CN103027766A - 自定中心的抗咬合髋臼内衬 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适于插入用于髋关节成形术的髋臼外壳中的内衬。所述内衬包括能够接合股骨头的凹形内表面。所述内衬还包括能够接合所述髋臼外壳的外表面和在所述内表面与所述外表面之间延伸的边缘。所述外表面包括从所述边缘延伸的锁定部分、在第一过渡点处从所述锁定部分延伸的复合弯曲部分，以及从所述复合弯曲部分延伸的圆顶部分，其中在所述第一过渡点处，所述复合弯曲部分与所述锁定部分相切。

Description

自定中心的抗咬合髋臼内衬

技术领域

本发明整体涉及在整形外科手术中使用的植入物。

背景技术

人体内的关节形成两个或更多个骨骼或其他骨肌部分之间的连接结构。踝、髋、膝、肩、肘和腕仅仅是体内能够找到的众多关节中的几个示例。从以上列出的关节示例可以明显看出，许多关节允许骨骼之间的相对运动。例如，关节可以具有滑动、滑移、铰接或球窝运动。例如，踝允许进行铰接运动，膝允许进行滑移和铰接运动的组合，而肩和髋允许通过球窝布置进行运动。

体内的关节受到应力，或者可能以多种方式被损坏。例如，关节经过多年的连续使用，在关节上会出现逐渐的磨损和撕裂。允许运动的关节具有定位在骨骼之间的软骨，以提供对运动的润滑，并且还吸收导向关节的一些力。随时间推移，关节的正常使用可能磨损软骨，并且使得运动中的骨骼彼此直接接触。相比之下，在正常使用中，来自事故(例如汽车事故)对关节的创伤(例如传递较大的力)可能导致对骨骼、软骨或其他结缔组织例如肌腱或韧带的相当大的伤害。

关节病，意指关节疾病的术语，是关节可能变得损伤的另一种方式。也许最为人熟知的关节疾病是关节炎，其通常指的是导致疼痛、肿胀、僵硬、不稳定和经常畸形的关节疾病或炎症。

存在许多不同形式的关节炎，其中骨关节炎是最为常见的，并且其由关节内的软骨的磨损和撕裂所导致。另一个类型的关节炎是骨坏死，其是由于缺少血液供应而使得骨骼的一部分坏死所导致的。其他类型的关节炎由对关节的创伤引起，而诸如类风湿性关节炎、狼疮和银屑病关节炎的其他关节炎损伤软骨，并且与关节内层的炎症相关。

髋关节是常常受到关节病折磨的一种关节。髋关节是连接股骨或大腿骨与骨盆的球窝关节。骨盆具有被称为髋臼的半球窝，其用于接纳股骨中的球窝头部。股骨的头部和髋臼包覆有软骨，以允许股骨易于在骨盆中运动。常常受到关节病折磨的其他关节包括脊骨、膝、肩、腕骨、掌骨和手的指骨。与关节病相对的关节成形术常常指的是制造人工关节。在关节炎或其他形式的关节病的严重情况下，例如当无法承受疼痛时或者当关节的可运动范围有限时，可以有理由考虑用人工关节部分或整体替换该关节。当然，用于替换关节的过程随着所考虑的具体关节而变化，但是通常包括用假体关节植入物替换受病痛折磨的骨骼的末端部分，并且插入一构件以用作软骨的替代品。

假体关节植入物由可与骨骼结合并为关节提供强度和硬度的刚性材料以及选择用于为关节提供润滑并吸收一些压缩力的软骨替代构件组成。用于植入物的合适材料包括金属和复合材料，例如钛、钴铬合金、不锈钢、陶瓷材料，而用于软骨替代品的合适材料包括聚乙烯。粘固剂还可以用来将假体关节植入物固定到宿主骨骼。

例如，整体髋替换包括移除股骨的球形头部，并且将杆植入物插入到骨骼的中心中，该骨骼的中心指的是骨骼的髓管或骨髓。杆植入物可以粘固到髓管中，或者可以具有多孔的涂覆表面，以用于允许骨骼直接合拢到植入物。杆植入物具有颈部和球形头部，其用来执行与健康的股骨的颈部和球形头部相同的功能。

杯或壳可以直接设置到髋臼中。杯或壳可以包括多孔的涂层，以用于促进骨骼生长，从而将壳固定到髋臼。作为另外一种选择或除此之外，壳可以包括开口或多个开口，以用于接纳骨钉，从而帮助将壳附接到髋臼。杯可以由金属制成，所述金属例如钴铬合金、不锈钢或钛。或者，杯可以由陶瓷材料或聚乙烯制成。在一些实施例中，杯直接接合头部。在其他实施例中，某些种类的内衬被插入到杯中，以铰接靠着头部。内衬可以由金属、陶瓷或聚乙烯制成。

通常用锥形锁将金属和陶瓷内衬锁定在壳内，意味着壳包括锥形体，并且内衬包括可安装到壳的锥形体中的对应锥形体。正确安装时，壳锥形体和内衬锥形体彼此接合并将内衬锁定在壳内。然而，插入期间，内衬的锥形体可能会变得与壳的锥形体无法对齐，从而无法形成锥形体预期的表面-表面锁定。这称为交叉锁定，其特征在于不太稳定的边缘或多点锁定。如果插入期间存在无法对齐的情况，那么会增加手术过程中植入物断裂和出现其他并发症的风险。

当内衬交叉锁定时，外科医生必须决定是留下交叉锁定位置处的内衬，尝试从壳中取出内衬，还是取出整个植入物构造。将交叉锁定的内衬留在壳中会给患者带来多种风险，包括：磨损增大、植入物构造解体、非最佳的运动范围和植入物断裂。从壳中取出内衬或取出整个构造也会产生风险并增加手术并发症。

因此，需要能消除或大大减少交叉锁定的锥形体连接的内衬。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了适于插入用于髋关节成形术的髋臼外壳中的内衬。该内衬包括能够接合股骨头的凹形内表面。该内衬还包括能够接合髋臼外壳的外表面和在内表面与外表面之间延伸的边缘。外表面包括从边缘延伸的锁定部分、从第一过渡点处的锁定部分延伸的复合弯曲部分，以及从复合弯曲部分延伸的圆顶部分，其中在第一过渡点处，复合弯曲部分与锁定部分相切。

在另一个实施例中，提供了用于关节成形术的套件。该套件包括外壳和能够插入外壳中的内衬。内衬包括内表面和外表面。内表面是大致凹形的，并且外表面能够接合髋臼外壳。外表面包括锁定部分和复合弯曲部分，该复合弯曲部分包括径向部分和直线切向部分。

在本发明的另一个实施例中，提供了内衬。该内衬用于关节成形术并包括内表面和外表面。外表面能够接合髋臼外壳并包括锁定部分和复合弯曲部分。复合弯曲部分从锁定部分切向地延伸。

附图说明

为了更完全地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的内衬的透视图。

图2为图1所示内衬的剖视图。

图3为图1所示内衬的一部分的放大视图。

图4为叠加在现有技术内衬上的图1所示内衬的剖视图。

图5为图1所示内衬与外壳结合的剖视图，其中内衬未对齐。

图6为图1所示内衬与外壳结合的剖视图，其中内衬正确地位于外壳内。

图7为根据本发明的另一个实施例的内衬的透视图。

图8示出了根据本发明的一个实施例的内衬和外壳的使用方法的流程图。

图9为图1所示内衬的局部剖视图，图中标出了根据本发明的一个实施例的区域之间的多个尺寸。

具体实施方式

通过参考以下的描述和附图最佳地理解本发明的实施例及其优点，其中相同的附图标记用于附图中相同的和对应的部件。

现在参见图1和图2，图中示出了根据本发明的一个实施例的内衬10。内衬10包括内表面(或支承表面)12。如图所示，该实施例中的支承表面12是大致凹形的。支承表面12被设计用于与股骨头(未示出)通过关节连接。内衬10还包括外表面14。外表面14被设计用于贴合到外壳16中(图5和图6)。支承表面12和外表面14连接到在支承表面12与外表面14之间延伸的边缘18。换句话讲，边缘18在支承表面12与外表面14之间。在该实施例中，支承表面12、外表面14和边缘18都由单个片形成。在其他实施例中，这些片可以是模块化的并锁定在一起。

仍参见图1和图2，下面将对外表面14进行更详细的描述。外表面14包括锁定部分20、复合弯曲部分22和圆顶部分24。在该实施例中，圆顶部分24包括平坦的顶部24a，这常见于一些现有技术的内衬设计中。然而，应当理解，在一些内衬10中，可以没有平坦的顶部。锁定部分20从边缘18延伸，并且其尺寸和形状适于接合外壳16，如下文所详述。在该实施例中，锁定部分20是锥形壁，但也可以使用其他已知的锁定机构。

在图1和图2所示的实施例中，复合弯曲部分22包括两个部分：径向部分25和切向部分26。在示出的实施例中，径向部分是弯曲的，而切向部分26是直线。在其他实施例中，切向部分26也可以是弯曲的，但其半径与径向部分的半径不同。如图3所示，该图示出了复合弯曲部分22周围的内衬10的放大视图，锁定部分20在过渡点28处与径向部分25相切。换句话讲，径向部分25从锁定部分20切向地延伸。由于径向部分25与锁定部分20相切，因此锁定部分20与径向部分25之间没有边缘并且具有连续性。径向部分25是弯曲的，具有与锁定部分20相切的圆半径，从而限定它的中心。

如图2所示，复合弯曲部分22从锁定部分20的结束点处开始从锁定部分20延伸。在一些实施例中，没有圆顶部分24，并且复合弯曲部分22一直延伸至内衬10的顶部。

现在参见图3，径向部分25在过渡点30处切向地融入到切向部分26中。换句话讲，在过渡点30处，切向部分26从径向部分25切向地延伸。径向部分25在点30处与切向部分相切，使得内衬10上不存在边缘或尖角。切向部分26是直线，它还与圆顶部分24在过渡点32处相切。换句话讲，切向部分26是与径向部分25和圆顶部分24均相切的直线。因为具有与这两个弯曲区域24、25均相切的切向部分26，所以没有边缘或拐角，从而减少了粗糙的表面。在图1-3所示的实施例中，切向部分26是直线。在其他实施例中，切向部分26可以是弯曲的。在其他实施例中，如图7中进一步所述，可以没有切向部分。复合弯曲部分22可以只包括径向部分25。

参见图4，示出的内衬10叠加在现有技术内衬(线34)上。从图中可以看到，复合弯曲部分22从现有技术内衬的相应外部34向外延伸。该附加材料用图4中的非阴影部分35表示。当组装两个片时(如以下图5和图6进一步所示)，内衬10中的附加材料减小内衬10与外壳16之间的间隙量。

在一些实施例中，通过将径向部分25的半径最大化来确定径向部分25的曲率，同时径向部分25的曲率仍能够形成与径向部分25和圆顶部分24均相切的切向部分26。然而，在其他实施例中，其他参数可以确定径向部分25的曲率。

现在参见图5和图6，图中示出了插入外壳16中的内衬10。外壳16包括内表面36和外表面38。外表面38被设计为贴合到外科手术准备的髋臼(未示出)内。内表面36包括锁定部分40，其被设计为与内衬10的锁定部分20相配合。在该实施例中，锁定部分40为锥形体，它与内衬10的锥形锁定部分20相配合。在该实施例中，外壳16和内衬10的锁定部分40、锁定部分20是本领域已知的自锁式锥形体。

当首先将内衬10引入外壳16中时，如果锁定部分20和锁定部分40未对齐，如图5所示，那么内衬10会“浮”在外壳16内，而不会在外壳16内齐平。换句话讲，内衬10的边缘18不与外壳16的边缘42齐平。这允许使用者确保内衬10的锁定部分20、锁定部分40与外壳16在放置之前对齐。如上所述，复合弯曲部分22包括附加的材料(图4的非阴影部分35)，从而减小了内衬10与外壳16之间的间隙。因此，除非外壳16和内衬10的锁定部分20和锁定部分40对齐，否则复合弯曲部分22会与外壳邻接，以防止内衬陷入某个位置。内衬10和外壳16对齐后，锁定部分20、锁定部分40接合，并且内衬10的锁定部分20与外壳16的锁定部分40完全呈锥形接触，内衬10和外壳16可以完全如图6所示放置。如果内衬10完全置于外壳16中，内衬10的边缘18平行于外壳16的边缘42。

图7示出了本发明的另一个实施例。该实施例包括内衬50。内衬50包括锁定部分52、复合弯曲部分54和圆顶部分56。在该实施例中，复合弯曲部分54包括单个弯曲部分58。换句话讲，没有如上文图1-6的实施例中所述的直线切向部分。复合弯曲部分54的弯曲部分58从锁定部分的结束点55延伸。在一些实施例中，没有圆顶部分56，并且复合弯曲部分54延伸至内衬10的顶部。在有圆顶部分56的其他实施例中，复合弯曲部分54在点59处融入圆顶部分56中。在该实施例中，弯曲部分58从锁定部分52和圆顶部分56切向地延伸。

现在参见图8，图中示出了本发明的一个实施例的使用方法。在步骤s60，将外壳16插入髋臼(未示出)中。将内衬10、内衬50置于外壳中(s62)。如果内衬10、内衬50不固定，那么使用者旋转内衬10、内衬50(步骤s64)，直至其如图6所示滑入外壳16中。在一些实施例中，可以在将内衬10、内衬50插入外壳中之后完成步骤s60。换句话讲，内衬/外壳组合可以在手术室中进行组装，也可以预先组装在整体外壳中，其中具有预先组装在一起的内衬和外壳。使用者可以是在手术过程中组装外壳和内衬的外科医生，也可以是对装置进行预组装，然后将外壳和内衬组件递送至外科医生的某个人。

现在参见图9，图中示出了内衬10的局部剖视图。在该实施例中，内衬10具有外表面14，其包括锁定部分20、复合弯曲部分22和圆顶部分24。复合弯曲部分22包括两个部分：径向部分25和切向部分26。图9示出的一个实施例列出了这些部分和区域的多个尺寸。如图所示，锁定部分20具有介于约0.250英寸和0.300英寸之间的高度70。锁定部分20具有介于约1.2英寸和2.0英寸之间的锥度量规直径72和介于约0.190英寸和2.20英寸之间的锥度量规位置74。锁定部分20还具有介于5度和6度之间的锥角76。

径向部分25具有介于0.250英寸和0.750英寸之间的过渡半径78。切向的平坦部分以介于约9.0度和10.0度之间的角度80延伸，并具有介于约0.10英寸和0.15英寸之间的长度82。

虽然本发明易受各种修改形式和替代形式的影响，但其具体实施例已在附图中以举例的方式示出，并且本文将详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明限制为所公开的具体形式，而是相反，本发明的目的在于涵盖落入如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

Claims (9)

1. 一种适于插入用于髋关节成形术的髋臼外壳中的内衬，所述内衬包括：

能够接合股骨头的凹形内表面；

能够接合所述髋臼外壳的外表面；以及

在所述内表面与所述外表面之间延伸的边缘，其中所述外表面包括从所述边缘延伸的锁定部分、在第一过渡点处从所述锁定部分延伸的复合弯曲部分，以及从所述复合弯曲部分延伸的圆顶部分，其中在所述第一过渡点处，所述复合弯曲部分与所述锁定部分相切。

2. 根据权利要求1所述的内衬，其中所述复合弯曲部分包括径向部分和切向部分。

3. 根据权利要求2所述的内衬，其中所述径向部分在所述第一过渡点处从所述锁定部分延伸。

4. 根据权利要求2所述的内衬，其中所述切向部分为直线。

5. 根据权利要求4所述的内衬，其中所述切向部分在第二过渡点处从所述径向部分延伸。

6. 根据权利要求5所述的内衬，其中所述切向部分在所述第二过渡点处与所述径向部分相切。

7. 根据权利要求2所述的内衬，其中所述圆顶部分在第三过渡点处从所述切向部分延伸。

8. 根据权利要求7所述的内衬，其中所述切向部分在所述第三过渡点处与所述圆顶部分相切。

9. 根据权利要求1所述的内衬，其中所述圆顶部分在过渡点处从所述复合弯曲部分延伸，并且所述复合弯曲部分在所述过渡点处与所述圆顶部分相切。

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