人工髋关节假体的加工方案及夹具设计

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010638367.1(22)申请日 2020.07.06(71)申请人 吉林大学地址 130000 吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人 张志辉　张晓龙　于征磊　谢鑫宇　孔德印　王金成　任露泉　(74)专利代理机构 吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100代理人 王怡敏(51)Int.Cl.A61F 2/36(2006.01)(54)发明名称采用轻量化设计的人体个性化髋关节股骨柄假体及其制法(57)摘要本发明涉及一种采用轻量化设计的人体个性化髋关节股骨柄假体及其制法，属于医疗器械领域。

包括柄颈、柄体、椎体、椎尖，假体上部呈三角形，内侧角度在90°~120°；柄体采用六边形蜂窝结构单元进行轻量化设计；柄体和椎体亦可同时进行轻量化设计，轻量化设计可采用不规则开孔或闭孔结构设计，亦可采用3D晶格结构设计，结构单元优选为金刚石单元、菱形十二面体单元或截立方体单元；椎尖采用实体结构设计。

本发明通过实体模型个性化特征的提取和以轻量化为导向的正向设计，在个性化定制的同时实现了轻量化设计，能够在满足力学性能的前提下减轻髋关节股骨柄假体的重量，实现材料利用率的最大化，同时为骨再生和骨长入提供大量空间，提高了稳定性。

权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 111728741 A 2020.10.02C N 111728741A1.一种采用轻量化设计的人体个性化髋关节股骨柄假体，其特征在于：包括柄颈(1)、柄体(2)、椎体(3)、椎尖(4)，所述柄体(2)采用六边形蜂窝结构单元进行轻量化设计；柄体(2)和椎体(3)亦可同时进行轻量化设计，所述轻量化设计采用不规则开孔或闭孔结构设计，或者采用3D晶格结构设计，结构单元优选为金刚石单元、菱形十二面体单元或截立方体单元；椎尖(4)采用实体结构设计。

人工髋关节假体产品使用说明书执行标准：YY0118—93产品注册号：国药管械（准）字2001第3100374号（更）医疗器械生产企业许可证编号：津药管械生产许2000第0023号（更）一结构型式人工髋关节假体仿照人体髋关节的结构，将假体柄部插入股骨髓腔内，利用头部与关节臼或假体金属杯形成旋转，实现股骨的曲伸和运动。

人工髋关节假体分为单极、单极全髋、双动半髋和全髋、可换头部双动半髋和全髋形式。

二主要技术性能指标1材料：股骨头柄分别采用钛合金、钴铬钼合金、超低碳不锈钢材料制造，塑料内臼、髋臼采用无毒超高分子聚乙烯制造，金属杯采用钛合金（与钛合金、钴铬钼合金股骨头柄配合）和超低碳不锈钢材料制造。

2组成：a)单极由股骨头柄组成；b)单极全髋由股骨头柄和塑料髋臼组成；c)双头半髋由股骨头柄、塑料内臼和金属杯组成；d)双动全髋由股骨头柄、塑料内臼、金属杯和塑料髋臼组成。

3加工方法：钛合金产品毛坯采用热等静压的加工方法。

钴铬钼合金采用铸造的加工方法，不锈钢采用锻造的加工方法，后经机加工成型，并经过表面处理而成。

三产品适应症适用于陈旧性股骨颈骨折不愈合；股骨头缺血性坏死；治疗性髋关节结核；股骨头骨肿瘤；扁平髋；疼痛较重、影响髋关节功能的骨性关节炎；60岁以上老年人的新鲜股骨颈头下部骨折等病症。

产品置换原关节后可部分替代关节的功能。

四使用方法1产品的选择：产品根据临床需要，头部直径分为38mm～52mm，每隔2mm为一种规格。

手术前，用卡尺根据X光片测量被替换的股骨头和髋臼尺寸，根据病人的胖瘦，按照1.2~1.1的放大率测算。

例如：X光片显示头部直径55mm，即55mm/1.1mm=50mm 或55mm/1.2=46mm，则手术前应准备46、48、50mm的股骨头，消毒后备用。

2消毒方法（适用于非灭菌关节）：消毒时将金属杯、塑料臼和头柄拆开，金属杯和头柄可采用高压蒸汽消毒、煮沸消毒或灭菌液浸泡30分钟消毒均可；塑料臼建议采用灭菌液浸泡30分钟消毒，切勿采用高压蒸煮，以免产生塑料臼变形等问题。

人工关节制造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!人工关节制造工艺流程一、设计与研发阶段。

在开始人工关节制造之前，需要进行全面深入的设计与研发工作。

最新先进肿瘤人工髋关节设计方案本方案已实现成产品，设计和构思者杨献维，产品全新构思，已由从业公司申请专利。

资料只能作为技术人员参考，不得侵权。

一．关于肿瘤人工髋关节1.肿瘤型人工假体发展与现状深入了解肿瘤型人工假体发展与现状的目的在于：认知人工肿瘤髋关节的设计思路和要点及其适应范围；明确人工肿瘤髋关节的发展空间和开发任务；知道本次开发的人工肿瘤髋关节产品与病体实际需求的差距。

近年来，我国肿瘤型人工假体的应用逐年增多。

较其它重建方法相比，人工假体重建具有能够早期负重行走以及有着更为满意的术后功能等优势，但如感染、松动、折断等并发症的发生率仍然较高。

其中感染是最难处理的并发症，近年来假体的发展并没有使感染率有所下降。

无菌性松动的主要原因是存在应力遮挡或应力集中，通过假体设计的改进可以降低其发生率。

假体的固定方式，主要有骨水泥固定和生物固定，哪种固定方法更具优势，目前尚无定论。

20世纪70年代早期，骨肿瘤领域保肢治疗已开始。

保肢治疗中常见的重建方式有异体骨重建，自体骨重建，人工假体重建以及异（自）体骨－人工假体复合假体重建。

最初用于肿瘤切除后大段骨缺损重建的肿瘤型人工假体是定制式的，但是由于手术数量的增多，术前等待假体生产时间较长，术中需要对尺寸进行调整等原因，假体厂商逐渐开始预先制作不同规格的定制式人工假体，供使用选配。

20世纪80年代初期，出现了组配式假体。

同时期肿瘤假体的主要发展是生物固定技术。

组配式假体的设计特点是尺寸较小，术中根据截骨长度及患者骨骼特点现场组装规格合适的假体。

由于组配式假体的优点十分突出，逐渐取代定制式假体并逐渐成为主流设计。

但对于某些特殊病例，如需要特殊规格的假体柄或特殊规格的假体，定制式假体作为组配式假体的补充目前仍得以保留。

组配式假体的优点还包括翻修时仅更换受损部件，并且可以通过更换假体部件对假体进行延长从而减少肢体短缩等。

近年来，关于肿瘤切除后大段骨缺损重建的文献均认为人工假体重建是首选的重建方法。

人工关节加工工艺
人工关节加工工艺是一种非常重要的加工技术，也叫“轴承关节加工”。

它是将多个零件组装到一个关节上，形成一体化的整体，并可以很好地提供连接、强度和稳定性。

人工关节加工技术的优势在于可以实现准确的位置控制，精度可达到0.1mm，使用寿命非常长，抗冲击能力强，耐磨性能好，可以满足大多数现代机械设备的要求。

人工关节加工工艺主要由三部分组成：切削加工、焊接加工和表面处理。

具体步骤如下：
1、切削加工：切削加工是人工关节加工工艺中必不可少的步骤，主要目的是将各个零件切削成所需要的形状和尺寸，使它们更好地组合成一个完整的关节单元。

一般来说，在这个步骤中通常采用高速钢刀具、铣刀等工具来完成切削加工，以确保它们的精度和高质量。

2、焊接加工：焊接加工是人工关节加工工艺中也非常重要的一步，主要是将各个切削完成的部件通过焊接组装起来，使它们变成一个完整的关节单元。

一般来说，焊接加工中采用的方法有电阻焊、氩弧焊、电子束焊等，根据不同情况采用不同的焊接方法。

3、表面处理：表面处理是人工关节加工工艺中最后一步，主要是为了改善关节表面的外观、耐磨性和抗腐蚀性
能。

一般来说，表面处理的方法有抛光、镀层、涂层等，根据具体情况采用不同的表面处理方法，以提高人工关节的使用寿命。

人工关节加工工艺是一种非常重要的加工技术，具有准确的位置控制、高精度、高耐磨性、强抗冲击性、良好的稳定性等优势，是现代机械设备开发和制造的重要技术手段。