[發明專利]一種用于人工髖關節置換手術的3D打印髖臼杯假體

有效

• 申請號: 202110272555.1
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112998912B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 雷鵬飛;胡懿郃
• 申請（專利權）人: 浙江大學醫學院附屬第一醫院
• 主分類號: A61F2/30
• 分類號: A61F2/30;A61F2/34
• 代理公司: 北京預立生科知識產權代理有限公司 11736
• 代理人: 李紅偉;孟祥斌

一種用于人工髖關節置換手術的3D打印髖臼杯假體，其包括髖臼外杯，設置在髖臼外杯內腔的髖臼內杯，以及設置在髖臼內杯內腔的雙動球頭；其特征在于，髖臼內杯與髖臼外杯的內腔通過骨水泥連接，雙動球頭能夠相對髖臼內杯的內腔做旋轉運動；在髖臼外杯上設置有多個用于螺釘固定和植骨的圓孔；髖臼內杯設置為耐磨性和抗形變能力強的聚乙烯髖臼內杯。髖臼內杯與髖臼外杯通過骨水泥連接可以實現根據術中情況對髖臼內杯固定的角度進行一定調整的功能；并通過對髖臼內杯的設置解決由于髖臼杯假體與松質骨之間接觸面的應力大而造成髖臼杯假體固定失敗的問題。

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，具體涉及為一種用于人工髖關節置換手術的3D打印髖臼杯假體。

背景技術

髖關節作為人體最大最重要的關節之一，承受人體很大一部分體重，然而一些關節炎嚴重的可能導致髖關節疼痛及其功能的喪失，嚴重影響患者的日常生活。全髖關節置換術是指用模擬人體關節結構的材料置換病損的關節來達到消除關節病痛，恢復關節功能的目的。

髖關節假體包括髖臼杯、股骨頭和股骨柄，其中髖臼杯連接軀干與下肢并直接與骨組織接觸，在人體日常活動的承力和傳力過程中扮演重要角色，是保障假體在人體穩定性使用的關鍵。目前醫學界普遍采用的固定方法有兩種，一種是使用表面涂層的生物固定技術，另一種是骨水泥固定技術。采用表面涂層生物固定技術具體包括鈦涂層、羥基磷灰石涂層和鉭涂層，其都是通過在髖臼杯和股骨柄表面噴涂的方式，使之表面形成微孔粗糙表面，誘導骨細胞的長入。但是關節的活動界面材料易磨損，容易導致聚乙烯和金屬微粒滲透到整個關節腔周圍使軟組織出現炎性假瘤。此外，表面噴涂的材料容易脫落分離，羥基磷灰石在一定時間內會被吸收，失去相應的作用。多孔鉭金屬涂層雖然生物相容性很好，其骨小梁能有效避免應力屏蔽，但由于其采用化學氣象沉積的方式，宏觀和微觀孔隙結構不可靈活調控，成本較高，基本難以實現個性化定制生產。采用骨水泥固定技術由于在關節長期使用后期出現應力遮擋比較嚴重，髖臼杯與松質骨之間的接觸面的應力較大，可能導致松質骨的塌陷，從而造成髖臼杯假體固定失敗，所以一般只用于高齡骨質疏松癥的患者。

本發明針對現有技術中在采用骨水泥固定技術時由于髖臼杯假體與松質骨之間的接觸面的應力較大會導致松質骨發生塌陷，以及噴涂技術生物固定的髖臼杯假體涂層脫落失效，從而造成髖臼杯假體固定失敗和骨溶解的問題，提供一種用于人工髖關節置換手術的3D打印工藝制備的髖臼杯假體。

發明內容

為了克服背景技術中所提出的問題，本發明提供一種用于人工髖關節置換手術的3D打印髖臼杯假體。

一種用于人工髖關節置換手術的3D打印髖臼杯假體，其包括髖臼外杯，設置在髖臼外杯內腔的髖臼內杯，以及設置在髖臼內杯內腔的雙動球頭；其特征在于，所述髖臼內杯與髖臼外杯的內腔通過骨水泥連接，雙動球頭能夠相對髖臼內杯的內腔做旋轉運動；在所述髖臼外杯上設置有多個用于螺釘固定和植骨的圓孔；所述髖臼內杯設置為耐磨性和抗形變能力強的聚乙烯髖臼內杯。髖臼內杯與髖臼外杯通過骨水泥連接可以實現根據術中情況對髖臼內杯固定的角度進行調整的功能；并通過對髖臼內杯的設置解決由于髖臼杯假體與松質骨之間接觸面的應力大而造成髖臼杯假體固定失敗的問題。

進一步，所述髖臼外杯，髖臼內杯和雙動球頭均設置為半球形凹槽結構；此種設置更加接近人體髖關節構造，結構運動更加適合。

進一步，所述雙動球頭的外徑設置為36mm，內徑設置為22mm。

進一步，所述髖臼內杯的內徑為36mm，髖臼內杯的外徑設置為40mm-70mm，且髖臼內杯的外徑值根據髖臼外杯不同的內徑值而做對應調整但髖臼內杯的內徑值保持恒定不變；通過此種固定髖臼內杯內徑值，活動設置髖臼內杯外徑值的方式有效避免出現隨著髖臼內杯的外徑值不斷增大，雙動球頭或股骨頭的旋轉中心會發生上移的問題。

進一步，所述髖臼內杯內表面形成的球體的第一球心與髖臼外杯內表面形成的球體的第二球心不相互重合；此種設置可以有效防止雙動球頭在相對髖臼內杯的內腔進行轉動時，雙動球頭與髖臼內杯之間出現脫位現象。