CN113230003B

CN113230003B - 髋臼假体

Info

Publication number: CN113230003B
Application number: CN202110506061.5A
Authority: CN
Inventors: 王彩梅; 李志疆
Original assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Current assignee: Beijing AK Medical Co Ltd
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2041-05-10
Also published as: CN113230003A

Abstract

本发明提供了一种髋臼假体，包括：杯体，通孔，设置于杯体的顶部；杯体的底面包括第一平面部，通孔所在的面形成第二平面部，第一平面部和第二平面部之间具有夹角a。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的植入髋臼杯时需要磨削去大量的骨质的问题。

Description

髋臼假体

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种髋臼假体。

背景技术

髋关节发育不良是我国最常见的髋关节炎病因之一。髋关节炎会导致髋关节疼痛、活动受限，严重者丧失劳动力。儿童时期髋关节发育不良患者可通过石膏固定、肌肉松解、截骨矫形等方法治疗，然而仍然有大量患者因为漏诊或者在经过系统治疗之后仍残留轻度髋臼侧覆盖不足的问题，股骨头中心线与髋臼边缘的夹角小于或者等于20度。此类患者在成年后，残余畸形的传统治疗方案为髋臼截骨术，或先行保守治疗，待关节炎形成后行全髋关节置换术治疗。

髋关节发育不良髋臼侧的典型解剖特点是髋臼浅、上缘呈斜坡状骨缺损，前壁薄、后壁厚，伴有大量增生的骨赘。临床表现为一组疾病：髋关节不稳定、股骨头半脱位或脱位并上移、髋臼发育不良。

在相关技术中，使用常规的髋臼杯植入，由于常规的髋臼杯的尺寸固定，若选择大号髋臼杯时需要磨削去大量的骨质，否则髋臼杯的杯缘暴露髋臼沿太多，不利于力学支撑，若选择小号髋臼杯，髋臼杯的上缘缺乏支撑，会带来较多的关节面磨损和不稳定性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种髋臼假体，以解决相关技术中的植入髋臼杯时需要磨削去大量的骨质的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种髋臼假体，包括：杯体，通孔，设置于杯体的顶部；杯体的底面包括第一平面部，通孔所在的面形成第二平面部，第一平面部和第二平面部之间具有夹角a。

进一步地，夹角a的范围在0°至20°之间。

进一步地，髋臼假体还包括翼板，翼板连接于杯体的底部。

进一步地，第一平面部和第二平面部之间的最小距离b与通孔的直径c之间的关系如下：

进一步地，在杯体远离翼板至靠近翼板的方向上，第二平面部和第一平面部之间的距离逐渐增大。

进一步地，髋臼假体还包括连接件和紧固件，翼板上设置有安装孔，连接件设置在安装孔内，紧固件穿入至安装孔内并与连接件限位配合。

进一步地，连接件包括第一孔段和第二孔段，在第一平面部至第二平面部的延伸方向上，第一孔段的直径逐渐缩小，第二孔段的直径逐渐增大，第一孔段和第二孔段之间形成凸部，第一孔段的孔壁为弧形面，第二孔段的孔壁为圆锥面，第二孔段的最大夹角在80°至120°之间。

进一步地，杯体的底部设置有防脱高边，防脱高边与翼板连接。

进一步地，翼板和第一平面部之间的角度在10°至30°之间。

进一步地，翼板的横截面呈弧形状，翼板的厚度由翼板的中间至翼板的两侧逐渐减小，翼板包括弧形基板和位于弧形基板的两侧的弧形限位板，弧形基板和弧形限位板连接，翼板由第二平面部至第一平面部方向凸出设置。

进一步地，翼板上设置有加强筋，加强筋设置于弧形状的开口内，在靠近杯体至远离杯体的方向上，加强筋的截面面积逐渐减小，靠近弧形基板至远离弧形基板的方向上，加强筋的截面面积逐渐减小。

进一步地，杯体和翼板为一体成型结构，杯体和翼板的材质为陶瓷，连接件的材质为金属材料。

应用本发明的技术方案，杯体的顶部设置有通孔，杯体的底面包括第一平面部，通孔所在的面形成第二平面部，第一平面部和第二平面部之间具有夹角。在杯体上设置通孔，将球头放置于杯体内，这样能够使得杯体整体的高度减小，但同时杯体能够有效地包覆住球头，避免球头从杯体内脱出，并且减少了磨削较多的骨质。因此本申请的技术方案能够有效地与患者的骨结构适配，在保证了髋臼边缘平面适应的外展及前倾角的同时使得髋臼底能够具有不同角度。这样使得髋臼假体能够更好地与患者适配，进而有效地提高患者的术后效果。因此本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的植入髋臼杯时需要磨削去大量的骨质的问题。

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立体结构示意图；

图2示出了图1的髋臼假体的剖视示意图；

图3示出了图2的髋臼假体的局部放大图；

图4示出了图1的髋臼假体的另一视角的立体结构示意图；

图5示出了图1的髋臼假体的杯体的立体结构示意图；

图6示出了图1的髋臼假体的整体结构的立体结构示意图；以及

图7示出了图6的髋臼假体的整体结构的剖视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、杯体；11、第一平面部；12、防脱高边；20、通孔；21、第二平面部；30、翼板；31、安装孔；32、弧形基板；33、弧形限位板；34、加强筋；40、连接件；41、凸部；42、第二孔段；43、第一孔段。

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。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，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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发明的范围。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，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。

髋关节发育不良是我国最常见的髋关节炎病因之一。髋关节炎会导致髋关节疼痛、活动受限，严重者丧失劳动力。儿童时期髋关节发育不良患者可通过石膏固定、肌肉松解、截骨矫形等方法治疗，然而仍然有大量患者因为漏诊或者在经过系统治疗之后仍残留轻度髋臼侧覆盖不足的问题，股骨头中心线与髋臼边缘的夹角≤20度。此类患者在成年后，残余畸形的传统治疗方案为髋臼截骨术，或先行保守治疗，待关节炎形成后行全髋关节置换术治疗。

保守治疗方案无法改变关节受力环境及软骨、盂唇退变，效果不佳。现有髋关节发育不良的非保守治疗方法存在以下问题：(1)关节置换无适应的假体，使用传统的髋臼杯，选择大号时需要磨削去大量的骨质，否则杯缘暴露髋臼沿太多，不利于力学支撑，或者选择小号髋臼杯，上缘缺乏支撑，小号髋臼会带来更多的关节面磨损和不稳定；(2)现有髋臼旋转截骨术的手术创伤大、失血多，神经血管损伤等手术并发症率高；(3)盂唇修复等关节镜下微创治疗在缺乏骨性结构纠正的基础上，极易复发和失败。综上所述，现有髋关节发育不良的治疗方法中，要么不适用于早期轻度发育不良患者，要么手术并发症率高，要么极易复发和失败。

为了解决上述的问题，如图1、图2以及图4至图7所示，在本实施例中，髋臼假体包括：杯体10和通孔20。通孔20，设置于杯体10的顶部。杯体10的底面包括第一平面部11，通孔20所在的面形成第二平面部21，第一平面部11和第二平面部21之间具有夹角a。

应用本实施例的技术方案，杯体10的顶部设置有通孔20，杯体10的底面包括第一平面部11，通孔20所在的面形成第二平面部21，第一平面部11和第二平面部21之间具有夹角。在杯体10上设置通孔20，将球头放置于杯体10内，这样能够使得杯体10整体的高度减小，但同时杯体10能够有效地包覆住球头，避免球头从杯体10内脱出，并且减少了磨削较多的骨质。因此本实施例的技术方案能够有效地与患者的骨结构适配，在保证了髋臼边缘平面适应的外展及前倾角的同时使得髋臼底能够具有不同角度。这样使得髋臼假体能够更好地与患者适配，进而有效地提高患者的术后效果。因此本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的植入髋臼杯时需要磨削去大量的骨质的问题。

在图中未示出的实施例中，为了提高杯体的稳定地，杯体的外表面间隔设置有多个三棱筋，三棱筋和人体骨结构接触，这样能够间接地提高杯体的稳定性。

在本实施例中，通孔20的圆心和杯体10的底面的圆心错位设置，同时，杯体10的内球面和外球面偏心设置。上述的设置方式能够使得球头的在杯体10内更加稳定。

如图5所示，在本实施例中，靠近翼板处的杯体的厚度大于远离翼板的杯体的厚度，这样能够提高结构强度。在杯体的底部设置有指示箭头，指示箭头设置在杯体厚度较大的位置。上述的指示箭头为手术机器人或导航用标记，用于手术中识别假体及假体在空间的位置和姿态。

为了保证手术的效果，如图2所示，在本实施例中，夹角a的范围在0°至20°之间。具体地，夹角a的角度为10°，上述设置的夹角，旨在适应髋臼发育不良患者，在保证髋臼边缘平面适应的外展及前倾角(一般是外展40～50度，前倾10～20度)时，髋臼底呈现的不同角度。并且使得杯体10能够包覆住球头，并且能够保证足够大的结构强度。若上述的夹角a大于20°则会导致杯体10无法有效地包覆住球头，并且杯体10在受力时容易损坏。若夹角a小于0°，则会影响植入，并且会限制球头在杯体10内的活动范围，即会影响患者的活动。

为了便于杯体的连接，如图1、图2以及图4至图7所示，在本实施例中，髋臼假体还包括翼板30，翼板30连接于杯体10的底部。翼板30的设置能够便于杯体10的固定。并且翼板30的结构简单，只需要固定翼板30则能够间接地固定杯体10。

如图2所示，在本实施例中，第一平面部11和第二平面部21之间的最小距离b与通孔20的直径c之间的关系如下：

上述的公式能够根据患者的具体尺寸针对性地定制，在保证患者的术后效果的同时，尽量减小削骨，这样更加有利于患者的术后恢复，并且对患者的身体影响较小。

为了提高髋臼假体的结构强度，如图2所示，在本实施例中，在杯体10远离翼板30至靠近翼板30的方向上，第二平面部21和第一平面部11之间的距离逐渐增大。上述的设置能够保证杯体10的整体的结构强度，并且能够对球头的运动进行限制，避免球头的活动角度过大，而影响术后效果。

为了便于髋臼假体和人体骨结构的连接，如图1至图3以及图6和图7所示，在本实施例中，髋臼假体还包括连接件40和紧固件，翼板30上设置有安装孔31，连接件40设置在安装孔31内，紧固件穿入至安装孔31内并与连接件40限位配合。翼板30上设置有安装孔31，紧固件通过安装孔31将翼板30和人体骨结构连接固定，这样的连接方式简单。连接件40的设置能够有限地限制紧固件，避免紧固件直接穿过翼板30。

在图中为使得实施例中，还可以通过粘接的方式连接。

由于杯体和翼板仅为陶瓷材质，无法增加紧固件固定，为了实现紧固件的固定，在翼板上增加安装孔，安装孔的第一孔段朝外，连接件通过紧固件与翼板压配固定。紧固件通过金属材质的连接件实现翼板在髂骨上的固定。如图2和图3所示，在本实施例中，连接件40包括第一孔段43和第二孔段42，在第一平面部11至第二平面部21的延伸方向上，第一孔段43的直径逐渐缩小，第二孔段42的直径逐渐增大，第一孔段43和第二孔段42之间形成凸部41，第一孔段43的孔壁为弧形面，第二孔段42的孔壁为圆锥面，第二孔段42的最大夹角在80°至120°之间。第一孔段43和第二孔段42设置使得紧固件能够倾斜地连接在人体骨结构上，这样能够保证连接的效果。并且凸部41能够与紧固件限位配合，这样能够使得紧固件的位置更加稳定。具体地，在本实施例中第二孔段42的最大夹角为100°，当然只有第二孔段42的最大夹角在80°至120°之间皆能够实现上述的优点。

如图1至图7所示，在本实施例中，杯体10的底部设置有防脱高边12，防脱高边12与翼板30连接。防脱高边12的设置一方面能够防止球头脱出，另一方面能够提高翼板30和杯体10的连接强度，避免翼板0和杯体10破碎损坏。

如图2所示，在本实施例中，翼板30和第一平面部11之间的角度在10°至30°之间。上述的角度能够较好的与人体骨结构配合。

为了避免在髋臼假体植入后不平整，如图1、图2、图4以及图6和图7所示，在本实施例中，翼板30的横截面呈弧形状，翼板30的厚度由翼板30的中间至翼板30的两侧逐渐减小，翼板30包括弧形基板32和位于弧形基板32的两侧的弧形限位板33，弧形基板32和弧形限位板33连接，翼板30由第二平面部21至第一平面部方向凸出设置。翼板30的两侧的厚度小于翼板30中间的厚度，这样使得在翼板30的侧边能够与人体骨结构贴合，避免在人体骨结构上出现凸棱，弧形基板32和弧形限位板33的设置更能够较好地与人体骨结构贴合，这样的设置能够有效地提高术后的恢复效果。

为了提高翼板和杯体的连接强度，同时为了提高髋臼假体的稳定性，如图1、图2以及图6和图7所示，在本实施例中，翼板30上设置有加强筋34，加强筋34设置于弧形状的开口内，在靠近杯体10至远离杯体10的方向上，加强筋34的截面面积逐渐减小，靠近弧形基板32至远离弧形基板32的方向上，加强筋34的截面面积逐渐减小。加强筋34的设置能够有效地提高翼板30的结构强度，并且由于加强筋34是同时和翼板30以及杯体10连接，这样也能够提高杯体10和翼板30之间的结构强度。加强筋34的截面为三角形，这样的设置能够进一步提高加强筋34和杯体10以及翼板30的连接效果。加强筋34和翼板30的边缘无生物涂层，加强筋34和翼板30的表面光滑，均可以插入骨质，进而能够起到抗旋转的作用。翼板30背面的其他部位均覆盖有生物涂层。

如图1、图2、图4以及图6和图7所示，在本实施例中，杯体10和翼板30为一体成型结构，杯体10和翼板30的材质为陶瓷，连接件40的材质为金属材料。陶瓷材质能够较好地植入人体。由于陶瓷的质地较脆，因此将连接件40设置为金属材质，将连接件40安装到安装孔31内，这样能够有效地避免紧固件直接对陶瓷材质的翼板30施力，进而能够间接地避免翼板30损坏。

如图5所示，在本实施例中，杯体10的底部设置有指示箭头和定位孔，定位孔为三个，指示箭头靠近翼板30的一侧，三个定位孔间隔设置。上述的指示箭头和定位孔是手术机器人或者手术导航的标记点，具体是在手术中识别髋臼假体以及识别髋臼假体在空间中的位置和姿态。

本实施例的技术方案中的髋臼假体是能够用于治疗髋关节发育不良的生物型髋臼部分重建假体，该髋臼假体由环状陶瓷(杯体10)及大直径股骨头(球头)组成。因为杯体10为环状，故可以适应髋臼口开口直径大，但髋臼浅的病理特征；杯体10由陶瓷材料制成，可以直接和大直径陶瓷头配合形成球窝关节。杯体10的外表面为生物涂层，内表面为光滑的球面。

在本实施例中，球头为大直径球头，大直径球头在增加关节活动度、降低假体脱位等方面较早期的金属对聚乙烯假体有明显的优势，术后髋关节功能基本上能满足患者的日常生活需要，且假体生存率高。将球头安装到杯体10中，球头的部分结构通过安装孔31凸出。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明保护范围的限制；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发明保护范围的限制。

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：

杯体（10）；

通孔（20），设置于所述杯体（10）的顶部；

所述杯体（10）的底面包括第一平面部（11），所述通孔（20）所在的面形成第二平面部（21），所述第一平面部（11）和所述第二平面部（21）之间具有夹角a；

所述髋臼假体还包括翼板（30），所述翼板（30）连接于所述杯体（10）的底部，靠近所述翼板（30）处的所述杯体（10）的厚度大于远离所述翼板（30）的所述杯体（10）的厚度，在所述杯体（10）的底部设置有指示箭头，所述指示箭头设置在所述杯体（10）靠近所述翼板（30）处；

所述髋臼假体还包括连接件（40）和紧固件，所述翼板（30）上设置有安装孔（31），所述连接件（40）设置在所述安装孔（31）内，所述紧固件穿入至所述安装孔（31）内并与所述连接件（40）限位配合，所述杯体（10）和所述翼板（30）的材质为陶瓷，所述连接件（40）的材质为金属；

所述连接件（40）包括第一孔段（43）和第二孔段（42），在所述第一平面部（11）至所述第二平面部（21）的延伸方向上，所述第一孔段（43）的直径逐渐缩小，所述第二孔段（42）的直径逐渐增大，所述第一孔段（43）和所述第二孔段（42）之间形成凸部（41），所述第一孔段（43）的孔壁为弧形面，所述第二孔段（42）的孔壁为圆锥面，所述第二孔段（42）的最大夹角在80°至120°之间。

2.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述夹角a的范围在0°至20°之间。

3.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述第一平面部（11）和所述第二平面部（21）之间的最小距离b与所述通孔（20）的直径c之间的关系如下：

。

4.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，在所述杯体（10）远离所述翼板（30）至靠近所述翼板（30）的方向上，所述第二平面部（21）和所述第一平面部（11）之间的距离逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述杯体（10）的底部设置有防脱高边（12），所述防脱高边（12）与所述翼板（30）连接。

6.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述翼板（30）和所述第一平面部（11）之间的角度在10°至30°之间。

7.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述翼板（30）的横截面呈弧形状，所述翼板（30）的厚度由所述翼板（30）的中间至所述翼板（30）的两侧逐渐减小，所述翼板（30）包括弧形基板（32）和位于所述弧形基板（32）的两侧的弧形限位板（33），所述弧形基板（32）和所述弧形限位板（33）连接，所述翼板（30）由所述第二平面部（21）至第一平面部方向凸出设置。

8.根据权利要求7所述的髋臼假体，其特征在于，所述翼板（30）上设置有加强筋（34），所述加强筋（34）设置于所述弧形状的开口内，在靠近所述杯体（10）至远离所述杯体（10）的方向上，所述加强筋（34）的截面面积逐渐减小，靠近所述弧形基板（32）至远离所述弧形基板（32）的方向上，所述加强筋（34）的截面面积逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的髋臼假体，其特征在于，所述杯体（10）和所述翼板（30）为一体成型结构。