CN215130919U - 一种具有钽涂层的髋臼杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有钽涂层的髋臼杯，髋臼杯包括金属基体、多孔结构层和钽涂层，金属基体为半球形，金属基体内侧形成容纳槽，容纳槽内部通过内衬与球头配合使用，金属基体外侧设有多孔结构层，多孔结构层内部及外表面上开设有多个微孔，多孔结构层外侧通过化学气相沉积法均匀涂覆有钽涂层。其具有生物相容性高、骨结合能力强以及长期的生物稳定性等优点。

Description

一种具有钽涂层的髋臼杯

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种具有钽涂层的髋臼杯。

背景技术

目前应用的髋臼杯假体材料主要包括金属材料、聚乙烯材料和陶瓷材料，金属材料由于具有高强度、高韧性、易加工和抗疲劳的优点而成为髋臼杯假体的重要材料。钛合金材料具有优异的力学性能、耐蚀性和生物相容性，是国内应用最广泛、技术最成熟的外科植入体用金属材料，但是钛合金易磨损，容易导致微粒渗透，使植入体附近软组织变黑。

现在技术中通常会采用等离子喷涂技术对植入体表面进行改性，但是等离子喷涂技术处理后在植入体表面形成的涂层与基体结合较差，容易出现剥落，造成植入部位附近出现炎症，使得植入体松动，影响植入成功率，同时等离子喷涂技术成本相对较高、材料利用率低；此外，植入体的生物活性差，与植入部位骨组织结合效果不好，植入体弹性模量高，容易出现应力屏蔽现象，造成骨吸收进而导致植入体松动。

实用新型内容

为了解决目前的髋臼杯假体生物相容性差、植入后易松动、脱落，需要二次手术取出的问题，本实用新型的目的是提供一种具有钽涂层的髋臼杯，其具有生物相容性高、骨结合能力强以及长期的生物稳定性等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种具有钽涂层的髋臼杯，所述髋臼杯包括金属基体、多孔结构层和钽涂层，所述金属基体为半球形，所述金属基体内侧形成容纳槽，所述容纳槽内部通过内衬与球头配合使用，所述金属基体外侧设有多孔结构层，所述多孔结构层内部及外表面上开设有多个微孔，所述多孔结构层外侧通过化学气相沉积(CVD)法均匀涂覆有钽涂层。

进一步地改进在于，所述多孔结构层的厚度为1-2mm，所述钽涂层的厚度为100-500μm。

进一步地改进在于，所述多孔结构层中微孔的孔径为200-800μm。实际使用时，根据患者髋关节置换部位，在患者股骨大粗隆处取一片试样骨质，采集所取的试样骨质中的孔隙率、微孔孔径大小，根据得到的孔隙率、微孔孔径大小的数据以确定多孔结构层中的微孔孔径大小及微孔分布。

进一步地改进在于，所述金属基体为钛合金基体，所述多孔结构层为钛合金多孔层。

进一步地改进在于，所述金属基体和所述多孔结构层的材质为Ti₆Al₄V。

进一步地改进在于，所述容纳槽为半球形结构或锥形结构。使用时，金属基体内侧的容纳槽中安装有与其形状相匹配的且具有一定压缩塑性的内衬，内衬外侧一侧为锥面，一侧为球面，保证了内衬与容纳槽之间的稳定连接，然后再将球头***至内衬中，球头与内衬相对滑动。

进一步地改进在于，所述金属基体和所述多孔结构层均通过3D打印成型。采用3D打印成型工艺制备金属基体和多孔结构层，两者结合密切，髋臼杯使用寿命高，生产自动化程度高，用量和尺寸严格控制，制备出的髋臼杯精度更高。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中采用3D打印成型工艺制备出金属基体和多孔结构层，生产自动化程度高，两者结合紧密，用量和尺寸严格控制，植入体精确更高，生产无废料，不需使用特殊模具，多孔结构层内部及外表面上的微孔结构既能降低植入体的重量，也为新生骨组织的长入提供了通道，同时增加了种植体和种植区域组织的接触面积，提升界面结合能力，使骨组织长入形成机械锁合，结合强度大幅提升，有效减少松动的产生；金属钽拥有优良的抗腐蚀性能、稳定的生物学特性和独特的结构性质能够弥补基体钛合金材料抗腐蚀、耐磨损能力差的缺点，然后采用利用化学气相沉积的方法在多孔结构层表面沉积钽，得到钽涂层结构，该结构在降低植入体弹性模量的同时增加了植入后的骨组织整合能力，提高髋臼杯假体的长期生物稳定性。本实用新型中的髋臼杯具有优异的生物相容性和成骨诱导能力，骨结合能力强，并具有长期生物稳定性，解决了传统的髋臼杯假体生物相容性差、植入后易松动、脱落，需要二次手术取出的问题。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型中未涂覆钽涂层时髋臼杯的结构示意图；

图2为本实用新型中具有钽涂层的髋臼杯的结构示意图；

其中，具体附图标记为：金属基体1，容纳槽2，多孔结构层3，钽涂层4。

具体实施方式

本实用新型的实施例公开了一种具有钽涂层的髋臼杯，髋臼杯包括金属基体1、多孔结构层3和钽涂层4，金属基体1为半球形，金属基体1内侧形成容纳槽2，容纳槽2内部通过内衬与球头配合使用，金属基体1外侧设有多孔结构层3，多孔结构层3内部及外表面上开设有多个微孔，多孔结构层3外侧通过化学气相沉积法均匀涂覆有钽涂层4。

其中，多孔结构层3的厚度为1-2mm，钽涂层4的厚度为100-500μm。

其中，多孔结构层3中微孔的孔径为200-800μm。实际使用时，根据患者髋关节置换部位，在患者股骨大粗隆处取一片试样骨质，采集所取的试样骨质中的孔隙率、微孔孔径大小，根据得到的孔隙率、微孔孔径大小的数据以确定多孔结构层3中的微孔孔径大小及微孔分布。

其中，金属基体1为钛合金基体，多孔结构层3为钛合金多孔层。

其中，金属基体1和多孔结构层3的材质为Ti₆Al₄V。

其中，容纳槽2为半球形结构或锥形结构。使用时，金属基体1内侧的容纳槽2中安装有与其形状相匹配的且具有一定压缩塑性的内衬，内衬外侧一侧为锥面，一侧为球面，保证了内衬与容纳槽2之间的稳定连接，然后再将球头***至内衬中，球头与内衬相对滑动。

其中，金属基体1和多孔结构层3均通过3D打印成型。采用3D打印成型工艺制备金属基体1和多孔结构层3，两者结合密切，髋臼杯使用寿命高，生产自动化程度高，用量和尺寸严格控制，制备出的髋臼杯精度更高。

本实用新型中采用3D打印成型工艺制备出金属基体1和多孔结构层3，生产自动化程度高，两者结合紧密，用量和尺寸严格控制，植入体精确更高，生产无废料，多孔结构层3内部及外表面上的微孔结构既能降低植入体的重量，也为新生骨组织的长入提供了通道，同时增加了种植体和种植区域组织的接触面积，提升界面结合能力，使骨组织长入形成机械锁合，结合强度大幅提升，有效减少松动的产生；金属钽拥有优良的抗腐蚀性能、稳定的生物学特性和独特的结构性质能够弥补基体钛合金材料抗腐蚀、耐磨损能力差的缺点，采用利用化学气相沉积的方法在多孔结构层3表面沉积钽，得到钽涂层4结构，该结构在降低植入体弹性模量的同时增加了植入后的骨组织整合能力，提高髋臼杯假体的长期生物稳定性。本实用新型中制得的髋臼杯具有优异的生物相容性和成骨诱导能力，骨结合能力强，并具有长期生物稳定性，解决了传统的髋臼杯假体生物相容性差、植入后易松动、脱落，需要二次手术取出的问题。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述髋臼杯包括金属基体、多孔结构层和钽涂层，所述金属基体为半球形，所述金属基体内侧形成容纳槽，所述容纳槽内部通过内衬与球头配合使用，所述金属基体外侧设有多孔结构层，所述多孔结构层内部及外表面上开设有多个微孔，所述多孔结构层外侧通过化学气相沉积法均匀沉积有钽涂层。

2.根据权利要求1所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述多孔结构层的厚度为1-2mm，所述钽涂层的厚度为100-500μm。

3.根据权利要求1或2所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述多孔结构层中微孔的孔径为200-800μm。

4.根据权利要求1所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述金属基体为钛合金基体，所述多孔结构层为钛合金多孔层。

5.根据权利要求4所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述金属基体和所述多孔结构层的材质为Ti₆Al₄V。

6.根据权利要求1所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述容纳槽为半球形结构或锥形结构。

7.根据权利要求1所述的具有钽涂层的髋臼杯，其特征在于，所述金属基体和所述多孔结构层均通过3D打印成型。

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