一种复合涂层高氮不锈钢人工关节的制作方法

1.本实用新型涉及一种人工关节，尤其涉及一种复合涂层高氮不锈钢人工关节。


背景技术：

2.人工关节是一种人工植入物，其通过外科手术置换人体中因各种疾病或意外伤害造成无法使用的关节。人工关节一般由具有良好力学性能的金属材料制成，但是现有的人工关节并不能很好地与体内相应的周遭组织结合，而其中的金属材料会直接影响关节的愈合，严重的会导致关节局部的炎症反应。
3.随着医学的发展，人工关节的需求量会越来越大，人工关节能够替代损伤的关节功能，人工关节主要包括髋关节、膝关节、肘关节、肩关节、腕关节等。其中人体髋关节是一种球形的关节，包含一个球形的股骨头和一个似碗状的髋臼。其为大腿骨(股骨)与骨盆所形成的关节，球状表层及碗状物内表层均由平滑的软骨覆盖，滑囊膜分泌粘液使摩擦降低至最小。现有人工髋关节一般为一体化结构，拆装困难；而人工髋关节植入人体，易引起细菌等微生物在表面黏附，从而导致感染发生。
4.目前，人工关节置换早期假体的松动逐渐成为人工关节置换术的首要并发症。稳定性是决定关节使用寿命及应用质量的关键，对于生物力学固定的人工关节，界面的骨性结合程度是其稳定性的决定因素。已开展的加强人工关节稳定性的研究中，一方面致力于改进假体几何外形，另一方面通过改进假体表面涂层加强关节稳定性，通过涂层诱导成骨促进骨—假体界面骨长入的研究成为热点之一。通过涂层可以有效地改善其成骨性能，并可获得愈合更快、生物活性更高的特性。涂层已成为对种植材料表面进行改性及修饰的一种有效的手段。但是现有的涂层在使用稳定性，促进骨融合、生物相容性等方面仍存在不足；另外，现有的涂层的喷涂位置往往导致假体柄的长度较大，不利于翻修手术。因而，现有的人工关节亟需改进，以提升人工关节的治疗效果。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种复合涂层高氮不锈钢人工关节。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种复合涂层高氮不锈钢人工关节，包括股骨柄假体、股骨颈、股骨头假体、髋臼假体，股骨颈位于股骨柄假体的顶部并与股骨柄假体为一体结构；股骨颈上匹配设置有股骨头假体；股骨头假体外包覆有髋臼假体；髋臼假体为半球壳体，髋臼假体的内壳面上匹配嵌置有髋臼内衬；髋臼假体的外表面设有载银抑菌涂层；
7.股骨柄假体包括股骨柄近端、股骨柄中端、股骨柄远端；股骨柄近端上涂有丝蛋白涂层，丝蛋白涂层上覆盖有羟基磷灰石涂层，二者形成丝蛋白/羟基磷灰石复合涂层；股骨柄中端的表面上沿纵向设有多圈阶梯状槽，股骨柄远端的外表面上设有多条沿纵向延伸的纵行侧棱嵴。
8.进一步地，股骨颈、股骨柄近端、股骨柄中端、股骨柄远端依次相接形成高氮不锈钢材的股骨柄假体。
9.进一步地，髋臼内衬位于股骨头假体与髋臼假体之间；髋臼假体的外表面为多孔表面；多孔表面的孔径为75～275微米。
10.进一步地，股骨柄近端、股骨柄中端、股骨柄远端为一体式结构。
11.进一步地，股骨柄中端、股骨柄远端的外表面上喷涂有厚度为120um
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280um的羟基磷灰石涂层。
12.进一步地，股骨柄远端的外表面上设有4～12条纵行侧棱嵴，纵行侧棱嵴的嵴高为0.7～0.9mm，股骨柄远端最大横截面为8mm
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15mm。
13.进一步地，股骨柄近端上形成有凹凸不平的喷涂表面，丝蛋白涂层位于喷涂表面上。
14.进一步地，丝蛋白涂层8的厚度为35
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45微米；羟基磷灰石涂层9的厚度为35
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45微米。
15.本实用新型不仅能很好地和体内相应的周遭组织结合，而且拆装方便，避免了细菌等微生物在表面黏附导致的感染发生，同时在使用稳定性、促进骨融合、生物相容性的方面大为提高，且利于翻修手术。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图。
17.图中：1、股骨柄假体；11、股骨柄近端；12、股骨柄中端；13、股骨柄远端；2、股骨颈；3、股骨头假体；4、髋臼内衬；5、髋臼假体；6、阶梯状槽；7、纵行侧棱嵴；8、丝蛋白涂层；9、羟基磷灰石涂层。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
19.如图1所示的一种复合涂层高氮不锈钢人工关节，包括股骨柄假体1、股骨颈2、股骨头假体3、髋臼假体5，股骨颈2位于股骨柄假体1的顶部并与股骨柄假体1为一体结构；股骨颈2上匹配设置有股骨头假体3；股骨头假体3外包覆有髋臼假体5；髋臼假体5为半球壳体，髋臼假体5的内壳面上匹配嵌置有髋臼内衬4；髋臼内衬4位于股骨头假体3与髋臼假体5之间；髋臼假体5的外表面为多孔表面；多孔表面的孔径为75～275微米。髋臼假体5的外表面设有载银抑菌涂层，能够有效避免细菌感染；股骨柄假体1插入股骨髓腔内并通过骨水泥固定，髋臼假体5置于骨盆中。分体式结构便于更换股骨头假体3，也易于实现股骨柄假体1的使用要求；如果发生股骨头假体3与髋臼内衬4的磨损，可通过微创手术更换股骨头假体3，便于安装拆卸。
20.股骨柄假体1包括股骨柄近端11、股骨柄中端12、股骨柄远端13；股骨柄近端11上涂有丝蛋白涂层8，具体地，股骨柄近端11上形成有凹凸不平的喷涂表面，丝蛋白涂层8位于喷涂表面上。丝蛋白涂层8上覆盖有羟基磷灰石涂层9，二者形成丝蛋白/羟基磷灰石复合涂层；相较于普通传统假体其长度相对较短，可以最大程度保留骨质，利于翻修手术；而且股骨柄近端11可以促进骨长入，从而预防关节松动的发生。
21.丝蛋白涂层8的厚度为35
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45微米；优选为30微米。丝蛋白是动物丝的主要组成部分，它是一种含18种氨基酸的天然高分子纤维蛋白，主要由甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸组成，极易形成反平行的β
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折叠片层结构，因而丝素蛋白纤维具有良好的热稳定性和机械性能。科学研究表明，经过丝蛋白涂层后，原有材料的生物相容性得到明显提高，对于骨缺损修复材料的骨融合效果也得到改善。羟基磷灰石涂层9的厚度为35
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45微米，优选为30微米。羟基磷灰石是由磷酸钙构成的天然矿物质，分子式为ca5(po4)3(oh)，但是通常写为ca10(po6)6(oh)2，是为了表明结晶体是由两个单体构成。它是一种含有羟基的钙磷盐。在骨组织中，超过50％的组分是由无机矿物羟基磷灰石构成，同时该物质也是牙齿的主要无机成分。因此羟基磷灰石通常作为填充材料替代骨缺损部位或者是作为表面涂层促进骨组织长入移植体中。丝蛋白/羟基磷灰石复合涂层使得假体在使用稳定性、促进骨融合、生物相容性的方面大为提高。
22.股骨柄中端12的表面上沿纵向设有多圈阶梯状槽6，股骨柄远端13的外表面上设有多条沿纵向延伸的纵行侧棱嵴7。股骨柄远端13的外表面上设有4～12条纵行侧棱嵴7，纵行侧棱嵴7的嵴高为0.7～0.9mm，提供极好的抗旋稳定性，同时允许表面骨长入股骨柄远端13最大横截面为8mm
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15mm，共有多个不同规格的产品可以选择，医生可根据不同患者的需要选择合适的规格产品。
23.股骨颈2、股骨柄近端11、股骨柄中端12、股骨柄远端13依次相接形成高氮不锈钢材的股骨柄假体1。股骨柄近端11、股骨柄中端12、股骨柄远端13为一体式结构。股骨柄假体1采用高氮不锈钢制成，氮可显著提高不锈钢的屈服强度和抗拉强度。高氮不锈钢具有高的屈服强度和抗拉强度，有利于关节的愈合，避免了关节局部的炎症反应，增强了人工关节的硬度及耐磨性。
24.股骨柄远端13子弹头往上有音叉设计，避免外侧骨质撞击，最大可能减少了大腿痛和皮质磨损，股骨柄中端12、股骨柄远端13的外表面上喷涂有厚度为120um
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280um的羟基磷灰石涂层，增强了假体生物相容性，且强度和塑韧性与人体骨相匹配，为骨细胞及软组织的长入、增殖创造良好的条件，从而实现假体与病人股骨的完美匹配。
25.本实用新型通过采用一体式股骨柄假体，无需组件组装，消除组配式假体中组件间的金属腐蚀、微动磨损、冷焊接、组配结合部断裂、应力遮挡等问题；通过采用分体式股骨头假体，便于更换，也易于实现股骨柄假体的使用要求；通过形成丝蛋白/羟基磷灰石复合涂层，相较于普通传统假体其柄的长度相对较短，可以最大程度保留骨质，利于翻修手术，且可有效促进与其相连的关节组织的生长，值得在人工关节领域内推广与使用。
26.上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。