專利名稱：醫(yī)用假體植入件鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及置換關(guān)節(jié)以及其它結(jié)構(gòu)的醫(yī)用植入件，特別是股骨頭 置換植入件。
背景技術(shù)：
當(dāng)前首選的臀假體包括具有窩的股骨頭，該窩用于連接到主干， 該主干被固定進(jìn)或固定到病人的股骨。 一種髖臼球體杯可被設(shè)置用于 插入到病人的骨盆中并且適合于以緊密的滑動(dòng)配合的方式接收新的人 造頭，或也可不設(shè)置此髖臼球體杯。為了適合用于醫(yī)用設(shè)備，對(duì)于特殊的應(yīng)用，材料必須表現(xiàn)出適當(dāng) 的功能特性，主要是機(jī)械特性，并且必須是生物適應(yīng)的。生物適應(yīng)性 是一種材料能夠在特殊應(yīng)用中表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)募闹鞣磻?yīng)的能力。例如， 在人體的復(fù)雜環(huán)境中，由于人體體液充當(dāng)電解液，金屬合金容易受到 電化學(xué)腐蝕，并且為了是生物適合的，用在植入式醫(yī)用裝置中的金屬 合金必須在裝置的整個(gè)計(jì)劃壽命中表現(xiàn)出極低的腐蝕。腐蝕所釋放的 金屬顆粒會(huì)被局部地集中或者全身地分散并且重要的是釋放材料的類 型和數(shù)量都不會(huì)給病人帶來危險(xiǎn)。為了航空工業(yè)而開發(fā)的鈷鉻基合金 由于其強(qiáng)度、耐腐蝕性以及生物適應(yīng)性而被用在包括可植入的醫(yī)用裝置的許多醫(yī)用裝置應(yīng)用中。例如，作為符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的合金代表， 鈷鉻合金經(jīng)常用作如假體臀和膝關(guān)節(jié)的模塊化假體裝置的組成成分， 所述ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范如ASTM F-75-01， STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY CASTINGS AND CASTING ALLOY FOR SURGICAL IMPLANTS, 以及 ASTM-799, STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY FORGING FOR SURGICALIMPLANTS 。假體關(guān)節(jié)一般包括成對(duì)的承重表面，所述成對(duì)的承重表面通常包 括金屬合金成分的第一表面，該第一表面配對(duì)有包括金屬、聚合體、 陶瓷、骨或骨膠合劑的第二表面。當(dāng)承重表面彼此相對(duì)移動(dòng)時(shí)，比如 在假體關(guān)節(jié)的聯(lián)接期間，摩擦?xí)?dǎo)致該表面碎裂。從植入式醫(yī)用裝置 的承重表面上產(chǎn)生的在醫(yī)學(xué)上被稱為第三體的磨損碎片會(huì)引起組織細(xì) 胞的反應(yīng)，在該反應(yīng)中，身體的免疫系統(tǒng)被激活從而釋放出酶以溶解 碎片顆粒。然而，由于磨損碎片通常是相對(duì)較硬的材料，如金屬或聚 碳酸酯化合物，因此酶或者不能溶解碎片或者經(jīng)過相當(dāng)長時(shí)間才能溶 解碎片。另一方面，酶還與組織和骨頭發(fā)生反應(yīng)因此會(huì)削弱或溶解支 承或靠近醫(yī)用裝置的骨頭。在假體關(guān)節(jié)情形下，骨頭的變?nèi)趸蚬琴|(zhì)溶 解會(huì)縮短裝置的壽命并最終導(dǎo)致支承骨不能使用。此外，表面侵蝕可 能最終導(dǎo)致承重表面的失效，從而需要置換或修補(bǔ)該表面。在植入式 醫(yī)用裝置的情況下，置換或修補(bǔ)需要擔(dān)負(fù)昂貴的費(fèi)用以及有風(fēng)險(xiǎn)的手 術(shù)。一般地，在使用聚合體杯狀物的地方，這是插入到病人關(guān)節(jié)窩內(nèi) 的金屬杯狀物的襯套的形式。因而，股骨球的尺寸必須更小，這是因 為金屬杯狀物必須是有限大小的從而能配合到病人的關(guān)節(jié)窩內(nèi)。這意 味著頭與聚合體杯狀物的配合表面的面積也是有限的，這增加了兩者 之間的壓力以及由此帶來的磨損。WO-A-2005/070344描述了一種方法，該方法提供了醫(yī)用植入件的平滑堅(jiān)硬表面并且如果該方法能夠?qū)崿F(xiàn)的 話，那么由于表面之間的磨損更小因此可以允許金屬-金屬界面。并且 在這種情況下，配合表面的面積可以達(dá)到最大化，其進(jìn)一步減少了表 面之間的磨損。然而，如果頭是實(shí)心的，那么它會(huì)很重并且出于多種原因是不合 乎要求的。目前可用的設(shè)計(jì)提供了一種具有兩部分的中空頭鑄件中 空的半球形頭，以及連接到該頭上的基體。基體上設(shè)置有杯狀窩以允
許連接到股骨件上。在它們之間，基體和頭需要相當(dāng)多的加工以允許 它們通過離子束焊接的互連。然而，期望提供不需要加工，實(shí)際上也 不需要焊接的中空頭。這些工藝都顯著地增加了最終產(chǎn)品的成本并且 也使得制造產(chǎn)品的可溯性變得復(fù)雜。單個(gè)部件的生產(chǎn)(通過鑄造)經(jīng) 常與任一隨后的加工和/或焊接分開執(zhí)行。由此，有更多的機(jī)會(huì)用于不 充分地說明最終產(chǎn)品生產(chǎn)中的不同階段。無論如何，將基體焊接到半球形頭的邊緣會(huì)導(dǎo)致靠近該邊緣的半 球形表面的明顯受熱，并且這樣會(huì)不利地沖擊靠近該邊緣的晶體顯微 結(jié)構(gòu)，這種沖擊會(huì)影響半球形表面的磨損和/或平滑度。US-A-6129764提供了一種相對(duì)中空(肱骨)頭，其具有打開的基 體以接收連接到肱骨的可變連接件。SU-A-619179提供了一種用于配合 再成形股骨頭的中空蓋。EP-A-375600公開了焊接到一起的鑄造股骨 件。DE-A-3907530公開了由板材制成的中空股骨頭，并且該股骨頭通 過焊接設(shè)置有頸狀杯。本發(fā)明的目的是提供一種新穎的醫(yī)用假體頭的構(gòu)造方法以及由此 構(gòu)造而成的頭。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鑄造中空醫(yī)用假體頭的方法，該方法包 括以下步驟形成該頭的模型以及通道延長部，所述模型包括半球形表面和耳 軸支座成形基體；穿過該基體設(shè)置中空成形型芯；用外殼成形漿液涂覆該模型以及從基體起的所述型芯的延長部， 所述型芯延長部包容在所述外殼成形漿液中； 固化所述外殼以形成模具； 將金屬鑄造進(jìn)該模具中；
冷卻時(shí)，去除所述外殼和至少所述型芯延長部；以及 閉合由所述中空成形型芯延長部形成在所述頭的基體中的開口或 各個(gè)開口。優(yōu)選地，所述閉合由所述開口的焊接填充所實(shí)現(xiàn)，盡管其可以通 過塞子來閉合。優(yōu)選地，所述焊接填充(或塞子)使用與鑄造金屬相 同的金屬。模型優(yōu)選由諸如蠟或熱塑性材料的可變流體材料模制。在使用蠟 的情況下，所述固化步驟包括再熔化蠟以及將熔化的蠟從外殼排出的 步驟，此時(shí)外殼已經(jīng)固化到在所述排出期間能保持其形狀的程度。隨 后，如果外殼是陶瓷混合物，其可被燒制以完成固化步驟。優(yōu)選地，由此形成多個(gè)所述延長部和開口，最好是4個(gè)。它們截面 可以是圓的，但也可以在圓周方向上是細(xì)長的，其原因下面進(jìn)一步描 述。優(yōu)選地，所述模型包括在所述基體上的耳軸成形部分，由此在所 述鑄造步驟期間耳軸整體地形成在該頭上。窩成形型芯可設(shè)置在所述 耳軸成形部分中，所述窩成形型芯包括一延長部，該延長部也被所述 外殼成形漿液所包容。窩成形型芯以及中空成形型芯都可是陶瓷的。中空成形型芯的形 狀可為環(huán)形，由此形成了用于該耳軸的支撐柱。事實(shí)上，耳軸可由所 述環(huán)形體的眼狀件所形成，并且窩成形型芯可延伸到該眼狀件中。所述通道延長部可以方便地離開所述半球形表面。如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所有的所述型芯在所述閉 合前從頭上去除。所述中空成形型芯去除后所遺留下來的中空空間可
在完成所述閉合之前被排空和/或被惰性氣體所充滿。中空成形型芯通過用震動(dòng)工具粉碎型芯來去除。可選擇地，還可 以通過化學(xué)侵蝕來去除型芯。出于任一目的，所述延長部的截面可以 是有益的細(xì)長形的，以便于通向外部以及去除碎片。 一種適當(dāng)?shù)娜芙?劑是堿性溶液，如氫氧化鉀，其不會(huì)損壞鑄造金屬。鑄造金屬可以是鈷/鉻/鉬合金。模型的所述鑄造可包括以下步驟通過將所述延長部連接到所述模具的基體而將所述型芯定位到模 型成形模具中；用半球形蓋閉合所述模具；以及 將可固化流體材料注入模具中。所述半球形蓋可以方便地具有形成所述通道延長部的通道開口， 以及所述流體材料的所述注入可經(jīng)過所述通道開口。當(dāng)所述中空醫(yī)用假體頭是臀假體頭的時(shí)候，該方法尤其適用。然 而，盡管這里描述的是關(guān)于臀置換假體，并且尤其適用于臀置換假體， 但是本發(fā)明并不局限于此并且該原理可以使用在其它假體如肩部關(guān)節(jié) 中。本發(fā)明的另一方面， 一種醫(yī)用假體頭包括金屬鑄件，所述括金屬 鑄件設(shè)置有半球形表面和基體，并具有整體地鑄造中空空間、整體式 鑄造耳軸支座、以及頭的基體中的閉合型芯銷孔，所述孔的尺寸明顯 小于所述空間。"尺寸小于"指的是在鑄造之后型芯不能通過該孔退出，而是或 者留在后面，這是完全可行的選擇，或者被液化從而無論是在重力、
震動(dòng)溢出或者加壓噴出的作用下流出一個(gè)或多個(gè)孔外。無論如何，當(dāng) 孔出于該目的而是期望的較大孔時(shí)，它們也希望是小的以減小由此在 隨后必須閉合它們以后的影響。假體頭在所述耳軸支座上具有整體地鑄造耳軸。這也是優(yōu)選地從 而減少鑄造后的操作。事實(shí)上，所述耳軸優(yōu)選包括整體地鑄造窩。該 耳軸有利地通過整體式鑄造柱的支撐，該柱橫跨所述空間并且與所述 半球形表面相連。整個(gè)說明書的描述和權(quán)利要求中，詞"包括"和"包含"以及該 詞的各種變形，例如"包括"和"包括"，都指的是"包括但非限制"， 并且并不意欲(且不)排除其它組成部分、附加物、組件、整體或步 驟。整個(gè)說明書的描述和權(quán)利要求中，單數(shù)包括復(fù)數(shù)，除非行文中有 別的要求。特別地，當(dāng)使用不定冠詞時(shí)，說明書被理解成既使用單數(shù) 也使用復(fù)數(shù)，除非行文中有別的要求。與本發(fā)明的特定方面、實(shí)施方式或?qū)嵗P(guān)聯(lián)描述的特性、整體、 特征、化合物、化學(xué)成分或者組可被理解成能夠應(yīng)用到在此描述的任 意其它方面、實(shí)施方式或?qū)嵗?，除非與其發(fā)生矛盾。


參考附圖通過實(shí)例來進(jìn)一步描述本發(fā)明的實(shí)施方式，其中 圖l為通過人體臀部區(qū)域的側(cè)截面圖，顯示出本發(fā)明涉及類型的臀假體；圖2為蠟?zāi)ｈT造模型的截面圖，其中型芯處在適當(dāng)?shù)奈恢?，部分?截面中；圖3為通過陶瓷外殼的截面圖，該陶瓷外殼在金屬鑄件之前與蠟?zāi)?圖4為所有型芯材料和通道被完全去除之前的鑄造假體的透視圖；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明的頭的可選擇形式的截面圖。
具體實(shí)施方式
詳細(xì)地參考附圖，其中本發(fā)明的類似部件由相同的附圖標(biāo)記表示， 并且具體參考圖l，人工假體臀關(guān)節(jié)20包括一對(duì)交界連接的承重表面， 所述表面被設(shè)置成可彼此相對(duì)移動(dòng)。假體臀關(guān)節(jié)20通常包括連接到主體24的球22，所述主體24包括頸部26和主干部28。主干部28可通過多 種方法保持在股骨30的適當(dāng)位置，所述方法包括使用粘合劑29、過盈 配合、螺紋連接機(jī)構(gòu)或生物固定。杯狀窩32通過多種已知技術(shù)中的任一種被錨固在骨盆34中，所述 已知技術(shù)諸如粘結(jié)、壓配合、使用螺釘、使用織紋、滾花或螺紋外形、 使用生物固定機(jī)構(gòu)或生物及機(jī)械固定的組合。球22與窩32的凹面相鄰 定位。窩插入件36被設(shè)置在窩32內(nèi)以減小球22和窩之間的摩擦以及增 加關(guān)節(jié)的壽命，該插入件36 —般包括聚合體，如超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)或超高分子量交聯(lián)聚乙烯(UHMWXLPE)。另一方面， 窩插入件36可包括陶瓷或金屬，或者可使用不具有窩插入件的陶瓷或 金屬窩。在某些情況下，與鈷-鉻醫(yī)用裝置組件的表面相接觸的第二承 重表面包括骨頭或骨接合劑。適當(dāng)?shù)兀?2的凸?fàn)钔獗砻媾c窩插入件 36或窩32的凹狀承重表面通過界面連接，從而允許關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)以及模擬 天生臀關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的連接。如果表面是光滑的并且沒有瑕疵的，那么金屬與金屬的界面能夠 提供最長的使用壽命，并且如果交界表面分別直接地形成在頭和窩上 的話，那么將提供給界面以最大的面積，由此減小了它們之間的壓力。出于強(qiáng)度、抗腐蝕性以及生物適應(yīng)性的考慮，球22包括鈷-鉻合金。 包括主體24和窩32的假體臀關(guān)節(jié)20的附加部件也可包括鈷鉻合金。鈷
鉻合金包括較大部分的鈷和鉻，并且一般還包括較大部分的鉬。用在 醫(yī)用裝置中的鈷鉻合金由符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的合金所代表，所述規(guī)范如ASTM F-75-01, STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY CASTINGS AND CASTING ALLOY FOR SURGICAL IMPLANTS,以及ASTM-799, STANDARD SPECIFICATION FOR COBALT-28 CHROMIUM-6 MOLYBDENUM ALLOY FORGING FOR SURGICAL IMPLANTS 。鈷鉻合金還包括具有更高的小部分碳或氮以及符合ASTM F-75 修正規(guī)范的合金。此外，這里使用的鈷鉻合金包括其它的包含鈷和鉻 以及符合ASTM-F75，修正版ASTM-F75以及ASTM-799標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的類似合金的所有合金。球頭22和頸部26是經(jīng)常分離的部件，它們?cè)O(shè)有主干部與窩的互連 (未示出)，因此相同的球頭22能夠應(yīng)用在如主體24的主干部上或者 應(yīng)用在直接固定到股骨30的主干部上或者甚至應(yīng)用到骨頭本身。此外， 可以使用不同形狀和尺寸的主體24。鈷-鉻，特別是鈷-鉻-鉬需要理想地鑄制，以使得微晶結(jié)構(gòu)可以最 有利于抵抗腐蝕，提供最光滑的可行表面以及減少在病人體內(nèi)長期使 用一段時(shí)間后遭受疲勞破裂的任一傾向。此外，隨后的加工和焊接操 作可以被降到最低從而減小費(fèi)用并且還減少晶體結(jié)構(gòu)不經(jīng)意改變而帶 來的不利后果。參考圖4，顯示了部分完成的頭22，，頭22，具有球狀(半球形)表 面10，通道12從表面10起延伸，下面將進(jìn)一步解釋。頭22'的基面14具 有中心窩16以接收主體24的頸部26的端部上的塞子(未示出)。頭22， 在鑄造過程中形成，該過程從在鋁模具100中澆鑄蠟?zāi)ｉ_始(參見圖2)。 模具100分為兩部分100a、 100b，下部100a包括半球狀模型102，該模型 102具有整體式通道成形孔104，模具注入部分106通過該孔104連接。
模具100的互配部分100b包括盲孔108、 llOa、 llOb，所述盲孔適合于分 別接收型芯116、 118的延長部112、 114。型芯116的延長部112具有通過銷122接合的圓周槽120， 一旦銷122 從模具部100b的側(cè)面插入，該銷122將型芯116保持在孔108中。同樣地， 延長部110a、 110b (—般地具有四個(gè)這樣的延長部，圖2中僅僅能看到 兩個(gè))也設(shè)置有用于通過銷124接合的槽，該銷124保持型芯118與模具 部100b相接合。一旦如圖2所示的裝配完成，熔化的蠟(或者其它合適的替代物) 就會(huì)通過開口106注入以充滿型芯116、 118和模具部100a、 100b之間的空間。在圖3中，銷122、 124已被去除并且模具部100a、 100b沿圖2中箭 頭A所示的方向分開，從而使模制的蠟?zāi)?50暴露出來。 一旦蠟固化， 模具部10a、 10b的分開也就必然發(fā)生。型芯116、 118隨后被保持在蠟?zāi)?150內(nèi)。如本領(lǐng)域中所周知，通過順序地在粉末和漿液中浸漬將陶瓷坯泥 層130施加到模具150的外部，從而生成用于金屬鑄造的模制外殼。這 里，余留在注入口106的蠟已被去除并且通道模型104'已被連接到蠟流 道系統(tǒng)132 (未詳細(xì)示出)上，由此多個(gè)模150被一同連接在樹狀物之 上。一旦外殼130根據(jù)本領(lǐng)域中已知的、通過在漿液和粉末中連續(xù)地浸 漬而被生成，該外殼即可干燥以及硬化并且隨后被置于窯中。當(dāng)窯被 加熱時(shí)，蠟溶化并且從鑄造模具中排出，使型芯116、 118停留在適當(dāng) 的位置，通過它們各自的延長部112、 114而被保持在外殼130中，所述 延長部112、 114被接收在外殼130中。一旦蠟被完全排出，窯被進(jìn)一步加熱以燒制陶瓷外殼以及蒸發(fā)任 何殘留的蠟的烴成分。最后，所需的合金被鑄入模具中，該模具由結(jié)合在一起的外殼130形成。 一旦金屬在適當(dāng)?shù)拇慊鹬芷谥泄袒⑶依鋮s，將外殼130破碎且 去除并將通道12切開以將鑄造頭22'與流道樹狀物分開。隨后再次通過 本領(lǐng)域中的己知技術(shù)去除型芯116、 118。型芯116可被收回并且事實(shí)上 其沒有必要是陶瓷的，并且在合適的情況下可被再次使用。然而，型 芯118最有可能是陶瓷的，并且通過適當(dāng)工具的震動(dòng)而破碎成細(xì)灰的類 型。 一旦延長部114折斷，則可將工具穿過開口140插入，所述開口140 由此形成在頭22'的基體14中。然后型芯118被粉碎并可通過孔140回收。 可選擇地，陶瓷或可選的型芯材料可再次使用本領(lǐng)域中已知的適當(dāng)?shù)?蝕刻介質(zhì)而被溶解，從而從頭22，內(nèi)的空間中去除。這種介質(zhì)可包括腐 蝕性溶液，例如氫氧化鉀。開口140不需要是圓的，但是可以在圓周方 向上是細(xì)長的，如140'所示。這樣會(huì)便于型芯的去除。一旦型芯的空間變空，通過使用與鑄造頭22'相同的材料焊接而密 封開口140。事實(shí)上，開口140被設(shè)置成與基體14和半圓形表面10之間 的邊緣142間隔開。這保證了焊接導(dǎo)致的必然加熱不會(huì)使半圓形表面IO 的溫度升高到對(duì)期望的微晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響的程度?？蛇x擇地，型 芯可不完全去除。這樣會(huì)降低本發(fā)明的重量優(yōu)勢(shì)，不過與實(shí)心金屬相 比仍能降低費(fèi)用，并且仍然是更低致密的。此外，盡管優(yōu)選使用焊接 填充，但如果使用更大的開口140、 140'，也可優(yōu)選使用將適宜金屬的 塞子安裝和焊接到適當(dāng)?shù)奈恢?。盡管優(yōu)選使用與鑄件相同的金屬，但 是這不是絕對(duì)必要的。最后， 一旦開口140被密封，通道12即被去除以使得半圓形表面110 能形成完全球面，并且在最后拋光之前，任一硬化工藝都可以被實(shí)施。 通過這種工序，頭22'的所需加工會(huì)減少，或許只需要調(diào)整窩16。事實(shí) 上，窩16可被鑄制成粗糙的、有點(diǎn)錐形的開口，并使用陶瓷外殼形成
它，在這種情況下，簡單的加工操作就能夠精煉其尺寸。盡管頭22'的中空內(nèi)部與外部是隔離的，但是也可以在如氬氣的惰 性氣體中完成開口140的密封，以使得氣體能夠在萬一有任何泄露的情 況下能夠及時(shí)充滿頭的內(nèi)部。中空成形型芯118顯示成單個(gè)組件。沒有理由證明這是必須的。它可以包括多個(gè)彼此間隔開的組件。它們之間由此發(fā)生的間隔會(huì)在最終產(chǎn)品中形成網(wǎng)，該網(wǎng)將耳軸16a (指的是基體的窩成形部件)連接到半 圓形表面，由此增加了裝置的剛度。事實(shí)上在圖2中，在型芯118中用 虛線顯示出柱狀成形孔119。這不僅為加工后的產(chǎn)品中的耳軸16a提供了 支撐，并且當(dāng)熔融金屬進(jìn)入外殼模具130中以及流入模具的耳軸成形部 分中時(shí)為熔融金屬提供更好的路徑。本發(fā)明的一個(gè)特征是即使不是耳軸16a本身，那么至少耳軸支座 16b (參見圖5)與所述頭的臺(tái)架整體鑄造。在圖5中，本發(fā)明的可選實(shí) 施例在鑄造頭22'上僅設(shè)置一個(gè)耳軸支座16b。耳軸16a'被分離地形成并 且隨后焊接到該耳軸支座上。耳軸16a'顯示為具有焊接凸緣16c的杯狀 物，但是它當(dāng)然也可以是簡單的中空柱狀物。在該實(shí)施例中，鑄制通 道12'顯示為傾斜的并且連接到基體14'(由重定位通道/開口106'形成， 該通道/開口106'在圖2中由模具部100a、 100b之間的交界處的虛線示 出)。盡管耳軸的分離形成不是特別優(yōu)選的(由于它減小了部件的可溯 性以及增加了在制造頭中執(zhí)行的獨(dú)立操作)，但是它仍具有焊接邊緣 16c可適當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)離邊緣142'定位的優(yōu)勢(shì)。讀者的注意力被引導(dǎo)到與本說明書連同本申請(qǐng)同時(shí)提交或在此之 前提交的所有紙件和文檔上，所述紙件和文檔與本說明書一起對(duì)公眾 審査開放，并且所有這些紙件和文檔的內(nèi)容被結(jié)合在此作為參考。
本說明書中公開的所有特征(包括任一附帶的權(quán)利要求、摘要及 附圖)，和/或由此公開的任意方法或工藝的所有步驟，都可以以任意 組合的形式進(jìn)行結(jié)合，除了這些特征和/或步驟的至少一部分是互斥的 組合之外。本說明書中公開的每個(gè)特征(包括任一附帶的權(quán)利要求、摘要及 附圖)，都可以由用于相同、相等或類似目的可選擇特征所替換，除 非以其它方式明確表明。這樣，除非以其它方式明確表面，否則所公開的每個(gè)特征是僅僅一系列相等或相似特征的一個(gè)示例。本發(fā)明并非限制于任一前述實(shí)施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴(kuò)展到本說明 書中公開特征(包括任一附加的權(quán)利要求，摘要及附圖)的任一新穎 實(shí)施例或者任一新穎組合，或者擴(kuò)展到由此公開的任一方法或工藝步 驟的任一新穎實(shí)施例或任一新穎的組合。
權(quán)利要求
1. 一種鑄造中空醫(yī)用假體頭的方法，所述方法包括以下步驟形成該頭的模型以及通道延長部，所述模型包括半球形表面以及耳軸支座成形基體；穿過該基體設(shè)置中空成形型芯；用外殼成形漿液涂覆該模型以及從基體起的所述型芯的延長部，所述型芯延長部包容在所述外殼成形漿液中；固化所述外殼以形成模具；將金屬鑄造進(jìn)該模具中；冷卻時(shí)，去除所述外殼以及至少所述型芯延長部；以及閉合由所述中空成形型芯延長部形成在所述頭的基體中的開口或各個(gè)開口。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述閉合通過所述開口的焊接 填充來實(shí)現(xiàn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述焊接填充使用與所述鑄造 金屬相同的金屬。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述閉合通過將塞子焊接到所 述開口中來實(shí)現(xiàn)。
5. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述模型由可變流體材 料模制。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述材料為蠟并且所述固化步 驟包括熔化蠟以及將所述熔化的蠟從外殼排出的步驟，此時(shí)外殼已固 化到在所述排出期間能保持其形狀的程度。
7. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中由此形成多個(gè)所述延長 部和開口，優(yōu)選為四個(gè)。
8. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述通道延長部離開所 述半球形表面。
9. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述模型包括所述基體上的耳軸成形部分，并且耳軸在所述鑄造步驟中由此整體地形成在所 述頭上。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中第二窩成形型芯設(shè)置在所述耳軸成形部分中，所述窩成形型芯包括延長部，該延長部也由所述外 殼成形漿液所包容。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述窩成形型芯是陶瓷的。
12. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述中空成形型芯的 形狀為環(huán)形。
13. 如權(quán)利要求10和12所述的方法，其中所述耳軸由所述環(huán)形 件的眼狀物所形成。
14. 如權(quán)利要求11和13所述的方法，其中所述窩成形型芯延伸 到眼狀物中。
15. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述中空成形型芯是 陶瓷的。
16. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所有的所述型芯在所 述閉合前從頭上去除。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述中空成形型芯的去除所 留下的中空在完成所述閉合之前被排空和/或用惰性氣體填充。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中所述中空成形型芯通 過借助震動(dòng)工具粉碎型芯而去除。
19. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中所述中空成形型芯通 過化學(xué)蝕刻而去除。
20. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述延長部的截面是 細(xì)長的。
21. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述金屬為鈷/鉻/鉬合金。
22. 如權(quán)利要求5或當(dāng)從屬于權(quán)利要求5時(shí)的權(quán)利要求6到21的 任一項(xiàng)所述的方法，其中模型的所述模制包括以下步驟通過將所述延長部連接到所述模具的基體上來將所述型芯定位在 模型成形模具中；用半圓形蓋閉合所述模具；以及 將可固化流體材料注入該模具中。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述半球形蓋具有形成所述 通道延長部的通道開口。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述流體材料的所述注入通 過所述通道開口。
25. 如權(quán)利要求22、 23或24所述的方法，其中所述流體材料是熔融蠟。
26. 如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述中空醫(yī)用假體頭 是臀假體頭。
27. —種醫(yī)用假體頭，包括金屬鑄件，該鑄件設(shè)置有半球形表面 和基體，并具有整體式鑄造中空空間、整體式鑄造耳軸支座、以及頭 的基體中的閉合型芯銷開口，所述開口的尺寸明顯小于所述空間。
28. 如權(quán)利要求27所述的醫(yī)用假體頭，其中所述型芯銷開口通過 焊接填充閉合。
29. 如權(quán)利要求27或28所述的醫(yī)用假體頭，其中所述耳軸支座 包括整體式鑄造耳軸。
30. 如權(quán)利要求29所述的醫(yī)用假體頭，其中所述耳軸包括整體式 鑄造窩。
31. 如權(quán)利要求27至30的任一項(xiàng)所述的醫(yī)用假體頭，其中所述 耳軸支座由整體式鑄造柱所支撐，所述柱跨過所述空間并且與所述半 球形表面相連。
32. 由權(quán)利要求1至26的任一項(xiàng)所述的方法形成的如權(quán)利要求27 至31的任一項(xiàng)所述的醫(yī)用假體頭。
33. —種鑄造臀假體頭的方法以及由此形成的頭，基本上如上文 中參考附圖2到圖4所描述。
全文摘要
一種鑄造中空臀假體頭(22’)的方法，該方法包括形成包括兩個(gè)型芯(116，118)的股骨頭的蠟?zāi)?15)。第一個(gè)是中心窩成形型芯(116)，而第二個(gè)是陶制中空成形型芯(118)。該蠟?zāi)Ｍ扛灿刑沾蓾{液以形成一外殼，型芯延長部(112，114)容納在所述外殼中。蠟被熔化且排出并且該外殼被燒制以形成模具。金屬被鑄制并且當(dāng)冷卻時(shí)，外殼和型芯被去除并且通過中空成形型芯形成在頭中的各個(gè)開口(140)被密封。
文檔編號(hào)A61B17/86GK101400461SQ200680041171
公開日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
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