[发明专利]一种用于人工髋关节置换手术的3D打印髋臼杯假体

说明书

一种用于人工髋关节置换手术的3D打印髋臼杯假体，其包括髋臼外杯，设置在髋臼外杯内腔的髋臼内杯，以及设置在髋臼内杯内腔的双动球头；其特征在于，髋臼内杯与髋臼外杯的内腔通过骨水泥连接，双动球头能够相对髋臼内杯的内腔做旋转运动；在髋臼外杯上设置有多个用于螺钉固定和植骨的圆孔；髋臼内杯设置为耐磨性和抗形变能力强的聚乙烯髋臼内杯。髋臼内杯与髋臼外杯通过骨水泥连接可以实现根据术中情况对髋臼内杯固定的角度进行一定调整的功能；并通过对髋臼内杯的设置解决由于髋臼杯假体与松质骨之间接触面的应力大而造成髋臼杯假体固定失败的问题。

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及为一种用于人工髋关节置换手术的3D打印髋臼杯假体。

背景技术

髋关节作为人体最大最重要的关节之一，承受人体很大一部分体重，然而一些关节炎严重的可能导致髋关节疼痛及其功能的丧失，严重影响患者的日常生活。全髋关节置换术是指用模拟人体关节结构的材料置换病损的关节来达到消除关节病痛，恢复关节功能的目的。

髋关节假体包括髋臼杯、股骨头和股骨柄，其中髋臼杯连接躯干与下肢并直接与骨组织接触，在人体日常活动的承力和传力过程中扮演重要角色，是保障假体在人体稳定性使用的关键。目前医学界普遍采用的固定方法有两种，一种是使用表面涂层的生物固定技术，另一种是骨水泥固定技术。采用表面涂层生物固定技术具体包括钛涂层、羟基磷灰石涂层和钽涂层，其都是通过在髋臼杯和股骨柄表面喷涂的方式，使之表面形成微孔粗糙表面，诱导骨细胞的长入。但是关节的活动界面材料易磨损，容易导致聚乙烯和金属微粒渗透到整个关节腔周围使软组织出现炎性假瘤。此外，表面喷涂的材料容易脱落分离，羟基磷灰石在一定时间内会被吸收，失去相应的作用。多孔钽金属涂层虽然生物相容性很好，其骨小梁能有效避免应力屏蔽，但由于其采用化学气象沉积的方式，宏观和微观孔隙结构不可灵活调控，成本较高，基本难以实现个性化定制生产。采用骨水泥固定技术由于在关节长期使用后期出现应力遮挡比较严重，髋臼杯与松质骨之间的接触面的应力较大，可能导致松质骨的塌陷，从而造成髋臼杯假体固定失败，所以一般只用于高龄骨质疏松症的患者。

本发明针对现有技术中在采用骨水泥固定技术时由于髋臼杯假体与松质骨之间的接触面的应力较大会导致松质骨发生塌陷，以及喷涂技术生物固定的髋臼杯假体涂层脱落失效，从而造成髋臼杯假体固定失败和骨溶解的问题，提供一种用于人工髋关节置换手术的3D打印工艺制备的髋臼杯假体。

发明内容

为了克服背景技术中所提出的问题，本发明提供一种用于人工髋关节置换手术的3D打印髋臼杯假体。

一种用于人工髋关节置换手术的3D打印髋臼杯假体，其包括髋臼外杯，设置在髋臼外杯内腔的髋臼内杯，以及设置在髋臼内杯内腔的双动球头；其特征在于，所述髋臼内杯与髋臼外杯的内腔通过骨水泥连接，双动球头能够相对髋臼内杯的内腔做旋转运动；在所述髋臼外杯上设置有多个用于螺钉固定和植骨的圆孔；所述髋臼内杯设置为耐磨性和抗形变能力强的聚乙烯髋臼内杯。髋臼内杯与髋臼外杯通过骨水泥连接可以实现根据术中情况对髋臼内杯固定的角度进行调整的功能；并通过对髋臼内杯的设置解决由于髋臼杯假体与松质骨之间接触面的应力大而造成髋臼杯假体固定失败的问题。

进一步，所述髋臼外杯，髋臼内杯和双动球头均设置为半球形凹槽结构；此种设置更加接近人体髋关节构造，结构运动更加适合。

进一步，所述双动球头的外径设置为36mm，内径设置为22mm。

进一步，所述髋臼内杯的内径为36mm，髋臼内杯的外径设置为40mm-70mm，且髋臼内杯的外径值根据髋臼外杯不同的内径值而做对应调整但髋臼内杯的内径值保持恒定不变；通过此种固定髋臼内杯内径值，活动设置髋臼内杯外径值的方式有效避免出现随着髋臼内杯的外径值不断增大，双动球头或股骨头的旋转中心会发生上移的问题。

进一步，所述髋臼内杯内表面形成的球体的第一球心与髋臼外杯内表面形成的球体的第二球心不相互重合；此种设置可以有效防止双动球头在相对髋臼内杯的内腔进行转动时，双动球头与髋臼内杯之间出现脱位现象。