一种骨小梁结构的髌骨部件的制作方法

本发明涉及骨科医疗器械技术领域，尤其涉及一种骨小梁结构的髌骨部件。

背景技术：

人工膝关节置换术是目前解除患者疼痛和功能障碍最有效的手术治疗方式之一，现有技术中采用高分子材料结构的髌骨部件进行假体植入，其结构强度较差，容易存在柱脚断裂的临床风险；另外，采用骨水泥与高分子材料的粘结固定，存在易松动的可能性，而且还会加剧衬垫与髌骨关节面接触的磨损问题，从而影响植入假体的使用寿命。

骨小梁结构是骨内的一种立体网状结构，孔隙之间互相连通，是一种具有紧密孔隙结构的复杂组织，在临床上已经被证实能够有效的提高植入物假体的短期稳定性和长期稳定性；而且骨小梁结构的设计一直是提高植入物骨融合的有效手段，合适的孔径大小和微孔形貌的存在能够有效的刺激骨组织的生成和分化。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种骨小梁结构的髌骨部件，其结构牢靠稳定，能够有效的改善术后早期固定及长期稳定性，使用寿命长，可大规模推广应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种骨小梁结构的髌骨部件，包含髌骨关节面部件，所述髌骨关节面部件的下表面设置有骨小梁基座结构，该骨小梁基座结构与髌骨关节面部件固定连接在一起；

所述髌骨关节面部件通过熔接的方式固定在所述骨小梁基座结构的上表面上；

所述骨小梁基座结构的表面设置为微孔结构的粗糙表面；

所述骨小梁基座结构为仿生骨小梁结构。

作为本发明的一种优选实施方式，所述骨小梁结构的孔隙率＞40％。

作为本发明的一种优选实施方式，所述骨小梁结构的孔径为250μm～600μm。

作为本发明的一种优选实施方式，所述骨小梁结构为金属骨小梁结构；

其中的金属材料可选用钛合金、钴铬钼合金或者镁合金制成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述髌骨关节面部件选用高分子材料制成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述髌骨关节面部件的上表面为光滑表面。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明公开的一种骨小梁结构的髌骨部件，通过将髌骨关节面部件熔接在骨小梁基座结构上，加强了髌骨的结构力学性能，从而提高了人工膝关节假体的使用寿命，其结构牢靠稳定，可大规模推广应用；

本发明通过将骨小梁基座结构的表面设置为微孔结构的粗糙表面，能够有效的与患者股骨的松质骨结合，有效的刺激骨组织的生成和分化，从而改善了术后早期固定和长期的稳定性。

附图说明

图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示具体实施方式的立体结构示意图；

图3为图1所示具体实施方式的髌骨关节面的立体结构示意图；

图4为图1所示具体实施方式的骨小梁基座结构的立体结构示意图；

图5为本发明的待加工的高分子原材料熔接在骨小梁基座结构上表面的立体结构示意图。

附图标记说明：

1-髌骨关节面部件，2-骨小梁基座结构，3-高分子原材料；

11-髌骨关节面部件上表面，12-髌骨关节面部件下表面；

21-骨小梁基座结构上表面，22-骨小梁基座结构下表面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

如图1～5所示，其示出了本发明的具体实施方式；如图所示，本发明公开的一种骨小梁结构的髌骨部件，包含髌骨关节面部件1，其特征在于：所述髌骨关节面部件1的下表面设置有骨小梁基座结构2，该骨小梁基座结构2与髌骨关节面部件1固定连接在一起；

如图所示，所述髌骨关节面部件1通过熔接的方式固定在所述骨小梁基座结构2的上表面21上；

如图所示，所述骨小梁基座结构2的表面设置为微孔结构的粗糙表面，其中包含骨小梁基座结构的上表面21和下表面22。

如图所示，所述骨小梁基座结构2为仿生骨小梁结构。

优选的，如图所示：所述骨小梁结构2的孔隙率＞40％。

优选的，如图所示：所述骨小梁结构2的孔径为250μm～600μm。

优选的，如图所示：所述骨小梁结构2为金属骨小梁结构；其中的金属材料可选用钛合金、钴铬钼合金或者镁合金材料。

优选的，如图所示：所述髌骨关节面部件1选用高分子材料制成。

优选的，如图所示：所述髌骨关节面部件1的上表面11为光滑表面，其下表面12也可为粗糙表面。

本发明中所述金属骨小梁结构的制备原料为低弹性模量钛合金粉末，采用增材制备技术打印出与仿生骨小梁结构一致的三维模型。其通过切层软件(如“netfabb软件”或者“magics软件”)将所述骨小梁基座结构2的三维模型进行切片离散化处理，得到各层切片的截面数据，并将该截面数据作为电子束扫描路径导入增材制造设备中，根据设定的加工参数(该参数包括：金属钛合金粉末层厚、熔化电流和电子束扫描速率)进行扫描打印。所述增材制造设备可选用激光烧结成型或者电子束熔成型设备。

本发明中的髌骨关节面部件1与骨小梁基座结构2之间的熔接、成型过程：

首先，通过熔化焊接设备(如“摩擦或者超声焊接设备”)将待加工的髌骨关节面原材料(即：高分子原材料3)熔接在骨小梁基座结构2的上表面21上，并在一定的压力下直至生成的热量使接触面达到充分熔融状态，当达到设定焊接深度时，进入保压阶段，焊缝冷却并固化；

最后，加工待加工的髌骨关节面高分子原材料3的外部轮廓形成所述髌骨关节面部件1。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种骨小梁结构的髌骨部件，其结构牢靠稳定，使用寿命长，可大规模推广应用。本发明包含髌骨关节面部件，所述髌骨关节面部件的下表面设置有骨小梁基座结构；所述髌骨关节面部件通过熔接的方式固定在所述骨小梁基座结构的上表面上；所述骨小梁基座结构的表面设置为微孔结构的粗糙表面；所述骨小梁基座结构为仿生骨小梁结构，其骨小梁结构的孔隙率＞40％，骨小梁结构孔径为250μm～600μm，且为金属骨小梁结构。

技术研发人员：高建华;高立华;刘海波
受保护的技术使用者：常州华众生物科技有限公司
技术研发日：2018.08.13
技术公布日：2018.12.18