CN208259802U - 非骨水泥型股骨柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非骨水泥型股骨柄，包括：股骨柄本体和股骨柄颈部，股骨柄本体与股骨柄颈部连接或一体设置，股骨柄本体包括应力承载部和插入导向部，应力承载部具有与人体骨髓腔的内侧面相接触的内侧表面和与人体骨髓腔的外侧面相接触的外侧表面。应力承载部开设有一个或多个横向切口。本实用新型通过改变股骨柄的结构，降低股骨柄的刚性，从而降低股骨柄对股骨的应力遮挡，降低股骨柄周围的股骨发生骨质疏松的程度，增加股骨柄在人体内存续的时间。

Description

非骨水泥型股骨柄

技术领域

本实用新型涉及一种非骨水泥型股骨柄，尤其涉及一种低应力遮挡的非骨水泥型股骨柄。

背景技术

人工关节置换术在国外始于40年代，中国在60年代以后逐步开展。人工关节置换术主要目的是缓解关节疼痛、矫正畸形、恢复和改善关节的运动功能。股骨头坏死、老年人的股骨颈骨折、转子间骨折及类风湿性关节炎、创伤性关节炎、良性和恶性骨肿瘤、强直性脊柱炎等，只要有关节破坏的X线征象，伴有中度至重度持续性的关节疼痛和功能障碍，而且通过其他各种非手术治疗都不能得到缓解的疾病，都有选择进行人工关节置换术的可能。

其中，人工髋关节置换术的治疗效果经过三十多年的临床实践，已经得到充分的肯定并已经发展成为一种可靠的治疗手段，人工髋关节一般可以分为三部分：髋臼、股骨柄和球头，其中股骨柄为重要组成部分。人工髋关节置换术目前有两种形式：

1)骨水泥型，依靠骨水泥实现股骨柄与股骨的结合。手术中将股骨上段用髓腔锉处理为与股骨柄形状相符合的中空髓腔，然后往该中空髓腔内注入骨水泥，之后插入股骨柄至中空髓腔，最后将溢出的骨水泥清除干净。这样股骨柄与股骨髓腔内壁之间就有2-3mm的骨水泥层，因为骨水泥的作用，股骨柄就牢固地镶嵌在股骨中。

2)非骨水泥型，也叫生物型，依靠骨组织长入股骨柄表面实现股骨柄与股骨的结合。手术中将股骨上段用髓腔挫处理为与股骨柄形状相符合的中空髓腔，然后将股骨柄直接插入该中空髓腔内，之后锤击股骨柄使其尽可能在股骨内嵌入紧密。手术后的初期依靠紧密的压配使得股骨柄保持稳定，但这种紧密压配带来的稳固并不能持久，后期通过骨组织长入股骨柄表面使股骨柄保持稳固。要使骨组织更好地长入股骨柄的表面，就需要做表面处理。常用的方式有：在股骨柄表面做金属丝、珠粒烧结以及等离子喷涂以形成适合骨长入的微孔间隙，有的还会在表面喷涂羟基磷灰石来诱导骨长入。

但目前现状是，以上两种方式均存在一个影响股骨柄在体内存续时间的主要因素，即无菌性松动。无菌性松动具体为：当前股骨柄所采用的的材质多为钴铬钼合金、钛合金等，这些材质的刚度均远远高于股骨，故置入股骨柄后股骨柄与股骨结合段会出现应力遮挡(所谓应力遮挡是指当两种或者多种具有不同刚度的材料共同承载外力时，具有刚度较高的材料将会承担较多的载荷，而刚度较低的载荷则承载较低的载荷),出现应力遮挡的股骨段因为得不到力的刺激从而出现骨溶解，进而使得股骨柄周围的股骨形成严重的骨质疏松，而骨质疏松会造成骨质强度的下降，骨质强度的下降导致股骨与股骨柄结合力降低，最终导致股骨柄的松动，这是松动的主要原因。

另外，由于应力遮挡而形成的骨质疏松除造成无菌性松动之外，还会产生另外的负面影响，即翻修手术困难，且经过翻修手术二次置入的股骨柄在体内存续时间大大降低。翻修手术具体情况为：当股骨柄置入人体经过一段时间后，因为各种原因，例如松动、磨损、感染等，股骨柄无法继续在体内存续下去，并出现疼痛不适等症状，就需要将股骨柄取出，然后再重新置入一个股骨柄。翻修手术难度很大，即便是股骨柄已经松动，但在手术时取出股骨柄也很费劲，且由于应力遮挡造成股骨柄周围骨质疏松严重，在取出股骨柄时经常导致骨质破碎，使得手术困难，且第二次置入的股骨柄在体内存续时间大大降低。

骨水泥型人工髋关节由于骨水泥的特殊性，骨水泥型人工髋关节出现的骨溶解现象重于非骨水泥型，且在清理股骨髓腔内的残留骨水泥时有可能损伤股骨，不利于翻修手术的效果，大大降低了二次置入的股骨柄在体内的存续时间。故随着人们生活水平的提高，非骨水泥型人工髋关节置换术逐渐占据了主流位置，但是影响人工髋关节寿命的应力遮挡问题一直困扰着医生。

股骨柄周围骨质保持良好的强度，是股骨柄稳固的必要条件。因此，需要最大程度上减小股骨柄对与之相结合股骨的应力遮挡，降低股骨的骨溶解及骨质疏松的程度，从而延长假体在人体内的存续时间，即便将来需要翻修手术，也会为二次手术提供良好的骨床，对降低手术难度和延长翻修手术后的股骨柄在人体内存续时间意义重大。

在中国发明专利CN103505307B中公开了一种生物型人工髋关节股骨柄，这种股骨柄包括股骨柄颈部、颈领以及柄体，所述柄体包括固定端和分离端，分离端包括股内膜承接钢板与固定端一体成型；其还包括一内撑装置，所述内撑装置将骨内膜分离钢板向股骨干的内侧撑开并将其固定于髓腔皮质骨上；柄体固定端为网梁状结构，网梁间设有螺纹孔，该螺纹孔的直径为1.5-2.5毫米，数量为6-30个。使用这种股骨柄，由于本发明采用柄体远端与皮质骨相结合的方式，使得柄体近端的骨受力较小，进而导致柄体近端的骨的骨质疏松；且柄体与皮质骨通过内撑装置内撑的方式相连接，内撑装置为机械装置，时间久了会出现疲劳松动，而这种松动是无法像机器一样进行人为调节的。

由于柄体固定端采用螺纹孔，且螺纹孔的直径为1.5-2.5毫米，该种螺纹孔既要实现股骨柄与骨的连接作用又要实现骨长入微孔的作用，而经过实践得出骨长入微孔的合理直径在150-400微米之间，故所述螺纹孔难以起到良好的骨长入作用，故使得股骨柄与骨连接的稳定性较差，无法保证股骨柄的在体内存续时间。

实用新型内容

为克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种非骨水泥型股骨柄，以减小股骨柄对人体股骨的应力遮挡，降低股骨柄周围的股骨发生骨质疏松的程度，增加股骨柄在人体内的存续时间。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种非骨水泥型股骨柄，包括：股骨柄本体和股骨柄颈部，所述股骨柄本体与所述股骨柄颈部连接或一体设置，所述股骨柄本体包括应力承载部和插入导向部，所述应力承载部具有与人体骨髓腔的内侧面相接触的内侧表面和与人体骨髓腔的外侧面相接触的外侧表面。所述应力承载部开设有一个或多个横向切口。

作为一种改进，所述横向切口包括开口部分和闭尾部分，所述开口部分与所述闭尾部分之间通过过渡空腔相连。

作为进一步的改进，所述开口部分为狭缝状开口，所述闭尾部分具有防止应力集中的形状。

作为再进一步的改进，所述横向切口的开口设置于所述内侧表面。

作为更进一步的改进，所述横向切口的开口设置于所述外侧表面。

作为又进一步的改进，所述横向切口的开口分别设置于所述内侧表面和所述外侧表面。

作为又进一步的改进，所述应力承载部的表面开设有骨长入微孔。

作为又进一步的改进，所述股骨柄本体端部设置有颈领，所述颈领与所述股骨柄本体连接或一体成型。

作为又进一步的改进，所述应力承载部开设有纵向沟槽。

作为又进一步的改进，所述股骨柄本体由钛合金材料构成。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

1)应力承载部横向开设有横向切口，降低了股骨柄的刚性。首选方案是横向切口的开口设置于股骨柄的内侧表面，因为压应力主要从内侧传递，等于受力点在内侧，支点在外侧，这样就类似于杠杠原理，当股骨柄受压时会在横向切口处会产生微动趋势，使得应力尽可能多的传导到股骨，从而减小应力遮挡，降低股骨柄周围的股骨发生骨质疏松的程度，增加股骨柄在人体内的存续时间。

2)应力承载部表面分布开设有骨长入微孔，当股骨长入该骨长入微孔内后可实现股骨柄与股骨的生物结合，结合可靠；且当股骨柄松动而进行二次手术时，相对于骨水泥的结合方式，分离股骨柄与股骨时对股骨造成的损伤较小，使得重新植入的股骨柄在人体内的存续时间较长。

附图说明

图1是本实用新型非骨水泥型股骨柄第一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型非骨水泥型股骨柄第二种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型非骨水泥型股骨柄第三种实施例的结构示意图；

图4是图1中非骨水泥型股骨柄的受力示意图；

图中，100-股骨柄本体，101-应力承载部，102-插入导向部，200-股骨柄颈部，300-横向切口，301-开口部分，302-闭尾部分，400-颈领，500-纵向沟槽，A-内侧表面，B-外侧表面。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做详细说明。

第一实施例

如图1所示，该股骨柄第一种实施例的结构示意图。股骨柄本体100和股骨柄颈部200连接或一体设置，实际应用中优选一体设置方式。该股骨柄本体100包括应力承载部101和插入导向部102，该应力承载部101具有与人体骨髓腔的内侧面相接触的内侧表面A和与人体骨髓腔的外侧面相接触的外侧表面B，该插入导向部102不与股骨相结合，起导向稳定作用。

应力承载部101开设有一个或多个横向切口300，横向切口300的开口设置于应力承载部101的内侧表面A。横向切口300包括开口部分301和闭尾部分302，开口部分301与闭尾部分302之间通过过渡空腔相连。其中开口部分301为狭缝状开口，使得股骨柄受压时能够产生微动趋势，并尽量保证股骨柄与股骨结合面积。闭尾部分302去尖角，以防止应力集中，降低股骨柄疲劳断裂的风险。

应力承载部101的表面开设有骨长入微孔，经过试验，该骨长入微孔的孔径在150-400微米之间最适合骨质长入。手术后股骨的骨质长入骨长入微孔后可实现股骨柄与股骨的结合，结合牢固可靠。

股骨柄本体100端部设置有颈领400,颈领400连接或一体设置于股骨柄本体100，该颈领400与股骨柄本体100优选连接结构，连接结构与一体设置相比，其优点是，二次手术时，更容易取出股骨柄本体。颈领400坐落在人体股骨颈的断面上，在手术后初期还没有骨长入的情况下，通过颈领400的承托增加股骨柄的稳定性，为骨长入创造良好的条件。应力承载部101开设有数条纵向沟槽500，以增大股骨柄与股骨接触界面骨长入的表面积，且可以防止股骨柄在股骨内的旋转，使得股骨柄与股骨的结合更加牢固。

股骨柄本体100优选钛合金材料，也可以选用钴铬钼合金等适合医用的材料，横向切口300的尺寸、数量和形状可根据材料的特性以及人体重量等指标确定。

第二实施例

如图2所示，该实施例是在第一种实施例的基础上，将横向切口300的开口设置于应力承载部101的外侧表面B。闭尾部分302与第一实施例中的形状略有不同，但都是为了防止应力集中，当然，由于该实施例中闭尾部分302尺寸较大，会减少股骨与股骨柄的结合面积。

第三实施例

如图3所示，该实施例是在第一种实施例的基础上，将横向切口300的开口分别设置于内侧表面A和外侧表面B。

工作原理如下：

如图4所示，当股骨柄受压时，由于横向切口300的存在，股骨柄的刚性被大大降低，从而使得压应力沿图中所示应力传递路径传递至股骨，使得人体股骨颈的断面骨质和与应力承载部101的内侧表面A结合的骨质均受到压应力作用，且人体股骨与应力承载部101的外侧表面B结合的骨质受到拉应力的作用，降低了应力遮挡的程度。

同理，当横向切口300开设在外侧表面B时或者当横向切口300分别开设在内侧表面A和外侧表面B时，人体股骨与应力承载部101之间具有与上述描述相近的受力情况，在此不做赘述。

Claims (10)

1.一种非骨水泥型股骨柄，包括：

股骨柄本体和股骨柄颈部，所述股骨柄本体与所述股骨柄颈部连接或一体设置，所述股骨柄本体包括应力承载部和插入导向部，所述应力承载部具有与人体骨髓腔的内侧面相接触的内侧表面和与人体骨髓腔的外侧面相接触的外侧表面；其特征在于，

所述应力承载部开设有一个或多个横向切口。

2.按照权利要求1所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述横向切口包括开口部分和闭尾部分，所述开口部分与所述闭尾部分之间通过过渡空腔相连。

3.按照权利要求2所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述开口部分为狭缝状开口，所述闭尾部分具有防止应力集中的形状。

4.按照权利要求1所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述横向切口的开口设置于所述内侧表面。

5.按照权利要求1所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述横向切口的开口设置于所述外侧表面。

6.按照权利要求1所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述横向切口的开口分别设置于所述内侧表面和所述外侧表面。

7.按照权利要求1～6任一项所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述应力承载部的表面开设有骨长入微孔。

8.按照权利要求7所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述股骨柄本体端部设置有颈领，所述颈领与所述股骨柄本体连接或一体成型。

9.按照权利要求8所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述应力承载部开设有纵向沟槽。

10.按照权利要求1所述的非骨水泥型股骨柄，其特征在于，所述股骨柄本体由钛合金材料构成。