CN114939009B - 股骨柄假体系统和髋关节假体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种股骨柄假体系统和髋关节假体,所述股骨柄假体系统包括多组股骨柄假体,其中每组股骨柄假体包括至少一个股骨柄假体,股骨柄假体包括依次相连的锥头、股骨颈和柄体,锥头的中心到柄体的轴线的垂直距离为偏心距,柄体包括与股骨颈相连的近端段,近端段包括靠近人体股骨内侧的内侧面和与所述内侧面相对的外侧面,内侧面构造为朝向外侧面凸出的弧形面,偏心距为X,弧形面的半径为Y,X和Y满足:Y=kX+b,k的取值范围大于‑20小于等于0,b的取值范围大于等于10小于等于879。本发明的股骨柄假体系统包括多个股骨柄假体,且股骨柄假体的结构设计合理,与人体的匹配效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域,具体地,涉及一种股骨柄假体系统和髋关节假体。
背景技术
股骨柄假体作为当今骨科髋关节置换术中的一种植入物,适用于人体髋关节疾病的修复及重建,股骨柄假体通常会与股骨头假体植入后与髋臼内衬和髋臼外杯共同组成一套完整的髋关节假体。股骨柄假体通常为生物型和骨水泥型两种,前者生物型外表面与股骨髓腔的骨质相贴合形成骨界面,后者通过骨水泥填充髓腔再插入骨水泥型股骨柄。
在使用生物型股骨柄时,股骨柄的近端部的内侧弧度需要与股骨髓腔的弧度进行匹配,以保证患者的手术效果较好。但是相关技术中的股骨柄近端部的内侧弧度设计不够合理,不能适应不同的患者,应用范围较窄,且患者手术效果较差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的实施例提出一种股骨柄假体系统,所述股骨柄假体系统包括多个结构设计合理,与人体的匹配效果较好的股骨柄假体。
本发明的实施例还提出一种髋关节假体。
本发明的实施例的股骨柄假体系统包括多组股骨柄假体,其中每组股骨柄假体包括至少一个股骨柄假体,所述股骨柄假体包括依次相连的锥头、股骨颈和柄体,所述锥头的中心到所述柄体的中心轴线的垂直距离为偏心距,所述柄体包括与所述股骨颈相连的近端段,所述近端段包括靠近人体股骨内侧的内侧面和与所述内侧面相对的外侧面,所述内侧面构造为朝向所述外侧面凸出的弧形面,所述偏心距为X,所述弧形面的半径为Y,所述X和所述Y满足:Y=kX+b,k的取值范围大于-20小于等于0,b的取值范围大于等于10小于等于879。
本发明的实施例的股骨柄假体系统,由于偏心距X和弧形面的半径Y位于上述范围内,且满足Y=kX+b这一函数关系式,从而可以针对不同偏心距的患者选择具有不同内侧弧度的股骨柄假体,使得股骨柄假体1与人体股骨具有较高的匹配度,且结构设计合理,提高了手术效果。
在一些实施例中,所述X的取值范围大于等于31mm小于等于55mm,所述Y的取值范围大于等于79mm小于等于136mm,和/或,所述k的取值范围大于-17小于等0,所述b的取值范围大于等于128小于等于252。
在一些实施例中,所述股骨柄假体系统包括两组股骨柄假体,其中第一组股骨柄假体的所述k等于-3,所述b的取值范围大于等于195小于等于252,其中第二组股骨柄假体的所述k等于-1.34,所述b的取值范围大于等于136小于等于161。
在一些实施例中,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于41mm时,所述Y的取值范围大于等于102mm小于等于129mm;和/或,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于41mm时,所述Y为116mm。
在一些实施例中,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于41mm小于等于55mm时,所述Y的取值范围大于等于82mm小于等于91mm;和/或,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于41mm小于等于55mm时,所述Y为87mm。
在一些实施例中,所述股骨柄假体系统包括三组股骨柄假体,其中第一组股骨柄假体的所述k等于-2.8,所述b的取值范围大于等于198小于等于243,其中第二组股骨柄假体的所述k等于-2.95,所述b的取值范围大于等于199小于等于239,其中第三组股骨柄假体的所述k等于-1.09,所述b的取值范围大于等于128小于等于146。
在一些实施例中,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于38mm时,所述Y的取值范围大于等于112mm小于等于136mm;和/或,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于38mm时,所述Y为125mm。
在一些实施例中,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于38mm小于等于45mm时,所述Y的取值范围大于等于87mm小于等于106mm;和/或,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于38mm小于等于45mm时,所述Y为97mm。
在一些实施例中,所述第三组股骨柄假体的所述X的取值范围大于45mm小于等于55mm时,所述Y的取值范围大于等于79mm小于等于89mm;和/或,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于45mm小于等于55mm时,所述Y为85mm。
本发明实施例的髋关节假体包括:股骨柄假体,所述股骨柄假体为上述实施例所述的股骨柄假体系统中的股骨柄假体;球头,所述球头安装在所述锥体上;髋臼杯,所述臼杯与所述球头可枢转地配合。
本发明的实施例的股骨柄假体,由于颈干角X和弧形的半径Y位于上述范围内,且满足Y=kX+b函数关系式,从而可以针对不同颈干角的患者选择具有不同内侧弧度的股骨柄假体,使得股骨柄假体与人体股骨具有较高的匹配度,且结构设计合理,提高了手术效果。
附图说明
图1是本发明的实施例的股骨柄假体系统中的股骨柄假体与球头安装的示意图。
图2是本发明的另一种实施例的股骨柄假体与球头的安装示意图。
图3是本发明的另一种实施例的股骨柄系统的股骨柄与球头的安装示意图。
图4是股骨柄假体的内侧弧度大于人体骨的内侧弧度的安装示意图。
图5是股骨柄假体的内侧弧度与人体骨的内侧弧度近似的安装示意图。
图6是股骨柄假体的内侧弧度小于人体骨的内侧弧度的安装示意图。
附图标记:
1、股骨柄假体;11、股骨颈;12、柄体;13、锥头;121、近端段;122、内侧面;123、沟槽;124、竖脊;125、外侧面;
2、球头。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1至图6描述根据本发明实施例的股骨柄假体系统中的股骨柄假体1和髋关节假体。
如图1-图3所示,本发明实施例的股骨柄假体系统包括多组股骨柄假体,每组股骨柄假体至少一个股骨柄假体1,股骨柄假体1包括依次相连的锥头13、股骨颈11和柄体12,锥头13的中心到柄体12的中心轴线的垂直距离为偏心距,柄体12包括与股骨颈11相连的近端段121,近端段121包括靠近人体股骨内侧的内侧面122和与内侧面122相对的外侧面125,内侧面122构造为朝向外侧面125凸出的弧形面。
其中,偏心距为X,内侧面122的弧形半径为Y,X和Y满足:Y=kX+b,k的取值范围大于-20小于等于0,b的取值范围大于等于10小于等于879。
发明人通过试验研究发现,股骨柄假体1与人体骨之间在近端的弧度配合非常重要。其中,图4为股骨柄假体的内侧弧度大于人体骨的内侧弧度的安装图,图5为股骨柄假体的内侧弧度与人体骨的内侧弧度近似的安装图,图6为股骨柄假体的内侧弧度小于人体骨的内侧弧度的安装图。因此,股骨柄假体1与人体骨良好的弧度配合可以减少术中近端劈裂的风险,还可以对柄体12近端产生更多的应力刺激,从而减少应力遮挡和骨吸收,从而获得良好的术后效果。
本发明的实施例的股骨柄假体系统,由于偏心距X和弧形面的半径Y位于上述范围内,且满足Y=kX+b这一函数关系式,从而可以针对不同偏心距的患者选择具有不同内侧弧度的股骨柄假体1,使得股骨柄假体1与人体股骨具有较高的匹配度,且结构设计合理,提高了手术效果。
可选地,X的取值范围大于等于31mm小于等于55mm,Y的取值范围大于等于79mm小于等于136mm,k的取值范围大于-17小于等于0,b的取值范围大于等于10小于等于879。例如,k的取值可以为-14、-11、-8、-5、-2,b的取值可以为150、250、350、450。可选地,b的取值范围大于等于128小于等于252。
本申请的发明人通过试验研究发现,当k和b满足上述范围时,可以使得股骨柄假体1选用时更加精确度,减少了股骨柄假体1型号设置过多而造成浪费。
在一些实施例中,股骨柄假体系统包括两组股骨柄假体,第一组股骨柄假体的k等于-3,b的取值范围大于等于195小于等于252,其中第二组股骨柄假体的k等于-1.34,b的取值范围大于等于136小于等于161。
具体地,第一组股骨柄假体的X的取值范围大于等于31mm小于等于41mm,Y的取值范围大于等于102mm小于等于129mm。例如,Y可以为105mm、110mm、115mm、120mm、125mm。
第二组的股骨柄假体的X的取值范围大于41mm小于等于55mm,Y的取值范围大于等于82mm小于等于91mm。例如,Y可以为84mm、86mm、88mm、90mm。
本申请的发明人通过试验研究发现,通过将股骨柄假体1的偏心距分为上述两组,且可以根据不同组的偏心距范围选择上述不同规格的弧形半径范围,可以使得股骨柄假体1选用时的精确度较高,以使股骨柄假体1与人体的匹配效果较好,可以减少术中骨折并降低应力遮挡的问题。
优选地,第一组股骨柄假体的弧形半径为116mm。第二组股骨柄假体的弧形半径为87mm。本申请的发明人通过试验研究发现,当不同组的股骨柄假体1选择上述数值作为股骨柄假体1的弧形半径时,使得股骨柄假体1可以满足大多数患者的使用需求,减少了假体型号浪费的问题。
综上,本发明实施例的股骨柄假体1可以根据不同股骨柄假体1的偏心距范围分为二组,以选取其内侧弧度半径范围以及推荐的内侧弧度半径值。其对应的表格如下:
可以理解的是,上述每组股骨柄假体均对应不同的X和Y的函数关系式。本申请的发明人通过试验研究发现,当不同组的股骨柄假体1的X和Y对应不同范围的函数关系式时,可以使得股骨柄假体1选用时的精确度较高,以使股骨柄假体1与人体骨之间在近端的弧度配合度较好,可以减少术中骨折并降低应力遮挡的问题。
在另一些实施例中,本申请的股骨柄假体系统包括三组股骨柄假体,其中第一组股骨柄假体的k等于-2.8,b的取值范围大于等于198小于等于243,其中第二组股骨柄假体的k等于-2.95,b的取值范围大于等于199小于等于239,其中第三组股骨柄假体的k等于-1.09,b的取值范围大于等于128小于等于146。
具体地,第一组股骨假体的X的取值范围大于等于31mm小于等于38mm,Y的取值范围大于等于112mm小于等于136mm。例如,Y可以为115mm、120mm、125mm、135mm。
第二组股骨柄假体的X的取值范围大于38mm小于等于45mm时,Y的取值范围大于等于87mm小于等于106mm。例如,Y可以为90mm、93mm、96mm、99mm、102mm、105mm。
第三组股骨柄假体的X的取值范围大于45mm小于等于55mm时,Y的取值范围大于等于79mm小于等于89mm。例如,Y可以为81mm、83mm、85mm、87mm。
本申请的发明人通过试验研究发现,通过将股骨柄假体1的偏心距分为上述三组,且可以根据不同组的偏心距范围选择上述不同规格的弧形半径范围,可以使得股骨柄假体1选用时的精确度较高,以使股骨柄假体1与人体的匹配效果较好,可以减少术中骨折并降低应力遮挡的问题。
优选地,第一组股骨柄假体的弧形半径为125mm。第二组股骨柄假体的弧形半径为97mm。第三组股骨柄假体的弧形半径为85mm。本申请的发明人通过试验研究发现,当不同组的股骨柄假体1选择上述数值作为股骨柄假体1的弧形半径时,使得股骨柄假体1可以满足大多数患者的使用需求,减少了假体型号浪费的问题。
综上,本发明实施例的股骨柄假体1可以根据不同股骨柄假体1的偏心距范围分为三组,以选取其内侧弧度半径范围以及推荐的内侧弧度半径值。其对应的表格如下:
可以理解的是,上述每组股骨柄假体均对应不同的X和Y的函数关系式。本申请的发明人通过试验研究发现,当不同组的股骨柄假体1的X和Y对应不同范围的函数关系式时,可以使得股骨柄假体1选用时的精确度较高,以使股骨柄假体1与人体骨之间在近端的弧度配合度较好,可以减少术中骨折并降低应力遮挡的问题。
在一些实施例中,柄体12的周壁设有涂层,例如,可以为钽微孔涂层。通过在柄体12上设置涂层可以增强柄体12的腐蚀性和生物相容性,为骨细胞的生长创造良好条件。
可选地,柄体12可以为矩形双锥柄。可以理解的是,柄体12的横截面为大体为矩形,从而能够防止柄体12在股骨髓腔内旋转,且柄体12具有双锥度,从而可以避免柄体12下沉的问题,使得股骨柄假体1安装后的可靠性较高,使用寿命较长。在其他实施例中,如图2和图3所示,柄体12设有沟槽123和竖脊124特征,柄体12有沟槽123和竖脊124,能够增加柄体12与人体股骨的接触面积。优选地,竖脊124为2-4条,能够嵌入松质骨,起到稳定固定的作用,同时柄体12的远端外侧切迹便于股骨柄的植入。在其他实施例中,股骨柄也可以为其他类型。
根据本发明的另一实施例的髋关节假体,包括:股骨柄假体1、球头2和髋臼杯(未示出),股骨柄假体1为上述实施例中任一项的股骨柄假体1,球头2安装在锥头13上,髋臼杯与球头2可枢转地配合。
根据本发明的实施例的髋关节假体,通过采用上述股骨柄假体系统中的股骨柄假体1,由于偏心距X和弧形面的半径Y位于上述范围内,且满足Y=kX+b这一函数关系式,从而可以针对不同偏心距的患者选择具有不同内侧弧度的股骨柄假体1,使得股骨柄假体1与人体股骨具有较高的匹配度,且结构设计合理,提高了手术效果。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
应可理解的是,本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是,本说明书发明和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本发明。
Claims (9)
1.一种股骨柄假体系统,其特征在于,包括多组股骨柄假体,其中每组股骨柄假体包括至少一个股骨柄假体,所述股骨柄假体包括依次相连的锥头、股骨颈和柄体,所述锥头的中心到所述柄体的中心轴线的垂直距离为偏心距,所述柄体包括与所述股骨颈相连的近端段,所述近端段包括靠近人体股骨内侧的内侧面和与所述内侧面相对的外侧面,所述内侧面构造为朝向所述外侧面凸出的弧形面;
所述偏心距为X,所述弧形面的半径为Y,所述X和所述Y满足:Y=kX+b,从而可以针对不同偏心距的患者选择具有不同内测弧度的股骨柄假体,使得股骨柄假体与人体股骨具有较高的匹配度,k的取值范围大于-20小于等于0,b的取值范围大于等于10小于等于879;
所述股骨柄假体系统包括两组股骨柄假体,其中第一组股骨柄假体的所述k等于-3,所述b的取值范围大于等于195小于等于252,其中第二组股骨柄假体的所述k等于-1.34,所述b的取值范围大于等于136小于等于161;
所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于41mm时,所述Y的取值范围大于等于102mm小于等于129mm;
所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于41mm小于等于55mm时,所述Y的取值范围大于等于82mm小于等于91mm。
2.根据权利要求1所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述X的取值范围大于等于31mm小于等于55mm,所述Y的取值范围大于等于79mm小于等于136mm,
和/或,所述k的取值范围大于-17小于等0,所述b的取值范围大于等于128小于等于252。
3.根据权利要求1所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于41mm时,所述Y为116mm。
4.根据权利要求1所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于41mm小于等于55mm时,所述Y为87mm。
5.根据权利要求1所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述股骨柄假体系统包括三组股骨柄假体,其中第一组股骨柄假体的所述k等于-2.8,所述b的取值范围大于等于198小于等于243,其中第二组股骨柄假体的所述k等于-2.95,所述b的取值范围大于等于199小于等于239,其中第三组股骨柄假体的所述k等于-1.09,所述b的取值范围大于等于128小于等于146。
6.根据权利要求5所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于38mm时,所述Y的取值范围大于等于112mm小于等于136mm;
和/或,所述第一组股骨柄假体的所述X的取值范围大于等于31mm小于等于38mm时,所述Y为125mm。
7.根据权利要求5所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于38mm小于等于45mm时,所述Y的取值范围大于等于87mm小于等于106mm;
和/或,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于38mm小于等于45mm时,所述Y为97mm。
8.根据权利要求5所述的股骨柄假体系统,其特征在于,所述第三组股骨柄假体的所述X的取值范围大于45mm小于等于55mm时,所述Y的取值范围大于等于79mm小于等于89mm;
和/或,所述第二组股骨柄假体的所述X的取值范围大于45mm小于等于55mm时,所述Y为85mm。
9.一种髋关节假体,其特征在于,包括:
股骨柄假体,所述股骨柄假体为权利要求1-8中任一项所述的股骨柄假体系统中的股骨柄假体;
球头,所述球头安装在所述锥头上;
髋臼杯,所述臼杯与所述球头可枢转地配合。
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