[发明专利]一种半髋及其制造工艺

说明书

本发明公开了一种半髋及其制造工艺，一种半髋，包括股骨头和股骨柄，所述股骨头设置于股骨柄上方，所述股骨头是中空的，所述股骨头包括股骨头壁和股骨头腔，所述股骨头的直径范围是40mm‑60mm，所述股骨头壁厚3mm‑5mm；一种半髋的制造工艺，包括先将金属粉末用3D金属打印机将半髋打印成型，再对打印成型的半髋进行热处理，然后将打印成型的半髋与3D打印机的基底分离，之后对分离后的半髋进行打磨。本发明半髋的设计，减轻了假体重量，防止假体下沉，减少制作费用，减轻患者负担；制造工艺使实现上述设计成为可能，增加材料的韧性，减少脆裂的可能。

技术领域

本发明涉及髋关节假体制造领域，具体是一种半髋及其制造工艺。

背景技术

半髋关节置换手术，是将人工假体，利用填充骨水泥后插入假体以固定在正常的骨质上，以取代病变的关节，重建患者髋关节的正常功能，已经是一种较成熟可靠的治疗手段。骨性关节炎、股骨头坏死、股骨颈骨折、类风湿性关节炎、创伤性关节炎、良性和恶性骨肿瘤等，都有进行髋关节置换术的指征。现有技术中最常用的半髋假体的材料是钴铬钼合金，钴铬钼合金具有耐疲劳性好和抗拉强度高的优点，很适合应用在需要寿命长、不会骨折的半髋假体置换手术中；但是铸造钴铬钼合金较为昂贵，给普通的患者造成不小的经济压力，而且容易受加工硬度不均影响，钴铬钼合金经过铸造后，其力学性能不高，气孔多，韧性降低；传统的半髋假体都是实心的铸造钴铬钼合金，在造成材料浪费的情况下还增加患者消费压力，另外假体过重会让假体发生下沉现象，造成患者疼痛不适。本发明公开的一种半髋，包括股骨柄和股骨头，其中股骨头是中空的，可以减轻患者经济压力，还可以防止假体下沉出现的疼痛不适；对应于本发明的一种半髋的制造工艺，利用增材制造的方式实现股骨头中空的构造，对加工成型的半髋进行特殊的热处理工艺，可以在保证钴铬钼合金力学性能的同时，增加钴铬钼合金的韧性，降低脆性，达到医用标准；3D打印成型技术通过常采用30um左右的超细粉末为原材料，通常铺粉厚度小于100um，每个加工层控制的厚度很薄，可以达到30um，该技术还使用了光斑很小的激光束，可以使形成的半髋具有很高的精密度，可达0.1um，制造的零件经过简单的喷砂或者抛光即可直接使用，由于材料及切削加工的节省，制造成本可以降低，生产周期可以缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半髋及其制造工艺，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半髋，包括股骨头和股骨柄，所述股骨头设置于股骨柄上方，所述股骨头是中空的，所述股骨头包括股骨头壁和股骨头腔，所述股骨头腔设置于股骨头壁内部，所述股骨柄和股骨头用钴铬钼合金粉末制造。

上述股骨头上设置的股骨头腔，这种特殊的结构大大减少了钴铬钼合金的用量，一方面制造成本下降，减轻患者做半髋置换手术的经济压力，另一方面减轻了半髋的重量，防止了手术后假体下沉给患者造成的疼痛不适。

所述骨股柄和股骨头为一体成型。

可选的，所述骨股柄和股骨头还可拆卸连接。

上述股骨柄和股骨头固定连接的方式，是利用增材制造的方式制造；股骨柄和股骨头也可以拆卸连接的方式，其中股骨头利用增材制造的方式制造，股骨柄可以用锻造或者铸造等多种方式制造，可以适应不同的制造条件。

所述可拆卸连接的半髋的股骨头还包括股骨头槽，所述股骨头槽设置于股骨头下部，所述股骨柄上端设置有内锥，所述内锥配于股骨头槽中。

上述股骨头槽和内锥的设计是股骨头和股骨柄实现卡接的装置。

所述可拆卸连接的半髋的内锥和股骨头槽锥配的角度是5°42′。

上述分开制造的股骨柄和股骨头是利用上述股骨头槽和内锥配，锥配的角度是国际公用最牢固的角度，运用这个角度可以保证股骨柄和股骨头之间锁死不松动。