长寿命人工髋关节的制作方法

本实用新型属于人工关节领域，具体涉及一种长寿命人工髋关节。

背景技术：

为了治疗关节强直、关节畸形和各种破坏性骨关节等疾病，1962年，Charnley把超高分子量聚乙烯和钴铬合金组成人工关节并用骨水泥（甲基丙烯酸脂）固定应用于人体，自此，人工关节置换术进入实际应用的新阶段。在超过50年的历史中，人工全关节置换术已发展为目前临床治疗严重关节损伤和关节坏死疗效最好的一种方法。据报道，在我国需要进行人工关节置换的约有3000万人，由于人体关节功能复杂，特别是具有多个方向的活动能力，且承受一定的拉、压、折、屈等负荷，所以对材料性能的选择要求非常高。譬如：髋关节由关节头和关节窝组成，用于连接股骨头和骨盆的关节窝。全髋关节置换术包括三个部分（如图1所示）：1.用超高分子量聚乙烯关节窝置换髋关节窝；2.用金属关节头置换碎裂的股骨头；3.用金属杆插入股骨干来增加人工关节的稳定性。

人工全关节置换术虽然是目前临床最为有效和成熟的手术之一，但超高分子量聚乙烯等材料都有使用寿命，植入人体后同样面临失效的危险，在长期的使用过程中，承受着较大载荷以及与合金、陶瓷等硬质材料相对往复运动，容易因磨损引起诸多问题：超高分子量聚乙烯的硬度和耐磨损性能相对较低，长期使用过程中发生蠕变而使置换关节产生较大磨损；磨损产生的磨屑聚积并诱发软组织产生一系列不良的生物学反应，使固定良好的人工关节松动，大大缩短了人工关节植入体的使用寿命。临床研究表明，植入人体中的人工关节使用10~15年后会因磨损而逐渐失效，近30%的患者10年内需要进行翻修手术。另有一部分患者，为了避免二次手术，强忍疼痛等到坚持不住的时候再治疗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种长寿命人工髋关节。

基于上述目的，本实用新型采用如下技术方案：长寿命人工髋关节，包括关节窝、关节头和植入体，所述关节窝包括聚乙烯内衬和设于聚乙烯内衬内表面的钻石烯耐磨片，钻石烯耐磨片与关节头的接触面为弧面；关节头的外表面设有钻石烯耐磨层；所述植入体包括连接部和定位部，定位部的顶端设有定位孔，定位孔上部设有内螺纹，连接部下端与定位孔螺纹连接；定位孔下方设有定位螺钉，定位螺钉下方设有人字撑，定位部侧壁上设有横向通孔，横向通孔内对称设有两个横向设置的定位圆柱，两个定位圆柱的内侧端面的分别设有横向的压缩弹簧，人字撑的两个撑腿连接在压缩弹簧的内侧端面。

所述耐磨片为扇形，耐磨片的厚度为厚度为0.3-0.5mm，宽度为0.8-1mm。

相邻耐磨片的间距为1-1.2mm。

所述关节头的外表面的钻石烯耐磨层的厚度为1-3μm，表面粗糙度小于20nm。

所述定位部的下端为圆锥形，有利于将定位部植入人体。

所述连接部由钛合金或钴铬合金制成，连接部表面设有一层1-3μm的钻石烯耐磨层；所述定位部由粒径为250nm的钻石烯和粘结剂制备而成。

由于钻石烯材料自具有高硬度、高耐磨性、超润滑性、耐腐蚀性以及生物相容性，制作成植入物和关节头植入人体后，能够轻松承受人体的较大载荷，并且在长期的使用过程中，相对往返运动产生极少磨损，磨屑被巨噬细胞吞噬后，可以激发周围细胞消除其它炎症，不会导致人工关节松动。与合金材料和超高分子量聚乙烯制成的人工关节相比相比，可以有效提高人工关节植入体的使用寿命，使患者避免二次手术的风险和费用，并且植入人体后，能够很好的与周围组织结合，不会生锈，不伤害周围软组织，患者术后不会出现酸疼等不适症状。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型提供的人工髋关节的；所述植入体包括和定位部，定位部的顶端设有定位孔，定位孔上部设有内螺纹，连接部下端与定位孔螺纹连接，定位孔内螺纹下方从上往下依次设有定位螺钉、人字撑、压缩弹簧和定位圆柱，当定位部植入人体后，通过定位孔拧紧定位螺钉，定位螺钉压紧人字撑，继而压紧压缩弹簧，压缩弹簧顶紧定位圆柱进行定位牢固，最后拧进连接部。拆取时，先拧出连接部，松开定位螺钉，即可取出植入体定位部。定位螺钉、人字撑、压缩弹簧和定位圆柱配合使用，有效的实现了定位部的定位和固定作用。

（2）关节窝聚乙烯内衬内表面设有钻石烯耐磨片，关节头接触面的两侧端角为圆角，接触面为圆弧状，经表面处理光洁度极高，耐磨头通过粘结剂粘结于聚乙烯内衬的内部，中间向两侧均匀分布，由于钻石烯具有良好的耐磨性能，因此在关节窝聚乙烯内衬内表面设置钻石烯耐磨片能有效增加关节窝的耐磨性能，提高关节窝的使用寿命。

（3）植入体的连接部和定位部通过螺纹连接，方便拆卸。

综上，本实用新型提供的长寿命人工髋关节安装拆卸简便，定位牢固，耐磨耐腐蚀，使用寿命长。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A处放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

长寿命人工髋关节，其结构如图1和图2所示，包括关节窝、关节头1和植入体，关节头1的外表面设有厚度为1-3μm的钻石烯耐磨层，表面粗糙度小于20nm。

所述关节窝包括聚乙烯内衬2和设于聚乙烯内衬2内表面的扇形钻石烯耐磨片3，钻石烯耐磨片3采用粒径小于250纳米的钻石烯材料添加以环氧树脂为主的粘结剂压入制定好的模具中制作成。耐磨片3以中间向两侧均匀分布，相邻耐磨片3的间距为1-1.2mm，耐磨片3与聚乙烯内衬2的接触两侧端角无倒角；耐磨片3与关节头1的接触面为弧面，两侧端角为圆角，经表面处理光洁度极高。耐磨片3的厚度为0.3-0.5mm，宽度为0.8-1mm。

所述植入体包括由钛合金或钴铬合金制成连接部4和由粒径为250nm的钻石烯和粘结剂制备而成定位部5，连接部表面设有一层1-3μm的钻石烯耐磨层。定位部5的顶端设有定位孔6，其下端为圆锥形，定位部5的周侧壁上设有横向通孔11。定位孔6内设有内螺纹，连接部4下端与定位孔6螺纹连接。

定位孔6下方设有定位螺钉7，定位螺钉7下方设有人字撑8，横向通孔11内对称设有两个横向设置的定位圆柱10，两个定位圆柱10的内侧端面的分别设有横向的压缩弹簧9，人字撑8的两个撑腿连接在压缩弹簧9的内侧端面。

当定位部5植入人体后，通过定位孔6拧紧定位螺钉7，定位螺钉7压紧人字撑8，继而压紧压缩弹簧9，压缩弹簧9顶紧定位圆柱10进行定位牢固，最后拧进连接部4。拆取时，先拧出连接部4，松开定位螺钉7，即可取出植入体定位部5。定位螺钉7、人字撑8、压缩弹簧9和定位圆柱10配合使用，有效的实现了定位部5的定位和固定作用。