CN213076094U - 一种髋臼杯及髋臼假体系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种髋臼杯及髋臼假体系统，涉及医疗器械技术领域。髋臼杯包括第一基体和第一多孔层。第一多孔层具有多个均匀分布且相互连通的孔洞。第一多孔层负载有促进骨生长药物和抗菌消炎药物，其中促进骨生长药物填充于第一多孔层的内层，抗菌消炎药物填充于第一多孔层的外层。负载于第一多孔层中的缓释药物能够在髋臼杯植入到人体后，继续持续不断地给药，在植入初期填充于第一多孔层的外层的抗菌消炎药物缓慢释放实现抗菌消炎防止感染，在髋臼杯与人体骨组织初步结合后，填充于第一多孔层的内层的促进骨生长药物缓慢释放用于在较长时间内促进骨生长，使人体与移植的髋臼杯的融合度和融合效率提高。

Description

一种髋臼杯及髋臼假体系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种髋臼杯及髋臼假体系统。

背景技术

当髋臼周围发生肿瘤，需要通过外科切除的治疗手段，从而使髋臼部位造成较大的骨缺失，进而使骨盆的连续性中断，并且损失周围的部分软组织，因此需要对缺失的骨盆进行重建。

近年来，越来越多的髋臼杯假体被移植到缺失的骨盆中进行骨盆修复，但是人体对外来移植假体具有排斥性，导致融合效率低。并且，在移植过程中不可避免地会伴有感染。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种髋臼杯及髋臼假体系统，其能够改善髋臼杯假体移植效率低以及感染率高的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种髋臼杯，其包括第一基体和第一多孔层，第一基体的部分表面或全部表面覆盖有第一多孔层。

第一多孔层具有多个均匀分布于且相互连通的孔洞。

第一多孔层负载有促进骨生长药物和抗菌消炎药物，其中促进骨生长药物填充于第一多孔层的内层，抗菌消炎药物填充于第一多孔层的外层。

在上述实现过程中，本申请提供的髋臼杯包括设置于第一基体的表面的第一多孔层，第一多孔层能够负载缓释药物，负载于第一多孔层中的缓释药物能够在髋臼杯植入到人体后，继续持续不断地给药。

在植入初期填充于第一多孔层的外层的抗菌消炎药物缓慢释放实现抗菌消炎防止感染，在髋臼杯与人体骨组织初步结合后，填充于第一多孔层的内层的促进骨生长药物缓慢释放用于在较长时间内促进骨生长，使人体与移植的髋臼杯的融合度和融合效率提高。

在一种可能的实施方案中，第一多孔层的表面涂覆有抗菌消炎药物。

在一种可能的实施方案中，促进骨生长药物包括骨形态发生蛋白BMP、成纤维细胞生长因子FGF或转化生长因子TGF-Β。

在上述实现过程中，骨形态发生蛋白BMP、成纤维细胞生长因子FGF或转化生长因子TGF-Β等促进骨生长药物能够填充于第一多孔层的内层，在髋臼杯移植后，上述药物能够缓慢释放并且在较长时间内促进骨生长。

在一种可能的实施方案中，抗菌消炎药物包括青霉素类、头孢霉素类或阿司匹林类药物。

在上述实现过程中，青霉素类、头孢霉素类或阿司匹林类药物等抗菌消炎药物能够填充于第一多孔层的外层，在髋臼杯移植后，上述药物能够缓慢释放实现抗菌消炎防止感染。

在一种可能的实施方案中，第一多孔层的孔隙率为86～90％，孔洞的截面孔径为200～1200μm。

在上述实现过程中，孔隙率为86～90％的第一多孔层与宿主骨组织相似，能够提高髋臼杯与宿主骨组织界面的结合强度，使髋臼杯与宿主骨组织实现深度融合。

在一种可能的实施方案中，第一多孔层的材质为钛合金或钛单质，第一多孔层的表面粗糙度为2～9μm。

在上述实现过程中，多孔钛是一种良好的仿生材料，其具有良好的生物相容性、生物力学优异，且弹性模量接近骨组织。

第二方面，本申请实施例提供一种髋臼假体系统，其包括增大构件和上述的髋臼杯，髋臼杯具有第一曲面，增大构件具有第二曲面，增大构件与髋臼杯通过第一曲面与第二曲面配合连接。

在上述实现过程中，增大构件用于填充于被除去的受损或手术除掉的髋臼形成的空腔内。

本申请通过髋臼杯和增大构件配合使髋臼杯假体系统与宿主骨组织的形状更加契合。并且髋臼杯假体系统通过髋臼杯的第一多孔层负载的缓释药物在植入到人体后持续不断地给药，防止髋臼杯假体系统植入后感染，并且提高人体与移植的髋臼杯假体系统的融合度和融合效率。

在一种可能的实施方案中，增大构件包括第二基体和第二多孔层，第二基体的部分表面或全部表面覆盖有第二多孔层，第二多孔层具有多个均匀分布且相互连通的孔洞。

在上述实现过程中，增大构件也具有第二多孔层，第二多孔层与宿主骨组织相似，能够提高增大构件与宿主骨组织界面的结合强度，使增大构件与宿主骨组织实现深度融合。

在一种可能的实施方案中，第二多孔层负载有促进骨生长药物和抗菌消炎药物，其中促进骨生长药物填充于第二多孔层的内层，抗菌消炎药物填充于第二多孔层的外层。

在上述实现过程中，第二多孔层还能够作为载体，负载有促进骨生长药物和抗菌消炎药物，在植入初期填充于第二多孔层的外层的抗菌消炎药物缓慢释放实现抗菌消炎防止感染，在增大构件与人体骨组织初步结合后，填充于第二多孔层的内层的促进骨生长药物缓慢释放用于在较长时间内促进骨生长，使人体与移植的增大构件的融合度和融合效率提高。

在一种可能的实施方案中，第二多孔层的表面涂覆有抗菌消炎药物。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例的髋臼杯的结构示意图；

图2为本申请实施例的髋臼杯的剖面图；

图3为本申请实施例的第一多孔层中缓释药物的第一种填充结构示意图；

图4为本申请实施例的第一多孔层中缓释药物的第二种填充结构示意图；

图5为本申请实施例的第一多孔层中缓释药物的第三种填充结构示意图；

图6为本申请实施例的第一多孔层中缓释药物的第四种填充结构示意图；

图7为本申请实施例的第一多孔层中缓释药物的第五种填充结构示意图；

图8为本申请实施例的髋臼假体系统未连接的结构示意图；

图9为本申请实施例的髋臼假体系统连接后的结构示意图；

图10为本申请实施例的增大构件的剖面图。

图标：10-髋臼假体系统；100-髋臼杯；101-第一曲面；102-连接孔；110-第一基体；120-第一多孔层；130-抗菌消炎药物；140-促进骨生长药物；200-增大构件；201-第二曲面；210-第二基体；220-第二多孔层；300-螺钉。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。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申请中的具体含义。

请参阅图1～2，本申请实施例提供一种髋臼杯100，其包括第一基体110和第一多孔层120，第一基体110的部分表面或全部表面覆盖有第一多孔层120。

在如图1～2所示的实施例中，第一多孔层120完全包裹第一基体110，即第一基体110的全部表面都覆盖有第一多孔层120。在本申请的其他一些实施例中，还可以只在髋臼杯100与宿主骨组织结合的表面覆盖有第一多孔层120，而在第一基体110的边缘部分可以不覆盖有第一多孔层120。

第一多孔层120具有多个均匀分布于内部和表面的不规则形状的孔洞。分布于第一多孔层120内部和表面的不规则形状的孔洞相互连通形成仿生物运输通道。

第一多孔层120的孔隙率为86～90％，孔洞的截面孔径为200～1200μm，孔洞的深度＞1500μm。

在如图1～2所示的实施例中，第一多孔层120的孔隙率为88％，孔洞的截面孔径为200～1200μm，孔洞的深度＞1500μm。在本申请其他一些实施例中，第一多孔层120的孔隙率还可以为86％、87％、89％或90％，第一多孔层120的孔洞的截面孔径还可以为300～800μm、500～1000μm、700～900μm、400～700μm或700～1000μm，孔洞的深度还可以＞1600μm、＞1650μm或＞1850μm。

第一多孔层120具有类骨小梁的结构，其多孔结构能够用于负载缓释药物，提高髋臼杯100的负载能力。同时，本申请通过调整第一多孔层120的孔洞结构，包括孔隙率、孔洞的截面孔径以及孔洞的深度，使第一多孔层120弹性模量接近骨组织，具有良好的生物相容性，能够提高髋臼杯100与宿主骨组织界面的结合强度，使髋臼杯100与宿主骨组织实现深度融合。

第一基体110由金属制成。

在如图1～2所示的实施例中，第一基体110采用钛合金制成。在本申请其他一些实施例中，第一基体110还可以采用其他金属材料例如银单质、铁合金、钛单质等制成。

第一多孔层120由钛单质或钛合金制成，第一多孔层120的表面粗糙度为2～9μm。

在如图1～2所示的实施例中，第一多孔层120由钛粉末通过3D打印技术打印制得，其表面粗糙度为3～6μm。在本申请其他一些实施例中，第一多孔层120还可以通过能够制得多孔结构的技术制得，其表面粗糙度还可以为2～6μm、3～7μm、4～8μm、5～9μm、2～8μm或3～9μm。

需要说明的是，本申请实施例中多孔钛表面层结构的浸润响应，有利于血液中成分进行仿骨组织的功能化合成。

请参阅图3～7，第一多孔层120负载有促进骨生长药物140和抗菌消炎药物130，其中促进骨生长药物140填充于第一多孔层120的内层，抗菌消炎药物130填充于第一多孔层120的外层。

需要说明的是，本申请实施例中第一多孔层120的内层和外层是相对的，填充于第一多孔层120的外层中的药物能够在假体移植后相对较快释放出来，而填充于第一多孔层120的内层中的药物能够在假体移植后在较长时间段释放出来。

因此，填充于第一多孔层120的外层中的抗菌消炎药物130能够在髋臼杯100移植后3～4周内释放出来，即抗菌消炎药物130能够在髋臼杯100移植后的炎症消除期持续不断的给药实现抗菌消炎防止感染，使髋臼杯100在移植后稳定的过度炎症消除期。填充于第一多孔层120的内层中的促进骨生长药物140能够在髋臼杯100移植后半年后释放出来，即促进骨生长药物140能够在髋臼杯100移植后的整体恢复期持续不断的给药实现促进骨生长，使人体与移植的髋臼杯100的融合度和融合效率提高。

本申请实施例中第一多孔层120中的抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140的量根据其缓释周期和人体骨组织生长的填充速度相适配。例如，填充于第一多孔层120中的抗菌消炎药物130的量能够保证至少3～4周的缓释周期，填充于第一多孔层120中的促进骨生长药物140的量能够保证至少半年的缓释周期。

第一多孔层120中的抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140能够如以下结构填充：

在如图3所示的实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度可以相等，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140相互不重叠充满整个第一多孔层120的孔洞。

在如图4所示的实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度不相等，其中促进骨生长药物140填充的厚度大于抗菌消炎药物130填充的厚度，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140相互不重叠充满整个第一多孔层120的孔洞。

在如图5所示的实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度不相等，其中抗菌消炎药物130填充的厚度大于促进骨生长药物140填充的厚度，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140相互不重叠充满整个第一多孔层120的孔洞。

在如图6所示的实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度可以相等，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140在中部相互重叠充满整个第一多孔层120的孔洞。

在如图7所示的实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度可以相等，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140相互不重叠也不充满整个第一多孔层120的孔洞。

在本申请其他一些实施例中，第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度可以不相等，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140在中部相互重叠充满整个第一多孔层120的孔洞。或第一多孔层120中抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140填充的厚度可以不相等，并且抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140相互不重叠也不充满整个第一多孔层120的孔洞。

需要说明的是，本申请并不限定抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140的种类，只要其能够发挥抗菌消炎和促进骨生长，且对人体无害即可。

在本申请实施例中，抗菌消炎药物130包括青霉素类、头孢霉素类、四环素类、氯霉素类、大环内酯类、林可霉素、氟喹诺酮类、硝基咪唑类、多肽类及季铵盐类抗菌消炎药物130以及阿司匹林、对吲哚美辛、萘普生、双氯芬酸、布洛芬、尼美舒利、塞来昔布类抗菌消炎药物130；促进骨生长药物140包括骨形态发生蛋白BMP、成纤维细胞生长因子FGF、转化生长因子TGF-Β和胰岛素样生长因子IGF中的一种或多种。

抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140通过包埋或涂覆的方式填充于第一多孔层120的孔洞中。

当采用涂覆的方式时，最后可以在第一多孔层120的表面最后涂覆部分抗菌消炎药物130，涂覆的抗菌消炎药物130部分由于重力作用沉入到第一多孔层120内部的孔洞中，其他的抗菌消炎药物130分布于第一多孔层120的表面。

涂覆于第一多孔层120的表面的抗菌消炎药物130能够直接作用，快速起效，对于刚移植的髋臼杯100能够起到较好的抗菌消炎作用。

请参阅图8～9，本申请提供一种髋臼假体系统10，其包括用于填充于被除去的受损或手术除掉的髋臼形成的空腔内的增大构件200和上述的髋臼杯100，髋臼杯100具有第一曲面101，增大构件200具有第二曲面201，增大构件200与髋臼杯100通过第一曲面101与第二曲面201配合连接。

在如图8～9所示的实施例中，髋臼假体系统10还包括螺钉300，髋臼杯100和增大构件200均具有贯通的且相互配合的连接孔102，螺钉300依次髋臼杯100的连接孔102和增大构件200的连接孔102，最后固定在人体骨组织上，从而使髋臼杯100和增大构件200稳定连接。

增大构件200包括第二基体210和第二多孔层220，第二基体210的部分表面或全部表面覆盖有第二多孔层220。

在如图8～10所示的实施例中，第二多孔层220完全包裹第二基体210，即第二基体210的全部表面都覆盖有第二多孔层220。在本申请的其他一些实施例中，还可以只在增大构件200与宿主骨组织结合的表面覆盖有第二多孔层220，而在第二基体210的边缘部分可以不覆盖有第二多孔层220。

第二多孔层220与第一多孔层120结构相似，也具有多个均匀分布于内部和表面的不规则形状的孔洞。分布于第二多孔层220内部和表面的不规则形状的孔洞相互连通形成仿生物运输通道。

第二多孔层220的孔隙率为86～90％，第二多孔层220的孔隙率为86～90％，孔洞的截面孔径为200～1200μm，孔洞的深度＞1500μm。

在如图10所示的实施例中，第二多孔层220的孔隙率为88％，孔洞的截面孔径为200～1200μm，孔洞的深度＞1500μm。在本申请其他一些实施例中，第二多孔层220的孔隙率还可以为86％、87％、89％或90％，第二多孔层220的孔洞的截面孔径还可以为400～800μm、500～9000μm、200～900μm、200～700μm或300～1000μm，孔洞的深度还可以＞1700μm、＞1750μm或＞1900μm。

第二多孔层220具有类骨小梁的结构，其与宿主骨组织相似，能够提高增大构件200与宿主骨组织界面的结合强度，使增大构件200与宿主骨组织实现深度融合。并且第二多孔层220的多孔结构能够用于负载缓释药物，提高增大构件200的负载能力。

第二基体210由金属制成。

在如图10所示的实施例中，第二基体210采用钛合金制成。在本申请其他一些实施例中，第二基体210还可以采用其他金属材料例如银单质、铁合金、钛单质等制成。

第二多孔层220由钛单质或钛合金制成，第二多孔层220的表面粗糙度为2～9μm。

在如图8～10所示的实施例中，第二多孔层220由钛粉末通过3D打印技术打印制得，其表面粗糙度为3～6μm。在本申请其他一些实施例中，第二多孔层220还可以通过能够制得多孔结构的技术制得，其表面粗糙度还可以为2～5μm、3～5μm、4～7μm、4～9μm、3～8μm或5～9μm。

同样的，第二多孔层220也可以负载有促进骨生长药物140和抗菌消炎药物130，其中促进骨生长药物140填充于第二多孔层220的内层，抗菌消炎药物130填充于第二多孔层220的外层。

本申请实施例中第二多孔层220中的抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140的量根据其缓释周期和人体骨组织生长的填充速度相适配。填充于第二多孔层220的外层中的抗菌消炎药物130能够在髋臼假体系统10移植后3～4周内释放出来，即抗菌消炎药物130能够在髋臼假体系统10移植后的炎症消除期持续不断的给药实现抗菌消炎防止感染，使髋臼假体系统10在移植后稳定的过度炎症消除期。填充于第二多孔层220的内层中的促进骨生长药物140能够在髋臼假体系统10移植后半年后释放出来，即促进骨生长药物140能够在髋臼假体系统10移植后的整体恢复期持续不断的给药实现促进骨生长，使人体与移植的髋臼假体系统10的融合度和融合效率提高。

抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140在第二多孔层220中的填充结构与其在第一多孔层120中的填充结构相似。

抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140通过包埋或涂覆的方式填充于第二多孔层220的孔洞中。

当采用涂覆的方式时，最后可以在第二多孔层220的表面最后涂覆部分抗菌消炎药物130，涂覆的抗菌消炎药物130部分由于重力作用沉入到第二多孔层220内部的孔洞中，其他的抗菌消炎药物130分布于第二多孔层220的表面。

填充于第二多孔层220的表面的抗菌消炎药物130能够直接作用，快速起效，对于刚移植的髋臼假体系统10能够起到较好的抗菌消炎作用。

综上所述，本申请实施例提供的一种髋臼杯及髋臼假体系统，髋臼杯100包括第一基体110和设置于第一基体110的表面的第一多孔层120，第一多孔层120能够负载缓释药物，负载于第一多孔层120中的缓释药物能够在髋臼杯100植入到人体后，继续持续不断地给药。髋臼假体系统10包括上述髋臼杯100和增大构件200，增大构件200包括第二基体210和设置于第二基体210的表面的第二多孔层220，第二多孔层220也能够负载缓释药物，负载于第二多孔层220中的缓释药物能够在增大构件200植入到人体后，继续持续不断地给药。并且，第一多孔层120和第二多孔层220中的抗菌消炎药物130和促进骨生长药物140的量根据其缓释周期和人体骨组织生长的填充速度相适配。其中，填充于第一多孔层120和第二多孔层220中的抗菌消炎药物130的量能够保证至少3～4周的缓释周期，填充于第一多孔层120和第二多孔层220中的促进骨生长药物140的量能够保证至少半年的缓释周期。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种髋臼杯，其特征在于，所述髋臼杯包括第一基体和第一多孔层，所述第一基体的部分表面或全部表面覆盖有所述第一多孔层；

第一多孔层具有多个均匀分布且相互连通的孔洞；

所述第一多孔层负载有促进骨生长药物和抗菌消炎药物，其中所述促进骨生长药物填充于所述第一多孔层的内层的孔洞中，所述抗菌消炎药物填充于所述第一多孔层的外层的孔洞中。

2.根据权利要求1所述的髋臼杯，其特征在于，所述第一多孔层的表面涂覆有所述抗菌消炎药物。

3.根据权利要求1所述的髋臼杯，其特征在于，所述促进骨生长药物包括骨形态发生蛋白BMP、成纤维细胞生长因子FGF或转化生长因子TGF-Β。

4.根据权利要求1所述的髋臼杯，其特征在于，所述抗菌消炎药物包括青霉素类、头孢霉素类或阿司匹林类药物。

5.根据权利要求1所述的髋臼杯，其特征在于，所述第一多孔层的孔隙率为86～90％，所述孔洞的截面孔径为200～1200μm。

6.根据权利要求1所述的髋臼杯，其特征在于，所述第一多孔层的材质为钛合金或钛单质，所述第一多孔层的表面粗糙度为2～9μm。

7.一种髋臼假体系统，其特征在于，所述髋臼假体系统包括增大构件和权利要求1～6任一项所述的髋臼杯，所述髋臼杯具有第一曲面，所述增大构件具有第二曲面，所述增大构件与所述髋臼杯通过所述第一曲面与所述第二曲面配合连接。

8.根据权利要求7所述的髋臼假体系统，其特征在于，所述增大构件包括第二基体和第二多孔层，所述第二基体的部分表面或全部表面覆盖有所述第二多孔层，第二多孔层具有多个均匀分布且相互连通的孔洞。

9.根据权利要求8所述的髋臼假体系统，其特征在于，所述第二多孔层负载有所述促进骨生长药物和所述抗菌消炎药物，其中所述促进骨生长药物填充于所述第二多孔层的内层，所述抗菌消炎药物填充于所述第二多孔层的外层。

10.根据权利要求9所述的髋臼假体系统，其特征在于，所述第二多孔层的表面涂覆有所述抗菌消炎药物。

Images