CN117323068A - 一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，属于医疗器械技术领域，包括金属球芯和非金属外壳，金属球芯与非金属外壳压配安装，金属球芯的外表面设有第一防脱位倒扣，非金属外壳的内表面设有第二防脱位倒扣，第一防脱位倒扣的长度为金属球芯横截边长的二分之一，第二防脱位倒扣的长度为非金属外壳内壁横截边长的二分之一。本发明通过设置第一防脱位倒扣的长度为金属球芯横截边长的二分之一以及第二防脱位倒扣的长度为非金属外壳内壁横截边长的二分之一，达到了采用半边倒扣结构，将受力位置由第一防脱位倒扣与第二防脱位倒扣的卡合位置处改至球面结构处，防止因应力集中造成复合球头失效脱落，增加复合球头的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构。
背景技术
人工关节置换已经成为治疗关节疾病的终极治疗手段，是骨科领域在二十一世纪取得的最重要的进展之一。人工髋关节置换手术已成为治疗髋关节终末期疾病的成熟手段，如退行性关节炎，而随着人口老龄化的加剧，该类患者逐年增加，目前临床上使用的人工髋关节假体包括骨水泥固定型假体和非骨水泥固定型假体。
钛合金材料具有密度低、强度高、机械性能好、耐腐蚀和良好的生物相容性等特点，已经被广泛应用于医疗领域，其在人工植入物中也得到了一定的应用，而目前临床使用的多为实体植入物，随着研究的不断深入以及临床实验的证明，钛合金实体植入物的弹性模量与人体骨组织不匹配，在植入后会对真骨组织界面产生应力集中和应力遮蔽效应，力学相容性较差，对种植成功率和远期寿命产生影响。
目前，现有的复合球头大都采用非金属外壳与球芯，非金属外壳与球芯为固定结构，非金属外壳与球芯的接触面采用倒扣结构，此结构在受力位置容易产生应力集中，在使用中球芯可能会与非金属外壳失效脱落，影响患者的正常使用，所以我们需要一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，具备改善复合球头应力集中以及增加复合球头使用寿命的优点，解决了背景技术中所提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，包括金属球芯和非金属外壳，金属球芯与非金属外壳压配安装，金属球芯的外表面设有第一防脱位倒扣，非金属外壳的内表面设有第二防脱位倒扣，第一防脱位倒扣与第二防脱位倒扣卡接；
第一防脱位倒扣沿金属球芯的横截面设置，且第一防脱位倒扣的长度为金属球芯横截边长的二分之一，第二防脱位倒扣沿非金属外壳内壁的横截面设置，且第二防脱位倒扣的长度为非金属外壳内壁横截边长的二分之一，以改变应力位置。
进一步，金属球芯与非金属外壳过盈配合。
进一步，在金属球芯与非金属外壳压配安装时，第二防脱位倒扣部分脱落，脱落的第二防脱位倒扣加强金属球芯与非金属外壳的装配力。
进一步，金属球芯上固定连接有凸块，非金属外壳上开设有与凸块相配合的卡槽，凸块与卡槽卡合。
进一步，金属球芯内设有锥槽，以供股柄插接。
进一步，锥槽上开设有斜面，以在股柄向锥槽插接时，进行位置补偿。
进一步，非金属外壳的外表面上设有外杯，外杯的内表面与非金属外壳的外表面接触，非金属外壳可相对外杯转动。
进一步，外杯相对于非金属外壳偏心设置，以减小磨损量。
进一步，外杯上固定连接有插块，插块与患者盆骨髋臼插接。
进一步，外杯上开设有四个凹槽，四个凹槽以外杯为圆心阵列，通过夹持工具与凹槽配合以进行装配。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过设置第一防脱位倒扣的长度为金属球芯横截边长的二分之一以及第二防脱位倒扣的长度为非金属外壳内壁横截边长的二分之一，达到了采用半边倒扣结构，将受力位置由第一防脱位倒扣与第二防脱位倒扣的卡合位置处改至球面结构处，防止因应力集中造成复合球头失效脱落，增加复合球头的使用寿命。
2、本发明通过设置金属球芯与金属外壳过盈配合，进一步加强了金属球芯与非金属外壳的装配力，同时进一步避免了复合球头髋关节假体使用过程中金属球芯松动的风险。
3、本发明通过设置外杯相对于非金属外壳偏心设置，达到了通过更改外杯内外球面为偏心结构，使得非金属外壳的大圆位置与假体外杯端面不接触，改善非金属外壳的大圆位置摩擦受力，从而减小非金属外壳的磨损量。
附图说明
图1为本发明髋关节假体的剖面结构示意图；
图2为本发明髋关节假体的结构示意图；
图3为本发明金属球芯的结构示意图；
图4为本发明非金属外壳的剖面结构示意图；
图5为本发明外杯的结构示意图；
图中：1、金属球芯；11、锥槽；12、斜面；13、凸块；14、第一防脱位倒扣；2、非金属外壳；21、第二防脱位倒扣；22、卡槽；3、外杯；31、插块；32、凹槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
目前，现有的复合球头大都采用非金属外壳与金属球芯，非金属外壳与金属球芯为固定结构，非金属外壳与金属球芯的接触面采用倒扣结构，此结构在受力位置容易产生应力集中，在使用中金属球芯可能会与非金属外壳失效脱落，影响患者的正常使用；故而本发明提供一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，包括金属球芯1和非金属外壳2，金属球芯1与非金属外壳2压配安装，金属球芯1的外表面设有第一防脱位倒扣14，非金属外壳2的内表面设有第二防脱位倒扣21，第一防脱位倒扣14与第二防脱位倒扣21卡接；第一防脱位倒扣14沿金属球芯1的横截面设置，且第一防脱位倒扣14的长度为金属球芯1横截边长的二分之一，第二防脱位倒扣21沿非金属外壳2内壁的横截面设置，且第二防脱位倒扣21的长度为非金属外壳2内壁横截边长的二分之一，以改变应力位置；通过设置第一防脱位倒扣14与第二防脱位倒扣21卡合，达到了金属球芯1与非金属外壳2之间安装稳定紧固，避免了复合球头髋关节假体使用过程中金属球芯1松动的风险，同时防止复合球头产品的微动现象；通过设置第一防脱位倒扣14的长度为金属球芯1横截边长的二分之一以及第二防脱位倒扣21的长度为非金属外壳2内壁横截边长的二分之一，达到了采用半边倒扣结构，将受力位置由第一防脱位倒扣14与第二防脱位倒扣21的卡合位置处改至球面结构处，防止因应力集中造成复合球头失效脱落，增加复合球头的使用寿命。
非金属外壳2优选为PEEK(聚醚醚酮)或VEXLPE材料，以增加非金属外壳2耐磨性，减小非金属外壳2磨损量。
具体的，金属球芯1与非金属外壳2过盈配合；通过设置金属球芯1与非金属外壳2过盈配合，进一步加强了金属球芯1与非金属外壳2的装配力，同时进一步避免了复合球头髋关节假体使用过程中金属球芯1松动的风险。
具体的，在金属球芯1与非金属外壳2压配安装时，第二防脱位倒扣21部分脱落，脱落的第二防脱位倒扣21加强金属球芯1与非金属外壳2的装配力。
金属球芯1上固定连接有凸块13，非金属外壳2上开设有与凸块13相配合的卡槽22，凸块13与卡槽22卡合，通过设置凸块13和卡槽22，达到了通过凸块13和卡槽22的卡合，防止非金属外壳2与金属球芯1之间旋转的效果。
金属球芯1内设有锥槽11，锥槽11供股柄插接；锥槽11上开设有斜面12，以在股柄向锥槽11插接时，进行位置补偿；通过设置锥槽11，达到了便于股柄与锥槽11插接，通过设置斜面12，达到了在股柄向锥槽11插接时，进行位置补偿，使得股柄更容易插接在锥槽11内的效果。
非金属外壳2的外表面上设有外杯3，外杯3的内表面与非金属外壳2的外表面接触，非金属外壳2可相对外杯3转动；外杯3相对于非金属外壳2偏心设置，以减小磨损量；通过更改外杯3内外球面为偏心结构，使得非金属外壳2的大圆位置与假体外杯3端面不接触，改善非金属外壳2的大圆位置摩擦受力，从而减小非金属外壳2的磨损量。
外杯3上固定连接有插块31，插块31与患者盆骨髋臼插接；外杯3上开设有四个凹槽32，四个凹槽32以外杯3为圆心阵列，通过夹持工具与凹槽32配合以进行装配。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：包括金属球芯和非金属外壳，金属球芯与非金属外壳压配安装，金属球芯的外表面设有第一防脱位倒扣，非金属外壳的内表面设有第二防脱位倒扣，第一防脱位倒扣与第二防脱位倒扣卡接；
第一防脱位倒扣沿金属球芯的横截面设置，且第一防脱位倒扣的长度为金属球芯横截边长的二分之一，第二防脱位倒扣沿非金属外壳内壁的横截面设置，且第二防脱位倒扣的长度为非金属外壳内壁横截边长的二分之一，以改变应力位置。
2.根据权利要求1所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：金属球芯与非金属外壳过盈配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：在金属球芯与非金属外壳压配安装时，第二防脱位倒扣部分脱落，脱落的第二防脱位倒扣加强金属球芯与非金属外壳的装配力。
4.根据权利要求1所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：金属球芯上固定连接有凸块，非金属外壳上开设有与凸块相配合的卡槽，凸块与卡槽卡合。
5.根据权利要求1所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：金属球芯内设有锥槽，以供股柄插接。
6.根据权利要求5所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：锥槽上开设有斜面，以在股柄向锥槽插接时，进行位置补偿。
7.根据权利要求1所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：非金属外壳的外表面上设有外杯，外杯的内表面与非金属外壳的外表面接触，非金属外壳可相对外杯转动。
8.根据权利要求7所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：外杯相对于非金属外壳偏心设置，以减小磨损量。
9.根据权利要求7或8所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：外杯上固定连接有插块，插块与患者盆骨髋臼插接。
10.根据权利要求7或8所述的一种复合球头髋关节假体半边卡锁结构，其特征在于：外杯上开设有四个凹槽，四个凹槽以外杯为圆心阵列，通过夹持工具与凹槽配合以进行装配。
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