用于自體股骨頭的無骨水泥表面置換假體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于自體股骨頭(3)的陶瓷表面置換假體(1)，其包括外球面(5)和內部接收空間(7)，所述內部接收空間(7)具有內側面(4)。本發(fā)明的目的是防止由植入過程引起的骨組織的壞疽，還因此阻止了內部骨組織的損失。根據(jù)本發(fā)明，這通過所述內側面(4)設置有骨性結合涂層(6)、或至少在一些區(qū)域中以骨性結合方式設計、和/或所述內側面(4)設計為自成形螺紋(8)來實現(xiàn)。
【專利說明】用于自體股骨頭的無骨水泥表面置換假體
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自體股骨頭的無骨水泥陶瓷表面置換假體，其包括外球面以及具有內側面的內部接收空間。
[0002]表面置換假體也稱作表面重修頭、髖關節(jié)杯或帽假體。
[0003]在自體股骨頭或髖關節(jié)頭退化的情形中，本領域公知的是將由金屬或陶瓷制成的表面置換假體置于股骨頭上并通過骨水泥將其向下錨定。表面置換假體僅置換股骨頭的關節(jié)軟骨，并在關節(jié)軟骨下的股骨頭形式上或結構上基本沒被破壞時使用。
[0004]表面置換假體的外表面具有球形形狀且直接插入自體骨盆或插入合成窩中，所述合成窩轉而錨固在自體骨盆中。
[0005]到目前為止，陶瓷表面置換假體主要地基于已知的金屬設計且通常由骨水泥固定。內部接收空間的內側面設置有骨水泥凹窩和對中銷。
[0006]考慮到所施加的骨水泥在硬化期間的放熱反應，存在骨組織熱損傷和壞疽的危險。
[0007]由于骨水泥導致的熱量生成，無骨水泥形式的表面置換假體將是非常有利地。
[0008]另一個優(yōu)勢將是不采用對中銷來實施，由后續(xù)銷鉆孔產生的骨組織的損失減少。
[0009]本發(fā)明的目的是以如下方式改善根據(jù)權利要求1前序部分的陶瓷表面置換假體，即在植入期間不產生骨組織的壞疽，并且同時不發(fā)生內部骨組織的損失。內部骨組織是從外側不可見的組織，這與外部骨組織相反，所述外部骨組織從外部可見且在表面置換假體放置前被處理。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過在內側面至少某些區(qū)域設置有骨性結合涂層、或通過骨性結合成形、和/或通過將內側面形成為自成形螺紋來實現(xiàn)。
[0011]骨性結合表面涂層在B.Theelke、M1.Kuntz、M.Zipperle、S.Eichhorm、T.Boxleiter、T.Pandorf、R.Burgkart 的 “Development of osseointegrative ceramiccoatings based on ZPTA—mechanical characterizat1n and influence on thesubstrate” (B1ceramics 2010 年第 I 期，第 1-4 頁)中描述。
[0012]通過使用內側面的骨性結合表面涂層或配置，實現(xiàn)了股骨頭上表面置換假體的牢固且持久錨定。例如通過在陶瓷表面置換假體的未完成狀態(tài)中形成側面的表面附近區(qū)域以獲得合適開口孔結構，來實現(xiàn)內側面的骨性結合配置。
[0013]陶瓷表面置換假體燒結狀態(tài)的內表面的涂層也是合適的，例如具有鈦合金制成的結構化涂層。
[0014]本發(fā)明的一個特別重要的方面是表面置換假體無需骨水泥而固定在股骨頭上。這適用于所有的創(chuàng)造性實施方式中。同樣在所有實施方式中，沒有軸向對中銷置于接收空間中。
[0015]可替代地或結合骨性結合涂層或骨性結合成形，所述側面形成為自成形螺紋。這樣，極大地改善了錨定，從而能夠省卻骨水泥固定或對中銷。
[0016]螺紋形成為圓錐或圓柱形狀。如果螺紋是圓錐形，股骨頭通常應該至少被擰入。
[0017]令人驚奇地是，已經發(fā)現(xiàn)螺紋的螺距對表面置換假體在股骨頭的錨固具有相當大的影響。螺紋的螺距對確保表面置換假體在股骨頭上不發(fā)生松動來說是必要的。螺距越大，將表面置換假體旋轉在股骨頭上所需的力越大。換言之:對于固定的表面置換假體來說，如果通過摩擦力作用于表面置換假體上的扭矩低于可在表面置換假體的螺紋位于股骨上時旋轉該表面置換假體的扭矩，那么表面置換假體保持牢固地錨定在股骨頭上。因此，螺紋的螺距是本發(fā)明的重要特征。
[0018]已經示出了螺紋螺距對于手術后緊接著的表面置換假體的最初固定是極其重要的，特別是防止由于假體不期望的逆時針旋轉引起的固定的松動:在手術結束時將帶有表面置換假體的股骨頭插入髖白之后，由于自體韌帶拉力和肌肉張力，假體與股骨頭的接觸面是軸向預張緊的。螺紋的陡度越大，對于不期望的連接松動而言所需的扭矩就越大；該松動扭矩由于運動練習期間腿的旋轉運動而發(fā)生在表面置換假體的對稱軸周圍。隨著骨組織不斷向股骨頭和表面置換假體之間的骨性結合成形的邊界層內生長，骨組織元件(“骨小梁”)和骨性結合結構之間的實打實的連接增加了接觸面的穩(wěn)定性。
[0019]因此，螺紋應該設計為具有大于2mm/轉的螺距。甚至更好的是具有大于4mm/轉的螺距。最好的結果是由大于6mm/轉的螺距獲得的。該螺紋還可以是多起點的。
[0020]螺紋圈的數(shù)量、齒形狀以及螺距能夠在主要的扭轉可靠性以及軸向穩(wěn)定性方面在寬范圍內被最優(yōu)化，并且將在陶瓷表面置換假體的初級機加工期間在商業(yè)數(shù)控機床上被制造。此外，最高為90°的非常陡峭的角是可行的，并且這些能夠通過沖擊儀器來安裝。
[0021]本發(fā)明在下文中通過多幅附圖來進一步解釋。在所有附圖中描繪了無骨水泥表面置換假體。
[0022]圖1示意性地描繪了穿過自體股骨頸9和股骨頭3的截面，其安裝有根據(jù)本發(fā)明的由陶瓷制成的表面置換假體I。假體I的外表面是球形成形的并且直接插入自體骨盆中或插入合成窩中，所述合成窩轉而直接地或間接地錨定在自體骨盆中。
[0023]表面置換假體I包括內部接收空間，其具有內側面4，表面置換假體I通過所述內側面4安裝在股骨頭3上。接收空間的內側面4優(yōu)選地是圓錐形的。但接收空間也能夠是球形的，如圖1中所示。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，表面置換假體I不需要骨水泥而固定在股骨頭3上。這適用于本發(fā)明的所有實施方式。同樣，它沒有在接收空間中設置軸向對中銷。
[0025]為了錨定表面置換假體1，內側面4設置有骨性結合涂層6或其被骨性結合地形成。
[0026]在本發(fā)明的另一個實施方式中，接收空間4的內側面制造為自成形螺紋。這些實施方式通過圖2-6而更加詳細地解釋。另外，在這些實施方式中，內側面還能夠設置有骨性結合涂層或被骨性結合地產生。
[0027]圖2說明了根據(jù)本發(fā)明的表面置換假體1，其中內部接收空間的側面4形成為截頭圓錐形并設置有多起點高螺距螺紋。圖2中描繪了 2-起點的自成形螺紋作為實例。內側面4在螺紋上另外地設置有骨性結合涂層6。骨性結合涂層6還設計為直接至骨涂層。在手術期間該部位的準備工作通過合適設計的外科銑削器械來進行。在放置表面置換假體I后，通過右轉來將其牢固固定。為了校正高度，表面置換假體I能夠通過左轉來再次松動并在必要時該部位能夠再次銑削。
[0028]由于圓錐形部位的對中效果，能夠省卻對中銷，這具有組織保持的優(yōu)點。
[0029]在圖2中，圓錐形2-起點螺紋的螺距是恒定的，例如，每個完整轉的軸向路徑是常量。間隔(t)，例如這里兩個螺紋頂端之間的距離是s/2。
[0030]圖3描繪了具有s/4的間隔的圓錐形自成形4-起點螺紋的表面置換假體I。
[0031]圖4描繪了穿過具有2-起點螺紋8的表面置換假體I的截面以及圖5描繪了具有4-起點螺紋的表面置換假體I。
[0032]圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明的具有圓柱自成形6-起點螺紋的表面置換假體I。這里僅高于螺紋的接收空間的球形部分2具有骨性結合涂層6。
[0033]所有螺紋的螺距是I至20mm/轉；優(yōu)選為2至1mm/轉，并且特別優(yōu)選為3至6mm/轉。螺紋的起點的選擇依賴于螺距和螺紋形式。因而，對于1-起點螺紋，螺距優(yōu)選為l_2mm/轉；對于2-起點螺紋，螺距優(yōu)選為2-4mm/轉，而對于3-起點螺紋，螺距優(yōu)選為3_6mm/轉。
[0034]參考標記的解釋說明:
[0035]I表面置換假體
[0036]2高于螺紋的接收空間的球形部分
[0037]3股骨頭
[0038]4 側面
[0039]5球形面
[0040]6骨性結合涂層
[0041]7接收空間
[0042]8 螺紋
[0043]9股骨頸
【權利要求】
1.一種用于自體股骨頭(3)的陶瓷表面置換假體(1)，包括外球面(5)和內部接收空間(7)，所述內部接收空間(7)具有內側面(4)，其特征在于所述內側面(4)至少部分地設置有骨性結合涂層出)、或者被骨性結合地形成、和/或所述內側面(4)形成為自成形螺紋⑶。
2.根據(jù)權利要求1所述的表面置換假體，其特征在于所述螺紋(8)是圓錐形的或圓柱形的。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的表面置換假體，其特征在于所述螺紋(8)形成為具有大于2mm/轉的螺距。
4.根據(jù)權利要求3所述的表面置換假體，其特征在于所述螺紋(8)形成為具有大于4mm/轉的螺距。
5.根據(jù)權利要求4所述的表面置換假體，其特征在于所述螺紋(8)形成為具有大于6mm/轉的螺距。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的表面置換假體，其特征在于所述螺紋(8)形成為多起點。
【文檔編號】A61F2/36GK104185457SQ201380010952
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權日:2012年2月24日
【發(fā)明者】M·孔茨 申請人:陶瓷技術有限責任公司