基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体
阅读说明：本技术 基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体 (Hip joint prosthesis based on shape memory alloy porous microstructure ) 是由 佟鑫 黄玉山 胡正正 杨俊杰 王小健 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体,涉及髋关节假体的技术领域。该基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体,包括有髋关节假体,所述髋关节假体内部开设有空腔,所述空腔内部旋转安装有第一连接体,所述第一连接体一端镶嵌有第二连接体,所述第二连接体一端镶嵌有球头假体,所述髋关节假体内包括髋关节假体芯体和髋关节假体壳体。本发明通过髋关节假体受到作用力后,使多孔微结构产生压缩形变,多孔微结构的变形膨胀,对髋关节骨进行一定大小的应力刺激,使髋关节骨与髋关节假体之间具有良好的生物材料相容性,避免了应力屏蔽效应引起的骨质疏松现象,可以大大降低种植体松动、脱落而失效的可能性。(The invention discloses a hip joint prosthesis based on a shape memory alloy porous microstructure, and relates to the technical field of hip joint prostheses. The hip joint prosthesis based on the shape memory alloy porous microstructure comprises a hip joint prosthesis, wherein a cavity is formed in the hip joint prosthesis, a first connecting body is rotatably arranged in the cavity, a second connecting body is embedded at one end of the first connecting body, a ball head prosthesis is embedded at one end of the second connecting body, and a hip joint prosthesis core body and a hip joint prosthesis shell body are arranged in the hip joint prosthesis. According to the invention, after the hip joint prosthesis is subjected to acting force, the porous microstructure is subjected to compression deformation and deformation expansion, and stress stimulation with a certain magnitude is carried out on the hip joint bone, so that the hip joint bone and the hip joint prosthesis have good biomaterial compatibility, the osteoporosis phenomenon caused by the stress shielding effect is avoided, and the possibility of implant loosening and falling to fail can be greatly reduced.)
技术领域
本发明涉及髋关节假体的技术领域，具体为基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体。
背景技术
随着增材制造技术的不断发展，越来越多先进技术与材料被运用到医疗器械上。全髋关节置换术在最大限度保留机体原有骨质和生理结构的同时能精确重建股骨近端解剖结构，使髋关节处应力分布更加符合生理要求，术后关节活动能力更加接近正常水平，是临床中治疗髋关节疾病的首选方法。由于基体金属与人体骨的材料性质上有显著不同，骨内植入体(例如髋关节假体)周围骨的应力与健康状态下相比有很大的差异，存在明显的应力屏蔽(Stress Shielding)区域，长期使用将发生骨质吸收和骨质疏松，导致植入体出现无菌松动，脱落失效等问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体，解决了现有技术中髋关节假体不能消除应力屏蔽效应的的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体，包括有髋关节假体，所述髋关节假体内部开设有空腔，所述空腔内部旋转安装有第一连接体，所述第一连接体一端镶嵌有第二连接体，所述第二连接体一端镶嵌有球头假体，所述髋关节假体内包括髋关节假体芯体和髋关节假体壳体，所述髋关节假体壳体表面开设有多孔微结构。
进一步地，所述髋关节假体芯体和髋关节假体壳体均由含镍钛形状记忆合金制成。
进一步地，所述多孔微结构的组成单元与人体骨小梁结构相似，且与松质骨类似，具有负泊松比效应。
进一步地，所述多孔微结构的孔隙率为60％-80％，杆径为0.1mm-0.3mm，孔径为0.2mm-0.4mm。
进一步地，所述髋关节假体壳体的厚度为1mm-2mm。
进一步地，所述多孔微结构由选区激光熔化工艺一体化成型。
进一步地，所述髋关节假体芯体和髋关节假体壳体尺寸通过患者髋关节扫描尺寸获得。
进一步地，所述球头假体表面涂抹有金属钽涂层。
进一步地，所述第一连接体、第二连接体和球头假体均由激光点焊的方式连接。
进一步地，所述空腔与第一连接体接触面设置有螺纹状结构。
(三)有益效果
本发明具有以下有益效果：
(1)、本发明提供的基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体，在植入人体之后，患者在日常等活动过程中，髋关节假体受到作用力后，会产生一个微小的纵向位移，使多孔微结构产生一定大小的压缩形变，多孔微结构的变形膨胀，进而对髋关节骨进行一定大小的应力刺激，使髋关节骨与髋关节假体之间具有良好的生物材料相容性，避免了应力屏蔽效应引起的骨质疏松现象，可以大大降低种植体松动、脱落而失效的可能性。
(2)、本发明提供的基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体，通过均由含镍钛形状记忆合金制成的髋关节假体芯体和髋关节假体壳体，便利于使整个髋关节假体具有形状记忆功能，在奥氏体相下表现出超弹性效应,并具有良好的阻尼性能和耐腐蚀特性，通过髋关节假体壳体的厚度为1mm-2mm，方便模拟正常髋关节，降低整个髋关节假体的重量，通过由选区激光熔化工艺一体化成型的多孔微结构，从而保障了多孔微结构的孔隙、杆径以及孔径的准确度，通过患者髋关节扫描尺寸获得的髋关节假体芯体和髋关节假体壳体尺寸，可以使髋关节假体与使用者更加匹配，避免尺寸影响髋关节假体使用的情况发生。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1本发明提供的整体结构示意图；
图2为本发明提供的整体结构侧视图；
图3为本发明提供的髋关节假体内部结构侧视图；
图4为本发明提供的整体结构俯视图；
图5为本发明提供的多孔微结构的微观结构示意图。
图中，1、髋关节假体；2、多孔微结构；3、空腔；4、第一连接体；5、第二连接体；6、球头假体；7、髋关节假体芯体；8、髋关节假体壳体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-2，本发明实施例提供一种技术方案：基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体，包括有髋关节假体1，所述髋关节假体1内部开设有空腔3，所述空腔3内部旋转安装有第一连接体4，所述第一连接体4一端镶嵌有第二连接体5，所述第二连接体5一端镶嵌有球头假体6，所述髋关节假体1内包括髋关节假体芯体7和髋关节假体壳体8，所述髋关节假体壳体8表面开设有多孔微结构2。
具体地，所述髋关节假体芯体7和髋关节假体壳体8均由含镍钛形状记忆合金制成。
本实施方案中，通过均由含镍钛形状记忆合金制成的髋关节假体芯体7和髋关节假体壳体8，便利于使整个髋关节假体1具有形状记忆功能，在奥氏体相下表现出超弹性效应,并具有良好的阻尼性能和耐腐蚀特性。
具体地，所述多孔微结构2的组成单元与人体骨小梁结构相似，且与松质骨类似，具有负泊松比效应。
本实施方案中，通过设置的多孔微结构2，便利于当髋关节假体受到作用力后，会产生一个微小的纵向位移，使多孔微结构产生一定大小的压缩形变，多孔微结构的变形膨胀，进而对髋关节骨进行一定大小的应力刺激，使髋关节骨与髋关节假体之间具有良好的生物材料相容性。
具体地，所述多孔微结构2的孔隙率为60％-80％，杆径为0.1mm-0.3mm，孔径为0.2mm-0.4mm。
本实施方案中，通过孔隙率为60％-80％，杆径为0.1mm-0.3mm，孔径为0.2mm-0.4mm的多孔微结构2，以便模拟正常髋关节假体，从而避免应力屏蔽效应引起的骨质疏松现象，可以大大降低种植体松动、脱落而失效的可能性。
具体地，所述髋关节假体壳体8的厚度为1mm-2mm。
本实施方案中，通过髋关节假体壳体8的厚度为1mm-2mm，方便模拟正常髋关节，降低整个髋关节假体的重量。
具体地，所述多孔微结构2由选区激光熔化工艺一体化成型。
本实施方案中，通过由选区激光熔化工艺一体化成型的多孔微结构2，从而保障了多孔微结构2的孔隙、杆径以及孔径的准确度。
具体地，所述髋关节假体芯体7和髋关节假体壳体8尺寸通过患者髋关节扫描尺寸获得。
本实施方案中，通过患者髋关节扫描尺寸获得的髋关节假体芯体7和髋关节假体壳体8尺寸，可以使髋关节假体与使用者更加匹配，避免尺寸影响髋关节假体使用的情况发生。
具体地，所述球头假体6表面涂抹有金属钽涂层。
本实施方案中，通过球头假体6表面涂抹的金属钽涂层，便利于提高球头假体6的耐磨损效果，延长整个髋关节假体的使用寿命。
具体地，所述第一连接体4、第二连接体5和球头假体6均由激光点焊的方式连接。
本实施方案中，通过由激光点焊方式连接的第一连接体4、第二连接体5和球头假体6，使整个连接部位形成一个整体，从而降低连接处与患者身体产生的摩擦强度，提高了整个髋关节假体的使用寿命。
使用时，基于形状记忆合金多孔微结构的髋关节假体在植入人体之后，患者在日常等活动过程中，髋关节假体受到作用力后，会产生一个微小的纵向位移，使多孔微结构产生一定大小的压缩形变，多孔微结构的变形膨胀，进而对髋关节骨进行一定大小的应力刺激，使髋关节骨与髋关节假体之间具有良好的生物材料相容性，避免了应力屏蔽效应引起的骨质疏松现象，可以大大降低种植体松动、脱落而失效的可能性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种药物支架