一体化单髁假体系统和一体化单髁假体系统制备方法技术方案

本发明专利技术涉及骨科人工关节技术领域，具体而言，涉及一种一体化单髁假体系统和一体化单髁假体系统制备方法。一体化单髁假体系统包括股骨髁假体、胫骨平台假体和胫骨平台垫假体；股骨髁假体和胫骨平台假体均由锆铌合金3D打印制成；胫骨平台垫假体由锆铌合金3D打印制成或为锆铌合金锻件制作；股骨髁假体与胫骨平台垫假体的上表面抵触，胫骨平台假体的上表面与胫骨平台垫假体的下表面抵触。该一体化单髁假体系统的的骨整合界面均为锆铌合金成型的骨小梁结构，而且假体间的摩擦接触面均为锆铌表面氧化的金属陶瓷界面，由此，可减少胫骨平台的截骨量，提高摩擦界面的抗磨性，进而能大量减少摩擦界面的磨屑，进有利于假体植入后期稳定。定。定。

【技术实现步骤摘要】
一体化单髁假体系统和一体化单髁假体系统制备方法


[0001]本专利技术涉及骨科人工关节
，具体而言，涉及一种一体化单髁假体系统和一体化单髁假体系统制备方法。

技术介绍

[0002]关节假体置换是一种手术治疗方法，主要目的是恢复关节功能，缓解疼痛，提高患者的生活质量，尽管关节置换手术过程及技术目前临床已标准化，但是关节置换后各种并发症时有发生，导致手术失败并需要进行手术翻修；假体与骨界面松动是造成假体失效的主要原因，假体松动的原因十分复杂，无菌性松动是最常见的术后并发症。而在关节假体失效的原因中，活动磨损是无菌性松动的最主要的原因之一；据统计，在人工关节置换术后10年内，活动磨损失效占比约为50
‑
60％，随着使用年限的增加，活动磨损失效的占比也会逐渐增加。因此，减少关节假体的活动磨损，是提高关节假体寿命和减少失效率的重要手段之一；而目前人工关节置换术所面临的重要问题是超高分子量聚乙烯组件的磨屑散布到周围组织，而引发的骨溶解现象，造成假体松动。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种一体化单髁假体系统和一体化单髁假体系统制备方法，其消除了高分子材料部件，通过锆铌的金属部件代替，使得采用该一体化单髁假体系统可减少胫骨平台的截骨量，提高摩擦界面的抗磨性，进而能大量减少摩擦界面的磨屑，进有利于假体植入后期稳定。
[0004]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种一体化单髁假体系统，一体化单髁假体系统包括股骨髁假体、胫骨平台假体和胫骨平台垫假体；
[0006]股骨髁假体和胫骨平台假体均由锆铌合金3D打印制成；胫骨平台垫假体由锆铌合金3D打印制成或为锆铌合金锻件制作；
[0007]股骨髁假体与胫骨平台垫假体的上表面抵触，胫骨平台假体的上表面与胫骨平台垫假体的下表面抵触，且股骨髁假体与胫骨平台垫假体的摩擦接触面间及胫骨平台假体与胫骨平台垫假体的摩擦接触面间均配置有金属陶瓷界面；
[0008]股骨髁假体、胫骨平台假体和胫骨平台垫假体的骨整合界面均为3D打印的骨小梁结构。
[0009]在可选的实施方式中，股骨髁假体用于与胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有金属陶瓷界面，胫骨平台垫假体用于与股骨髁假体和胫骨平台假体摩擦接触的面均配置有金属陶瓷界面，胫骨平台假体用于与胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有金属陶瓷界面。
[0010]在可选的实施方式中，金属陶瓷界面厚3μm
‑
35μm。
[0011]在可选的实施方式中，胫骨平台垫假体的上表面最低点与下表面的距离为1mm
‑
10mm。
[0012]在可选的实施方式中，股骨髁假体与胫骨平台垫假体的摩擦接触面间及胫骨平台假体与胫骨平台垫假体的摩擦接触面间均配置有微织构结构。
[0013]在可选的实施方式中，股骨髁假体用于与胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有微织构结构，胫骨平台垫假体用于与股骨髁假体和胫骨平台假体摩擦接触的面均配置有微织构结构，胫骨平台假体用于与胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有微织构结构。
[0014]第二方面，本专利技术提供一种一体化单髁假体系统制备方法，用于制备如前述实施方式中任意一项的一体化单髁假体系统，在股骨髁假体、胫骨平台假体及胫骨平台垫假体均由锆铌合金3D打印制成时，股骨髁假体、胫骨平台假体及胫骨平台垫假体的制备步骤包括：
[0015]以锆铌合金粉为原料，粉的颗粒直径是5μm
‑
150μm，在打印骨小梁结构部分的锆铌合金粉内加入5
‑
10μm的镁金属颗粒，镁金属占所在锆铌合金粉的体积中1％
‑
5％，经3D打印一体成型得到第一股骨髁样体、第一胫骨平台样体和第一胫骨平台垫样体；
[0016]将第一股骨髁样体、第一胫骨平台样体和第一胫骨平台垫样体放入热等静压炉，在氦气或氩气保护下，升温至1250℃
‑
1400℃，在40MPa
‑
180MPa，恒温放置1h
‑
3h，降至常压，随炉冷却至200℃以下取出，得到第二股骨髁样体、第二胫骨平台样体和第二胫骨平台垫样体；
[0017]将第二股骨髁样体、第二胫骨平台样体和第二胫骨平台垫样体放置于程序性降温盒中以1℃/mi n的速度降温至
‑
80℃～
‑
120℃，恒温放置5h
‑
10h，从程序性降温盒中取出；在液氮中再放置16h
‑
36h，调节温度至室温，得到第三股骨髁样体、第三胫骨平台样体和第三胫骨平台垫样体；
[0018]将第三股骨髁样体、第三胫骨平台样体和第三胫骨平台垫样体放置于程序性降温盒中以1℃/mi n的速度降温至
‑
80℃～
‑
120℃，恒温放置5h
‑
10h；从程序性降温盒中取出；在液氮中再放置16h
‑
36h，调节温度至室温；得到第四股骨髁样体、第四胫骨平台样体和第四胫骨平台垫样体；
[0019]将第四股骨髁样体、第四胫骨平台样体和第四胫骨平台垫样体进行机加工修整、抛光、清洗和干燥，得到第五股骨髁样体、第五胫骨平台样体和第五胫骨平台垫样体；
[0020]将第五股骨髁样体、第五胫骨平台样体和第五胫骨平台垫样体；放置于管式炉内，通入含氧质量百分比为5％
‑
15％的常压惰性气体，以5℃/mi n
‑
20℃/mi n加热至500℃
‑
700℃，以0.4℃/mi n
‑
0.9℃/mi n降温至400℃
‑
495℃，再自然冷却至200℃以下取出，得到股骨髁假体、胫骨平台假体、胫骨平台垫假体；
[0021]在胫骨平台垫假体为锆铌合金锻件制作时，胫骨平台垫假体制备步骤包括：
[0022]将锆铌合金锻件进行机加工、修整、抛光、清洗和干燥，得到胫骨平台垫锻件样体；
[0023]将胫骨平台垫锻件样体放置于管式炉内，通入含氧质量百分比为5％
‑
15％的常压氦气或氩气，以5℃/mi n
‑
20℃/mi n加热至500℃
‑
700℃，以0.4℃/mi n
‑
0.9℃/mi n降温至400℃
‑
495℃，再自然冷却至200℃以下取出，得到胫骨平台垫假体。
[0024]在可选的实施方式中，在将第四股骨髁样体、第四胫骨平台样体和第四胫骨平台垫样体进行机加工修整、抛光、清洗和干燥的步骤后，一体化单髁假体系统制备方法还包括：
[0025]在第四股骨髁样体对应与胫骨平台垫假体摩擦接触的面进行微织构结构制作；在
第四胫骨平台样体对应与胫骨平台垫假体摩擦接触的面进行微织构结构制作；在第四胫骨平台垫样体对应与股骨髁假体和胫骨平台假体摩擦接触的面进行微织构结构制作。
[0026]在可选的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化单髁假体系统，其特征在于:所述一体化单髁假体系统包括股骨髁假体、胫骨平台假体和胫骨平台垫假体；所述股骨髁假体和所述胫骨平台假体均由锆铌合金3D打印制成；所述胫骨平台垫假体由锆铌合金3D打印制成或为锆铌合金锻件制作；所述股骨髁假体与所述胫骨平台垫假体的上表面抵触，所述胫骨平台假体的上表面与所述胫骨平台垫假体的下表面抵触，且所述股骨髁假体与所述胫骨平台垫假体的摩擦接触面间及所述胫骨平台假体与所述胫骨平台垫假体的摩擦接触面间均配置有金属陶瓷界面；所述股骨髁假体、所述胫骨平台假体和所述胫骨平台垫假体的骨整合界面均为3D打印的骨小梁结构。2.根据权利要求1所述的一体化单髁假体系统，其特征在于:所述股骨髁假体用于与所述胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有所述金属陶瓷界面，所述胫骨平台垫假体用于与所述股骨髁假体和所述胫骨平台假体摩擦接触的面均配置有所述金属陶瓷界面，所述胫骨平台假体用于与所述胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有所述金属陶瓷界面。3.根据权利要求2所述的一体化单髁假体系统，其特征在于:所述金属陶瓷界面厚3μm
‑
35μm。4.根据权利要求2所述的一体化单髁假体系统，其特征在于:所述胫骨平台垫假体的上表面最低点与下表面的距离为1mm
‑
10mm。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的一体化单髁假体系统，其特征在于:所述股骨髁假体与所述胫骨平台垫假体的摩擦接触面间及所述胫骨平台假体与所述胫骨平台垫假体的摩擦接触面间均配置有微织构结构。6.根据权利要求5所述的一体化单髁假体系统，其特征在于:所述股骨髁假体用于与所述胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有所述微织构结构，所述胫骨平台垫假体用于与所述股骨髁假体和所述胫骨平台假体摩擦接触的面均配置有所述微织构结构，所述胫骨平台假体用于与所述胫骨平台垫假体摩擦接触的面配置有所述微织构结构。7.一种一体化单髁假体系统制备方法，用于制备如权利要求1
‑
6中任意一项所述的一体化单髁假体系统，其特征在于：在所述股骨髁假体、所述胫骨平台假体及所述胫骨平台垫假体均由锆铌合金3D打印制成时，所述股骨髁假体、所述胫骨平台假体及所述胫骨平台垫假体的制备步骤包括：以锆铌合金粉为原料，粉的颗粒直径是5μm
‑
150μm，在打印所述骨小梁结构部分的锆铌合金粉内加入5
‑
10μm的镁金属颗粒，镁金属占所在锆铌合金粉的体积中1％
‑
5％，经3D打印一体成型得到第一股骨髁样体、第一胫骨平台样体和第一胫骨平台垫样体；将所述第一股骨髁样体、所述第一胫骨平台样体和所述第一胫骨平台垫样体放入热等静压炉，在氦气或氩气保护下，升温至1250℃
‑
1400℃，在40MPa
‑
180MPa，恒温放置1h
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3h，降至常压，随炉冷却至200℃以下取出，得到第二股骨髁样体、第二胫骨平台样体和第二胫骨平台垫样体；将所述第二股骨髁样体、所述第二胫骨平台样体和所述第二胫骨平台垫样体放置于程序性降温盒中以1℃/min的速度降温至
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80℃～
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【专利技术属性】
技术研发人员：王献抗，仇长东，张春秋，陈耀亮，张月静，朱红娜，
申请(专利权)人：嘉思特医疗器材天津股份有限公司，
类型：发明
国别省市：