CN104902852A - 具有优化轴的髋部假体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种股骨髋部假体，其包括轴（2），其适合于锚固在股骨（9）中且所述轴（2）具有中间侧（M）和相对的侧面（L）以及远端（22）和近端（25），面向中间的颈部构件（3）在所述近端处布置有轴承元件（4）用于可枢转地支承在髋臼上，且所述轴（2）在其近端（25）和其远端（22）之间具有S形弯曲，其中所述轴（2）在其远侧区域（21）中具有圆形截面且在其远端（22）处具有倒角（4），所述倒角（4）延伸的长度对应于所述轴在远侧区域（21）中的宽度。在远侧区域中的渐缩与带有圆形截面的组合具有减少损伤效果且实现了良好的锚固和改善的可插入性能。

Description

具有优化轴的髋部假体
技术领域
髋关节内用假体被用来治疗髋关节的病状。它们通常是由两个部件组成，即髋臼部件和股骨部件，其中髋臼部件主要设计成轴承套，股骨部件可移动地安装在该髋臼部件中且具有轴承头。股骨部件具有用于锚固在股骨的骨髓管中的轴，且支撑轴承头的颈部构件设置在该轴上。为了适应不同的人存在不同的身体结构情况，各种类型的股骨部件是已知的，特别是关于它们的轴的设计而不同。
背景技术
在第一个已知的变型中，股骨部件具有长轴，该轴在其下部区域中具有圆形截面。沿它的整个长度来看，该轴具有S形的弯曲。由此，该轴的形状适于股骨中的骨髓管的内部轮廓，使得随着该轴的植入，S形确保高度的安全性，防止假体的相对于股骨的不期望的扭曲。轴在上部区域中通常不是圆形的，且在形状方面股骨的内部通过移除材料来适于此区域中。对于下部区域，有必要仅仅对股骨管钻孔至合适的直径，从而以便于产生用于接纳轴的下部圆形区域的座。根据此原理的已知假体的示例是来自德国汉堡的Waldemar Link的Link Ribbed Hip System。
其它的基本概念包括成形的轴，该轴在沿其整个长度上明显不同于圆形形状，以及在其下部区域中具有大致椭圆形截面。明显非圆形形状意味着在股骨中的骨髓空间不能通过钻孔来准备用于植入，反而不得不挖空限定的腔结构以匹配该轴的形状。为此目的，提供了一系列的精确配合锉刀，通过其使得股骨中的骨髓空间连续地变宽，直至获得与该轴的形状匹配的腔体的最终构型。为了使得插入更容易，轴的下端处的椭圆形形状变化使得在侧面上产生倒角。以这种方式，易于插入在骨髓管中的精密加工的接纳腔体中，特别是在它的上部和中部区域中。倒角是小的且在轴的下端处延伸不超过截面的一半。在实践中根据此原理设计的假体示例是来自德国汉堡的Waldemar Link的模型SP II。
发明内容
从最后提到的假体类型出发，本发明的目的在于使得更通用的假体系统是可行的。
根据本发明的解决方案在于独立权利要求的特征中。有利的改进是从属权利要求的主题。
在带有轴的股骨髋部假体中，该轴适合于锚固在股骨中且该轴具有中间侧和相对的侧面以及远端和相对的近端，在此处面向中间侧的颈部构件设置有轴承元件用于可枢转地支承在髋臼上，其中，轴具有在近端和远端之间的S形弯曲，根据本发明，该轴设置成在其远侧区域中具有圆形截面且在其远端处具有倒角，该倒角延伸的长度对应于轴在下部区域中的宽度。
本发明是基于这样的概念，从第一次提到的带有S形弯曲构型的轴的假体类型出发，如果轴在其远侧区域中的截面是圆形的且如果其具有优选大的和/或延伸直至远端的倒角，则可以实现轴至股骨中的可插入性的改进。此处，“大的”被理解成是指该倒角延伸的距离大于轴在此区域中的宽度。因此，在植入期间中，首先插入股骨的骨髓管的是此远侧区域，由此实现改进的可插入性。令人惊讶的是，已经发现在带有倒角时仍然能够实现良好的锚固，且此锚固不仅与作为起点的假体类型同样良好，而且它还是减少损伤的。这意味着，采用根据本发明的成形的轴，在轴的植入期间产生损伤的危险减少。总体而言，根据本发明的轴因而对于患者更兼容。由此扩大了使用范围。
已经进一步表明借助于改进的相容性，相对于轴的偏离尺寸存在更大的公差。在实践中，这具有的效果在于指定覆盖从矮且轻到高且重的患者的需求范围的完整的假体不必如之前需要从14至16个不同的尺寸，反而只需约其一半，即只需要约七个不同的尺寸。这意味着根据本发明的成形的轴具有对患者的身体结构的适应性的改进。
虽然提供带有倒角的远端是已知的，但是这种设计仅涉及到另一种轴类型，即带有非圆形轴的假体。后者需要完全不同的植入技术，即借助于大量的不同的锉刀使股骨有准备以便产生相对应的非圆形座。这种准备是非常复杂的。本发明的贡献在于已经认识到在非圆形轴中已知多年的带有倒角的远端的此构型也能够用在带有圆形下部的轴的假体中，且甚至引起在更通用的应用和保护患者的方面具有显著的优势。
远端是钝的是有利的。此文中，“钝的”应理解为是指该轴在其远端处具有刚好在倒角之前的区域的截面表面积的至少50％。至轴的侧表面的形成边缘的过渡部能够设有斜面或倒圆。
一种尤其有利的设计是其中一个远端是完全圆形的。因此，在其尖端处，远端没有锋利的边缘，特别是与例如直角斜面相反，其允许更温和的植入，且由此尤其减小损伤。则尤其适用于当该斜面不是恰好在尖端处开始，而是在尖端和倒角之间的圆形区域存在于尖端的边缘处。
有利的是，倒角仅布置在侧面上。因此，如同根据本发明的倒角更容易的可插入性的优点与保留轴的远侧区域的大致圆形形状和远端的钝的（以及特别地圆形的）构型相关联。由此，完全保持了轴的有利的减小损伤的插入性质。
适当地调整倒角的大小使得它具有5-15°的标称角度，优选8-12°，更优选约10°，带有离标称角度+/-0.5°的最大偏差。采用这种相对平坦的倒角，一方面能够实现良好的可插入性的优化组合，且另一方面实现减少损伤的性质。
倒角在其下部区域中适当延伸的长度是不考虑倒角情况下的轴的宽度的1.3倍到1.7倍。正如上述已经提到的关于倒角的角度，由此一方面能够实现容易的可插入性的优化组合，且另一方面实现减少损伤的性质。
此外，股骨髋部假体的轴适当地设计成使得它在其中间区域是圆形。此文中的中间区域应当理解为位于轴的远端和近端之间的区域，且其开始于这些之间的半路，在远侧方向上延伸约轴的长度的四分之一和/或到达直至倒角。由于轴在此区域中也具有圆形形状，仍进一步增加易于股骨髋部假体的植入。也凭借在此中间区域的圆形构型，用于植入的股骨的内部的准备同样能够使用骨髓腔钻孔器在此区域中实施。与已知的非圆形轴所需要的采用成形锉刀的连续加宽相比，这不仅明显涉及更少的工作，此外在精度和直线度方面提供优势。
颈部优选地以此方式布置，使得它的中间侧与在其邻接的上部区域中的轴的中间侧平齐。此文中，“平齐”应理解为是指在其上部区域处的轴的中间侧所预先限定的中间线在颈部的中间侧上连续，特别地不超过2毫米的偏差，优选不超过1毫米。已发现在颈部处的轴的中间侧的“光滑”连续不仅改善了可插入性，而且还令人惊讶地提供关于在植入状态中的股骨假体的运动范围的优势。颈部的平齐布置保持不受可能的构建在至轴的过渡区域中的部件的影响，例如下述类型的颈部支撑件。
假体优选地在轴和颈部之间的过渡区域中具有颈部支撑件。采用此颈部支撑件，实现从患者的带有关节构件的假体颈部至股骨的作用力的传输的改进。这种颈部支撑件一般是已知的。它被适当地设计成与颈部一体。由此使得植入更容易，因为不需要存储和固定单独的元件。因此，一方面在假体的尺寸之间存在明显的联系，以及另一方面，与颈部支撑件的尺寸和位置存在明显的联系。如果颈部支撑件如此配置使得在轴和颈部之间的过渡区域在侧面上是平滑的，则它是特别优选的。也就是说，颈部支撑件不突出超过在此区域中的轴的轮廓之外。此外，适当地设置使得没有片或其它侧向突出的突起部布置在过渡区域中的侧面上。这进一步有助于可插入性。
保持肋优选地设置成沿着轴延伸，其的至少一个肋向远侧延伸至倒角。因此，凭借保持肋来改进的保持与凭借倒角的更好的减少损伤的可插入性相结合。
根据本发明另一个有利的方面，提供了如上所述的可能值得进行独立的保护的一组股骨髋部假体，其中该组包括不同尺寸的髋部假体。因此，有可能为外科医生采用适当的髋部假体提供给不同高度和体形的患者。已经发现，凭借轴的创新性设计和其良好的相容性，只需要少量的不同的尺寸，优选最多八个。与从现有技术已知的常规假体相比，这是显著的减少，常规假体通常需要14至16个不同的轴的尺寸或甚至更多。
倒角的角度在不同的尺寸中有利地是相同的。令人意外地，已经发现从生产的角度来看此设计是有利的，完全没有缺点，反而允许由于从带有直的不弯曲的轴的其它假体的已知设计的改进，在带有直的不弯曲的轴的其它假体中，倒角依赖于轴的尺寸。特别地，已经证明如果倒角延伸的长度增加取决于假体的轴的尺寸，则是有利的。倒角的角度在不同尺寸中总是保持恒定但是倒角长度根据尺寸改变的认知在现有技术中是没有示例的。
附图说明
根据本发明的假体参见附图下面进行更详细的解释，其中，描述了有利的说明性的实施例。在附图中：
图1显示从中间侧方向的根据本发明的假体的说明性实施例的视图；
图2显示从前部的根据本发明的假体的说明性实施例的视图；
图3显示带有倒角的轴的下部区域的放大细节，以及
图4显示根据本发明的具有其不同尺寸的一组髋部假体的示例。
具体实施方式
在图1中在中间侧视图中以及在图2中在A-P视图中显示由附图标记1指代整体上的股骨髋部假体。
待在其中植入股骨髋部假体1的股骨9通过虚线在图1和图2中显示。这展示出在股骨9中的股骨髋部假体1的布置。股骨的天然颈部被切除，结果切除表面90形成在股骨9的上部中间侧区域中。从股骨9的管状部分内能够看见的骨髓管91通向切除表面90。股骨髋部假体1采用其S形弯曲的轴2插入至此骨髓管91中，特别地直到颈部支撑件5倚靠在切除表面90上。轴的远侧部分21延伸深入至骨髓管91中。
股骨髋部假体1包括带有下部的远端22和上部的近端25的S形弯曲的轴2。近端25由颈部3邻接，其取向是向中间地且邻近地向上倾斜指向。在它的上部的近端处，锥形的联轴器34布置用于连接到作为接头元件4的球头用于支承在髋臼（未示出）中。球头优选地由促进滑动的陶瓷材料制成，以及股骨髋部假体1的其余部分优选地由钛或生物相容性的钛合金制成。
颈部支撑件5布置在轴2和颈部3之间的过渡区域中。它向中间侧突出且在前部和后部的方向中是以轴环的方式且由此起到将股骨髋部假体1支承在股骨的切除表面90上的支撑件作用。颈部支撑件5和颈部3一体成形。此外，轴2在它的侧面上在至颈部构件3的过渡区域中设计成不具有突起部（例如肋）。从图2也将看出，颈部构件336的中间侧位于与在近侧区域25中的轴2的中间侧26对准。
轴2包括下部的远侧区域21和上部的近侧区域20。远侧区域21终止在远端22处。后者在其侧面上具有倒角4，其详细示出在图3的局部放大部分中。因此，倒角4位于轴2的侧面上，具体地，使得倒角终止在轴2的远端22处。倒角在长度B上延伸且相对于平行于轴2的纵向轴线26的线具有角度α。在示出的说明性实施例中，角度α是10°且长度B是19毫米。轴2在此区域中恰好在倒角4的起点之前（即，由图3中的字母C-C表示的界面线的区域中）的直径是13毫米。
轴2在远端22处是钝的。它除了倒角4基本上是圆形的，以及尖端29完全是圆形，即也在侧面上（参见图3）。轴2的除了并入保持肋27的其余部分在剖面线C-C的区域中具有圆形截面形状。此外，轴2具有圆形截面直到邻近由剖面线D-D所指示的其中间区域。优选的是，肋27中的至少一个至少向远侧突出直至倒角4。
一组不同尺寸的股骨髋部假体在图4中示出。在所示的说明性实施例中，完整的组包括七个不同的尺寸。不同尺寸覆盖所需要的范围，以便能够治疗矮且轻的至高且重的成年患者。不同尺寸的股骨髋部假体在图4中由附图标记11-17表示。它们都具有相同的基本形状，但随着尺寸的增大，它们逐渐变得更长和更强烈地改变大小。特别的特征在于在不同尺寸11-17的每个假体上的倒角4以关于各个假体11-17的轴2的纵向轴线26的相同的角度α倾斜。然而，倒角4的长度B是不同的；它随着假体尺寸增加而增加。此增加优选地被测量使得长度B与在这个区域中的轴的直径的比值（优选地在截面C-C的区域中测量；见图3）几乎保持恒定。在所示的说明性实施例中，比值是1.52 +/- 0.1。恒定的锥角和随着假体尺寸增加的倒角长度的组合确保在不同的假体尺寸时的均匀插入性能，且因此使得它更容易由外科医生执行植入。
如果需要的话，不同的尺寸11-17能够根据用户的要求进行修改。+Δ= 5毫米至-Δ= -5毫米的变化被适当地提供用于每个尺寸11-17。由此，也能够实现尺寸之间的无缝适应。

Claims (15)

1.一种带有轴（2）的股骨髋部假体，所述轴（2）适合于锚固在股骨（9）中且所述轴（2）具有中间侧（M）和相对的侧面（L）以及远端（22）和近端（25），面向中间的颈部构件（3）在所述近端（25）处布置有轴承元件（4）用于可枢转地支承在髋臼上，且所述轴（2）具有在其近端（25）和其远端（22）之间的S形弯曲，其特征在于，所述轴（2）在其远侧区域（21）中具有圆形截面且在其远端（22）处具有倒角（4），所述倒角（4）延伸的长度对应于所述轴在所述远侧区域（21）中的宽度。
2.如权利要求1所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述倒角（4）具有5-15°的标称角度，优选地8-12°，更优选地约10°，其带有离所述标称角度0.5°的最大公差。
3.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述倒角（4）延伸的长度（B）是所述轴（2）在所述倒角（4）之前的其下部区域中的宽度的1.3到1.7倍。
4.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述远端（22）是钝的。
5.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述远端（22）是完全圆形的。
6.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述轴（2）在其中间区域中是圆形的。
7.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述倒角（4）仅设置在所述侧面（L）上。
8.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，颈部支撑件（5）设在轴（2）和颈部（3）之间的过渡区域中，其中优选地颈部支撑件（5）与所述颈部（3）设计成一体。
9.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，保持肋（27）设成沿所述轴（22）延伸，其的至少一个肋向远侧地延伸直至倒角（4）。
10.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述轴（2）在其邻接所述颈部（3）的上部区域中不具有突起部，特别是在所述侧面（L）上不具有突起部。
11.如前述权利要求中的任一项所述的股骨髋部假体，其特征在于，所述颈部（3）如此布置，使得它的中间侧与所述轴（2）的所述中间侧在后者的邻接上部区域中平齐。
12.一组带有轴（2）的股骨髋部假体，所述轴（2）适合于锚固在股骨（9）中且所述轴（2）具有中间侧（M）和相对的侧面（L）以及远端（22）和近端（25），面向中间的颈部构件（3）在所述近端处布置有轴承元件（4）用于可枢转地支承在髋臼上，且所述轴（2）在其近端（25）和其远端（22）之间具有S形弯曲，以及所述轴（2）在其下部区域（21）中具有圆形截面且在其远端（22）处具有倒角（4），所述倒角（4）延伸的长度对应于所述轴在下部区域中的宽度，其中所述股骨髋部假体（11-17）设有不同的尺寸。
13.如权利要求12所述的组，其特征在于，所述组包括最多八个不同的尺寸。
14.如权利要求12或13所述的组，其特征在于，所述倒角（4）的角度在不同的尺寸（11-17）中是相同的。
15.如权利要求12至14中任一项所述的组，其特征在于，所述倒角（4）延伸的距离（B）在更大的尺寸（11-17）中是更长的。
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