一种人工髋关节表面置换假体制造技术

本实用新型专利技术公开了一种人工髋关节表面置换假体，其包括：臼杯外壳体、臼杯内壳体和臼杯固定组件；臼杯外壳体和臼杯内壳体上均相对设置有内凹面和外凸面，臼杯外壳体的内凹面与臼杯内壳体的外凸面相接，臼杯外壳体和臼杯内壳体形成臼杯主体；臼杯主体上开设有开口，开口自臼杯主体的外缘向臼杯主体的曲面中心位置延伸；臼杯内壳体的内凹面上形成有与关节球头相适配的承载面，以及不与关节球头接触且形成间隙的非承载面；臼杯固定组件设置在臼杯外壳体的外凸面上，臼杯主体通过臼杯固定组件与宿主骨连接。本实用新型专利技术提供的假体的开口设计实现了结构柔性，且使得关节润滑液进入承载面中心的距离缩短，假体摩擦副在运动过程中的润滑效果增强。效果增强。效果增强。

【技术实现步骤摘要】
一种人工髋关节表面置换假体


[0001]本技术涉及医疗领域的骨科植入物，尤其涉及一种人工髋关节表面置换假体。

技术介绍

[0002]人工全髋关节表面置换是一种在保留关节病人大部分股骨头的前提下，通过置换病人已损伤的软骨承载面，从而达到解除病痛并恢复关节活动度的保守关节置换术。假体由两个部件组成。其一为关节球头，关节球头的直径与病人的自然骨球头相当，且球头内部大部分呈中空状态以容纳经表面修复后的宿主骨球头，其二为髋臼假体，髋臼假体为外径与修复后的宿主髋臼杯内径相当，内径与球头外径相匹配，且厚度不高于6mm的一体性假体。相较于传统的全髋置换术，表面置换术具有切骨量少，关节稳定性高，及翻修更为简单等优点。但是，由于髋臼杯的厚度要求很严格，只有钴铬钼合金材料在临床上得到过广泛地商业化应用，而陶瓷材料、超高分子量聚乙烯等脆性高或刚度低的材料在表面置换史上，除了少量个例的实验，尚无成功地商业化应用。
[0003]上世纪90年代至本世纪前十年期间，金属对金属(CoCrMo对CoCrMo) 表面置换曾在全球范围内得到广泛地临床应用。进入二十一世纪第二个十年来，金属对金属摩擦副的磨损及金属离子毒性问题逐渐暴露出来，因此金属对金属表面置换已基本不被骨科医生接受，绝大部分金属对金属产品退出了历史舞台。高交联抗氧化超高分子量聚乙烯自上世纪末被广泛地应用于全髋关节置换以来，在临床实践中得到了空前的成功，相较于传统聚乙烯及金属对金属关节，采用高交联聚乙烯的人工关节的生存率极大的提高，10年翻修率至少降低一倍以上。但是由于高交联聚乙烯的刚度及强度比CoCrMo合金低了至少一个数量级，该材料作为滑动的表面置换臼杯存在如何克服臼杯术中变形及固定的难题。此外对于表面置换的球头一般介于40mm和60mm之间，远大于传统全髋置换球头22mm至36mm的范围，表面置换摩擦副之间的摩擦系数和摩擦力矩远大于传统的关节摩擦副，过高的摩擦力矩或组距将潜在地影响假体与宿主骨之间的固定强度及增加宿主骨球头及腔部的断裂风险，因此如何克服摩擦力矩过大的风险也成为高交联聚乙烯是否适合于全髋表面置换需要克服的难题。
[0004]故而，如何提高高交联聚乙烯髋臼杯的抗变形能力，解决其固定难度及固定强度问题，以及降低摩擦力矩是现阶段医疗领域急需突破的技术难题。
[0005]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种人工髋关节表面置换假体，具体采用的技术方案如下：
[0007]一种人工髋关节表面置换假体，其包括：臼杯主体和臼杯固定组件；
[0008]所述臼杯主体包括臼杯外壳体和臼杯内壳体，所述臼杯外壳体和所述臼杯内壳体
上均相对设置有内凹面和外凸面，所述臼杯外壳体的内凹面与所述臼杯内壳体的外凸面相接；
[0009]所述臼杯主体上开设有开口，所述开口自所述臼杯外壳体的外凸面向所述臼杯主体的曲面中心位置延伸；
[0010]所述臼杯内壳体的内凹面上形成有与关节球头相适配的承载面，以及不与所述关节球头接触的非承载面，所述非承载面与所述关节球头之间形成间隙；
[0011]所述臼杯固定组件设置在所述臼杯外壳体的外凸面上，所述臼杯主体通过所述臼杯固定组件与宿主骨连接。
[0012]上述技术方案进一步的，所述开口的形状和尺寸分别与髋臼软骨的形状和尺寸相匹配。
[0013]进一步的，所述开口自所述臼杯外壳体的外凸面的外缘向所述臼杯主体的曲面中心位置延伸。
[0014]进一步的，所述开口靠近所述臼杯主体的曲面中心处的尺寸大于所述开口靠近所述臼杯主体的边缘处的尺寸。
[0015]进一步的，所述开口的最高点小于或等于所述臼杯外壳体的外凸面的最高点。
[0016]进一步的，所述臼杯主体为半球形壳体，所述半球形壳体包括半球面壳体侧壁，以及由所述半球面壳体侧壁围设形成的壳体内腔，所述开口与所述壳体内腔连通，表面开设有所述开口的所述半球面壳体形成马蹄型球面壳体。
[0017]进一步的，所述承载面的曲率半径与所述关节球头的球面半径相等。
[0018]进一步的，所述承载面与所述非承载面组成所述臼杯内壳体的内凹面，所述承载面靠近所述臼杯主体的曲面中心位置，所述承载面的边缘处外接有所述非承载面。
[0019]进一步的，所述承载面与所述非承载面均朝向所述臼杯外壳体的方向弯曲。
[0020]进一步的，所述承载面的曲率半径小于所述非承载面的曲率半径。
[0021]进一步的，所述承载面的曲率半径与所述非承载面的曲率半径的差值范围为0.1mm～1.0mm。
[0022]进一步的，所述承载面位于所述臼杯内壳体的曲面中心位置，所述承载面与所述臼杯外壳体的外凸面的曲面中心位置相对设置。
[0023]进一步的，所述臼杯主体的壁厚自所述臼杯主体的曲面中心位置向其边缘位置逐渐递减。
[0024]进一步的，所述臼杯外壳体的外凸面与所述承载面之间的最大厚度为6mm。
[0025]进一步的，所述臼杯外壳体边缘处的外凸面与所述非承载面之间的厚度小于等于4mm。
[0026]进一步的，所述臼杯外壳体的厚度范围为1.0mm～6.0mm。
[0027]进一步的，所述臼杯外壳体上具有多孔结构。
[0028]进一步的，所述臼杯外壳体上相对设置的内凹面和外凸面共同形成所述臼杯外壳体的侧壁，所述侧壁包括靠近所述臼杯外壳体的外凸面的第一壳层、靠近所述臼杯外壳体的内凹面的第三壳层，以及形成于所述第一壳层和第三壳层之间的第二壳层。
[0029]进一步的，所述臼杯外壳体为钛金属壳体、或钛合金壳体、或钽金属壳体、或锆铌合金壳体、或钴基合金壳体，或不锈钢壳体。
[0030]进一步的，所述第一壳层为多孔结构层，所述第一壳层中的孔的孔隙率范围为30％～80％，所述第一壳层中的孔的平均孔隙直径不大于 1.0mm。
[0031]进一步的，所述第二壳层为无孔结构层，所述第二壳层的厚度范围为0.05mm～0.2mm。
[0032]进一步的，所述第三壳层的厚度范围为0.2mm～2.0mm，所述第三壳层为多孔结构层，所述第三壳层的多孔结构中的孔的孔隙率范围为5％～ 80％，且所述第三壳层的多孔结构中的孔的平均孔隙直径或最大尺寸不低于0.2mm且不高于2.0mm。
[0033]进一步的，所述第二壳层的内凹面上形成的若干个不连续的凸点状结构形成所述第三壳层，所述凸点状结构包括自所述第二壳层的内凹面向背离所述内凹面的方向形成凸起的球状结构，或，
[0034]所述凸点状结构包括自所述第二壳层的内凹面向背离所述内凹面的方向形成凸起的锥体状结构。
[0035]进一步的，所述凸点状结构自所述第二壳层的内凹面向背离所述内凹面的方向形成凸起的最小高度为0.2mm，最大高度为1.0mm。
[0036]进一步的，所述臼杯内壳体的厚度范围为1.0mm～6.0mm。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工髋关节表面置换假体，其特征在于，其包括：臼杯主体(100)和臼杯固定组件(200)；所述臼杯主体(100)包括臼杯外壳体(110)和臼杯内壳体(120)，所述臼杯外壳体(110)和所述臼杯内壳体(120)上均相对设置有内凹面和外凸面，所述臼杯外壳体(110)的内凹面与所述臼杯内壳体(120)的外凸面相接；所述臼杯主体(100)上开设有开口(140)，所述开口(140)自所述臼杯外壳体(110)的外凸面向所述臼杯主体(100)的曲面中心位置延伸；所述臼杯内壳体(120)的内凹面上形成有与关节球头(300)相适配的承载面(122)，以及不与所述关节球头接触的非承载面(123)，所述非承载面(123)与所述关节球头(300)之间形成间隙；所述臼杯固定组件(200)设置在所述臼杯外壳体(110)的外凸面上，所述臼杯主体(100)通过所述臼杯固定组件(200)与宿主骨连接。2.根据权利要求1所述的人工髋关节表面置换假体，其特征在于，所述开口(140)的形状和尺寸分别与髋臼软骨的形状和尺寸相匹配。3.根据权利要求1所述的人工髋关节表面置换假体，其特征在于，所述开口(140)自所述臼杯外壳体(110)的外凸面的外缘向所述臼杯主体(100)的曲面中心位置延伸；所述开口(140)靠近所述臼杯主体(100)的曲面中心处的尺寸大于所述开口(140)靠近所述臼杯主体(100)的边缘处的尺寸；所述开口(140)的最高点小于或等于所述臼杯外壳体(110)的外凸面的最高点；所述臼杯主体(100)为半球形壳体，所述半球形壳体包括半球面壳体侧壁，以及由所述半球面壳体侧壁围设形成的壳体内腔(130)，所述开口(140)与所述壳体内腔(130)连通，表面开设有所述开口(140)的所述半球面壳体形成马蹄型球面壳体。4.根据权利要求1所述的人工髋关节表面置换假体，其特征在于，所述承载面(122)的曲率半径与所述关节球头(300)的球面半径相等；所述承载面(122)与所述非承载面(123)组成所述臼杯内壳体(120)的内凹面(121)，所述承载面(122)靠近所述臼杯主体(100)的曲面中心位置，所述承载面(122)的边缘处外接有所述非承载面(123)；所述承载面(122)与所述非承载面(123)均朝向所述臼杯外壳体(110)的方向弯曲；所述承载面(122)的曲率半径小于所述非承载面(123)的曲率半径；所述承载面(122)的曲率半径与所述非承载面(123)的曲率半径的差值范围为0.1mm～1.0mm。5.根据权利要求4所述的人工髋关节表面置换假体，其特征在于，所述承载面(122)位于所述臼杯内壳体(120)的曲面中心位置，所述承载面(122)与所述臼杯外壳体的外凸面(112)的曲面中心位置相对设置；所述臼杯主体(100)的壁厚自所述臼杯主体(100)的曲面中心位置向其边缘位置逐渐递减；所述臼杯外壳体的外凸面(112)与所述承载面(122)之间的最大厚度为6mm；所述臼杯外壳体(110)边缘处的外凸面(112)与所述非承载面(123)之间的厚度小于或
等于4.0mm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱国，韩坤原，王恺威，徐小卉，
申请(专利权)人：苏州麦斯特医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：