CN110680561A - 股骨上段髋关节假体和应用其的髋关节假体 - Google Patents

Abstract

本发明属于医用假体技术领域，公开了一种股骨上段髋关节假体和应用其的髋关节假体。该股骨上段髋关节假体包括：假体本体，假体本体包括靠近人体股骨颈的小转子侧的承力支撑假体和与承力支撑假体相连且靠近人体股骨颈的大转子侧的辅助支撑假体，承力支撑假体包括实体假体部和与实体假体部相连的位于辅助支撑假体内部的的多个第一缝合孔。其中，多个第一缝合孔靠近人体股骨颈的大转子侧，承力支撑假体构造为实体结构，辅助支撑假体构造为立体多孔结构。本发明的股骨上段髋关节假体能够提高植入后的稳定性。

Description

股骨上段髋关节假体和应用其的髋关节假体

技术领域

本发明属于医用假体技术领域，具体涉及一种股骨上段髋关节假体和应用其的髋关节假体。

背景技术

在现代医学中，髋关节假体置换手术在临床应用非常广泛，其主要应用于股骨颈骨折、骨性髋关节炎、类风湿性关节炎及强直性脊柱炎等患者。目前髋关节假体分为多种类型，其中一种为肿瘤型髋关节假体，其上因设有滑槽、横梁以及缝合孔等结构而能够有效地提高其植入后的固定效果，因此更为实用。肿瘤型髋关节假体包括股骨上段髋关节假体和与其相连的股骨下段髋关节假体。股骨上段髋关节假体主要包括股骨头假体和与股骨头假体相连的用于填充人体的截骨处的截骨段假体，其主要用于治疗肿瘤、骨缺损等需要大面积骨修复的病症患者。

然而，现有技术中的肿瘤型髋关节假体，其股骨上段髋关节假体常制造成全实体金属结构，导致假体本身的刚度增大，容易产生应力遮挡的现象，即由于假体的刚度远远大于骨组织的刚度，骨组织长期处于应力较低的水平，从而使得骨组织可产生因得不到足够的力学刺激而容易造成人体健康的骨质的流失的问题，从而容易造成骨质疏松和远期假体失效的问题，并且全实体结构的假体的重量相对较重，患者在使用时容易产生一定的不适感。另外，现有技术中的股骨上段髋关节假体的表面的骨长入的效果较差，使得假体在植入后的稳定性较差，甚至假体本身还会产生脱落物而对人体造成感染的危害。

针对现有技术的不足，本领域的技术人员急需寻求一种能够提高植入后的稳定性的股骨上段髋关节假体，以弥补现有技术中的缺陷。

发明内容

为了能够提高植入后的稳定性，本发明目的在于提供一种股骨上段髋关节假体。

本发明实施例的股骨上段髋关节假体包括：假体本体，假体本体包括靠近人体股骨颈的小转子侧的承力支撑假体和与承力支撑假体相连且靠近人体股骨颈的大转子侧的辅助支撑假体，承力支撑假体包括实体假体部和与实体假体部相连的位于辅助支撑假体的内部的多个第一缝合孔。其中，多个第一缝合孔靠近人体股骨颈的大转子侧，承力支撑假体构造为实体结构，辅助支撑假体构造为立体多孔结构。

进一步地，辅助支撑假体的纵截面构造为倒三角结构，倒三角结构包括形成在辅助支撑假体的顶部的顶边、与顶边相连且形成在辅助支撑假体的靠近大转子侧的侧边以及连接顶边和侧边的斜边，其中，顶边的长度范围为10mm至20mm，侧边的长度范围为20mm至80mm。

进一步地，辅助支撑假体还包括：形成在辅助支撑假体的靠近大转子侧的侧面上的滑槽，滑槽使辅助支撑假体的侧面上形成有两个滑槽翼，第一缝合孔贯穿两个滑槽翼并在滑槽中形成有第一凹槽；和横向连接两个滑槽翼的至少一个横梁；其中，滑槽和/或横梁由立体多孔结构构成。

进一步地，承力支撑假体还包括：贯穿实体假体部且轴线平行于第一缝合孔的植骨孔，其中，植骨孔的内部填充有立体多孔结构。

进一步地，植骨孔包括对称设置在实体假体部上的两个植骨孔段，两个植骨孔段沿朝向彼此的方向逐渐缩小至相互连通。

进一步地，植骨孔段包括形成在实体假体部的表面上的第二凹槽、轴线垂直于第二凹槽且与第二凹槽相连的直孔段以及与直孔段同轴相连的渐缩孔段，其中，第二凹槽、直孔段以及渐缩孔段的内部均形成有立体多孔结构。

进一步地，立体多孔结构的孔隙率范围为20％至60％，立体多孔结构的孔径范围为40μm至100μm。

进一步地，辅助支撑假体的立体多孔结构由激光熔覆技术加工而成。

进一步地，承力支撑假体还包括连接实体假体部与第一缝合孔的多个第一筋结构，和连接相邻第一缝合孔的第二筋结构。

进一步地，第一缝合孔的壁厚范围为1mm至2mm。

进一步地，承力支撑假体还包括形成在实体假体部的内部且靠近人体股骨颈的小转子侧的多个第二缝合孔，第二缝合孔的轴线与第一缝合孔的轴线平行，其中，第一缝合孔和/或第二缝合孔的内表面构造为光滑的表面。

进一步地，第一缝合孔的数量设置为4个，第二缝合孔的数量设置为3个。

本发明还提出了一种髋关节假体，其包括上述股骨上段髋关节假体和与股骨上段髋关节假体相连的股骨下段髋关节假体。

与现有技术相比，本发明实施例的股骨上段髋关节假体具有以下几方面的优点：

1)本发明实施例的股骨上段髋关节假体形成的立体多孔结构的辅助支撑假体能够与人体的骨小梁结构更为接近，从而可有效地提高成骨细胞的粘附、增值、分化的能力，有效地促进了人体的骨质与辅助支撑假体的快速融合和固定，从而能够有效地提高了患者术后的股骨上段髋关节假体的稳定性，使患者术后有更好的肌力，运动功能更好；

2)辅助支撑假体构造为立体多孔结构还能够在不改变假体本体的整体结构的情况下，降低假体本体的重量，从而可有效地降低患者术后因假体较重而引起的不适感；

3)辅助支撑假体构造为立体多孔结构使得本发明实施例的股骨上段髋关节假体的刚度降低，从而可有效地减少应力遮挡的现象发生，这与现有技术相比，能够有效地减少骨质的流失，提高股骨上段髋关节假体的使用年限，从而可减少假体的翻修，节省巨额的医药费，减少了病患者发病次数及几率；

4)本发明实施例的股骨上段髋关节假体将第一缝合孔构造为实体结构，且位于辅助支撑假体的内部。这样，实体结构不仅能够保证第一缝合孔的强度，从而使得第一缝合孔不易变形，实体结构与立体多孔结构的结合设计，还可提高承力支撑假体与辅助支撑假体连接的稳定性，从而可有效地避免了立体多孔结构的脱落或移位等问题。

附图说明

图1为本发明实施例的股骨上段髋关节假体的结构示意图；

图2为图1所示的股骨上段髋关节假体的侧视图；

图3为图2所示的股骨上段髋关节假体沿A-A方向上的视图；

图4为图3所示的股骨上段髋关节假体沿B-B方向上的视图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种股骨上段髋关节假体做进一步详细的描述。

图1至图4示出了根据本发明实施例的股骨上段髋关节假体100的结构。如图1至图4所示，该股骨上段髋关节假体100包括：假体本体1，结合图3所示，假体本体1包括靠近人体股骨颈的小转子侧的承力支撑假体2和与承力支撑假体2相连且靠近人体股骨颈的大转子侧的辅助支撑假体3，承力支撑假体2包括实体假体部21和与实体假体部21相连的位于辅助支撑假体3的内部的多个第一缝合孔22。其中，多个第一缝合孔22靠近人体股骨颈的大转子侧，承力支撑假体2构造为实体结构，辅助支撑假体3构造为立体多孔结构。

本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在使用时，将假体本体1植入于患者的股骨髓腔内，其中，承力支撑假体2用于与股骨头假体进行连接，以形成对人体的主承力的部分，辅助支撑假体3用于填充股骨髓腔内的其余的骨缺损处。这里需要说明的是，假体本体1的承力支撑假体2与辅助支撑假体3可在股骨上段髋关节假体100的使用前，通过具体的受力分析即可获得。本发明实施例的股骨上段髋关节假体100通过将承力支撑假体2构造为实体结构，辅助支撑假体3构造为立体多孔结构，使得本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在能够通过承力支撑假体2对人体进行有效支撑的同时，立体多孔结构的辅助支撑假体3通过构造为由多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各孔隙相互连通，从而使得本发明实施例的股骨上段髋关节假体100可具有以下几方面的优点：

1)辅助支撑假体3的立体多孔结构能够与人体的骨小梁结构更为接近，从而可有效地提高成骨细胞的粘附、增值、分化的能力，有效地促进了人体的骨质与辅助支撑假体3的部分的快速融合和固定。因此，本发明实施例的股骨上段髋关节假体100能够有效地提高了患者术后的股骨上段髋关节假体100的稳定性，从而使患者术后有更好的肌力，运动功能更好；

2)辅助支撑假体3构造为立体多孔结构还能够在不改变假体本体1的整体结构的情况下，能够有效地降低假体本体1的重量，从而可有效地降低患者术后因假体较重而引起的不适感；

3)辅助支撑假体3构造为立体多孔结构使得本发明实施例的股骨上段髋关节假体100的刚度降低，从而可有效地减少应力遮挡的现象发生，这与现有技术相比，能够有效地减少骨质的流失，提高股骨上段髋关节假体100的使用年限，从而可减少假体的翻修，节省巨额的医药费，减少了病患者发病次数及几率；

4)本发明实施例的股骨上段髋关节假体100将第一缝合孔22构造为实体结构，且位于辅助支撑假体3的内部(如图3所示)。这样，实体结构不仅能够保证第一缝合孔22的强度，从而使得第一缝合孔22不易变形，实体结构与立体多孔结构的结合设计，还可提高承力支撑假体2与辅助支撑假体3连接的稳定性，从而可有效地避免了立体多孔结构的脱落或移位等问题。

优选地，如图3所示，辅助支撑假体3的纵截面可构造为倒三角结构，倒三角结构可包括形成在辅助支撑假体3的顶部的顶边31、与顶边31相连且形成在辅助支撑假体3的靠近大转子侧的侧边32以及连接顶边31和侧边32的斜边33。其中，顶边31的长度范围可为10mm至20mm，侧边32的长度范围可为20mm至80mm。这里需要说明的是，倒三角结构应当为近似的倒三角形，即其顶边31和侧边32可近似看作为直线。顶边31的长度和侧边32的长度可根据具体的使用情况，结合有限元分析进行优化的设计，以保证承力支撑假体2的支撑能力。优选地，侧边32的长度可大于顶边31的长度，以使侧边32能够具有更多的骨质融合的面积，这样，本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在植入人体的股骨髓腔内后，侧边32能够获得更快速的骨质的融合，从而可有效地提高患者术后的恢复效果。此外，三角结构还具有更为稳定的结构特性，从而使得辅助支撑假体3的整体结构更为稳定。

在如图2所示的优选地实施例中，辅助支撑假体3还可包括：形成在辅助支撑假体3的靠近大转子侧的侧面上的滑槽34，滑槽34使辅助支撑假体3的侧面上形成有两个滑槽翼341，第一缝合孔22贯穿两个滑槽翼341并在滑槽34中形成有第一凹槽342；和横向连接两个滑槽翼341的至少一个横梁343(结合图3所示)；其中，滑槽34和/或横梁343由立体多孔结构构成。通过该设置，本发明实施例的股骨上段髋关节假体100通过在辅助支撑假体3上形成有立体多孔结构的滑槽34和横梁343，能够进一步地促进辅助支撑假体3与骨质的融合，从而可进一步地提高本发明实施例的股骨上段髋关节假体100的连接后的稳定性。优选地，横梁343可优选为两个，以保证滑槽翼341的结构强度。优选地，横梁343可与辅助支撑假体3一体成型。具体地，在使用时，将患者的股骨颈部的韧带进行切断处理，并绕过横梁343后进行缝合，即将韧带至于滑槽34形成的空间内，从而可进一步地有利于股骨上段髋关节假体100的固定，同时，还可配合第一缝线孔22将带有骨块的臀中肌一起进行缝合，以更为有效地提高股骨上段髋关节假体100的连接强度。

在如图3所示的优选地实施例中，承力支撑假体2还可包括：贯穿实体假体部21且轴线平行于第一缝合孔22的植骨孔23。其中，植骨孔23的内部可填充有立体多孔结构。通过该设置，本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在植入于患者的股骨髓腔内后，骨质不仅可与辅助支撑假体3进行快速的融合，还可与植骨孔23进行快速的融合，这样，不仅使得辅助支撑假体3能够有效地提高股骨上段髋关节假体100植入后的稳定性，还能够通过承力支撑假体2提高股骨上段髋关节假体100植入后的稳定性。另外，承力支撑假体2与骨质更好的融合还能够提高承力支撑假体2的支撑强度，减小承力支撑假体2部分的应力遮挡，从而可更为有效地减少骨质的流失。

在如图4所示的优选地实施例中，植骨孔23可包括对称设置在实体假体部21上的两个植骨孔段231，两个植骨孔段231沿朝向彼此的方向逐渐缩小至相互连通。通过该设置，植骨孔段231可形成为截面近似于外粗里细的结构，这样，截面较粗的植骨孔段231内的立体多孔结构可使骨质和软组织快速的长入，从而可有效地提高融合效率。而两侧的植骨孔段231相互连通，还能够使两侧的骨质进行有效连接，从而可提高骨长入后的融合强度。

优选地，如图4所示，植骨孔段231可包括形成在实体假体部21的表面上的第二凹槽232、轴线垂直于第二凹槽232且与第二凹槽232相连的直孔段233以及与直孔段233同轴相连的渐缩孔段234。其中，第二凹槽232、直孔段233以及渐缩孔段234的内部均可形成有立体多孔结构。优选地，第二凹槽232的深度范围可为1mm至2mm，形成在第二凹槽232的内部的立体多孔结构的厚度可为1mm至2mm，直孔段233的孔径范围为2mm至5mm。

在一个优选地实施方式中，立体多孔结构的孔隙率范围可为20％至60％，立体多孔结构的孔径范围可为40μm至100μm。需要注意的是，由丝径形成的各孔隙的截面不是规则的圆形，其截面形状可以是各种形状，鉴于此，这里提到的各孔隙的“直径”应当理解为将各孔隙的截面等效为圆形时，该圆形的直径。由于该截面等效为圆形的直径是按照截面的实际面积计算得出，因此所得的直径的数值为精确的数值。通过将由丝径相互交错连接形成的各孔隙相互连通，且将各孔隙的直径大小构造不一致，并对立体多孔结构的孔隙的直径和孔隙率的范围进行具体设置，使得立体多孔结构层的结构与人体的骨小梁结构更为接近。优选地，辅助支撑假体3的顶面的孔隙率范围可大于侧面的孔隙率范围，具有较高的孔隙率的立体多孔结构能够很好的诱导骨长入，这样人体的骨质可快速自然地长入立体多孔结构的孔隙中，而辅助支撑假体3的顶面的孔径可小于侧面的孔径，具有较小的孔径的立体多孔结构能够很好的诱导骨爬行，这样，有效地促进了骨质的长入和爬行，能够有利于股骨上段髋关节假体100在术后与人体骨质快速融合和固定，因此可更为有效地提高了患者术后的恢复效果。

在一个优选地实施方式中，辅助支撑假体3的立体多孔结构可由激光熔覆技术加工而成。激光熔覆技术是指在承力支撑假体2的表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和承力支撑假体2的表面的薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与承力支撑假体2的材料成冶金结合的表面涂层的工艺方法，即在承力支撑假体2的表面形成的辅助支撑假体3。通过该方法加工而成的辅助支撑假体3一方面可有效地保证承力支撑假体2的自身强度，从而能够有效地保证本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在植入人体后的稳定性，另一方面，辅助支撑假体3的材料可选择的种类也更为多样，从而可与人体的患处更为匹配，提高了本发明实施例的股骨上段髋关节假体100的适用性。

优选地，立体多孔结构的材料可以是钛合金、纯钛或钽金属等。优选地，立体多孔结构由钛合金材料制成，优选由Ti6Al4V制成。

在如图3所示的优选的实施例中，承力支撑假体2还可包括连接实体假体部21与第一缝合孔22的多个第一筋结构24，和连接相邻第一缝合孔22的第二筋结构25，以提高实体假体部21与第一缝合孔22的连接强度。优选地，第一筋结构24和第二筋结构25的厚度范围可为2mm至5mm。还优选地，第一筋结构24和第二筋结构25的厚度可相同，也可不同。还优选地，第一筋结构24的厚度可沿靠近辅助支撑假体3的顶部方向逐渐增大，从而可有效地保证各第一缝合孔22的强度。

优选地，第一缝合孔22的壁厚范围为1mm至2mm，以提高缝线通过第一缝合孔22进行缝合时的强度。

回到图1，优选地，承力支撑假体2还可包括形成在实体假体部21的内部且靠近人体股骨颈的小转子侧的多个第二缝合孔26，第二缝合孔26的轴线可与第一缝合孔22的轴线平行。其中，第一缝合孔22和/或第二缝合孔26的内表面构造为光滑的表面，以利于缝线在固定软组织时，缝线更为结实，不易被磨断。优选地，第一缝合孔22的边缘构造为光滑的表面。

优选地，第一缝合孔22和第二缝合孔26可构造为直径范围为2mm至6mm的圆形孔，其具体的分布位置可与人体股骨颈的下部的两个粗隆的位置相对应。进一步优选地，第一缝合孔22和第二缝合孔26的排列可与相对应的大转子侧和小转子侧的生理弧度相吻合，从而使得上述股骨上段髋关节假体100能够更有利于手术的操作，进而可便于其缝合和术后骨整合。

优选地，第一缝合孔22的数量可设置为4个，第二缝合孔26的数量可设置为3个。其中，第一缝合孔22的数量设置为4个可避免造成辅助支撑假体3的底部的壁厚较薄而降低其自身的结构强度的问题发生；而第二缝合孔26的数量设置为3个，与现有技术相比，又可提高小转子侧的缝合强度，从而可有效地提高本发明实施例的股骨上段髋关节假体100在植入后的稳定性。

本发明还提出了一种髋关节假体，其包括上述股骨上段髋关节假体100和与股骨上段髋关节假体100相连的股骨下段髋关节假体。其中，股骨下段髋关节假体可通过燕尾槽的结构与股骨上段髋关节假体100进行连接，从而使得股骨下段髋关节假体可选择为现有技术中的任一规格，进而可使本发明实施例的髋关节假体的适用范围更广。当然，结合上文可知，包括上述股骨上段髋关节假体100的髋关节假体可具有更好的植入后的稳定效果。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (13)

1.一种股骨上段髋关节假体，其特征在于，包括：

假体本体，所述假体本体包括靠近人体股骨颈的小转子侧的承力支撑假体和与所述承力支撑假体相连且靠近人体股骨颈的大转子侧的辅助支撑假体，所述承力支撑假体包括实体假体部和与所述实体假体部相连的位于所述辅助支撑假体的内部的多个第一缝合孔，其中，所述多个第一缝合孔靠近人体股骨颈的大转子侧，所述承力支撑假体构造为实体结构，所述辅助支撑假体构造为立体多孔结构。

2.根据权利要求1所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述辅助支撑假体的纵截面构造为倒三角结构，所述倒三角结构包括形成在所述辅助支撑假体的顶部的顶边、与所述顶边相连且形成在所述辅助支撑假体的靠近所述大转子侧的侧边以及连接所述顶边和所述侧边的斜边，其中，所述顶边的长度范围为10mm至20mm，所述侧边的长度范围为20mm至80mm。

3.根据权利要求2所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述辅助支撑假体还包括：形成在所述辅助支撑假体的靠近所述大转子侧的侧面上的滑槽，所述滑槽使所述辅助支撑假体的侧面上形成有两个滑槽翼，所述第一缝合孔贯穿两个所述滑槽翼并在所述滑槽中形成有第一凹槽；和横向连接两个所述滑槽翼的至少一个横梁；其中，所述滑槽和/或所述横梁由所述立体多孔结构构成。

4.根据权利要求1所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述承力支撑假体还包括：贯穿所述实体假体部且轴线平行于所述第一缝合孔的植骨孔，其中，所述植骨孔的内部填充有立体多孔结构。

5.根据权利要求4所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述植骨孔包括对称设置在所述实体假体部上的两个植骨孔段，两个所述植骨孔段沿朝向彼此的方向逐渐缩小至相互连通。

6.根据权利要求5所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述植骨孔段包括形成在所述实体假体部的表面上的第二凹槽、轴线垂直于所述第二凹槽且与所述第二凹槽相连的直孔段以及与所述直孔段同轴相连的渐缩孔段，其中，所述第二凹槽、所述直孔段以及所述渐缩孔段的内部均形成有立体多孔结构。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述立体多孔结构的孔隙率范围为20％至60％，所述立体多孔结构的孔径范围为40μm至100μm。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述辅助支撑假体的立体多孔结构由激光熔覆技术加工而成。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述承力支撑假体还包括连接所述实体假体部与所述第一缝合孔的多个第一筋结构，和连接相邻所述第一缝合孔的第二筋结构。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述第一缝合孔的壁厚范围为1mm至2mm。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述承力支撑假体还包括形成在所述实体假体部的内部且靠近人体股骨颈的小转子侧的多个第二缝合孔，所述第二缝合孔的轴线与所述第一缝合孔的轴线平行，其中，所述第一缝合孔和/或所述第二缝合孔的内表面构造为光滑的表面。

12.根据权利要求11所述的股骨上段髋关节假体，其特征在于，所述第一缝合孔的数量设置为4个，所述第二缝合孔的数量设置为3个。

13.一种髋关节假体，其特征在于，包括根据权利要求1至12中任一项所述的股骨上段髋关节假体和与所述股骨上段髋关节假体相连的股骨下段髋关节假体。

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