CN209091747U - 融合型股骨柄系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种融合型股骨柄系统，包括弯曲短柄、固定机构、股骨头假体，弯曲短柄的一端设有锥形连接体，锥形连接体与股骨头假体的锥形连接孔相配合连接，弯曲短柄的另一端从股骨颈的截骨面插入并探伸到小粗隆以下的髓腔位置，弯曲短柄通过固定机构与大粗隆相连接固定。本实用新型的有益效果是：在整个系统术后与宿主股骨近端骨床周围骨质完成长入性骨整合后，被保留下来的股骨颈以及大小粗隆附近的骨质所受力学影响基本接近于术前时的生物力学状态。

Description

融合型股骨柄系统

技术领域

本实用新型涉及骨科植入领域，更具体地说涉及一种可最大限度保留股骨颈的用于初次置换的融合型股骨柄系统。

背景技术

股骨头缺血性坏死是一种常见的进行性疾病，而当其发展到晚期通常需要进行人工髋关节置换手术，即首先截掉坏死的股骨头然后在股骨髓腔内植入一根带有或可安装上一个人工股骨头的股骨柄以替代被截掉的生理股骨头。目前各公司的股骨柄的设计在绝大多数情况下都需要在做髋关节股骨侧置换手术时首先从大粗隆到小粗隆进行截骨，这一术式把坏死的股骨头连同股骨颈一并截掉了，而大多情况下股骨颈的骨质是基本健康完好的，有时甚至股骨头的下半球也基本是完好的，手术截骨中这些完好部分被统统截掉甚为可惜；为了多保留一些股骨颈，也有少数品牌的股骨柄采用短柄设计以方便直接插入股骨髓腔，但是由于股骨颈部在人体正常活动中的所受到的拉压、拔出、扭转等力学环境过于复杂从而导致远期股骨柄稳定性下降直至松动失效。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种融合型股骨柄系统，该融合型股骨柄系统为短柄型设计以尽可能多地保留股骨颈，同时使所受力学影响基本接近于术前时的生物力学状态，保证股骨柄系统的稳定性。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

一种融合型股骨柄系统，包括弯曲短柄、固定机构、股骨头假体，所述固定机构包括拉力螺钉、融合型螺钉套筒，所述融合型螺钉套筒穿进所述大粗隆，所述拉力螺钉穿过所述融合型螺钉套筒与所述连接机构连接锁紧,以抵消手术后股骨头承受体重载荷时所产生的向下的弯矩,所述弯曲短柄的一端设有锥形连接体，所述锥形连接体与所述股骨头假体的锥形连接孔相连接，所述弯曲短柄的另一端从股骨颈的截骨面插入并探伸到小粗隆以下的髓腔位置，所述弯曲短柄通过所述固定机构与所述大粗隆相固定。

进一步，所述弯曲短柄靠近锥形连接体的柄体下部表面为符合被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面形态特征的金属短柄。

进一步，所述弯曲短柄的横截面形状为矩形、圆形、椭圆形、水滴形、多边形。

进一步，所述弯曲短柄与所述髓腔、所述大粗隆接触的部位设有骨融合层。

进一步，所述骨融合层是由等离子高温喷涂得到的粗糙涂层或者由金属粉末或金属颗粒烧结而成的多孔层或者由3D打印直接生成的多孔金属层。

进一步，所述弯曲短柄面向所述大粗隆的一侧设有连接机构。

进一步，所述融合型螺钉套筒为从所述大粗隆外部穿进的中空管状体，其外表面为金属多孔结构，其内表面为实体金属套筒结构。

进一步，所述融合型螺钉套筒在所述大粗隆骨皮质外部设计有膨大的环状结构。

进一步，所述环状结构贴近所述大粗隆的皮质骨表面的一侧设有多孔结构。

进一步，所述弯曲短柄靠近锥形连接体的柄体下部表面为金属多孔结构。

本实用新型的有益效果为：

在整个系统术后与宿主周围骨质完成长入性骨整合后，被保留下来的股骨颈以及大小粗隆附近的骨质所受力学影响基本接近于术前时的生物力学状态；

短柄设计，对小粗隆以下股骨干髓腔无破坏，创伤小；

为后期可能出现的关节翻修提供了更多的骨质。

附图说明

图1是融合型股骨柄系统结构示意图；

图2是人体生理股骨头结构示意图；

图3是融合型股骨柄系统组合过程示意图；

图4是股骨头全切除的融合型股骨柄系统组合过程示意图；

图5是保留生理股骨头下半部分时的融合型股骨柄系统使用状态示意图；

图6是融合型螺钉套筒的结构示意图；

图7a是柄体下缘为符合生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面特征且具有圆台的弯曲短柄示意图；

图7b是柄体下缘为符合生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面特征且具有圆台的弯曲短柄的仰视图；

图8a是柄体下缘为符合生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面特征且具有平台的弯曲短柄示意图；

图8b是柄体下缘为符合生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面特征且具有平台的弯曲短柄的俯视图；

图9是具有圆台的弯曲短柄安装示意图；

图10是具有平台的弯曲短柄安装示意图。

图中：

1、弯曲短柄；2、股骨头假体；3、锥形连接体；4、锥形连接孔；5、骨融合层；6、连接机构；7、拉力螺钉；8、融合型螺钉套筒；9、环状结构；10、多孔结构；11、大粗隆；12、髓腔；13、被截除的生理股骨头损毁部分轮廓；14、实体金属套筒；15、股骨颈；16、股骨头；17、张力线；18、压力线；19、松质骨；20、皮质骨；21、小粗隆；22、圆台；23、平台；24、髋臼杯假体。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图1、3、4、5、6所示，一种融合型股骨柄系统，包括弯曲短柄1、固定机构、股骨头假体2，弯曲短柄1的一端设有锥形连接体3，股骨头假体2通过股骨头假体2的锥形连接孔4相连接，弯曲短柄1的另一端从股骨颈15的截骨面插入并探伸到小粗隆21以下的髓腔12位置，弯曲短柄1通过所述固定机构与大粗隆11相固定；在实际操作时，不必把骨质健康的股骨头的下半球、股骨颈15截掉，为日后关节翻修提供更多骨质。股骨头假体2的直径略大于被截除的生理股骨头损毁部分轮廓13，以便于修正过的髋臼窝骨床匹配。

所述弯曲短柄为符合股骨颈部15解剖型弯曲特征的金属短柄；对小粗隆21以下股骨干髓腔12无破坏，创伤小。

弯曲短柄1的横截面形状为矩形、圆形、椭圆形、水滴形、多边形；

弯曲短柄1的外表面与髓腔12、大粗隆11接触的部位设有骨融合层5；

骨融合层5是由等离子高温喷涂得到的粗糙涂层或者由金属粉末或金属颗粒烧结而成的多孔层或者由3D打印直接生成的多孔金属层。

所述固定机构包括拉力螺钉7、融合型螺钉套筒8，拉力螺钉7从大粗隆11外部穿过融合型螺钉套筒8与连接机构6连接锁紧；连接机构6通过拉力螺钉7、融合型螺钉套筒8与大粗隆11的外皮质相连接锁紧以抵消手术后股骨头承受体重载荷时所产生的向下的弯矩。

融合型螺钉套筒8为从大粗隆11外部穿进的中空管状体，其外表面为金属多孔结构10，其内表面为实体金属套筒14；金属多孔结构10可以在术后与包覆在其周围的骨质产生长入性骨整合，融合型螺钉套筒8中心通孔的内表面设计为一个实体金属套筒结构14以提供足够的抗压抗弯强度，融合型螺钉套筒8外表面的金属多孔结构10与其内部的实体金属套筒14为一体结构；

融合型螺钉套筒8在大粗隆11骨皮质外部设计有膨大的环状结构9；

环状结构9贴近大粗隆11的皮质骨20表面的一侧设有多孔结构10；

拉力螺钉7从大粗隆11外部穿过融合型螺钉套筒8与连接机构6连接锁紧，在这一锁紧过程中拉力螺钉7的螺钉帽将融合型螺钉套筒8的环状结构9压紧在大粗隆骨皮质外表面，术后环状结构9上的多孔结构10将与大粗隆表面的骨皮质产生长入性骨整合。

如图4所示，股骨头完全切除之后，弯曲短柄1靠近锥形连接体的柄体下部表面为符合被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形态特征的金属短柄；

如图7a、7b、8a、8b所示，为了最大限度保留股骨颈，可以不完全切除股骨颈，弯曲短柄1靠近锥形连接体的柄体下部表面为符合被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形态特征的金属短柄，可以设计为具有圆台22的弯曲短柄，也可以设计为具有平台23的弯曲短柄，以适用不同植入的需求。

如图5、图9、图10所示，该融合型股骨柄系统在手术植入后将形成一个稳定植入的力学系统，由股骨头假体2传递来的重力载荷将通过弯曲短柄1靠近锥形连接体3的柄体下部的符合被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形态特征的表面传递到被保留下来的生理股骨头下半部分的骨质，而这部分被保留下来的生理股骨头下半部分的骨质在术前生物力学系统中的作用即是承担对于股骨头上半部分的支撑；弯曲短柄1靠近锥形连接体3的柄体下部表面为金属多孔结构，该金属多孔结构在术后康复过程中可以与被保留下来的生理股骨头下半部分的骨质形成长入性骨整合以获得远期的稳定效果。

在康复过程中与包覆在其周围的股骨颈15上层骨质产生长入性骨整合并主要承担拉应力载荷，而这部分生理股骨颈15的上侧骨质在术前生物力学系统中的作用即是承担股骨头传递过来的拉应力；

拉力螺钉7从大粗隆11外部穿过融合型螺钉套筒8将弯曲短柄1拉紧以抵消手术后股骨头承受体重载荷时所产生的向下的弯矩，融合型螺钉套筒8外表面的金属多孔结构10，在术后康复过程中与包覆在其周围的骨质产生长入性骨整合，这一整合效果将股骨柄1在股骨头压力下的向下弯矩转移成对股骨颈15上侧骨质的拉应力并减轻了拉力螺钉7对大粗隆11外部的压力。

本实用新型融合型股骨柄系统其制造过程是：

1.采用锻造或铸造工艺获得弯曲短柄毛坯，应用常规机加工切削工艺将毛坯加工至成品尺寸并预留出骨融合层的喷涂涂层厚度，对所需涂层部分进行等离子高温喷涂得到的粗糙涂层；

2.采用锻造或铸造工艺获得弯曲短柄毛坯，应用常规机加工切削工艺将毛坯加工至成品尺寸并预留出骨融合层的烧结涂层厚度，对所需涂层部分进行金属粉末或金属颗粒烧结得到金属颗粒烧结多孔层；

3.在电脑中完成弯曲短柄的三维模型设计并将弯曲短柄表面所需部位设计成多孔金属结构的三维模型，对于被保留下来的生理股骨头下半部分进CT或MIR断层扫描，并将扫描数据逆向建模以获得被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形态特征，根据生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形态特征设计弯曲短柄靠近锥形连接体的柄体下部的表面形态，以是的未来靠近锥形连接体的柄体下部的外表面能与被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨20内壁曲面形成良好的吻合，将已完成的设计文件输入到金属3D打印设备中进行打印成型，一次性完成柄体及其表面多孔金属结构的打印，然后采用常规机加工切削工艺完成对锥形连接体以及与拉力螺钉对接的连接机构的加工；

4.选择适当直径的金属棒并采用常规机加工切削工艺完成拉力螺钉的加工；

5.在电脑中完成融合型螺钉套筒的三维模型设计并将融合型螺钉套筒表面所需部位设计成多孔金属结构的三维模型，将已完成的设计文件输入到金属3D打印设备中直接打印成型；

6.金属或陶瓷股骨头假体采用业内目前通用的金属机加工或者陶瓷烧结研磨抛光加工等方法获得。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种融合型股骨柄系统，其特征在于：包括弯曲短柄、固定机构、股骨头假体，所述固定机构包括拉力螺钉、融合型螺钉套筒，所述融合型螺钉套筒穿进大粗隆，所述拉力螺钉穿过所述融合型螺钉套筒与连接机构连接锁紧,以抵消手术后股骨头承受体重载荷时所产生的向下的弯矩,所述弯曲短柄的一端设有锥形连接体，所述锥形连接体与所述股骨头假体的锥形连接孔相配合连接，所述弯曲短柄的另一端从股骨颈的截骨面插入并探伸到小粗隆以下的髓腔位置，所述弯曲短柄通过所述固定机构与所述大粗隆相连接固定。

2.根据权利要求1所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述弯曲短柄靠近锥形连接体的柄体下部表面为符合被保留的生理股骨头下半部分的皮质骨内壁曲面形态特征的金属短柄。

3.根据权利要求2所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述弯曲短柄的横截面形状为矩形、圆形、椭圆形、水滴形、多边形。

4.根据权利要求3所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述弯曲短柄与所述髓腔、所述大粗隆接触的部位设有骨融合层。

5.根据权利要求4所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述骨融合层是由等离子高温喷涂得到的粗糙涂层或者由金属粉末或金属颗粒烧结而成的多孔层或者由3D打印直接生成的多孔金属层。

6.根据权利要求4所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述弯曲短柄面向所述大粗隆的一侧设有连接机构。

7.根据权利要求6所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述融合型螺钉套筒为从所述大粗隆外部穿进的中空管状体，其外表面为金属多孔结构，其内表面为实体金属套筒结构。

8.根据权利要求7所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述融合型螺钉套筒在所述大粗隆骨皮质外部设计有膨大的环状结构。

9.根据权利要求8所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述环状结构贴近所述大粗隆的皮质骨表面的一侧设有多孔结构。

10.根据权利要求2所述的融合型股骨柄系统，其特征在于：所述弯曲短柄靠近锥形连接体的柄体下部表面为金属多孔结构。