[实用新型]一种股骨头内支撑架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人体植入物，具体是一种植入股骨头内用于治疗股骨头坏死的支撑架。

背景技术

股骨头坏死的常用治疗方法为髓芯减压术，为防止因髓芯减压术后遗留的骨缺损和股骨颈薄弱导致加速股骨头塌陷，人们采用内部支撑物提供支撑力。常用的支撑材料有：

1.金属类实心或空心棒，如钛及钛合金棒、钽棒、钴铬合金棒、不锈钢棒等。金属支撑物的优点是支撑力大，一次永久性植入。但其弹性模量比骨大很多倍，例如钛的弹性模量近114GPa，而骨骼的弹性模量只有10-30Gpa，在动态受力时会产生应力屏蔽，植入物与骨的形变不同步，引起结合处骨骼损伤，发生松动。再者，对金属植入物不能从X射线片上判断其内部骨融合情况，在CT、MRI图像上产生伪影，限制了以影像学手段观察骨与植入物界面的结合和生长情况。

2.作填塞用的生物骨材料和人工骨材料。生物骨材料如自体骨、同种异体骨、异种骨、脱钙骨基质(DBM)；人工骨材料如胶原与海藻酸钠、纳米羟基磷灰石合成的人工骨，胶原与纳米羟基磷灰石合成的人工骨，羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)、双向钙磷(BCP)。这类材料的优点是传递成骨和诱导成骨的骨组织生长条件好，与骨融合生长成自体骨组织。缺点是强度低，短期支撑力不够。

3.生物可吸收聚合物如聚乳酸(PLLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)，在植入物中期起暂时性支撑作用，待骨骼生长后此类植入材料被吸收。

4.聚醚醚酮(PEEK)及增强碳纤维(CAGE)：可用于永久性植入物，常用于高应力领域。其弹性模量为4GPa到21Gpa，与人体骨小梁结构松质骨的弹性模量18-20Gpa最为接近。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种股骨头内支撑架设计方案，该支撑架可以提供股骨头内永久结构性支撑力并减小和消除因弹性模量差引起的应力屏障，同时提供传递成骨和诱导成骨的骨组织生长条件，可与骨融合生长成自体骨组织。

本实用新型股骨头内支撑架为中空的圆柱形体，分为头部、体部、尾部三部分。头部、体部、尾部三部分在同一轴线上前后衔接。其中，支撑架的体部为一圆管体，是支撑架的主体，其前端端头部为半球形壳，封闭管腔，称为支撑架的头部。头部半球形的直径与体部圆管的直径相同。支撑架的尾部也为中空管形，其管腔与体部管腔等粗，其管壁较体部加厚，设外螺纹，备作旋入股骨头骨质内将支撑架与股骨头固定。尾部的后端面为平面，设有一字槽或十字槽，备作容纳改锥，向股骨头内旋入支撑架用。在支撑架头部的球面壁和体部、尾部的侧壁均设有交通孔，备作将支撑架安装于股骨头后人体成骨细胞通过交通孔向管内蔓延生长。在支撑架从头部到尾部的中空腔内填充人工骨诱导材料。

作为优化，支撑架的总体长度为30-130mm，在此范围内设置若干长度规格，以适应不同个体和不同病情需要。支撑架的体部和头部的外径为5-20mm，常用10mm。支撑架的体部和头部管壁的厚度为0.5-3mm。

作为优化，支撑架尾部螺纹段长10-35mm，常用25mm；尾部直径10-20mm，常用为14mm；尾部壁厚2-5mm，常用4mm。

作为优化，支撑架的各个侧面，除尾部的后端面外均设置交通孔，交通孔直径0.5-3mm，常用1mm。交通孔在各侧面均匀分布，孔隙率为20-60％。尾部螺纹段的交通孔设置于螺纹槽内，避免破坏螺纹结构。

用以制作本发明股骨头内支撑架圆柱形主体部分的材料可以是以下材料中的任何一种：植入级聚醚醚酮(PEEK)、增强碳纤维、钛合金(TA1，TA2，TC4)。其中优选聚醚醚酮。

用以本发明股骨头内支撑架中空腔内填充的人工骨诱导材料可以是以下材料中的任何一种：胶原与海藻酸钠、纳米羟基磷灰石合成的人工骨；胶原与纳米羟基磷灰石合成的人工骨；羟基磷灰石(HA)；磷酸三钙(TCP)；双向钙磷(BCP)。

本实用新型优选与骨骼弹性模量接近的植入级聚醚醚酮做主体结构支撑，较之常用的金属材料，避免了弹性模量大引起应力屏蔽和某些金属元素的溶出。采用中空结构，则在保证足够支撑力的条件下，可让骨组织向内生长，并留出减压通道。在中空部位填充人工骨诱导材料既提高了植入体整体的强度又加强了传递成骨和诱导成骨的骨组织生长条件，防止股骨头塌陷的发生和发展，有利于股骨头坏死的修复与重建，实际应用治疗效果良好。

附图说明

图1为本实用新型股骨头内支撑架结构示意图；

图2为本实用新型股骨头内支撑架纵剖面结构示意图；

图3为本实用新型股骨头内支撑架体部横截面结构示意图；