[發明專利]一種非球面髖臼人工髖關節

無效

• 申請號: 201110006221.6
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102058447A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 李滌塵;靳忠民;劉曉華;連芩;張維杰;劉亞雄;賀健康
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61F2/32
• 分類號: A61F2/32;A61F2/34
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明涉及人工關節技術領域，具體涉及一種非球面髖臼人工髖關節。

背景技術

人工髖關節是植入人體的最大的機械產品，每年有超過50萬例的全髖關節置換手術。髖關節假體替代病患關節，減輕患者疼痛，提高患者的生活質量。髖關節是由髖臼和股骨頭假體組成的運動副。臨床研究發現，目前球形承載曲面髖臼假體的磨損，尤其是人體行走過程中股骨頭假體和髖臼假體發生微偏離或者手術中髖臼假體放置位置不合理，在髖臼外上緣出現邊緣接觸，出現局部很高的接觸應力，導致較早的明顯磨損，不得不進行二次手術，這都給患者帶來痛苦。因此，目前需要一種有效減少磨損的人工髖關節假體設計。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種非球面髖臼人工髖關節，有望解決人工髖關節植入人體后在髖臼外上緣出現明顯磨損的問題，具有使用壽命長的優點。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種非球面髖臼人工髖關節，包括非球形承載曲面髖臼假體A和球形股骨頭假體B，非球形承載曲面髖臼假體A的髖臼承載曲面2和球形股骨頭假體B的股骨頭假體承載曲面4相配合，非球形承載曲面髖臼假體A包括髖臼外表面1，髖臼杯開口平面3分別與髖臼外表面1及髖臼承載曲面2相接，髖臼承載曲面2是一個以人體左右股骨頭中心連線方向為長軸方向X₁，上下方向為短軸方向Y₁，以長軸Rx為旋轉軸旋轉得到的旋轉橢球體曲面。

所述的髖臼承載曲面2旋轉橢球體的短軸Ry與長軸Rx比為1：(1.01-1.1)，短軸Ry的長度為12-21mm。

所述的髖臼承載曲面2邊緣為半徑1.8-2.2mm的倒角。

所述的髖臼假體外表面1外表面直徑D為40-60mm。

所述的髖臼杯開口平面3與y軸的夾角外翻角θ在生理角度40°-55°之間。

所述的球形股骨頭假體B的股骨頭假體承載曲面4的半徑R在短軸Ry-0.03mm與短軸Ry-0.1mm之間。

本發明的工作原理為：

非球形承載曲面髖臼假體A和球形股骨頭假體B在發生微偏離時或者非球形承載曲面髖臼假體A放置外翻角度過小時，可以避免邊緣接觸，通過有限元計算可知非球面臼杯人工髖關節與原有球面臼杯髖關節相比，接觸應力從927.3MPa降低到201.3MPa，接觸應力最大降低幅度可達到78.45％，盡管在微分離不出現的承載相階段，非球形承載曲面髖臼假體A會使得在臼杯中心位置的接觸應力有所增加，但是接觸應力值僅從100MPa左右增加到235.6MPa，所以，人工髖關節中非球形承載曲面髖臼假體A的承載曲面從原來的球形承載曲面改成非球形承載曲面后，降低接觸應力，尤其是外上緣接觸應力，進而減少外上緣磨損，延長假體壽命。

由于本發明的人工髖關節中非球形承載曲面髖臼假體A的承載曲面2是橢球體曲面，故而解決了髖關節假體植入人體后在髖臼外上緣出現明顯磨損的問題，具有使用壽命長的優點。

附圖說明

圖1為本發明的立體圖。

圖2為發明非球形承載曲面髖臼假體A的立體圖。

圖3為發明非球形承載曲面髖臼假體A的截面圖，X₁軸為水平方向，Y₁軸為豎直方向。

圖4為本發明球形股骨頭假體B的立體圖。

圖5為本發明球形股骨頭假體B的截面圖，X₂軸為水平方向，Y₂軸為豎直方向。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細描述。

參照圖1，一種非球面髖臼人工髖關節，包括非球形承載曲面髖臼假體A和球形股骨頭假體B，非球形承載曲面髖臼假體A的髖臼承載曲面2和球形股骨頭假體B的股骨頭假體承載曲面4相配合，參照圖2和圖3，非球形承載曲面髖臼假體A包括髖臼外表面1，髖臼杯開口平面3分別與髖臼外表面1及髖臼承載曲面2相接，髖臼承載曲面2是一個以人體左右股骨頭中心連線方向為長軸方向X₁，上下方向為短軸方向Y₁，以長軸Rx為旋轉軸旋轉得到的旋轉橢球體曲面。

所述的髖臼承載曲面2旋轉橢球體的短軸Ry與長軸Rx比為1∶(1.01-1.1)，短軸Ry的長度為12-21mm。

所述的髖臼承載曲面2邊緣為半徑1.8-2.2mm的倒角。

所述的髖臼假體外表面1外表面直徑D為40-60mm。

所述的髖臼杯開口平面3與y軸的夾角外翻角θ在生理角度40°-55°之間。