发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种关节面修复假体，主要针对关节副损伤单侧、局灶病变或病变的轻症患者，手术治疗时可针对地去除病灶，在修复关节面、消除患者疼痛的同时，极大保留骨量，避免对关节副对侧进行过度治疗，是一种保留关节型的产品和手术技术，减少适用患者痛苦，降低治疗费用。
根据本发明实施例的关节面修复假体，包括：实体部和骨接触层，实体部一侧设置有与目标关节适配的关节接触面；骨接触层位于实体部的另一侧，用于连接目标骨结构，包括设置在实体部外侧的多孔接触层，多孔接触层与实体部之间形成第一空腔，多孔接触层设置有连通孔，第一空腔通过连通孔与外部连通。
根据本发明的一个实施例，所述实体部连接有多孔层，所述多孔层与所述多孔接触层之间设置所述第一空腔。
根据本发明的一个实施例，所述连通孔和所述多孔层的孔中的至少一个的孔径在600μm到1000μm之间，孔隙率在50%到80%之间。
根据本发明的一个实施例，所述实体部包括接触部和延长柄，所述接触部的一侧设置有所述关节接触面，所述接触部的另一侧设置有连接面并连接所述延长柄。
根据本发明的一个实施例，所述延长柄设置至少两个，所述延长柄的长度不同。
根据本发明的一个实施例，所述接触部内部形成有第二空腔。
根据本发明的一个实施例，所述连接面设置有通孔，所述连接面的外侧设置所述多孔接触层，所述连通孔与所述通孔连通。
根据本发明的一个实施例，所述关节接触面外凸，所述连接面向远离所述关节接触面的方向外凸。
根据本发明的一个实施例，所述实体部的延长柄与所述骨接触层中的至少一个设置若干个内凹的防旋槽。
根据本发明的一个实施例，所述实体部和所述骨接触层之间设置若干个加强柱。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
根据本发明实施例的关节面修复假体，接触层设置连通孔，连通孔为骨长入假体提供条件，人骨可长入接触层，与接触层的多孔结构形成嵌合，提高假体与目标骨结构的结合强度，有助于目标骨结构与假体的融合，提高假体的长期稳定性。其中，通过接触层与实体部之间形成第一空腔，不仅可以减重，降低对关节和周围骨骼的负担，同时，还可以为骨骼提供充分的骨长入空间，提高骨长入稳定性，从而提高假体与目标骨结构的结合的可靠性。
除了上述所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术特征的技术方案所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步的说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图8描述本发明实施例的关节面修复假体。
参考图1所示，本发明实施例提供的关节面修复假体，包括：实体部100和骨接触层200，实体部100一侧设置有与目标关节适配的关节接触面111；骨接触层200位于实体部100的另一侧，用于连接目标骨结构，包括设置在实体部100外侧的多孔接触层210，多孔接触层210与实体部100之间形成第一空腔300，多孔接触层210设置有连通孔（图中未示意），第一空腔300通过连通孔与外部连通。
根据本发明实施例的关节面修复假体，实体部100能够为假体提供稳定的结构支持，保证假体能够承受关节运动的负荷。实体部100形成有关节接触面111，关节接触面111与目标关节适配，使假体能够更好地重现关节运动方位和稳定性，从而保证患者的关节功能，有助于恢复患者关节的正常功能。骨接触层200用于连接目标骨结构，与目标骨结构稳定结合，减少假体松动或脱落的风险，增强骨结合。其中，多孔接触层210设置连通孔，连通孔为骨长入假体提供条件，人骨可长入多孔接触层210，与多孔接触层210的多孔结构形成嵌合，提高假体与目标骨结构的结合强度，有助于目标骨结构与假体的融合，提高假体的长期稳定性。其中，通过多孔接触层210与实体部100之间形成第一空腔300，不仅可以减重，降低对关节和周围骨骼的负担，同时，还可以为骨骼提供充分的骨长入空间，提高骨长入稳定性，从而提高假体与目标骨结构的结合的可靠性。
当然，还可以在第一空腔300中补充生长因子，可刺激目标骨结构中的骨细胞增值和分化，促进骨骼愈合和再生过程。也可以是在第一空腔300中注入药物或治疗性物质，有助于减轻患者的症状和促进康复，如：可注入抗炎、止痛或抑制感染的药物。
其中，关节接触面111为实体抛光设计，粗糙度Ra≤0.1，关节接触面111能够与关节活动副对侧形成杵臼关节，有助于实现杵臼关节的万向活动；多孔接触层210为多孔结构设计，可与去除坏死病灶后内凹形的健康骨质配合，可通过骨水泥或解剖压配形式实现术后即刻稳定，实现术后远期骨长入。
本发明实施例的关节面修复假体，主要针对关节副损伤单侧、局灶病变或病变的轻症患者，手术治疗时可针对地去除病灶，将关节面修复假体插设于去除病灶后内凹的健康骨质，在修复关节面、消除患者疼痛的同时，极大保留骨量，避免对关节副对侧进行过度治疗，是一种保留关节型的产品和手术技术，减少适用患者痛苦，降低治疗费用。
关于“一侧”与“另一侧”需要说明的是，实体部的一侧形成形成关节接触面111，实体部的另一侧连接骨接触层200，其中“一侧”与“另一侧”为相对位置的关系，其在关节面修复假体中不交叉，也就是，关节接触面111与骨接触层200没有交叉重叠或互相穿插，可以理解为，它们各自在不同的位置和角度上实现假体的不同功能，如：关节接触面111实现与目标关节适配的功能，骨接触层200实现与目标骨结构连接的功能。其中，关节接触面111和骨接触层200的形状可根据具体的关节修复需求进行优化设计，不受特定形状的限制，灵活性好，可根据患者的状况和需求来定制和选择合适的关节面修复假体，以实现更好的治疗效果和适应性。
当然，骨接触层200还可以是实体结构，提高假体的结构强度；结合图1，骨接触层200还可以包括多孔接触层210和实体结构，骨接触层200的实体结构与目标骨结构接触，实体结构连接实体部100，从而增强多孔接触层210与实体部100的连接强度，提高假体的结构强度。
结合图1，实体部100连接有多孔层130，多孔层130与多孔接触层210之间设置第一空腔300。在多孔接触层210设置连通孔的基础上，实体部100设置多孔层130，关节面修复假体形成双层多孔结构，不仅增加骨细胞生长的空间，增加架体与目标骨结构的接触面积，提高假体与目标骨结构的结合强度，从而增强假体植入的稳定性，而且双层多孔结构的设计还有助于假体的轻量化设计，使假体能够降低对关节和目标骨结构的负荷，减少潜在的架体磨损和松动的风险。
连通孔和多孔层130的孔中的至少一个的孔径在600μm到1000μm之间，孔隙率在50%到80%之间。600μm到1000μm的孔径可以促进骨细胞的长入和增殖，使骨细胞能够有效地渗透到连通孔和多孔层130内，促进架体与目标骨结构的愈合。同时，50%到80%的孔隙率有助于新的骨组织的形成和骨愈合过程，可以提供足够的空间用于血管渗透，使血液和养分可以向假体和周围组织供应，从而保持假体的健康和稳定。其中，孔径包括600μm和1000μm这两个端点值，孔隙率包括50%和80%这两个端点值。
在一些实施例中，多孔接触层210和多孔层130为类骨小梁型多孔结构，丝径为550±200μm ，孔径为800±200μm，孔隙率为50%~80%，为骨长入提供适宜的三维空间结构。通过类骨小梁型结构，使多孔接触层210和多孔层130模仿自然骨骼的结构，为骨细胞提供类似自然骨骼的生长环境，有助于提高假体与目标骨结构的相容性，促进骨细胞在类骨小梁型多孔结构的侵入和增殖，从而加速新骨组织的形成和骨愈合过程。
多孔接触层210与实体部100之间形成第一空腔300，第一空腔300可以理解为外层多孔结构（多孔接触层210）与内部实体结构（实体部100）之间设计有中空层（第一空腔300）。外层多孔结构厚度为0.5mm~2mm，骨质可长入外层多孔结构并且通过中空层与内层多孔结构（多孔层130）形成嵌合。中空层设计，不仅可以为骨质提供充分的骨长入空间，提高骨长入稳定性，采用生物固定，可提高远期骨长入能力，还可以在中空层植入诱导骨长入的活性因子，提高骨长入效果。其中，“生物固定”可以理解为骨细胞在假体周围、表面和内部的生长和渗透，形成生物骨愈合的过程来实现假体与目标骨结构的固定。“远期”可以理解为术后的较长的时间段内。
在其他一些实施例中，多孔层130与实体部100之间设置有过渡层，也就是，内层多孔结构与实体部分设计有交叉部分，交叉部分的厚度为0.2mm~0.5mm，交叉部分也设置有孔结构，能够提高内层多孔结构与实体部分的结合强度，也就是，提高多孔层130与实体部100的结合强度，进而提高假体的强度。
结合图4和图5，实体部100包括接触部110和延长柄120，接触部110的一侧设置有关节接触面111，接触部110的另一侧设置有连接面112并连接延长柄120。通过在接触部110的一侧设置关节接触面111，可以确保假体与目标关节的表面接触紧密，并模拟自然关节的形状和运动范围，有助于提高假体和关节的适配程度，从而使假体能够满足关节的运动功能。在接触部110的另一侧设置连接面112，并连接延长柄120，可以使假体与目标骨结构的结合牢固，其中，连接面112和延长柄120作为连接部分，延长柄120插入目标骨结构内，连接面112和延长柄120与目标骨结构接触，有助于提高假体与目标骨结构的接触面积，提供额外的支持和稳固性，减少假体松动或脱落的风险，进而使假体满足人体正常或极限运动过程中所需的力学强度。
在一些实施例中，延长柄120设置至少两个，延长柄120的长度不同。通过设置不同长度的延长柄120，可以实现对假体插入目标骨结构的长度的调节，使假体可以根据患者的具体情况和需要，选择合适长度的延长柄120，从而实现个性化的治疗。可以理解的是，不同患者可能有不同的骨骼解剖结构，也就是，不同患者的骨结构受损程度可能不同，则去除病灶后的骨结构不同，延长柄120的长度不同，可以更好地适应不同患者的需求，从而提高假体的适应性和与个体差异的匹配性。进而，使专业医疗人员在手术中可以根据实际情况选择具有合适长度延长柄120的假体，从而节省时间和减少手术的风险。
其中，关节面修复假体的实体部100可设计有多个柱状结构的延长柄120，连接面112和延长柄120的表面也为类骨小梁型多孔结构，也就是，实体部100设置有多孔层130，多孔层130的结构参数与多孔接触层210的连通孔结构参数相同，既可防止假体旋转，也可实现远期生物固定，也就是，可实现术后较长时间内假体与目标骨结构之间能够形成稳固的生物力学连接。
需要说明的是，在实体部100设置连接面112和延长柄120时，骨接触层200设置在实体部100的外侧，也就是，结合图1，多孔接触层210设置在连接面112和延长柄120的外侧。
参考图1所示，接触部110内部形成有第二空腔113，也就是，关节接触面111对应的实体部分内部设计有空心结构（第二空腔113），在保证假体力学强度的情况下，降低假体重量，从而降低因假体自身重力对目标骨结构产生的压应力和剪切应力。同时，第二空腔113的设计可以增加关节接触面111的弹性和柔韧性，有助于提高假体的耐久性和抗压能力，减少对周围组织的应力，更好地适应人的运动需求。
结合图1和图8，连接面112设置有通孔1121，连接面112的外侧设置多孔接触层210，连通孔与通孔1121连通。
参考图1所示，在接触部110内部形成有第二空腔113时，通孔1121设置在第二空腔113的底部，也就是，通孔1121设置在第二空腔113的下方，第二空腔113通过通孔1121与多孔接触层210连通，多孔接触层210设置有连通孔，进而，第二空腔113通过通孔1121与连通孔连通，进而与外界连通。第二空腔113通过通孔1121与外界连通，能够方便在假体加工制造过程中，第二空腔113内部的粉末等杂质通过通孔1121排出第二空腔113，进而杂质通过连通孔排出假体，可以保证第二空腔113内部的杂质充分排出，使假体满足临床植入要求。同时，连接面112外侧设置多孔接触层210，也就是，通孔1121设置在多孔接触层210的内侧，从通孔1121出来的杂质可直接通过连通孔排出，从而无需在多孔接触层210额外设置用于排出粉末等杂质的通孔，能够提高骨长入的界面面积，也就是，提高假体与目标骨结构的接触面积，保证骨长入的效果。
以关节面修复假体采用金属3D打印一体成型为例，第二空腔113通过通孔1121连通外界，在3D打印过程中使用支撑材料填充第二空腔113内部，以确保实体部100在打印过程中保持稳定。打印完成后，去除不需要的实体部分和支撑材料，从而形成第二空腔113结构。去除后的实体部分和支撑材料变成粉末状的杂质，第二空腔113通过通孔1121连通多孔接触层210的连通孔，通孔1121可以理解为清除粉末孔，清除粉末孔可设置多个，可保证第二空腔113内的粉末杂质通过通孔1121排出，并通过连通孔排出假体。也就是，可保证空心结构中金属粉末清理干净，满足临床植入要求。清除粉末孔设计在实体部100，外层多孔结构（多孔接触层210）多孔设计，也就是，多孔接触层210无需设置用于排出粉末的通孔，能够提高骨长入的界面面积，粉末可通过贯通的外层多孔结构（多孔接触层210）排出。
关节面修复假体可采用金属3D打印一体成型，假体关节面（关节接触面111）、假体骨界面（骨接触层200）以及延长柄120均可定制设计，满足不同患者的需求。
结合图2，关节接触面111外凸，关节接触面111外凸的设计可以增加关节的活动范围，使假体能够与关节副对侧形成万向转动，使假体与关节副对侧的配合更接近自然关节的活动度。
连接面112向远离关节接触面111的方向外凸。由于连接面112向远离关节接触面111的方向外凸，也就是，连接面112向目标骨结构凸出，可以增加假体与目标骨结构的接触面积和贴合程度，从而提高假体的稳固性和固定性。同时，外凸的设计有助于分散关节运动过程中产生的应力和压力，在关节运动时，假体上的压力会均匀地分布到周围的骨骼和软组织上，减少应力集中，有助于降低假体和周围组织的损伤风险。
需要说明的是，结合图6，连接面112向远离关节接触面111的方向外凸，也就是，连接面112是球面，相较于连接面112设计成平面结构，连接面112外凸设计能够更好地适配去除坏死病灶区域后的健康骨结构（目标骨结构）。如：骨骼坏死区域一般呈现团状结构，对应去除坏死区域后的健康骨结构表面是内凹的，相较于平面，连接面112外凸能够更好地适应骨骼的不规则形状，以提高假体与骨结构的贴合度，使压力更均匀地分布，从而降低压力的集中，从而减轻目标骨结构的压力，降低患者的痛苦。同时，外凸的连接面112设计还可以更大程度地保留骨量，有助于保留更多的健康骨骼，从而提高关节面修复假体的长期稳定性和耐久性。
下面对防旋槽121进行说明。
参考图4和图5，实体部100的延长柄120中设置若干个内凹的防旋槽121。内凹的防旋槽121能够增加延长柄120与目标骨结构的接触面积，目标骨结构的骨细胞长入内凹的防旋槽121中，能够避免假体在植入后发生不必要的旋转或移位，有助于保持假体的正确定位和稳固性。
在一些实施例中，参考图6和图7，多孔接触层210设置在实体部100的外侧，骨接触层位于延长柄120外侧的区域设置有内凹的防旋槽121，能够增加骨接触层与目标骨结构的接触面积，有助于保持假体的正确定位和稳固性。
当然，还可以是在实体部100和骨接触层均设置有防旋槽121，也就是，在假体的表面和内部均设置有防旋槽121，能够进一步提高假体与目标骨结构结合的稳定性，进一步提高假体与目标骨结构的紧密程度，从而能够有效保证假体的固定可靠。
其中，防旋槽121可以是设置在延长柄120（结合图3），可以设置在骨接触层，还可以是设置在延长柄120和骨接触层，在实体部100的延长柄120与骨接触层中的至少一个设置若干内凹的防旋槽121，防旋槽121能够提高假体与目标骨结构的结合程度，防旋槽121的设置可根据实际情况进行选择。其中，防旋槽121可设置一个，也可以设置多个，防旋槽121的数量和尺寸可根据不同患者的骨骼状况进行设置，此处不作限定。
需要说明的是，当关节面修复假体植入目标骨结构时，需要通过骨水泥或解剖压配的方式保证假体的植入。其中，解剖压配的方式是将特殊形状的压配物（如定制的金属架体或塑料架体）与假体配合，保证假体能够精准植入到对应区域，此时，内凹的防旋槽121可与目标骨结构接触，保证假体植入效果。骨水泥可以理解为一种特殊的医用胶水，用于将假体与目标骨结构黏合在一起，当假体与骨水泥配合植入时，内凹的放旋槽可有效的增加假体与骨水泥形成微内铰锁的面积，从而提高假体的稳定性和可靠性。其中，微内铰锁可以理解为骨水泥与内凹放旋槽之间形成的微小内部锁定黏合结构的面积，有助于增强骨水泥与骨骼之间的黏结力和固定效果。
参考图4和图5所示，实体部100和骨接触层200之间设置若干个加强柱400，加强柱400可以在实体部100和骨接触层200之间提供额外的连接和支撑，提高外层多孔结构的力学性能，增加关节面修复假体的结构稳定性。同时，加强柱400的存在可以有效地分散应力，减轻关节面修复假体在负载下产生的应力集中，从而降低假体和骨骼之间的应力，减少可能出现的松动或移位的风险。
本发明实施例的关节面修复假体，该假体包括关节面部分（关节接触面111）、骨界面部分（骨接触层200）以及延长柄120部分。其中，关节面部分为实体抛光设计，降低关节副的摩擦系数，避免对关节副对侧造成损伤，关节面部分与关节活动副对侧形成杵臼关节，实现万向活动。骨界面部分为多孔结构设计，与去除坏死灶后内凹形健康骨质配合，可通过骨水泥或解剖压配形式实现术后即刻稳定，实现术后远期骨长入，有利于初始稳定性和远期稳定性。延长柄120埋入到内凹形健康骨质中，也为多孔结构设计，有助于术后长期骨长入稳定，同时防止假体轴向旋转，优化假体力学传导，提高假体在位使用寿命。
其中，“初始”、“远期”和“长期”可以理解为关节修复手术后不同的时间节点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。