CN111588518A - 一种髋关节假体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种髋关节假体，包括髋臼外杯、髋臼内衬、球头，所述髋臼外杯外侧设置有加厚套，所述髋臼内衬位于髋臼外杯内部，所述球头位于髋臼内衬内部，所述球头和髋臼内衬接触的下端设置有若干个半球凹槽，所述半球凹槽内设置有滚珠，所述滚珠和髋臼内衬内壁接触，所述髋臼内衬外壁上端一周设置有若干个花瓣凸起，所述花瓣凸起下端设置有条状凸起，所述髋臼外杯侧壁和条状凸起相对应的位置设置有异形方孔，所述加厚套侧壁上和异形方孔对应的位置设置有方形孔，所述异形方孔和方形孔内设置有异形活动块。本发明公开的一种髋关节假体，减小了髋臼内衬和球头之间的摩擦，在安装髋臼外杯时可对髋臼外杯做预固定，减少安装失败的风险。

Description

一种髋关节假体
技术领域
本发明涉及髋关节置换领域，具体是一种髋关节假体。
背景技术
人体髋关节由股骨头和髋臼窝组成，是典型的髋臼关节，位于人体大腿根部，是人体的重要关节部位，而股骨头坏死是严重影响髋关节活动的疾病，严重的会造成患者无法行走，只能卧床休息，这时候就需要做髋关节置换手术，即用髋关节假体代替人体的髋关节，代替髋关节活动，现有的髋关节置换手术经过一百多年的发展，已经相当成熟，造福很多股骨头坏死患者。但是现有的髋关节置换手术也存在一些缺陷，一、最为行业内关注的问题之一是髋臼内衬磨损产生微粒的问题，现有的髋臼内衬多是用超高分子聚乙烯材料制造，安装假体后大多数的运动摩擦是发生在球头和髋臼内衬之间，金属球头的磨损率极低，约为0.00400/年，而聚乙烯的磨损率为0.1mm/年，聚乙烯磨损产生的颗粒会导致滑膜炎、关节不稳定、骨溶解和假体松动等一系列的病例反应；二、在髋关节置换手术过程中，现有技术是将髋臼外杯放置在人体髋臼窝中，再用螺钉将髋臼外杯固定在人体髋臼窝上，这个过程中髋臼外杯容易发生偏斜，造成髋臼外杯不能精准安装，如果安装错位需要重新钻孔安装，手术风险增加的同时还会增加患者的痛苦；三、在手术过程中，为了使髋臼窝和髋臼外杯能相匹配，需要用锉刀将髋臼窝打磨成适合髋臼外杯的圆球状，而人体髋臼窝的自然形状是侧壁较厚，底部较薄，髋臼窝和髋臼外杯之间压配的力量应该从侧壁到底部逐渐减小，现有技术中髋臼窝和髋臼外杯的压配力会导致髋臼窝底部骨质压缩量过大，侧壁压缩量过小的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种髋关节假体，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种髋关节假体，包括髋臼外杯、髋臼内衬、球头，所述髋臼外杯是半球体，用于放置于人体髋臼窝，和传统髋臼外杯相同，所述髋臼内衬是半球体，和传统髋臼内衬相同，用超高分子聚乙烯材料制成，所述球头是不规则球体，和传统球头材料相同，所述髋臼外杯外侧设置有加厚套，所述加厚套是半球环状结构，下端开口，所述髋臼内衬位于髋臼外杯内部，所述球头位于髋臼内衬内部，所述球头和髋臼内衬接触的下端设置有若干个半球凹槽，所述同一水平面上有四个半球凹槽，所述同一水平面上的半球凹槽直径相同，所述半球凹槽内设置有滚珠，所述同一水平面上的滚珠的直径相同，所述滚珠和髋臼内衬内壁接触，所述球头的下端不是规则的球体，和髋臼内衬的下端内壁之间形成一个空间，这个空间使球头下端和髋臼内衬不接触，而使滚珠和髋臼内衬接触，球头和髋臼内衬之间的滑动运动变为了滚珠和髋臼内衬之间的滚动运动，摩擦系数减少，使髋臼内衬的磨损率减少，患病几率减少，使用年限增加，所述髋臼内衬外壁上端一周设置有若干个花瓣凸起，所述花瓣凸起是四分之一的球体，用于使髋臼内衬和髋臼外杯压配，所述花瓣凸起下端设置有条状凸起，所述条状凸起和花瓣凸起无缝接触，所述条状凸起设置于髋臼内衬外壁上端一周，用于给予异形活动块压力，所述髋臼外杯侧壁和条状凸起相对应的位置设置有异形方孔，所述异形方孔是端面为正方形的长方体，所述加厚套侧壁上和异形方孔对应的位置设置有方形孔，所述方形孔的端面和异形方孔的端面一致，所述异形方孔和方形孔内设置有异形活动块，所述异形活动块和异形方孔、方形孔之间具有一定的摩擦力，在髋臼外杯安装前不会被压出，在髋臼内衬压配入髋臼外杯时，异形活动块被压出。
优选的，所述球头的侧壁上端和髋臼内衬之间是无缝隙接触，防止球头和髋臼内衬之间滑脱，所述球头的侧壁下端和底部与髋臼内衬之间有空隙，该空隙使球头的侧壁下端和底部与髋臼内衬之间不接触，减少摩擦，所述球头和髋臼内衬之间的缝隙从侧壁到底部依次变大，所述半球凹槽从球头的侧壁到底部依次变大，所述滚珠从球头的侧壁到底部依次变大，所述滚珠可以在半球凹槽内万向滚动，所述滚珠和髋臼内衬的内壁之间无缝接触。
优选的，所述髋臼外杯和花瓣凸起相对应的位置设置有若干个花瓣凹槽，所述花瓣凹槽和花瓣凸起刚好卡配，所述条状凸起下端是一号弧线面，所述一号弧线面用于给予异形活动块压力，所述异形活动块和条状凸起接触的一端是二号弧线面和三号弧线面，当髋臼内衬下压进入髋臼外杯时，条状凸起同时被下压，使一号弧线面先和三号弧线面相遇再和二号弧线面相遇，所述一号弧线面和二号弧线面的弧面方向相同，一号弧线面和二号弧线面相遇时，髋臼内衬完全压配进入髋臼外杯内，异形活动块被压出，所述一号弧线面和三号弧线面的弧面方向相反，方便条状凸起顺利下压使异形活动块被压出。
优选的，所述异形活动块中端设置有一号环形凹槽和一号环形凸起，所述异形方孔内和一号环形凹槽对应的位置设置有二号环形凸起，所述异形方孔和一号环形凸起对应的位置设置有二号环形凹槽，髋臼内衬完全压配进入髋臼外杯内时，异形活动块被压出，一号环形凹槽和二号环形凸起完全卡接，一号环形凸起和二号环形凹槽完全卡接，异形活动块被固定。
优选的，所述异形活动块远离二号弧线面和三号弧线面的一端设置有尖锥，在髋关节置换手术中，用螺钉将髋臼外杯固定在人体髋臼窝上，这个过程中髋臼外杯容易发生偏斜，造成髋臼外杯不能精准安装，当髋臼内衬完全压配进入髋臼外杯内时，异形活动块被压出，尖锥被压配入髋臼窝的骨质内，尖锥用于在螺钉固定前，初始稳定住髋臼外杯的位置，防止髋臼外杯安装偏移。
优选的，所述加厚套内壁一周设置有若干个开槽，所述髋臼外杯和开槽对应的位置设置有若干个壁凸，所述开槽和壁凸相互卡接，使加厚套固定于髋臼外杯上，加厚套的厚度可以根据患者髋臼窝的形状更换，所述加厚套、开槽和壁凸的厚度沿着髋臼外杯的侧壁至底部逐渐变薄，人体髋臼窝的自然形状是侧壁较厚，底部较薄，加厚套、开槽和壁凸的形状可以适应人体髋臼窝的形状，使髋臼窝和髋臼外杯之间压配的力道从侧壁到底部逐渐减小，所述开槽和壁凸的形状适配。
优选的，所述加厚套和髋臼外杯的侧壁接触，所述加厚套和髋臼外杯的底部不接触，符合人体髋臼窝的形状。
优选的，所述髋臼外杯、髋臼内衬和加厚套侧壁上设置有固定孔，所述固定孔内用于打入螺钉，使髋臼外杯、髋臼内衬和加厚套侧壁固定于髋臼窝内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在球头和髋臼内衬接触的底部压配安装有不同尺寸的滚珠，使球头和髋臼内衬之间接触的面积减少，且球头和髋臼内衬之间的运动方式从传统的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少了两者之间的摩擦力，使髋臼内衬经过摩擦产生的微粒减少，有效减缓或者避免聚乙烯磨损导致的滑膜炎、关节不稳定、骨溶解和假体松动等一系列的病例反应；
2、本发明在髋臼外杯上设置了异形活动块，使髋臼内衬压配进入髋臼外杯时，髋臼外杯和髋臼窝之间有相对的固定作用，再打入螺钉时，螺钉不易打歪，髋臼外杯不易在螺钉的作用力下安装偏斜，减小了手术难度。
3、本发明在髋臼外杯外侧设置了加厚套，使髋臼外杯和髋臼窝接触的侧壁压配力较大，髋臼外杯和髋臼窝接触的底部压配力减小甚至趋近于零压力接触，符合人体髋臼窝的构造。
附图说明
图1为本发明一种髋关节假体的俯视图；
图2为本发明一种髋关节假体的A-A处剖面图；
图3为本发明一种髋关节假体的B-B处剖面图；
图4为本发明一种髋关节假体的球头正视图；
图5为本发明一种髋关节假体球头的C-C处剖面图；
图6为本发明一种髋关节假体球头的D-D处剖面图；
图7为本发明一种髋关节假体球头的E-E处剖面图；
图8为本发明一种髋关节假体髋臼内衬的剖视图；
图9为本发明一种髋关节假体髋臼外杯的剖视图；
图10为本发明一种髋关节假体异形活动块的剖视图；
图11为本发明一种髋关节假体尖锥的立体图；
图12为本发明一种髋关节假体加厚套的剖视图；
图13为本发明一种髋关节假体髋臼外杯安装前结构示意图；
图14为本发明一种髋关节假体异形活动块安装后结构示意图。
附图标记：1、髋臼外杯；2、髋臼内衬；3、球头；4、加厚套；5、半球凹槽；6、滚珠；7、花瓣凸起；8、条状凸起；9、异形方孔；10、方形孔；11、异形活动块；12、一号弧线面；13、二号弧线面；14、三号弧线面；15、一号环形凹槽；16、一号环形凸起；17、二号环形凸起；18、二号环形凹槽；19、尖锥；20、开槽；21、壁凸；22、固定孔；23、假设线；24、花瓣凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1～14，本发明中，一种髋关节假体，包括髋臼外杯1、髋臼内衬2、球头3，髋臼外杯1是半球体，用于放置于人体髋臼窝，和传统髋臼外杯相同，髋臼内衬2是半球体，和传统髋臼内衬相同，用超高分子聚乙烯材料制成，球头3是不规则球体，和传统球头材料相同，球头3的形状如图4所示，其中假设线23是不存在的，假设线23是规则球体的线，球头3的形状下端是椭球的，髋臼外杯1外侧设置有加厚套4，加厚套4是半球环状结构，下端开口，即图12所示，髋臼内衬2位于髋臼外杯1内部，球头3位于髋臼内衬2内部，球头3和髋臼内衬2接触的下端设置有若干个半球凹槽5，如图5、6、7所示，同一水平面上有四个半球凹槽5，同一水平面上的半球凹槽5直径相同，半球凹槽5内设置有滚珠6，同一水平面上的滚珠6的直径相同，滚珠6和髋臼内衬2内壁接触，如图2、3所示，球头3的下端不是规则的球体，和髋臼内衬2的下端内壁之间形成一个空间，这个空间使球头3下端和髋臼内衬2不接触，而使滚珠6和髋臼内衬2接触，球头3和髋臼内衬2之间的滑动运动变为了滚珠6和髋臼内衬2之间的滚动运动，摩擦系数减少，使髋臼内衬2的磨损率减少，患病几率减少，使用年限增加，髋臼内衬2外壁上端一周设置有若干个花瓣凸起7，花瓣凸起7是四分之一的球体，用于使髋臼内衬2和髋臼外杯1压配，花瓣凸起7下端设置有条状凸起8，条状凸起8设置于髋臼内衬2外壁上端一周，用于给予异形活动块11压力，髋臼外杯1侧壁和条状凸起8相对应的位置设置有异形方孔9，异形方孔9是端面为正方形的长方体，加厚套4侧壁上和异形方孔9对应的位置设置有方形孔10，方形孔10的端面和异形方孔9的端面一致，异形方孔9和方形孔10内设置有异形活动块11，异形活动块11和异形方孔9、方形孔10之间具有一定的摩擦力，在髋臼外杯1安装前不会被压出，即图13所示，在髋臼内衬2压配入髋臼外杯时，异形活动块11被压出，即图14所示。
球头3的侧壁上端和髋臼内衬2之间是无缝隙接触，即图3中f段球头3和髋臼内衬2无缝隙接触，防止球头3和髋臼内衬2之间滑脱，球头3的侧壁下端和底部与髋臼内衬2之间有空隙，该空隙使球头3的侧壁下端和底部与髋臼内衬2之间不接触，减少摩擦，球头3和髋臼内衬2之间的缝隙从侧壁到底部依次变大，半球凹槽5从球头3的侧壁到底部依次变大，滚珠6从球头3的侧壁到底部依次变大，滚珠6可以在半球凹槽5内万向滚动，球头3同一水平截面上的半球凹槽5和滚珠6半径相等。
髋臼外杯1和花瓣凸起7相对应的位置设置有若干个花瓣凹槽24，花瓣凹槽24和花瓣凸起7刚好卡配，如图8所示，条状凸起8下端是一号弧线面12，一号弧线面12用于给予异形活动块11压力，如图10所示，异形活动块11和条状凸起8接触的一端是二号弧线面13和三号弧线面14，当髋臼内衬2下压进入髋臼外杯1时，条状凸起8同时被下压，使一号弧线面12先和三号弧线面14相遇再和二号弧线面13相遇，一号弧线面12和二号弧线面13的弧面方向相同，一号弧线面12和二号弧线面相13遇时，髋臼内衬3完全压配进入髋臼外杯1内，异形活动块11被压出，一号弧线面12和三号弧线面14的弧面方向相反，方便条状凸起8顺利下压使异形活动块11被压出。
如图9、10所示，异形活动块11中端设置有一号环形凹槽15和一号环形凸起16，异形方孔9内和一号环形凹槽15对应的位置设置有二号环形凸起17，异形方孔9和一号环形凸起16对应的位置设置有二号环形凹槽18，髋臼内衬2完全压配进入髋臼外杯1内时，异形活动块11被压出，一号环形凹槽15和二号环形凸17起完全卡接，一号环形凸起16和二号环形凹槽18完全卡接，异形活动块11被固定。
如图10所示，异形活动块11远离二号弧线面13和三号弧线面14的一端设置有尖锥19，尖锥19的形状如图11所示，在髋关节置换手术中，用螺钉将髋臼外杯1固定在人体髋臼窝上，这个过程中髋臼外杯1容易发生偏斜，造成髋臼外杯1不能精准安装，当髋臼内衬2完全压配进入髋臼外杯1内时，异形活动块11被压出，尖锥19被压配入髋臼窝的骨质内，尖锥19用于在螺钉固定前，初始稳定住髋臼外杯1的位置，防止髋臼外杯1安装偏移。
加厚套4内壁一周设置有若干个开槽20，髋臼外杯1和开槽20对应的位置设置有若干个壁凸21，开槽20和壁凸21相互卡接，使加厚套4固定于髋臼外杯1上，加厚套4的厚度可以根据患者髋臼窝的形状更换，加厚套4、开槽20和壁凸21的厚度沿着髋臼外杯1的侧壁至底部逐渐变薄，人体髋臼窝的自然形状是侧壁较厚，底部较薄，加厚套4、开槽20和壁凸21的形状可以适应人体髋臼窝的形状，使髋臼窝和髋臼外杯1之间压配的力道从侧壁到底部逐渐减小，开槽20和壁凸21的形状适配。
加厚套4和髋臼外杯1的侧壁接触，加厚套4和髋臼外杯1的底部不接触，符合人体髋臼窝的形状。
髋臼外杯1、髋臼内衬2和加厚套4侧壁上设置有固定孔22，固定孔22内用于打入螺钉，如图3所示，固定孔22接近髋臼内衬2内壁的一端开口较大，螺钉头部可以卡接在此处，用以保证髋臼外杯1的稳定性，另外螺钉头部的形状和髋臼内衬2的内壁的形状吻合，当滚珠6运动到固定孔22时，螺钉头部可以给予滚珠6支撑力，不会导致滚珠6运动到固定孔22时无着力点，也避免了滚珠6卡在固定孔22内造成球头3运行不畅的问题，使髋臼外杯1、髋臼内衬2和加厚套4侧壁固定于髋臼窝内。
本发明的工作原理是：在髋关节置换手术中，先将人体髋臼窝用锉刀搓成适应形状，再将髋臼外杯1和加厚套4固定，放置于髋臼窝中，再将髋臼内衬2压配进入髋臼外杯1内，使花瓣凸起7和花瓣凹槽2适配，条状凸起8在下压过程中，一号弧线面12先和三号弧线面14相遇，再和二号弧线面13相遇，当髋臼内衬2完全进入髋臼外杯1内时，即一号弧线面12和二号弧线面13相遇时，异形活动块11上的一号环形凹槽15和二号环形凸起17压紧，一号环形凸起16和二号环形凹槽18压紧，尖锥19被压出异形方孔9和方形孔10外，固定于髋臼窝骨质上，将螺钉打入固定孔22内，使髋臼外杯1、髋臼内衬2和加厚套4被完全固定于髋臼窝上，然后将球头3压配进入髋臼内衬2内，当滚珠6和髋臼内衬2内壁相遇时，球头3被完全压配，球头3和髋臼内衬2之间运动时，滚珠6减少两者之间的摩擦力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种髋关节假体，包括髋臼外杯(1)、髋臼内衬(2)、球头(3)，其特征在于：所述髋臼外杯(1)外侧设置有加厚套(4)，所述髋臼内衬(2)位于髋臼外杯(1)内部，所述球头(3)位于髋臼内衬(2)内部，所述球头(3)和髋臼内衬(2)接触的下端设置有若干个半球凹槽(5)，所述半球凹槽(5)内设置有滚珠(6)，所述滚珠(6)和髋臼内衬(2)内壁接触，所述髋臼内衬(2)外壁上端一周设置有若干个花瓣凸起(7)，所述花瓣凸起(7)下端设置有条状凸起(8)，所述髋臼外杯(1)侧壁和条状凸起(8)相对应的位置设置有异形方孔(9)，所述加厚套(4)侧壁上和异形方孔(9)对应的位置设置有方形孔(10)，所述异形方孔(9)和方形孔(10)内设置有异形活动块(11)。
2.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述球头(3)的侧壁上端和髋臼内衬(2)之间是无缝隙接触，所述球头(3)的侧壁下端和底部与髋臼内衬(2)之间有空隙，所述球头(3)和髋臼内衬(2)之间的缝隙从侧壁到底部依变大，所述半球凹槽(5)从球头(3)的侧壁到底部依次变大，所述滚珠(6)从球头(3)的侧壁到底部依次变大，所述球头(3)同一水平截面上的半球凹槽(5)和滚珠(6)半径相等。
3.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述髋臼外杯(1)和花瓣凸起(7)相对应的位置设置有若干个花瓣凹槽(24)，所述条状凸起(8)下端是一号弧线面(12)，所述异形活动块(11)和条状凸起(8)接触的一端是二号弧线面(13)和三号弧线面(14)，所述一号弧线面(12)和二号弧线面(13)的弧面方向相同，所述一号弧线面(12)和三号弧线面(14)的弧面方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述异形活动块(11)中端设置有一号环形凹槽(15)和一号环形凸起(16)，所述异形方孔(9)内和一号环形凹槽(15)对应的位置设置有二号环形凸起(17)，所述异形方孔(9)和一号环形凸起(16)对应的位置设置有二号环形凹槽(18)。
5.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述异形活动块(11)远离二号弧线面(13)和三号弧线面(14)的一端设置有尖锥(19)。
6.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述加厚套(4)内壁一周设置有若干个开槽(20)，所述髋臼外杯(1)和开槽(20)对应的位置设置有若干个壁凸(21)，所述加厚套(4)、开槽(20)和壁凸(21)的厚度沿着髋臼外杯(1)的侧壁至底部逐渐变薄，所述开槽(20)和壁凸(21)的形状适配。
7.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述加厚套(4)和髋臼外杯(1)的侧壁接触，所述加厚套(4)和髋臼外杯(1)的底部不接触。
8.根据权利要求1所述的一种髋关节假体，其特征在于：所述髋臼外杯(1)、髋臼内衬(2)和加厚套(4)侧壁上设置有固定孔(22)。
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