人工关节及人工关节磨损监测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115006058A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202110241189.3(22)申请日2021.03.04(71)申请人北京纳米能源与系统研究所地址101400北京市怀柔区雁栖经济开发区杨雁东一路8号(72)发明人张弛刘瑶瑶(74)专利代理机构北京同达信恒知识产权代理有限公司11291专利代理师赵小霞(51)Int.Cl.A61F2/30(2006.01)A61F2/38(2006.01)A61F2/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称人工关节及人工关节磨损监测方法(57)摘要本申请公开了一种人工关节及人工关节磨损监测方法。该人工关节包括骨臼部和设置在骨臼部内的假骨部，假骨部和骨臼部能够相对滑动。骨臼部朝向假骨部的一面设置有介质层，假骨部和骨臼部相对滑动时，假骨部与介质层能够摩擦起电。介质层与骨臼部之间设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极均与介质层抵接。本申请的人工关节，假骨部和骨臼部相对滑动时，由于接触起电和静电感应效应，第一电极和第二电极之间产生交流电信号，当假骨部与介质层二者的滑动界面间产生碎屑时，交流电信号减小，从而达到监测磨屑产生的目的，对磨屑的监测为原位监测，更加直接、及时，能够对关节摩擦配副失效作出早期预警，预防人工关节相应疾病的发生。CN115006058ACN115006058A权利要求书1/1页1.一种人工关节，其特征在于，包括骨臼部和设置在所述骨臼部内的假骨部，所述假骨部和所述骨臼部能够相对滑动，其中：所述骨臼部朝向所述假骨部的一面设置有介质层，所述假骨部和所述骨臼部相对滑动时，所述假骨部与所述介质层能够摩擦起电；所述介质层与所述骨臼部之间设置有第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均与所述介质层抵接。2.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述假骨部为球状体。3.根据权利要求1或2所述的人工关节，其特征在于，所述骨臼部朝向所述假骨部的一面为弧形面。4.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极设置在所述骨臼部朝向所述假骨部的一面，所述第一电极与所述第二电极间隔设置。5.根据权利要求1或4所述的人工关节，其特征在于，所述介质层设置在所述第一电极和所述第二电极的远离所述骨臼部的一面，所述介质层将所述第一电极和所述第二电极全部覆盖。6.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述第一电极朝向所述假骨部的一面为弧形面，所述第二电极与所述第一电极结构相同。7.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述介质层的材料为具备电负性的材料；所述假骨部的材料为具备电正性的材料；优选的，所述介质层采用薄膜状结构。8.根据权利要求7所述的人工关节，其特征在于，所述介质层的材料为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、硅胶、全氟乙烯丙烯共聚物、聚二甲基硅氧烷或聚酰亚胺。9.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述第一电极采用金属电极，所述第二电极采用金属电极。10.根据权利要求1所述的人工关节，其特征在于，所述介质层的厚度范围为50μm‑2mm；和/或，所述第一电极和所述第二电极的厚度范围均为50nm‑100μm。11.一种人工关节磨损监测方法，其特征在于，包括：在骨臼部的用于和假骨部相对滑动的面上设置第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极间隔设置；在所述第一电极和所述第二电极上设置介质层，所述假骨部和所述骨臼部相对滑动时，所述介质层与所述假骨部摩擦起电；监测所述第一电极和所述第二电极之间的电输出，当电输出小于预设值时发出预警信号。2CN115006058A说明书1/6页人工关节及人工关节磨损监测方法技术领域[0001]本申请涉及人工关节技术领域，尤其涉及一种人工关节及人工关节磨损监测方法。背景技术[0002]对于人体关节来说，关节软骨一旦发生磨损，关节运动将受到严重影响。必要时须进行人工关节置换。以髋关节为例，人工髋关节包括关节假骨和关节髋臼。但是，置换人工关节同样面临磨损问题，在长期相对滑动过程中，关节假骨和关节髋臼之间产生的磨损碎屑会导致骨溶解、无菌松动等人工关节相应疾病。因此，对人工关节的磨损进行监测，可为人工关节相应疾病的预防及诊断提供依据。现有的人工关节磨损测量方法包括称重、光学干涉和坐标法等，然而这些方法都是非原位测量且测量误差较大，无法及时获取人工关节磨损情况，无法为人工关节相应疾病做出早期预警。发明内容[0003]本申请实施例提供一种人工关节及人工关节磨损监测方法，以解决人工关节磨损监测不够及时的问题。[0004]一方面，本申请实施例提出了一种人工关节，包括骨臼部和设置在所述骨臼部内的假骨部，所述假骨部和所述骨臼部能够相对滑动。所