金属对金属的模块化混合型内衬.pdf

本发明公开了一种金属对金属的模块化混合型内衬，该内衬用于修复关节组件，该修复关节组件包括壳体，所述壳体包括内表面。所述组件还包括支承构件，所述支承构件包括外表面。支承构件由壳体容纳，使得支承构件的外表面与壳体的内表面相邻。此外，所述关节组件包括可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到壳体的内表面和支承构件的外表面，以仅仅覆盖其一部分。可压缩构件由不同于壳体或支承构件的材料制成。?

1.  一种修复关节组件，包括：
壳体，所述壳体包括内表面；
支承构件，所述支承构件包括外表面，所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻；以及
可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到所述壳体的内表面和所述支承构件的外表面中的一者，以仅仅覆盖该一者的一部分，所述可压缩构件由不同于所述壳体和所述支承构件中的一者的材料制成。

2.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件包括凹部，并且，所述可压缩构件布置在所述凹部内。

3.  如权利要求2所述的修复关节组件，其中，所述可压缩构件从所述凹部伸出。

4.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件包括缘边，并且，所述可压缩构件呈环形且绕所述缘边延伸。

5.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件包括缘边以及位于所述缘边上的内圆部。

6.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件包括凸起和凹面中的至少一者，其限制了所述壳体与所述支承构件之间的相对旋转，并且，所述可压缩构件覆盖所述凸起和所述凹面中的该至少一者，以便布置在所述凸起和所述凹面中的该至少一者与所述壳体之间。

7.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件包括尖顶部和缘边，并且，所述可压缩构件在所述尖顶部与所述缘边之间刚性地固定到所述支承构件。

8.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述可压缩构件的弹性模量低于所述支承构件的弹性模量。

9.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述壳体由金属制成，所述支承构件由金属制成，而所述可压缩构件则由聚合物制成。

10.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述壳体包括槽，并且所述可压缩构件包括槽，并且，所述修复关节组件还包括容纳在所述壳体的槽和所述可压缩构件的槽中的环构件。

11.  如权利要求1所述的修复关节组件，其中，所述支承构件限定有第一环形凹部和第二环形凹部，所述第一环形凹部和所述第二环形凹部彼此以间隔开的关系布置，并且，所述修复关节组件还包括第一可压缩构件和第二可压缩构件，所述第一可压缩构件布置在所述第一环形凹部中，所述第一可压缩构件限定有环形槽，并且所述第二可压缩构件布置在所述第二环形凹部中。

12.  一种修复关节组件的内衬组件，所述修复关节组件具有环构件和壳体，所述壳体包括内表面，所述内表面具有容纳所述环构件的槽，所述内衬组件包括：
支承构件，所述支承构件包括外表面，所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻；以及
可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到所述支承构件的外表面，所述可压缩构件由与所述支承构件的材料不同的材料制成，所述可压缩构件包括容纳所述环构件的槽，以限制所述支承构件与所述壳体之间的相对运动。

13.  如权利要求12所述的内衬组件，其中，所述支承构件由金属制成，而所述可压缩构件则由聚合物制成。

14.  如权利要求12所述的内衬组件，其中，所述支承构件包括凹部，并且，所述可压缩构件布置在所述凹部内，使得所述可压缩构件的槽绕所述凹部延伸。

15.  如权利要求12所述的内衬组件，其中，所述凹部包括下唇缘，所述下唇缘的宽度大于所述环构件的内宽度。

16.  一种修复关节组件，包括：
壳体，所述壳体由金属材料和陶瓷材料中的至少一者制成；
支承构件，所述支承构件由金属材料和陶瓷材料中的至少一者制成，所述支承构件由所述壳体容纳；以及
防旋转装置，所述防旋转装置包括凸起和凹面，所述凸起固定到所述壳体和所述支承构件中的一者，所述凹面包括在所述壳体和所述支承构件中的另一者中，所述凹面容纳所述凸起，以限制所述壳体与所述支承构件之间的相对旋转。

17.  如权利要求16所述的修复关节组件，还包括可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到所述壳体和所述支承构件中的至少一者，以便布置在所述凸起与所述凹面之间。

18.  如权利要求17所述的修复关节组件，其中，所述可压缩构件的弹性模量低于所述支承构件的弹性模量和所述壳体的弹性模量。

19.  如权利要求16所述的修复关节组件，其中，所述可压缩构件仅仅覆盖所述支承构件的外表面的一部分。

20.  一种组装修复组件的方法，包括：
选择壳体，所述壳体包括槽；
选择内衬组件，所述内衬组件包括支承构件和刚性地固定到所述支承构件的外表面的可压缩构件，所述可压缩构件仅仅部分地覆盖所述外表面并且包括槽，所述可压缩构件由不同于所述支承构件的材料制成；并且
将所述内衬组件紧固在具有环构件的所述壳体内，使得所述环构件布置在所述壳体的槽以及所述可压缩构件的槽内。

21.  如权利要求20所述的方法，还包括模制所述可压缩构件，以将所述可压缩构件刚性地固定到所述内衬组件。

22.  一种修复关节组件，包括：
金属壳体，其包括内表面、槽以及缘边；
金属支承构件，其包括外表面、缘边以及尖顶部，所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻；
防旋转装置，其包括凸起以及凹面，所述凸起从所述壳体的缘边突出，而所述凹面包括在所述支承构件的缘边上，所述凸起由所述凹面容纳，以限制所述支承构件与所述壳体之间的相对旋转；
第一环形聚合物可压缩构件，其在所述缘边上刚性地固定到所述支承构件的外表面，所述第一可压缩构件包括槽，所述第一可压缩构件布置在所述凹面与所述凸起之间，而且所述第一可压缩构件的弹性模量低于所述壳体以及所述支承构件的弹性模量；
第二环形聚合物可压缩构件，其在所述缘边与所述尖顶部之间刚性地固定到所述支承构件的外表面，而且所述第二可压缩构件的弹性模量低于所述壳体以及所述支承构件的弹性模量；以及
环构件，所述环构件布置在所述壳体的槽以及所述第一可压缩构件的槽内，所述环构件限制所述支承构件离开所述壳体的轴向运动。

金属对金属的模块化混合型内衬
技术领域
本发明涉及一种修复关节，更为具体地，涉及一种用于修复关节的金属对金属的模块化混合型内衬。
背景技术
本部分中的陈述仅仅是提供与本公开相关的背景信息，而不是构成现有技术。
修复关节可以减轻因关节炎、退化、变形等引起的疼痛。例如，髋关节修复组件通常包括股骨部件(即附接到切除过的股骨的部件)和骨盆部件(即附接到骨盆的部件)，并且股骨部件可移动地联接到骨盆部件以复制解剖学上的髋关节的机械结构。更为具体地，髋关节修复组件的骨盆部件可以包括壳体和内衬。壳体固定到患者的骨盆的髋臼内，并且壳体容纳内衬。内衬固定到壳体并联接到修补件的股骨部件的头部。因此，内衬容纳股骨部件的头部，并且头部铰接在内衬的内表面上。
经常，壳体和内衬通过锥状锁定件而以抵抗相对旋转运动的方式紧固。此外，在一些组件中，壳体和内衬使用环锁定特征件而得以固定。具体地，环构件附连到壳体和内衬中的一者或两者，并且妨碍内衬沿轴向移动离开壳体或移动脱离壳体。另外，一些修复组件包括布置在壳体与内衬之间的聚合物内部构件。内部构件覆盖内衬的外表面，并且能够在插入壳体中时弹性地伸缩以提供适宜的配合。
发明内容
公开了一种修复关节组件。所述组件包括壳体，所述壳体包括内表面。所述组件还包括支承构件，所述支承构件包括外表面。所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻。此外，所述关节组件包括可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到所述壳体的内表面或所述支承构件的外表面，以仅仅覆盖其一部分。所述可压缩构件由不同于所述壳体或所述支承构件的材料制成。
在另一方面中，公开了一种修复关节组件的内衬组件。所述关节组件包括环构件和壳体，所述壳体包括内表面，所述内表面具有容纳所述环构件的槽。所述内衬组件包括支承构件，所述支承构件包括外表面。所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻。此外，所述内衬组件包括可压缩构件，所述可压缩构件刚性地固定到所述支承构件的外表面。所述可压缩构件由与所述支承构件的材料不同的材料制成。所述可压缩构件包括容纳所述环构件的槽，以限制所述支承构件与所述壳体之间的相对运动。
在又一方面中，公开了一种修复关节组件。所述组件包括壳体，所述壳体由金属材料或陶瓷材料制成。所述关节组件还包括支承构件，所述支承构件由金属材料或陶瓷材料制成。所述支承构件由所述壳体容纳。此外，所述关节组件还包括防旋转装置，所述防旋转装置包括凸起和凹面。所述凸起固定到所述壳体或所述支承构件。所述凹面包括在所述壳体和所述支承构件中的另一者中。所述凹面容纳所述凸起，以限制所述壳体与所述支承构件之间的相对旋转。
更进一步地，在另一方面中，公开了一种植入修复组件的方法。所述方法包括选择壳体，所述壳体包括槽。所述方法还包括选择内衬组件，所述内衬组件包括支承构件和可压缩构件。所述可压缩构件刚性地固定到所述支承构件的外表面。所述可压缩构件仅仅部分地覆盖所述外表面并且包括槽。所述可压缩构件由不同于所述支承构件的材料制成。此外，所述方法包括将所述内衬组件紧固在具有环构件的所述壳体内，使得所述环构件布置在所述壳体的槽以及所述可压缩构件的槽内。
此外，在又一方面中，公开了一种修复关节组件。所述关节组件包括金属壳体，其包括内表面、槽以及缘边。所述关节组件还包括金属支承构件，其包括外表面、缘边以及尖顶部。所述支承构件由所述壳体容纳，使得所述支承构件的外表面与所述壳体的内表面相邻。此外，所述关节组件包括防旋转装置，其包括凸起以及凹面，所述凸起从所述壳体的缘边突出，而所述凹面包括在所述支承构件的缘边上。所述凸起由所述凹面容纳，以限制所述支承构件与所述壳体之间的相对旋转。此外，所述关节组件包括第一环形聚合物可压缩构件，其在所述缘边上刚性地固定到所述支承构件的外表面。所述第一可压缩构件包括槽，并且所述第一可压缩构件布置在所述凹面与所述凸起之间。而且，所述第一可压缩构件的弹性模量低于所述壳体以及所述支承构件的弹性模量。此外，所述关节组件包括第二环形聚合物可压缩构件，其在所述缘边与所述尖顶部之间刚性地固定到所述支承构件的外表面。而且，所述第二可压缩构件的弹性模量低于所述壳体以及所述支承构件的弹性模量。另外，所述关节组件包括环构件，所述环构件布置在所述壳体的槽以及所述第一可压缩构件的槽内。所述环构件限制所述支承构件离开所述壳体的实际运动。
从文中所提供的描述，其他领域的应用性将变得显而易见。应当理解的是，描述和具体示例仅仅旨在用于示范目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
文中所示的附图仅仅用于图示目的，绝非旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的多个不同实施方式的修复关节组件的分解图；
图2是图1的修复关节组件的截面图；
图3是图1的修复关节组件的内衬组件的立体图；
图4是图3的内衬组件的截面图；以及
图5是图3的内衬组件的支承构件的侧视图。
具体实施方式
以下描述实质上仅仅是示意性的，而非旨在限制本公开、应用或用途。应当理解，整个附图中，对应的附图标记表示类似的或对应的部分和特征。
首先参见图1和2，示出了修复关节组件10。关节组件10通常包括壳体12、内衬组件14和环构件16。例如，在所示实施方式中，关节组件10是髋关节修复组件10；然而，除了髋关节，关节组件10能够用于任何适当的关节。关节组件10能够操作性地联接到股骨部件17，所述股骨部件17具有头部18、颈部20和茎部(未示)。股骨部件17能够固定到切除的股骨(未示)，而且头部18能够由内衬组件14容纳。更为具体地，头部18能够可移动地联接到内衬组件14，以便在其中进行枢转运动。
而且，壳体12能够容纳在并固定地联接到骨盆22的髋臼23内。在一些实施方式中，壳体12经由一个或多个紧固件24固定到骨盆22。更为具体地，壳体12包括一个或多个孔25(图1)，而且紧固件24延伸穿过对应的孔25，以将壳体12附接到骨盆22。在其他实施方式中，骨接合剂、粘合剂等(未示)用于将壳体12固定到骨盆22。此外，在一些实施方式中，紧固件24以及骨结合剂、粘合剂等都用于该目的。可是，应当知晓，壳体12能够以任何适当的方式固定到骨盆22。另外，壳体12以下文将作更为详细说明的方式容纳内衬组件14。
壳体12能够具有圆顶状的形状，从而包括内表面26(即支承接合表面)和外表面28(即骨接合表面)。外表面28可以相对地呈多孔状，以利于将壳体12固定到骨盆22。而且，孔25可以在内表面26上呈埋头状，以允许当使用紧固件24来将壳体12附接到骨盆22时紧固件24被布置在内表面26之下。此外，壳体12包括轴线X。进一步地，壳体包括缘边30和槽32。在一些实施方式中，槽32是环形的，而且从内表面26向内延伸、横向于轴线X，并且与缘边30相邻。
壳体12能够由任何适当的材料制成。例如，在一些实施方式中，壳体由金属制成，例如钴、铬、钛、钛合金等。此外，在一些实施方式中，壳体12由陶瓷材料制成。壳体12可以使用任何适当的制造工艺而制成。例如，在一些实施方式中，壳体12是铸造或锻造的。
而且，在一些实施方式中，环构件16基本上是平坦的且呈环形。在图1所示的一些实施方式中，环构件16呈槽口状从而是不连续的。如图2所示，环构件16限定了内宽度W和外宽度W/。由于环构件16开有槽口，环构件16能够伸缩从而改变内宽度W和外宽度W/。
现在大体地参见图1-5，将更为详细地说明内衬组件14。内衬组件14包括支承构件34。支承构件34可以具有圆顶状的形状，从而包括外表面36(即壳体接合表面)、内表面38(即铰接表面)，和缘边40。而且，支承构件34能够包括邻近缘边40地形成于内表面38上的圆部41。在一些实施方式中，圆部的尺寸可以在大约0.050到大约0.250英寸之间。另外，支承构件34可以包括尖顶部42。在一些实施方式中，支承构件34基本上与壳体12共有轴线X。
此外，在一些实施方式中，支承构件34可以包括第一凹部44和第二凹部46(图5)。在图5所示的实施方式中，第一和第二凹部44、46都是环形的。第一凹部44可以布置成邻近支承构件34的缘边40。第二凹部46可以布置在支承构件34的缘边40与尖顶部42之间。而且，第一凹部44可以包括下唇缘45。下唇缘45具有如图2所示的宽度W//。
而且，如图2和4所示，内衬组件14可以包括第一可压缩构件50。第一可压缩构件50可以基本上呈环形并且可以布置在第一凹部44中，并且，能够绕支承构件34的缘边40延伸。此外，第一可压缩构件50可以包括外部分52(图4)，其从第一凹部44伸出。应当知晓，第一可压缩构件50仅仅覆盖支承构件34的外表面36的一部分。此外，在一些实施方式中，第一可压缩构件50刚性固定到支承构件34。
第一可压缩构件50也可以包括槽54。在一些实施方式中，槽54是环形的，并且，布置在第一凹部44中并绕其延伸，如图4所示。如将进行说明，槽54容纳环构件16，由此操作性地将内衬组件14紧固到壳体12。
另外，内衬组件14可以包括第二可压缩构件56。在一些实施方式中，第二可压缩构件56是环形的，并且布置于第二凹部46中。此外，如图4所示，第二可压缩构件56可以包括外部分58，其从第二凹部46伸出。应当知晓，第二可压缩构件56仅仅覆盖支承构件34的外表面36的一部分。此外，在一些实施方式中，第二可压缩构件56刚性固定到支承构件34。
第一和第二可压缩构件50、56可以由任何适当的材料制成。例如，在一些实施方式中，第一和/或第二可压缩构件50、56由聚合材料制成，例如聚乙烯或PEEK。因此，在一些实施方式中，第一和第二可压缩构件50、56由不同于支承构件34和壳体12的材料制成。此外，在一些实施方式中，第一和第二可压缩构件50、56的弹性模量低于支承构件34和壳体12的弹性模量。如此，可压缩构件50、56能够弯曲和/或变形，以便实现壳体12与内衬组件14之间的更强固的配合，如将作说明。
另外，能够使用任何适当的制造工艺而将第一和第二可压缩构件50、56联接到支承构件34。例如，在一些实施方式中，第一和第二可压缩构件50、56被注射模制到或者被直接压缩模制到支承构件34。凹部44、46可以呈燕尾槽状或者以其他方式进行底切，以便加强可压缩构件50、56与支承构件34之间的接合。而且，外表面36可以在凹部44、46内具有粗糙化的、呈花纹状的表面，以利于与可压缩构件50、56接合。另外，可压缩构件50、56可以经由粘合剂而固定到支承构件34。此外，应当知晓，第一和第二可压缩构件50、56可以固定到壳体12而非支承构件34上。
因此，参见图1和2，将更为详细地说明修复关节组件10的组装。首先，根据患者的解剖尺寸和/或根据其他因素针对个人地选择出各个壳体12、内衬组件14、环构件16和股骨部件17。然后，将壳体12固定到骨盆22。如上所述，壳体12可以经由紧固件24和/或骨接合剂、粘合剂等而固定到骨盆22的髋臼23内。接着，使环构件16沿轴向移行到壳体12的槽32中。
随后，沿着轴线X使内衬组件14移行到壳体12中，使得壳体12容纳内衬组件14，而且壳体12的内表面26与内衬组件14的外表面36相邻。应当知晓，环构件16能够弹性地伸缩至较宽的宽度W，直到内衬组件14充分地移行而允许环构件16移动到第一可压缩构件50的槽54中。一旦环构件16布置在第一可压缩构件50的槽54和壳体12的槽32中，环构件16操作性地将内衬组件14和壳体12紧固在一起，使得内衬组件14被限制而不能沿着轴线X移动离开壳体12。而且，当环构件16布置在槽54、32中时，环构件16可以抵靠着内衬组件14和壳体12两者，以基本上消除壳体12与内衬组件14之间的相对运动，以便实现紧固配合。
而且，应当知晓，支承构件34的下唇缘45的宽度W//大于环构件16的内宽度W。因此，支承构件34能够加强第一可压缩构件50，以便维持壳体12与内衬组件14之间的紧配合。
另外，应当知晓，第一和第二可压缩构件50、56可以因抵靠着壳体12的内表面26而压缩、变形和/或弯曲。如此，第一和第二可压缩构件50、56可以偏置在壳体12上，并基本上消除壳体12的内表面26与支承构件34的外表面36之间任何所存在的间隙，从而基本上消除其间的微运动。如此，第一和第二可压缩构件50、56可以使壳体12与内衬组件14之间的配合更紧密，而且能够有助于更有效地在壳体12与内衬组件14之间分配负荷。而且，例如，如果在壳体12正被固定到骨盆22时发生变形，第一和第二可压缩构件50、56能够基本上充填内衬组件14与壳体12之间的任何所生成的间隙。
接着，将已经附接到股骨(未示)的股骨部件17联接到内衬组件14。更为具体地，将股骨部件17的头部18可移动地联接到内衬组件14。如此，头部18铰接在内衬组件14的内表面38上。应当知晓，支承构件34的圆部41能够有效地分配因股骨部件17的颈部20与内衬组件14之间的碰撞而产生的任何负荷或应力。如此，内衬组件14更有可能保持成联接到壳体12，而且股骨部件17更不可能因碰撞在内衬组件14上而出现刻痕。
如图1、2和3所示，关节组件10还包括防旋转装置60。大体而言，防旋转装置60包括多个凹面62和多个凸起64。在所示实施方式中，在支承构件34的缘边40上包括凹面62，而凸起64则固定到壳体12的缘边40。可是，应当知晓，凹面62可以包括在壳体12上，而凸起64可以包括在支承构件34上。
在图1、2和3所示的实施方式中，凹面62在内衬组件14上关于轴线X向内且横向地延伸，而且多个凹面62绕支承构件34的缘边40均匀地间隔开。而且，凸起64固定到壳体12的缘边40且从壳体12的缘边40朝向轴线X延伸，而且凸起64绕壳体12的缘边40均匀地间隔开。而且，第一可压缩构件50联接到支承构件34上，从而基本上覆盖每一个凹面62。
在组装期间，将内衬组件14压到壳体12中，而且凹面62容纳对应的凸起64。应当知晓，第一可压缩构件50布置在凸起64与凹面62之间。第一可压缩构件50压缩和变形足以实现凸起64与凹面62之间的压配合。如此，第一可压缩构件50偏置在壳体12上，以基本上消除其间的微运动。而且，凸起64与凹面62之间的抵接基本上限制了绕轴线X的旋转，而且第一可压缩构件50在壳体12与内衬组件14之间提供了基本上紧密的配合。而且，应当知晓，凹面62基本上加强了第一可压缩构件50，从而更好地在内衬组件14与壳体12之间分配负荷。
总而言之，修复关节组件10在壳体12与内衬组件14之间提供了高强度联接。例如，即使当壳体12联接到骨盆22时发生变形，壳体12仍可以紧密地紧固到内衬组件14。而且，第一和第二可压缩构件50、56能够弯曲和/或变形，以便维持壳体12与内衬组件14之间的紧配合。而且，壳体12和内衬组件14能够以环构件16和防旋转装置60而得以刚性地紧固，以便易于安装。而且，应当知晓，由于局部地设置凹部44、46，支承构件34能够具有比现有技术的相似装置大的厚度，并且由于该厚度，支承构件34能够在预定公差内更容易制造。
而且，前面的说明仅仅公开和描述了本公开的示例性实施方式。本领域技术人员从这种说明以及从附图和权利要求中将会容易地明白，可以在本公开中做出各种变换、改型和变型，而不会脱离如以下权利要求中所限定的本公开的精神和范围。例如，能够改变文中所述的方法的方框的次序，这不会脱离本公开的范围。