CN116849880A - 一种用于增大生理接触面积的髋臼假体 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于增大生理接触面积的髋臼假体，包括：外杯，所述外杯包括半球结构，所述半球结构上设置有多个安装孔，所述安装孔设置在所述外杯的厚度方向上；所述外杯包括用于安装内衬的半球状空腔，所述安装孔之间构成骨梁，所述半球结构上未开孔的外侧壁构造为粗糙表面，部分所述安装孔上连接有螺钉，所述外杯通过所述螺钉安装在生理髋臼窝部位。能够增大髋臼假体外杯与生理髋臼窝的接触面积，保证外杯安装的稳定性。

Description

一种用于增大生理接触面积的髋臼假体

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种用于增大生理接触面积的髋臼假体。

背景技术

髋臼假体，用于替代因关节疾病、退行性关节病变、创伤等导致的髋臼部分损伤或破坏。它通常由金属、塑料或陶瓷等材料制成，与人体骨骼结构相适应。它可以恢复患者正常的髋关节功能，减轻疼痛和改善生活质量。

髋臼假体一般由外杯及内衬组成，现有外杯在衬植过程中，与生理髋臼窝的接触面积较小，容易造成髋臼假体外杯的松动。

同时，在实际临床使用过中，需要外杯的外表面在保证一定范围的外翻及前倾角的前提下，尽最大可能保证外杯的外表面与磨锉的生理髋臼窝的接触面积，以保证髋臼假体外杯安装的稳定可靠。

发明内容

本申请的目的是提供一种用于增大生理接触面积的髋臼假体，能够增大髋臼假体外杯与生理髋臼窝的接触面积，保证外杯安装的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于增大生理接触面积的髋臼假体，包括：外杯，所述外杯包括半球结构，所述半球结构上设置有多个安装孔，所述安装孔设置在所述外杯的厚度方向上；

所述外杯包括用于安装内衬的半球状空腔，所述安装孔之间构成骨梁，所述半球结构上未开孔的外侧壁构造为粗糙表面，部分所述安装孔上连接有螺钉，所述外杯通过所述螺钉安装在生理髋臼窝部位。

在可选的实施方式中，所述半球结构的孔隙率为60-75％，且所述半球结构相对所述生理髋臼窝部位的摩擦系数大于1.1。

在可选的实施方式中，所述外杯包括外杯外球面以及外杯内球面，所述外杯内球面相对所述外杯外球面偏心设置。

在可选的实施方式中，所述外杯周向上的厚度不同，包括最大厚度以及最小厚度，最大厚度与最小厚度之间的差值为1-5mm。

在可选的实施方式中，所述外杯包括耻骨区、坐骨区以及髂骨区，分别对应于生理髋臼窝的不同部位，所述耻骨区、所述坐骨区以及所述髂骨区上均设置有所述安装孔，且每个区域上至少设置一个所述螺钉。

在可选的实施方式中，所述螺钉在所述髂骨区的分布数量大于所述螺钉在所述耻骨区以及所述坐骨区的分布数量，且所述耻骨区与所述坐骨区上所述螺钉的数量相同。

在可选的实施方式中，所述螺钉包括螺帽以及螺杆，所述螺帽包括锥台结构，所述安装孔包括与所述锥台结构形状相随的锥形孔，所述螺帽以及所述安装孔上均设置有相互配合的螺纹。

在可选的实施方式中，所述外杯内球面上设置有加强筋，所述加强筋用于将所述外杯内球面分隔为耻骨区、坐骨区以及髂骨区。

在可选的实施方式中，所述半球结构的中心设置有通孔，所述通孔的轴心与外杯外球面的中心重合。

在可选的实施方式中，每个所述安装孔的轴心不同，所述螺钉由内向外穿过所述安装孔，并旋拧进入生理髋臼窝部位的骨头上。

通过半球结构的外杯，便于调整外杯在生理髋臼窝部位的安装角度以及位置，从而能够最大程度地保证外杯与生理髋臼窝的接触面积。

半球结构的外杯上设置的多个安装孔，结合在安装孔上连接的螺钉，能够利于外杯与生理骨头的连接，通过将安装孔设置在外杯的厚度方向上，且在部分安装孔上连接螺钉，能够使部分松质骨在衬植后长入安装孔中，从而增强外杯与生理髋臼窝的配合强度。

外杯包括用于安装内衬的半球状空腔，能够方便内衬在外杯中的安装，同时安装孔之间构成的骨梁结构，便于松质骨在外杯上的生长结合。

通过将半球结构上未开孔的外侧壁构造为粗糙表面，结合安装孔构成的骨梁，能够为松质骨的长入提供生物适配的环境和结构，提高了外杯外表面的摩擦力，从而保证了外杯与磨锉的生理髋臼窝的接触可靠性。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请中外杯的结构示意图；

图2为本申请中外杯与内衬的结合示意图；

图3为螺钉在外杯上的连接结构示意图；

图4为外杯的最大厚度在12点部位的状态示意图；

图5为外杯的最大厚度在3点部位的状态示意图；

图6为外杯的最大厚度在6点部位的状态示意图；

图7为外杯的分区结构示意图。

图标：

1-外杯；1a-耻骨区；1b-坐骨区；1c-髂骨区；

11-外杯外球面；12-外杯内球面；13-最大厚度；14-最小厚度；15-加强筋；16-通孔；

2-安装孔；

3-内衬；

4-螺钉；41-螺帽；42-螺杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

本申请中的髋臼假体，主要用于髋关节的置换，具体用于替代病患体内坏死或者损坏的髋关节。对于不同个体的病患，可首先将病患体内受损的髋关节病灶进行切除，然后通过髋臼假体植入到人体中，以替换病患被切除的髋关节。

参见图1-图2，具体通过改变外杯1的结构，以及对半球结构外杯1的外侧壁进行处理，能够利于外杯1在生理髋臼窝部位安装的可靠性，并且能够为后期松质骨与外杯1的结合创造环境以及条件。

本申请中的用于增大生理接触面积的髋臼假体，主要用于增强外杯1与生理髋臼窝的结合强度。

主体结构包括外杯1，外杯1包括半球结构，通过半球结构的外杯1能够更好地与生理髋臼窝进行生理适配，从而增强外杯1在生理髋臼窝部位安装的稳定以及可靠性。

半球结构上设置有多个安装孔2，通过在安装孔2上穿接螺钉4的形式，将外杯1固定在生理髋臼窝部位。

同时，安装孔2开设在外杯1的厚度方向上，使多个安装孔2之间构成了外杯1上的类骨梁结构，能够在外杯1衬植后使松质骨依附生长在安装孔2之间的部位，增大外杯1与生理髋臼窝的生理接触面积，保证生理适配结合的强度。

外杯1包括用于安装内衬3的半球状空腔，半球状空腔用于将内衬3安装在其中，能够保证髋臼假体的正常功能。

通过将半球结构上未开孔的外侧壁构造为粗糙表面，能够为松质骨的长入提供一个生物适配的类骨小梁的环境及结构，通过将外杯1粗糙的结构化表面，提高了外杯1外表面的摩擦力，从而保证了外杯1与磨锉的生理髋臼窝的接触可靠性。

那本发明中半球结构的外杯1的孔隙率为60-75％，优选地，外杯1整体通过激光3D打印成型，其外表面为无序多孔的类骨小梁结构，其平均孔隙率为68％，空隙直径为450～650μm，表面为扎手粗糙的结构化表面，半球结构相对生理髋臼窝部位的摩擦系数大于1.1。

较大的孔隙率能够为松质骨提供充足的生长空间，从而保证了髋臼假体植入后的结合程度，进而能够增大外杯1与生理髋臼窝的接触面积。

结合图4-图6，在其中一个具体的实施例中，外杯1包括外杯外球面11以及外杯内球面12，外杯内球面12相对外杯外球面11偏心设置。

具体地，通过外杯内球面12与外杯外球面11之间的偏心设置，构成外杯1周向上不同的厚度，使外杯1包括最大厚度13以及最小厚度14，且最大厚度13与最小厚度14之间的差值为1-5mm。

偏心设置的目的在于，是为了更好地通过偏心部位的最大厚度13来适应临床中实际缺损的位置，从而能够有的放矢的填补，实现生物适配的目的。

基于外杯外球面11与生理髋臼窝匹配设置的关系，能够通过外杯1在生理髋臼窝部位的转动，使内衬3在外杯1中的安装位置发生变化。

当外杯1最大厚度13转动至不同部位时，内衬3的中心点位置是变化的。以外杯1在平面圆形区间的转动为例，将圆形区间的不同部位定义为不同的时间点位，分别标识出12点、3点、6点以及9点的方位，最大厚度13在不同点位之间转动，最大厚度13所处部位能够对应于不同的点位，随着最大厚度13部位由12点方位顺时针转动至6点的方位，内衬3的中心点为向上移动的过程。

内衬3中心点的位置是根据临床过程中通过试验模型测试标记出来的，并不需要计算具体数值，可根据个体不同的自身状况进行确定，进而满足不同病患的实际需求。

并结合图7，基于外杯1在生理髋臼窝部位的安装，同时针对生理髋臼窝部位的骨质结构，外杯1的空间结构对应于不同的骨质区域，具体地，外杯1包括耻骨区1a、坐骨区1b以及髂骨区1c，分别对应于生理髋臼窝的耻骨、坐骨以及髂骨。

在外杯1不同的结构区域均设置有安装孔2，即在耻骨区1a、坐骨区1b以及髂骨区1c上均设置有安装孔2，并且在每个结构区域均配备至少一个螺钉4。通过该种设置方式，能够在外杯1与生理髋臼窝生理匹配的前提下，保证外杯1连接的稳定可靠性。

具体地，髂骨区1c的面积大于坐骨区1b以及耻骨区1a的面积，为了保证连接的可靠性，髂骨区1c的安装孔2数量大于耻骨区1a以及坐骨区1b的安装孔2数量，相对应地，螺钉4在髂骨区1c的装配数量大于螺钉4在耻骨区1a以及坐骨区1b的装配数量。

进一步地，耻骨区1a上螺钉4的装配数量与坐骨区1b上螺钉4的装配数量相同，能够在保证连接强度的基础上，使连接受力分配地更加均匀，从而使外杯1在生理髋臼窝部位更加稳定，减少松动风险。

参见图3，本发明中的螺钉4包括固定螺钉以及锁定螺钉，其中固定螺钉为常规的螺钉形式，能够在安装前期对外杯1进行固定，而锁定螺钉则用于使外杯1与生理骨质进行锁定。

固定螺钉以及锁定螺钉均包括螺帽41以及螺杆42，且螺帽41包括锥台结构，安装孔2包括与锥台结构形状相随的锥形孔。

固定螺钉的螺帽41上的锥台结构为光滑表面，而锁定螺钉的螺帽41上的锥台结构设置有螺纹，所有的安装孔2上均设置有与锁定螺钉螺帽41上的螺纹相配合的螺纹结构。

通过在螺帽41以及安装孔2上均设置相互配合的螺纹，能够在满足螺杆42固定插接在生理骨头中的同时，使螺帽41与安装孔2之间进行锁定，防止在衬植一段时间后，外杯1在生理髋臼窝部位出现松动。

锁定螺钉更常用于髋臼骨折的情形，外杯1可以发挥出同弧形骨板一样的桥接作用。基于上文已述的外杯1三个不同方位，即在髂骨侧、坐骨侧以及耻骨侧分别设置的安装孔2，结合所有的安装孔2上设置的螺纹。既可以适配6.5mm的松质骨固定螺钉，又可以适配5.0mm的万向锁定螺钉。

如果髋臼发生两段甚至三段式的骨折。第一步，在外杯1的髂骨侧可以先安装6.5mm固定螺钉进行外杯1向髂骨侧拉紧，然后安装多于两枚的5.0mm锁定螺钉覆盖髂骨侧区域；第二步分别在坐骨侧、耻骨侧各安装多于一枚的5.0mm锁定螺钉分别覆盖坐骨侧和耻骨侧。

外杯1就与延伸出的多于五枚的万向锁定螺钉构成空间的杯钉一体的绞锁框架结构，牢牢地将周围的骨折的生理髋臼聚合在外杯1的周围，在这个过程中可以选择外杯1最大范围的多孔结构与生理髋臼接触，实现最理想的生物适配，为后期的骨长入提供最理想的环境。

通过本发明中的上述结构，能够满足骨折的生理髋臼与外杯1的连接，保证稳定可靠程度。

在外杯内球面12上设置有加强筋15，加强筋15用于将外杯内球面12分隔为耻骨区1a、坐骨区1b以及髂骨区1c，同时能够增强外杯1的结构强度。

半球结构的中心设置有通孔16，该通孔16的结构与安装孔2的结构相同，在通孔16的侧壁上同样设置有与锁定螺钉4上螺帽41相匹配的螺纹，通孔16的轴心与外杯外球面11的中心重合，能够在外杯1调整角度后，方便对外杯1的锁定。

外杯1上每个安装孔2的轴心不同，螺钉4由内向外穿过安装孔2，并旋拧进入生理髋臼窝部位的骨头上。结合在外杯1上同时安装的固定螺钉以及锁定螺钉，能够形成外杯1的万向连接，保证连接稳定性。

通过本发明中的髋臼假体，能够可以选择外杯1最大范围的多孔结构与生理髋臼接触，实现最理想的生物适配，为后期的骨长入提供最理想的环境。

外杯1的外球面与生理髋臼进行最大范围的结合和覆盖，结合接触的面积越大，后期松质骨生长的面积也就越大，固定也就越牢固。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，包括：外杯，所述外杯包括半球结构，所述半球结构上设置有多个安装孔，所述安装孔设置在所述外杯的厚度方向上；

所述外杯包括用于安装内衬的半球状空腔，所述安装孔之间构成骨梁，所述半球结构上未开孔的外侧壁构造为粗糙表面，部分所述安装孔上连接有螺钉，所述外杯通过所述螺钉安装在生理髋臼窝部位。

2.根据权利要求1所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述半球结构的孔隙率为60-75％，且所述半球结构相对所述生理髋臼窝部位的摩擦系数大于1.1。

3.根据权利要求1所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述外杯包括外杯外球面以及外杯内球面，所述外杯内球面相对所述外杯外球面偏心设置。

4.根据权利要求3所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述外杯周向上的厚度不同，包括最大厚度以及最小厚度，最大厚度与最小厚度之间的差值为1-5mm。

5.根据权利要求3所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述外杯包括耻骨区、坐骨区以及髂骨区，分别对应于生理髋臼窝的不同部位，所述耻骨区、所述坐骨区以及所述髂骨区上均设置有所述安装孔，且每个区域上至少设置一个所述螺钉。

6.根据权利要求5所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述螺钉在所述髂骨区的分布数量大于所述螺钉在所述耻骨区以及所述坐骨区的分布数量，且所述耻骨区与所述坐骨区上所述螺钉的数量相同。

7.根据权利要求5所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述螺钉包括螺帽以及螺杆，所述螺帽包括锥台结构，所述安装孔包括与所述锥台结构形状相随的锥形孔，所述螺帽以及所述安装孔上均设置有相互配合的螺纹。

8.根据权利要求5所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述外杯内球面上设置有加强筋，所述加强筋用于将所述外杯内球面分隔为耻骨区、坐骨区以及髂骨区。

9.根据权利要求3所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，所述半球结构的中心设置有通孔，所述通孔的轴心与外杯外球面的中心重合。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的用于增大生理接触面积的髋臼假体，其特征在于，每个所述安装孔的轴心不同，所述螺钉由内向外穿过所述安装孔，并旋拧进入生理髋臼窝部位的骨头上。