一種多孔鉭金屬空心螺釘?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種醫(yī)用永久性植入物，特別是一種用于股骨頸骨折治療的醫(yī)用植入物的多孔鉭金屬空心螺釘。
【背景技術(shù)】
[0002]股骨頸骨折是臨床常見的疾病。針對其治療也存在一定的爭議，多數(shù)學(xué)者認為新鮮股骨頸骨折的治療原則應(yīng)力求早期，解剖復(fù)位，牢固固定;然而目前內(nèi)固定方式基本上均采用空心加壓螺釘固定。目前臨床上多采用鈦金屬所制成的空心螺釘，雖然目前取得了一定的臨床效果，但其無誘導(dǎo)骨生成、二次取出等臨床弊端。
[0003]多孔醫(yī)用金屬植入材料具有治療骨組織創(chuàng)傷和誘導(dǎo)骨組織再生等重要而特殊的用途，現(xiàn)常見的這類材料有多孔不銹鋼、多孔鈦等。作為骨組織創(chuàng)傷、缺損治療使用的多孔植入材料，其孔隙度應(yīng)達到30-85%，而且孔隙最好全部連通和均勻分布，或根據(jù)需要孔隙部分連通和均勻分布，使之既與人體的骨組織生長相一致，又減輕了材料本身的重量，以適合人體植入使用。
[0004]金屬鉭對人體無毒害等副作用，具有很好的生物相容性和力學(xué)性能，其多孔材料有望替代前述傳統(tǒng)醫(yī)用金屬生物材料，成為股骨頸骨折治療領(lǐng)域的主要生物材料。隨著國內(nèi)外醫(yī)學(xué)的飛速發(fā)展，對鉭作為人體植入材料的進一步認知，人們對人體植入用多孔金屬鉭材料的需求變得越來越迫切，對其要求也越來越高。其中作為多孔醫(yī)用植入金屬鉭，如果能具有很高的均勻分布連通孔隙以及與人體相適應(yīng)的物理機械性能，則是保證新生骨組織正常生長的重要連接件構(gòu)成材料。
[0005]關(guān)于多孔鉭這類材料，US5282861公開了一種應(yīng)用于松質(zhì)骨植入體、細胞和組織感受器的開孔鉭材料及其制備。這種多孔鉭由純商業(yè)鉭制成，它以聚亞氨酯前體進行熱降解得到的碳骨架為支架，該碳骨架呈多重的十二面體，其內(nèi)為網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，整體遍布微孔，孔隙率可高達98%，再將商業(yè)純鉭通過化學(xué)蒸氣沉積、滲透的方法結(jié)合到碳骨架上以形成多孔金屬微結(jié)構(gòu)，簡稱化學(xué)沉積法。這種方法所獲得的多孔鉭材料其表面的鉭層厚度在40-60μπι之間；在整個多孔材料中，鉭比重約占99 %，而碳骨架重量則占1 %左右。文獻進一步記載，該多孔材料的抗壓強度50-70MPa，彈性模量2.5-3.5GPa，抗拉強度63MPa，塑性變形量15%。
[0006]目前，采用現(xiàn)有的多孔鉭材料制成的用于股骨頸骨折治療的醫(yī)用植入物的多孔鉭金屬空心螺釘，生物力學(xué)及生物相容性都較差等缺點，如何改進其力學(xué)強度以及生物相容性是一個重要的課題。
[0007]目前在臨床上用于固定股骨頸骨折的空心加壓螺釘，有多種結(jié)構(gòu)，如金屬鈦材質(zhì)的空心螺釘?shù)?，具有較短的三角形螺紋結(jié)構(gòu)，還有其他材料構(gòu)成的空心螺釘?shù)?，其尾部釘帽多為圓形結(jié)構(gòu)。普遍存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生物力學(xué)效能不強、機械力度不夠、需要二次取出等臨床常見問題，在應(yīng)用中常常出現(xiàn)內(nèi)固定螺釘斷裂、骨折再次移位等問題?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有空心加壓螺釘存在的問題，提供一種用于股骨頸骨折的多孔鉭金屬空心螺釘。該多孔鉭金屬空心螺釘結(jié)構(gòu)簡單、具有較好的力學(xué)強度以及生物效能較好、內(nèi)固定牢固性能、同時具有較高組織相容性和生物力學(xué)性能，可誘導(dǎo)骨組織生成，便于骨組織的長入。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案為如下:
[0010]一種多孔鉭金屬空心螺釘，包括螺桿和螺帽，所述螺桿和螺帽是一體成型的，所述螺桿的前段外表面具有螺紋，其特征在于，所述螺紋的長度與螺桿長度比為1:0.7-2.3，優(yōu)選為1:2;所述螺帽為具有圓柱形釘頭的錐形螺帽，所述錐形螺帽的錐面與螺桿中心線的夾角為44-46°，所述圓柱形釘頭的兩側(cè)外表面以螺桿中心線對稱開有凹槽，所述凹槽的兩斜面夾角為60°，所述螺桿的中心軸上設(shè)有通孔，所述螺紋和螺帽之間為光滑的滑桿。
[0011 ] 進一步地，所述螺紋的螺距為3.7-4.3mm，優(yōu)選為4mm，所述螺紋的寬度為1.7-2.3mm，優(yōu)選為2mm，所述螺紋的外徑和內(nèi)徑之差為螺桿直徑的7-13%，優(yōu)選為10%，所述螺紋的升角為90±2°;該螺紋設(shè)計有利螺釘在擰入的過程中減小阻力及減少傳統(tǒng)螺釘在擰入前需采用其他器械進行自攻的步驟，螺紋的加深，有利于骨折部位的堅強固定。
[0012]進一步地，所述凹槽的深度為所述螺桿直徑的7-13%，優(yōu)選為10%。
[0013]進一步地，所述螺帽的厚度為所述螺桿長度的7-13%，優(yōu)選為10%;該設(shè)計加強了空心螺釘尾部的把持力，牢靠固定在骨皮質(zhì)部分，防止螺釘?shù)雇思肮钦垡莆弧?br>[0014]進一步地，所述螺紋為三角型。該設(shè)計減少了螺釘進入前的自攻過程，減少骨質(zhì)的進一步丟失，加強骨折處的內(nèi)固定強度。
[0015]進一步地，所述螺紋的牙側(cè)角為30°-50°。該設(shè)計有利于螺釘?shù)墓潭ā?br>[0016]進一步地，所述通孔的直徑為所述螺桿直徑的77-83%，優(yōu)選為80%。
[0017]進一步地，螺桿的遠離螺帽的一段為螺釘前端，所述螺釘前端為頂角為30?120°的圓錐形。
[0018]進一步地，所述空心螺釘采用的材料是由石墨碳骨架和均勻沉積涂覆于其表面的鉭金屬組成，所述石墨碳骨架的孔隙率>70%，孔徑為200?600μπι;所述均勻沉積涂覆于石墨碳骨架表面的鉭金屬的厚度為40?60μηι。
[0019]上述用于所述多孔鉭金屬空心螺釘?shù)牟牧系目紫抖葹?0?90%，孔徑為200?600μπι，且至少80%多面體相互交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有孔隙三維連通分布的十二面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于骨細胞和組織的長入。
[0020]本實用新型所述的多孔鉭金屬空心螺釘所采用的材料用如下方法制備得到:
[0021](1)將上述的石墨碳骨架用稀鹽酸浸蝕10?20min，依次用水和乙醇清洗后用氮氣吹干，置入反應(yīng)室內(nèi)；
[0022](2)反應(yīng)室內(nèi)同時通入處理氣體和氫氣，在900-1050°C，真空度10_15Pa條件下，反應(yīng)4-6小時；
[0023]其中:所述處理氣體包含鉭金屬化合物和載氣，將鉭金屬化合物放入源罐中，加熱至120-250°C，300°C惰性氣體為載氣通入至反應(yīng)室；
[0024]所述惰性氣體為氬氣、氦氣中的一種或兩種的混合；
[0025]所述處理氣體的流量為80-100ml/min;
[0026]所述氫氣的流量為100-150ml/min。
[0027]本實用新型的多孔鉭金屬空心螺釘可以應(yīng)用于骨不連、骨缺損、腫瘤切除后假體重建治療的醫(yī)用植入物。
[0028]本實用新型的有益效果:
[0029]1.本實用新型的螺釘前端螺紋處較傳統(tǒng)空心螺釘長，且采用具有圓柱形釘頭的螺帽，并在圓柱形釘頭上設(shè)置特定夾角(60°)的矩形凹槽，這樣的設(shè)計有利于空心螺釘?shù)臄Q入及牢靠的固定，防止骨折處再移位的發(fā)生，很好地克服了現(xiàn)有技術(shù)中的方形或圓形螺帽以及螺帽上直接設(shè)置的型面沉孔類設(shè)計在使用過程中不能貼合骨皮質(zhì)及固定不牢靠等的缺占.
[0030]2.本實用新型的螺釘可避免螺釘擰入時尾部變形的缺點，從而使力均一的達到前端，減少了螺釘變形及斷裂的可能；螺帽具有加壓作用，具有更加良好的把持固定作用;避免了在植入皮質(zhì)骨等堅硬骨質(zhì)時螺紋的變形及斷裂;無需二次手