CN113456310A - 一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械设计技术领域，尤其涉及一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其包括股骨柄及张力螺钉，股骨柄包括柄体及固定设于柄体上部的限位盘，柄体中部开设有斜插孔，张力螺钉穿过斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹并插入皮质骨及松质骨内。本发明提供的器械能够重建髋关节生理支点，最大限度保留股骨近端骨量且手术操作方便快捷。

Description

一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体
技术领域
本发明涉及医疗器械设计技术领域，尤其涉及一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体。
背景技术
全髋关节置换术己经成为骨科最成功的手术方式之一，目前临床上常用股骨直柄假体进行髋关节置换，此类假体要求股骨颈截骨量偏多，并且术后未正常重建股骨近端载荷，术后假体远端发生应力遮挡效应将进一步加剧假体松动、假体周围骨溶解，从而降低了假体生存率，甚至影响患者术后功能效果。在这种背景下，采用最大限度的保留股骨近端骨量的假体将提升远期假体生存率以及术后患者满意度，更重要的是，对于年轻患者而言，股骨近端尽可能的保留骨量将有利于将来的髋关节翻修手术。但是该种股骨柄的常规设计不足体现在只考虑到股骨近端压力骨小梁的传导，未考虑到张力骨小梁的力的传导，同时髋关节生理支点的重建无法恢复正常人体髋关节受力形式，会导致固定失败及并发症的产生。
根据张殿英杠杆平衡重建理论，股骨近端是一种杠杆结构，其支点是由股骨的外展角及压力和张力骨小梁决定的，正常的生理支点位于股骨头中心附近，形成了一个股骨近端费力杠杆结构。以往的髋关节结构设计无理论支撑，本设计在于重建髋关节生理解剖支点并恢复压力及张力骨小梁，产生全仿生的人工髋关节假体。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供能够重建髋关节生理支点且手术操作方便的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其包括股骨柄及张力螺钉，所述股骨柄包括柄体及固定设于柄体上部的限位盘，所述柄体中部开设有斜插孔，所述张力螺钉穿过斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹并插入皮质骨及松质骨内。
具体实施方式一，限位盘上开设有球窝孔，所述张力螺钉上端固定设有与球窝孔配合的球形连接部。
进一步，球形连接部中心开设有内六角孔。
具体实施方式二，限位盘上开设有螺纹孔，所述张力螺钉上端设有外螺纹。
进一步，上端外螺纹结构的中心开设有内六角孔。
本发明的有益效果
本发明保护的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，具有如下优势：
1.在股骨柄基础上设置一个张力螺钉，股骨柄及张力螺钉均为仿生金属骨小梁结构，并且张力螺钉穿过股骨柄的斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹插入皮质骨及松质骨内，股骨柄受压，仿生压力骨小梁，螺钉受拉，仿生拉力骨小梁，还原了原生骨的受力情况，改善了股骨柄的受力，可有效完成髋关节生理支点的重建，最大限度保留股骨近端骨量。
2.该结构可以使股骨柄假体整体结构更加稳固，防止其发生旋转，有利于后期的骨生长。
3.手术操作方便。
附图说明
图1为本发明装配结构示意图；
图2为本发明具体实施例一股骨柄结构示意图；
图3为本发明具体实施例一螺钉结构示意图；
图4为本发明具体实施例二螺钉结构示意图；
图5为本发明具体实施例二股骨柄结构示意图；
图6为对照组仿真应力分布图；
图7为本发明具体实施例一仿真应力分布图；
图8为本发明具体实施例二仿真应力分布图。
图中1.柄体，2.斜插孔，3.限位盘，4.张力螺钉,5.螺纹孔,6.球形连接部，7.内六角孔，8.球窝孔,9.螺纹结构。
具体实施方式
一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其包括股骨柄及张力螺钉4，所述股骨柄包括柄体1及固定设于柄体上部的限位盘3，所述柄体中部开设有斜插孔2，所述张力螺钉穿过斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹并插入皮质骨及松质骨内。
具体实施方式一，限位盘上开设有球窝孔8，所述张力螺钉上端固定设有与球窝孔配合的球形连接部6。
进一步，球形连接部中心开设有内六角孔7。
该方式张力螺钉与限位盘之间球面配合，便于根据患者实际情况调整张力螺钉的拧入角度，手术操作更加方便，而球形连接部中心开设有内六角孔，方便手术时用工具将张力螺钉拧入。
具体实施方式二，限位盘上开设有螺纹孔5，所述张力螺钉上端为螺纹结构9。
进一步，螺纹结构的中心开设有内六角孔。
该方式张力螺钉与限位盘之间通过螺纹配合，张力螺钉与限位盘之间的连接整体结构比较稳固，且张力螺钉不会从螺纹孔处脱出。而螺纹结构的中心开设有内六角孔，方便手术时用工具将张力螺钉拧入。
手术时操作时，先插入股骨柄，再从球窝孔或螺纹孔上方拧入张力螺钉，并使张力螺钉穿过斜插孔后插入到皮质骨及松质骨内后完成安装。
本发明是一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，在股骨柄基础上设置一个张力螺钉，并且张力螺钉穿过股骨柄的斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹插入皮质骨及松质骨内，这样可以使股骨柄受压，形成仿生压力骨小梁，螺钉受拉，形成仿生张力骨小梁，还原了原生骨的受力情况，改善了股骨柄的受力，可有效完成髋关节生理支点的重建及力学结构，最大限度保留股骨近端骨量，减少并发症。
同时由于设置了一个张力螺钉，可以使股骨柄假体的整体结构更加稳固，防止其发生旋转，有利于后期的骨生长。
并且具体实施时采用在限位盘上开设有球窝孔或螺纹孔的形式，张力螺钉与限位盘之间通过球面配合或螺纹配合，手术操作非常方便，且张力螺钉受到拉力时不会从限位盘上脱落。
具体实施例与传统的髋关节股骨柄假体(对照组)有限元模型的有限元分析如下：
由图6、图7可以看出，对照组应力集中范围为0.01～8.03MPa，实施例一应力集中范围为0.01～7.74MPa；对照组应力集中在0.01～8.03MPa内的面积为55％，实施例一应力集中在0.01～7.74MPa内的面积为75％，实施例一面积>对照组面积，实施例一应力集中值相对小，且应力均布面积占比大，实施例一假体作用于人体股骨的应力损伤相对小。
由图6、图8可以看出，对照组应力集中范围为0.01～8.03MPa，实施组应力集中范围为0.01～7.70MPa；对照组应力集中在0.01～8.03MPa内的面积为55％，实施组应力集中在0.01～7.70MPa内的面积为72％；实施组应力集中值相对小，实施组面积>对照组面积，且应力均布面积占比大，则实施组假体作用于人体股骨的应力损伤相对小。
注：对照组结构同实施例，但不同的是，柄体无开孔，系统无张力螺钉。
综上所述，本发明是一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，能够重建髋关节生理支点，最大限度保留股骨近端骨量且手术操作方便快捷。
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 (5)

1.一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其特征在于，包括股骨柄及张力螺钉，所述股骨柄包括柄体及固定设于柄体上部的限位盘，所述柄体中部开设有斜插孔，所述张力螺钉穿过斜插孔且上端与限位盘连接，张力螺钉在穿过斜插孔部位的下部设有外螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其特征在于，所述限位盘上开设有球窝孔，所述张力螺钉上端固定设有与球窝孔配合的球形连接部。
3.根据权利要求2所述的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其特征在于，球形连接部中心开设有内六角孔。
4.根据权利要求1所述的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其特征在于，所述限位盘上开设有螺纹孔，所述张力螺钉上端设有外螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种保留股骨颈的仿生微创髋关节股骨柄假体，其特征在于，所述外螺纹结构的中心开设有内六角孔。
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