髖臼假體以及髖關節(jié)假體的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種髖臼假體以及髖關節(jié)假體，髖臼假體包括杯體，其呈半球形且內部具有半球形容置空間并形成一與其連通的圓形的開口，半球形容置空間的球心與半球形杯體的球心重合，界定容置空間的杯體的半球形內壁上開設有導引孔，導引孔的中心線與杯體的中心線呈一傾斜角度。本實用新型實現(xiàn)了對髖臼假體磨損方向的控制。醫(yī)生在植入手術中，能夠依靠導引孔的定位，糾正手術時假體植入方向上的偏差。保持髖臼和球頭的球心重合，保持穩(wěn)態(tài)潤滑狀態(tài)，有效降低摩擦系數(shù)。此外，導引孔使股骨球頭相對髖臼的位置下沉，減小髖臼和球頭的間隙，并且通過球頭和假體的定向磨損重建一個最佳配合間隙，從而彌補髖臼假體及球頭的間隙過大的不足。
【專利說明】髖臼假體以及髖關節(jié)假體

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及人工關節(jié)【技術領域】，特別涉及一種髖白假體以及髖關節(jié)假體。

【背景技術】
[0002] 全髖關節(jié)置換術是現(xiàn)代醫(yī)學取得的一項重大成就。在全髖關節(jié)置換術問世之前， 幾個世紀以來，患有髖關節(jié)疾病的患者只能在難以承受的病痛中度過余生，而現(xiàn)代全髖關 節(jié)置換術的出現(xiàn)給醫(yī)生和患者都帶來了一種可靠的治療髖關節(jié)疾病的方法，許多原來最終 需要拄拐行走或借助輪椅生活的患者從此可以得到治療。隨著疼痛的緩解和功能的重建， 絕大多數(shù)患者重新獲得了滿足獨立生活要求的行動能力，為家庭和社會減輕了巨大的負 擔。但是，現(xiàn)有的髖關節(jié)假體通常具有聚乙烯材料，這種材料在長時間磨損后會出現(xiàn)大量聚 乙烯磨損顆粒。隨著對手術隨訪結果的研究，發(fā)現(xiàn)在髖關節(jié)假體置換手術的失敗案例中，因 聚乙烯磨損顆粒產生的骨吸收、骨溶解、無菌性壞死占有很大的比例。此外，有關金屬材質 的人工髖關節(jié)假體磨損所產生的金屬離子對人體危害性的課題正在進一步研究當中，其使 用中產生的金屬離子依然存在危害人體健康的較大隱患。
[0003] 通過對髖關節(jié)假體，特別是其髖白假體取出物的觀察發(fā)現(xiàn)，聚乙烯材質的髖臼都 為不規(guī)則磨損形狀。因此說明髖臼假體的磨損是不規(guī)則磨損，嚴重的甚至存在髖關節(jié)假體 的球頭與髖白之間產生的撞擊現(xiàn)象，更有甚者會導致髖白的破裂，進一步加速對髖白的磨 損。
[0004] 造成以上髖關節(jié)假體磨損的重要原因之一，即是髖關節(jié)假體的球頭與髖臼之間存 在間隙，導致在運動過程中球頭與髖臼之間不規(guī)則的磨損，其磨損方向無法控制，最終產生 大量磨損顆粒并進一步減少髖關節(jié)假體的使用壽命，也給患者帶來極大痛苦和二次傷害。
[0005] 因此，研發(fā)一種能夠有效控制髖臼與球頭之間的磨損方向，使其磨損成為可控制 的規(guī)則磨損，進而減少聚乙烯磨損顆粒，或是減少金屬離子對人體的危害，同時延長使用壽 命的髖關節(jié)假體，已成為本領域內亟待解決的一大技術問題。 實用新型內容
[0006] 本實用新型要解決現(xiàn)有技術中髖臼假體與球頭之間的磨損方向無法控制的技術 問題。
[0007] 為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：
[0008] 本實用新型提出一種髖臼假體，其中，所述髖臼假體包括杯體，所述杯體呈半球形 且內部具有半球形容置空間并形成一與所述容置空間連通的圓形開口，所述半球形容置空 間的球心與所述半球形杯體的球心重合，界定所述容置空間的杯體內壁上開設有導引孔， 所述導引孔的中心線與所述杯體的中心線呈一傾斜角度。
[0009] 根據本實用新型的一實施方式，所述導引孔的孔徑為6?15mm，孔深為1?5mm。
[0010] 根據另一實施方式，所述傾斜角度為35°?55°。
[0011] 根據另一實施方式，所述杯體的外壁靠近其開口的一端部上環(huán)繞形成一第一柱 面。
[0012] 根據另一實施方式，所述第一柱面上設有多個凹槽，所述凹槽的開設方向與所述 半球形杯體的中心線方向一致。
[0013] 根據另一實施方式，所述第一柱面上環(huán)繞開設有至少一個環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹 槽內設有金屬絲。
[0014] 根據另一實施方式，所述環(huán)形凹槽設于所述第一柱面靠近所述杯體（10)的開口 一端的1/3?1/5處。
[0015] 根據另一實施方式，所述第一柱面對應杯體開口處一端上設有環(huán)形凸緣，所述環(huán) 形凸緣具有一第二柱面。
[0016] 根據另一實施方式，所述環(huán)形凸緣向下延伸形成一傾斜的防脫部，所述防脫部具 有與所述容置空間貫通的傾斜通道，所述防脫部形成一傾斜面，所述傾斜面與所述環(huán)形凸 緣下端面之間具有一傾斜角度，所述傾斜角度為10°?30°。
[0017] 根據另一實施方式，所述防脫部傾斜面的距離所述環(huán)形凸緣較遠的一端部與所述 導引孔位于一側。
[0018] 根據另一實施方式，所述傾斜通道的內壁開設有弧形凹槽，所述弧形凹槽與所述 防脫部傾斜面的距離所述環(huán)形凸緣較遠的一端部位于一側。
[0019] 根據另一實施方式，所述斜面通道的內壁與所述杯體的容置空間的內壁的連接處 截面呈鈍化倒角。
[0020] 根據另一實施方式，所述導引孔的孔壁與所述本體的內壁的連接處截面呈鈍化倒 角。
[0021] 根據另一實施方式，所述杯體的內壁上均勻設有多道連通于所述導引孔的潤滑 槽。
[0022] 根據另一實施方式，所述杯體的內壁上間隔設有至少一道環(huán)形潤滑槽，每道所述 環(huán)形潤滑槽與所述多道潤滑槽連通。
[0023] 為了解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案還包括：提出一種髖關節(jié)假 體，包括股骨球頭，其中，所述髖關節(jié)假體還包括所述的髖白假體，所述股骨球頭部分設于 所述髖白假體內。
[0024] 由上述技術方案可知，本實用新型提出的髖白假體以及髖關節(jié)假體通過在髖臼假 體的內壁上增加導引孔，形成磨損應力集中點，從而提供了引導髖臼假體的磨損方向的條 件，實現(xiàn)了對髖臼假體磨損方向的控制，同時導引孔還可以控制磨損間隙和潤滑條件。并 且，醫(yī)生在植入髖關節(jié)假體特別是髖白假體的手術中，能夠依靠導引孔的定位，糾正手術時 假體植入方向上的偏差。保持髖日和球頭的球心重合，保持穩(wěn)態(tài)潤滑狀態(tài)，有效降低摩擦系 數(shù)。此外，導引孔會使股骨球頭的相對位置下沉，減小髖日假體和股骨球頭的間隙，并且通 過股骨球頭和髖白假體的定向磨損可以重建一個合理的最佳配合間隙，從而可以彌補髖關 節(jié)假體的生產過程中公差控制失誤導致的髖白假體及球頭的間隙過大的不足。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖la是本實用新型提出的髖臼假體的一實施方式的外觀示意圖；
[0026] 圖lb是圖la的仰視結構示意圖；
[0027] 圖lc是圖lb的沿A-A方向的剖視結構示意圖；
[0028] 圖2a是本實用新型提出的髖臼假體的另一實施方式的仰視結構示意圖，表示髖 臼假體的潤滑槽以及環(huán)形潤滑槽的結構；
[0029] 圖2b是圖2a的沿B-B方向的剖視結構示意圖；
[0030] 圖3是本實用新型提出的髖關節(jié)假體的剖視結構示意圖，表示其髖臼假體與股骨 球頭的配合關系。
[0031] 其中，附圖標記說明如下：
[0032] 1.髖臼假體；10.杯體；100.第一柱面；1000.凹槽；1001.環(huán)形凹槽；101.第二柱 面；102.防脫部；1020.弧形凹槽；11.導引孔；12.潤滑槽；13.環(huán)形潤滑槽；2.股骨球頭； α.傾斜角度；β.傾斜角度。

【具體實施方式】
[0033] 體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的 是本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且 其中的說明及圖示在本質上是作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0034] 髖臼假體實施方式
[0035] 如圖la至圖lc所示，本實用新型提出的髖臼假體1的一實施方式。在本實施方 式中，髖臼假體1主要包括杯體10,杯體10內壁開設有導引孔11。其中杯體10主要用于 植入人體的髖白處。另外，為了對本實用新型提出的髖白假體1以及髖關節(jié)假體的描述方 便，以下以髖白假體1的杯體10開口一端部位下方，另一端部相對為上方。
[0036] 如圖la至圖2b所示，在本實施方式中，杯體10呈半球形，其與人體髖臼的凹面匹 配。杯體10內部具有半球形容置空間并形成與所述容置空間連通的圓形開口。容置空間 界定的半球形球心與杯體10界定的半球形球心重合。
[0037] 如圖lb和圖lc所示，在本實施方式中，導引孔的孔徑優(yōu)選為6?15mm，孔深優(yōu)選 為1?5_，但并不以此為限。導引孔11的中心線與所述杯體10界定的半球形的中心線呈 一傾斜角度α，該傾斜角度α可優(yōu)選為45° ±10°，但并不以此為限。具體來說，在髖臼 假體1植入后，導引孔11的中心線與鉛垂線重合，即導引孔11位于股骨球頭2的正上方， 而杯體10界定的半球形的中心線與導引孔11的中心線，即鉛垂線之間的夾角即為上述的 傾斜角度α。例如人類髖關節(jié)的髖白與股骨球頭2的相應傾斜角度通常約為50°，因此在 本實施方式中可優(yōu)選50°，但并不以此為限，該傾斜角度可根據患者的自身身體情況進行 調整。在髖白假體1植入髖白后，導引孔11的軸線應與其沿孔底中心所做的垂線重合。進 一步地，如圖lc所示，在本實施方式中，導引孔11的孔壁與杯體10的內壁的連接處呈鈍化 狀，即在該處進行鈍化倒角處理，減小切跡，進一步降低假體對人體軟組織的刺激。需要說 明的是，本實施方式的髖臼假體1，其在植入后的導引孔11的中心軸線與鉛垂線重合，即同 時也與人體股骨球頭2的力線相重合，因此，髖臼假體1的磨損方向是環(huán)繞著導引孔11的 中心線亦即鉛垂線的方向進行的，使髖白假體1與股骨球頭2始終保持相對同心同軸的運 動。此外，由于本實施方式的髖臼假體1的結構設計，其可選用多種植入技術進行植入，例 如骨水泥型、生物型、表面髖型等，其材質亦可選擇多種材料，例如高分子量聚乙烯、高交聯(lián) 聚乙烯、金屬以及陶瓷等，但均不以此為限。
[0038] 在現(xiàn)有髖關節(jié)假體的使用中，磨損是減少假體壽命的主要原因之一。隨著髖臼假 體1與股骨球頭2之間磨損的不斷進行，髖臼假體1和股骨球頭2之間的間隙也變得越來越 大，加速度的距離也變得越來越長，因此產生的例如聚乙烯碎屑也越來越多。其結果就是直 接導致髖臼假體1的快速磨損，突破骨溶解閥值，激活巨噬細胞吞噬例如聚乙烯磨損顆粒， 導致巨噬細胞死亡，死亡的巨噬細胞會激活炎癥介質因子，誘發(fā)骨溶解，降低了髖關節(jié)假體 的生命周期。另外由于這種運動過程中的加速度的啟動和停止都是在瞬間完成，中間沒有 緩沖，結果就形成了股骨球頭2對髖日假體1的撞擊，其改變了體內應力環(huán)境，力線重建受 到干擾，假體和骨質之間會產生間隙，直接導致或加速假體的松動。因此，本實用新型提出 的髖臼假體1，特別是在本實施方式中的髖臼假體1，其主要是以導引孔11的巧妙設計對髖 臼假體1與股骨球頭2之間的磨損進行引導與定位，使兩者之間的磨損降低，進一步延長髖 關節(jié)假體的使用壽命。
[0039] 關于導引孔11的對髖臼假體1與股骨球頭2磨損方向的引導功能，其基本原理可 通過圓孔與球體的定位關系來進一步說明。圓孔對球體有一定的固定作用，可以把球體的 中心固定在圓孔的軸線上，由于重力的影響，圓孔形成了應力集中現(xiàn)象。因此，圓孔和球體 的接觸均勻，磨損也會變得均勻，球體的中心會沿著圓孔的軸線方向運動。另外，在植入后， 導引孔11還可以用來儲存組織液，起到潤滑作用，降低髖臼假體1與股骨球頭2之間的磨 損程度，延長髖關節(jié)假體的壽命。
[0040] 如圖2a和圖2b所示，為了使上述的導引孔11內存儲的組織液能夠充分且均勻地 進入髖白假體1與股骨球頭2的摩擦接觸面之間，杯體10的內壁還上均勻設有多道連通于 導引孔11的潤滑槽12。潤滑槽12的數(shù)量為三道，但并不以此為限，這些潤滑槽12的一端 部均連通于導引孔11，另一端沿髖白假體1的內壁向下延伸。組織液或其他潤滑液體可由 導引孔11流入，經由潤滑槽12均勻地涂布于髖白假體1與股骨球頭2之間的接觸面上，減 小兩者的磨損，進一步延長其使用壽命。進一步地，杯體10的內壁上還間隔設有至少一道 環(huán)形潤滑槽13。在本實施方式中，環(huán)形潤滑槽13為一道，其與三道潤滑槽12連通，較佳地， 環(huán)形潤滑槽13所在的平面垂直于杯體10的球型容置空間的中心線，但并不以此為限。通 過與潤滑槽12連通的環(huán)形潤滑槽13,組織液或其他潤滑液體可以更加均勻地涂布于髖臼 假體1與股骨球頭2之間的接觸面上，進一步緩解磨損。
[0041] 如圖la所示，在本實施方式中，杯體10的外壁靠近其開口的一端部上環(huán)繞形成一 第一柱面100。本實用新型的髖白假體1植入人體的髖白后，其半球形接觸面穩(wěn)定性不佳， 該第一柱面100則有效解決了這一隱患，提高了該髖白假體1與人體髖白配合的穩(wěn)定性。
[0042] 另外，如圖la所示，在本實施方式中，第一柱面100上設有均勻分布的六個凹槽 1000, 凹槽1000的開設方向與杯體10的半球形中心線方向一致。利用這些凹槽1000,醫(yī)生 在植入手術中可以更加方便靈活地調整杯體10體的裝配角度。同時這些凹槽1000還增加 了杯體10的摩擦力，起到了抗旋轉的作用，使髖臼假體1在患者術后的運動過程中不易旋 轉錯位。需要說明的是，本實施方式中的凹槽1000的數(shù)量并不唯一，可以根據不同患者的 患病情況靈活選擇，優(yōu)選為6?10個，但并不以此為限。
[0043] 另外，如圖la所示，在本實施方式中，第一柱面100上環(huán)繞開設有一道環(huán)形凹槽 1001。 較佳地，環(huán)形凹槽1001所在平面垂直于杯體10的半球形中心線，環(huán)形凹槽1001位 于凹槽1000靠近杯體10的開口一端的1/3?1/5處，但并不以此為限。環(huán)形凹槽1001內 設有金屬絲，例如鈦合金金屬絲，但并不以此為限。該金屬絲用于在術后復查時，便于X光 透視顯影，以便醫(yī)生確定髖白假體1的植入位置是否準確。
[0044] 另外，如圖la和圖lc所示，在本實施方式中，第一柱面100對應杯體10開口處一 端上設有環(huán)形凸緣，即第一柱面100下端部向外突出形成一環(huán)形凸緣，該環(huán)形凸緣周向形 成一第二柱面101。
[0045] 另外，如圖la至圖lc所示，在本實施方式中，環(huán)形凸緣向下延伸形成一傾斜的防 脫部102,防脫部102形成一個傾斜面。即，該傾斜面一端部與環(huán)形凸緣下表面接觸，傾斜面 的對應于該端部的另一端部距離環(huán)形凸緣較遠且與導引孔11位于相同一側。防脫部102 具有與容置空間貫通的傾斜通道。防脫部102的設置增加了股骨球頭2與髖臼假體1的杯 體10的接觸面積，使股骨球頭2可以更加穩(wěn)固的容置于杯體10的容置空間中。需要指出 的是，由于髖臼假體1是以傾斜角度與人體的髖臼配合，因此以其植入后的方向來看，防脫 部102傾斜面距離環(huán)形凸緣較遠且與導引孔11位于相同一側的端部位于上方位置，傾斜面 的對應于該端部的另一端部位于下方位置，即傾斜面與環(huán)形凸緣下表面接觸的端部位于下 方位置，以達到不影響股骨球頭2活動范圍的效果。進一步地，在本實施方式中，防脫部102 的傾斜面所在平面與環(huán)形凸緣下端面所在平面之間的傾斜角度為β，且10° <30°， 但并不以此為限，用以在保證防脫功能的基礎上，最大程度地擴大股骨球頭2的活動范圍。 此外，為了進一步適應股骨球頭2的最大活動范圍，傾斜通道的內壁開設有弧形凹槽1020， 且該弧形凹槽1020位置對應于防脫部102的較后端。并且，與導引孔11的孔壁及本體的 內壁的連接處鈍化結構相似的，該斜面通道的內壁與杯體10的容置空間的內壁的連接處 呈鈍化狀，即在該處進行鈍化倒角處理，減小切跡，進一步降低假體對人體軟組織的刺激。 [0046] 髖關節(jié)假體實施方式
[0047] 如圖3所示，本實用新型提出的髖關節(jié)假體的一實施方式。在本實施方式中，髖關 節(jié)假體包括本實用新型提出的髖白假體1以及與其配合的股骨球頭2,其中股骨球頭2部分 設于髖白假體1內。即，股骨球頭2的部分球體容置于髖白假體1的杯體10的半球形容置 空間之內，并在其內部靈活轉動。
[〇〇48] 雖已參照幾個典型實施例描述了本實用新型的髖臼假體以及髖關節(jié)假體，但應理 解所用的術語是說明和示例性的，而非限制性。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施 而不脫離其構思或實質，因此上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應在隨附權利要求所 限定的構思和范圍內廣泛解釋，故落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為 隨附權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1. 一種髖白假體（1)，其特征在于，所述髖白假體（1)包括：杯體（10)，其呈半球形且 內部具有半球形容置空間并形成一與所述容置空間連通的圓形開口，所述半球形容置空間 的球心與所述半球形杯體（10)的球心重合，界定所述容置空間的杯體（10)內壁上開設有 導引孔（11)，所述導引孔（11)的中心線與所述杯體（10)的中心線呈一傾斜角度（α)。
2. 根據權利要求1所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述導引孔（11)的孔徑為6? 15mm,孑L深為1?5mm。
3. 根據權利要求1所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述傾斜角度（α)為35°? 55。。
4. 根據權利要求1所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述杯體（10)的外壁靠近其開 口的一端部上環(huán)繞形成一第一柱面（100)。
5. 根據權利要求4所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述第一柱面（100)上設有多個 凹槽（1000)，所述凹槽（1000)的開設方向與所述半球形杯體（10)的中心線方向一致。
6. 根據權利要求5所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述第一柱面（100)上環(huán)繞開設 有至少一個環(huán)形凹槽（1001)，所述環(huán)形凹槽（1001)內設有金屬絲。
7. 根據權利要求6所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述環(huán)形凹槽（1001)設于所述 第一柱面（100)靠近所述杯體（10)的開口一端的1/3?1/5處。
8. 根據權利要求4所述的髖白假體（1)，其特征在于，所述第一柱面（100)對應杯體 (10)開口處一端上設有環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣具有一第二柱面（101)。
9. 根據權利要求8所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述環(huán)形凸緣向下延伸形成一 傾斜的防脫部（102)，所述防脫部（102)具有與所述容置空間貫通的傾斜通道，所述防脫部 (102)形成一傾斜面，所述傾斜面與所述環(huán)形凸緣下端面之間具有一傾斜角度（β)，所述 傾斜角度（β)為10°?30°。
10. 根據權利要求9所述的髖白假體（1)，其特征在于，所述防脫部（102)傾斜面的距 離所述環(huán)形凸緣較遠的一端部與所述導引孔（11)位于一側。
11. 根據權利要求10所述的髖白假體（1)，其特征在于，所述傾斜通道的內壁開設有弧 形凹槽（1020)，所述弧形凹槽（1020)與所述防脫部（102)傾斜面的距離所述環(huán)形凸緣較遠 的一端部位于一側。
12. 根據權利要求9所述的髖白假體（1)，其特征在于，所述斜面通道的內壁與所述杯 體（10)的容置空間的內壁的連接處截面呈鈍化倒角。
13. 根據權利要求1所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述導引孔（11)的孔壁與所述 本體的內壁的連接處截面呈鈍化倒角。
14. 根據權利要求1所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述杯體（10)的內壁上均勻設 有多道連通于所述導引孔（11)的潤滑槽（12)。
15. 根據權利要求14所述的髖臼假體（1)，其特征在于，所述杯體（10)的內壁上間隔 設有至少一道環(huán)形潤滑槽（13)，每道所述環(huán)形潤滑槽（13)與所述多道潤滑槽（12)連通。
16. -種髖關節(jié)假體，包括股骨球頭（2)，其特征在于，所述髖關節(jié)假體還包括如權利 要求1?15中任意一項所述的髖白假體（1)，所述股骨球頭（2)部分設于所述髖白假體（1) 內。
【文檔編號】A61F2/34GK203861388SQ201420226435
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】劉炳祥, 趙富強, 董驤 申請人:北京納通科技集團有限公司