髋臼填充块组件及具有其的髋关节系统的制作方法

本实用新型涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种髋臼填充块组件及具有其的髋关节系统。

背景技术：

人工髋关节置换术(total hip arthroplasty以下称THA)应用于临床已一个多世纪，是治疗髋关节疾病的标准手术之一，能够很好地缓解疼痛，改善关节功能，恢复关节稳定和肢体功能等，得到学界和患者的广泛认同。但由于自身材料和技术问题，术后也会出现松动、脱位等并发症，因此THA一直是研究热点，新材料、新技术不断涌现，不断推动人工关节的发展。

THA翻修术中髋臼侧及股骨侧因骨溶解、应力遮挡、假体及骨水泥取出而引起的大范围骨缺损是常见而棘手的问题。骨缺损的处理结果直接影响到翻修假体的稳定性和远期效果，因此，有效修复骨缺损，重建骨的解剖结构，是髋关节翻修术取得成功的关键因素之一。髋臼骨缺损AAOS(American Academy of Orthopedic Surgeons)分类简单，容易为广大医生掌握，在临床上应用最为普遍。而股骨骨缺损Paprosky分类法考虑了股骨干的支持能力，提出了四种骨缺损的基本类型，对股骨假体的选择具有指导作用，在临床上应用广泛。

骨缺损的重建方法主要有颗粒骨和结构骨移植。颗粒骨移植主要用于重建髋臼包容性骨缺损和股骨髓腔内植骨，颗粒移植骨起到充填和支架作用，新生血管能够较快长入骨小梁之间和颗粒骨之间，新骨形成先于骨吸收，植骨区力学强度持续升高，在植入颗粒骨过程中，常常使用打压植骨技术(impact graft)，临床效果普遍达到10年生存率90％以上。髋臼结构性骨移植能够对假体提供结构性支撑和恢复缺损处的解剖结构，假体10年生存率达到88.5％。但是随着移植骨再血管化和重塑可导致其被吸收和塌陷，严重者引起髋臼假体的松动和移位。结构性移植骨往往被纤维组织包裹，再血管化程度低，移植骨与假体接触面很少有骨长入。因此，在翻修中应该尽量不采用结构性异体骨移植。

骨盆连续性中断型骨缺损是翻修手术中最难处理的问题，并发症高，可以采用钢板将髋臼前后柱固定，或者使用髋臼增强环，并且在骨缺损处植骨。最终结局取决于骨盆中断处是否愈合，如果发生不愈合，一切内固定只能起到临时支撑作用，最终都会松动和失败。

当髋臼骨缺损经植骨修复后，需要采用恰当的髋臼假体重建髋臼，假体分为非骨水泥和骨水泥型两种，非骨水泥型假体要比骨水泥型假体应用得广泛。

非骨水泥髋臼选择与固定：非骨水泥型假体要求髋臼臼缘保留2/3以上，且臼底完整或者臼底至少50％的面积可以与髋臼杯表面接触。如果髋臼骨缺损，臼缘完整，假体可被骨性髋臼缘环抱的包容性骨缺损或缺损较小的节段性骨缺损，经适当的非结构性植骨后，可使用非骨水泥型髋臼杯，其远期效果较好。该方法的优点是不仅可恢复髋臼骨量，还有利于恢复髋臼的旋转中心，但操作上需要一定的手术技巧，并且需要面临同种异体骨与宿主骨整合失败，出现骨吸收的风险，更甚一步，还有可能造成内植物松动。当结构性同种异体骨对髋臼假体的有效支撑超过50％时，容易出现上述并发症。

骨水泥髋臼的选择：如果骨缺损巨大，应该考虑应用髋臼增强环罩，然后在罩内植入骨水泥型髋臼假体。髋臼增强环罩的一侧或两侧带有侧翼，侧翼上有许多螺孔，供不同方向的螺钉固定，可以牢固地将环罩固定于髂骨、耻骨和坐骨上，为重建髋臼提供了一个解剖支架，增强了髋臼的稳定性，对植入的异体骨提供支撑固定，安放比增强环罩小2～3mm的骨水泥假体，便于术者调整髋臼的位置。

髋臼翻修的最终目标是使髋臼假体能够长期稳固地固定。应尽可能采用生物固定，使髋臼假体与髋臼间形成骨整合，但当出现严重骨缺损时，无法实现良好的生物固定，则应主要考虑如何实现髋臼假体的机械稳定性嗍。髋臼假体与髋臼的骨整合需要两方面条件：(1)必须获得良好的初始稳定性，假体与骨之间的微移动应小于50微米，大于150微米的微移动则会导致骨吸收和纤维组织长人，并最终造成假体松动。(2)假体与宿主骨间有足够的接触面积，大多数医生认为在x线片上髋臼应至少覆盖50％以上的假体。但实际上，假体与宿主骨之间的接触是复杂的三维关系，而且还应考虑到其他影响因素，包括假体大小、接触骨的骨量及位置、假体涂层等。上述表明髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种髋臼填充块组件及具有其的髋关节系统，以解决现有技术中的髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种髋臼填充块组件，包括：填充块，填充块包括基础填充块，基础填充块为弧形板状结构，弧形板状结构的具有第一表面和第二表面，第一表面向外凸，第二表面向内凹；固定结构，固定结构将基础填充块固定在髋臼上。

进一步地，填充块还包括辅助填充块和连接结构，基础填充块上具有第一连接部，辅助填充块上具有第二连接部，第一连接部和第二连接部通过连接结构连接在一起。

进一步地，基础填充块的周向包括第一侧边和第二侧边，第一侧边为直线段，第二侧边为弧形，辅助填充块的侧边与第一侧边和/或第二侧边配合。

进一步地，填充块上还具有定位部以将填充块在初始安装时定位在髋臼上。

进一步地，定位部为多个克氏针孔，填充块上的多个克氏针孔的定位方向为多个。

进一步地，填充块的表面为多孔结构。

进一步地，多孔结构为球孔、长方体孔和六面体孔中的至少一种。

进一步地，填充块由内至外包括实体层和多孔结构层。

进一步地，填充块还包括中空结构，中空结构设置在实体层的内部。

进一步地，填充块具有螺钉孔，固定结构为与螺钉孔相适配的固定螺钉。

进一步地，第一连接部和第二连接部均为连接孔，连接结构为连接螺钉和螺母，连接螺钉穿过连接孔与螺母配合以将基础填充块和辅助填充块连接在一起。

进一步地，填充块还包括植骨孔，植骨孔为通孔。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种髋关节系统，髋关节系统包括髋臼填充块组件，髋臼填充块组件为权上述髋臼填充块组件。

应用本实用新型的技术方案，当髋臼出现缺损时，使用基础填充块填充在髋臼出现缺损的区域，并通过固定结构将基础填充块固定在髋臼上。基础填充块为弧形板状结构，这样更适合人体的髋臼结构形状，使得缺损的髋臼通过髋臼填充块组件的填充和以前未缺损时的髋臼更加接近，上述结构较好地解决了现有技术中的髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中的髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的髋臼填充块组件的实施例一的结构示意图；

图2示出了图1的髋臼填充块组件的另一形式的结构示意图；

图3示出了图2的髋臼填充块组件的A-A向剖视示意图；

图4至图8示出了多孔结构层的5种常用的孔的结构的示意图；

图9示出了图1的髋臼填充块组件与骨骼配合的结构示意图；

图10示出了图2的的髋臼填充块组件的基础填充块的结构示意图；

图11示出了图10的髋臼填充块组件的基础填充块的另一角度结构示意图；

图12示出了图10的髋臼填充块组件的基础填充块的剖视示意图；

图13示出了根据本实用新型的髋臼填充块组件的实施例二的辅助填充块的结构示意图；

图14示出了图13的髋臼填充块组件的辅助填充块B-B向剖视示意图；

图15示出了根据本实用新型的髋臼填充块组件的实施例三的辅助填充块的主视示意图；

图16示出了图15的髋臼填充块组件的辅助填充块的另一角度的结构示意图；以及

图17示出了根据本实用新型的髋臼填充块组件的实施例四的辅助填充块的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、填充块；10、基础填充块；20、辅助填充块；30、定位部；40、实体层；50、多孔结构层；60、中空结构；70、螺钉孔；80、植骨孔；90、固定结构；100、连接结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本实用新型的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1至图3以及图9所示，实施例一的髋臼填充块组件包括：填充块1和固定结构90。填充块1包括基础填充块10，基础填充块10为弧形板状结构，弧形板状结构的具有第一表面和第二表面，第一表面向外凸，第二表面向内凹。固定结构90将基础填充块10固定在髋臼上。

应用实施例一的技术方案，当髋臼出现缺损时，使用基础填充块10填充在髋臼出现缺损的区域，并通过固定结构90将基础填充块10固定在髋臼上。基础填充块10为弧形板状结构，这样更好的适合人体的髋臼处的结构形状，使得缺损的髋臼通过髋臼填充块组件的填充和以前未缺损时的髋臼更加接近，上述结构较好地解决了现有技术中的髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的髋臼在缺损时用常规髋臼假体难以修复或填充骨质缺损时的髋臼重建的问题。

如图1至图8所示，在实施例一的技术方案中，该弧形板状结构第一表面可以通过患者的影像数据进行解剖定制，该弧形板状结构的第一表面根据影像数据可以做成规则的形状(如球形)，便于术中对骨骼塑性，当然，也可以做成不规则的形状。该弧形板状结构第二表面通常为球窝形状，这样方便与常用的标准化的球窝形髋臼杯假体相适应。

如图1和图3所示，在实施例一的技术方案中，基础填充块10可以单独与髋臼杯配合使用，两个基础填充块10连接在一起也可以组合为髋臼填充块，或者两个基础填充块10制作时制作为一体成型结构，这样辅助填充块20和基础填充块10的形状相同。当然，作为本领域技术人员知道，根据实际情况，在使用时一个基础填充块10也可以单独使用。基础填充块10与骨骼的固定方式有多种，例如，使用骨水泥、螺钉、嵌合或者打压的方式固定。在本实施例中基础填充块10与骨骼的固定方式为螺钉固定，这样固定的方式操作容易，制作成本较低。当然，作为本领域技术人员知道，基础填充块10是根据扫描的骨骼缺损的区域以及影像数据进行调整的，基础填充块10可以为定型的或者不定型的结构。

如图4至图12所示，在实施例一的技术方案中，填充块1的表面为多孔结构，多孔结构可以为球孔、长方体孔和六面体孔等，当然，作为本领域技术人员知道，多孔结构不限于上述的几种形式。例如多孔结构的孔的横截面可以为梯形，多孔结构还可以为多种不同形状的孔的组合而成。填充块1由内至外包括实体层40和多孔结构层50，实体层40的内部还设置有中空结构60。多孔结构的空隙的疏密可以根据需要进行调整，例如，填充块1由外至内的多孔结构设置为由密到疏，即填充块1的外部的整体空隙比较大。具体地，多孔结构的空隙可以相互连通。上述结构很好的和骨骼的弹性相适配，进一步具体地，可以根据不同人体的骨骼的情况选择合适的多孔结构层50以及中空结构60的大小等等。

如图13和图14所示，实施例二的髋臼填充块组件与实施例一的区别在于，填充块1是由辅助填充块20与基础填充块10的组合拼接形成的。填充块1还包括辅助填充块20和连接结构100，基础填充块10上具有第一连接部，辅助填充块20上具有第二连接部，第一连接部和第二连接部通过连接结构100连接在一起。上述结构适用范围更广，在实际使用中，髋臼的缺损是不同的，根据髋臼的缺损不同而使用不同的辅助填充块20与基础填充块10进行拼装组合。基础填充块10和辅助填充块20，或者基础填充块10和辅助填充块20组合使用时，采用一端带螺母的螺栓连接，填充块1的连接孔具有固定螺母的平面，这样在拧连接螺母时，螺母不会随着螺栓转动，上述结构大大地方便了连接结构100的连接。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，基础填充块10的周向包括第一侧边和第二侧边，第一侧边为直线段，第二侧边为弧形，辅助填充块20的侧边与第一侧边和/或第二侧边配合。上述结构容易加工，制作成本较低。基础填充块10的周向的侧边和辅助填充块20的周向的侧边使用固定件连接在一起或者粘接都是可以的。具体地，髋臼填充块组件在组合时，基础填充块10和辅助填充块20可以根据不同的髋臼的缺损形状而组合成不同的形状去适配。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1上还具有定位部30以将填充块1在初始安装时定位在髋臼上。上述结构的设置使得填充块1在和骨骼固定时不会发生错位等问题。具体地，在本实施例的技术方案中，定位部30为多个克氏针孔，填充块1上的多个克氏针孔的定位方向为多个。当填充块1与骨骼固定时，首先将克氏针通过克氏针孔固定在骨骼上，这样填充块1和骨骼形成了初始固定，然后再将填充块1进行下一步的操作。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1的表面为多孔结构。上述结构使得填充块1的弹性更接近人体骨骼的弹性。具体地，多孔结构为球孔、长方体孔和六面体孔中的至少一种。当然，作为本领域技术人员知道，多孔结构的空隙为其它的形状也是可以的。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1由内至外包括实体层40和多孔结构层50。实体层40的设置使得填充块1的硬度更高，多孔结构层50的设置更好的接近了骨骼的特性，例如填充块1的弹性能够更好地和骨骼的弹性接近。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1还包括中空结构60，中空结构60设置在实体层40的内部。上述结构一方面减轻了填充块1的重量，另一方面中空结构60的设置提高了填充块1的弹性。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1具有螺钉孔70，固定结构90为与螺钉孔70相适配的固定螺钉。上述结构加工容易，固定时操作方便，节省成本。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，第一连接部和第二连接部均为连接孔，连接结构100为连接螺钉和螺母，连接螺钉穿过连接孔与螺母配合以将基础填充块10和辅助填充块20连接在一起。上述结构容易加工，连接方便。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，填充块1还包括植骨孔80，植骨孔80为通孔。上述结构使得填充块1和骨骼之间的空隙能够通过填充物的填充使得填充块1与骨骼之间的配合更加严密。具体地，当填充块1和骨骼之间出现配合间隙时可以通过填充填充物的方式进行填补。

如图13和图14所示，在实施例二的技术方案中，基础填充块10和辅助填充块20的组装示意图，辅助填充块20与基础填充块10相配合的一端比远离基础填充块10的一端要厚一些。本实施例的技术方案，适用于一些复杂的缺损。

如图15和图16所示，在实施例三的技术方案中，辅助填充块20可以为其它的形状以适应缺损的骨骼的需求，辅助填充块20为长方形结构。当然，作为本领域技术人员知道，辅助填充块20还可以为其它的形状，辅助填充块20的形状可以根据需要进行调整。

如图17所示，在实施例四的技术方案中，基础填充块10和辅助填充块20可以通过不同的拼接组合在一起。本实施例采用了实施例二和实施例三的辅助填充块20和基础填充块10相组合的方式，以适应髋臼的缺损。上述结构适应性比较广泛。当然，作为本领域技术人员知道，髋臼填充块组件中的基础填充块10可以为多个，辅助填充块20也可以为多个。

本申请还提供了一种髋关节系统。根据本申请的髋关节系统的实施例包括髋臼填充块组件。髋臼填充块组件为上述的髋臼填充块组件。

本申请的技术方案可适应于各种缺损，本申请的技术方案的表面有生物涂层结构，可以很快促成骨细胞生成，易于与骨质相整合，达到中远期的固定效果；与传统手术模式相比，具有高强度、高稳定性、骨整合能力强的优点。

为了更好地解决此类问题，一种新型的带有金属(钛合金)填充块的组配式髋臼假体被设计出来，金属填充块的大小、外形及固定位置可依据节段性骨缺损的不同情况而选择。该类假体同样具有多孔涂层，在金属填充块与不规则骨缺损区之间的缝隙可用颗粒骨充填，这样更有利于骨长入。该方法的近期疗效满意，假体无菌性松动的发生率很低，临床评分也得到了提高。制作工艺上，本申请采用钛合金金属通过3D打印方式制成，工艺上的改变带来应用上的变革；填充块1的表面是多孔结构，预期与骨进行良好的结合；填充块1的内部是实体结构，可确保使用强度；可以适应于各种情况的骨质缺损(位置、大小)。

3D打印快速成型技术诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种全新制造技术，区别于传统的去除材料加工技术，又称为增材制造(AM，Additive Manufacturing)。3D打印技术是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体。不同种类的快速成型系统因所用成型材料不同，成型原理和系统特点也各有差异，但是基本原理一样，那就是“分层制造，逐层叠加”，犹如一台“立体打印机”，因此得名。随着制造技术、数字建模技术、数控技术、信息技术、材料科学与化学、生物技术等前沿技术的迅猛发展以及多学科的密切合作，3D打印技术的开发已经成为当今最热门的新技术之一。3D打印产品最突出的特点是精准、复杂、个性化，这正好迎合了骨盆肿瘤切除后解剖重建不仅要精准、复杂，甚至于一次性、量身定做的要求。因此，3D打印技术成为满足个性化需求的重要途径。

3D打印未来将在骨科领域呈现广阔的应用前景，其根本原因恰在于3D打印的特点满足了骨科的特殊要求。(1)骨组织是复杂结构的典型代表，现有的仿生技术很难复制其特有的三维形态和生理功能。而3D打印正适合复杂结构的快速制造，可获得近似理想的骨修复材料；(2)由于人体存在高度的个体特异性，传统大规模、批量化生产的医疗产品无法满足个性化的需要，而以往采用模具等生产制造工艺的个性化、定制产品则成本高，周期长。随着数字化影像技术在医疗领域的广泛应用，骨骼是最容易获得精确数字化影像的器官，将其与3D打印相结合，可以精确、快速、低成本的生产个性化的医疗产品；因此，借助3D打印技术，短时间即可“铸造”出任意外形、理想的生物力学强度的内植物产品，使个体化、定制化骨植入产品开发成为现实。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。