本發(fā)明涉及人體關(guān)節(jié)置換，尤其涉及一種多段式髖關(guān)節(jié)。
背景技術(shù)：
：目前，髖關(guān)節(jié)置換假體多為一體式設(shè)計，其自身存在缺乏緩沖功能的缺陷，應(yīng)用中負荷較大、受力情況較差，使用壽命較短。此外，現(xiàn)有的置換假體還普遍存在與人體組織間連接穩(wěn)定性不高，易松動、旋轉(zhuǎn)和脫落；生物相容性較差，植入后易遭受排斥反應(yīng)，術(shù)后愈合效果不佳等共性難題。這些問題單純依靠優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計難以全部實現(xiàn)。多孔材料具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、滲透性好等特性，在化工、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在多孔材料中，多級孔材料由于其獨特的性能---同時具有各級孔的優(yōu)勢，又同時具有單一孔的材料所不具備的優(yōu)勢，因而得到了越來越多的關(guān)注。例如，具有三維有序的大孔(孔徑＞50nm)—介孔(2nm＜孔徑＜50nm)—微孔(孔徑＜2nm)結(jié)構(gòu)的分子篩，結(jié)合了多級孔道結(jié)構(gòu)及分子篩納米晶兩者的優(yōu)勢，賦予了分子篩更開放的三維孔道結(jié)構(gòu)，同時納米分子篩晶體大大縮短了物質(zhì)傳輸路徑，有效地提高了所得分子篩的物化活性等等。然而，目前人工關(guān)節(jié)置換假體中采用的多孔結(jié)構(gòu)大多為單一孔材料，而關(guān)于多級孔材料的報道更是十分有限。這可能主要是由于現(xiàn)有的多孔材料本身也存在著伴隨著孔隙率的提高，結(jié)構(gòu)力學(xué)強度會顯著下降，因此孔隙率普遍偏低，自重較重，貫通性較低，不利于人體組織內(nèi)物質(zhì)的高效交換，生物相容性不佳，術(shù)后愈合效果不佳；此外，應(yīng)用于仿生人工骨需要材料本身均勻，如孔徑大小、孔的分布均勻，以使得性能均勻一致，但實際上，有很多多級孔材料達不到該要求，其均勻性不足；盡管有的材料自稱達到了較高的均勻性，但其均勻性仍是大體積尺度下的均勻性，若用小體積尺度進行衡量比較，比如在材料上任取多塊體積不大于一立方厘米的三維體，分別測其質(zhì)量，其不均勻程度差異仍然非常大，因此造成多級孔材料的各種性能不均勻，如孔徑大小、空隙分布不均導(dǎo)致了力學(xué)強度、彈性模量等不均勻分布，造成了質(zhì)量隱患等缺陷，從而嚴重影響其功能。如cn201210185031公開了一種多級(微米/納米)孔結(jié)構(gòu)的仿生人工骨的制備方法，然而采用該方法得到的三維多級孔結(jié)構(gòu)，由于其孔結(jié)構(gòu)的隨機性、不規(guī)則性，仍然不能滿足仿生人工骨的功能要求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種多段式髖關(guān)節(jié)，其自身連接穩(wěn)定性和生物相容性較高，植入效果更好。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種多段式髖關(guān)節(jié)，它包括有股骨柄和股骨頸，其特征在于：所述股骨柄拆分為近端和遠端兩部分；所述近端的頭部上端面設(shè)有安裝孔；所述股骨頸的下部直接配合到所述安裝孔內(nèi)；所述近端中部設(shè)有貫穿柄體兩側(cè)的采用多級孔材料制成的填充夾層；所述近端的下部設(shè)有內(nèi)孔，該內(nèi)孔中設(shè)有階梯面；所述遠端的頭部上增設(shè)有連接桿，該連接桿的端部帶有彈性倒鉤；所述連接桿插接到所述內(nèi)孔中，且彈性倒鉤勾卡在內(nèi)孔中的階梯面處；所述遠端的頭部端面與所述近端的下部端面間形成有一間隔區(qū)域。為減緩其結(jié)構(gòu)在使用中受到的沖擊力，上述多段式髖關(guān)節(jié)，還增設(shè)有緩沖墊；所述緩沖墊設(shè)置于所述間隔區(qū)域。通過在股骨柄的遠端頭部端面與近端下部端面之間增設(shè)緩沖墊，既有效地緩沖了二者間的作用力，又同時填充了二者之間的間隔空間，使得股骨柄的遠端與近端彼此間的勾卡作用更加緊密可靠。為防止股骨柄的遠端與近端之間出現(xiàn)軸向轉(zhuǎn)動，且同時增加其連接穩(wěn)定性，上述內(nèi)孔中的上述階梯面為間斷分布的多個；上述連接桿端部的彈性倒鉤對應(yīng)匹配所述間斷分布的階梯面。通過將內(nèi)孔中的階梯面間斷分布，即使得該階梯面呈不連續(xù)的多個，其每一個僅有一小段，只有當(dāng)彈性倒鉤對應(yīng)配合到這一小段位置，才可使其勾卡到位。為滿足不同患者個性化需求，以達到最好的安裝效果要求，上述股骨頸的下部整體呈正柱體狀，上部設(shè)為偏置傾斜柱；上述股骨頸的下部末端設(shè)為螺紋桿；所述螺紋桿與所述安裝孔配合連接。根據(jù)不同患者的情況，通過控制股骨頸上部的長度，以及股骨頸上下部之間的傾斜角度，即可使股骨頸具有許多種可變的規(guī)格，以適應(yīng)不同患者的需求。作為進一步的優(yōu)化，上述填充夾層所采用的上述多級孔材料，具體由多級多孔材料構(gòu)成，包括材料本體，本體是以材料孔徑大小進行分級的孔腔，及圍繞形成孔腔的腔壁構(gòu)成，其孔腔呈均勻性分布，呈三維空間圍繞構(gòu)成上級孔腔的腔壁上設(shè)置下級孔腔；各級孔腔均各自相互貫通且各級孔腔相互間也彼此貫通，孔腔呈均勻性分布是指各孔腔在多級孔材料上任意單位級體積下均呈均勻性分布。上述多級孔材料，上級孔腔的腔壁可以由下一級多孔材料構(gòu)成，以使孔腔逐級分層，并合理布置孔腔的結(jié)構(gòu)及孔徑大??；上級孔腔的腔壁還可以由其下級的多級多孔材料復(fù)合構(gòu)成，以使得材料滿足特定的功能需求。更具體地說，上述的多級孔材料，其本體內(nèi)的每級多孔材料自為一連續(xù)結(jié)構(gòu)體。其每 一級多孔材料的最大外邊界與整個材料本體的空間邊界相當(dāng)。即每級多孔材料都可以作為一級獨立的多孔材料存在于本體中，且具有其獨自的物化性能。這樣的結(jié)構(gòu)可以使得各級多孔材料的物化性能有所差異，在相對固定的材料整個空間中具有不同的物化性能，更好地滿足多方面的功能需求。更具體地說，上述單位級體積是指立方厘米級或立方毫米級或更小單位級體積。更具體地說，上述孔腔呈均勻性分布是指在該多級孔材料上任取的體積不大于1立方厘米的相同大小的三維體，它們質(zhì)量基本相當(dāng)。質(zhì)量基本相當(dāng)是指在多級孔材料上任取的多個體積不大于1立方厘米的相同大小的三維體，分別稱其質(zhì)量，得到它們質(zhì)量的平均值，而任一三維體質(zhì)量相對于質(zhì)量平均值的偏差絕對值不大于三維體質(zhì)量平均值的4％。本發(fā)明中的上述多級孔材料，具體可采用常規(guī)醫(yī)用的金屬、合金和非金屬等材料制成。且為簡便部件間的連接固定，采用上述多級孔材料制成的填充夾層，可經(jīng)粘結(jié)、焊接或燒結(jié)等常規(guī)的工藝，實現(xiàn)與上述股骨柄近端中部兩側(cè)柄體的彼此固定。本發(fā)明具有以下的有益效果：(1)本發(fā)明提供了一種多段式髖關(guān)節(jié)，其整體由股骨頸、股骨柄的近端和遠端等多個部分組成，避免了因個別部位功能失效，而導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)整體的失效浪費，例如，當(dāng)頸部出現(xiàn)斷裂時，可將股骨頸與股骨柄分離開來，避免了整體結(jié)構(gòu)的失效浪費。經(jīng)由連接桿、彈性倒鉤與特定形狀的內(nèi)孔等部件間的配合勾卡作用，實現(xiàn)了彼此的連接和限位，且其遠端頭部端面與近端下部端面間的間隔區(qū)域，在植入后即成為人體組織的長入空間，可加速愈合效果；而在此間隔空間再增設(shè)一緩沖墊，又減緩了該產(chǎn)品在使用中受到的劇烈沖擊，防止了產(chǎn)品在沖擊過程中負荷過大而出現(xiàn)意外，保障了產(chǎn)品的安全性。(2)其股骨柄近端中部的填充夾層由多級孔材料制成，且貫穿柄體兩側(cè)；該多級孔材料是三維貫通的(包括每級孔三維貫通，各級孔互相三維貫通)，其貫通性得到極大的改善，充分滿足了材料作為仿生人工骨的多種功能需求，例如，同時兼具良好的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和較高的孔隙率，極大的減輕了結(jié)構(gòu)自重，增強了柄體兩側(cè)內(nèi)人體組織間物質(zhì)的高效交換，大大加快了術(shù)后恢復(fù)期；在植入前期增大了結(jié)構(gòu)與股骨間的接觸面積，增大了附著力，而在植入后期，由于孔腔構(gòu)成的多級空隙的分布方式近似人體組織分布結(jié)構(gòu)，因而為人體組織的快速生長提供了良好的長入空間，使得人體組織有序進入各級空隙，進而形成了多級長入穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，極大地提升了結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)定性，也極大地降低了人體的排斥反應(yīng)，以及由此帶來的不良感受，其愈合效果更好更快。(3)本發(fā)明中還對多級孔材料的孔腔分布均勻提出了具體明確的度量方式，明確了 是在較小單位級體積的尺度下來度量多級孔材料的孔分布均勻性，這樣的多級孔材料是高度均勻的，從而保證了多級孔材料的各種性能的均勻一致性，避免了選材的內(nèi)部缺陷。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例1中所述多段式髖關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中所述多段式髖關(guān)節(jié)經(jīng)拆分后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中所述多段式髖關(guān)節(jié)中股骨柄近端的a-a剖視圖。圖4為圖1中所述多段式髖關(guān)節(jié)中股骨柄近端的b-b剖視圖。圖5為本發(fā)明實施例2中所述多段式髖關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5中所述多段式髖關(guān)節(jié)中股骨柄近端的c-c剖視圖。圖7為本發(fā)明實施例3中所述多段式髖關(guān)節(jié)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，以下給出了其詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不僅限于下述的實施方式。在不脫離和改變本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和/或慣用手段，顯然還可以做出多種形式的替換或變更，并均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。實施例1如說明書附圖1-4所示，一種多段式髖關(guān)節(jié)，它包括有股骨柄1、股骨頸2和緩沖墊12；其股骨柄1拆分為近端3和遠端4兩部分；近端3的頭部上端面設(shè)有安裝孔5，該安裝孔5具體設(shè)為螺紋孔；其股骨頸2的下部整體呈正柱體狀，上部設(shè)為偏置傾斜柱，且股骨頸2的下部末端設(shè)為螺紋桿；螺紋桿與安裝孔5直接配合連接；其股骨柄1近端3中部設(shè)有貫穿柄體兩側(cè)的采用多級孔材料制成的填充夾層6；近端3的下部設(shè)有內(nèi)孔7，該內(nèi)孔7中設(shè)有四個間斷分布的階梯面8；其遠端4的頭部上增設(shè)有連接桿9，該連接桿9的端部帶有四個彈性倒鉤10；連接桿9插接到內(nèi)孔7中，且四個彈性倒鉤10分別對應(yīng)匹配勾卡在內(nèi)孔7中的階梯面8處；遠端4頭部端面與近端3下部端面間形成有一間隔區(qū)域11，該間隔區(qū)域11設(shè)有緩沖墊；本例中其股骨柄1近端3中部的填充夾層6所采用的多級孔材料為多孔鉭，具有三級孔，其中，均勻分布、相互貫通的第一級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第二級孔腔，第二級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第三級孔腔；且各級孔腔相互間也彼此貫通，所述的貫通為三維貫通；每級多孔材料自為一連續(xù)結(jié)構(gòu)體，每一級多孔材料的最大外邊界與整個材料本體空間邊界相當(dāng)，每級多孔材料具有獨自的物化性能?？傆行Э紫堵蕿?0％，第一級孔平均孔徑為510μm，在第一級孔的腔壁上有平均 孔徑25μm的貫通的第二級孔，在第二級孔的腔壁上有平均孔徑780nm貫通的第三級孔。用常規(guī)機械加工方法在該多級孔材料上任取9件10mm×10mm×10mm的相同尺寸的三維體，用梅特勒-托利多xp26microbalance天平測試其質(zhì)量，結(jié)果如表1所示，其中，相對于平均值的偏差絕對值用百分比表示，其值為相對于平均值的偏差絕對值除以質(zhì)量平均值，由表1可知，其質(zhì)量偏差不大于4％。表1件號質(zhì)量(mg)相對于平均值的偏差絕對值(％)13282.6241.6％23292.631.3％33242.5922.8％43265.9442.1％53285.9601.5％63469.4404％73409.3922.2％83396.0481.8％93379.3681.3％質(zhì)量平均值3336該種材料的制備方法是：(1)材料準備選取粒徑為900±30nm的聚苯乙烯小球，將其組裝形成三維有序排列的膠體模板，制備鉭納米晶溶液，將鉭納米晶溶液引入聚苯乙烯小球制成的三維膠體模板中，將三維膠體模板/鉭納米晶溶液的混合物干燥，然后破碎為粒徑為5μm的顆粒；(2)取粒徑為900±30nm的淀粉，按照重量比例1：40與蒸餾水混合，制成淀粉溶液，將上述顆粒、粒徑為35μm的乙基纖維素及淀粉溶液按照重量比例12：1：8制成漿料，均勻地浸漬到孔徑為600±20μm的聚酯泡沫上；(3)將浸漬后的聚酯泡沫在真空或保護氣氛中燒結(jié)，再按照鉭工藝進行常規(guī)后續(xù)處理，制得具有三級孔的多孔鉭。該種多孔鉭作為骨再生材料，第一級孔尺寸特別適于滿足血管等生命組織長入的需求；第二級孔特別適于多種細胞的寄居；第三級孔因其大量的納米孔，特別有利于滿足細胞的的黏附、分化需求，且比表面積很大，能負載很多的生長因子，與股骨間的附著力也更強， 而且，孔的貫通性好，各級孔均各自相互貫通且各級孔相互間也彼此貫通，能充分滿足血液、組織液的浸潤、傳輸，實現(xiàn)蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物及新陳代謝產(chǎn)物的排出，因此它是一種真正的骨再生材料。此外，根據(jù)不同患者的實際情況，選擇控制股骨頸2上部偏置傾斜柱的長度l，以及股骨頸2上下部之間的傾斜角度a，即使得股骨頸2具有了多種可變的規(guī)格，適應(yīng)了不同患者的個性化需求。實施例2如說明書附圖5-6所示，一種多段式髖關(guān)節(jié)，它包括有股骨柄1、股骨頸2和緩沖墊12；其股骨柄1拆分為近端3和遠端4兩部分；近端3的頭部上端面設(shè)有安裝孔5；其股骨頸2的下部整體呈正柱體狀，上部設(shè)為偏置傾斜柱，且股骨頸2的下部經(jīng)過盈配合直接安裝到安裝孔5內(nèi)；其股骨柄1近端3中部設(shè)有貫穿柄體兩側(cè)的采用多級孔材料制成的填充夾層6；近端3的下部設(shè)有內(nèi)孔7，該內(nèi)孔7中設(shè)有兩個間斷分布的階梯面8；其遠端4的頭部上增設(shè)有連接桿9，該連接桿9的端部帶有兩個彈性倒鉤10；連接桿9插接到內(nèi)孔7中，且兩個彈性倒鉤10分別對應(yīng)匹配勾卡在內(nèi)孔7中的階梯面8處；遠端4頭部端面與近端3下部端面間形成有一間隔區(qū)域11，該間隔區(qū)域11設(shè)有緩沖墊；本例中其股骨柄1近端3中部的填充夾層6所采用的多級孔材料為多孔鈦，具有三級孔，其中，均勻分布、相互貫通的第一級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第二級孔腔，第二級孔腔的腔壁上有均勻分布、相互貫通的第三級孔腔；且各級孔腔相互間也彼此貫通，所述的貫通為三維貫通。每級多孔材料自為一連續(xù)結(jié)構(gòu)體，每一級多孔材料的最大外邊界與整個材料本體空間邊界相當(dāng)，每級多孔材料具有獨自的物化性能?？傆行Э紫堵蕿?5％，第一級孔平均孔徑為450μm，在第一級孔的腔壁上有平均孔徑30μm的貫通的第二級孔，在第二級孔的腔壁上有平均孔徑670nm的貫通的第三級孔。用常規(guī)機械加工方法在該多孔鈦上任取9件10mm×10mm×10mm的相同尺寸的三維體，用梅特勒-托利多xp26microbalance天平測試其質(zhì)量，結(jié)果如表2所示，其中，相對于平均值的偏差絕對值用百分比表示，其值為相對于平均值的偏差絕對值除以質(zhì)量平均值，由表2可知，其質(zhì)量偏差不大于4％。表2件號質(zhì)量(mg)相對于平均值的偏差絕對值(％)11156.1841.4％21135.0773.2％31151.4931.8％41157.3561.3％51145.6302.3％61217.1593.8％71197.2252.1％81191.3621.6％91201.9152.5％質(zhì)量平均值1172.600該種多孔鈦的制備方法是：(1)材料準備采用粒徑為2μm的鈦粉為原料，粒徑為770nm的淀粉做為待制多級孔材料的最小一級孔腔的造孔劑，用粒徑為770nm的硬脂酸作為粘合劑，按照鈦粉：淀粉：硬脂酸：蒸餾水按體積比3：1：1：11配制成漿料。采用棱直徑為30μm的聚酯泡沫，將所述漿料用泡沫浸漬法均勻填充其中，形成坯體并干燥，然后破碎得到顆粒為30μm的含有原料、造孔劑與聚酯泡沫的混合顆粒。(2)將混合顆粒、粒徑為30μm的甲基纖維素按體積比3：1均勻混合后均勻地灌入棱直徑為560±20μm、孔徑為400±15μm的三維貫通的聚酯泡沫中，然后將聚酯泡沫放入密閉模具壓制成致密坯體。(3)將致密坯體真空燒結(jié)；燒結(jié)后的坯體按照鈦材工藝進行常規(guī)后續(xù)熱處理得到具有三級孔的多孔鈦。類似于實施例1，該種材料特別適宜于做骨再生材料；該結(jié)構(gòu)中，經(jīng)由連接桿9、彈性倒鉤10與特定形狀的內(nèi)孔7等部件間的配合勾卡作用，實現(xiàn)了彼此的連接和限位，防止了柄體自身的軸向旋轉(zhuǎn)。實施例3如說明書附圖7所示，一種多段式髖關(guān)節(jié)，它包括有股骨柄1和股骨頸2；其股骨柄1拆分為近端3和遠端4兩部分；近端3的頭部上端面設(shè)有安裝孔5，該安裝孔5具體設(shè) 為螺紋孔；其股骨頸2的下部整體呈正柱體狀，上部設(shè)為偏置傾斜柱，且股骨頸2的下部末端設(shè)為螺紋桿；螺紋桿與安裝孔5直接配合連接；其股骨柄1近端3中部設(shè)有貫穿柄體兩側(cè)的采用多級孔材料制成的填充夾層6；近端3的下部設(shè)有內(nèi)孔7，該內(nèi)孔7中設(shè)有四個間斷分布的階梯面8；其遠端4的頭部上增設(shè)有連接桿9，該連接桿9的端部帶有四個彈性倒鉤10；連接桿9插接到內(nèi)孔7中，且四個彈性倒鉤10分別對應(yīng)匹配勾卡在內(nèi)孔7中的階梯面8處；遠端4頭部端面與近端3下部端面間形成有一間隔區(qū)域11；本例中其股骨柄1近端3中部的填充夾層6所采用的多級孔材料與實施例1相同。植入后，其遠端3頭部端面與近端4下部端面間的間隔區(qū)域11，即成為人體組織的長入空間，可加速愈合效果；且進一步增加了其結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)定性。當(dāng)前第1頁12