CN111513893A - 一种双动半骨盆假体结构和实验平台 - Google Patents

一种双动半骨盆假体结构和实验平台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，提供了一种双动半骨盆假体结构。包括：依次连接的髂骨托翼、髋臼杯、大球头内衬、小球头内衬和股骨柄，所述小球头内衬带动所述股骨柄在所述大球头内衬中活动；所述大球头内衬和所述小球头内衬同心配合，所述大球头内衬的内壁设有防脱位卡槽，所述大球头内衬内安装有外锁环，所述外锁环的外壁设有与所述防脱位卡槽配合的倒刺式卡槽，所述小球头内衬压入所述大球头内衬、所述外锁环中，所述外锁环内侧的弧形卡槽对所述小球头内衬完成限位。本发明的有益效果在于：外锁环开设倒刺式锁紧结构，将小球头内衬锁在大球头内衬里防止脱位；采用双动结构加大了半骨盆假体在人体中的活动角度，可以满足患者正常生理活动。

Description

一种双动半骨盆假体结构和实验平台
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，是涉及一种双动半骨盆假体结构。
背景技术
骨盆由左、右髋骨、髋臼和骶、尾骨以及其间的骨连接构成，而骨盆骨肿瘤是骨盆损伤中较为常见的一种疾病，由于其结构形态复杂，致使骨盆肿瘤的切除存在一定的挑战性。
由于骨盆肿瘤的切除会造成骨缺损，而骨缺损则需要通过骨盆重建以实现患者的骨盆与其它骨组织间的连续性和稳定性，从而维持患者必要的日常生活，如坐立和行走。由于每个患者的骨盆肿瘤位置不同，使得肿瘤切除后的骨缺损程度不同，而现有骨盆假体无法满足对不同骨缺损程度患者的适用性，不能很好的实现髋臼旋转中心的恢复。
现有技术CN110664516A涉及一种骨盆假体，包括骨盆托和髋臼杯，可拆卸安装于骨盆托上且用于连接髋臼杯的连接机构；连接机构包括安装于骨盆托上的第一连接柱，安装于髋臼杯上的第二连接柱以及用于连接第一连接柱和第二连接柱的支撑臂；支撑臂构造成通过调整第一连接柱与骨盆托的角度以及第二连接柱与髋臼杯的角度，能够恢复髋臼杯的旋转中心。能满足不同截骨情况的髋臼旋转中心恢复，具有结构简单、可量产、适用性广和易于推广等特点。
现有技术CN201533881U公开了一种骨盆髋白假体，用于植入替代人体髖臼，包括髂骨托翼和金属外杯，其中:髂骨托翼与人体髂骨固定连接，金属外杯与人体坐骨及耻骨固定连接；髂骨托翼下部没有锥形凹槽，金属外杯外侧设有与锥形凹槽的尺寸相匹配的锥形连接部，锥形连接部嵌入锥形凹槽并以可旋转方式固定。本发明骨盆髋臼假体,安装简单，手术时间短、强度小，术后长期牢固可靠，不易脱位、松动、折断或变形，术后恢复效果好。
但是，现有技术中的骨盆假体采用固定内衬的形式，旋转范围受限，此外，由于因髋关节活动受限，髋臼脱臼的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双动半骨盆假体结构，以解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双动半骨盆假体结构，包括：依次连接的髂骨托翼、髋臼杯、大球头内衬、小球头内衬和股骨柄，所述小球头内衬带动所述股骨柄在所述大球头内衬中活动；所述大球头内衬和所述小球头内衬同心配合，所述大球头内衬的内壁设有防脱位卡槽，所述大球头内衬内安装有外锁环，所述外锁环的外壁设有与所述防脱位卡槽配合的倒刺式卡槽，所述小球头内衬压入所述大球头内衬、所述外锁环中，所述外锁环内侧的弧形卡槽对所述小球头内衬完成限位。
可选实施例中，所述弧形卡槽的半径逐渐减小，所述弧形卡槽的上端开口半径小于其下端开口半径；所述外锁环还具有导向槽，所述导向槽的上端开口半径大于其下端开口半径。
可选实施例中，所述髋臼杯和所述大球头内衬为超半径配合，所述超半径范围为4-6mm；所述髋臼杯的开口半径小于所述髋臼杯内腔的半径。
可选实施例中，所述髂骨托翼的表面设有骨小梁结构，所述骨小梁结构的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm。
可选实施例中，所述髂骨托翼还设有钉孔二、锥孔一和若干个钉孔一，所述钉孔一和钉孔二中穿设自攻螺钉。
可选实施例中，所述髋臼杯上设有具有锥度的凸台一，所述凸台一与所述锥孔一锥度配合；所述髋臼杯上还设有若干个钉孔三，所述钉孔三中穿设自攻螺钉。
可选实施例中，所述髋臼杯采用钛合金材料机加工制作；所述髋臼杯的外表面3D打印骨小梁结构，所述骨小梁结构的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm；所述髋臼杯的内表面抛光处理。
可选实施例中，所述小球头内衬设有锥孔二，所述锥孔二与所述股骨柄中锥形的凸台二锥度配合。
可选实施例中，所述小球头内衬在所述大球头内衬中的活动范围为-58°—+58°。
可选实施例中，所述大球头内衬、小球头内衬、外锁环为高分子聚乙烯材质；所述髂骨托翼、股骨柄为3D打印钛合金材质。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明双动半骨盆假体结构中的髋臼端与大球头内衬采用超半径配合方式，配合牢靠不易发生脱位；大球头内衬与小球头内衬采用外锁环开设倒刺式锁紧结构将小球头内衬锁在大球头内衬里，可有效防止脱位。
(2)本发明中的双动半骨盆假体结构采用双动结构，加大了半骨盆假体在人体中的活动角度，可以满足患者正常生理活动。
(3)本发明中的双动半骨盆假体结构中的髋臼杯、大球头内衬、外锁环、小球头内衬依次采用压配方式，方便操作，节省了装配时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的髂骨托翼示意图。
图2为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的髂骨托翼剖面图。
图3为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的髋臼杯示意图。
图4为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的髋臼杯剖面图。
图5为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的大球头内衬示意图。
图6为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的大球头内衬剖面图。
图7为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的髋臼杯和大球头内衬装配示意图。
图8为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的小球头内衬示意图。
图9为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的小球头内衬剖面图。
图10为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的外锁环示意图。
图11为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的外锁环剖面图。
图12为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的股骨柄示意图。
图13为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的整体装配示意图。
图14为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的爆炸示意图。
图15为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的股骨柄活动范围示意图。
图16为本发明一实施例提供的双动半骨盆假体结构的自攻螺钉示意图。
其中，图中附图标记为：1、髂骨托翼，1-1、骨小梁结构，1-2、钉孔一，1-3、钉孔二，1-4、锥孔一，2、髋臼杯，2-1、凸台一，2-2、钉孔三，2-3、钉孔四，3、大球头内衬，3-1、防脱位卡槽，4、小球头内衬，4-1、锥孔二，5、外锁环，5-1、倒刺式卡槽，5-2、弧形卡槽，5-3、导向槽，6、股骨柄，6-1、凸台二，7、自攻螺钉。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅附图1-16，本实施例的目的在于提供了一种双动半骨盆假体结构，包括：依次连接的髂骨托翼1、髋臼杯2、大球头内衬3、小球头内衬4和股骨柄6，小球头内衬4带动股骨柄6在大球头内衬3中活动；大球头内衬3和小球头内衬4同心配合，大球头内衬3的内壁设有防脱位卡槽3-1，大球头内衬3内安装有外锁环5，外锁环5的外壁设有与防脱位卡槽3-1配合的倒刺式卡槽5-1，小球头内衬4压入大球头内衬3、外锁环5中，外锁环5内侧的弧形卡槽5-2对小球头内衬4完成限位，如附图15所示，小球头内衬4在大球头内衬3中的活动范围为-58°—+58°，采用双动结构，加大了半骨盆假体在人体中的活动角度，可以满足患者正常生理活动。
具体地，弧形卡槽5-2的半径逐渐减小，弧形卡槽2的上端开口半径小于其下端开口半径；外锁环5还具有导向槽5-3，导向槽5-3的上端开口半径大于其下端开口半径，可方便小球头内衬4压如；通过上述结构及倒刺式结构将小球头内衬4锁在大球头内衬3里，可有效防止脱位。需要指出的是，大球头内衬3下端开设有安装外锁环5的台阶孔，如附图6所示，优选地，外锁环5的外径与大球头内衬3内孔直径同为34mm，大球头内衬3的内腔有一台阶孔在外端面以下4mm处，通过外力挤压外锁环5放入大球头3内腔中，倒刺式卡槽5-1卡在大球头内衬3的台阶孔中，将外锁环5固定在大球头内衬3的内腔中，亦将小球头内衬4锁在里面，可有效防止脱位。
值得一提的是，如附图7所示，髋臼杯2和大球头内衬3为超半径配合，超半径范围为4-6mm，通过外力将大球头内衬3压入到髋臼杯2的内腔中，超半径配合可以形成自锁结构；髋臼杯2的开口半径小于所述髋臼杯2内腔的半径。优选地，髋臼杯2开口端的直径为45mm，内腔直径为46mm，可进一步提高大球头内衬3的限位效果。需要指出的是，髋臼杯2采用钛合金材料机加工制作；优选地，髋臼杯2的外表面3D打印骨小梁结构，骨小梁结构的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm；髋臼杯2的内表面抛光处理。
本实施例中，髂骨托翼1的表面设有骨小梁结构1-1，骨小梁结构1-1的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm。
此外，髂骨托翼1还设有钉孔二1-3、锥孔一1-4和若干个钉孔一1-2，钉孔一1-2和钉孔二1-3中穿设自攻螺钉7，固定到髂骨上。髋臼杯2上设有具有锥度的凸台一2-1，凸台一2-1与锥孔一1-4锥度配合；髋臼杯2上还设有若干个钉孔三2-2，钉孔三2-2中穿设自攻螺钉7，旋入到耻骨与坐骨上面，达到固定的效果。其中，自攻螺钉7的大径为2-4mm，螺距为1-2mm，螺杆长度为30-120mm，如附图16所示。小球头内衬4设有锥孔二4-1，锥孔二4-1与股骨柄6中锥形的凸台二6-1锥度配合。需要指出的是，凸台一2-1与锥孔一1-4的锥度配合、锥孔二4-1与凸台二6-1的锥度配合均为莫氏锥度配合，凸台一2-1、锥孔一1-4、锥孔二4-1和凸台二6-1均带有2°52′的锥度，可完成自锁式的锥度配合，能够准确传递扭矩，补偿同轴误差，便于拆卸。
本实施例中，大球头内衬3、小球头内衬4、外锁环5为高分子聚乙烯材质；髂骨托翼1和股骨柄6为3D打印钛合金材质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双动半骨盆假体结构，包括：依次连接的髂骨托翼(1)、髋臼杯(2)、大球头内衬(3)、小球头内衬(4)和股骨柄(6)，所述小球头内衬(4)带动所述股骨柄(6)在所述大球头内衬(3)中活动；
其特征在于，所述大球头内衬(3)和所述小球头内衬(4)同心配合，所述大球头内衬(3)的内壁设有防脱位卡槽(3-1)，所述大球头内衬(3)内安装有外锁环(5)，所述外锁环(5)的外壁设有与所述防脱位卡槽(3-1)配合的倒刺式卡槽(5-1)，所述小球头内衬(4)压入所述大球头内衬(3)、所述外锁环(5)中，所述外锁环(5)内侧的弧形卡槽(5-2)对所述小球头内衬(4)完成限位。
2.如权利要求1所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述弧形卡槽(5-2)的半径逐渐减小，所述弧形卡槽(2)的上端开口半径小于其下端开口半径；所述外锁环(5)还具有导向槽(5-3)，所述导向槽(5-3)的上端开口半径大于其下端开口半径。
3.如权利要求1所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述髋臼杯(2)和所述大球头内衬(3)为超半径配合，所述超半径范围为4-6mm；所述髋臼杯(2)的开口半径小于所述髋臼杯(2)内腔的半径。
4.如权利要求3所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述髂骨托翼(1)的表面设有骨小梁结构(1-1)，所述骨小梁结构(1-1)的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm。
5.如权利要求4所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述髂骨托翼(1)还设有钉孔二(1-3)、锥孔一(1-4)和若干个钉孔一(1-2)，所述钉孔一(1-2)和钉孔二(1-3)中穿设自攻螺钉(7)。
6.如权利要求5所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述髋臼杯(2)上设有具有锥度的凸台一(2-1)，所述凸台一(2-1)与所述锥孔一(1-4)锥度配合；所述髋臼杯(2)上还设有若干个钉孔三(2-2)，所述钉孔三(2-2)中穿设自攻螺钉(7)。
7.如权利要求6所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述髋臼杯(2)采用钛合金材料机加工制作；所述髋臼杯(2)的外表面3D打印骨小梁结构，所述骨小梁结构的网格孔隙率为50％～80％，孔径为100～300μm，厚度为0.5-1mm；所述髋臼杯(2)的内表面抛光处理。
8.如权利要求7所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述小球头内衬(4)设有锥孔二(4-1)，所述锥孔二(4-1)与所述股骨柄(6)中锥形的凸台二(6-1)锥度配合。
9.如权利要求1所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述小球头内衬(4)在所述大球头内衬(3)中的活动范围为-58°—+58°。
10.如权利要求1所述的双动半骨盆假体结构，其特征在于，所述大球头内衬(3)、小球头内衬(4)、外锁环(5)为高分子聚乙烯材质；所述髂骨托翼(1)、股骨柄(6)为3D打印钛合金材质。
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