CN107106300B - 髋关节假体装置 - Google Patents

Abstract

一种髋关节假体装置，包括股骨杆，所述股骨杆包括一细长的杆套筒，所述杆套筒具有在纵向延伸的盲孔和在所述杆套筒的上前端处的孔开口；杆芯，所述杆芯具有插入所述盲孔的细长的杆轴；颈部，具有下颈部和上颈部，下颈部的下端连接至所述杆轴的上端，所述上颈部可连接至股骨头；减震器机构，可操作地设置在所述杆轴和杆套筒之间，以抵抗所述杆轴相对于杆套筒的向下指向的纵向滑动运动；以及封闭盖，其被定位成关闭所述孔开口，且所述颈部的下颈部延伸通过通孔。

Description

髋关节假体装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月24提交的申请号为62/054,405的美国临时专利申请的优先权，为用于所有目的，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

具体实施例大体涉及髋关节假体装置。

背景技术

全髋关节置换(THR)目前是治疗严重髋关节骨性关节炎和其他终末期髋关节疾病的黄金标准治疗方法。在全髋关节置换中，股骨头和髋臼分别用人造股骨杆和髋臼杯替换。在股骨杆的近端处是终止于球形球并且通常被称为股骨头的颈部。人造股骨头的球面几何形状能够使其自由地与患者的髋臼或安装在患者髋臼中的假体髋臼杯关节连接。为了便于将股骨杆固定在股骨中，其通常包括插入股骨的髓管中的杆部(换言之杆)。可以通过使用促进骨内生或外生的骨接合剂或者压配合处理表面来固定。全髋关节置换假体目前可以用作两个或者三个组件系统。在三个组建系统中，其包括股骨杆、股骨头以及髋臼杯。

全髋关节置换的目的是采用能够模拟髋关节的THR植入物替换患病的髋关节从而使髋关节能够承受负载和行走。在承受负载和不同的行走过程中，替换的髋关节要经受重复的大量冲击力，范围在体重的2到8倍之间。随着时间的推移，这种冲击力可能会导致髋关节植入物松动，包括股骨杆组件。冲击力可能会导致用于接合的股骨杆的接合植入物交界面处的微移动。对于压配合骨内生杆，任何骨内生中的缺陷以及此类恒定的冲击力也可导致骨植入物交界面处的微移动。这种微移动可能会导致股骨杆机械松动。由于上述结果，修正手术可能是必要的。现有的髋关节假体在轴向载荷期间几乎不具备减少这种冲击力的固有能力。进一步，由作用在假体头部上的相对于假体髋臼的磨损力产生的磨损颗粒还可能通过骨质溶解而使植入物松动。当骨质溶解发生时，固定至植入物的支撑骨结构可能会被吞入并且因此产生生物性松动。

专利号为6248132、5389107以及6336941的美国专利尝试解决在人造髋关节产生的大的冲击力带来的不期望的副作用。

在美国专利号为6248132的专利中，为了避免大的冲击力带来的微移动，可以在承受负载期间通过波形弹簧垫圈允许髋臼杯朝其局部轴向方向。将其股骨杆插入固定到股骨中的L形护罩中。

在美国专利号为5389107和美国专利号为6336941的专利中，在人造

股骨头处设置利用弹簧的力阻尼机构。在美国专利号为6248132、美国专利号为5389107以及美国专利号为6336941的专利中，人造髋关节的减震能力可能不是有效的。这是因为这些人造髋关节不仅仅会在股骨头或假体髋臼杯的局部轴向方向移动。然而，在植入的人造髋关节中，施加在假体股骨头上的合成的关节力是在上下解剖方向上而不是在假体股骨头或髋髋臼杯

的局部轴向方向上。因此，股骨杆组件的移动主要是在上下解剖方向移动，而不是对角地进入或退出髋关节。

此外，文献中已经确定的是当在股骨杆中发生松动时，其可能会沿着杆的区域并且可能总会沿着几乎平行于上下解剖方向的股骨轴向轴线的方向。毫无疑问，美国专利号为5389107和美国专利号为6336941的专利中没有讨论股骨杆沿着股骨轴向轴线的松动或者避免沿着股骨轴向方向的微移动。

对于美国专利申请号为6248132的专利，将其股骨杆插入固定到股骨中的L形护罩中。这种设置仅仅能通过锯齿状台阶特征件来防止股骨杆沿着L形防护罩向上移动。美国专利号为6246132的专利的缺点是第一它仅仅阻止股骨杆向上移动。换言之，它允许股骨杆相对于护罩向下移动，并且不允许假体随后返回至其原来的位置。这种设置对于避免微移动或者防止股骨杆沿着股骨轴向轴线松动来说似乎不是有用的。此外，锯齿状台阶特征件具有较差的固有寿命。

因此，需要解决至少在现有髋关节假体装置中鉴定的一些问题。

发明内容

根据各种实施例，提供了一种髋关节假体装置，包括设置成植入股骨内的股骨杆，所述股骨杆包括：一细长的杆套筒，该杆套筒具有在其中形成并且在其纵向方向延伸的盲孔以及具有在杆套筒的上前端处的孔开口；杆芯，该杆芯具有插入盲孔并在其中设置成可在其纵向方向滑动的细长的杆轴；颈部，具有下颈部，下颈部的下端附接至杆轴的上端，并且具有上颈部，上颈部的下端附接至下颈部的上端，并且上颈部具有上端，股骨头附接至该上端；减震器机构，设置在杆套筒中并且可操作地设置在杆轴和杆套筒之间从而至少抵抗杆轴相对于杆套筒的向下指向的纵向滑动运动；以及封闭盖，其定位成关闭孔开口并且具有穿过其设置的通孔，颈部利用其下颈部延伸通过所述通孔。

附图说明

在附图中，类似的附图标记通常指代贯穿不同视图的相同部分。附图不一定是按照比例的，通常反而强调阐述本发明的原理。在接下来的叙述中，将会参考如下附图描述各种实施例，其中：

图1示出了根据各种实施例的髋关节假体装置100的原理框图；

图2A示出了根据各种实施例的髋关节假体装置；

图2B示出了根据各种实施例的图2A中的髋关节假体装置的分解图；

图2C示出了根据各种实施例的图2A中的髋关节假体装置的股骨杆的杆芯的近视图；

图2D示出了根据各种实施例的图2A中的髋关节假体装置的股骨杆的颈部的近视图；

图2E示出了根据各种实施例的图2A中的髋关节假体装置的顶端角度近视图；并且

图2F示出了根据各种实施例的图2A中的髋关节假体装置的股骨杆的杆套筒的近视图。

具体实施方式

下面在本装置的上下文中描述的实施例对于相应的方法类似有效，反之亦然。此外，应当理解到，下面描述的实施例可以组合，例如，一个实施例的一部分可以与另一个实施例的一部分组合。

应当理解到，术语“上”、“超过”、“顶部”、“底部”、“下”、“侧”、“后”、“左”、“右”、“前”、“前部”、“侧部”、“边”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上地”、“向下地”、“内部”、“外部”等等，当在下文描述中使用时都是为了方便起见并且目的是理解相对位置或方向，并且并不是为了限制任何装置或结构、任何装置或结构的任何部分的方向。

图1示出了根据各种实施例的髋关节假体装置100的原理框图。髋关节假体装置100可以包括股骨杆102。股骨杆102可以设置为植入股骨内。股骨杆102可以包括细长的杆套筒110。细长的杆套筒110可以包括形成在其中并且在其纵向延伸的盲孔。细长的杆套筒110可以进一步包括在杆套筒110的上部前端处的孔开口。股骨杆102可以进一步包括杆芯120。杆芯120可以包括细长的杆轴130，其插入盲孔并设置在其中从而在其纵向上是可滑动的。杆芯120可以包括颈部140，颈部140具有下颈部142，下颈部142的下端固定地附接至杆轴130的上端，颈部140还具有上颈部144，上颈部144的下端固定地附接至下颈部142的上端，并且上颈部144具有上端，股骨头可附接至上颈部144的上端。图1中的线123表示杆轴130和颈部140之间的连接。图1中的线143表示下颈部142和上颈部144之间的连接。股骨杆102可以进一步包括设置在杆套筒110内和可操作地设置在杆轴130和杆套筒110之间的减震器机构150从而至少抵抗杆轴130相对于杆套筒110的向下指向的纵向滑动运动。股骨杆102可以进一步包括封闭盖160，其定位成关闭孔开口并且具有设置在其中的通孔，颈部140利用其下颈部142延伸通过通孔。图1中的线103表示杆套筒110、杆芯120、减震器机构150和封闭盖160之间的各种关系以及相互作用。

换言之，髋关节假体装置110可以是用于髋关节替换的假体植入物。髋关节假体植入物可以包括可以装配入股骨中的股骨组件(换言之，股骨杆102)。股骨组件可以包括细长的具有管状内腔的主体(换言之，具有盲孔的杆套筒110)。细长主体的管状内腔可以从细长主体的端表面纵向地延伸而不破坏细长主体的另一端。细长主体可以适合于被植入股骨中，细长主体的外表面适于固定地附接至股骨。股骨组件可以进一步包括可接收在细长主体的管状内腔中的内芯组件。内芯组件可以包括中心细长构件(换言之，杆轴130)。中心细长构件可接收于细长主体的管状内腔中。中心细长构件可适合于在相对于细长主体的管状内腔的纵轴方向滑动地移动。内芯组件可以进一步包括被分为上连杆部(换言之，上颈部144)和下连杆部(换言之，下颈部142)的连杆构件(换言之，颈部140)。下连杆部的下端可以被连接到中心细长构件的上端。上连杆部的下端可以被连接到下连杆部的上端。上连杆部的上端可适于接收股骨头。股骨头可以是球形球的形式。内芯组件可以进一步包括阻尼机构(换言之，减震器机构150)。阻尼机构可以设置在细长主体的管状内腔和中心细长构件之间从而使得偏置力可以抵抗中心细长构件相对于细长主体的管状内腔的纵向滑动运动。内芯构件可以进一步包括适于覆盖细长主体的端面中的管状内腔的孔的塞子(换言之，封闭盖160)。塞子可以适于包括孔使得连杆构件可以延伸穿过并且上连杆部和/或部分下连杆部可以位于细长主体的外部。

返回参考图1，根据各种实施例，减震器机构150可以可操作地设置在杆轴130和杆套筒110之间从而抵抗杆轴130相对于杆套筒110的向下指向以及向上指向的纵向滑动运动。

根据各种实施例，减震器机构150可以设置为弹簧机构，或作为阻尼机构，或作为弹簧和阻尼机构。

根据各种实施例，减震器机构150可以包括设置在杆轴130的下端和盲孔的底部之间的第一弹簧装置。

根据各种实施例，减震器机构150可以包括设置在杆轴130的上端和封闭盖160之间的第二弹簧装置。

根据各种实施例，第一弹簧装置可以包括第一螺旋弹簧。第一螺旋弹簧的第一纵向端可以紧靠杆轴130的下端并且第一螺旋弹簧的相反的第二纵向端可以紧靠盲孔的底部。

根据各种实施例，第二弹簧装置可以包括第二螺旋弹簧。第二螺旋弹簧的第一纵向端可以紧靠杆轴130的上端并且第二螺旋弹簧的相反的第二纵向端可以紧靠封闭盖160。

根据各种实施例，第二螺旋弹簧可以设置在下颈部142上。

根据各种实施例，孔开口可以设置有内螺纹并且封闭盖160可以设置有相应的外螺纹。封闭盖160可以拧入孔开口中。

根据各种实施例，封闭盖160可以以密封的方式关闭孔开口。封闭盖160可以与延伸穿过其中的下颈部142滑动且密封地接合。

根据各种实施例，髋关节假体装置100可以进一步包括人造的假体股骨头，该假体股骨头可以固定地附接至上颈部144的上端。

根据各种实施例，杆轴130可以可旋转地设置在盲孔中以便能够围绕杆轴130的纵向轴线旋转。

根据各种实施例，盲孔和杆轴130可以具有圆形横截面。

根据各种实施例，盲孔和杆轴130可以具有非圆形的横截面从而仅仅允许杆轴130在盲孔中围绕杆轴130的纵向方向相对于杆套筒110有限的旋转。

根据各种实施例，杆轴130可以设置有外涂层，该外涂层相比于杆轴130的涂覆表面具有更高的耐磨性。涂覆表面可以设置有外涂层。

根据各种实施例，杆轴130的外径和盲孔的内径设置成在杆轴130和盲孔之间提供转动配合。

根据各种实施例，杆轴130可以适于在盲孔中相对杆套筒110以滑行的方式纵向地滑动。

根据各种实施例，上颈部144和下颈部142可以相对于彼此成角度。

根据各种实施例，上颈部144和下颈部142的外径可均小于杆轴130的外径，并且其中封闭盖160的通孔的内径可小于杆轴130的外径。

根据各种实施例，第二螺旋弹簧的内径可小于杆轴130的外径并且第二螺旋弹簧的外径可大于封闭盖160的通孔的内径。

图2A示出了根据各种实施例的髋关节假体装置(换言之髋关节植入物)200。图2B示出了根据各种实施例的髋关节假体装置200的分解图。髋关节假体装置200可大体上包括股骨杆202和连接至股骨杆202的股骨头201。股骨杆202可适于为植入股骨内。股骨杆202可以包括细长的杆套筒210，其中杆套筒210具有在其中形成的盲孔212并在其纵向方向214延伸并且具有在杆套筒的上部前端218处的孔开口216。股骨杆202可以进一步包括具有细长的杆轴230和颈部240的杆芯220。颈部240可以包括下颈部242和上颈部244。下颈部242的下端241可以固定地连接到杆轴230的上端234。上颈部244的下端245可以固定地连接到下颈部242的上端243。上颈部244的上端247可以配置为使股骨头201可以附接至上颈部244的上端247。根据各种实施例，人造球形股骨头201可以固定地附接至上颈部244的上端247。

股骨杆202可以进一步包括设置在杆套筒210内和可操作地设置在杆轴230和杆套筒210之间的减震器机构250从而至少抵抗杆轴230相对于杆套筒210的向下指向的纵向滑动运动。减震器机构250可以包括2个分别连接至下颈部242和杆轴230的下端232(换言之，杆芯220的芯远端)的杆阻尼器252、254。具有2个杆阻尼器252、254的杆芯220可以装配至杆套筒210。

减震器系统250可以为髋关节假体装置200提供用于在负载条件以及卸载条件下抵抗伸缩/位移的固有能力。这可以通过减震器系统250来实现，该系统装配在髋关节假体装置200的杆套筒210内。减震器系统250，即，杆阻尼器252、254和/或弹簧系统和/或阻尼系统，其可以是结构材料(例如弹簧、气动、干摩擦或者固态、锥形链减震器、或其任何组合)的液压、压缩或滞后。允许的最大位移范围为0-30mm。然而，出于实际目的，在正常负载条件下最大位移范围应该在2-5mm之间。

股骨杆202可以进一步包括封闭盖260(换言之杆帽)，其定位成关闭孔开口216并且具有设置在其中的通孔262，颈部240利用其下颈部242延伸通过通孔262。封闭盖260可以防止流体进入杆套筒210。换言之，可以利用封闭盖260关闭杆套筒210。股骨杆202可以进一步包括用于将杆芯220从外部环境隔离的可选的杆垫片/膜片。

髋关节假体装置200的各种实施例可以用于替换患者的髋关节。附接至杆芯220的上颈部244的股骨头201可以被接收在附接到患者的髋臼的大体半球形杯中从而使得髋关节假体装置200可以自由地连接在大体半球形杯内。可以通过利用合适的骨接合剂或生物固定将髋关节假体装置200的股骨杆202固定在股骨内。

图2C示出了髋关节假体装置200的股骨杆202的杆芯220的近视图。杆芯220可以是单个的连续的组件，其可以通过利用材料单块的标准加工技术或利用原材料粉末或玻璃粉的铸造或3D打印来制造。杆芯220可以用耐磨材料表面涂覆以获得更好的磨损特性。杆芯220可以包括细分为上颈部244和下颈部242的颈部240。杆芯220可以进一步包括杆轴230(换言之，芯轴)。杆轴230可以进一步包括下端232(换言之，芯远端)。

上颈部244和下颈部242的横截面可以是具有均匀直径的圆形。上颈部244和下颈部242的直径可均小于杆轴230的直径。

图2D示出了髋关节假体装置200的股骨杆202的颈部240的近视图。上颈部244可以与杆芯220的杆轴230的轴向轴线(或纵向轴线)236成80到160之间的角度。下颈部242可以沿着杆轴230的轴向轴线214连接至杆轴230。从而，上颈部244和下颈部242可以相对于彼此成角度。上颈部244可适于附接大体球形头201。下颈部242可适于容纳减震器机构250的近侧杆阻尼器254。

杆轴230可以具有均匀直径的圆形横截面。杆轴230的几何形状可适于杆芯220在杆套筒210的盲孔(换言之，内腔)212内进行轴向伸缩活动。杆轴230可以可旋转地设置在盲孔中以便能够围绕杆轴230的纵向轴线236旋转。杆轴230的外径和盲孔212的内径设置成在杆轴230和盲孔212之间提供转动配合。杆轴230可以适于在盲孔212中相对杆套筒210以滑行的方式纵向地滑动。换言之，杆轴230可以以轴向伸缩运动方式相对于杆套筒210的盲孔212移动。用于轴向伸缩运动的铰接表面可以涂覆耐磨材料。换言之，杆轴230的表面或者杆芯220的表面可以涂覆耐磨材料以获得更好的磨损特性。杆套筒210的盲孔212的内表面还可以涂覆耐磨材料。

根据各种实施例，杆芯220和杆套筒210之间的旋转可能需要被限制，可以采用三角形横截面杆芯220和三角形横截面杆轴230。根据各种实施例，杆芯220相对于杆套筒210的横截面的形状可以包括不同的形状。换言之，盲孔212和杆轴230可以具有非圆形的横截面从而仅仅允许杆轴230在盲孔中围绕杆轴230的纵向轴线236相对于杆套筒210有限的旋转。

杆轴230的下端232(换言之，芯远端)可以具有均匀直径的圆形横截面。杆轴230的下端232可配置为用于容纳减震器机构250的远端杆阻尼器252。

杆芯220可以用致密且牢固的材料制作从而在需要髋关节功能的活动期间抵抗结构负载。杆轴230的表面特性可以是耐磨的且低摩擦的从而可以在轴向伸缩运动期间将磨损最小化。这种表面特性可以通过抛光或表面涂覆实现。根据各种实施例，杆轴230可以设置有外涂层，该外涂层相比于杆轴230的涂覆表面具有更高的耐磨性，涂覆表面设置有外涂层。

图2E示出了髋关节假体装置200的顶端角度近视图。图2F示出了髋关节假体装置200的股骨杆202的杆套筒210的近视图。如图所示，杆套筒210可以包括盲孔216(换言之，内腔)，其中该盲孔216可以具有均匀直径的圆形横截面。盲孔216的几何形状可适于容纳杆轴220以及减震器机构250的远端杆阻尼器252。杆套筒210在近端(换言之，上部前端)218的外部形状可以包括方便负载转移的距领(calcar collar)。

盲孔212可以在杆套筒210的近端(换言之，上部前端)218处具有一孔开口216。内部线程可以在孔开口216被切断以方便封闭盖(换言之，杆帽)260的锁定。根据各种实施例，孔开口216可以设置有内螺纹并且封闭盖260可以设置有相应的外螺纹。封闭盖260可以通过将封闭盖260旋入孔开口216中的方式被锁定在孔开口216中。

盲孔212的表面特性是耐磨的且低摩擦的以便在轴向伸缩运动期间将磨损最小化。杆套筒210的外表面的表面特性可以抛光或表面涂覆。杆套筒210可以采用接合剂或者生物学的方式(骨内生或外生)固定。杆套筒210可以用致密且牢固的材料制作从而在需要髋关节功能的活动期间抵抗结构负载。杆套筒210的几何形状可以包括但不限于锥形的或者髓内管形式填充。杆套筒210可以包括距领。

根据各种实施例，髋关节假体装置200的股骨杆202的减震器机构250可以可操作地设置在杆轴230和杆套筒210之间从而抵抗杆轴相对于杆套筒的向下指向以及向上指向的纵向滑动运动。减震器机构250可以设置为弹簧机构，或作为阻尼机构，或作为弹簧和阻尼机构。

如图2A和2B所示，减震器机构250可以包括第一弹簧装置(换言之，远端杆阻尼器)252，或者第一弹簧装置252和第二弹簧装置(换言之，近端杆阻尼器)254。第一弹簧装置252和第二弹簧装置254可以配置为用于在需要髋关节功能的负载或运动活动期间吸收冲击力。第一弹簧装置252和第二弹簧装置254的设置可以使得在施加负载期间，压缩第一弹簧装置252以吸收冲击力同时扩张第二弹簧装置254。在卸载期间，释放能量使得第一弹簧装置252和第二弹簧装置254由于弹簧效应恢复至他们原来的长度并且转而为杆芯220提供伸缩式的轴向活动。第一弹簧装置252和第二弹簧装置254的最大伸缩范围在正常条件下，可以在0到30mm之间，并且优选地在0到5mm之间。

实现吸收冲击力的装置可以包括螺旋弹簧和/或体积弹簧，例如非交联的糊状材料或类似物。

根据各种实施例，减震器机构250的第一弹簧装置252可以设置在杆轴230的下端232和盲孔212的底部之间。第二弹簧装置254可以设置在杆轴230的上端234和封闭盖260之间。

根据各种实施例，第一弹簧装置252可以包括第一螺旋弹簧。第一螺旋弹簧的第一纵向端可以紧靠杆轴230的下端232并且第一螺旋弹簧的相反的第二纵向端可以紧靠盲孔212的底部。

根据各种实施例，第二弹簧装置254可以包括第二螺旋弹簧。第二螺旋弹簧的第一纵向端可以紧靠杆轴230的上端234并且第二螺旋弹簧的相反的第二纵向端可以紧靠封闭盖260。

根据各种实施例，第二螺旋弹簧可以设置在下颈部242上。在这种布置中，上颈部244和下颈部242的外径可小于杆轴230的外径。封闭盖260的通孔262的内径可小于杆轴230的外径。进一步，第二螺旋弹簧的内径可小于杆轴230的外径并且第二螺旋弹簧的外径可大于封闭盖260的通孔262的内径。

根据各种实施例，封闭盖(换言之杆帽)260的首要功能是作为保持器防止第二弹簧装置254以及杆芯220在卸载期间从杆套筒210弹出。封闭盖260的次要功能是防止流体进入杆套筒210的盲孔(换言之，内腔)212并且还防止轴向伸缩运动产生的任意磨损颗粒离开杆套筒210的盲孔212。还可以设置一种柔性的、不可渗透和惰性的膜将封闭盖260连接至杆芯220的颈部240以促进次要功能。封闭盖260可以从外部螺纹连接并旋入杆套筒210的盲孔212上的内螺纹中。根据各种实施例，封闭盖260还可以被焊接在盲孔212的孔开口216中。封闭盖260可以关闭盲孔212的孔开口216。颈部240的下颈部242可以延伸穿过封闭盖260的通孔262。封闭盖260可适于与延伸穿过其中的下颈部242滑动且密封地接合。封闭盖260可用致密且牢固的材料制成以抵抗冲击力。

根据各种实施例，股骨头201的几何形状可以是大体球形的。股骨头201可以在颈部240处通过上颈部244附接至杆芯220。股骨头201的内腔，其几何形状对应于上颈部244的上端247，可以促使股骨头201附接至上颈部244。股骨头201可以用致密、牢固、低磨损且低摩擦的材料制成(例如高抛光金属或陶瓷)从而允许其在大体半球形杯内自由地铰接。

根据各种实施例，杆垫片/膜片可以可选地附接在封闭盖260上和越过封闭盖260以助于防止流体进入杆套筒210的盲孔212并且还可以防止由于轴向伸缩运动产生的任何磨损颗粒离开盲孔212。用于杆垫片的材料可以是任何合适的生物可相容材料，例如硅橡胶等等。

根据各种实施例，髋关节假体装置100、200(换言之，矫形髋关节杆植入物)可以表示对背景技术部分讨论的其他现有装置的改进并且提供了在关节力负载和卸载期间由髋关节假体装置100、200的减震器机构150、250促使其返回至其原来位置的真实的减震能力的优点。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以在减震器机构150、250(换言之弹簧和/或阻尼系统)中通过滞后消耗一些动能来最小化背景技术部分指明的问题。髋关节假体装置100、200的伸缩运动可以在负载和卸载阶段在大小上抵抗和控制。此外，圆柱形杆芯120、220可能会相对于固定的杆套筒110、210旋转。这可允许髋关节假体装置100、200相对于髋臼假体保持一个理想的颈部轴角，或者方向或者形式。这可以降低由旋转应力引起的位移和松动的风险。杆芯120、220和杆套筒110、210的旋转限制还可能在具体的环境中实现，例如，通过使杆芯120、220带有与杆套筒110、210(换言之，三角形套筒槽)的三角形盲孔212适配的三角形横截面。

髋关节假体装置100、200的各种实施例可以为全部或部分髋关节替换提供模块化股骨杆植入物，其中该植入物可以在负载期间吸收冲击力和消耗动能。股骨杆组件102、202可以包括杆芯120、220和套筒110、210内的减震器机构150、250。减震器机构150、250可以包括股骨杆102、202内的一个弹簧装置252(换言之，阻尼系统)或者两个弹簧装置252、254(换言之，2个阻尼系统)。在髋关节卸载期间，杆芯120、220和包括杆弹簧和/或阻尼机构的减震器机构150、250，可以通过使用拧紧或焊接的封闭盖(换言之，杆帽)260防止从杆套筒210中被弹出。杆套筒210的盲孔212和杆轴230连同减震器机构150、250的低摩擦、耐磨表面允许杆芯220能够在植入股骨后独立于杆套筒210进行轴向伸缩运动。杆芯220，其可以是圆柱形的，还可以在杆套筒210内旋转，从而允许颈部角度相对于髋臼以最佳定向或形式优化髋关节的内部和外部旋转。

髋关节假体装置100、200的各种实施例可以在股骨杆102、202内提供抵抗和控制的大小伸缩。这种伸缩可以采用髋关节假体装置100、200的杆套筒210内的减震器机构150、250(换言之，弹簧和/或阻尼机构)实现。这种减震器机构150、250可能会导致轴向负载上的抵抗伸缩，在髋关节假体装置100、200卸载上有或者没有抵抗伸缩，例如，使用第一弹簧装置252。第一弹簧装置252允许耗散机械能并减少髋关节假体装置100、200的磨损和松动。髋关节假体装置100、200还可以允许股骨杆102、202的颈部140、240相对于杆套筒110、210控制的旋转，从而允许可变的颈杆角以允许整个髋关节的运动范围内的髋臼的理想定向或形式，从而增加运动范围并防止位移。

髋关节假体装置100、200的各种实施例可以减少或者消散转移至骨接合剂或者骨假体界面以及关节面的全部的机械能。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以在负载或者卸载期间减少骨接合剂或者骨假体界面以及关节面上的峰值冲击力。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以，在轴向负载条件下承重时，模拟在健康髋关节中看到的由于软骨/上唇压缩而产生的解剖位移。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以在髋关节内部和外部旋转期间，导致可行的和理想的杆轴130、230与颈部140、240呈现的角度，以及相对于原生髋臼或者髋臼假体的定向或形式。

髋关节假体装置100、200的各种实施例可以导致髋关节假体装置100、200的松动减少。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以导致由于股骨轴/骨和假体股骨杆102、202之间的杨氏模量的差异导致的高股骨应力引起的周围假体骨折和大腿痛的风险降低。髋关节假体装置100、200的各种实施例可以导致关节面中的磨损/断裂最小化。髋关节假体装置100、200的各种实施例还可以减小脊椎中的椎间盘和小关节中的峰值力。髋关节假体装置100、200的各种实施例还可以减小远端关节(膝盖、踝关节和脚)中的峰值力。髋关节假体装置100、200的各种实施例还可以减小髋关节假体装置100、200上的旋转应力并且减小由髋关节假体装置100、200相对于髋臼(原生或者假体)的过多的前倾或者后倾引起的位移。就髋关节的内部和外部旋转而言，这可能导致运动范围的增加。髋关节假体装置100、200的各种实施例还可以降低关节面特别是像陶瓷这样的硬质材料断裂的风险。

髋关节假体装置100、200的各种实施例可以延长髋关节假体装置100、200的存活或者预期使用期限，减少并发症并且降低修正率，特别是在高功能需求患者中。用股骨杆102、202内的减震器机构150、250(换言之，弹簧和/阻尼机构)取代杯的安置可以允许将髋关节假体装置100、200运用在半关节成形术中。股骨杆102、202内的减震器机构150、250的安置还可以避免在空间或体积受限的颈部140、240内具有减震器机构150、250，并且颈部处的减震器机构的移动部件的弱化可能会导致髋关节假体装置发生故障。杆套筒110、210可以确保骨和接合剂之间，或者骨和假体界面之间的移动是最小的。髋关节假体装置100、200的各种实施例还可以在髋关节的不同屈曲度和伸展度下允许一定数量的弹性和/或衰减。

通过如下示例限定各种实施例。

示例1是一种髋关节假体装置，包括设置为植入股骨内的股骨杆，所述股骨杆包括：

细长的杆套筒，所述杆套筒具有在其中形成的盲孔并在其纵向方向延伸，还具有在杆套筒的上部前端处的孔开口；

杆芯，其具有

细长杆轴，所述细长杆轴插入盲孔并设置在其中从而在其纵向方向上是可滑动的，颈部，具有

下颈部，下颈部的下端固定地附接至杆芯的上端，以及具有

上颈部，上颈部的下端固定地附接至下颈部的上端，并且上颈部具有股骨头所附接至的上端；

减震器机构，设置在杆套筒中并且可操作地设置在杆轴和杆套筒之间从而至少抵抗杆轴相对于杆套筒的向下指向的纵向滑动运动；以及

封闭盖，其定位成关闭孔开口并且具有穿过其设置的通孔，颈部的下颈部延伸通过所述通孔。

在示例2中，示例1的主题可以进一步包括可操作地设置在杆轴和杆套筒之间的减震器机构从而抵抗杆轴相对于杆套筒的向下指向以及可选地抵抗向上指向的纵向滑动运动。

在示例3中，示例1和2的主题可以进一步包括设置为弹簧机构，或作为阻尼机构，或作为弹簧和阻尼机构的减震器机构。

在示例4中，示例1至3任一项的主题可以进一步包括，减震器机构包括

设置在杆轴的下端和盲孔的底部之间的第一弹簧，以及

设置在杆轴的上端和封闭盖之间的第二可选弹簧装置。

在示例5中，示例4的主题可以进一步包括，第一弹簧装置包括第一螺旋弹簧，其第一纵向端紧靠杆轴的下端并且其相反的第二纵向端紧靠盲孔的底部，并且其中第二可选弹簧装置包括第二螺旋弹簧，其第一纵向端紧靠杆轴的上端并且其相反的第二纵向端紧靠封闭盖。

在示例6中，示例5的主题可以进一步包括，第二螺旋弹簧设置在下颈部上。

在示例7中，示例1至6任一项的主题可以进一步包括，孔开口设置有内螺纹并且封闭盖设置有相应的外螺纹并且封闭盖拧入开口中。

在示例8中，示例1至7任一项的主题可以进一步包括，封闭盖以密封的方式关闭孔开口，其中封闭盖与延伸穿过其中的下颈部滑动且密封的接合。

在示例9中，示例1至8任一项的主题可以进一步包括固定地附接至上颈部的上端的人造球形股骨头。

在示例10中，示例1至9任一项的主题可以进一步包括，杆轴是可旋转地设置在盲孔中从而围绕其纵向轴线是可旋转的。

在示例11中，示例10的主题可以进一步包括盲孔和杆轴具有圆形横截面，或其中盲孔和杆芯具有非圆形横截面从而仅仅允许杆芯在盲孔中相对于杆套筒围绕其纵向方向有限的旋转。

在示例12中，示例1至11的任一项的主题可以进一步包括杆轴设置有外涂层，其相比于杆轴的涂覆表面是更加高耐磨的，杆轴的涂覆表面设置有外涂层。

在示例13中，示例1至12的任一项主题可以进一步包括杆轴的外径和盲孔的内径设置成在杆轴和盲孔之间提供转动配合。

在示例14中，示例1至13任一项的主题可以进一步包括，杆轴能够在盲孔中相对于杆套筒以滑动的方式纵向地滑动。

在示例15中。示例1至14任一项的主题可以进一步包括上颈部和下颈部相对于彼此成角度。

在示例16中，示例1至15任一项的主题可以进一步包括上颈部和下颈部的外径均小于杆轴的外径，并且其中封闭盖的通孔的内径小于杆轴的外径。

在示例17中，示例1至16任一项的主题，在结合示例6和16的情况下，可以进一步包括第一螺旋弹簧的内径小于杆轴的外径并且螺旋弹簧的外径大于封闭盖的通孔的内径。

尽管参考具体实施例本发明已经具体地示出并描述，但是本领域技术人员应当理解到，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，本发明的范围由所附权利要求指示，并且因此旨在涵盖落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化。

Claims (20)

1.一种髋关节假体装置，包括设置为植入股骨内的股骨杆，所述股骨杆包括：

细长的杆套筒，所述杆套筒具有形成于其中并且在其纵向方向延伸的盲孔，以及具有在所述杆套筒的上部前端处的孔开口；

杆芯，其具有

细长的杆轴，所述杆轴插入所述盲孔并在其中设置成能够在其纵向方向上滑动，

颈部，其具有

下颈部，所述下颈部的下端固定地附接至所述杆轴的上端，并且具有

上颈部，所述上颈部的下端固定地附接至所述下颈部的上端，并且所述上颈部具有股骨头所附接至的上端；

减震器机构，其设置在所述杆套筒中并且可操作地设置在所述杆轴和杆套筒之间从而至少抵抗所述杆轴相对于所述杆套筒的向下指向的纵向滑动运动；以及

封闭盖，其定位成关闭所述孔开口并且具有穿过其设置的通孔，颈部的下颈部延伸通过所述通孔。

2.根据权利要求1所述的髋关节假体装置，其中所述减震器机构可操作地设置在所述杆轴和杆套筒之间从而抵抗所述杆轴相对于杆套筒的向下指向以及向上指向的纵向滑动运动。

3.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述减震器机构设置为弹簧机构，或设置为阻尼机构，或设置为弹簧和阻尼机构。

4.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述减震器机构包括

设置在所述杆轴的下端和所述盲孔的底部之间的第一弹簧装置。

5.根据权利要求4所述的髋关节假体装置，其中所述减震器机构包括

设置在所述杆轴的上端和封闭盖之间的第二弹簧装置。

6.根据权利要求4所述的髋关节假体装置，其中所述第一弹簧装置包括第一螺旋弹簧，其第一纵向端紧靠所述杆轴的下端并且其相反的第二纵向端紧靠所述盲孔的底部。

7.根据权利要求5所述的髋关节假体装置，其中所述第二弹簧装置包括第二螺旋弹簧，其第一纵向端紧靠所述杆轴的上端并且其相反的第二纵向端紧靠所述封闭盖。

8.根据权利要求7所述的髋关节假体装置，其中所述第二螺旋弹簧设置在所述下颈部上。

9.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述孔开口设置有内螺纹并且所述封闭盖设置有相应的外螺纹并且被拧入所述孔开口中。

10.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述封闭盖以密封的方式关闭所述孔开口，其中所述封闭盖与延伸穿过其中的所述下颈部滑动且密封地接合。

11.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，进一步包括固定地附接至所述上颈部的上端的人造球形股骨头。

12.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述杆轴可旋转地设置在所述盲孔中从而能够围绕所述杆轴的纵向轴线旋转。

13.根据权利要求12所述的髋关节假体装置，其中所述盲孔和杆轴具有圆形横截面。

14.根据权利要求12所述的髋关节假体装置，其中所述盲孔和杆轴具有非圆形的横截面从而仅仅允许所述杆轴在盲孔中围绕杆轴的纵向轴线相对于所述杆套筒有限的旋转。

15.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述杆轴设置有相比于所述杆轴的涂覆表面更加高耐磨的外涂层，所述杆轴的涂覆表面设置有外涂层。

16.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述杆轴的外径和所述盲孔的内径设置成在所述杆轴和盲孔之间提供转动配合。

17.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述杆轴适于在盲孔中以滑动的方式相对于所述杆套筒纵向地滑动。

18.根据权利要求1或2所述的髋关节假体装置，其中所述上颈部和下颈部相对彼此成角度。

19.根据权利要求8所述的髋关节假体装置，其中所述上颈部和下颈部的外径均小于所述杆轴的外径，并且其中所述封闭盖的通孔的内径小于所述杆轴的外径。

20.根据权利要求19所述的髋关节假体装置，其中所述第二螺旋弹簧的内径小于所述杆轴的外径并且所述第二螺旋弹簧的外径大于所述封闭盖的通孔的内径。