[发明专利]一种全陶瓷人工髋关节假体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学领域中的人工关节，尤其涉及一种全陶瓷人工髋关节假体及其制备方法。

背景技术

人工关节置换术被认为是治疗严重关节创伤、骨坏死、关节周围肿瘤及各类终末期关节炎等骨科常见疾病的有效办法。据初步统计，全球每年约有超过150万例关节置换手术，而且随着人口老龄化的加速，这个数值还在不断上升。随着手术技术的不断提高及关节假体设计的逐步完善，关节置换术后大部分患者可获得较为满意的效果，但是假体磨损及磨损颗粒释放所诱发的假体周围骨溶解、假体松动仍然是影响人工关节长期使用并最终导致手术失败需再次手术的主要原因。然而，再次手术不仅增加患者的痛苦，且效果远不如前，更是给患者及家庭带来严重的经济负担。因此，探索新的人工关节制备材料，改进人工关节的设计是减少假体界面摩擦，提高人工关节使用寿命的理想办法。

金属对金属起初被认为是较为可靠的人工关节摩擦界面，但在长期的使用过程中，金属磨屑或金属离子所引起的炎性假瘤及金属离子过敏等严重并发症逐渐被人们所认识，致使金属对金属人工髋关节逐步被淘汰，取而代之的是金属对聚乙烯关节。尽管聚乙烯内衬的应用提高了关节的耐磨损性能，但关节使用过程中聚乙烯磨损颗粒的产生同样无法避免。有研究指出：聚乙烯磨损颗粒作为异物可刺激单核-巨噬细胞、成纤维细胞、T淋巴细胞等释放大量的炎症因子，如：肿瘤坏死因子-TNF-、白介素-1(IL-1)、IL-6、IL-11、IL-17、前列腺素E2(PGE2)及单核细胞集落刺激因子(M-CSF)。这些炎性因子一方面可诱发局部的无菌性炎症反应，另一方面可刺激成骨细胞表达并释放大量的RANKL(Receptor of activate nuclear factor ligand)，从而造成破骨细胞的过度活化，导致假体周围的骨溶解，最终引发假体无菌性松动，关节假体面临翻修。陶瓷作为一种新型的内植物材料，具有强度高、耐磨损等性能，且研究表明，陶瓷磨损颗粒诱发炎症因子释放、假体周围骨溶解的效应显著低于金属及聚乙烯颗粒。基于上述因素的考虑，陶瓷被认为是较为理想的人工关节制备材料。由于陶瓷的脆性所限，现有的陶瓷关节依旧以金属作为髋臼和股骨柄制作材料，髋臼内填以陶瓷内衬，股骨柄上套以陶瓷股骨头制成陶瓷对陶瓷人工髋关节。此种设计虽然实现了陶瓷对陶瓷的摩擦界面，但是金属与陶瓷仍存在着界面摩擦，陶瓷和金属磨损的风险依旧存在。加之，金属与陶瓷弹性模量相差较大，应力分布不均匀，易发生应力集中而致陶瓷碎裂的现象。如何减少陶瓷磨损及碎裂的风险，将是未来陶瓷人工关节研究的热点话题。

基于对上述问题的思考，申请者在总结多年临床经验的基础上，设计出一款全新的人工髋关节假体。该关节假体仅由陶瓷髋臼和陶瓷股骨假体(包括股骨柄和股骨头)两部组件构成，彻底改变了现有的人工关节设计。此发明以陶瓷作为制备材料，具有很好的耐磨损性能。同时，对人工髋关节假体进行设计改良，既方便术中操作，又可获得长期稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种全陶瓷人工髋关节假体及其制备方法，关节假体由陶瓷髋臼和陶瓷股骨两部组件构成，假体表面自带沟槽，安装时既不需要骨水泥固定，也不需骨长入的生物面，通过与骨组织的压配而获得稳定。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明提供一种全陶瓷人工髋关节假体，所述人工髋关节假体包括陶瓷髋臼和陶瓷股骨；所述陶瓷髋臼的外表面形成为半球状，且所述陶瓷髋臼的外表面设置有相互交叉的环形沟槽和纵形沟槽，所述陶瓷髋臼的内表面形成为球窝状；所述陶瓷股骨包括相互连接的股骨柄和股骨头，所述股骨头配接于所述陶瓷髋臼球窝状的内表面内，将所述陶瓷股骨和所述陶瓷髋臼相连。

其中，在上述的全陶瓷人工髋关节假体中，所述陶瓷髋臼的外表面还设置有蒂部。

其中，在上述的全陶瓷人工髋关节假体中，所述蒂部与所述陶瓷髋臼的中心轴线呈25°夹角。

其中，在上述的全陶瓷人工髋关节假体中，所述陶瓷髋臼的外径和内径分别为54mm和32mm，壁厚度为10mm，内表面形成的球窝深度为18mm。

其中，在上述的全陶瓷人工髋关节假体中，所述股骨头为直径的32mm球体；所述股骨柄呈椎形，顶部直径为16mm，底部直径为20mm，颈干角被设置成150°，在股骨颈基底部套以颈领，与股骨轴线呈25°夹角，股骨干长度为120mm到130mm，上端最宽处为22mm，下端最窄处为10mm。

本发明还提供一种制备上述全陶瓷人工髋关节假体的方法，包括如下步骤：