CN217566457U - 一种3d打印髋臼杯假体 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗器械技术领域，公开了一种3D打印髋臼杯假体，包括基体和多孔结构层，多孔结构层设置在基体的外表面，基体的底部设有由内向外倾斜的倾斜面，倾斜面与多孔结构层之间设有防脱层。本实用新型3D打印髋臼杯假体通过防脱层可对嵌入患者骨缺损部位的髋臼杯假体起到锁定的作用，避免运动过程中脱落；通过设置倾斜面，髋臼杯假体可以翻转到其极限角度而不与股骨球头或股骨柄锁死；通过设置多孔结构层，利于骨细胞与髋臼杯假体的机械嵌合，可提高患者骨缺损部位与髋臼杯假体间的结合强度。

Description

一种3D打印髋臼杯假体

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种3D打印髋臼杯假体。

背景技术

髋关节置换又称作人工髋关节置换，是将人工假体，包含股骨部分和髋臼部分，利用骨水泥和螺丝钉固定在正常的骨质上，以取代病变的关节，重建患者髋关节的正常功能，是一种较成熟、可靠的治疗手段。全髋置换手术中常需将髋臼杯假体与股骨柄等假体配合使用。传统的髋臼杯假体在随关节运动而移动过程中容易发生脱落，或与股骨球头或股骨柄锁死等现象。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种3D打印髋臼杯假体，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种3D打印髋臼杯假体，包括基体和多孔结构层，所述多孔结构层设置在所述基体的外表面，所述基体的底部设有由内向外倾斜的倾斜面，所述倾斜面与所述多孔结构层之间设有防脱层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基体的顶部中心设有定位凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位凹槽为直径为1mm～5mm的圆形定位凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多孔结构层包括第一多孔结构层和第二多孔结构层，所述第一多孔结构层和所述第二多孔结构层之间具有间隙，所述间隙为定位带。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位带的宽度为1mm～2mm。

作为上述技术方案的进一步改进，所述多孔结构层的孔隙率为50％～85％，孔径为300μm～800μm，厚度为0.2mm～1mm，所述多孔结构层由枝干形成，所述枝干的厚度为0.1mm～1mm。具体的，所述多孔结构层具有多个枝干和节点，枝干和节点可形成单元格，单元格的形状为正八面体、正十二面体、泰勒多边形、梯度多边形或极小曲面多边形等。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防脱层为多道锐角凸起，所述锐角凸起的角度为40°～45°。

作为上述技术方案的进一步改进，所述倾斜面与水平面的夹角α为140°～160°。

作为上述技术方案的进一步改进，所述3D打印髋臼杯假体为开口直径为8.5mm～45mm的半球体空心结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基体、所述多孔结构层和所述防脱层通过3D一体化打印成型。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型3D打印髋臼杯假体，包括基体和多孔结构层，多孔结构层设置在基体的外表面，基体的底部设有由内向外倾斜的倾斜面，倾斜面与多孔结构层之间设有防脱层，通过防脱层可对嵌入患者骨缺损部位的髋臼杯假体起到锁定的作用，避免运动过程中脱落；通过设置倾斜面，髋臼杯假体可以翻转到其极限角度而不与股骨球头或股骨柄锁死；通过设置多孔结构层，利于骨细胞与髋臼杯假体的机械嵌合，可提高患者骨缺损部位与髋臼杯假体间的结合强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型的正视图；

图2是图1的剖面图；

图3是本实用新型的立体图。

图中，100-基体，110-倾斜面，200-多孔结构层，210第一多孔结构层，220第二多孔结构层，300-防脱层，400-定位凹槽，500-定位带。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，本实用新型实施例中，一种3D打印髋臼杯假体，该3D打印髋臼杯假体为半球体空心结构，其开口直径为8.5mm～45mm，可满足不同病患个体的差异性。该3D打印髋臼杯假体包括基体100和仿造骨小梁成形的多孔结构层200，其中基体100具有相对设置的内凹面和外凸面，内凹面用于与髋臼内衬或股骨球头相配合，外凸面用于与患者骨缺损部位相配合；多孔结构层200设置在基体100的外表面，即基体100外凸面的表面，用于与患者原生骨接触。基体100的底部设有由内向外倾斜的倾斜面110，倾斜面110与多孔结构层200之间设有防脱层300，通过设置防脱层300和倾斜面110，可有效防止植入的髋臼杯假体脱落，同时保证股骨柄运动到最大角度时不会锁死。3D打印髋臼杯假体的基体100、多孔结构层200和防脱层300通过3D一体化打印成型，制作材料可选用钛合金、纯钽、钽合金及镁合金等金属材料，3D打印实现因患者而异的定制化医疗器械，可制作出满足不同患者假体缺损部位和情况的个性化髋臼杯假体，减少了手术过程中所需的反复定位和重复试错，提高了髋臼杯与骨缺损部位的准确贴合，增益手术精度，达到了智能引导医生手术治疗，降低病患痛苦及手术时间的目的。

参照图3，在一些实施例中，基体100的顶部中心设有定位凹槽400，该定位凹槽400为直径为1mm～5mm的圆形定位凹槽400。设置定位凹槽400，一方面是用于髋臼杯假体的型号标注，另一方面是用于临床医生在实际手术过程中的对中定位。

参照图1，在一些实施例中，多孔结构层200包括第一多孔结构层210和第二多孔结构层220，第一多孔结构层210和第二多孔结构层220之间具有间隙，间隙为定位带500，定位带500的宽度为1mm～2mm。设置定位带500可帮助医生在临床手术时根据髋臼杯假体和多孔缺损圈的相对位置进行深度定位，利于精确把控髋臼杯假体的置入深度。

在一些实施例中，多孔结构层200的孔隙率为50％～85％，孔径为300μm～800μm，厚度为0.2mm～1mm；其中多孔结构层由枝干形成，枝干的厚度为0.1mm～1mm。限定多孔结构的孔径和枝干厚度有利于成骨细胞附着在多孔结构层200，利于骨细胞与髋臼杯假体的机械嵌合，可提高患者骨缺损部位与髋臼杯假体间的结合强度。3D打印的多孔结构层200比实体涂层结构具有更佳的孔隙率和表面曲率，可保证髋臼杯假体具有极佳力学性能和生物性能的前提下，减少应力屏蔽现象。申请人研究发现，当多孔结构层200的厚度小于0.2mm时，多孔结构层200太薄，无法为骨细胞附着提供良好的环境，起不到预期目的；而当多孔结构层200的厚度大于1mm时，由于多孔结构层200过厚，将会导致多孔结构层200易于产生裂纹，发生断裂，导致过早失效，故限定多孔结构层200的厚度为0.2mm～1mm。

参照图1，在一些实施例中，防脱层300为多道锐角凸起，锐角凸起的角度为40°～45°。具体地，锐角凸起可设置成3-6道，锐角凸起的总厚度A为0.2mm～0.5mm。设置该防脱层300对嵌入患者骨缺损部位的髋臼杯假体起到一个机械锁死的作用，以防止髋臼杯假体在病患运动过程中发生脱落现象。

参照图1，在一些实施例中，基体100底部的倾斜面110与水平面的夹角α为140°～160°。基体100底部的厚度B为0.8mm～1.2mm，设置倾斜面110用于保证患者在进行大幅度运动时，髋臼杯可以翻转到其极限角度而不与股骨球头或股骨柄锁死，同时也不与髋关节系统的其他假体发生干涉现象。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印髋臼杯假体，其特征在于，包括基体和多孔结构层，所述多孔结构层设置在所述基体的外表面，所述基体的底部设有由内向外倾斜的倾斜面，所述倾斜面与所述多孔结构层之间设有防脱层。

2.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述基体的顶部中心设有定位凹槽。

3.根据权利要求2所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述定位凹槽为直径为1mm～5mm的圆形定位凹槽。

4.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述多孔结构层包括第一多孔结构层和第二多孔结构层，所述第一多孔结构层和所述第二多孔结构层之间具有间隙，所述间隙为定位带。

5.根据权利要求4所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述定位带的宽度为1mm～2mm。

6.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述多孔结构层的孔隙率为50％～85％，孔径为300μm～800μm，厚度为0.2mm～1mm，所述多孔结构层由枝干形成，所述枝干的厚度为0.1mm～1mm。

7.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述防脱层为多道锐角凸起，所述锐角凸起的角度为40°～45°。

8.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述倾斜面与水平面的夹角α为140°～160°。

9.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述3D打印髋臼杯假体为开口直径为8.5mm～45mm的半球体空心结构。

10.根据权利要求1所述的3D打印髋臼杯假体，其特征在于，所述基体、所述多孔结构层和所述防脱层通过3D一体化打印成型。

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