CN103705316B - 包括有变化的前/后锥角的股骨杆部件的整形髋关节假体 - Google Patents

包括有变化的前/后锥角的股骨杆部件的整形髋关节假体 Download PDF

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Abstract

用于在执行髋关节置换手术过程中使用的股骨假体包括在多种尺寸范围内的多个股骨杆部件和在多种尺寸范围内的多个股骨头部件。所述股骨杆部件的前/后杆锥角在它的尺寸范围内变化。

Description

包括有变化的前/后锥角的股骨杆部件的整形髋关节假体
技术领域
本公开内容一般地涉及整形髋关节假体，且更具体地涉及包括具有变化的前/后锥角的股骨杆部件的整形髋关节假体。
背景技术
在患者的一生中，作为例如疾病或创伤的结果，可能必须对患者进行关节置换手术。关节置换手术可以包括使用假体，所述假体被植入到患者的骨中的一者中。在髋关节置换手术的情况下，将股骨假体植入患者的股骨中。这样的股骨假体通常包括球形头部件以及伸长的髓内股骨杆部件，所述球形头部件挤压患者的自然或假体髋臼，所述伸长的髓内股骨杆部件被植入患者的股骨中。为了将股骨杆部件固定至患者的股骨，首先通过外科手术准备(例如，钻孔)患者的股骨的髓内腔，使得股骨杆部件可以随后植入其中。
在一些设计中，通过使用无粘固剂固定，将股骨杆部件植入患者的股骨中。一类这样的设计被称作“装配和填充”杆部件。这样的设计的基本原理是，相对于其它设计，所述杆和患者的骨组织之间的接触增加，并且因此，提供了固定稳定性和患者的股骨的改善的长期骨重建。
发明内容
根据一个方面，植入式整形髋关节假体组件包括股骨头部件，所述股骨头部件被配置成与患者的自然或假体髋臼作关节运动。所述股骨头部件具有形成于其中的渐缩镗孔。所述髋关节假体组件还包括具有渐缩耳轴的多个股骨杆部件，所述渐缩耳轴被配置成单独地容纳在所述股骨头部件的渐缩镗孔中。所述多个股骨杆部件中的每一个具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的耳轴锥角和直径。所述多个股骨杆部件中的每一个还具有不同于所述多个股骨杆部件中的其它中的至少一些的前/后杆锥角。
所述多个股骨杆部件中的每一个还可以具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧杆锥角。
所述多个股骨杆部件中的每一个还可以具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧横截面杆形状。
在一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件长，且具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角。
在这样的一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件可以具有与所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件相同的内侧/外侧杆锥角。
在另一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件长。所述第一股骨杆部件可以具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角，同时具有与所述多个股骨杆部件中的第三股骨杆部件相同的前/后杆锥角。
在这样的一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件可以具有与所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件相同的内侧/外侧杆锥角。
根据另一个方面，植入式整形髋关节假体组件包括第一股骨杆部件，所述第一股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中。所述第一股骨杆部件可以包括第一前/后杆锥角和渐缩耳轴，所述渐缩耳轴被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中。所述第一股骨杆部件的渐缩耳轴具有第一耳轴锥角和第一耳轴直径。所述髋关节假体组件还可以包括第二股骨杆部件，所述第二股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中。所述第二股骨杆部件可以包括大于第一前/后杆锥角的第二前/后杆锥角和被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中的渐缩耳轴。所述第二股骨杆部件的渐缩耳轴具有与第一耳轴锥角相同的第二耳轴锥角和与第一耳轴直径相同的第二耳轴直径。
所述第一股骨杆部件可以包括第一内侧/外侧杆锥角，且所述第二股骨杆部件可以包括与第一内侧/外侧杆锥角相同的第二内侧/外侧杆锥角。
所述第一股骨杆部件可以包括第一内侧/外侧横截面杆形状，且所述第二股骨杆部件可以包括与第一内侧/外侧横截面杆形状相同的第二内侧/外侧横截面杆形状。
在一个实施例中，所述第二股骨杆部件比所述第一股骨杆部件长。
所述第一股骨杆部件可以还包括第一内侧/外侧杆锥角，且所述第二股骨杆部件可以包括与第一内侧/外侧杆锥角相同的第二内侧/外侧杆锥角。
所述髋关节假体组件还可以包括第三股骨杆部件，所述第三股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中。所述第三股骨杆部件比第一股骨杆部件和第二股骨杆部件长。所述第三股骨杆部件包括大于第一前/后杆锥角且与第二前/后杆锥角相同的第三前/后杆锥角。所述第三股骨杆部件还包括渐缩耳轴，所述渐缩耳轴被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中，所述第三股骨杆部件的渐缩耳轴具有与第一耳轴锥角和第二耳轴锥角相同的第三耳轴锥角以及与第一耳轴直径和第二耳轴直径相同的第三耳轴直径。
在一个实施例中，所述第三股骨杆部件具有与第一内侧/外侧杆锥角和第二内侧/外侧杆锥角相同的内侧/外侧杆锥角。
根据另一个方面，植入式整形髋关节假体组件包括股骨头部件，所述股骨头部件被配置成与患者的自然或假体髋臼作关节运动。所述股骨头部件具有形成在其中的渐缩镗孔。所述髋关节假体组件还包括具有渐缩耳轴的多个股骨杆部件，所述渐缩耳轴被配置成单独地容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中。所述多个股骨杆部件中的每一个具有不同于其它多个股骨杆部件中的至少一些的长度。所述多个股骨杆部件中的每一个还具有：与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的耳轴锥角和直径、不同于所述多个股骨杆部件中的其它中的至少一些的前/后杆锥角和与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧杆锥角。
所述多个股骨杆部件中的每一个可以还具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧横截面杆形状。
在一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件长，且具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角。
在另一个实施例中，所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件长，具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角，且具有与所述多个股骨杆部件中的第三股骨杆部件相同的前/后杆锥角。
附图说明
尤其参考以下附图进行详细说明，其中：
图1是整形髋关节假体的股骨杆部件和头部件的透视图；
图2是显示图1的股骨杆部件的透视图，所述股骨杆部件植入患者的股骨中；
图3是显示具有不同的长度的、彼此叠加的许多股骨杆部件的图解内侧/外侧视图；
图4是沿着图3的线4-4截取的图解剖视图，沿箭头的方向观看；
图5是更详细地显示股骨杆部件的远端的放大图解内侧/外侧视图，图4取自如由划圆圈区域指示的图3；
图6是类似于图3的视图，但是取自前/后方向；并且
图7是更详细地显示股骨杆部件的远端的放大图解前/后视图，图7取自如由划圆圈区域指示的图6。
具体实施方式
虽然本公开的概念易于具有各种修改形式和替代形式，但本发明的具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明的概念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本发明的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
在本公开中有关本文所述的整形植入物和患者的自然解剖结构可使用表示解剖学参考的术语，例如前、后、内侧、外侧、上、下等。此类术语在解剖学和整形领域具有公知的含义。除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的此类解剖参考术语旨在符合其公知的含义。
现在参考图1，显示了在执行髋关节置换手术过程中使用的植入式整形髋关节假体10。整形髋关节假体10包括股骨头部件12和股骨杆部件14。如图2所示，股骨杆部件14被配置成在髋关节置换手术过程中植入患者的股骨20中。具体地，将股骨杆部件14植入通过外科手术准备(例如，钻孔)的患者的股骨20的髓内腔22中。将股骨头部件12固定至耳轴24，所述耳轴24形成在股骨杆部件14的伸长的颈26的末端。具体地，如在图1中所见，股骨头部件12具有形成于其中的渐缩镗孔28，股骨杆部件14的渐缩耳轴24可以被推进至所述渐缩镗孔28中，以将耳轴24(并因此股骨杆部件14)和股骨头部件12彼此锥度锁定在一起。当安装在股骨杆部件14上时，股骨头部件12定位成负载在患者的自然髋臼或假体承窝上，所述假体承窝已经被植入患者的骨盆中以置换他或她的髋臼。以这样的方式，整形髋关节假体10和自然的或人工的髋臼共同地充当置换患者的髋关节的自然关节的系统。
在本文描述的示出的实施例中，股骨杆部件14表现为“装配和填充”型股骨杆。这样，股骨杆部件14表现为整体金属结构。股骨杆部件14可以用植入物级生物相容性金属构建，尽管也可以使用其它材料。这样的金属的例子包括：钴，包括钴合金诸如钴铬合金；钛，包括钛合金诸如Ti6Al4V合金；和不锈钢。这样的金属股骨杆部件14还可以涂覆有表面处理物，诸如羟磷灰石，以增强生物相容性。此外，股骨杆部件14的接合自然骨的表面，诸如近侧主体30的外表面，可以具有纹理以有利于将所述部件固定至骨。这样的表面还可以是多孔涂布的，以促进骨向内成长从而实现永久固定。
所述近侧主体30限定股骨杆部件14的中间部分。这样，伸长的颈26远离近侧主体30向上且向内侧延伸，其中渐缩耳轴24形成在颈26的上/内侧末端，即，与近侧主体30配合的末端的相对。渐缩杆32远离近侧主体的相对末端向下延伸。渐缩杆32具有圆形远端34，所述圆形远端34限定股骨杆部件14的最下方表面。
可以以许多不同的构型提供股骨杆部件14，以便满足给定的患者的解剖结构的需要。具体地，杆部件14可以被配置成具有多种不同长度以适形于患者的解剖结构(例如，与长股骨20一起使用的相对较长的杆部件14，与短股骨20一起使用的相对较短的杆等等)。在一个示出的实施例中，可以以13种不同的长度(例如，0-12号)提供杆部件14。如图4所示，近侧主体30的尺寸同样随着杆部件14的尺寸而变化。具体地，近侧主体30的尺寸随着杆部件14的尺寸的增加而增加。但是，也如在图4中所示，在杆部件14的尺寸范围内，所述杆的近侧主体30的内侧/外侧横截面形状保持相同。换句话讲，每个不同尺寸的杆部件14具有共同的内侧/外侧横截面形状，尽管横截面形状的尺寸(即，面积)随着杆长度而变化(即，与更小的杆部件相比，更大的杆部件具有更大的横截面尺寸(但是具有共同的形状))。
像股骨杆部件14一样，可以以多种直径提供头部件12，以满足给定的患者的解剖结构的需要。每个不同尺寸的头部件12与每个不同尺寸的股骨杆部件14相容。具体地，如上所述，股骨头部件12具有形成于其中的渐缩镗孔28，股骨杆部件14的渐缩耳轴24可以被推进至所述渐缩镗孔28中，以将耳轴24(并因此股骨杆部件14)和股骨头部件12彼此锥度锁定在一起。每个不同尺寸的股骨头部件12的渐缩镗孔28的几何形状是相同的。具体地，每个渐缩镗孔28具有彼此相同的锥角和直径。同样地，每个不同尺寸的股骨杆部件14的渐缩耳轴24的几何形状是相同的。具体地，如图6所示，每个不同尺寸的股骨杆部件14的耳轴24具有彼此相同的直径(D)。如图3所示，每个杆部件的耳轴24的锥角(θT)在股骨杆部件14的所有尺寸范围内是相同的。由于头部件12和杆部件14的渐缩结构在所有部件尺寸范围内具有共同的尺寸，因此每个不同尺寸的头部件12与每个不同尺寸的股骨杆部件14相容。
如图3和图5所示，每个不同尺寸的股骨杆部件14在内侧/外侧方向上具有共同的杆锥角(即，共同的内侧/外侧杆锥角)。具体地，股骨杆部件的“内侧/外侧杆锥角”在本文中被定义为，由渐缩杆32的内侧边缘36和外侧边缘38形成的角的量级。换句话讲，股骨杆部件的“内侧/外侧杆锥角”是由股骨14杆部件14的部分的内侧边缘36和外侧边缘38形成的角的量级，所述部分在近侧主体30的下边缘40和限定股骨杆部件14的最下方表面的圆形远端34之间延伸。如在图5中所见，每个不同尺寸的股骨杆部件14具有共同的内侧/外侧杆锥角(θM/L)。在本文描述的示例性实施例中，每个不同尺寸的股骨杆部件14具有3°的内侧/外侧杆锥角(即，θM/L=3°)。
相比而言，如图6和图7所示，在前/后方向上的杆锥角(即，前/后杆锥角)可以在不同尺寸的股骨杆部件14的范围内变化。具体地，股骨杆部件的“前/后杆锥角”在本文中被定义为，由渐缩杆32的前边缘46和后边缘48形成的角的量级。换句话讲，股骨杆部件的“前/后杆锥角”是由股骨14杆部件14的部分的前边缘46和后边缘48形成的角的量级，所述部分在近侧主体30的下边缘40和限定股骨杆部件14的最下方表面的圆形远端34之间延伸。如在图6中所见，每个不同尺寸的股骨杆部件14限定前/后杆锥角(θA/P)。前/后杆锥角(θA/P)的量级随着股骨杆部件14的尺寸的增加而增加。也就是说，更短的股骨杆部件14的前/后杆锥角(θA/P)的量级相对于更长的股骨杆部件14的前/后杆锥角(θA/P)更小。但是，在本文描述的示例性实施例中，对于某些更大的尺寸，前/后杆锥角(θA/P)可以保持相同。
例如，在本文描述的示例性实施例中，最小的股骨杆部件14a(即，“0号”)可以具有3°的前/后杆锥角(即，θA/P=3°)。下一个更大尺寸的股骨杆部件14b(即，“1号”)可以具有3.25°的前/后杆锥角(即，θA/P=3.25°)，下一个更大尺寸的股骨杆部件14c(即，“2号”)具有3.50°的前/后杆锥角(即，θA/P=3.50°)。每个逐渐更大的股骨杆部件14(即，股骨杆部件14d、14e、14f、14g和14h)可以具有比前一个尺寸大0.25°的前/后杆锥角(θA/P)。因此，“8号”杆部件(即，股骨杆部件14h)具有4.75°的前/后杆锥角(即，θA/P=4.75°)。在本文描述的示例性实施例中，每个剩余的股骨杆部件14(即，股骨杆部件14i、14j、14k、14l和14m)具有共同的5°的前/后杆锥角(即，θA/P=5°)。
如上所述，股骨杆部件14在它的尺寸范围内具有恒定的内侧/外侧杆锥角(θM/L)(例如，θM/L=3°)，而它的前/后杆锥角(θA/P)在它的尺寸范围内变化(例如，θA/P在部件的尺寸范围内在3°-5°之间变化)。因此，可以实现股骨杆部件14的期望的近侧装配，同时也确保部件的远侧前/后厚度不会抑制将股骨杆部件14植入具有大髓腔闪烁指数(即，A型)的患者中的能力。这样，不同尺寸的股骨杆部件的逐渐变化的前/后杆锥角(θA/P)允许期望的近侧和远侧填充。它也允许仅用扩孔器来准备股骨，由此降低植入股骨杆部件14的外科手术过程的复杂性。
尽管在附图和上述说明中已详细地举例说明和描述了本公开，但此类图示和描述应视为示例性的而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了示例性的实施例，并且本发明实质范围内的所有改变和变型都应受到保护。
本文所述装置、系统和方法的多个特征使本发明具有多个优点。应当注意的是，本发明的装置、系统和方法的替代实施例可以不包括所述的所有特征，但仍然可以受益于这些特征的至少一些优点。本领域的普通技术人员可以容易地设计出其自己的装置、系统和方法的实施方式，该实施方式可整合本发明特征中的一项或多项，并且落在本发明的实质和范围内。

Claims (13)

1.一种植入式整形髋关节假体组件，包括：
股骨头部件，所述股骨头部件被配置成与患者的自然或假体髋臼作关节运动，所述股骨头部件具有形成于其中的渐缩镗孔，和
具有渐缩耳轴的多个股骨杆部件，所述渐缩耳轴被配置成单独地容纳在所述股骨头部件的渐缩镗孔中，其中所述多个股骨杆部件中的每一个具有(i)与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的耳轴锥角和直径，和(ii)不同于所述多个股骨杆部件中的其它中的至少一些的前/后杆锥角；
其中所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件(i)比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件长，其中所述第三股骨杆部件长比所述第二股骨杆部件长，(ii)具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角，和(iii)具有与所述多个股骨杆部件中的第三股骨杆部件相同的前/后杆锥角。
2.根据权利要求1所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述多个股骨杆部件中的每一个还具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧杆锥角。
3.根据权利要求1所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述多个股骨杆部件中的每一个还具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧横截面杆形状。
4.根据权利要求1所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件具有与所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件相同的内侧/外侧杆锥角。
5.根据权利要求1所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件具有与所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件相同的内侧/外侧杆锥角。
6.一种植入式整形髋关节假体组件，包括：
第一股骨杆部件，所述第一股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中，所述第一股骨杆部件包括(i)第一前/后杆锥角，和(ii)被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中的渐缩耳轴，所述第一股骨杆部件的渐缩耳轴具有第一耳轴锥角和第一耳轴直径，
第二股骨杆部件，所述第二股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中，所述第二股骨杆部件包括(i)大于所述第一前/后杆锥角的第二前/后杆锥角，和(ii)被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中的渐缩耳轴，所述第二股骨杆部件的渐缩耳轴具有与所述第一耳轴锥角相同的第二耳轴锥角和与所述第一耳轴直径相同的第二耳轴直径，和
第三股骨杆部件，所述第三股骨杆部件被配置成植入患者的股骨的髓内腔中，所述第三股骨杆部件比所述第一股骨杆部件和第二股骨杆部件长，其中所述第二股骨杆部件长比所述第一股骨杆部件长，并且包括(i)大于所述第一前/后杆锥角且与所述第二前/后杆锥角相同的第三前/后杆锥角，和(ii)被配置成容纳在股骨头部件的渐缩镗孔中的渐缩耳轴，所述第三股骨杆部件的渐缩耳轴具有与所述第一耳轴锥角和第二耳轴锥角相同的第三耳轴锥角和与所述第一耳轴直径和第二耳轴直径相同的第三耳轴直径。
7.根据权利要求6所述的植入式整形髋关节假体组件，其中：
所述第一股骨杆部件还包括第一内侧/外侧杆锥角，并且
所述第二股骨杆部件还包括与所述第一内侧/外侧杆锥角相同的第二内侧/外侧杆锥角。
8.根据权利要求6所述的植入式整形髋关节假体组件，其中：
所述第一股骨杆部件还包括第一内侧/外侧横截面杆形状，并且
所述第二股骨杆部件还包括与所述第一内侧/外侧横截面杆形状相同的第二内侧/外侧横截面杆形状。
9.根据权利要求6所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述第二股骨杆部件比所述第一股骨杆部件长。
10.根据权利要求9所述的植入式整形髋关节假体组件，其中：
所述第一股骨杆部件还包括第一内侧/外侧杆锥角，并且
所述第二股骨杆部件还包括与所述第一内侧/外侧杆锥角相同的第二内侧/外侧杆锥角。
11.根据权利要求7或10所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述第三股骨杆部件具有与所述第一内侧/外侧杆锥角和第二内侧/外侧杆锥角相同的内侧/外侧杆锥角。
12.一种植入式整形髋关节假体组件，包括：
股骨头部件，所述股骨头部件被配置成与患者的自然或假体髋臼作关节运动，所述股骨头部件具有形成于其中的渐缩镗孔，和
具有渐缩耳轴的多个股骨杆部件，所述渐缩耳轴被配置成单独地容纳在所述股骨头部件的渐缩镗孔中，其中所述多个股骨杆部件中的每一个具有(i)不同于其它多个股骨杆部件中的至少一些的长度，(ii)与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的耳轴锥角和直径，(iii)与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧杆锥角，
其中所述多个股骨杆部件中的第一股骨杆部件(i)比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件和第三股骨杆部件长，其中所述第三股骨杆部件长比所述第二股骨杆部件长，(ii)具有比所述多个股骨杆部件中的第二股骨杆部件更大的前/后杆锥角，和(iii)具有与所述多个股骨杆部件中的第三股骨杆部件相同的前/后杆锥角。
13.根据权利要求12所述的植入式整形髋关节假体组件，其中所述多个股骨杆部件中的每一个还具有与所述多个股骨杆部件中的其它中的每一个相同的内侧/外侧横截面杆形状。
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