髋臼杯的制作方法

本公开涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种髋臼杯。

背景技术：

髋关节置换术中，需要以髋臼杯为媒介，将髋臼内衬固定在髋臼上。而髋臼杯能否保持长期、牢固的固定在髋臼上，则是决定髋臼手术是否成功的关键。

目前，髋臼杯主要通过螺钉固定、骨水泥固定或者喷钛涂层等进行进行固定。但是螺钉、骨水泥和喷钛涂层往往会由于和人体骨质结合不理想等原因导致在手术或者康复过程中髋臼杯脱离或者偏移正确位置。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供，进而至少在一定程度上克服由于相关技术中髋臼杯固定不牢固，在手术或者康复过程中髋臼杯易脱离或者偏移正确位置的问题。

根据本公开提供一种髋臼杯，所述髋臼杯包括：

臼杯体；

多个环齿，设于所述臼杯体外表面；其中，相邻的两个所述环齿中，远离所述臼杯体杯口的环齿的齿顶到所述臼杯体外表面所在球面的距离大于靠近所述臼杯体杯口的环齿的齿顶到所述臼杯体外表面所在球面的距离。

根据本公开的一实施方式，相邻的两个所述环齿中远离所述臼杯体杯口的环齿的外径小于等于靠近所述臼杯体杯口的环齿的外径。

根据本公开的一实施方式，所述臼杯体为半球形，多个环齿的齿顶在第一横截面上位于第一圆弧上，所述第一截面为垂直于臼杯体杯口面的截面，且所述第一圆弧的圆心和所述臼杯体的球心不重合。

根据本公开的一实施方式，所述多个环齿的齿顶位于一圆锥面上或一椭球面上。

根据本公开的一实施方式，所述环齿在垂直于臼杯体杯口且过臼杯体球心的平面内的截面为三角形，并且所述环齿靠近所述臼杯体杯口的一侧面和所述臼杯体杯口所在的平面平行。

根据本公开的一实施方式，所述多个环齿的齿根位于同一球面上。

根据本公开的一实施方式，所述环齿的数量为2～10个。

根据本公开的一实施方式，多个所述环齿中每个所述环齿的齿顶到所述臼杯体外表面所在球面的距离为0.1毫米到2毫米。

根据本公开的一实施方式，相邻的两个所述环齿的齿顶差为0.1毫米到2毫米，所述齿顶差为第一环齿齿顶到臼杯体外表面所在球面的距离和第二环齿齿顶到臼杯体外表面所在球面的距离之差，所述第一环齿为相邻两个所述环齿中远离臼杯体杯口的环齿，所述第二环齿为相邻两个所述环齿中靠近臼杯体杯口的环齿。

根据本公开的一实施方式，多个环齿中任意相邻两个所述环齿的齿顶差相等。

本公开实施例提供的髋臼杯，包括臼杯体和设置于臼杯体的多个环齿，通过使相邻的两个所述环齿中，远离所述臼杯体杯口的环齿的齿顶到所述臼杯体外表面所在球面的距离大于靠近所述臼杯体杯口的环齿的齿顶到所述臼杯体外表面所在球面的距离，使得环齿所形成的压配空间从杯口向上逐渐增大，压配量随之逐渐增大，从而能够将远离臼杯体杯口位置的骨压得更紧密。在髋臼内侧形成一个环形的、对髋臼杯压力较大的区域，从各个方向对髋臼杯提供足够的把持力，从髋臼内侧将髋臼杯固定的更稳固，解决了髋臼杯固定不牢固，在手术或者康复过程中髋臼杯易脱离或者偏移正确位置的问题，从髋臼内侧将髋臼杯稳定固定。并且加工工艺简单，与传统工艺相比不增加加工难度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开示例性实施例提供的第一种髋臼杯的结构示意图。

图2为图1中i处的局部放大图。

图3为本公开示例性实施例提供的第二种髋臼杯的结构示意图。

图4为图3中ⅱ处的局部放大图。

图5为本公开示例性实施例提供的一种髋臼杯的装配示意图。

图6为本公开示例性实施例提供的一种髋臼杯环齿的示意图。

图7为图6中v处的局部放大图。

图中：

100：臼杯体；

110：杯口；

200：环齿；

300：髋臼骨；

310：压配区；

320；皮质骨；

330：松质骨。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

髋关节置换术中，需要以髋臼杯为媒介，将髋臼内衬固定在髋臼上。而髋臼杯能否保持长期、牢固的固定在髋臼上，则是决定髋臼手术是否成功的关键。

本示例实施方式中提供了一种髋臼杯，如图1所示，该髋臼杯包括臼杯体100和多个环齿200；多个环齿200设于所述臼杯体100外表面；其中，相邻的两个所述环齿200中，远离所述臼杯体100杯口110的环齿200的齿顶到所述臼杯体100外表面所在球面的距离大于靠近所述臼杯体100杯口110的环齿200的齿顶到所述臼杯体100外表面所在球面的距离。

本公开实施例提供的髋臼杯，包括臼杯体100和设置于臼杯体100的多个环齿200，通过使相邻的两个所述环齿200中，远离所述臼杯体100杯口110的环齿200的齿顶到所述臼杯体100外表面所在球面的距离大于靠近所述臼杯体100杯口110的环齿200的齿顶到所述臼杯体100外表面所在球面的距离，使得环齿200所形成的压配空间从杯口向上逐渐增大，压配量随之逐渐增大，从而能够将远离臼杯体100杯口位置的骨压得更紧密。在髋臼内侧形成一个环形的、对髋臼杯压力较大的区域，从各个方向对髋臼杯提供足够的把持力，从髋臼内侧将髋臼杯固定的更稳固，解决了髋臼杯固定不牢固，在手术或者康复过程中髋臼杯易脱离或者偏移正确位置的问题，从髋臼内侧将髋臼杯稳定固定。并且加工工艺简单，与传统工艺相比不增加加工难度。

示例的，远离所述臼杯体100的杯口110的环齿200的齿高大于靠近所述臼杯体100的杯口110的环齿200的齿高，所述齿高为所述环齿200齿根到齿顶的距离。其中，环齿200靠近臼杯体100的一端为环齿200齿根，远离臼杯体100的一端为齿顶，多个环齿200的齿根位于同一球面上，且该球面和所述臼杯体100同球心。可选的，该球面为臼杯体100外表面所在的球面。

下面将对本公开实施例提供的髋臼杯的各组成部分进行详细说明：

如图2所示，相邻的两个环齿200中远离所述臼杯体100的杯口110的环齿200的外径小于等于靠近所述臼杯体100的杯口110的环齿200的外径。其中，环齿200的外径为环齿200齿顶所形成的环形结构的外径。环齿200按照和臼杯体100杯口110的距离由近及远的顺序，齿顶直径依次减小。

示例的，如图5所示，臼杯体100为半球形，其外表面为半球面，多个环齿200环绕于球面。多个环齿200中靠近臼杯体100杯口110的环齿200外径最大，也即是图中最下方的环齿200的外径最大。在实际使用中，髋臼杯被压入髋臼骨300，最下方的环齿200和皮质骨320接触，其余的环齿200和髋臼内的松质骨330接触，环齿200和松质骨330相互作用达到固定髋臼杯的目的。远离髋臼杯杯口110的环齿200的外径小于靠近髋臼杯杯口110的环齿200的直径，避免在安装时环齿200对髋臼的皮质骨320过度挤压，造成皮质骨320破坏，从而影响打入/固定效果。

本公开实施例提供的髋臼杯，多个环齿200的齿顶到臼杯体100的外表面所在球面的距离逐渐增大，其上方更加突出的环齿200可以在不增加植入时敲击力的情况下，将髋臼杯上方环齿200外侧的松质骨330压的更加密实，当骨被压密实之后，就会在髋臼内侧形成一个环形的、对髋臼外杯压力较大的区域，从各方向对髋臼髋臼杯提供足够的把持力，将髋臼杯固定的更稳固。

需要说明的是，本公开实施例中所述的髋臼杯为半球状可以是二分之一空心球体，或者是小于二分之一的空心球体，或大于二分之一的空心球体，本公开实施例对此不做具体限定。

在本公开实施例提供的第一种可行的实施方式中，如图3和图4所示，多个环齿200的齿顶在第一横截面上位于第一圆弧r2上，所述第一截面为垂直于臼杯体100杯口110面的截面，且所述第一球面r2的球心和所述臼杯体100外表面r1的球心不重合。比如，第一截面可以是过臼杯体100的球心且垂直于杯口110面的截面。此时，第一圆弧r2的直径大于臼杯体100外表面r1的直径，第一圆弧r2位于臼杯体100外表面r1和第一环齿200齿顶所在的圆柱面l1之间。

示例的，如图3所示，第一圆弧r2中心距臼杯体100杯口110的的高度ha，小于或等于臼杯体100球心距臼杯体100杯口110的高度hb，保证弧r2的尖端形成的齿向上逐渐内收，防止出现上方环齿200的齿顶直径大于下方齿的齿顶直径，从而增大髋臼杯打入时的阻力，尤其是在髋臼外杯尚未完全打入时破坏髋臼最外层的皮质骨320。

相关技术中提供一种髋臼杯，包括多个球面环齿，多个球面环齿的齿顶位于一球面，该球面和臼杯体同球心。如图6和7所示，和相关技术对比，本公开实施例提供的髋臼杯环齿200挤压松质骨330的量增大，其中增大量计算如下：

△si＝li×hi/2-(li-△li)×(hi-△hi)/2，其中：

li为髋臼杯第i环齿水平方向，本公开实施例提供的环齿的齿顶超出臼杯体的外轮廓部分的长度；

△li为髋臼杯第i环齿水平方向，本公开实施例提供的环齿的齿顶超出球面环齿结构的长度；

(li-△li)为髋臼杯第i环齿水平方向，相关技术中球面环齿齿顶超出髋臼外杯的外轮廓部分的长度；

hi为髋臼杯竖直方向，本公开实施例提供的第i环齿下方压配的骨的高度；

△hi为髋臼杯竖直方向，本公开实施例提供的环齿的第i环齿下方比相关技术第i球面环齿下方增加的骨压配高度；

△si为髋臼杯第i环齿单侧截面，本公开实施例提供的环齿比相关技术中球面环齿增加的与松质骨压配面积；

单个环齿增加的压配体积△vi＝△si×ci，其中ci为第i个环齿的周长。

当髋臼杯包括n个环齿时，总压配体积为：

其中，v为总压配体积，△vi为第i个环齿所增加的压配体积。

需要说明的是，在图6和图7中以第四个环齿200为例进行示例，其他齿的结构和第四个环齿200相类似，本公开实施例对此不重复进行一一说明。

在本公开实施例提供的第二种可行的实施方式中，所述多个环齿200的齿顶位于一圆锥面上。该圆锥面位于臼杯体100外表面所在球面和臼杯体100杯口110所在的圆柱面之间。

在本公开实施例提供的第三种可行的实施方式中，所述多个环齿200的齿顶位于一椭球面上。该椭球面位于臼杯体100外表面所在球面和臼杯体100杯口110所在的圆柱面之间。

在另一种实施例中，所述多个环齿200的齿顶还可以位于一非规则斜面上。只要多个环齿200的齿顶形成的平面在所述臼杯体100外表面所在球面和臼杯体100杯口110所在的圆柱面之间即可。

所述多个环齿200所在的平面和所述臼杯体100杯口110所在的平面平行。在实际应用中，髋臼杯的杯口110可以是一平面结构，也可以是多个平面或者曲面结合的结构。在本公开实施例当臼杯体100杯口110为一平面结构时，臼杯体100杯口110所在的平面为该唯一平面；当臼杯体100杯口110为多个平面或者曲面结合的结构，臼杯体100杯口110所在平面可以是多个平面中的一个，比如，在半球形臼杯体100杯口110直径最大平面。环齿200所在的平面可以是环齿200齿根或者齿顶圆所在的平面内。

示例的，所述环齿200在垂直于臼杯体100杯口110且过臼杯体100球心的平面内的截面为三角形，该三角形的顶点，或者说是齿顶位置，可以是尖端，也可以是圆滑端。所述环齿200靠近所述臼杯体100杯口110的一侧面和所述臼杯体100杯口110所在的平面平行。或者所述环齿200靠近所述臼杯体100杯口110的一侧面和所述臼杯体100杯口110所在的平面的夹角为锐角。

可选的，多个环齿200的齿根位于同一球面上，该球面可以是臼杯体100的外表面或者和臼杯体100同心的球面，其直径可以和臼杯体100的外表面的直径相同或者不同，本公开实施例对此不做具体限定。当然，多个环齿200的齿跟也可以位于不同的球面上。

值得注意的是，环齿200的齿高为所述环齿200齿根到齿顶的距离，其中齿顶为环齿200上和臼杯体100距离最远端，齿根为环齿200和臼杯体100表面接触的一端。对于多个环齿200，齿顶到齿根的距离是指各自齿顶到各自齿根对应的位置的距离，比如，当环齿200的截面为三角形时，齿顶到齿根的距离可以是截面三角形中从齿顶的点引出的两条边中的任意一条。当然在对比中，环齿200齿根到齿顶的距离为环齿200齿顶到臼杯体100上靠近杯口110的顶点的距离，或者环齿200齿根到齿顶的距离为环齿200齿顶到臼杯体100上远离杯口110的顶点的距离。

髋臼杯上环齿200的数量可以为2～10个，具体可以是2个、3个、4个、5个或者6个等。当然在实际应用中，髋臼杯中环齿200的数量还可以是其它，比如8个或者10个等，本公开实施例并不以此为限。

多个所述环齿200中每个所述环齿200的齿顶到所述臼杯体100外表面所在球面的距离可以为0.1毫米到2毫米，具体可以为0.1毫米、0.5毫米、0.7毫米、1.0毫米、1.5毫米、1.8毫米、2.0毫米等等。

相邻的两个所述环齿200的齿顶差可以为0.1毫米到2毫米，具体可以为0.1毫米、0.2毫米、0.4毫米、0.8毫米、1.2毫米、1.4毫米、2.0毫米等等。所述齿顶差为第一环齿齿顶到臼杯体100外表面所在球面的距离和第二环齿齿顶到臼杯体100外表面所在球面的距离之差，所述第一环齿为相邻两个所述环齿中远离臼杯体100杯口110的环齿，所述第二环齿为相邻两个所述环齿中靠近臼杯体100杯口的环齿。

其中，多个环齿200中任意相邻两个所述环齿200的齿顶差可以相等。当然在实际应用中，多个环齿200中任意相邻两个所述环齿200的齿顶差也可以是沿远离杯口110的方向逐渐增大或者减小，或者随机分布，本公开实施例对此不做具体限定。

臼杯体100可以包括外杯体和内杯体，环齿200设于外杯体的表面，髋臼杯体100上还可以设置安装孔，安装孔的轴心通常经过半球体的球心。在制造时，环齿200和臼杯体100可以是一体成型，比如铸造或3d打印等方式，当然环齿200和臼杯体100也可以是分别成型后再进行连接。臼杯体100和环齿200可以由许多不同的材料制成，这些材料包括钛、钴铬、不锈钢、陶瓷或其他生物相容性材料。臼杯体100和环齿200的材料可以相同也可以不同，臼杯体100上可以设置涂层，外涂层可以呈多孔状，并且可以由钛、钴铬、聚合物或其他生物相容性材料制成。此外，所述髋臼杯可以由不同的生物相容性材料的组合制成。比如，臼杯体100可以由钻铬材料制成，而其外壁上的多孔涂层则由钛金属制成。

使用时，髋臼杯可以放置在骨盆骨的髋臼内。髋臼杯实际上为半球形或圆屋顶形状，从而能够借助标准的半球形铰刀进行植入。人工股骨头放置在髋臼杯的关节臼内。股骨头从已经放置在患者股骨内的人工股骨柄处延伸出来。应当理解：人工股骨头和股骨柄并不是必须的，也可以使用放置在髋臼杯内的原生股骨头或表面置换后的股骨头。所述股骨头放置在髋臼杯的关节臼内。髋臼杯在植入人体后，其把持力主要靠环齿200与松质骨330之间的压配量来实现。增加髋臼杯上的环齿200的高度，增大其与骨之间的接触接触面积，可以有效的增加髋臼外杯植入后的稳定性。

将髋臼杯固定到髋臼上的其他实施例可以包括将髋臼杯压配装入髋臼内，在将髋臼杯放置到髋臼之前，可以先对髋臼杯进行加热，从而允许髋臼杯在髋臼内冷却后能够伸开。

如图5所示，本公开实施例提供的髋臼杯能够把靠上侧齿位置的骨压的更紧密，在髋臼内侧形成一个对髋臼外杯压力较大的环形压配区310，从各方向对髋臼和髋臼杯提供足够的把持力，从髋臼内侧将髋臼外杯固定的更稳固；髋臼外杯下沿部分直径不变，不会过渡挤压髋臼外沿处的皮质骨320，从而影响打入/固定效果；髋臼杯上环齿200的齿根距髋臼外杯内凹面距离不变，不会影响髋臼外杯的壁厚，避免在后续工艺如喷涂层等时发生变形、或在植入人体时因敲击损坏，尤其是小规格的髋臼杯，其外壁很薄的情况下。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。