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CN114786624A - 内假体 - Google Patents

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CN114786624A
CN114786624A CN202080084423.XA CN202080084423A CN114786624A CN 114786624 A CN114786624 A CN 114786624A CN 202080084423 A CN202080084423 A CN 202080084423A CN 114786624 A CN114786624 A CN 114786624A
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CN
China
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endoprosthesis
needle
endoprosthesis according
needles
femoral head
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CN202080084423.XA
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English (en)
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P·罗佳拉
J·罗佳拉
S·罗佳拉
P·扎瓦茨基
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Original Assignee
Petrogala Visits Private Practice Specialist Treatment
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Abstract

本发明的主题是用于在不使用外科粘固粉的情况下在骨外科手术，特别是髋部外科手术中植入的内假体。一种用于在球窝关节、特别是髋关节的骨外科手术中植入的髋关节内假体，其特征在于，该内假体包括：移动连接，其由内假体股骨头(9)和内假体髋臼(1)这两个模块的接触表面(10)提供，而它们与关节附近的骨接触的表面具有类似于球体的形状，针状物(2)被放置在该球体上，所述针状物具有大体上与内假体的纵向轴线平行的轴线；和至少两个切削刀片(3)，其具有弧形截面轮廓，产生用于切削产物的移除的凹槽(5)。

Description

内假体
技术领域
本发明的主题是用于在不使用外科粘固粉(surgical cement)的情况下在骨外科手术(特别是髋部外科手术)中植入的内假体(endoprosthesis)。
背景技术
PL174976专利展示了由髋臼和股骨头组成的用于在骨关节外科手术中植入的内假体，该内假体在限制表面上具有尖锐突起，而髋臼和股骨头的限制表面具有球冠的形式，并且具有相互平行的轴线的尖锐突起对应地具有对称地放置的具有变化的长度的多边形针的形式，其中每个针在其基部处接触相邻的边缘针，而分别放置在支撑边缘和支撑表面附近的外多边形针突起具有最短的长度，并且多边形突起和中心多边形针的总面积有利地为在其上放置它们的球体面积的七倍。
德国专利描述DE 3443109 Al也展示了一种解决方案，其中通过使用从内假体的限制表面突出并指向骨的连接表面的圆锥形的不规则部分来更牢固地紧固内假体。圆锥形不规则部分是单独的单元，其具有设置在髋臼的基质中和股骨头的基质中的圆锥形部分和圆柱形部分。为此目的，在股骨头的平坦表面中和髋臼的外球形表面的环形偏移部上制造孔。这些孔在侧向截面上削弱了内假体的髋臼和股骨头两者，并且同时，设置在它们中的圆锥形不规则部分处于松动的风险之中，这导致内假体在骨中的不稳定嵌入。在已知的解决方案DE 3443109 Al中，圆锥形不规则部分被完全压入松质骨，这增加了接触面积，这有利于内假体嵌入在骨材料中。该解决方案的缺陷是未使用可能最佳的骨-内假体接触区域，原因是圆锥形不规则部分以规则的间距放置在股骨头的平坦表面上和髋臼的外球形表面的环形偏移部上的事实，而且平坦接触表面通过在植入的时刻直接接触骨阻止了松质骨随后以类似自然的形式向内生长，这种向内生长将确保对关节上的载荷的良好减震。
CN105125324发明展示了一种用于人工髋关节的带有粗糙薄层的经改进的金属髋臼外杯。该经改进的金属髋臼外杯的特征在于，杯通过铸造或锻造制成，并且通过增材制造在髋臼外杯与患者的骨接触的对应表面上形成粗糙的医用金属薄层。
AU2015286971发明涉及一种用于髋假体的髋臼，其包括内腔和面向骨的后外表面。为了能够在不使用粘固粉的情况下植入髋臼，外表面的至少一些区域是多孔的和骨结合的(osseointegrative)，并且髋臼完全由陶瓷材料制成。
在US20130190889发明中，提出了一种由多层壳芯复合结构部件组成的人工髋关节，该人工髋关节包括彼此相互匹配的人工髋臼骨和人工股骨头。人工髋臼骨具有多层壳芯复合结构，并且由陶瓷髋臼骨衬里、过渡层、由多孔金属或多孔合金或多孔增韧陶瓷制成的髋臼骨壳构成。人工股骨头具有多层壳芯复合结构，并且由陶瓷球壳层、过渡层和增韧陶瓷内芯构成。髋关节的人工髋臼骨衬里和人工股骨头球壳层具有高的刚性、耐腐蚀和耐磨损性能，内假体的髋臼壳的人工层和内假体的股骨头的芯的内层具有高的强度和耐冲击性，以便提高附着性和稳定性。其为一种产生微孔的解决方案。
在EP1308141发明中，提出了一种髋关节内假体，该髋关节内假体设有多个经向(meridional)切口，其限定为在径向方向上可弹性地弯曲的许多节段。窝的内表面设有平行于近侧边沿的一个或多个凹槽，其中这些凹槽接纳关节插入件的对应突起。窝另外包括一个或多个截头圆锥形部分，所述截头圆锥形部分形成用于关节插入件的对应截头圆锥形部分的承载表面。窝的内表面界定多边形承座，该多边形承座适于借助于形式配合而与关节插入件的多边形部分接合。
在EP2338443专利中，提出了一种紧固壳和用于形成齿腹(teeth flank)的形状的铣削工具，该紧固壳具有布置在半壳的外侧的齿结构。各个齿的赤道侧定向腹部与部件轴线形成小于90度的角度，使得在赤道产生倒钩效应(barbed hook effect)。该工具的路径是弯曲的，以用于形成齿隙，并且被形成为使得齿行(teeth row)的齿连续地布置在齿隙中，并且齿的切削刃从赤道朝向极点不重叠或具有大约2mm的间隙。
RU2467724专利讨论了内假体，其包括以枢转方式连接的杯状假体和股骨近端假体，该股骨近端假体具有用于骨内导入(intraosseous introduction)的杆、颈部和球形头部。在头部的外表面上，存在呈平面形式的圆柱形区段。该内假体具有深度超过头部的半半径(half-radius)的大体上球状的内腔，其输入孔小于头部直径且在圆柱形区段内等于其直径，以将头部锁定并键接在杯状内假体中。圆柱形区段面向头部和颈部的交界处，与其轴线成大约33°-61°的角度。头部直径为22-38mm，而颈部直径为13-14mm。本发明可在植入后提供内假体功能的更高的可靠性和耐久性。
发明内容
本发明的实质是一种用于在球窝关节(特别是髋关节)的骨外科手术中植入的髋关节内假体，其特征在于，该内假体包括：移动连接，其由内假体股骨头和内假体髋臼这两个模块的接触表面提供，而它们的与关节附近的骨接触的表面具有类似于球体的形状，针状物被放置在该球体上，所述针状物具有大体上与内假体的纵向轴线平行的轴线；和至少两个切削刀片，其具有弧形截面轮廓，产生用于切削产物的移除的凹槽。
在以下情况下是有利的：球体是凸壳，针状物位于该凸壳上，该凸壳形成内假体髋臼，或者壳是凹壳，针状物位于该凹壳上，该凹壳形成内假体股骨头。
在以下情况下也是有利的：内假体在其外表面上在纵向轴线的区域内具有有利地经倒圆的多孔支撑表面。
在以下情况下也是有利的：针状物被放置在支撑表面6之外的形成限制表面的区域中，并且针状物被放置在形成限制表面的球形表面上。
此外，在以下情况下是有利的：针状物的切削刀片具有在5°至15°的范围内(有利地为10°)的施加角β、35°至45°(有利地为40°)的攻角α，并且切削刀片3的壁的壁厚H达到0.25至1mm，有利地为0.5mm，并且针状物的切削刀片的H1高度是凹槽5的相对壁4的H2高度的2至3倍。
特别地，在以下情况下是有利的：支撑表面具有值为股骨头的D1直径的½至1/3的D2直径。
在以下情况下是有利的：股骨头内假体具有圆柱形伸长部，所述圆柱形伸长部具有相对于中心点在30度至50度的范围内的λ角，并且凹槽的端部位于技术夹紧装置的区域中并且相邻针状物2的基部之间的距离z为至少100微米。
在以下情况下也是有利的：针状物具有圆锥体或倒圆圆锥体或截头圆锥体或正多面体的形状。
在以下情况下也是有利的：针状物具有光滑的侧表面或经成形的侧表面。
并且在以下情况下也是有利的：内假体髋臼壳的表面上的针状物的高度从边缘到支撑表面减小，凸的内假体股骨头壳的表面上的针状物的高度从内假体的中心轴线到外部方向减小，并且最高针状物的高度为最低针状物的高度的大约两倍。
在以下情况下特别有利：针状物的顶点产生具有类似于球体表面的轮廓的表面，针状物被放置在球体表面上。
此外，在以下情况下是有利的：针状物被放置在髋臼的外表面上和股骨头的内表面上。
在以下情况下是有利的：插入件被引入在髋臼内假体的内部球形表面上。
在本发明中提出的解决方案的使用预期提供以下技术和实用效果：
· 由于在骨-植入物关系中具有最大限度地增加的附着表面的针状物的密度，所以最大限度地减少了髋臼和帽的微移动和松动，
· 消除了胶/粘固粉的使用，而胶/粘固粉的使用在一段时间后会导致杆的内假体(stem endoprostheses)松动，
· 骨和内假体之间力的适当分布，以及侵入性小得多的植入手术和在更大年龄范围内的患者中使用的可能性，
· 由于使用多针状物区域，所以侧(粘合剂)表面的生长更加有利，
· 内假体的使用时间更长，
· 在需要重复植入的情况下相对容易更换，
· 使内假体的形状更接近生物模型，
· 内假体可被植入在晚期骨质疏松症患者体内，而无需使用外科粘固粉(胶)，
· 微创植入手术(minimised implantation procedure)最大限度地减小了对骨组织的创伤程度，
内假体帽的设计保护了向股骨的近端供血的血管。
附图说明
在示例性实施方式中，在附图上示出了本发明的主题，其中图1示出在支撑表面的一侧的髋臼的视图。图2示出图1的细节。图3是切削刀片的截面，并且图4是髋臼的截面。图5示出髋臼的视图。图6示出来自图5的髋臼的细节。图7示出在支撑表面一侧的髋臼的视图。图8展示来自图7的髋臼的细节。图9示出切削刀片的截面。图10示出髋臼的视图。图11示出来自图10的髋臼的细节。图12示出股骨头的视图。图13示出来自图12的视图的细节。图14展示股骨头的截面。图15示出在限制表面一侧的股骨头的视图。图16示出来自图15的视图的细节。图17示出股骨头的视图，并且图18示出来自图17的股骨头的视图的细节。图19示出在限制表面一侧的股骨头的视图。图20是来自图19的股骨头的细节。图21示出针状物的截面，并且图22展示股骨头的截面的片段。图23是针状物的截面。图23a示出呈圆锥形式的针状物。图23b是呈倒圆圆锥形式的针状物。图23c是呈棱锥形式的针状物。图23d是呈长方体形式的针状物。图24示出髋臼的截面的片段。图25示出在摩擦副的接触侧的髋臼的等轴测视图。图26示出嵌入在骨表面上的内假体髋臼和股骨头系统的截面。图27示出摩擦副的截面，并且图28示出股骨头内假体的截面，该股骨头内假体具有圆柱表面的所展示的伸长角。
具体实施方式
用于在球窝关节(特别是髋关节)的骨外科手术中植入的髋关节内假体包括由内假体股骨头9和髋臼1这两个模块的接触表面10提供的移动连接。与关节附近的骨接触的内假体股骨头9和髋臼1的表面具有类似于球体的形状，针状物2被放置在该球体上。针状物2具有大体上与内假体的纵向轴线平行的轴线，并且具有弧形截面轮廓的至少两个切削刀片3被形成，产生用于移除切削产物的凹槽5。在内假体中，球体是针状物2位于其上的凸壳，其形成内假体髋臼1。球体是针状物2位于其上的凹壳，其形成内假体股骨头9。内假体在其外表面上、在纵向轴线的区域中具有有利地被倒圆的多孔支撑表面6。针状物2被放置在支撑表面6之外的形成限制表面11的区域中，并且被放置在形成限制表面11的球形表面上。在内假体中，切削刀片3具有在5°至15°的范围内(有利地为10°)的施加角β、35°至45°(有利地为40°)的攻角α，并且切削刀片3的壁的壁厚H达到0.25至1mm，有利地为0.5mm，并且切削刀片3的H1高度是凹槽5的相对壁4的H2高度的2至3倍。支撑表面6具有D2直径，其值为股骨头1的D1直径的½至1/3。股骨头内假体具有圆柱形伸长部，其具有相对于中心点在30至50度范围内的λ角。在内假体中，凹槽5的端部位于技术夹紧装置8的区域中。相邻针状物2的基部之间的距离为至少100微米。针状物2具有圆锥体或倒圆圆锥体或截头圆锥体或正多面体的形状。此外，针状物2具有光滑的侧表面或经成形的侧表面。针状物2的高度从边缘到支撑表面并且从内假体的中心轴线到外部方向减小。最高针状物2的高度是最低针状物2的高度的大约两倍。针状物2的顶点产生一表面，该表面具有类似于球体表面(针状物被放置在该球体表面上)的轮廓。针状物2被放置在髋臼1的外表面上和股骨头9的内表面上。另外，在内假体髋臼1的内部球形表面上引入或不引入插入件14。
内假体由髋臼1和股骨头9组成，髋臼1和股骨头9在它们呈球壳形式的限制表面上具有为了实现骨小梁的生长而使用的呈针状物2形式的多边形针突起，所述针状物2具有平行的轴线和变化的长度，其总面积是关节面积的倍数，而针状物2的基部之间的最小距离“z”为100微米。针状物2的基部不是切向的。针状物2的轴线分别垂直于股骨头的支撑表面的平面和髋臼1的支撑表面的平面。另外，为了减少髋关节内假体的髋臼1和股骨头9的摩擦副的磨损，在由非金属材料制成的内假体髋臼1的内部球形表面上引入或不引入插入件14。
该系统的操作的先决条件是使内假体股骨头9的形状和尺寸适合于内假体髋臼1的尺寸和形状，以便确保摩擦副的正确操作。
内假体股骨头9被放置在提供旋转移动的外部装置(未在图上示出)的夹持部中。该装置使内假体以适合于机加工的材料的特定速度围绕其对称角移动。呈股骨头9形式的内假体被旋转，从而使用切削刀片3来移除骨组织7，该骨组织7落入切削刀片3的壁和凹槽5的壁4之间或切削刀片3的壁和针状物2之间。在切削刀片3的壁和凹槽5的壁4之间或在切削刀片3的壁和针状物2之间通过由新切削的骨组织7施加的压力使骨组织7通过内假体与骨组织7表面接触的直接表面移动离开内假体。该过程持续，直到获得内假体的最佳位置。内假体导致利用小的骨碎片略微填充针状物2之间的空间，这将满足骨重建的过程和内假体的稳定。在移除关节连接的病变组织并使用切削刀片3来获得类似于由针状物2的末端产生的轮廓的形状之后，内假体从提供旋转移动的装置(图中未示出)断开，并且然后被放置在先前准备的表面上，并在平行于关节的股骨头13的对称轴线的条件下逐渐插入到松质骨空间中。支撑表面6不接触骨膜、皮质和骨松质，在比支撑表面6的平面长的距离处的针状物2同时插入到其中。针状物不完全穿透松质骨，以能够释放过度的骨内流体压力。在该过程中未利用骨组织7填充的针状物2之间的空间将在组织再生过程中利用将在恢复期期间生长的成骨细胞填充。
用于髋臼内假体的植入方法类似于股骨头的植入，而髋臼内假体被植入成使得截头限制表面的支撑表面6在垂直于骨的中央髋臼1的轴线的平面中附着到骨，并以与该轴线对称的方式放置，并且内假体髋臼1的限制表面11上的球带的区域中的多边形针状物2部分地沉入到骨的海绵结构中。由于在内假体髋臼和骨12之间缺乏移动，多边形针突起2之间的剩余空间不沉入到松质骨中，直到限制表面11被利用在恢复期期间生长的成骨细胞填充。具有轻微倒圆的支撑表面6保护植入过程免于可能的存在于紧邻切削组织的血管创伤。
另外，为了减少髋关节内假体的髋臼1和股骨头9的摩擦副的磨损，在由非金属材料制成的内假体髋臼1的内部球形表面上引入或不引入插入件14。
该系统的操作的先决条件是使内假体股骨头9的形状和尺寸适合于内假体髋臼1的尺寸和形状，以便确保摩擦副的正确操作。
针状物2部分地沉入在骨组织7中，有利地到达其一半高度，以便允许成骨细胞在未沉入在骨组织7中的表面上生长。
附图标记
1 — 髋臼
2 — 针状物
3 — 切削刀片
4 — 壁
5 — 凹槽
6 — 支撑表面
7 — 骨组织
8 — 技术夹紧装置
9 — 股骨头
10 — 摩擦副接触表面
11 — 限制表面
12 — 骨盆骨
13 — 股骨头
14 — 插入件
H — 切削刃3壁厚
H1 — 切削刃3高度
H2 — 相对壁4高度
α — 攻角 施加角
β — 施加角
λ — 股骨头9内假体本体的伸长角
D1 — 股骨头1的直径
D2 — 支撑表面6的直径
z — 针状物2之间的距离。

Claims (24)

1.一种用于在球窝关节、特别是髋关节的骨外科手术中植入的髋关节内假体，其特征在于，所述内假体包括：移动连接，其由内假体股骨头(9)和内假体髋臼(1)这两个模块的接触表面(10)提供，而它们的与所述关节附近的骨接触的表面具有类似于球体的形状，针状物(2)被放置在所述球体上，所述针状物具有大体上与所述内假体的纵向轴线平行的轴线；和至少两个切削刀片(3)，其具有弧形截面轮廓，产生用于切削产物的移除的凹槽(5)。
2.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述球体是凸壳，所述凸壳形成所述内假体髋臼(1)，针状物(2)位于所述凸壳上。
3.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述球体是凹壳，所述凹壳形成所述内假体股骨头(9)，针状物(2)位于所述凹壳上。
4.根据权利要求1和2所述的内假体，其特征在于，在所述内假体的外表面上，在纵向轴线的区域中，所述内假体具有有利地经倒圆的多孔支撑表面(6)。
5.根据权利要求1和2所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)被放置在支撑表面(6)之外的形成限制表面(11)的区域中。
6.根据权利要求1和3所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)被放置在形成限制表面(11)的球形表面上。
7.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)的切削刀片(3)具有在5°至15°的范围内、有利地为10°的施加角β，35°至45°、有利地为40°的攻角α，并且所述针状物(2)的切削刀片(3)的壁的壁厚H达到0.25至1mm，有利地为0.5mm，并且所述切削刀片(3)的H1高度是所述凹槽(5)的相对壁(4)的H2高度的2至3倍。
8.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，支撑表面(6)具有值为所述股骨头(1)的D1直径的½至1/3的D2直径。
9.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述股骨头内假体具有圆柱形伸长部，所述圆柱形伸长部具有相对于中心点在30至50度的范围内的λ角。
10.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述凹槽(5)的端部位于技术夹紧装置(8)的区域中。
11.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，相邻针状物(2)的基部之间的距离z为至少100微米。
12.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有圆锥体的形状。
13.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有倒圆圆锥体的形状。
14.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有截头圆锥体的形状。
15.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有正多面体的形状。
16.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有光滑的侧表面。
17.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)具有经成形的侧表面。
18.根据权利要求1和2所述的内假体，其特征在于，所述内假体髋臼(1)壳的表面上的针状物(2)的高度从边缘到支撑表面减小。
19.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，凸的内假体股骨头(9)壳的表面上的针状物(2)的高度从所述内假体的中心轴线到外部方向减小。
20.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，最高针状物(2)的高度为最低针状物(2)的高度的大约两倍。
21.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)的顶点产生具有类似于球体表面的轮廓的表面，所述针状物被放置在所述球体表面上。
22.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)被放置在所述髋臼(1)的外表面上。
23.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，所述针状物(2)被放置在所述股骨头(9)的内表面上。
24.根据权利要求1所述的内假体，其特征在于，在所述内假体髋臼(1)的内部球形表面上引入或不引入插入件(14)。
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