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羽量化的股骨柄.pdf

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量化 股骨
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摘要
申請專利號:

CN201410135891.1

申請日:

20140404

公開號:

CN104970902B

公開日:

20180227

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A61F2/32 主分類號: A61F2/32
申請人: 寶楠生技股份有限公司
發明人: 葉中權
地址: 中國臺灣臺北市內湖區瑞光路258巷50號3樓
優先權:
專利代理機構: 天津三元專利商標代理有限責任公司 代理人: 鄭永康
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201410135891.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種羽量化的股骨柄,是以金屬粉末積層(additive?manufacturing或3D?printing)一體成型,其中該基柱,包括:至少一內網格體,位于該基柱的里部,各內網格體是由數個小梁所組成的鏤空狀結構,而具有數個相互堆疊的洞孔;以及融合層,包圍在該內網格體的外圍,該融合層至少有一區域,是由數個微梁所組成呈鏤空狀的外網格體所構成,該外網格體具有數個相互堆疊的微孔,且令該內網格體的密度(kg/m3)與外網格體的密度(kg/m3)不相等;使本發明除借由呈多孔隙的內、外網格體,大大降低股骨柄的重量,降低病患身體負荷外,借由不同密度排列的內、外網格體,可提高本發明的抗彎及抗剪能力。

權利要求書

1.一種羽量化的股骨柄,其特征在于,是以金屬粉末積層一體成型,含有一基柱,于該基柱的頂端形成有柄頭,該基柱包括:至少一內網格體,位于該基柱的里部,各內網格體是由數個小梁所組成的鏤空狀結構,而具有數個相互堆疊的洞孔;以及融合層,包圍在該內網格體的外圍,該融合層至少有一區域,是由具數個微梁所組成呈鏤空狀的外網格體所構成,該外網格體具有數個相互堆疊的微孔,令各微孔的孔徑介于100~500μm,且令該內網格體的密度(kg/m)小于該外網格體的密度(kg/m)。2.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,于所述內網格體與該外網格體間形成一補強壁。3.根據權利要求2所述羽量化的股骨柄,其特征在于,于所述補強壁呈一環狀。4.根據權利要求2所述羽量化的股骨柄,其特征在于,所述補強壁外緣,呈放射狀突設有數個肋板,并于各該肋板間形成該外網格體。5.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,具有數個洞孔的各該內網格體,令各該洞孔的孔徑大于1mm。6.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,所述基柱穿設有一連接孔,供鎖接一延伸骨柄。7.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,所述融合層另含有至少一區域,是由凹穴或網體所構成,令各凹穴或網體的穴徑或網隙大于1mm,以于該凹穴或網體中填入骨粉或骨水泥。8.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,所述柄頭的頂端,突設有一人工股骨頸。9.根據權利要求1所述羽量化的股骨柄,其特征在于,所述柄頭設有一工具連接穴。

說明書

技術領域

本發明是有關于一種羽量化的股骨柄,尤指一種以金屬粉末積層方式一體成型,且其基柱由不同密度呈鏤空狀的內、外網格體所構成,除可大大降低股骨柄的重量外,也可以增進抗彎及抗剪強度。

背景技術

人體的髖關節可能因為先天性髖關節發育不良、退化、病變或外力所致等諸多原因,導致股骨頭變形、髖臼磨損等狀況,使患者的腿部有酸痛、不良于行的困擾。目前的解決方式,大多數是施予人工髖關節置換術,使患者無需承受因髖關節病變所產生的身體不適。

上述的人工髖關節置換術,是先于患者的股骨體中,植入一縱長的股骨柄,再于該股骨柄的頂端連接一人工股骨頭與臼杯,完成置換。上述的股骨柄,大多數是以鑄造或傳統機械加工一體成型,材料大多數采用鈦合金或其它合金鋼,呈一縱長且漸尖狀,用以插入患者股骨體中,患者在手術復原的過程中,股骨體所新生的骨細胞會緊附于該股骨柄上,但是由于該股骨柄的表面是呈平滑狀,不利于新生骨細胞的附著,因此,容易有松動、搖晃的情況發生,這種現象更易發生在患有骨質疏松癥的患者身上,為了防止此一現象的發生,有些以固定片加予鎖固,或者如美國專利第8529569號所示的人工髖關節,于股骨柄的表面,是以機械加工方式形成粗糙面,借由該粗糙面,使該股骨柄插入股骨體的松骨組織后,新生的骨細胞可以緊緊地附著于股骨柄的粗糙面上,以增進該股骨柄與股骨體的附著能力,使該股骨柄可以緊固于股骨體中。但此種以機械加工或燒結方式所形成的粗糙面僅能形成在股骨柄的最外層表面,導致新生的骨細胞僅能附著在該粗糙面的表面上,并無法盤根錯節地深入于該股骨柄內,因此,該現有前案所揭示的股骨柄與人體的股骨體間,并非真正地融合成一體,僅是「附著」在一起,因此無法真正達到融合的目的,而顯有改進的必要。

另外,但是現有的股骨柄,由于是以鑄造或以傳統機械加工一體成型,為一實心的金屬塊,其重量十分沉重,在植入人體股骨體中后,會增加人體骨骼的負荷,導致人體運動時兩腿施力的不平均而顯其缺點。

本發明人有鑒于此,予以研究創新,揭示出本發明所示羽量化的股骨柄。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題在于,克服現有技術存在的上述缺陷,而提供一種羽量化的股骨柄,使本發明除借由呈鏤空狀的內、外網格體,降低股骨柄的重量外,并借由不同密度排列的內、外網格體,提高本發明的抗彎及抗剪能力,再者,可借由數個呈堆疊微孔的外網格體,使骨細胞可以深入多層微孔中生長,使本發明與所植入的股骨體產生良好的融合效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:

一種羽量化的股骨柄,是以金屬粉末積層一體成型,含有一基柱,于該基柱的頂端形成有柄頭,該基柱包括:

至少一內網格體,位于該基柱的里部,各內網格體是由數個小梁所組成的鏤空狀結構,而具有數個相互堆疊的洞孔;以及

融合層,包圍在該內網格體的外圍,該融合層至少有一區域,是由具數個微梁所組成呈鏤空狀的外網格體所構成,該外網格體具有數個相互堆疊的微孔,令各該微孔的孔徑介于100~500μm,且令該內網格體的密度(kg/m3)與外網格體的密度(kg/m3)不相等。

所述羽量化的股骨柄,其中,于該內網格體與該外網格體間,形成一補強壁。

所述羽量化的股骨柄,其中,于該補強壁呈一環狀。

所述羽量化的股骨柄,其中,該補強壁外緣,呈放射狀突設有數個肋板,并于各該肋板間形成該外網格體。

所述羽量化的股骨柄,其中,令該內網格體的密度(kg/m3)小于該外網格體的密度(kg/m3)。

所述羽量化的股骨柄,其中,具有數個洞孔的各該內網格體,令各該洞孔的孔徑大于1mm。

所述羽量化的股骨柄,其中,該基柱穿設有一連接孔,以供鎖接一延伸骨柄。

所述羽量化的股骨柄,其中,該融合層另含有至少一區域,是由凹穴或網體所構成,令各該凹穴或網體的穴徑或網隙大于1mm,以于該凹穴或網體中填入骨粉或骨水泥。

所述羽量化的股骨柄,其中,該柄頭的頂端,突設有一人工股骨頸。

所述羽量化的股骨柄,其中,該柄頭設有一工具連接穴。

本發明的有益效果是,使本發明除借由呈鏤空狀的內、外網格體,降低股骨柄的重量外,并借由不同密度排列的內、外網格體,提高本發明的抗彎及抗剪能力,再者,可借由數個呈堆疊微孔的外網格體,使骨細胞可以深入多層微孔中生長,使本發明與所植入的股骨體產生良好的融合效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明第一實施例的立體圖示意圖;

圖2是圖1中的2-2方向所示的剖面結構示意圖;

圖3是本發明第二實施例的立體局部剖面示意圖;

圖4是圖3中的4-4方向所示的剖面結構示意圖;

圖5是顯示新生骨細胞深入外網格體各層微孔中的示意圖;

圖6是本發明銜接一延伸骨柄實施例的剖面結構示意圖。

圖中標號說明:

10股骨柄 10’延伸骨柄 11基柱

111內網格體 111’洞孔 112融合層

112a外網格體 112’微孔 112b凹穴或網體

113補強壁 114肋板 12柄頭

121人工股骨頸 13銜接穴 14工具連接穴

15連接孔 20股骨體

具體實施方式

請參閱圖1、圖2、圖5、及圖6所示,本發明是有關于一種羽量化的股骨柄10,是以金屬粉末積層(additive manufacturing或3D printing)一體成型,含有一基柱11,于該基柱11的頂端形成有柄頭12,并于該柄頭12上突設有一人工股骨頸121;其中該基柱11,包括:至少一內網格體111,位于該基柱11的里部,各該內網格體111是由數個小梁所組成的鏤空狀結構,而具有數個相互堆疊的洞孔111’;以及融合層112,包圍在該內網格體111的外圍,該融合層112至少有一區域,是由數個微梁所組成呈鏤空狀的外網格體112a所構成,該外網格體具有數個相互堆疊的微孔112’(如圖5所示),且令該內網格體的密度(kg/m3)與外網格體的密度(kg/m3)不相等;使本發明除借由具有數個洞孔111’與微孔112’的內、外網格體111、112a,降低股骨柄10的重量外,并借由不同密度kg/m3排列的內、外網格體111、112a,可提高本發明整體或局部區域的抗彎及抗剪能力。

如圖4所示,本發明所揭示羽量化的股骨柄,其中于該內網格體111與該外網格體112a間,形成一補強壁113,該補強壁113可以呈一環狀;該環狀的補強壁113外緣,可進一步地呈放射狀徑向突設有數個肋板114,并于各該肋板114間形成該外網格體112a。

如圖3、圖4及圖5所示,本發明所揭示羽量化的股骨柄,令該內網格體111的密度(kg/m3)小于該外網格體112a的密度(kg/m3),也即該內網格體111所形成的洞孔111’的孔徑大于該外網格體112a所形成的微孔112’的孔徑,借由密度(kg/m3)較小的內網格體111大量分布在股骨柄10的基柱11內部,形成支撐股骨柄10的主體結構,以大幅降低該股骨柄10的重量,減輕病患的負荷;另外借由具數個微孔的外網格體112a,與所植入的人體股骨體20接觸,使新生的骨細胞可以順利深入該外網格體112a的各層微孔112’內生長,如圖5的箭頭引線即表示新生骨細包生長方向,形成盤根錯節狀,因而可產生良好的融合效果。

本發明所揭示羽量化的股骨柄,其中,令內網格體111所形成的各該洞孔111’,其孔徑大于1mm;另外,該外網格體112a所形成的各該微孔112’,令其孔徑介于100~500μm,最佳為150μm,200μm與250μm。

本發明所揭示羽量化的股骨柄,其中,令該內網格體111所形成的各該洞孔111’與外網格體112a所形成的各該微孔112’,可為六角蜂巢狀、三角形、多邊形、圓形等幾何形狀或形成不規則形狀,本發明并不自限該洞孔111’或微孔112’的形狀。

如圖6所示,本發明所揭示羽量化的股骨柄10,其中位于該柄頭12頂端的人工股骨頸121,可與該柄頭12一體成型;或者令該柄頭12的頂端,凹設有一銜接穴13,以吻合地銜接一人工股骨頸121;上述的人工股骨頸121呈一實心體,而該銜接穴13的穴壁具一厚度的實心狀。

如圖1及圖6所示,本發明所揭示羽量化的股骨柄10,于該柄頭12進一步設有一工具連接穴14,用以銜接手術所需的操作工具,該工具連接穴14可為凹穴或螺孔,本發明并不予自限。

如圖6所示,本發明所揭示羽量化的股骨柄10,其中該基柱11的底端,穿設一連接孔15,以供鎖接一延伸骨柄10’,以因應不同患者所需的植入深度,該延伸骨柄10’可制自金屬材料或塑膠、纖維或如聚醚醚酮PEEK復合材料,而形成可彈性彎曲的延伸骨柄10’,本發明并不予自限。

本發明所揭示羽量化的股骨柄,其中于該融合層112上,另外含有至少一區域,是由凹穴或網體112b所構成,令各該凹穴或網體112b的穴徑或網隙大于1mm,以于該凹穴或網體112b中填入骨粉或骨水泥,使本發明植入人體股骨體20中后,可以借由骨粉誘發骨組織的生長或借骨水泥與人體股骨體緊密接著。

本發明所揭示羽量化的股骨柄,其主要特征在于,該基柱11是由具數個洞孔111’的內網格體111及具數個微孔112’的融合層112所構成,使本發明可以大幅降低股骨柄10的重量,并借由不同密度排列的內、外網格體111、112a,提高本發明的抗彎及抗剪能力。

以上所述,僅是本發明的較佳實施例而已,并非對本發明作任何形式上的限制,凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發明技術方案的范圍內。

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