防脱位髋臼假体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种人工髋关节假体，尤其是一种用于髋关节置换术的防脱位髋白假体。
【背景技术】
[0002]脱位是人工髋关节置换术实施后常见的并发症之一，是指患者在日常活动中，股骨头假体从髋臼假体的内球窝中脱出。脱位发生后会给患者带来很多痛苦，甚至要进行二次手术来进行矫正。
[0003]目前，为了解决脱位问题，除了临床手术时确保髋臼假体具有正确的安装角度外，各大髋关节假体生产厂家普遍采用的做法是:其一，提供直径较大的股骨头假体；其二，提供具有防脱位功能的髋白假体。
[0004]采用大直径股骨头假体的方式原理上增加了患者的活动范围，使得股骨柄假体与髋臼假体的碰撞点延后，理论的活动范围甚至会超出患者正常的活动范围，这种设计使得患者在理论上失去了脱位的可能性，可以说从根源上主动地消除了脱位的风险，但是该设计理念的实现很大程度上依赖于医生的手术技术，当髋白假体放置位置出现偏差时，大直径股骨头假体的脱位风险也会很高。
[0005]采用具有防脱位功能的髋臼假体的设计方式，原理上是通过限制患者的活动范围，使得股骨柄假体与髋白假体的碰撞点提前，是一种典型的被动式防脱位设计理念，该设计理念虽然牺牲了患者一定的活动范围，但是防脱位的效果非常明显，脱位的风险也会显著的降低。
[0006]现有的具有防脱位功能的髋臼假体，设计上最显著的特点是在原有的标准半球形髋臼假体上增加圆柱形高边。该圆柱形高边的内径和原有髋臼假体的内球窝直径相同。这种圆柱形高边的优点在于不改变股骨头假体进入髋臼假体的内球窝的方便程度。缺点在于防脱位效果和活动范围存在着显著地互相矛盾。高边越长，防脱位效果越好，但是活动范围受限越明显；而高边越短，防脱位效果会很差。如何能够进行矛盾的平衡，一直是广大工程师亟待解决的难题。目前，现有的防脱位髋白假体为了保证具有防脱位效果，往往采用了很长的高边。换而言之，现有的防脱位髋臼假体显著牺牲了活动范围。
[0007]本发明创造性地采用内表面多半球形的防脱位髋白假体，很好的解决了以上难题，并且具有全方位防脱位、手术操作简单等优点。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是为了预防髋关节假体脱位并发症的发生，提高手术效率，延长髋关节假体的使用寿命。
[0009]为实现以上的目的，本发明采取以下技术方案:
[0010]防脱位髋白假体，由具有生物相容性的塑料材料，包括但不限于超高分子量聚乙烯、高交联聚乙烯和聚甲醛等制成，包括髋臼本体1、防脱位高边2和内表面3，其中内表面3为多半球形状，防脱位高边2的高度优选为0.5mm?1.5mm，外表面6优选为锥形，末端7的厚度优选为2_?5_，防脱位高边2上分布切缝4，切缝4贯通防脱位高边2的内外表面，切缝4绕髋臼假体的轴线均匀分布，数量优选为3?10，宽度优选为0.5mm?5mm，形状优选为试管形状8或烧杯形状9。为了实现碰撞缓冲，优选的方案为防脱位高边2设有卸载槽5，卸载槽5的横截面形状优选为半圆形。
[0011]本发明的优点是:
[0012]1、将髋白假体的内表面设计为多半球形状，通过增加较小的高边即可实现防脱位的效果。同时由于股骨头假体受到多半球形状的包裹，使得当股骨柄假体的颈部与髋臼假体高边碰撞时也不能脱出，在一定程度上具有不脱位的功能。
[0013]2、防脱位高边设计成锥形并切槽，使得股骨头假体放入髋白假体中手术安装简单容易。
[0014]3、防脱位高边设计有卸载槽，增加了高边的弹性，起到缓冲作用，同时吸收碰撞能量，因此延长了髋关节假体的使用寿命。
【附图说明】
[0015]图1为根据本发明的防脱位髋臼假体剖面图；
[0016]图2为根据本发明的防脱位髋白假体在受到股骨柄假体的碰撞过程中的受力示意图；
[0017]图3为根据本发明的防脱位髋臼假体的轴测图；
[0018]图4为根据本发明的防脱位髋臼假体的高边切缝形状。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步的描述，但本发明并不限于如下实施方案。
[0020]根据本发明的一种实施方案，防脱位髋白假体由具有生物相容性的塑料，包括但不限于超高分子量聚乙烯、高交联聚乙烯和聚甲醛等制成。包括髋臼本体1、防脱位高边2和内表面3，其中内表面3为多半球形状(即内表面3是超过半球的球冠，其外轮廓线为圆弧线，并且范围超过半圆)，如图1和图3所示。具有多半球形状的髋臼假体，其边缘在与股骨柄假体颈部碰撞时，其受力情况如图2所示，H)为碰撞时的冲击力，Fl = F0,Fr为Fl在竖直方向的分解，Fs为髋臼假体的约束反力，涂黑的区域为提供约束反力Fs的范围，Fs ’为Fs在竖直方向的分解。由于内表面3在运动的全过程中包裹股骨头假体，所以要想使得股骨头假体脱出，碰撞的分力F1’必须能够克服髋臼假体的变形才能实现，即FI’ >F&’。一般情况分力F1’较小，但是使得髋白假体的变形的力F&’却要很大，因此理论上股骨头假体不具有脱出的风险，这样也避免了脱位并发症的发生。
[0021]防脱位高边2的高度L越长，患者的活动范围就越小，碰撞的次数就越多，疲劳损伤越严重，使用寿命就会越短；防脱位高边2的高度L越短，防脱位的效果就越差，在碰撞时，股骨头假体脱位的风险就越高。但是，当内表面3采用本发明的多半球形状设计时，较小的高边就能够很好的调和上述矛盾，牺牲较少的活动范围就可以获得很好的防脱位效果。本发明的防脱位高边2的高度L优选为0.5mm?1.5mm。
[0022]根据本发明的进一步实施方案，防脱位高边2的外表面6优选为锥形，如图1和图3所示。锥形设计使得股骨头假体装入时，防脱位高边2容易变形，手术时装入方便。但是末端7的厚度不能太小，否则无法抵挡碰撞时的冲击力，容易产生碎裂、变形等碰撞缺陷，所以末端7厚度优选为2mm?5mm。
[0023]根据本发明的又一实施方案，防脱位高边2上分布有切缝4，切缝4贯通于防脱位高边2的内外表面，切缝4绕髋臼假体的轴线均匀分布，如图3所示。具有切缝4的防脱位高边2在手术实施过程中更容易发生弹性变形，股骨头假体更容易进入到髋白假体的内球窝中，使得手术操作更加快捷方便。切缝4的数量越多，宽度越宽，弹性效果越好，但是既多又宽的切缝会对本体结构带来一定的损伤，并且会带来更多的加工缺陷，如毛刺、裂纹等，所以切缝4的数量优选为3?10，宽度优选为0.5mm?5_。切缝4的形状优选为试管形状8或烧杯形状9，如图4所示。这些形状能够有效的避免防脱位高边切缝带了的加工缺陷，同时应力传导更合理，有效避免应力集中。
[0024]根据本发明的进一步实施方案，本发明的防脱位髋白假体在防脱位高边2上设有卸载槽5，且卸载槽5的横截面形状优选为半圆形10，如图1和图3所示。卸载槽5在受到碰撞冲击时，能够容纳和适应防脱位高边2的变形，并且能够吸收碰撞能量，使得防脱位高边2的弹性效果更好，有效的减缓了疲劳损伤，延长了髋白假体的使用寿命。
[0025]根据本发明的一种实施方案，本发明的防脱位髋白假体是直接依靠骨水泥固定到人体髋白上，以替代人体病变髋白的骨水泥型髋白假体。
[0026]根据本发明的另一种实施方案，本发明的防脱位髋白假体是和固定到人体上的金属臼杯配合使用以替换人体病变髋白的非骨水泥型髋白内衬假体。金属白杯和所述防脱位髋臼内衬假体之间的配合，可以采用本领域公知的任何配合方式。
[0027]本发明的防脱位髋臼假体整体制备、一体成型，多半球形状的内表面3采用成型刀或车刀仿形加工，不能采用范成法加工或成型刀直接加工，其余特征采用本领域公知的方法加工，如车削、铣削等。
【主权项】
1.防脱位髋白假体，由具有生物相容性的塑料制成，包括髋白本体(1)、防脱位高边(2)和内表面(3)，其中所述内表面(3)为多半球形状。
2.根据权利要求1所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述防脱位高边(2)的高度为0.5mm?1.5mm，所述防脱位高边(2)的外表面(6)为锥形，所述防脱位高边(2)的末端(7)的厚度为2mm?5mm。
3.根据权利要求1或2所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述防脱位高边(2)上分布有切缝(4)，切缝(4)贯通防脱位高边(2)的内外表面。
4.根据权利要求3所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述切缝(4)绕髋白假体的轴线均匀分布。
5.根据权利要求3所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述切缝(4)的数量为3?10。
6.根据权利要求3所述的防脱位髋臼假体，其特征在于所述切缝(4)的宽度为0.5mm ?5mm。
7.根据权利要求3所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述切缝(4)的形状为试管形状⑶或烧杯形状(9)。
8.根据权利要求1或2所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述防脱位高边(2)上具有卸载槽(5)。
9.根据权利要求8所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述卸载槽(5)的横截面形状为半圆形(10)。
10.根据权利要求3所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述防脱位高边(2)上具有卸载槽。
11.根据权利要求10所述的防脱位髋白假体，其特征在于所述卸载槽(5)的横截面形状为半圆形(10)。
12.根据权利要求1所述的防脱位髋白假体，是和固定到人体上的金属白杯配合使用以替代人体病变髋白的非骨水泥型髋白内衬假体，或者是依靠骨水泥直接固定在人体上以替代人体病变髋白的骨水泥型髋白假体。
【专利摘要】本发明涉及防脱位髋臼假体，由具有生物相容性的材料制成，包括髋臼本体1、防脱位高边2和内表面3，其中内表面3为多半球形状，防脱位高边2的高度优选为0.5mm～1.5mm，外表面6优选为锥形，末端7的优选厚度≥2mm，防脱位高边2上分布切缝4，切缝4绕髋臼假体的轴线均匀分布，数量优选为3～10，宽度优选为0.5mm～5mm，形状优选为试管形状8和烧杯形状9，为了实现碰撞缓冲，防脱位高边2设有卸载槽5。本发明能够预防髋关节假体脱位并发症的发生，提高手术效率，延长髋关节假体的使用寿命。
【IPC分类】A61F2-34
【公开号】CN104688389
【申请号】CN201510120766
【发明人】贾海涛, 张国强, 张琳, 曹小刚
【申请人】北京固圣生物科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月16日