一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体及其制备方法

本发明涉及医疗器械，具体讲的是一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体及其制备方法。

背景技术：

1、膝关节是小动物重要的承重和运动关节之一，膝关节疾病如先天性发育不良、膝关节骨组织增生、骨折，或其他骨关节疾病常导致小动物行动不便，病情严重的甚至会导致无法行走。膝关节病变在人体中也是非常常见的疾病，且随着医疗技术的发展，人膝关节置换手术已成为治疗严重膝关节疾病的有效手段。但是由于小动物骨结构的多样性，不同种类的小动物，例如猫、狗、羊、猪等关节具有极大差异性，使得小动物领域的全膝置换难度极大，在小动物领域相关膝关节产品极少，国外较为成熟的为美国biomedtrix的全膝置换产品，但是其产品为骨水泥系统，即使植入后对小动物也有一定的健康影响。同时目前市面上现有的膝关节置换假体在模拟自然膝关节运动方面仍有不足，尤其是在复杂运动和长期磨损方面。

2、胫骨植入物的设计对手术效果和使用寿命具有重要影响。1、传统的胫骨植入物多为固定设计，无法完全模拟自然膝关节的运动模式，容易导致关节磨损、松动或者脱位等问题。2、目前的旋转平台膝关节植入物常用的组合是金属和高分子材料，具有光滑度不足和耐磨性差的问题，磨损的金属和高分子材料碎屑容易引发术后的并发症。3、胫骨假体术后的长期稳定的固定效果对于膝关节置换同样至关重要。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体及其制备方法，本发明能提高术后稳定性、运动性和耐用性，能准确模拟自然膝关节的运动，提高小动物的术后生活质量。

2、为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，包括：

4、胫骨平台，所述胫骨平台设置于胫骨假体上；

5、旋转平台，所述旋转平台转动设置于胫骨平台上，所述旋转平台能与股骨髁假体配合，所述旋转平台能相对所述胫骨平台水平旋转，所述股骨髁假体能相对所述旋转平台竖直旋转；

6、所述胫骨平台与所述旋转平台的接触面上设置有第一接触层，所述旋转平台与所述胫骨平台的接触面上设置有第二接触层，所述第一接触层和/或所述第二接触层的接触面由陶瓷材料制成。

7、进一步的，所述胫骨平台由陶瓷材料、钛合金材料或钴铬钼合金材料制成，所述旋转平台由聚乙烯材料或peek材料制成。

8、进一步的，所述第一接触层和所述第二接触层的接触面由陶瓷材料制成。

9、进一步的，所述旋转平台上设置有连接轴，所述胫骨平台上设置有与连接轴配合的装配孔，所述旋转平台通过连接轴可拆卸设置于所述装配孔内。

10、进一步的，所述胫骨平台上设置有与胫骨假体配合的装配柱，所述装配柱由若干个柱结构组成。

11、进一步的，所述装配柱的表面设置有多孔结构或纯钽涂层。

12、进一步的，所述胫骨平台上开设有与所述第一接触层的外轮廓相适配的装配槽，所述第一接触层能嵌套于所述装配槽内。

13、进一步的，所述装配槽上设置有第一凸起部和第二凸起部，所述第一接触层的底部设置有第一凹陷部和第二凹陷部，所述第一凸起部的外轮廓与所述第一凹陷部相适配，且所述第一凸起部能嵌套于所述第一凹陷部内，所述第二凸起部的外轮廓与所述第二凹陷部相适配，所述第二凸起部能嵌套于所述第二凹陷部内。

14、进一步的，所述胫骨平台的外侧设置有限位挡板，所述限位挡板用于限制旋转平台和胫骨平台的相对旋转角度。

15、进一步的，所述旋转平台上开设有若干个第一圆孔，所述第二接触层上设置有若干个与第一圆孔配合的圆台，所述第二接触层的外轮廓设置有一圈围挡，所述旋转平台的外轮廓与围挡相互适配，所述旋转平台能嵌套于围挡内。

16、一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体的制备方法，包括以下步骤：

17、s1、采用机械加工或3d打印的方式对聚乙烯材料或peek材料进行加工，得到旋转平台；

18、s2、采用3d打印的方式对陶瓷材料、钛合金材料或钴铬钼合金材料进行加工，得到胫骨平台，且在装配柱的表面形成多孔结构；或采用机械加工的方式对陶瓷材料、钛合金材料或钴铬钼合金材料进行加工，得到表面光滑的胫骨平台，并在装配柱的表面喷涂纯钽涂层，得到胫骨平台；

19、s3、采用机械加工的方式对陶瓷材料进行加工，得到第一接触层和第二接触层；或采用3d打印的方式对陶瓷复合材料进行加工，再顺次进行固化烧结、煅烧和打磨抛光处理，得到第一接触层和第二接触层；或采用机械加工的方式对钛合金材料或钴铬钼合金材料进行加工，得到第一接触层金属胚体和第二接触层金属胚体，采用喷涂的方式在第一接触层金属胚体和第二接触层金属胚体需要接触的一面镀上陶瓷膜，得到第一接触层和第二接触层。

20、本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

21、本发明通过设置能相对水平旋转的旋转平台和胫骨平台，旋转平台用于连接股骨髁假体，且股骨髁假体能相对旋转平台做竖直旋转，为双动平台设计，能更准确地模拟自然膝关节运动，提高患者的行动舒适性和关节稳定性；

22、本发明的旋转平台和胫骨平台的摩擦界面处设置了接触层，且两个接触层的接触面均由陶瓷材料制成，具有良好的耐磨性、生物相容性和机械性能，能满足患者的长期使用需求；

23、本发明的胫骨平台与胫骨假体的连接处进行特殊处理，在装配柱的表面设置了多孔结构或纯钽涂层，提高生物相容性，实现快速有效的骨长入，延长植入物的使用寿命。

24、本发明将陶瓷3d打印、机械加工与表面处理相结合，将生物型膝关节的制备方法扩展，提高了产品的性能和制备效率。

25、下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

技术特征：

1.一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述第一接触层（3）和所述第二接触层（4）的接触面由陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述旋转平台（2）上设置有连接轴（21），所述胫骨平台（1）上设置有与连接轴（21）配合的装配孔（11），所述旋转平台（2）通过连接轴（21）可拆卸设置于所述装配孔（11）内。

4.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述胫骨平台（1）上设置有与胫骨假体配合的装配柱（12），所述装配柱（12）由若干个柱结构组成。

5.根据权利要求4所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述装配柱（12）的表面设置有多孔结构或纯钽涂层。

6.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述胫骨平台（1）上开设有与所述第一接触层（3）的外轮廓相适配的装配槽（13），所述第一接触层（3）能嵌套于所述装配槽（13）内。

7.根据权利要求6所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述装配槽（13）上设置有第一凸起部（15）和第二凸起部（16），所述第一接触层（3）的底部设置有第一凹陷部（32）和第二凹陷部（33），所述第一凸起部（15）的外轮廓与所述第一凹陷部（32）相适配，且所述第一凸起部（15）能嵌套于所述第一凹陷部（32）内，所述第二凸起部（16）的外轮廓与所述第二凹陷部（33）相适配，所述第二凸起部（16）能嵌套于所述第二凹陷部（33）内。

8.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述胫骨平台（1）的外侧设置有限位挡板（14），所述限位挡板（14）用于限制旋转平台（2）和胫骨平台（1）的相对旋转角度。

9.根据权利要求1所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体，其特征在于，所述旋转平台（2）上开设有若干个第一圆孔（22），所述第二接触层（4）上设置有若干个与第一圆孔（22）配合的圆台（41），所述第二接触层（4）的外轮廓设置有一圈围挡（42），所述旋转平台（2）的外轮廓与围挡（42）相互适配，所述旋转平台（2）能嵌套于围挡（42）内。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种生物型陶瓷双动膝关节胫骨假体及其制备方法，该假体包括：胫骨平台，所述胫骨平台设置于胫骨假体上；旋转平台，所述旋转平台转动设置于胫骨平台上，所述旋转平台能与股骨髁假体配合，所述旋转平台能相对所述胫骨平台水平旋转，所述股骨髁假体能相对所述旋转平台竖直旋转；所述胫骨平台与所述旋转平台的接触面上设置有第一接触层，所述旋转平台与所述胫骨平台的接触面上设置有第二接触层，所述第一接触层和/或所述第二接触层的接触面由陶瓷材料制成。本发明能提高术后稳定性、运动性和耐用性，能准确模拟自然膝关节的运动，提高小动物的术后生活质量。技术研发人员：李守军,叶存栋,陈义洲,吴仲恒,张君受保护的技术使用者：华南农业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13