专利名称：通过修改端面和球囊隐窝之间过渡区的几何形状来减少髋关节假体的植入物上条纹磨损 ...的制作方法
通过修改端面和球嚢隐窝之间过渡区的几何形 状来减少髋关节假体的植入物上条紋磨损的形成对于髋关节假体而言使用了各种各样的材料以用于实现生物相 容的、磨损少的支承.其中按照现有技术的所谓的硬-硬-材料对最适 于持久且可靠地照料病人。对于这种材料对而言，不仅瓶体上的球头 而且號臼中的髖臼植入物都是由一种在技术意义上坚硬的材料形成 的。目前这种材料对使用的是陶瓷-陶瓷以及金属-金属.就目前的调 查看来，将来也会提出陶瓷-金属材料对的使用，对于长期承受高负荷的髋关节假体而言，即使在使用所提到的坚 硬材料的情况下仍然会出现磨损现象。这虽然不会导致损坏，例如当 假体由陶瓷材料制成时导致组件断裂，但这总归是不希望的.在材料 对为金属-金属时通过摩擦形成的磨耗对于人的身体而言是有害的.图l示出了由陶瓷材料制成的髋臼植入物l的截面。球嚢隐窝3 的中点2位于球囊隐窝的对称轴4上。对于硬-硬-材料对来说磨损的 特别形式出现在所谓进入边缘5的区域中.所述进入边缘位于髋臼植 入物1的球嚢隐窝3和进入区6之间。所述进入区6以圓弧7沿切向 终止于瓶臼植入物1的端面9上的过渡区8中。通过半脱位以及出现 的球头的微离导致进入边缘5的区域中出现不仅对于髋臼植入物1而 且对于未在这里示出的球头而言很高的负荷.因此出现局部提高的磨 损，这种磨损根据材料的不同导致磨耗提高或者导致能够看得到的、 表面粗糙度的提高，在进入边缘5的区域中出现的提高的磨损归咎于球头在进入区6 的区域中滑动时不连续的应力分布以及较高的表面压力(集中栽荷) 的作用.本发明的目的在于，避免或者至少大幅地减小在进入区的区域中 的磨损。为了解决之一目的，按照发明提出，进入区6的几何形状在圃弧 7的端点12和球囊隐窝3内的进入边缘5之间设置为曲线14，该曲 线的函数能够在每个点上被连续微分两次.图2作为以相对于图l放大的比例尺示出的截取部分示出了號臼具有中点10的圆孤7在进入区6的开始处 具有长度为Re的半径11。该圆弧7终止于点12，在那里连接着的是 进入区6的按照发明的曲线14。曲线14到球嚢隐窝3的圃弧的过渡 区位于进入边缘5中，其中球囊隐窝3的困弧具有长度为Rk的半径 13,点A、圆弧7的开始处12，以及点B、进入边缘5是曲线14的 点，在这些点中，其曲率与分别连接的曲线的曲率、圆弧7或者说球 嚢隐窝的圆弧3—致。进入区6的曲线14在其两个端点A和B上分别具有所连接曲线 的曲率。在端点A上，曲线14的公式为f"A (X，Y) -1/RE，在端点 B上为f"B (X，Y) =1/RK。在这种方式下，曲线14的曲率分布是连续的，球头在球囊隐窝 3和进入半径7之间沿着该曲线运动。这使得不仅接触力而且平面压 力的分布都是连续的.球头在髖臼植入物中滚动.为了数学地描述曲线14，可以设想各种各样的函数.例如可以 在此提到那些在凸轮装置中著称的正弦曲线分布或者是多项式形式.
权利要求
1.髋关节假体的髋臼植入物，在所述髋关节假体中，大腿骨的球头支承在所述髋臼植入物的球囊隐窝式的凹槽中，其中该球囊隐窝具有进入区，所述进入区在一侧以圆弧沿切向终止于所述髋臼植入物的端面中并且在另一侧到达至进入边缘，其特征在于，圆弧(7)的开始处(12)具有长度(RE)的半径(11)，球囊隐窝(3)的进入边缘(5)具有长度(RK)的半径(13)，在所述开始处(12)与所述进入边缘(5)之间进入区(6)形成弧线(14)，该弧线的函数能够在每个点上连续微分两次。
2. 按权利要求1所述的髋臼植入物，其特征在于，所述孤线(14) 在其各端点(A)、圆弧(7)的端点(12)、和(B)、进入边缘(5) 中具有与其所连接的曲线、圆弧(7)或者说球嚢隐窝(3)相同的曲率。
3. 按权利要求1或2所述的髖臼植入物，其特征在于，所述曲 线(14)的分布是正弦的或者具有多项式.
4. 按权利要求1至3之一所述的號臼植入物，其特征在于，所 述曲线(14)的在其端点(A)、圆弧(7)的开始处(12)上的公 式为f"a (X，Y) -1/RE,在其端点(B)、进入边缘(5)和球囊隐 窝(3)的圆弧的开始处上为f"B (X，Y) =1/RK。
全文摘要
当髋关节假体长期承受高负荷时就仅使用坚硬材料而言会出现磨损现象。这虽然不会导致损坏，例如当假体由陶瓷材料制成时导致组件断裂，但这总归是不希望的。在材料对为金属-金属时通过摩擦形成的磨耗对于人的身体而言是有害的。因此按照发明提出了髋关节假体的髋臼植入物，在所述髋关节假体中，大腿骨的球头支承在所述髋臼植入物的球囊隐窝式的凹槽中，其中该球囊隐窝具有进入区，所述进入区在一侧以圆弧沿切向终止于所述髋臼植入物的端面中并且在另一侧到达至进入边缘，其特征在于，圆弧(7)的开始处(12)具有长度(R<sub>E</sub>)的半径(11)，球囊隐窝(3)的进入边缘(5)具有长度(R<sub>K</sub>)的半径(13)，在所述开始处(12)与所述进入边缘(5)之间进入区(6)形成弧线(14)，该弧线的函数能够在每个点上连续微分两次。
文档编号A61F2/34GK101636129SQ200880005769
公开日2010年1月27日 申请日期2008年2月25日 优先权日2007年2月23日
发明者R·普鲁斯, T·庞多夫 申请人:陶瓷技术股份公司