一种多功能肘关节置换假体的制作方法与工艺

本发明涉及骨科植入技术领域，尤其涉及一种多功能肘关节置换假体。

背景技术：
当因风湿病、变形性关节或者外伤等损伤肘关节时，使肘关节的功能丧失，同时，感觉到激烈的疼痛。在这种情况下，为了恢复肘关节功能，需要进行人工肘关节的置换手术。例如，在全肘关节置换手术期间，外科医生将假体肱骨部件植入患者肱骨的远端，并将假体尺骨组件植入患者尺骨的近端。假体肱骨部件与假体尺骨组件通常由铰链连接，所述铰链使假体肱骨部件与假体尺骨组件之间的枢转运动成为可能，以再现肘关节的自然解剖咬合。现有的人工肘关节假体完全参照人体肘关节的解剖形状，其主要包括肱骨组件和尺骨组件，虽符合人体的日常行为运动特性，但是肘关节假体普遍存在以下技术问题：(1)由于结构的缺陷造成的松动、感染和不稳定(半脱位或脱位)等并发症；(2)肱骨组件和尺骨组件的初始稳定性和结合稳定性均不高，受力不合理，导致肘关节置换假体使用寿命不长；(3)肘关节假体的骨水泥组分不合理，影响术后肘关节的稳定性和安全性。因此，如何发明一种安全、稳定寿命较长的多功能肘关节置换假体是本领域技术人员有待解决的技术难题。

技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种多功能肘关节置换假体，该多功能肘关节置换假体不但符合人体日常行为运动特性，而且具有很好的稳定性和安全性，可进行部分置换或全部置换，提高了和骨质的生物相容性，不易出现松动、感染和不稳定等并发症，使用寿命长。为解决上述技术问题，本发明包括以下的技术方案：本发明提供了一种多功能肘关节置换假体，包括肱骨组件、尺骨组件、桡骨组件与销轴组件，其中所述肱骨组件包括肱骨柄、轭和肱骨小头，所述轭具有从所述轭的基部的相对两侧分别延伸出的第一凸耳和第二凸耳，所述第一凸耳和第二凸耳上分别设有第一孔和第二孔，所述肱骨小头套设在第一凸耳上，并带有与所述第一孔连通的通孔，所述轭的基部反向延伸出用于夹持肱骨皮质骨的凸缘；所述尺骨组件包括尺骨柄、尺骨颈与尺骨头，所述尺骨头具有横向贯穿的连接孔，所述尺骨颈设置在尺骨头与尺骨柄之间；所述桡骨组件包括桡骨小头和桡骨髓针，所述桡骨小头的端面作为关节面并向内凹陷形成关节腔，所述关节面为弧面；所述销轴组件包括销轴外钉和销轴内钉，所述销轴外钉为空心筒状结构，销轴外钉的一端设有第一环形凸缘，所述销轴内钉从销轴外钉的另一端插入其内部，所述销轴内钉的一端设有用于防止销轴内钉整体没入销轴外钉内的防脱件，销轴内钉的另一端设有锁合件，所述销轴组件供所述尺骨组件绕轴枢转，并将所述肱骨小头固定在第一凸耳上。作为优选地，所述销轴内钉为柱状实心结构，所述防脱件为设于销轴内钉近端的第二环形凸缘，所述锁合件为由设于销轴内钉远端的若干弹片形成的空心结构，所述弹片的根部沿所述销轴内钉远端延伸，弹片的端部设有带引导斜面的凸起。弹片聚拢后凸起在一起呈圆台形，销轴内钉容易插入销轴外钉，同时由于凸起的倒刺效果以及弹片本身的弹性，在没有工具的情况下，销轴内钉不易从销轴外钉内滑出。本发明的多功能肘关节置换假体，通过结构的改进更符合人体日常行为运动特性，由销轴外钉和销轴内钉组成的销轴组件在锁合肱骨组件和尺骨组件的同时供尺骨组件绕轴枢转；销轴内钉的锁合件可以通过弹片上的凸起紧紧地抵靠在销轴外钉的内壁上，与此同时还在销轴外钉的第一环形凸缘和销轴内钉的第二环形凸缘的配合下，使得肘关节置换假体具有更好的稳定性和安全性，且不易出现松动、感染和不稳定等并发症，使用寿命长；另外，还可根据病人的患病情况，进行部分置换或带有桡骨小头的全部置换。作为优选地，所述肱骨小头上设有供其套设在第一凸耳上的开口，肱骨小头在与第一凸耳的接触面上沿所述通孔外缘分布有环形凸台，所述环形凸台伸入第一孔内并抵靠在所述第一孔的内周缘上，所述肱骨小头在远离所述接触面的端面上设有用于容置所述第一环形凸缘的凹槽。肱骨小头的开口套在第一凸耳上，其开口部分有一缺口刚好与第一凸耳卡合，可有效起到防旋的作用。作为优选地，所述第一孔和第二孔内分别设有第一凸环和第二凸环，所述第一凸环和第二凸环分别与所述环形凸台和第二环形凸缘抵接。将肱骨轴套和尺骨轴套分别设于第一凸环和第二凸环，不会受到外界作用力的影响而轻易滑脱，提升了置换假体的稳定性。作为优选地，所述肱骨柄、尺骨柄和桡骨髓针的表面均涂覆有骨水泥，所述骨水泥由下述质量百分比的原料组成：氧化镁10％-25％、氯化钛10％-20％、氯化钴5％-10％、聚丙烯酰胺10％-15％、胶原蛋白10％-15％、甲基纤维素2％-4％、D-氨基葡萄糖0.5％-1％、壳聚糖0.5％-1％、聚乙二醇1％-2.5％和去离子水20％-30％。本发明通过以上材料制备的骨水泥更利于与人体骨质的结合，并且不会对周围的骨质起到影响，有利于骨骼的新陈代谢和生长，并且能够保持体液平衡，保持合适的血容量，血压和体液的PH值；并且本发明提供的骨水泥具有很强的防腐性和防水性，进而提高了多功能肘关节置换假体的使用寿命。作为优选地，所述肱骨组件的第一孔和第二孔内均嵌设有肱骨轴套，所述尺骨组件的连接孔内穿设有尺骨轴套，所述肱骨轴套和尺骨轴套的材料均为超高分子量聚乙烯，优选为高交联聚乙烯。高交联聚乙烯具有良好的生物相容性和耐磨损特性。作为优选地，所述肱骨柄的横截面为三角形形状，所述尺骨柄的横截面为菱形形状。三角形和菱形的横截面都可起到防旋的作用，增加了肘关节假体的初始稳定性和结合稳定性。作为优选地，所述肱骨柄与垂直方向呈8-10°角。术后人肘关节假体的松动与生物力学因素有关，当肘关节屈曲90°且手部受到侧方的作用力时，肱骨远端可产生较大的旋转力矩，会给韧带带来很大的张力，肱骨柄偏离垂直方向8-10°角，减少了韧带所受张力，降低了发生并发症的几率。进一步优选地，所述销轴外钉的外表面为用于减少与尺骨轴套间的摩擦系数的高抛光面。这样可减少尺骨轴套和销轴组件的磨损，提高多功能肘关节置换假的使用寿命，同时使尺骨组件的枢转更为自如。本发明的有益效果如下：本发明的多功能肘关节置换假体，该多功能肘关节置换假体通过结构的改进后更符合人体日常行为运动特性，而且具有很好的稳定性和安全性，可进行部分置换或全部置换，提高了和骨质的生物相容性，不易出现松动、感染和不稳定等并发症，使用寿命长。附图说明图1为本发明多功能肘关节置换假体的结构示意图；图2为本发明肱骨组件的结构示意图；图3为本发明肱骨小头近端面的结构示意图；图4为本发明肱骨小头远端面的结构示意图；图5为本发明尺骨组件的结构示意图；图6为本发明桡骨组件的结构示意图；图7为本发明销轴组件的结构示意图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。图1是本发明实施方式中多功能肘关节置换假体的结构示意图。该多功能肘关节置换假体包括肱骨组件1、尺骨组件2、桡骨组件3与销轴组件4。如图1所示，肱骨组件1包括肱骨柄11、轭12、肱骨小头13和肱骨轴套14。如图2所示，肱骨柄11的横截面为三角形形状，三角形的横截面起到防旋的作用，增加了本实施方式肘关节假体的初始稳定性和结合稳定性。肱骨柄11与垂直方向呈8-10°角，术后肘关节假体的松动与生物力学因素有关，当肘关节屈曲90°且手部受到侧方的作用力时，肱骨远端可产生较大的旋转力矩，会给韧带带来很大的张力，肱骨柄11偏离垂直方向8-10°角，减少了韧带所受张力，降低了发生并发症的几率。轭12具有从轭12的基部的相对两侧分别延伸出的第一凸耳15和第二凸耳16，轭12的基部反向延伸出用于夹持肱骨皮质骨的凸缘17。第一凸耳15和第二凸耳16上分别设有第一孔151和第二孔161，第一孔和第二孔内分别设有第一凸环1511和第二凸环1611，第一孔151和第二孔161内均嵌设有肱骨轴套14，肱骨轴套14位于第一凸耳15和第二凸耳16之间且在位置上均不超出各自孔内的凸环。如图2、图3和图4所示，肱骨小头13上设有开口132，肱骨小头13通过开口132套设在第一凸耳15上，开口132有一缺口刚好与第一凸耳15卡合，可有效起到防旋的作用。肱骨小头13还带有与第一孔151连通的通孔131，肱骨小头13在与第一凸耳15的接触面(即近端面)上沿通孔131外缘分布有环形凸台133，环形凸台133伸入第一孔151内并其侧面抵靠在第一孔151的内周缘上，其端面与第一孔151的第一凸环1511抵接，肱骨小头13在远离所述接触面的端面(即远端面)上设有凹槽134。肱骨轴套14的材料为超高分子量聚乙烯，优选为高交联聚乙烯。高交联聚乙烯具有良好的生物相容性和耐磨损特性。如图5所示，尺骨组件2包括尺骨柄21、尺骨颈22、尺骨头23和尺骨轴套24。肱骨柄11的横截面为三角形形状，三角形的横截面起到防旋的作用，增加了本实施方式肘关节假体的初始稳定性和结合稳定性。尺骨颈设置在尺骨头23与尺骨柄21之间，尺骨头23具有横向贯穿的连接孔231。肱骨轴套14过盈配合穿设于连接孔231中，肱骨轴套14的材料为超高分子量聚乙烯，优选为高交联聚乙烯。高交联聚乙烯具有良好的生物相容性和耐磨损特性。如图6所示，桡骨组件3包括桡骨小头31和桡骨髓针32，桡骨小头3的端面作为关节面311并向内凹陷形成关节腔，关节面311为弧面且圆心位于桡骨髓针32的轴线上。如图7所示，销轴组件4包括销轴外钉41和销轴内钉42，销轴组件4供所述尺骨组件2绕轴枢转，并将肱骨组件1的肱骨小头13固定在第一凸耳15上。销轴外钉41为空心筒状结构，销轴外钉41的一端的外部设有第一环形凸缘411，销轴内钉42从销轴外钉41的另一端插入其内部。销轴外钉41的外表面为用于减少与尺骨轴套24间的摩擦系数的高抛光面。这样可减少尺骨轴套24和销轴组件4的磨损，提高多功能肘关节置换假的使用寿命，同时使尺骨组件2的枢转更为自如。销轴内钉42为柱状实心结构，销轴内钉42的一端设有用于防止销轴内钉42整体没入销轴外钉41内的防脱件，销轴内钉42的另一端设有锁合件。其中防脱件为设于销轴内钉42近端的第二环形凸缘421，第二环形凸缘421的端面与第二凸环1611抵接。锁合件为由设于销轴内钉42远端的若干弹片422形成的空心结构，弹片422的根部沿销轴内钉42的远端延伸，弹片422的端部设有带引导斜面的凸起4221。弹片422聚拢后凸起攒在一起呈圆台形，使得销轴内钉42容易插入销轴外钉41的内部，同时由于凸起4221的倒刺效果以及弹片422本身的弹性，在没有工具的情况下，销轴内钉42不易从销轴外钉41内滑出。肱骨柄11、尺骨柄21和桡骨髓针32的表面均涂覆有骨水泥，所述骨水泥由下述质量百分比的原料组成：氧化镁10％-25％、氯化钛10％-20％、氯化钴5％-10％、聚丙烯酰胺10％-15％、胶原蛋白10％-15％、甲基纤维素2％-4％、D-氨基葡萄糖0.5％-1％、壳聚糖0.5％-1％、聚乙二醇1％-2.5％和去离子水20％-30％。本发明实施方式中通过以上材料制备的骨水泥更利于与人体骨质的结合，并且不会对周围的骨质起到影响，有利于骨骼的新陈代谢和生长，并且能够保持体液平衡，保持合适的血容量，血压和体液的PH值；并且本发明提供的骨水泥具有很强的防腐性和防水性，进而提高了多功能肘关节置换假体的使用寿命。综上所述，本发明的多功能肘关节置换假体，该多功能肘关节置换假体通过结构的改进后更符合人体日常行为运动特性，而且具有很好的稳定性和安全性，可进行部分置换或全部置换，提高了和骨质的生物相容性，不易出现松动、感染和不稳定等并发症，使用寿命长。以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。