[发明专利]一种易摘除翻修的个性化股骨柄假体及制造方法

说明书

本发明公开了一种易摘除翻修的个性化股骨柄假体及制造方法，假体包括具有记忆效应的个性化NiTi合金多孔生物型股骨柄套以及个性化股骨柄主体，为解决传统骨水泥固定不易翻修的问题，本发明采用生物型多孔股骨柄套且其特征包括柄套为与髓腔结构相符合，但略小于髓腔结构，柄套采用记忆效应的NiTi合金3D打印成形并经过后期的记忆训练，柄套在形态上是一种自然膨胀型多孔结构，且依据受力分析，在股骨内外侧孔隙率有一定的变化；柄套记忆效应以低于体温10‑20摄氏度为相变温度点，低于相变温度点时柄套属于收缩态，高于相变温度点时柄套为扩张态；该假体结构设计简单，与骨髓腔结构高度贴合，生物相容性好，且能够防止股骨柄假体下沉、松动和扭转等问题。

技术领域

本发明属于医学骨置换领域的人工关节的技术领域，涉及一种易摘除翻修的个性化股骨柄假体及制造方法。

背景技术

所谓4D打印技术，就是在传统3D打印的概念中加入了“时间”元素，被打印物体可以随着时间的推移而在形态上发生自我调整。这项技术甚至不需要打印机器，就可以直接让材料快速成型，堪称革命性技术。4D打印技术将可以应用到家具、自行车、汽车甚至是医疗领域。

NiTi合金由于具有形状记忆效应及超弹性行为，在生物医疗,航空航天,智能机器人等方面得到了广泛的应用。激光选区熔化3D打印具有记忆效应的NiTi合金髋关节股骨柄假体形成了一种新型4D打印髋关节假体方法。

现有股骨柄装配大多采用标准化假体，在安装时髓腔锉预先扩充髓腔，髓腔锉从小号到大号逐号更换，保证假体柄能完全充满髓腔。假体柄的轴线与股骨干的轴线重合一直，假体保持5-10度前倾角，假体头的中心与大粗隆的顶点在同一水平，假体颈下端略高于截骨面1mm，标准假体植入后与骨髓不匹配，难以长期固定，容易松动。此外，标准化假体采用骨水泥固定后，骨水泥连接个性化股骨柄假体和骨头，骨水泥固化后难以清除分离，不易翻修。

股骨柄假体在植入人体时，股骨柄假体很难与股骨截骨面匹配，完全匹配骨髓腔的股骨柄假体会与骨髓腔发生部分干涉，不易装入。此外，股骨承重不均衡同时界面产生的剪切、扭转应力超过承受范围，引起界面两侧相对微动时，股骨柄假体容易产生松动、扭转和下沉等。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种易摘除翻修的个性化股骨柄假体，该假体结构设计简单，与骨髓腔结构高度贴合，生物相容性好，且能够防止股骨柄假体下沉、松动和扭转等问题。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种易摘除翻修的个性化股骨柄假体，包括具有记忆效应的个性化NiTi合金多孔生物型股骨柄套以及个性化股骨柄主体两部分，所述股骨柄套形状与髓腔结构相匹配，所述股骨柄套小于髓腔结构，所述柄套为一种自然膨胀型多孔结构；

所述股骨柄主体由头部、颈部和仿髓腔体三部分构成，其中股骨柄主体中仿髓腔体放置在股骨柄套的内部；股骨柄套采用记忆效应的NiTi合金多孔结构构成，利用NiTi合金永久超弹性，一方面与股骨柄主体中仿髓腔体结构抱紧卡死固定，一方面与髓腔接触固定且利用其超弹性提供持续应力；

植入过程中，利用股骨柄套超弹性，先将股骨柄主体从柄套颈部套进，然后整体放置在切除股骨头的股骨近端部，该过程在低于体温10度左右情况下完成，然后通过体温或者主动升温方式将股骨柄套及股骨假体升温至体温，股骨柄套在升至体温过程中发现相变，柄套扩张，与股骨柄主体抱紧，同时与股骨髓腔内部接触面保持弹性接触；

在翻修过程中，当需要取出股骨柄主体部分时，对股骨柄主体头部主动降温，冷传导作用下于股骨柄仿髓腔体接触的股骨柄套侧降温，温度降低相变温度点以下，股骨柄套收缩，与股骨柄仿髓腔结构逐渐分离，此时可取出股骨柄主体结构，当进一步需要取出股骨柄时，继续对股骨柄套主动降温，股骨柄套继续收缩，与股骨髓腔内解除逐渐分离，此时股骨柄套从髓腔中取出。