具有插入股骨內的柄軸的髖關節假體的製作方法

2023-12-08 14:26:21 1

專利名稱：具有插入股骨內的柄軸的髖關節假體的製作方法
股骨幹骺端的骨松質具有骨小梁的複雜結構，通過它，在股骨頸、大轉子、小轉子和骨幹處受到壓縮載荷和拉伸載荷的骨骼部分以傳遞壓縮和拉伸的方式被連接。他們總體上形成連續的拉伸和壓縮軌跡(醫學色譜，第7卷運動器I.，Thieme出版社，斯圖加特，1992)。當髖關節假體的柄軸被插入時，初級拉伸軌跡，特別是將股骨頸連接到相對的骨骼的粗隆間表面區域的大部分被打斷。當他們因此不再參與載荷傳遞，他們會萎縮。該情況特別應用於使用假體時，其假體柄軸被夾持在骨幹內且其中股骨的相鄰的、幹骺端區域，尤其在其側部，幾乎不能參與載荷傳遞。採用被稱為拉伸杆柱的結構，已經進行了許多嘗試以將假體柄軸連接到大轉子區域，並通過這種方式使後者參與載荷的流動。連接到假體柄軸的杆被引導穿過大轉子且杆的外部具有鎖緊螺母，這樣，在髖部假體載荷的作用下，拉伸被施加到大轉子上(US-A-3,995,323，EP-B-93230，DE-B-1943598)。然而，已經發現這種力學拉伸杆柱很快由於恆定交替的載荷會變得鬆動，也因此只能有效一小段時間。還已知用這樣的方式來設計該柄軸或從其側向凸出到大轉子區域內的翼密切接觸由骨質生長進入該翼的小孔或開口來獲得(GB-A-1030145，FR-A-2356465，EP-A-A128036，EP-A-222236，EP-A-95440，EP-B-601223，EP-A-1044665)。為了促進骨骼與假體表面的連接，還已知可以使假體表面骨傳導。該假體表面表示容許鄰接骨骼生長的表面。它們包括由鈦合金製成的表面以及包含磷酸鈣或羥基磷灰石的覆層。
本發明的目的是提供一種假體，該假體在使用一個髖關節假體時使股骨幹骺端的轉子區域更強烈地參與載荷的流動。根據本發明的解決方案存在於權利要求的特徵之中。
因此規定，至少部分假體的轉子表面具有骨誘導的物質。與骨傳導物質相反，骨誘導物質被理解為將無差別的多能的幹細胞刺激轉換為骨骼細胞的物質(Albrechtsson，Johansson骨誘導、骨傳導和骨整合，收錄於Gunzburg印刷(Hrsg)骨質在脊骨外科中ob[原文如此]應用；springer.Denissen，H.等人陶瓷羥基磷灰石植入用於二磷酸鹽的釋放；收錄於骨骼與礦物質1994，123-124頁。Yoshinari，M.等人磷酸鈣覆蓋和二磷酸鹽固定的鈦合金植入sto[原文如此]骨骼響應；收錄於生物材料2002，2879-2885頁。Yoshinari，M.等人表面修正的鈦合金上二磷酸鹽的固定；收錄於生物材料2002，709-715頁)。這些物質包括二磷酸鹽或BMPs(骨骼形態蛋白質)。在根據本發明的應用中這些是優選的。
對於該物質而言被混合在外部有意做成多孔的覆層內是特別有利的。覆層可以是任何想要的類型。例如，可以是一種多孔金屬層。特別具有優勢的覆層是這些覆層，其例如是天生骨傳導的並且例如包括磷酸鈣或羥基磷灰石。
本發明的效果在於，在手術之後，骨骼細胞立刻非常快速地生長接近和連接於假體表面。其結果是，不會由於骨骼表面和骨骼之間的相對運動最初就形成一個縫隙或一個中間連接薄層，該縫隙或中間連接薄層使接下來的密切連接受到不利影響或不可能。本發明正是基於這種認識，即使至今在假體表面和骨質之間看起來已經密切連接的情況下，實際上仍存在著間隔，即使只是存在微觀的薄中間層。藉助本發明的優點，會有更快的骨骼積聚發生在假體的轉子的表面上，以及更快的骨骼生長到所述轉子表面的小孔或凹槽內，這樣使得轉子的骨骼區域快速實現與假體的持久連接，並且作為這樣設計的一個結果是骨骼區域參與載荷傳遞。
根據本發明的措施，通常只為假體的轉子區域而提供。雖然本發明的範圍不應排除骨誘導修正表面還應用於其他假體區域的可能性，這通常說來不期望如此，這是因為，由於所引起的密切接觸，使得很難在後續的手術中將假體從骨骼上去除。
優選地，包含骨誘導物質的、轉子假體部分的表面部分相對於側向具有小孔或底切部分，這樣由於骨誘導而形成的骨質不但可以附著於該表面並且可以通過形狀連接錨固其上。
假體的轉子表面被認為是在通常的植入之後意欲處於股骨轉子區域內的表面。骨骼的轉子部分是附

圖1中的陰影部分。開始於股骨頸部的中線和骨幹近端中線之間的交點，轉子區域側向於從該交點到髖骨頭部上邊緣所繪出的切線，以及側向於連接該切線的股骨頸部中線的一部分。假體的轉子表面是其意欲位於骨骼轉子部分的那部分表面。該表面部分可在其植入前容易地在假體上確定，因為人們知道它如何被植入以及因此它通常應當在骨骼內處於哪個位置。
在骨骼轉子部分的中間，松質骨有時密度會比其靠近皮質的部分低。由於這種原因，假體的轉子的、骨誘導表面部分的指向腹側和背側方向的部分最好間隔骨骼中位面一定距離。因此，形成這些表面部分的假體部分不應該在AP方向上太薄。優選地，其厚度以及從而在所述表面部分之間形成的距離超過6mm，更優選地超過9mm到大約15mm。
新鮮骨骼細胞在假體表面上的生長可通過所述表面部分的壓配合得到促進。因此合適的是，所述表面以及它們的配合表面在假體被插入骨骼的方向內做成楔形，並且屬於假體的且用於形成假體柄軸接收區域的銼刀(Raspel)具有稍小的橫截面尺寸，這樣，當假體柄軸被插入到由銼刀形成的空間內時，所述表面部分使骨質移位。
下面結合附圖更詳細地解釋本發明，其中附圖1顯示了在包括柄的縱軸的平面內穿過股骨最近的部分的縱截面；附圖2顯示了沿附圖1中直線II-II的橫截面；以及附圖3顯示了沿附圖1中直線III-III的假體截面。
骨骼外輪廓由實線顯示在附圖1中。骨密質1的內邊界線也由實線表示，其厚度明顯可見。這是骨幹2區域內的情況。在幹骺端3內，皮質在大部分部位很薄以至於只能以一條線表示。
幹骺端3以及骨幹上部的一些部位被骨松質(未示出)填充。在當前這種情況下只是對已知作為配屬於大轉子的轉子區域4這一方面感興趣，並且這已經由陰影顯示出來。為了本發明的目的，它由邊界線H和T界定。其中第一條線是股骨頸5和髖骨頭6的中線。第二條線是經過線H和最近的骨幹的中心軸線M的交點S的、位於繪圖平面內的髖骨頭6的切線。骨骼轉子部分還包括位於繪圖平面前後、處於陰影表面4的區域內的骨部分。
被插入骨骼內的假體由虛線表示於附圖1中，並由實線表示在附圖2和3中。它包括一個頭部10、頸部11和柄軸12，凸出部13從中突出進入骨骼的轉子區域4中。凸出部13具有孔14，這些孔形成面向腹部方向的表面區域。它們沿著側向17底切。生長進入這些孔中的骨質在底切表面的後面抓緊，從而可以將拉伸載荷從假體傳遞到轉子的骨骼區域。可以想到凸出部和底切表面還可用其他已知方式設計。例如，凸出部可以是片形或弓形的。代替孔，可以用更大的孔或肋條來形成底切表面。在正確的移植之後，通常情況下有意被置於轉子區域4內的假體的這些部分被指定為轉子部分或假體的轉子表面。這些部分特別包括凸出部13。
假體類型被顯示出來，其柄軸12以這種方式被設計和植入使得其被堅固地錨固在骨骼的骨幹2內。這種錨固的方式使得轉子的骨區域上壓力的極大地減輕。基於這種原因，本發明的應用對於這種假體類型特別具有優勢。當然，它也可以應用在被錨固到幹骺端的大範圍上的和/或通過一個領子(Kragen)(未示出)支承在切除表面15上的其他假體類型。
柄軸12的表面或部分柄軸可以用公知的方式設計或安裝以促使骨骼的連接。例如，可設有一個多孔的和/或包括磷酸鈣或羥基磷灰石的覆層。這樣的一個層還可以整體或部分地提供給假體的轉子區域。例如，附圖1中的交叉陰影線和附圖2、3中的虛線表示具有覆層的區域16。根據本發明的該覆層包含一種骨誘導物質。
相應區域16內的骨誘導覆層引起在直接接觸假體表面的區域還有任何底切的區域內強化的骨生長。因此，施加在假體上的力能夠有效地從其表面傳遞到骨骼的轉子區域4。由此，骨骼的轉子區域也參與力流中，並防止骨骼斷裂。
附圖2描述了凸出部13在前後方向上具有巨大的厚度。其前面的和後面的表面部分16因此從中間區域被移除，中間區域中骨松質在一些情況下會被耗盡，且這些表面部位於一個靠近皮質的密集區域。骨骼表面和骨質之間良好連接的概率因此進一步提高。
附圖3描述了凸出部13在近似相當於插入方向的III-III方向內的橫截面形狀。如果藉助一個銼刀備好的、用於接收假體的空腔的形狀稍小於假體形狀，這種楔形往骨骼內的插入與骨皮質的移位以及因此與由骨質施加在假體表面的壓力的增長相關。這也促使假體表面與骨骼之間迅速而密切的接觸。
在描述的實施例中，只有凸出部13的覆層16具有一種骨誘導物質。從而，在假體表面和骨骼之間獲得的密切接觸在修正情況下會成問題的，因為所述假體部分不損害骨骼地從所述骨骼上去除是困難的。根據本發明這一特殊的特徵，凸出部13因此被設計成可以從柄軸12上分離。例如，沿著附圖1和2中用虛線表示的連接接頭17藉助螺紋件18或其他連接工具，凸出部13可被連接到柄軸12，並可在柄軸從骨骼上去除之前從後者上分離。凸出部因此可以更容易地從圍繞它以及生長在它之上的骨骼上分離。
權利要求
1.具有一個柄軸(12)的髖關節假體，該柄軸被插入到股骨中且具有一個意欲位於轉子區域(4)內的轉子表面部分，其特徵在於至少假體轉子表面的一部分包括一種骨誘導物質。
2.根據權利要求1所述的髖關節假體，其特徵在於，骨誘導物質由一層覆層形成或是部分覆層。
3.根據權利要求1或2所述的髖關節假體，其特徵在於，骨誘導物質包括一種二磷酸鹽或一種BPM。
4.根據權利要求1或2所述的髖關節假體，其特徵在於，至少包含骨誘導物質的、轉子的假體表面部分是多孔的。
5.根據權利要求1或2所述的髖關節假體，其特徵在於，骨誘導物質被應用於沿側向(17)底切的轉子的假體表面的表面部分上。
6.根據權利要求1或2所述的髖關節假體，其特徵在於，轉子的假體表面包括一個腹面和一個背面，該腹面和背面具有一層骨誘導覆層(16)且彼此之間在AP方向上具有大於6mm，最好大於9mm的距離。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的髖關節假體，其特徵在於，轉子的假體表面至少部分地通過一個從柄軸(12)突出的凸出部(13)而形成。
8.根據權利要求7所述的髖關節假體，其特徵在於，凸出部(13)在植入方向上是楔形的，且一個配屬於假體的銼刀在該凸出部區域內具有較小的體積。
9.根據權利要求8所述的髖關節假體，其特徵在於，凸出部(13)可從柄軸上分離。
全文摘要
具有一個柄軸(12)的髖關節假體，該柄軸被插入到股骨內並包括凸出到骨骼轉子區域(4)內的部分(13)。出於更密切連接骨骼的目的，該部分(13)具有一層包含骨誘導物質的覆層(16)。
文檔編號A61F2/00GK1741774SQ03825958
公開日2006年3月1日 申請日期2003年5月20日 優先權日2003年2月10日
發明者H·D·林克 申請人:沃爾德馬連接兩合公司