本發(fā)明涉及假體領(lǐng)域，具體涉及一種用于治療早期股骨頭壞死的醫(yī)用植入的多孔金屬棒。

背景技術(shù)：

股骨頭壞死是一種嚴(yán)重影響生活的退行性疾病，尤其好發(fā)于20-50歲的中青年，其病理機(jī)制多樣，表現(xiàn)為股骨頭局部血運(yùn)障礙，進(jìn)而引起骨細(xì)胞缺血壞死，骨小梁斷裂，直至股骨頭塌陷并可進(jìn)展為骨關(guān)節(jié)炎。股骨頭壞死治療的目的為保存股骨頭，緩解疼痛，避免或延緩全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的時(shí)間。股骨頭壞死的治療策略主要取決于疾病分期以及醫(yī)生的選擇。對(duì)于股骨頭壞死早期，可供選擇的治療方式包括限制負(fù)重，髓芯減壓，截骨術(shù)，骨移植，帶血管蒂的骨移植，電刺激等。

限制性負(fù)重為疾病早期患者及醫(yī)生首先選擇的保守治療方式，但限制性負(fù)重只有小范圍壞死的臨床效果滿意，大部分病例仍需保髖治療或關(guān)節(jié)置換。故限制性負(fù)重僅可作為一種輔助手段以結(jié)合其它方案治療。

髓芯減壓在臨床上應(yīng)用最為廣泛，髓芯減壓后壞死區(qū)域的壓力可得到緩解，壞死區(qū)域或能有所恢復(fù)。但有報(bào)道稱應(yīng)用髓芯減壓術(shù)，有13%的患者在術(shù)中或術(shù)后即刻出現(xiàn)股骨頸骨折。對(duì)股骨頭髓芯減壓會(huì)使本已脆弱的的軟骨下骨的機(jī)械支撐作用進(jìn)一步被減弱，可能加速股骨頭的塌陷；對(duì)于合并有基礎(chǔ)疾病及應(yīng)用激素的患者，髓芯減壓將會(huì)使應(yīng)力集中，加速股骨頭塌陷并使股骨頸骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加。

股骨頭壞死的另一種治療方法為帶血管蒂的胖骨移植，但其支撐力較弱，遠(yuǎn)期有效率僅有52%。該手術(shù)要求較高的手術(shù)技術(shù)，且手術(shù)時(shí)間長出血多，該手術(shù)的并發(fā)癥包括有胖骨部分截骨后中度至重度疼痛(15%的患者)，僅有約39%的患者無癥狀。上述局限性對(duì)于該術(shù)式的普及與患者的接受程度造成了較大的限制。

對(duì)于早期股骨頭壞死，上述方法都有不足，植入金屬棒，則可較好的解決上述矛盾。植入金屬棒可在股骨頭內(nèi)部減壓后重建股骨頭負(fù)重部位骨缺損時(shí)為軟骨下骨板提供有效支撐。同時(shí)金屬棒植入手術(shù)操作相對(duì)簡單，手術(shù)創(chuàng)傷小，易為醫(yī)生及患者所接受。目前國外的金屬棒已在國內(nèi)臨床應(yīng)用，如多孔鉭金屬棒。

發(fā)明專利cn103462730b一種多孔鉭棒及其應(yīng)用介紹了一種多孔鉭棒，用于治療早、中期股骨頭壞死。該多孔鉭棒包括本體，本體由化學(xué)氣相沉積方法制備的多孔鉭制成，本體的一端設(shè)置有凹槽，可負(fù)載骨髓基質(zhì)干細(xì)胞或骨髓基質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合生物膜復(fù)合體等，有利于新生骨的生成，另一端為螺紋結(jié)構(gòu)，所述螺紋結(jié)構(gòu)末端端面上設(shè)置有槽口。

多孔鉭金屬棒應(yīng)用中，出現(xiàn)了一些問題，如患者于術(shù)后數(shù)周，因?yàn)殡y以忍受的持續(xù)患髖疼痛，而堅(jiān)持改行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于治療早期股骨頭壞死的術(shù)后避免疼痛的醫(yī)用植入的多孔金屬棒。

發(fā)明人認(rèn)為，鉭金屬棒周圍連續(xù)的骨長入，使鉭金屬棒周圍形成了一個(gè)厚衣殼，完全堵塞了鉭棒的孔隙，解除了鉭金屬棒置入術(shù)髓芯減壓的效果，使髓內(nèi)壓逐漸增高，導(dǎo)致患者術(shù)后持續(xù)疼痛。為了避免鉭棒的孔隙被堵塞而造成髓內(nèi)壓逐漸增高使患者術(shù)后持續(xù)疼痛，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案：

一種多孔金屬棒，由多孔金屬材料制備，該多孔金屬棒包括兩部分，一部分為圓棒狀部分，與其相連的另一部分為螺紋部分，其外部具有螺紋，螺紋外徑大于圓棒狀外徑，其特征在于：沿著所述多孔金屬棒長度方向的中心從螺紋部分端面向里有深盲孔，所述的圓棒狀部分外側(cè)至少有兩個(gè)孔，每個(gè)孔所在位置的圓棒狀部分橫截面上只有一個(gè)孔，孔與中心的深盲孔貫通，孔的直徑不小于2mm，該孔可通過內(nèi)外部連通實(shí)現(xiàn)減壓，避免髓內(nèi)壓逐漸增高，從而避免患者術(shù)后疼痛。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述的圓棒狀部分外側(cè)的孔在圓棒狀部分上位于自圓棒狀部分一端外側(cè)向里至圓棒狀部分長度的60%部分以內(nèi)，并在該部分沿長度均布，這樣的話，金屬棒螺紋部分與圓棒狀部分的交界處應(yīng)力減小，同時(shí)也可以避免整個(gè)金屬棒的應(yīng)力增大。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述的圓棒狀部分外側(cè)的孔沿圓周也均布，從而避免整個(gè)金屬棒的應(yīng)力增大。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，所述的圓棒狀部分外側(cè)上孔的孔壁及孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向至少1.5mm內(nèi)的表面無孔隙，以避免骨長入圓棒狀部分外側(cè)上孔，實(shí)現(xiàn)持續(xù)減壓。它可用3d打印技術(shù)制備而成，便于實(shí)現(xiàn)該種結(jié)構(gòu)，或者在外側(cè)孔內(nèi)安裝有致密材料制成的金屬管，金屬管在孔外側(cè)端部有法蘭，法蘭孔周邊沿孔圓周徑向至少有1.5mm寬。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，其多孔金屬材料孔的腔壁上有一層微孔阿屈膦酸鹽和微孔磷酸鈣涂層，有助于顯著地增加骨向金屬棒內(nèi)長入的程度。

進(jìn)一步說，所述的多孔金屬棒，其多孔金屬材料的孔隙率為50%-85%，孔徑為100μm-600μm，有利于骨組織長入。

進(jìn)一步說，所述多孔金屬棒由醫(yī)用鈦及合金、醫(yī)用鈮及合金、醫(yī)用鉭及合金、醫(yī)用不銹鋼、醫(yī)用鈷基合金制備。

進(jìn)一步說，所述多孔金屬棒中致密材料制成的金屬管由醫(yī)用鈦及合金、醫(yī)用鈮及合金、醫(yī)用鉭及合金、醫(yī)用不銹鋼、醫(yī)用鈷基合金制備。

本發(fā)明的有益效果：

（1）本發(fā)明通過沿著所述多孔金屬棒長度方向的中心從螺紋部分端面向里有深盲孔，所述的圓棒狀部分外側(cè)至少有兩個(gè)孔，孔與中心的深盲孔貫通，從而使內(nèi)外部連通，實(shí)現(xiàn)減壓，避免髓內(nèi)壓逐漸增高造成病人疼痛。

（2）將圓棒狀部分外側(cè)的孔設(shè)置在圓棒狀部分上位于自圓棒狀部分一端外側(cè)向里至圓棒狀部分長度的60%部分以內(nèi)，并在該部分沿長度、圓周均布，既可以減小金屬棒螺紋部分與圓棒狀部分的交界處應(yīng)力，還可以避免整個(gè)金屬棒的應(yīng)力增大。

（3）使圓棒狀部分外側(cè)上孔的孔壁及孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向至少1.5mm內(nèi)的表面無孔隙，成為致密的材料表面，可以避免骨長入圓棒狀部分外側(cè)的孔，實(shí)現(xiàn)持續(xù)減壓，避免髓內(nèi)壓逐漸增高。上述結(jié)構(gòu)用3d打印技術(shù)通過事先的三維設(shè)計(jì)進(jìn)行制造，易于制備，或者在外側(cè)孔內(nèi)安裝致密材料制成的金屬管，金屬管在孔外側(cè)端部有法蘭，法蘭孔周邊沿孔圓周徑向至少有1.5mm寬也能實(shí)現(xiàn)。

（4）在多孔金屬棒的多孔金屬材料孔的腔壁上有一層微孔阿屈膦酸鹽和微孔磷酸鈣涂層，有助于促進(jìn)骨生長，顯著地增加骨向金屬棒內(nèi)長入的程度。

（5）使多孔金屬棒的多孔金屬材料的孔隙率為50%-85%，孔徑為100μm-600μm，有利于骨組織長入。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

圖1為本發(fā)明多孔金屬棒結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的左視圖，圖3為圓棒狀部分a-a剖視圖，圖4為實(shí)施例3中圓棒狀部分外側(cè)孔的剖視放大圖，圖5為圖4的c向視圖，圖6為實(shí)施例4中圓棒狀部分外側(cè)孔內(nèi)安裝致密金屬管部分的剖視放大圖，圖7為圖6的d向視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作說明，實(shí)施方式以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施方式。

如圖所示，1為圓棒狀部分，2為螺紋部分，3為螺紋部分的端面上的槽口，4為多孔金屬棒長度方向的中心的深盲孔，5為圓棒狀部分外側(cè)的孔，6為孔5內(nèi)壁，7為實(shí)施例3中孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向向外2mm內(nèi)的表面(圖5中陰影部分)無孔隙的部分，8為實(shí)施例4中外側(cè)孔5內(nèi)安裝的致密材料制成的金屬管，9為金屬管法蘭，10為法蘭外表面，s為法蘭寬度。

以下詳細(xì)給出本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的多孔金屬棒用金屬鉭制備，如圖1所述，圓棒狀部分1外側(cè)的孔5有2個(gè)，直徑為2mm，與在長度方向的中心的深盲孔4貫通，兩個(gè)孔分別位于距圓棒狀部分外端長度的30%、60%處，在圓周方向，兩個(gè)孔軸線成180°夾角，制備方法如下：將聚乙烯醇、蒸餾水與平均粒徑小于700nm的鉭粉按照重量比7:125:150混合攪拌均勻，制成漿料，選用平均孔徑為0.6mm，密度0.022g/cm³多孔聚氨酯泡沫放入漿料，使聚氨酯泡沫孔隙注滿鉭粉漿料，將聚氨酯泡沫放入真空干燥箱中干燥，干燥溫度60℃，干燥時(shí)間10小時(shí)，真空度保持1pa。然后通過真空度低于10^-4pa，溫度600℃，保溫時(shí)間120分鐘進(jìn)行脫脂處理，再進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)溫度2200℃，保溫2小時(shí)，真空度10^-4pa，燒結(jié)過程充氫氣保護(hù)。制成的多孔鉭的孔隙率為50%，孔徑大小為100μm-300μm。將該材料進(jìn)行機(jī)械加工，制成所需的多孔鉭金屬棒。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1相似，不同之處為多孔鉭的孔隙率為85%，孔徑大小為300μm-600μm，圓棒狀部分1外側(cè)的孔直徑為2.5mm。

實(shí)施例3

本實(shí)施例多孔金屬棒采用了金屬鈦制備，平均孔徑為300μm，參見圖4、圖5，圓棒狀部分1外側(cè)的孔5有3個(gè)，直徑為2.3mm，與在長度方向的中心的深盲孔4貫通，3個(gè)孔分別位于距圓棒狀部分外端長度的20%、40%、60%處，在圓周方向，3個(gè)孔均布，每個(gè)孔與相鄰孔軸線夾角為120°，圓棒狀部分1外側(cè)孔5的孔壁6及孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向2mm內(nèi)的表面7（圖5中陰影部分）無孔隙，是致密的，構(gòu)成多孔金屬棒的多孔金屬材料孔的腔壁上有一層微孔阿屈膦酸鹽和微孔磷酸鈣涂層，制備方法如下：

（1）采用顆粒形狀基本為球形的純鈦粉末，平均粒度為5μm；

（2）用cad軟件造型，作出上述的多孔金屬棒模型，其中，如圖3所示,所述的圓棒狀部分外側(cè)上孔的孔壁6及孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向向外2mm內(nèi)的表面7(圖5中陰影部分)無孔隙；

（3）將多孔材料模型導(dǎo)入選擇性激光熔化快速成形系統(tǒng)，按照cad軟件造型掃描，掃描速度為200mm/min，激光束每完成一層切片面積的掃描，工作缸相對(duì)于激光束焦平面(成形平面)相應(yīng)地下降一個(gè)切片層厚的高度，切片層厚為20μm。

（4）進(jìn)行去應(yīng)力退火處理；

（5）噴砂處理。

（6）將多孔金屬棒浸入阿屈膦酸鹽、磷酸鈣、聚乙烯醇、水按照重量比21:28:7:125制成的漿料中，然后取出晾干，在200℃下烘烤，在多孔金屬棒的多孔金屬材料孔的腔壁上形成具有厚度為1μm-5μm、孔徑為600nm-900nm微孔的阿屈膦酸鹽與磷酸鈣涂層，將圓棒狀部分外側(cè)上孔5的孔壁6及孔外側(cè)周邊沿孔圓周徑向向外2mm內(nèi)的表面7上的涂層刮除。

實(shí)施例4

本實(shí)施例多孔金屬棒采用了金屬鈮制備，平均孔徑為450μm，圓棒狀部分外側(cè)的孔5有2個(gè)，與在長度方向的中心的深盲孔4貫通，兩個(gè)孔分別位于距圓棒狀部分外端長度的30%、60%處，在圓周方向，2個(gè)孔軸線成180°夾角，制備方法參照實(shí)施例1，參見圖6、圖7，外側(cè)孔5內(nèi)安裝有致密材料制成的金屬鈮管8，管內(nèi)徑為2mm，管在孔外側(cè)端部有法蘭9，法蘭外表面10孔周邊沿孔圓周徑向向外法蘭寬度s為3mm。