专利名称：一种人工肱骨头假体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外科植入用人工假体，尤其是涉及一种用于肱骨头骨折、肱骨头缺血性坏死、部分风湿性关节炎和类风湿性关节炎等病症，植入人体内置换病变部位的人工肱骨头假体。
背景技术：
肱骨头骨折、肱骨头缺血性坏死、部分风湿性关节炎和类风湿性关节炎等病症长期以来一直存在。由于在人工全肩关节置换术中关节盂假体易磨损和松动，所以除伴有盂肱关节骨关节炎外，一般均采用人工肱骨头置换术。人工肱骨头置换除能迅速地消除患者的疼痛，恢复肩关节的功能和稳定性，提高或改善患者生存质量，甚至保留上肢、延长患者生命。另一方面，随着交通事故的增加及其他意外事故导致的人体肩部肱骨近端粉碎性骨折患者更是日益增多，而进行人工肱骨头置换是目前国际上公认的最有效的治疗方式，国内外需要进行人工肱骨头置换的患者数量也呈现明显的上升趋势。人工肱骨头置换手术不仅能保证骨块的血供，避免了肩袖医源性损伤的可能，促进骨骼的愈合，同时保证肱骨头关节面的光滑与完整，在一定程度上重建了肱骨近端骨骼及盂肱关节对应的解剖关系，恢复肩关节的功能和稳定性，有效地治愈包括肱骨近端粉碎性骨折在内的肩部关节病症，缓解患者的疼痛，部分或全部恢复正常的肩关节功能，较为显著地改善肩关节的活动度。人工肱骨头置换手术是较为认可的治疗多数肩关节疾病的方式，现有的人工肱骨头假体，参照图5、图6，其包括肱骨髓针14和肱骨球头15。其中肱骨髓针14为扁方结构， 通过线切割和铣削等机加工实现，工艺较为复杂，生产唱本较高，结构和形状不完全符合人体肱骨髓强的近圆形特征，使用中容易造成应力遮挡和疲劳断裂，而且只有一种长度和厚度，无法满足不同身高患者的需求，而且置换后的稳定性及无菌型松动没有得到彻底解决， 无法满足满足长期使用；肱骨球头15为半球状，和人体自身的肱骨头生理解剖相差甚远。 另一方面，现有的人工肱骨头假体是通过将肱骨髓针14和肱骨球头15焊接制成，存在较大的材质变性的风险，且手术过程较为复杂。
发明内容本实用新型的目的在于，针对现有人工肱骨头假体的上述不足，提供一种接近人体生理解剖、结构简单、加工方便、手术操作便捷、植入后稳定性较好的人工肱骨头假体。本实用新型的技术解决方案为人工肱骨头假体包括肱骨柄与对称肱骨球头，所述的肱骨柄包括锥面颈干、工艺安装孔、拉拔孔、侧翼、直圆杆、凹槽；所述的对称肱骨球头为高度小于半径的球冠体，其中心开有中心锥孔；肱骨柄的锥面颈干与肱骨球头的中心锥孔过盈配合，肱骨柄与对称肱骨球头锁定后，肱骨柄的锥面颈干与轴向上肱骨球头彼此之间具有0. 3mm 1. 5mm的间隙。所述的对称肱骨球头用偏距肱骨球头所替代，所述的偏距肱骨球头为高度小于半径的球冠体，其距离偏距肱骨球头对称中心Imm 9mm处底部开有偏心锥孔，肱骨柄的锥面颈干与偏距肱骨球头的偏心锥孔过盈配合。所述的肱骨柄上有一个直径小于深度的工艺安装孔，其轴心线与直圆杆轴心线重
I=I O所述的肱骨柄上的锥面颈干轴心线与直圆杆轴心线之间的夹角β角度值为 125° 145°。所述的肱骨柄上有两个内径相同且为通孔的拉拔孔，内径值介于3mm 5mm之间。所述的肱骨柄上侧翼关于锥面颈干轴心线和直圆杆轴心线所组成的面对称，厚度为 1. 5mm 2. 5mm0所述的肱骨柄上凹槽关于锥面颈干轴心线和直圆杆轴心线所组成的面对称，或 90°均布。对称肱骨球头和偏距肱骨球头为高度小于半径的球冠，且高度/半径 2/3 3/4。所述的肱骨柄的锥面颈干的长度比对称肱骨球头上的中心锥孔、偏距肱骨球头上的偏心锥孔的深度小0. 3mm 2mm。所述的肱骨柄的锥面颈干和对称肱骨球头底部的中心锥孔、偏距肱骨球头底部的偏心锥孔三者具有相同的锥角，锥角α角度值介于2° 6°之间。本实用新型的有益效果为1.本实用新型肱骨柄在锻造或铸造成型后进行机加工，其外形多曲面顺滑过度， 更接近人体生理解剖特点。肱骨柄与对称肱骨球头、偏距肱骨球头直接通过锥面颈干与中心锥孔、偏心锥孔的过盈配合实现紧密连接，可满足多种病灶和患者生理解剖结构特点需求，简化了加工工艺和手术操作时间。2.锥面颈干的长度比中心锥孔、偏心锥孔的深度小0. 3mm 2mm，三者具有相同的锥角，不同的公差范围，锥角α角度值介于2° 6°之间，可以确保肱骨柄与对称肱骨球头或偏距肱骨球头之间锁定组合后，在锥面颈干轴向上彼此之间具有0. 3mm 1. 5mm的间隙，以确保组合后的紧密性和安装时的安全性。3.锥面颈干轴心线与直圆杆轴心线之间的夹角β角度值为125° 145°，满足人体肩关节部位生理解剖特点。工艺安装孔，直径小于深度，其轴心线与直圆杆轴心线重合，以确保肱骨柄加工时的定位及假体手术操作时利用器械方便植入。两个内径相同且为通孔的拉拔孔，内径值介于3mm 5mm之间，用于骨长入，增强假体植入后稳定性，同时方便假体的取出。4.凹槽关于锥面颈干轴心线和直圆杆轴心线所组成的面对称或90°均布，便于加工，同时假体植入后可防旋转。侧翼关于锥面颈干轴心线和直圆杆轴心线所组成的面对称，厚度为1. 5mm 2. 5mm，可直接锻造成型，及便于假体组合安装时的定位，又便于假体植入时的定位，及假体植入后的有效防旋转。5.对称肱骨球头和偏距肱骨球头为高度小于半径的球冠，且高度H/半径 R 2/3 3/4，符合人体肩关节部位生理解剖特点。偏心锥孔轴线与偏距肱骨球头对称中心线之间的偏心距f为Imm 9mm，以根据患者实际情况进行调节，使得假体实际颈干角和后倾角与患者肱骨结构一致。表面粗糙度Ra值介于0. 5 μ m 1. 6 μ m之间的抛光球面增强肱骨球头的耐磨性，避免碎屑产生和骨溶解。本实用新型肱骨柄带有锥面颈干，肱骨球头带有锥孔，锥面颈干与锥孔具有匹配的锥面和锥度，它们在被压在一起时通过圆锥面的过盈配合锁定在一起。肱骨柄下端直圆杆上具有二个面对称或四个环状均布凹槽，植入人体后有效防止假体的旋转；肱骨球头为高度小于半径的球冠体，其表面进行高抛光处理。本实用新型人工肱骨头假体具有更强的植入后稳定性，且加工方便，安装快捷，手术操作过程简单。适用于肱骨头骨折、肱骨头缺血性坏死、部分风湿性关节炎和类风湿性关节炎等须进行肱骨头置换的病灶。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。图2为本实用新型肱骨柄的结构示意图。图3为本实用新型对称肱骨球头的剖面结构示意图。图4为本实用新型偏距肱骨球头的剖面结构示意图。图5为现有人工肱骨头假体结构示意图。图6为现有人工肱骨头假体局部剖视图。
具体实施方式
本实用新型制造所用金属材料为医用钛及钛合金，或医用钻铬钼合金。参见图 1 图4，本实用新型为一种人工肱骨头假体，包括肱骨柄1、对称肱骨球头2、偏距肱骨球头 3。肱骨柄1上设有锥面颈干4、工艺安装孔5、拉拔孔6、侧翼7、直圆杆8、凹槽9 ；对称肱骨球头2上设有中心锥孔10，抛光球面11 ；偏距肱骨球头3上设有偏心锥孔12、抛光球面13。图1 图4实施例中，利用器械调整好位置后，外压力作用下，肱骨柄1上锥面颈干4与肱骨球头2上中心锥孔10、偏距肱骨球头3上偏心锥孔12通过过盈配合，实现锁紧组合，使本实用新型形成牢固连接的人工肱骨假体。锥面颈干4的长度比中心锥孔10、偏心锥孔12的深度小0. 3謹 2謹。图2实施例中，肱骨柄1通过锻造或铸造成型，侧翼7 —次成型，铸造时工艺安装孔5 —次成型，锻造时工艺安装孔5后续钻床钻孔，锥面颈干4车床车削加工而成，凹槽9 铣床铣削加工，除了锥面颈干4外，其余表面进行喷丸处理。锥面颈干4轴心线与直圆杆8 轴心线之间的夹角β角度值为125° 145°。锥面颈干4锥角α角度值介于2° 6° 之间。工艺安装孔5，直径小于深度，其轴心线与直圆杆8轴心线重合，用于加工时的定位及假体手术操作时利用器械方便植入。两个内径相同的拉拔孔6，机加工实现，内径值介于 3mm 5mm之间。凹槽9关于锥面颈干4轴心线和直圆杆8轴心线所组成的面对称或90° 均布，植入人体后可以有效的防治假体旋转，增强假体稳定性。侧翼7关于锥面颈干4轴心线和直圆杆8轴心线所组成的面对称，厚度为1. 5mm 2. 5mm，直接锻造成型。根据成人肱骨的特点，肱骨柄1长为90mm 145mm，直圆杆8外径为6. 5mm 14mm。图3实施例中，对称肱骨球头2整体车削而成。中心锥孔10的轴线与对称肱骨球头2的中心线重合。对称肱骨球头2为高度H/半径R 2/3 3/4的球冠体。中心锥孔10锥角α角度值介于2° 6°之间。抛光球面11为高抛光处理，表面粗糙度Ra值介于0.5μπι 1.6μπι之间。根据成人肱骨的特点，对称肱骨球头2所在球体半径为18mm 26mm,且Imm递增。 图4实施例中，偏距肱骨球头3整体车削而成。偏距肱骨球头3为高度H/半径 R 2/3 3/4的球冠。偏距锥孔12锥角α角度值介于2° 6°之间。抛光球面13为高抛光处理，表面粗糙度Ra值介于0. 5 μ ml. 6 μ m之间。根据成人肱骨的特点，肱骨球头2 所在球体半径为18mm ^mm,且Imm递增。偏心锥孔12轴线与偏距肱骨球头3对称中心线之间的偏心距f为Imm 9mm，且偏距值随着半径增大而增加。
权利要求1.一种人工肱骨头假体，其特征在于人工肱骨头假体包括肱骨柄(1)与对称肱骨球头(2)，所述的肱骨柄(1)包括锥面颈干(4)、工艺安装孔(5)、拉拔孔(6)、侧翼(7)、直圆杆(8)、凹槽(9)；所述的对称肱骨球头( 为高度小于半径的球冠体，其底部中心开有中心锥孔(10)；肽骨柄(1)的锥面颈干⑷与肱骨球头(2)的中心锥孔(10)过盈配合，肱骨柄 (1)与对称肱骨球头( 锁定后，肱骨柄(1)的锥面颈干(4)与轴向上肱骨球头( 彼此之间具有0. 3mm 1. 5mm的间隙。
2.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的对称肱骨球头(2) 用偏距肱骨球头C3)所替代，所述的偏距肱骨球头C3)为高度小于半径的球冠体，其距离偏距肱骨球头⑶对称中心Imm 9mm处底部开有偏心锥孔(12)，肱骨柄(1)的锥面颈干⑷ 与偏距肱骨球头(3)的偏心锥孔(1 过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1)上有一个直径小于深度的工艺安装孔(5)，其轴心线与直圆杆(8)轴心线重合。
4.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1)上的锥面颈干的轴心线与直圆杆(8)的轴心线之间的夹角β角度值为125° 145°。
5.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1)上有两个内径相同且为通孔的拉拔孔(6)，内径值介于3mm 5mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1)上侧翼 (7)关于锥面颈干(4)轴心线和直圆杆(8)轴心线所组成的面对称，厚度为1. 5mm 2. 5mm。
7.根据权利要求1所述的这种人工肱骨头假体，其特征在于，肱骨柄(1)上凹槽(9)关于锥面颈干(4)轴心线和直圆杆(8)轴心线所组成的面对称或90°均布。
8.根据权利要求1所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，对称肱骨球头( 和偏距肱骨球头(3)为高度小于半径的球冠，且高度/半径 2/3 3/4。
9.根据权利要求1或2所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1)的锥面颈干⑷的长度比对称肱骨球头(2)上的中心锥孔(10)、偏距肱骨球头(3)上的偏心锥孔(1 的深度小0. 3mm 2mm。
10.根据权利要求1或2所述的一种人工肱骨头假体，其特征在于，所述的肱骨柄(1) 的锥面颈干(4)和对称肱骨球头( 底部的中心锥孔(10)、偏距肱骨球头C3)底部的偏心锥孔(12)三者具有相同的锥角，锥角α的角度值介于2° 6°之间。
专利摘要本实用新型涉及用于骨外科置换术用一种人工肱骨头假体。它由肱骨柄和肱骨球头组成，肱骨球头包括对称肱骨球头和偏距肱骨球头。肱骨柄带有颈干，肱骨球头带有锥孔，颈干与锥孔具有匹配的锥面和锥度，它们在被压在一起时通过圆锥面的过盈配合锁定在一起。肱骨柄下端直圆杆上具有二个对称或四个均布凹槽，植入人体后有效防止假体的旋转；肱骨球头为高度小于半径的球冠，其表面进行高抛光处理。此实用新型人工肱骨头假体具有更强的植入后稳定性，且加工方便，安装快捷，手术操作过程简单。适用于肱骨头骨折、肱骨头缺血性坏死、部分风湿性关节炎和类风湿性关节炎等须进行肱骨头置换的病灶。
文档编号A61F2/40GK202051851SQ20112007534
公开日2011年11月30日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者李彤, 白剑锋, 黄永玲 申请人:北京百慕航材高科技股份有限公司