CN108836576A - 置换假体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种置换假体。该置换假体包括弹性半球杯和设置在弹性半球杯的内壁面上的多孔结构。本发明的置换假体的弹性半球杯具有良好的弹性变形能力及耐磨损性，可以很好的模拟天然关节面，减少了关节之间的摩擦磨损，同时内表面的多孔结构可以实现与患者健康骨组织之间的骨性结合，尽可能地保留了患者的健康骨质，同时延长了修复装置的寿命。

Description

置换假体
技术领域
本发明涉及修复装置技术领域，具体而言，涉及一种置换假体。
背景技术
因创伤、剥落性骨软骨炎以及关节退变等引起的关节软骨面局部全层缺损和变形坏死是较为常见的关节疾病之一。关节软骨，其结构包括表面的未钙化透明软骨和深层的钙化软骨，其光滑、有弹性，能够最大限度地吸收震荡、缓冲应力在分配施加于整个关节表面的压力和保护软骨下骨的完整性起到重要作用。由于关节软骨无血管、神经及淋巴液供给，一旦受损，很难自我愈合，其对力的吸收作用降低，因而会导致关节的损伤、退变进行性加重。
对于天生的股骨头或髋关节头发生损坏或磨损的情况下，目前已知的治疗技术，一方面是将金属或陶瓷制备而成的表面置换假体放置于股骨头上并采用骨水泥或其他粘合剂进行固定。然而，所施加的骨水泥在硬化期间会发生放热反应，易对骨组织造成热损伤或坏疽等症状。因此，非骨水泥形式的表面置换假体将是非常有利的。另一方面是在半球形表面假体中设计一轴型短柄，短柄插入股骨颈方向，从而将人体重量转移到股骨颈，由于股骨颈术后容易发生骨质疏松，很难对假体实现有效固定，从而引起假体松动和假体周围骨折等问题。
此外，当髋臼部位或其他关节部位仅有表面关节软骨部位发生损伤时，由于关节软骨具有一定的弹性变形能力，而金属以及陶瓷等表面置换部件，并不具有弹性变形能力，在替换原有的受损表面后，容易使对侧健康的软骨表面受到破坏。
关节表面修复装置用于患者的受损关节表面置换，提升病患的生存质量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种置换假体，在植入过程中，不需要引入骨水泥进行固定，同时该置换假体具有与人体自身关节软骨接近的弹性变形能力，可大大提升患者的生存质量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种置换假体，包括弹性半球杯和设置在弹性半球杯的内壁面上的多孔结构。
进一步地，弹性半球杯采用热塑性聚氨酯或硅橡胶或聚四氟乙烯或聚乙烯醇或尼龙制作而成。
进一步地，弹性半球杯和多孔结构之间通过注塑模压法结合在一起。
进一步地，弹性半球杯通过压铸模制或者注射成型。
进一步地，多孔结构通过喷涂或喷砂或烧结等方式形成。
进一步地，多孔结构为具有骨小梁结构的钛合金或不锈钢或氮化硅。
进一步地，多孔结构内嵌于弹性半球杯预定深度。
进一步地，多孔结构为多个，多个多孔结构沿内壁面的靠近弹性半球杯的杯口的周向间隔设置。
进一步地，多孔结构呈圆弧条状结构，多条圆弧条状结构的多孔结构沿弹性半球杯的内壁面交错布置。
进一步地，多孔结构呈圆环条状结构，圆环条状结构布置在弹性半球杯的内壁面的底部或顶部，且圆环条状结构的中心线与弹性半球杯的中心线一致。
应用本发明的技术方案，在实施使用时，本发明中的置换假体只需要置换患者关节部位的关节软骨部分，且在关节软骨下的骨组织形式以及结构基本未受到破坏时使用。不同于传统的方式，本发明中的置换假体的弹性半球杯具有一定的弹性，无需切除患者的大量骨质，如股骨头颈，而是在其表面进行修正，可以最大限度地保留患者的健康骨质。使用时，弹性半球杯可以直接插入自体关节窝，如自体骨盆中，或者安置于人工关节窝中。弹性半球杯的外壁面或位于弹性半球杯的杯口处的上表面与患者自身的关节窝，如髋臼窝或人工髋臼窝内表面接触，其内壁面与患者自体的骨组织，如股骨头接触。安装好之后，内壁面上的多孔结构可与骨组件如股骨头发生骨性结合，有利于骨长入。
可见，本发明的置换假体的弹性半球杯具有一定的弹性变形能力，具有足够的亲水性，在关节滑液环境下，具有良好的微弹-流体润滑能力；此外，在弹性半球杯的内壁面具有多孔结构，用于与患者自体健康骨组织发生骨性结合。该置换假体在植入过程中，不需要引入骨水泥进行固定，同时具有与人体自身关节软骨接近的弹性变形能力，可大大提升患者的生存质量。
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示意性示出了本发明的置换假体的第一实施例的立体图；
图2示意性示出了本发明的置换假体的第一实施例的俯视图；
图3示意性示出了本发明的置换假体的第二实施例的立体图；
图4示意性示出了本发明的置换假体的第二实施例的剖视图；
图5示意性示出了本发明的置换假体的第三实施例的立体图；
图6示意性示出了本发明的置换假体的第三实施例的俯视图；
图7示意性示出了本发明的置换假体的第三实施例的剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、弹性半球杯；11、内壁面；12、外壁面；20、多孔结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
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。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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。
参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，提供了一种置换假体，本实施例中的置换假体包括弹性半球杯10和设置在弹性半球杯10的内壁面11上的多孔结构20。
在实施使用时，本实施例中的置换假体只需要置换患者关节部位的关节软骨部分，且在关节软骨下的骨组织形式以及结构基本未受到破坏时使用。不同于传统的方式，本实施例中的置换假体的弹性半球杯10具有一定的弹性，无需切除患者的大量骨质，如股骨头颈，而是在其表面进行修正，可以最大限度地保留患者的健康骨质。使用时，弹性半球杯10可以直接插入自体关节窝，如自体骨盆中，或者安置于人工关节窝中。弹性半球杯10的外壁面12或位于弹性半球杯10的杯口处的上表面与患者自身的关节窝，如髋臼窝或人工髋臼窝内表面接触，其内壁面11与患者自体的骨组织，如股骨头接触。安装好之后，内壁面11上的多孔结构20可与骨组件如股骨头发生骨性结合，有利于骨长入。
可见，本发明的置换假体的弹性半球杯10具有一定的弹性变形能力，具有足够的亲水性，在关节滑液环境下，具有良好的微弹-流体润滑能力；此外，在弹性半球杯10的内壁面11具有多孔结构20，用于与患者自体健康骨组织发生骨性结合。该置换假体在植入过程中，不需要引入骨水泥进行固定，同时具有与人体自身关节软骨接近的弹性变形能力，可大大提升患者的生存质量。
优选地，本实施例中的弹性半球杯10应为具有生物活性的生物医用弹性材料，能够随着载荷的施加，发生一定的形变，以适应人体的生理特性。具体设置时，弹性半球杯10采用但不限于热塑性聚氨酯、硅橡胶、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、尼龙等材料制作而成。
优选地，弹性半球杯10和多孔结构20之间通过注塑模压法结合在一起，结构稳定可靠。
实际加工时，本实施例中的弹性半球杯10通过压铸模制或者注射成型，当然，在本发明的其他实施例中，还可以采用其他方式来制作弹性半球杯10，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。
通过喷涂或喷砂或烧结等方式形成多孔结构20，以促进骨长入，或进行钙磷沉积以提高生物活性。
多孔结构20为具有骨小梁结构的钛合金或不锈钢或氮化硅，结构稳定可靠，通过骨小梁结构的作用，便于为骨长入提供空间。为了骨长入，本实施例中的骨小梁结构处还可以增加支撑结构支撑，能够增大骨小梁结构处的空降，便于骨长入，提高本实施例中的骨置换架体的使用寿命。
为了保证整个置换架体的结构稳定性，本实施例中的多孔结构20内嵌于弹性半球杯10预定深度。
参见图1和图2所示，在本发明的第一实施例中，多孔结构20为多个，多个多孔结构20沿内壁面11的靠近弹性半球杯10的杯口处的上边缘的周向间隔设置，从而实现股骨头固定和防脱为效果。
参见图3和图4所示，在本发明的第二实施例中，多孔结构20呈圆弧条状结构，多条圆弧条状结构的多孔结构20沿弹性半球杯10的内壁交错布置，从而实现股骨头固定和防脱为效果。
参见图5至图7所示，在本发明的第三实施例中，多孔结构20呈圆环条状结构，圆环条状结构布置在弹性半球杯10的内壁面11的底部或上边缘，且圆环条状结构的中心线与弹性半球杯10的中心线一致，从而实现更好的股骨头固定和防脱位效果。
当然，在本发明的其他实施例中，还可以在弹性半球杯10的内壁面11上全部安装或者加工形成上述的多孔结构20，结构简单，便于实现。该多孔结构20可根据患者健康骨组织的骨质情况，采用不同分布类型的内部多孔结构20，部分分布类型可如附图1至7所示，其他适合患者骨质的多孔结构分布类型也是可以接受的。
下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的一些实施例，但是本发明并不限于本文中所描述的实施例。
以股骨头表面修复为例，本发明提供了一种用于患者自体股骨头损伤修复的髋关节表面置换假体。该置换假体的表面为弹性半球杯10或近半球杯弹性杯。具体地，弹性半球杯10具有一定的弹性变形能力，具有足够的亲水性，在关节滑液环境下，具有良好的微弹-流体润滑能力；此外，在弹性半球杯10的内表面具有局部地或分散的多孔结构20，用于与患者自体健康骨组织发生骨性结合。
参见图1至图7，本实施例是为了替换患者受损的股骨头表面，其弹性半球杯10与患者健康的髋臼窝或人造髋臼窝接触，传导载荷并发生相对运动，由于弹性半球杯10的耐摩擦性，能够减少关节面之间的摩擦磨损，延长装置的寿命。同时，在髋关节承重的情况下，通过弹性半球杯10可以实现缓冲功能，模拟天然股骨头表面关节软骨的弹性功能，从而提高患者的体验效果。
本实施例中，弹性半球杯10的内壁面11和外壁面12半球形或近半球形，其厚度范围为3-8mm。
本实施例中，弹性半球杯10的内壁面11局部分散着微孔或多孔结构20，可促进骨长入，图1至7分别展示了多孔结构20的不同分布类型。
本实施例中，弹性半球杯10的材质可为热塑性聚氨酯，多孔结构20可为骨小梁结构的钛合金，两者可通过注塑模压法结合在一起，骨小梁结构趋于可适当增加支撑结构。
本实施例中，弹性半球杯10的内壁面11可设置局部分散的骨小梁结构，骨小梁部件可嵌入弹性半球杯10内一定深度，实现弹性半球杯10与多孔结构20一体化设置。优选地，本实施例中的骨小梁结构的材料可为其他医用刚性材料，如钛合金，不锈钢，氮化硅等。
弹性半球杯10为具有生物活性的医用弹性材料，其硬度应与人体关节软骨接近，如60A-90A，包括但不限于热塑性聚氨酯、硅橡胶、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、尼龙等。
弹性半球杯10的内壁面11可以通过喷涂、喷砂、烧结等形成多孔结构20以促进骨长入，或进行钙磷沉积以提高生物活性。
以本实施例为例，可以采用的手术方法如下，值得说明的是，具体手术方案，由医生根据实际情况制定，并不仅限于此：
(1)术前患膝侧MRI，通过3D影像学重建患者骨骼及软组织的三维模型，通过与健康骨质的对比，测量受损侧骨-软骨缺损区的面积大小及深度，选择合适的关节表面修复装置的大小和厚度。
(2)患者患肢神经阻滞麻醉，取平卧位。依据术前患膝MRI选择膝前内或前外侧入路，逐层起开皮肤、皮下阻滞、筋膜，沿髌骨内或外侧支持带切开并钝性分离股四头肌远端肌肉，切开关节囊，将髌骨推至侧方，完全暴露关节腔。
(3)用专用器械切除关节表面的受损组织或瘢痕组织，评估患者骨质，依据选择的弹性表面修复装置多孔结构的分布类型，在患者健康骨质上钻出相应的髓腔。
(4)依据多孔结构分布区域，定位弹性关节表面修复装置，采用配套的关节表面修复体移植打压器将合适尺寸的关节表面修复装置打压至患者暴露出的骨床中。
(5)检查植入物的稳定性，复位髌骨，反复屈伸活动患者膝关节检查移植的骨-软骨修复装置是否稳定。
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：
本发明的置换假体的弹性半球杯具有良好的弹性变形能力及耐磨损性，可以很好的模拟天然的关节面，减少了关节之间的摩擦磨损，同时内表面的多孔结构可以实现与患者健康骨组织之间的骨性结合，尽可能地保留了患者的健康骨质，同时延长了修复装置的寿命。
以上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 (10)

1.一种置换假体，其特征在于，包括弹性半球杯(10)和设置在所述弹性半球杯(10)的内壁面(11)上的多孔结构(20)。
2.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述弹性半球杯(10)采用热塑性聚氨酯或硅橡胶或聚四氟乙烯或聚乙烯醇或尼龙制作而成。
3.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述弹性半球杯(10)和所述多孔结构(20)之间通过注塑模压法结合在一起。
4.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述弹性半球杯(10)通过压铸模制或者注射成型。
5.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)通过喷涂或喷砂或烧结等方式形成。
6.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)为具有骨小梁结构的钛合金或不锈钢或氮化硅。
7.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)内嵌于所述弹性半球杯(10)预定深度。
8.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)为多个，多个所述多孔结构(20)沿所述内壁面(11)的靠近所述弹性半球杯(10)的杯口的周向间隔设置。
9.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)呈圆弧条状结构，多条圆弧条状结构的所述多孔结构(20)沿所述弹性半球杯(10)的内壁面(11)交错布置。
10.根据权利要求1所述的置换假体，其特征在于，所述多孔结构(20)呈圆环条状结构，所述圆环条状结构布置在所述弹性半球杯(10)的内壁面(11)的底部或顶部，且所述圆环条状结构的中心线与所述弹性半球杯(10)的中心线一致。
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