專利名稱：一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
骨性關(guān)節(jié)炎又名退變性關(guān)節(jié)病、增生性骨關(guān)節(jié)炎，是一種慢性關(guān)節(jié)疾病，主要改變 是關(guān)節(jié)軟骨面的退行性變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生，主要變現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛和活動不靈。X線變現(xiàn)為 關(guān)節(jié)間隙變窄、軟骨下骨致密、骨小梁斷裂、有硬化和囊性變關(guān)節(jié)邊緣有唇狀增生，后期則 出現(xiàn)骨斷變形，關(guān)節(jié)面凹凸不平，關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨剝脫、骨質(zhì)碎裂進入關(guān)節(jié)形成關(guān)節(jié)游離體。骨 性關(guān)節(jié)炎是中老年人的多發(fā)病，我國人群中膝關(guān)節(jié)的骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病率為9. 65%，60歲以 上人群患病率高達78.5%，是導致中老年人群功能殘疾的主要原因之一。本病隨年齡的增 長而逐漸加重，早期的保守治療均不能有效地阻止病情的蔓延，晚期病人唯一有效的治療 手段就是人工膝關(guān)節(jié)置換。在美國每年進行人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)達20萬例以上，我國由于 經(jīng)濟等方面的原因數(shù)量明顯偏少，但每年也在萬例以上。目前，人工膝關(guān)節(jié)的研究進展如下20世紀40年代Campbell等首先設(shè)計了一種金屬假體，由于療效差未能推廣。20世紀50年代Wallidus等設(shè)計了絞鏈式限制性膝關(guān)節(jié)假體，因具備自身穩(wěn)定性， 近期療效較好，但遠期松動率高。20世紀6年代Gimston發(fā)明了多心型假體后，現(xiàn)代人工膝關(guān)節(jié)的歷史真正開始。20世紀70代發(fā)明了全髁型假體，療效十分明顯，應用廣泛，已經(jīng)成為衡量其他各 種表面型人工全膝關(guān)節(jié)假體的“標準”。20世紀80年代我國開始人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)。幾十年來，隨著關(guān)節(jié)假體材料設(shè)計和安裝技術(shù)更加完美，手術(shù)操作技術(shù)、手術(shù)器 械、麻醉技術(shù)、無菌技術(shù)的現(xiàn)代化，人工關(guān)節(jié)的手術(shù)效果得到大大提高?，F(xiàn)在人工膝關(guān)節(jié)置 換手術(shù)術(shù)已經(jīng)成為國際公認的處理嚴重關(guān)節(jié)疾病的最有效和最可靠的方法。在全球范圍 內(nèi)，每年有超過百萬的病人接受人工關(guān)節(jié)技術(shù)，成功率達90%以上。我國從20世紀70年代 開始了人工膝關(guān)節(jié)的研制和臨床應用.隨著醫(yī)療技術(shù)和人們生活水平的提高，人們對人工 膝關(guān)節(jié)置換技術(shù)有了較深的認識，在臨床上也得到了廣泛的應用。經(jīng)過幾代人們的努力改進，目前的人工膝關(guān)節(jié)以比較成熟，它主要由股骨假體、聚 乙烯墊片和脛骨假體(由上到下)組成，如圖1所示。股骨假體和脛骨假體分別靠骨水泥 與股骨和脛骨牢固結(jié)合，而兩個假體之間的聚乙烯墊片的功能就是減輕假體的摩擦并最終 決定人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命。從以上的介紹可以看出，影響人工膝關(guān)節(jié)使用壽命的因素主要是關(guān)節(jié)的磨損和松 動，而磨損所產(chǎn)生的微?？梢砸鸺袤w周圍的組織反應，是導致假體松動的主要原因。由此 看來，如果能減少膝關(guān)節(jié)假體膝關(guān)節(jié)之間的磨損率則會大大地延長膝關(guān)節(jié)的使用壽命。長 期以來，就如何解決人工膝關(guān)節(jié)的磨損問題，科學家們進行了很多探索。如，不斷改進假體 表面處理工藝降低摩擦力；改變金屬合金的材質(zhì)增加抗磨性；引用耐磨材料如陶瓷等；加用高分子耐磨墊片如聚乙烯以及假體之間用潤滑液填充等等。以上方法都不同程度的降低 了人工膝關(guān)節(jié)的摩擦力，增加了其耐磨性能，大大延長了人工膝關(guān)節(jié)的使用壽命。但由于他 們存在一些客觀上的局限性，使得人工膝關(guān)節(jié)使用的總體情況并不理想。目前高質(zhì)量的人 工膝關(guān)節(jié)使用壽命仍然較短，從10年到20年不等，平均15年左右。電磁懸浮技術(shù)是利用高頻電磁場在金屬表面產(chǎn)生的渦流來實現(xiàn)對金屬球的懸浮。 磁懸浮技術(shù)已使用在列車上，利用磁鐵“同性相斥，異性相吸”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心 引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在距離軌道約一厘米處，騰空行駛，創(chuàng)造了近乎“零 高度”的飛行奇跡。目前世界上有三種類型的磁懸浮。一是以德國為代表的常導電式磁懸 浮，二是以日本為代表的超導電動磁懸浮，這兩種磁懸浮都需要用電力來產(chǎn)生磁懸浮動力。 而第三種，就是我國的永磁懸浮，它利用特殊的永磁材料，不需要任何其他動力支持。目前， 磁懸浮技術(shù)不但應用于列車，在工業(yè)上人們已經(jīng)發(fā)明了低摩擦力磁懸浮軸承，在醫(yī)學上磁 懸浮人工心臟也已問世，所以將磁懸浮技術(shù)應用于人工膝關(guān)節(jié)是完全可能的。目前并沒有 將磁懸浮技術(shù)應用于人工膝關(guān)節(jié)的相關(guān)報道和研究。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，本發(fā)明利用磁懸浮技 術(shù)，避免或降低股骨假體與脛骨假體之間的接觸，消除假體之間的摩擦，是一種無摩擦或低 摩擦的長壽命人工膝關(guān)節(jié)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，包括股骨假體和脛骨假體，其中，股骨假體上設(shè)有連接 槽，脛骨假體上設(shè)有連接柱，股骨假體和脛骨假體通過連接柱和連接槽形成的半鉸鏈結(jié)構(gòu) 上下連接；股骨假體和脛骨假體上均設(shè)有兩排鑲嵌孔，鑲嵌孔內(nèi)鑲嵌有磁鋼；股骨假體上 的磁鋼下端的極性與脛骨假體上的磁鋼上端的極性相同，保證其同性相斥。所述鑲嵌孔呈圓筒型，磁鋼呈圓柱型。應用時，在本發(fā)明的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)表面覆蓋上光滑耐磨的表層材料，然后植 入人體即可。本發(fā)明利用磁懸浮技術(shù)使得股骨假體和脛骨假體之間不直接接觸，消除了假體之 間的摩擦，從而使得其使用壽命大大提高?；蛟S，人們會擔心帶有強磁場的假體植入人體后會會對人體帶來危害，但本發(fā)明 的發(fā)明認為為其是可行的，理由如下①磁場廣泛存在于自然界。我們居住的地球本身就是具有N、S兩個極的大磁體， 它的磁場不但沒有影響生物的生長，反而使它成為了目前所知宇宙中唯一的生命孵化場和 生物樂園。正是由于它的磁場保護，才避免了來自太陽的大量電離輻射，使生長于它上面的 生物得以生長和繁殖，而且它的磁場還是許多動物定向、飛行和游走的良好工具。我國古人 正是發(fā)現(xiàn)和應用了地球磁場才發(fā)明了指南針，從而對世界的航海技術(shù)做出了巨大貢獻。②磁場在醫(yī)學上廣泛應用于疾病的診斷和治療。醫(yī)學上常用的磁共振掃描儀就是 具有非常強磁場的儀器。它的磁場強度可以達到3.0特斯拉。該裝置應用于臨床診斷，可 以清晰的發(fā)現(xiàn)人體組織中的一場病變。它的應用不但不會損害人體，反而為人們的健康做 出了很大貢獻。
另外，磁場在疾病的治療中也有不凡的表現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)磁場對人體組織的生長愈 合有很好的促進作用，從而發(fā)明了磁療儀，用于骨折可以促進骨折的愈合；用于軟組織損傷 可以起到消腫止痛、舒筋活血的作用。③世界上已有很多條磁懸浮列車在運行，它們本身帶有巨大的磁場，實踐證明它 不會對人體產(chǎn)生損害。④磁懸浮人工心臟已經(jīng)問世，說明磁場植入人體已有先例。況且人工心臟是植入 人體的核心部位，旁證了植入非核心部位的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)的可行性。綜上，本發(fā)明的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)可行性高，效果好，建議臨床推廣使用。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的人工膝關(guān)節(jié)示意圖(照片)；圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的股骨假體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的脛骨假體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(照片)；圖6為本發(fā)明的股骨假體的結(jié)構(gòu)示意圖(照片)；圖7為本發(fā)明的脛骨假體的結(jié)構(gòu)示意圖(照片)；圖8為本發(fā)明的使用效果圖(照片)；圖9為圖8的后視圖(照片)。其中，1、股骨假體；2、脛骨假體；3、連接槽；4、連接柱；5、鑲嵌孔；6、磁鋼。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明?！N磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，包括股骨假體1和脛骨假體2，如圖2、圖3、圖4所示，其 中，股骨假體1上設(shè)有連接槽3，脛骨假體2上設(shè)有連接柱4，股骨假體1和脛骨假體2通過 連接柱3和連接槽4形成的半鉸鏈結(jié)構(gòu)上下連接；股骨假體1和脛骨假體2上均設(shè)有兩排 鑲嵌孔5，鑲嵌孔5內(nèi)鑲嵌有磁鋼6 ；股骨假體1上的磁鋼6下端的極性與脛骨假體2上的 磁鋼6上端的極性相同，保證其同性相斥。所述鑲嵌孔5呈圓筒型，磁鋼6呈圓柱型。應用時，在本發(fā)明的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)表面覆蓋上光滑耐磨的表層材料，然后植 入人體即可。具體應用的照片如圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示。
權(quán)利要求
一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，包括股骨假體和脛骨假體，其特征在于所述股骨假體上設(shè)有連接槽，脛骨假體上設(shè)有連接柱，股骨假體和脛骨假體通過連接柱和連接槽形成的半鉸鏈結(jié)構(gòu)上下連接；股骨假體和脛骨假體上均設(shè)有兩排鑲嵌孔，鑲嵌孔內(nèi)鑲嵌有磁鋼；股骨假體上的磁鋼下端的極性與脛骨假體上的磁鋼上端的極性相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，其特征在于所述鑲嵌孔呈圓筒型， 磁鋼呈圓柱型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)，包括股骨假體和脛骨假體，其中，股骨假體上設(shè)有連接槽，脛骨假體上設(shè)有連接柱，股骨假體和脛骨假體通過連接柱和連接槽形成的半鉸鏈結(jié)構(gòu)上下連接；股骨假體和脛骨假體上均設(shè)有兩排鑲嵌孔，鑲嵌孔內(nèi)鑲嵌有磁鋼；股骨假體上的磁鋼下端的極性與脛骨假體上的磁鋼上端的極性相同，保證其同性相斥。應用時，在本發(fā)明的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)表面覆蓋上光滑耐磨的表層材料，然后植入人體即可。本發(fā)明的磁懸浮人工膝關(guān)節(jié)可行性高，效果好，建議臨床推廣使用。
文檔編號A61F2/38GK101972178SQ201010559938
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者高若云 申請人:高若云