一种三维金属外杯的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种三维金属外杯。


背景技术：

2.近些年，随着人口老龄化进程的加速，髋关节病患不断增加，年增长率达到20％，人工髋关节置换术成为许多终末期髋关节病患的有效治疗方法，通过置换髋关节，可以解决患者疼痛、活动困难及各类并发症，如：深静脉血栓、坠积性肺炎以及褥疮等高危疾病，并恢复患者髋关节的各项功能，有效提高生活质量。当髋关节产生髋时，软骨不再平滑，滑膜囊发炎而萎缩，关节再也不能像平常一样运转自如。髋关节金属外杯置换可以很好地缓解疼痛，改善关节功能，恢复关节的稳定和肢体的功能，已经得到广大患者和骨科医生的认同。金属外杯作为髋关节金属外杯的关键组配件之一，其综合力学性能与人骨的匹配性和骨融合/骨长入性能对金属外杯早期稳定性、长期稳定性和使用寿命具有重要影响。
3.传统工艺制备的金属外杯为量产制式标准金属外杯，金属外杯大小，形状均相同。
4.但人体髋臼是个性化的、病种是多样化的，这就会导致大多数患者以削除更多的优质骨量为代价而达到传统外杯的初始压配、后期骨长入的目的。使得许多患者因为骨量丢失过多而导致远期的松动导致中心性脱位，进而金属外杯存活率受到影响；并且患者若因骨质吸收而需要翻修，但标准的金属外杯已无法满足匹配要求。


技术实现要素：

5.鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种三维金属外杯。
6.本实用新型公开一种三维金属外杯，包括杯体和套设在所述杯体外的外罩壳，所述杯体与所述外罩壳固定连接；
7.所述杯体呈碗状结构，所述杯体向内凹陷一面与外杯内衬形状相适配，所述杯体远离所述外杯内衬一面与所述外罩壳相适配；
8.所述外罩壳呈碗状结构，所述外罩壳向内凹陷一面与所述杯体相适配，远离所述杯体一面与所述患者髋臼侧形状相适配。
9.优选地，所述固定连接为烧结连接和/或铆接和/或螺钉连接，其中，所述烧结温度为大于1000℃。
10.优选地，所述外罩壳的孔隙率为20％
‑
85％。
11.优选地，所述外罩壳的孔隙的孔径为50μm
‑
400μm。
12.优选地，所述杯体与所述外杯内衬连接一面设有用于防止所述杯体与所述外杯内衬相对旋转的配合槽，所述配合槽设置在所述杯体底部。
13.优选地，所述杯体顶部设有用于与手术工具连接的顶孔；所述外罩壳顶部设有与所述杯体的顶孔形状和尺寸均相同的外罩顶孔。
14.优选地，所述外罩壳由金属粉末构成。
15.优选地，所述杯体由铸造或锻造或粉末冶金方式制成。
16.优选地，所述杯体与所述外杯内衬连接一面设有用于限制所述外杯内衬与所述杯体相对位置的环状卡槽。
17.优选地，所述杯体侧壁设有用于与患者髋臼固定的螺钉孔；所述外罩壳设有与所述杯体的螺钉孔形状和大小均相同的外罩螺钉孔。
18.本技术具有以下优点：
19.在本技术的实施例中，通过包括杯体和套设在所述杯体外的外罩壳，所述杯体与所述外罩壳固定连接；所述杯体呈碗状结构，所述杯体向内凹陷一面与外杯内衬形状相适配，所述杯体远离所述外杯内衬一面与所述外罩壳相适配；所述外罩壳呈碗状结构，所述外罩壳向内凹陷一面与所述杯体相适配，远离所述杯体一面与所述患者髋臼侧形状相适配。通过三维打印的外罩壳，使得外罩壳与患者的髋臼相匹配，减少削除更多的优质骨量。防止患者因为骨量丢失过多而导致远期的松动导致中心性脱位，提高假体存活率，并提高匹配度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本技术一实施例提供的一种三维金属外杯的外罩壳与杯体组合结构示意图；
22.图2是本技术一实施例提供的一种三维金属外杯的杯体结构示意图；
23.图3是本技术一实施例提供的一种三维金属外杯的外罩壳结构示意图； 1、杯体；2、外罩壳。
具体实施方式
24.为使本技术的所述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，在本实用新型一种三维金属外杯，在髋关节置换手术中所述三维金属外杯用于代替患者髋关节的部分植入物。
26.参照图1，示出了本技术一实施例提供的一种三维金属外杯外罩壳2与杯体1组合结构示意图，具体结构如下：包括杯体1和套设在所述杯体1外的外罩壳2，所述杯体1与所述外罩壳2固定连接；所述杯体1呈碗状结构，所述杯体1向内凹陷一面与外杯内衬形状相适配，所述杯体1远离所述外杯内衬一面与所述外罩壳2相适配；所述外罩壳2呈碗状结构，所述外罩壳2 向内凹陷一面与所述杯体1相适配，远离所述杯体1一面与所述患者髋臼侧形状相适配。
27.在本技术的实施例中，通过包括杯体1和套设在所述杯体1外的外罩壳 2，所述杯
体1与所述外罩壳2固定连接；所述杯体1呈碗状结构，所述杯体1向内凹陷一面与外杯内衬形状相适配，所述杯体1远离所述外杯内衬一面与所述外罩壳2相适配；所述外罩壳2呈碗状结构，所述外罩壳2向内凹陷一面与所述杯体1相适配，远离所述杯体1一面与所述患者髋臼侧形状相适配。通过三维打印的外罩壳2，使得外罩壳2与患者的髋臼相匹配，减少削除更多的优质骨量。防止患者因为骨量丢失过多而导致远期的松动导致中心性脱位，提高假体存活率，并提高匹配度。
28.下面，将对本示例性实施例中一种三维金属外杯作进一步地说明。
29.参照图2，示出了本技术一实施例提供的一种三维金属外杯的杯体1结构示意图，具体如下结构：所述杯体1呈碗状结构，所述杯体1向内凹陷一面与外杯内衬形状相适配，所述杯体1远离所述外杯内衬一面与所述外罩壳 2相适配。
30.在一具体实施例中，所述杯体1与所述外杯内衬连接一面设有用于防止所述杯体1与所述外杯内衬相对旋转的配合槽，所述配合槽设置在所述杯体 1底部。
31.需要说明的是，所述配合槽可以为锥度槽和/或卡槽和/或卡环等防止所述外杯内衬旋转的槽。
32.在一具体实施例中，所述杯体1由铸造或锻造或粉末冶金方式制成。先采用传统的铸造或锻造或粉末冶金等方法形成毛胚，然后内外通过传统机加工方法形成与外罩壳2以及外杯内衬相匹配的杯体1。
33.需要说明的是，铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺，铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属，如铜、铁、铝、锡、铅等，而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。
34.需要说明的是，锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，铸造物件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
35.需要说明的是，粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末或金属粉末与非金属粉末的混合物作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
36.在一具体实施例中，所述杯体1顶部设有用于与手术工具连接的顶孔；所述外罩壳2顶部设有与所述杯体1的顶孔形状和尺寸均相同的外罩顶孔。所述杯体1与所述外杯内衬连接一面设有用于限制所述外杯内衬与所述杯体 1相对位置的环状卡槽。所述杯体1侧壁设有用于与患者髋臼固定的螺钉孔；所述外罩壳设有与所述杯体1的螺钉孔形状和大小均相同的外罩螺钉孔。
37.需要说明的是，所述顶孔与手术工具连接，使得三维金属外杯的植入更加方便，所述环状卡槽可以为锥度槽和/或卡槽和/或卡环等限制所述外杯内衬位置的槽。
38.参照图3，示出了本技术一实施例提供的一种三维金属外杯的外罩壳3 结构示意图，具体如下结构：所述外罩壳2套设在所述杯体1外，所述杯体 1与所述外罩壳2固定连接；所述外罩壳2呈碗状结构，所述外罩壳2向内凹陷一面与所述杯体1相适配，远离所述杯体1一面与所述患者髋臼侧形状相适配。
39.在一具体实施例中，所述固定连接为烧结连接和/或铆接和/或螺钉连接，其中，所述烧结温度为大于1000℃。从而达到降低杯体1与外罩壳2的微移及腐蚀现象，进而骨长入的目的。
40.在一具体实施例中，所述外罩壳2的孔隙率为20％
‑
85％，所述外罩壳2 的孔隙的孔径为50μm
‑
400μm。所述外罩壳2由金属粉末构成。
41.需要说明的是，根据患者髋臼实际尺寸，通过增材三维打印的方法，形成与患者髋臼相匹配的外罩壳2以及与底壳匹配的内面。其中，孔隙率优选为为30％
‑
70％。
42.需要说明的是，根据患者髋臼实际尺寸，形成与患者髋臼相匹配的外罩面以及与杯体1匹配的内表面。孔径指的是三维打印机打印出的外罩壳2形成的孔隙的孔径；孔隙率是指对于多孔的固体块体材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分数，表示的是材料孔隙的多少，本技术指的是三维打印机打出的外罩壳2的孔隙率。
43.在本具体实施例与上述具体实施例中有重复的操作步骤，本具体实施例仅做简单描述，其余方案参考上述具体实施例描述即可。
44.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
45.尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。
46.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
47.以上对本实用新型所提供的一种三维金属外杯，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。