CN107595440B

CN107595440B - 髋臼假体

Info

Publication number: CN107595440B
Application number: CN201710914946.2A
Authority: CN
Inventors: 马小林; 丁子一; 杨晓杰
Original assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Current assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: CN107595440A

Abstract

本发明提供了一种髋臼假体，包括：球头；内衬，内衬上设置有与球头形状适配的凹入容纳部，球头可转动地设置在凹入容纳部内，凹入容纳部的内表面上设置有第一凹槽。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中球头与内衬之间发生硬碰和干摩擦的问题。

Description

髋臼假体

技术领域

本发明涉及人工假体领域，具体而言，涉及一种髋臼假体。

背景技术

目前髋臼假体主要有水泥型、生物型以及双极型假体，这些假体大多数都是通过外杯、内衬、球头以及股骨柄配合使用。髋臼假体的设计也主要注重于髋臼外杯与内衬的锁配以及固定问题上，在髋臼外杯上设计有锥面以及防旋槽等结构解决髋臼外杯与内衬或骨骼之间的连接问题。

但是目前的髋臼假体的球头与内衬之间容易发生硬碰和干摩擦，一方面加重了球头和内衬表面的磨损、影响髋臼假体的使用寿命，另一方面还会在患者作出动作时发出异响，影响患者的正常生活。

发明内容

本发明旨在提供一种髋臼假体，以解决现有技术中球头与内衬之间发生硬碰和干摩擦的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种髋臼假体，包括：球头；内衬，内衬上设置有与球头形状适配的凹入容纳部，球头可转动地设置在凹入容纳部内，凹入容纳部的内表面上设置有第一凹槽。

进一步地，球头的外表面上设置有第二凹槽。

进一步地，第一凹槽和第二凹槽均为多个，相邻两个第一凹槽之间的距离L1满足：100μm≤L1≤200μm，相邻两个第二凹槽之间的距离L2满足：100μm≤L2≤200μm。

进一步地，多个第一凹槽呈放射状布置在凹入容纳部的内表面上，多个第二凹槽呈放射状布置在球头的外表面上。

进一步地，第一凹槽的宽度D1满足：50μm≤D1≤200μm，第二凹槽的宽度D2满足：50μm≤D2≤200μm。

进一步地，第一凹槽的深度H1满足：30μm≤H1≤100μm，第二凹槽的深度H2满足：30μm≤H2≤100μm。

进一步地，第一凹槽和/或第二凹槽为长条状。

进一步地，第一凹槽通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在内衬上，第二凹槽通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在球头上。

进一步地，球头的材质为金属或陶瓷，内衬的材质为金属或陶瓷。

进一步地，髋臼假体还包括设置在患者骨骼中的外杯和股骨柄，内衬设置在外杯中，球头设置在股骨柄的一端。

应用本发明的技术方案，第一凹槽中能够容纳并储存体液，当球头在内衬的凹入容纳部中转动时体液能够附着在球头表面，进而在球头外表面和凹入容纳部的内表面之间形成液膜，对球头和内衬的摩擦起到润滑作用。减少了球头和内衬的磨损，延长了髋臼假体的使用寿命，改善了目前髋臼假体干摩擦的情况，同时解决了球头和内衬之间干摩擦时出现异响的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的髋臼假体的实施例的透视结构示意图；

图2示出了图1的髋臼假体的内衬的结构示意图；

图3示出两图2的内衬的仰视结构示意图；

图4示出了图3的内衬的A-A向剖视结构示意图；

图5示出了图4的内衬的B处局部放大示意图；

图6示出了图1的髋臼假体的球头的结构示意图；

图7示出了图6的球头的正视结构示意图；

图8示出了图7的球头的C处局部放大示意图；以及

图9a至9d示出了本发明的第一凹槽四种实施方式的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、球头；11、第二凹槽；20、内衬；21、第一凹槽。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1至图5所示，本实施例的髋臼假体包括球头10和内衬20。其中，内衬20上设置有与球头10形状适配的凹入容纳部，球头10可转动地设置在凹入容纳部内，凹入容纳部的内表面上设置有第一凹槽21。

应用本实施例的技术方案，第一凹槽21中能够容纳并储存体液，当球头10在内衬20的凹入容纳部中转动时体液能够附着在球头表面，进而在球头10外表面和凹入容纳部的内表面之间形成液膜，对球头10和内衬20的摩擦起到润滑作用。减少了球头10和内衬20的磨损，延长了髋臼假体的使用寿命，改善了目前髋臼假体干摩擦的情况，同时解决了球头10和内衬20之间干摩擦时出现异响的问题。

进一步地，如图6至图8所示，本实施例的球头10的外表面上设置有第二凹槽11。第二凹槽11中也能够储存体液，当球头10在凹入容纳部中转动时，第一凹槽21和第二凹槽11能够相互将体液涂覆在球头10和内衬20的表面，使液膜更均匀完整。

优选地，如图1至图8所示，本实施例的第一凹槽21和第二凹槽11均为多个，多个第一凹槽21和第二凹槽11分布在凹入容纳部的表面和球头10的表面。当球头10转动时，内衬20上的各第一凹槽21会在球头10上形成轨迹范围，多个第一凹槽21的多个轨迹范围重叠覆盖或者拼接覆盖球头10和内衬20之间的摩擦表面。同理，球头10上的各第二凹槽11也会在内衬20上形成轨迹范围，多个轨迹范围能够覆盖摩擦表面，以使液膜能够完整均匀地涂覆在球头10和内衬20之间，提高上述润滑效果。

为便于加工和表示，如图2至图4所示，本实施例的多个第一凹槽21呈放射状布置在凹入容纳部的内表面上，多个第二凹槽11呈放射状布置在球头10的外表面上。放射状分布的凹槽(第一凹槽21和第二凹槽11)可以在球头10和内衬20受力更集中的位置储存更多体液，对润滑液膜更及时地补充。在本实施例中放射状的中心点位于球头10中心线在球头10表面的交点上以及内衬20的中心线在凹入容纳部表面的交点上，在其他图中未示出的实施例中，凹槽的中心点可以根据髋臼假体实际的受力分布适应性地调整。

并且如图2至图4所示，本实施例的凹入容纳部呈半球状，多个第一凹槽21在半球面上形成多个同心圆，相邻两个同心圆之间的间距不等。具体地，靠近中心点的同心圆的间距较小，远离中心点的同心圆的间距较大，从另一方面增大受力集中点附近的凹槽密度。同理，第二凹槽11的布置方式与第一凹槽21相同，不再赘述。

当髋臼假体植入人体或其他受体体内时，内衬20是相对静止的部分，球头10是相对运动的部分。如图1和图7所示，本实施例的部分第二凹槽11在球头10转动时会进入或移出凹入容纳部，这部分第二凹槽11在移出凹入容纳部时能够从髋臼假体周围的受体组织中储存体液，并在进入凹入容纳部时将体液传递并储存在第一凹槽21中，以避免球头10和内衬20之间的体液被挤压干净导致球头10和内衬20之间形成干摩擦的情况。

优选地，为了保证上述润滑效果同时保证髋臼假体的基本功能，在本实施例中，如图5和图8所示，相邻两个第一凹槽21之间的距离L1满足：100μm≤L1≤200μm，相邻两个第二凹槽11之间的距离L2满足：100μm≤L2≤200μm。当凹槽之间距离过长时，凹槽之间可能出现覆盖不到的区域，导致体液不能及时填充，进而在球头10和内衬20之间造成磨损。当凹槽之间距离过短时，凹槽会导致凹入容纳部粗糙度升高，导致磨损严重，另一方面会导致凹入容纳部的支持力不足。

进一步地，如图5和图8所示，在本实施例中，第一凹槽21的宽度D1满足：50μm≤D1≤200μm，第二凹槽11的宽度D2满足：50μm≤D2≤200μm。第一凹槽21的深度H1满足：30μm≤H1≤100μm，第二凹槽11的深度H2满足：30μm≤H2≤100μm。进一步优选地，第一凹槽21的宽度D1大于第二凹槽11的宽度D2，第一凹槽21的深度H1大于第二凹槽11的深度H2，以使第一凹槽21中能够容纳更多体液，进一步保证凹槽能够及时对液膜进行补充。

可选地，如图9a至图9d所示，第一凹槽的形状可以呈球状凹坑、菱形凹坑、鱼鳞状凹坑或者长条状凹槽等。相似地，第二凹槽的具体形状可以与第一凹槽相同，也可以与第一凹槽不同。当凹槽(第一凹槽和第二凹槽)的形状为圆形时，上述宽度D(D1和D2)即为圆的直径。具体地，本实施例的凹槽为球状凹坑，具有结构稳定、易于加工的优点。当凹槽为长条状凹槽时，上述宽度D为长槽的宽度方向，其延伸方向为长度方向，可以加快体液在凹槽中的流动，使球头10和内衬20之间始终存在润滑体液，提高上述润滑效果。

优选地，本实施例的球头10的材质为金属或陶瓷，内衬20的材质为金属或陶瓷。金属可选为钛或钴铬镍合金等与受体亲和性强的金属。

进一步地，本实施例的第一凹槽21通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在内衬20上，第二凹槽11通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在球头10上。激光飞秒加工技术和电火花-超声复合加工技术能够精确快速地加工上述金属或陶瓷材质，有利于提高生产效率。

进一步地，本实施例的髋臼假体还包括设置在患者骨骼中的外杯和股骨柄，内衬设置在外杯中，球头设置在股骨柄的一端。外杯设置在受体的髋骨中，股骨柄与受体的股骨相连。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

第一凹槽中能够容纳并储存体液，当球头在内衬的凹入容纳部中转动时体液能够附着在球头表面，进而在球头外表面和凹入容纳部的内表面之间形成液膜，对球头和内衬的摩擦起到润滑作用。减少了球头和内衬的磨损，延长了髋臼假体的使用寿命，改善了目前髋臼假体干摩擦的情况，同时解决了球头和内衬之间干摩擦时出现异响的问题。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

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

Claims

1.一种髋臼假体，其特征在于，包括：

球头(10)；

内衬(20)，所述内衬(20)上设置有与所述球头(10)形状适配的凹入容纳部，所述球头(10)可转动地设置在所述凹入容纳部内，所述凹入容纳部的内表面上设置有第一凹槽(21)，所述球头(10)的外表面上设置有第二凹槽(11)，以容纳并储存体液并在所述球头(10)的外表面和所述凹入容纳部的内表面之间形成液膜，对所述球头(10)和所述内衬(20)的摩擦起到润滑作用，多个所述第一凹槽(21)呈放射状布置在所述凹入容纳部的内表面上，多个所述第二凹槽(11)呈放射状布置在所述球头(10)的外表面上；放射状的中心点位于所述球头(10)中心线在所述球头(10)表面的交点上以及所述内衬(20)的中心线在凹入容纳部表面的交点上；所述凹入容纳部呈半球状，多个所述第一凹槽(21)在半球面上形成多个第一同心圆，相邻两个所述第一同心圆之间的间距不等；靠近中心点的所述第一同心圆的间距较小，远离中心点的所述第一同心圆的间距较大；多个所述第二凹槽(11)在所述球头(10)形成多个第二同心圆，相邻两个所述第二同心圆之间的间距不等；靠近中心点的所述第二同心圆的间距较小，远离中心点的所述第二同心圆的间距较大。

2.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一凹槽(21)和所述第二凹槽(11)均为多个，相邻两个所述第一凹槽(21)之间的距离L1满足：100μm≤L1≤200μm，相邻两个所述第二凹槽(11)之间的距离L2满足：100μm≤L2≤200μm。

3.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一凹槽(21)的宽度D1满足：50μm≤D1≤200μm，所述第二凹槽(11)的宽度D2满足：50μm≤D2≤200μm。

4.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一凹槽(21)的深度H1满足：30μm≤H1≤100μm，所述第二凹槽(11)的深度H2满足：30μm≤H2≤100μm。

5.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一凹槽(21)和/或所述第二凹槽(11)为长条状。

6.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一凹槽(21)通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在所述内衬(20)上，所述第二凹槽(11)通过激光飞秒加工技术或电火花-超声复合加工技术形成在所述球头(10)上。

7.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述球头(10)的材质为金属或陶瓷，所述内衬(20)的材质为金属或陶瓷。

8.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述髋臼假体还包括设置在患者骨骼中的外杯和股骨柄，所述内衬(20)设置在所述外杯中，所述球头(10)设置在所述股骨柄的一端。