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全膝假體的制作方法

文檔序號(hào):1177970閱讀:257來源:國知局
專利名稱:全膝假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)假體的領(lǐng)域,且更具體地涉及新穎的全膝假體這一具體領(lǐng)域。
背景技術(shù)
膝蓋關(guān)節(jié)的假體必須遵守兩個(gè)主要規(guī)則來設(shè)計(jì)-摩擦學(xué)規(guī)則在使用期間它們必須承受最小磨損;-運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)則在所有日?;顒?dòng)中假體的運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)使病人盡可能地舒適。首先,摩擦學(xué)應(yīng)符合運(yùn)動(dòng)學(xué),并且反過來,運(yùn)動(dòng)學(xué)應(yīng)遵循摩擦學(xué)。本發(fā)明正是定位 在這種雙重逆向約束的范圍內(nèi)。在膝假體的領(lǐng)域中,現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了全膝假體的許多建議。這些全膝假體 傳統(tǒng)上包括三個(gè)功能元件股骨元件,旨在股骨的下端上植入;脛骨元件,適于在脛骨的上 端上植入;以及最后的關(guān)節(jié)插入件,通常由聚乙烯制成,旨在插入股骨元件與脛骨元件之 間。關(guān)節(jié)插入件是順應(yīng)的(conformed),以便在假體關(guān)節(jié)的根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)盡可能接近那些解剖 學(xué)膝蓋的以彎曲和/或轉(zhuǎn)動(dòng)形式進(jìn)行的所有運(yùn)動(dòng)中,允許并引導(dǎo)股骨元件的相對(duì)于脛骨元 件的運(yùn)動(dòng)。為此目的,股骨元件包括兩個(gè)髁,分別為內(nèi)髁和外髁,它們之間限定出所謂的 髁間窩;關(guān)節(jié)插入件自身具有包括兩個(gè)關(guān)節(jié)盂的上表面,關(guān)節(jié)盂的表面的形狀基本上匹 配股骨植入物的髁的外表面,并通過旨在容置在髁間窩中的突出的關(guān)節(jié)窩間連接表面 (interglenoidal connecting surface)連接在一起0此外,關(guān)節(jié)插入件還具有為與脛骨元件協(xié)作而構(gòu)造的下表面。脛骨元件具有插入 件的平面支撐盤,其中形成有基本上為圓柱形的洞口,而插入件的下表面為平面并包括使 插入件鎖在脛骨元件上并在脛骨元件上樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銷,銷旨在插入脛骨元件的洞口中。按本身已知的方式,股骨部件與插入件的接觸表面之間的順應(yīng)或相適合 (congruence)是允許減少關(guān)節(jié)表面的磨損、特別是減少插入件的磨損的決定因素。因此,因 為上述表面或多或少彼此適配,所以通過在脛骨部件上繞豎直軸使得插入件樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)來完 成運(yùn)動(dòng)的釋放,不管該豎直軸是中心軸還是向側(cè)面偏移的軸。這種膝假體傳統(tǒng)上被認(rèn)為有“移動(dòng)盤(mobile plate) ”,并且本發(fā)明的假體優(yōu)選為 這種類型。根據(jù)待植入假體的病人,假體可最終包括覆蓋膝蓋骨的后部的髕骨部件,并旨在 以其達(dá)到約60°彎曲角的滑車部、然后部分地以超過此彎曲角的髁部與股骨元件連接。為了允許關(guān)節(jié)進(jìn)行或多或少的生理運(yùn)動(dòng),在現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平下已經(jīng)提出了幾種方案。這些構(gòu)造中的第一種構(gòu)造由以下方式形成經(jīng)由位于插入件的關(guān)節(jié)盂之間 的銷或斜坡形成的凸輪,來迫使假體的股骨元件在關(guān)節(jié)插入件的上表面上位移,該凸 輪與股骨元件的髁間窩中形成的橫向?qū)蛹f(xié)作。這種假體被稱為是“后部穩(wěn)定的 (postero-stabilized),,。
這種假體構(gòu)造不允許假體膝適應(yīng)所有的運(yùn)動(dòng),因?yàn)槠鋸?qiáng)加恒定的后部位移量;此 外,關(guān)節(jié)的彎曲-伸展運(yùn)動(dòng)是受凸輪與對(duì)接件的協(xié)作約束的運(yùn)動(dòng),因此在所有環(huán)境下都是 單向的和同樣的運(yùn)動(dòng),并因此產(chǎn)生令人煩惱的抵靠和推斥的感覺,特別是在髕骨處。另一種構(gòu)造由以下方式形成制造據(jù)稱有“引導(dǎo)表面”的膝假體,即在解決假體關(guān) 節(jié)的生理學(xué)、摩擦學(xué)和穩(wěn)定性的要求方面,只涉及假體的股骨元件和脛骨元件的接觸表面 與插入件的接觸表面的拓?fù)?topography)。這種有引導(dǎo)表面的假體通常沒有任何平坦的接觸面,股骨元件的關(guān)節(jié)表面上 (髁、髁間窩和股骨滑車)以及關(guān)節(jié)插入件的上表面上(關(guān)節(jié)盂和關(guān)節(jié)窩間連接表面)沒有 任何突出邊緣和/或?qū)釉T诤笠环N構(gòu)造中,文獻(xiàn)WO 00/23011中描述了一種假體,該假體包括插入件與股 骨部件之間的接觸表面,使得股骨部件與插入件之間的接觸點(diǎn)在每個(gè)鄰近的矢狀平面中向 前或向后移動(dòng)。這種構(gòu)造在假體的股骨元件與插入件之間提供了對(duì)應(yīng)于高壓點(diǎn)的點(diǎn)式或線 性和非平面的接觸,因此假體的關(guān)節(jié)插入件上強(qiáng)大的點(diǎn)式或切割機(jī)械應(yīng)力加速了后者的磨 損。在例如專利申請(qǐng)F(tuán)R 285觀19和WO 2005/12^67的其他建議中,股骨部件被置于 插入件的上表面的杯狀物中,其中杯狀物由插入件的整個(gè)前部形成的壁來維持,由此防止 這些部分雙方之間的任何轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),即不產(chǎn)生特定運(yùn)動(dòng)。最后,其他建議例如文獻(xiàn)EP 1354371A1中描述的一個(gè)建議,已經(jīng)避免插入件的圓 頂與部件的髁間窩之間的任何中心接觸,其抑制了插入件的圓頂?shù)闹行囊龑?dǎo)效果并相當(dāng)于 在兩個(gè)關(guān)節(jié)窩上支承雙髁假體。此外,在這種膝關(guān)節(jié)假體中,內(nèi)髁和外髁在插入件的關(guān)節(jié)盂 中的支撐是不對(duì)稱的,產(chǎn)生了幾個(gè)問題源。其中一個(gè)問題在于下列事實(shí)內(nèi)關(guān)節(jié)盂中的壓縮 產(chǎn)生放松轉(zhuǎn)矩,而內(nèi)關(guān)節(jié)盂中的壓縮明顯大于外關(guān)節(jié)盂中的壓縮。因此,脛骨元件趨向在膝 的(外部)側(cè)面邊緣上放松。此外,這些假體中的大多數(shù)在靠近伸展的區(qū)域具有令人滿意的相適合性,但此相 適合性實(shí)質(zhì)上在彎曲時(shí)降低,因?yàn)樵陉P(guān)節(jié)的后部,髁的曲率半徑逐漸減小,同時(shí)脛骨盤的曲 率半徑保持恒定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種有移動(dòng)盤和引導(dǎo)表面的新穎的全膝假體,該全膝假體沒 有現(xiàn)有技術(shù)的公知的全假體中存在的上述缺陷。最具體地,本發(fā)明的目的是通過提升假體的不受約束的運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)(kinematics) 來改善穿戴假體的人的舒適度,最好地滿足假體關(guān)節(jié)的所有生理學(xué)、摩擦學(xué)和穩(wěn)定性要求。本發(fā)明的另一目的是,還提供一種新穎的全膝假體,該全膝假體在假體的股骨元 件和插入件的關(guān)節(jié)表面不使用任何對(duì)接件或凸輪表面,防止所謂的“前滾”現(xiàn)象即假體的股 骨元件在彎曲運(yùn)動(dòng)時(shí)在前部滑動(dòng)。為了滿足這些目的,本發(fā)明提出了一種新穎的全膝假體,其包括-股骨植入物,包括兩個(gè)髁,在這兩個(gè)髁之間限定出髁間窩;髁間窩的外部輪廓在 矢狀平面中凸起而在正平面中凹陷,并在所有平面中與髁的外部輪廓沒有任何中斷地連 接;
-脛骨植入物,包括至少一個(gè)支撐盤;脛骨植入物旨在如果切除術(shù)后有必要,即通 過下表面置于脛骨的端部上;以及-關(guān)節(jié)插入件,安插在脛骨植入物與股骨植入物之間,并能夠通過下接觸表面和上 接觸表面與脛骨植入物和股骨植入物協(xié)作;下接觸表面和上接觸表面具有分別匹配脛骨植 入物的支撐盤的上表面和股骨植入物的所述髁與髁間窩的外部輪廓的形狀;-關(guān)節(jié)插入件的上表面包括具有外部輪廓的兩個(gè)關(guān)節(jié)盂;上述外部輪廓與股骨植 入物的髁的外部輪廓相適合,并且這兩個(gè)關(guān)節(jié)盂通過關(guān)節(jié)窩間連接表面連接在一起;關(guān)節(jié) 窩間連接表面具有與髁間窩的形狀相適合的形狀,并具有在正平面中凸起而在矢狀平面中 凹陷、并在所有平面中與關(guān)節(jié)盂的外部輪廓沒有任何中斷地連接的外部輪廓。根據(jù)本發(fā)明的假體及其特征在于,髁間窩和關(guān)節(jié)窩間連接表面具有限定出兩個(gè)互 補(bǔ)的雙曲拋物面的相適合的接觸表面;還在于,插入件的關(guān)節(jié)盂與髁的接觸表面在水平橫 截面中呈卵形形狀,卵形形狀的主軸線向插入件的頂部和前部?jī)A斜;而且其傾斜點(diǎn)不管股 骨植入物的彎曲角如何,相對(duì)于脛骨植入物和插入件位于經(jīng)過插入件的較大寬度的直線的 后面。因此,在膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)期間,獲得三種不同的機(jī)械狀態(tài)1、在伸展位置,通過使股骨部件的關(guān)節(jié)表面在關(guān)節(jié)盂的全部寬度上完全適配到插 入件和插入件的位于關(guān)節(jié)盂之間的中心關(guān)節(jié)窩表面中而獲得穩(wěn)定的機(jī)械平衡;2、從在肌肉的作用下膝蓋不再處于上述伸展位置的時(shí)刻起,膝關(guān)節(jié)處于不穩(wěn)定機(jī) 械狀態(tài),并由重力的作用弓丨導(dǎo)向機(jī)械平衡位置。3、在彎曲結(jié)束時(shí),通過在設(shè)置于插入件的每個(gè)關(guān)節(jié)盂中的重力阱處的以及以下所 詳細(xì)說明的股骨關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,使得膝蓋處于平衡位置。根據(jù)本發(fā)明的假體的第一優(yōu)選特征,插入件的關(guān)節(jié)盂的接觸表面的處于兩個(gè)鄰近 的矢狀平面中的最低點(diǎn)都位于插入件的相同橫向平面的相同直線上。根據(jù)另一有利特征,在每個(gè)彎曲水平面,插入件的關(guān)節(jié)盂的卵形的接觸表面通過 峽狀表面而連接,該峽狀表面向前及向后凹陷并內(nèi)接由關(guān)節(jié)窩間連接表面限定出的雙曲拋 物面。這允許應(yīng)力轉(zhuǎn)移到假體的中心部?jī)?nèi),但是同樣繞可以是中心軸線或向其中一個(gè)髁移 動(dòng)的豎直軸線旋轉(zhuǎn)。又根據(jù)本發(fā)明及其優(yōu)選實(shí)施例,關(guān)節(jié)窩的連接表面的在水平面截取的寬度從插入 件的前部向后部減小。借助這個(gè)特征,明顯可能在彎曲運(yùn)動(dòng)期間有效對(duì)抗股骨元件的前滾 現(xiàn)象。對(duì)于相同目的,本發(fā)明的另一有利特征在于經(jīng)過關(guān)節(jié)窩間連接表面的最高點(diǎn)的直 線(△)具有從插入件的前部向后部減小的斜率。優(yōu)選地,在優(yōu)選實(shí)施例中,這條直線(Δ)形成包括在1°和15°之間的角,并優(yōu)選 進(jìn)一步包括在4°和10°的角。仍然根據(jù)本發(fā)明,全膝假體還包括調(diào)整為通過關(guān)節(jié)表面與股骨植入物協(xié)作的膝蓋 骨植入物,所述膝蓋骨植入物的關(guān)節(jié)表面為匹配髁間窩所限定出的雙曲拋物面的雙曲拋物 面,以便在所有的彎曲位置,允許膝蓋骨植入物和股骨植入物從滑車的最高部直到髁的后 部在矢狀平面和水平面中連續(xù)接觸,上述接觸是膝蓋骨的關(guān)節(jié)面全部高度和全部寬度上進(jìn) 行的。
最后,仍然根據(jù)本發(fā)明,本發(fā)明的假體的脛骨植入物在下表面?zhèn)炔堪ǚ€(wěn)定加固 件。有利地,這些加固件被定向成朝向插入件的重力阱的基座,即插入件的每個(gè)關(guān)節(jié)盂的傾 斜點(diǎn)。這種側(cè)加固件明顯能夠減緩應(yīng)力的增加(這種應(yīng)力趨向于在假體關(guān)節(jié)進(jìn)行彎曲運(yùn)動(dòng) 時(shí)產(chǎn)生放松脛骨植入物的轉(zhuǎn)矩)。


本發(fā)明的假體的各種其他特征將在閱讀以下詳細(xì)描述的基礎(chǔ)上變得明顯,詳細(xì)描 述是參考附圖進(jìn)行的,附圖示出了本發(fā)明的假體的實(shí)施例的非限制性示例。在附圖中圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的全膝假體的立體分解圖;圖2為示出沿圖1中的平面II的正中縱向截面圖;圖3是圖1中示出的假體的關(guān)節(jié)插入件的俯視圖;圖4是沿本發(fā)明的假體的股骨植入物和關(guān)節(jié)插入件的正中矢狀平面II-II的縱向 截面圖;圖5是圖4中的水平面V-V的截面圖,示出在本發(fā)明的假體形成的假體膝的伸展 位置的股骨髁與關(guān)節(jié)盂之間的卵形接觸表面,以及接觸兩個(gè)卵形腔的峽狀中心接觸區(qū)域;圖6示出本發(fā)明的假體的股骨植入物和插入件沿圖4中包括插入件的銷的轉(zhuǎn)軸的 正平面VI-VI的截面圖;圖7示出與本發(fā)明的假體的插入件的髁間窩和中心內(nèi)關(guān)節(jié)窩連接圓頂?shù)南嗷ソ?觸表面順應(yīng)的雙曲拋物面表面。
具體實(shí)施例方式如根據(jù)附圖顯而易見的,本發(fā)明的目的涉及一種全膝假體1,全膝假體1按照慣例 包括股骨植入物2、脛骨植入物3和關(guān)節(jié)插入件4,股骨植入物2和脛骨植入物3都優(yōu)選由 生物適應(yīng)性(biocompatible)不銹鋼金屬合金組成,關(guān)節(jié)插入件4通常為諸如聚乙烯之類 的塑料材料。然而,此假體中的一個(gè)或多個(gè)元件也可由例如氧化鋁瓷或鋁和氧化鋯瓷或生 物適應(yīng)性樹脂組成。股骨植入物2和脛骨植入物3 二者旨在切除術(shù)后分別調(diào)整到股骨的下骺和脛骨的 上骺上。如圖2中部分示出的,從側(cè)面看到的股骨植入物2呈基本上不對(duì)稱的U形,U形的 分支之間限定出殼體5,殼體5用于附接到股骨的下骺上(具體地通過使得兩個(gè)突出的凸塊 6彼此適配)。股骨植入物2還包括關(guān)節(jié)下表面7,關(guān)節(jié)下表面7形成兩個(gè)髁,這兩個(gè)髁分別為分 開并通過髁間窩10彼此附接的內(nèi)髁8和外髁9。股骨植入物的內(nèi)髁8和外髁9都是順應(yīng)性 的,使得它們沿矢狀平面的截面呈單轉(zhuǎn)角的形狀,轉(zhuǎn)角的曲率半徑從植入物的形成股骨滑 車11的前末端部向植入物的后部減小。在股骨植入物2的前部,股骨滑車11因此在兩個(gè)髁8、9的前部伸展中伸展,并包 括內(nèi)滑車頰12和外滑車頰13這兩個(gè)滑車頰,內(nèi)滑車頰12和外滑車頰13分別不中斷地伸 展內(nèi)髁8和外髁9的外部輪廓。兩個(gè)滑車頰12、13通過自身在髁間窩10的前部伸展中沒 有任何中斷地延伸的滑車喉14連在一起。因此,股骨滑車喉使髁間窩的雙曲拋物面形狀從滑車的最高點(diǎn)向前沒有形狀、連續(xù)性或角度形成中的任何中斷地伸展,直到髁的最后部。如圖6所示,每個(gè)髁8、9在正平面即橫切矢狀平面的平面中具有凸起的圓的輪廓 81、91。在上述的髁之間,髁間窩10在正平面中具有凹陷的圓的輪廓101,輪廓101沒有任 何中斷或任何邊緣地與內(nèi)髁8、外髁9的輪廓連接。因此,股骨元件2使得正平面中,用于將髁間窩10與髁8、9的外部輪廓81、91連 接的外部平面101從股骨植入物2的前部到后部具有恒定的曲率半徑Rl。根據(jù)本發(fā)明,如圖7所示,髁間窩10的外部輪廓101使得其限定股骨植入物2的 中間接觸表面,該中間接觸表面呈雙曲拋物面的形狀;髁8、9的凸起的外部輪廓81、91(在 正平面中)沒有任何中斷或邊緣地側(cè)面連接到髁間窩10的外部輪廓101。同樣,在股骨植入物的前部,滑車喉14的表面輪廓15也呈雙曲拋物面形狀;在髁 8、9的前部?jī)?nèi),內(nèi)滑車頰12和外滑車頰13的凸起的輪廓側(cè)面連接到滑車喉14的表面輪廓 15。按本身已知的傳統(tǒng)方式,股骨植入物2旨在與關(guān)節(jié)插入件4協(xié)作,并更具體地,根 據(jù)髁8、9和髁間窩10在關(guān)節(jié)插入件的上表面41上形成的互補(bǔ)形狀的部分18、19、20上的 滾動(dòng)-滑動(dòng)運(yùn)動(dòng),而在關(guān)節(jié)插入件的上表面41上運(yùn)動(dòng)。為此目的,根據(jù)本發(fā)明的假體的插入件4在其上表面上包括兩個(gè)關(guān)節(jié)盂18、19,分 別即內(nèi)關(guān)節(jié)盂18和外關(guān)節(jié)盂19 ;內(nèi)關(guān)節(jié)盂18和外關(guān)節(jié)盂19彼此沿插入件的中軸線,被插 入于兩個(gè)關(guān)節(jié)盂18、19之間的突出圓頂所形成的關(guān)節(jié)窩間連接表面20分開。在正平面中,用于將關(guān)節(jié)插入件的關(guān)節(jié)窩表面20與關(guān)節(jié)盂18、19的外部輪廓181、 191連接的外部輪廓201具有從插入件的前部42到后部43恒定的曲率半徑R2。優(yōu)選地,用于將關(guān)節(jié)插入件4的關(guān)節(jié)窩表面20與關(guān)節(jié)盂18、19的外部輪廓181、 191連接的外部輪廓201的曲率半徑R2,與用于連接髁間窩10的外部輪廓101的曲率半徑 Rl在共有的正平面中基本上相等,使得髁間窩10在股骨植入物的兩個(gè)髁8、9之間形成關(guān)節(jié) 窩表面20的跡線(imprint)。然而,也可提供從股骨插入件的前部向后部可變的曲率半徑 R1,優(yōu)選為遞減的方式,插入件的關(guān)節(jié)窩間連接表面的半徑R2也可如此。根據(jù)本發(fā)明,關(guān)節(jié)窩表面20具有與股骨植入物2的髁間窩10的接觸表面101相 適合的接觸表面201,并且關(guān)節(jié)窩表面20更具體地限定出第二雙曲拋物面,該第二雙曲拋 物面匹配所述髁間窩10限定出的雙曲拋物面。如圖7所示,與髁間窩的表面101 —樣,該 表面201內(nèi)接于雙曲拋物面表面。進(jìn)一步仍然根據(jù)本發(fā)明,插入件4的每個(gè)關(guān)節(jié)盂18、19的接觸表面181、191都是 順應(yīng)性的,使得在水平截面中,上述表面呈卵形形狀,并使得傾斜點(diǎn),即上述表面的最低點(diǎn) 構(gòu)成位于插入件后部的三分之一處的重力阱P,實(shí)際上從插入件的最大寬度線L向后移。本發(fā)明的假體1的股骨植入物2和關(guān)節(jié)插入件4的關(guān)節(jié)表面的構(gòu)造因此能夠 為動(dòng)作中的假體關(guān)節(jié)提供運(yùn)動(dòng)學(xué)和穩(wěn)定性,這種運(yùn)動(dòng)學(xué)和穩(wěn)定性特別接近于解剖學(xué)關(guān)節(jié) (anatomical joint)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和穩(wěn)定性。更明確地,這些關(guān)節(jié)表面81、91、101和181、191、201從膝不再完全伸展的時(shí)刻起, 在股骨植入物2與關(guān)節(jié)插入件4之間提供不穩(wěn)定的平衡,由此通過在卵形接觸表面181、191 上朝向重力阱P(重力阱P形成于從插入件的最寬部向后、在所述關(guān)節(jié)盂的后三分之一處) 引導(dǎo)髁,股骨部件2的振蕩僅通過沿位于關(guān)節(jié)盂18、19中的股骨髁8、9的前后方向的滾動(dòng)
8發(fā)生。這個(gè)動(dòng)作僅通過重力對(duì)不穩(wěn)定平衡下的股骨元件的作用而產(chǎn)生,并且不包含任何凸 輪作用。因此,在根據(jù)本發(fā)明的假體膝關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)期間,通過股骨植入物2與插入件4 的接觸表面81、91、101和181、191、201在所有彎曲/伸展位置的完全相適合,完美地穩(wěn)定 了股骨髁8、9在插入件的關(guān)節(jié)盂18、19中的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。還形成本發(fā)明的假體1的插入件的關(guān)節(jié)盂,使得關(guān)節(jié)盂的接觸表面181、191的兩 個(gè)鄰近的矢狀平面中的最低點(diǎn)位于插入件的相同的中間平面內(nèi)的相同直線上。此外,插入 件的關(guān)節(jié)盂的這些卵形接觸表面通過峽狀表面(峽狀表面向前及向后凹陷并內(nèi)接由關(guān)節(jié) 窩表面限定出的雙曲拋物面),在每個(gè)彎曲水平面連接到表面20中的表面201。內(nèi)關(guān)節(jié)盂18和外關(guān)節(jié)盂19 二者因此為股骨髁8、9形成兩個(gè)卵形引導(dǎo)斜坡,每個(gè) 斜坡沿兩個(gè)主軸線Dl、D2定向;這兩個(gè)主軸線Dl、D2從插入件的前表面42向后表面43,相 對(duì)于插入件4的中間矢狀平面相對(duì)彼此偏離,并從頂部到底部朝向每個(gè)關(guān)節(jié)盂的重力阱P 傾斜。股骨植入物2的關(guān)節(jié)表面與關(guān)節(jié)插入件4的關(guān)節(jié)表面的完全相適合,以及所述插 入件的關(guān)節(jié)盂18、19的卵形接觸表面181、191朝向自然平衡點(diǎn)(例如所述關(guān)節(jié)盂的后三分 之一處的重力阱P)的引導(dǎo)構(gòu)造,由此為本發(fā)明的假體1提供了不受約束的運(yùn)動(dòng)學(xué)和充足的 穩(wěn)定性,非常接近于那些解剖學(xué)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和充足的穩(wěn)定性。此外,髁間窩10與關(guān)節(jié)窩表面20的完全相適合(由于髁間窩10與關(guān)節(jié)窩表面20 的表面輪廓限定出兩個(gè)匹配的雙曲拋物面)也與股骨植入物2在插入件4上的前后滾動(dòng)運(yùn) 動(dòng)的穩(wěn)定性有關(guān),但是還允許內(nèi)外提升(medio-lateral lift-off),從而允許膝關(guān)節(jié)符合 自然方式的提升(在提升期間髁的支撐不僅是關(guān)節(jié)窩而且是中心處),促進(jìn)應(yīng)力的中心轉(zhuǎn) 移,并由此避免產(chǎn)生從脛骨的骨表面放松脛骨植入物的轉(zhuǎn)矩。此外,關(guān)節(jié)窩表面20的在水平面中截取的寬度Is有利地從插入件4的前表面42 向后表面43減小,并且進(jìn)一步地,關(guān)節(jié)窩表面20使經(jīng)過關(guān)節(jié)窩圓頂?shù)淖罡唿c(diǎn)的直線Δ具 有從插入件的前表面向后表面減小的斜率,并優(yōu)選與插入件的下表面44形成包括4°和 10°之間的角α。關(guān)節(jié)窩表面20的這兩個(gè)特征明顯允許在膝彎曲運(yùn)動(dòng)期間,有效對(duì)抗股骨元件2的 前滾現(xiàn)象。事實(shí)上,插入件的前表面42處的關(guān)節(jié)窩表面20朝向后表面43略微升高的但特別 是更寬的構(gòu)造也涉及在彎曲期間向關(guān)節(jié)盂18、19的重力阱P引導(dǎo)髁8、9,同時(shí)反抗股骨植入 物2在插入件4上向前滑動(dòng)(前滾),這進(jìn)一步增加由本發(fā)明的假體1形成的假體關(guān)節(jié)的穩(wěn) 定性。如在圖1可見的,插入件4通過其下表面44支撐在脛骨植入物3的盤21的上表 面211上,并在這個(gè)盤21上繞一個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng);在假體的使用位置,上述軸是豎直定位的, 并通過從插入件4的下表面44延伸和突出的銷22實(shí)體化。銷22按本身已知的方式插入 穿透脛骨植入物3的盤21的中心洞口 23。優(yōu)選地,插入件4的在水平截面中截取的寬度Ii從后表面43向前表面42減小, 所述插入件4由此內(nèi)接梯形Τ,如圖3所示。因此在插入件4在脛骨植入物3上轉(zhuǎn)動(dòng)期間, 插入件4不從脛骨盤21的邊緣伸出或者只伸出很少一點(diǎn),這防止破壞包圍并穩(wěn)定假體關(guān)節(jié)的受保護(hù)的組織。至于脛骨植入物3,還包括從盤21的下表面212延伸的髓腔錨固柄24,并旨在倚 置于切除后的脛骨的骺表面(未示出)。優(yōu)選如圖中所示,接納插入件的銷22的洞口 23是 貫通的,并與錨固柄M同軸線地延伸。根據(jù)本發(fā)明,脛骨植入物3還包括牢固地附接到盤21的下表面212的側(cè)向加固件 25。有利地,這些加固件被定向成朝向插入件4的關(guān)節(jié)盂18、19的重力阱P的基座。這種 側(cè)向加固件明顯減緩了應(yīng)力(這種應(yīng)力趨向于在假體關(guān)節(jié)的彎曲運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生放松脛骨 植入物3的轉(zhuǎn)矩)的增加。至于股骨植入物2的股骨滑車11,其能夠以傳統(tǒng)方式與天然膝蓋骨或與膝蓋骨植 入物(未示出)協(xié)作。在本發(fā)明的范圍內(nèi),提出的全膝假體1還包括調(diào)整為通過關(guān)節(jié)表面與股骨植入物 2協(xié)作的膝蓋骨植入物。在此情況下,所述膝蓋骨植入物的關(guān)節(jié)表面也是沿雙曲拋物面限定 出的,該雙曲拋物面匹配由股骨植入物的滑車喉11和髁間窩10限定出的雙曲拋物面。本發(fā)明的假體的膝蓋骨植入物由此在所有的彎曲位置,允許從滑車的最高部直到 髁的后部在矢狀平面和水平面中與股骨植入物的連續(xù)接觸,上述接觸是在膝蓋骨的關(guān)節(jié)面 的全部高度和全部寬度上進(jìn)行的。膝蓋骨植入物的滑動(dòng)或者當(dāng)有天然膝蓋骨時(shí)天然膝蓋骨所能夠進(jìn)行的滑動(dòng),與植 入物和滑車的全部表面、且因此與髁的全部表面上的接觸是完全相適合的,其中就股骨植 入物的滑車與髁之間的區(qū)域而言,在全部?jī)?nèi)外表面上為連續(xù)接觸。本發(fā)明不限于描述和示出的示例,因?yàn)榭蛇M(jìn)行各種更改而不背離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種全膝假體(1),包括:股骨植入物O),包括兩個(gè)髁(8、9),在所述兩個(gè)髁(8、9)之間限定出髁間窩(10);所 述髁間窩的外部輪廓(101)在矢狀平面中凸起而在正平面中凹陷,并在所有平面中與所述 髁的外部輪廓(81,91)沒有任何中斷地連接;脛骨植入物(3),包括至少一個(gè)支撐盤;所述支撐盤旨在如果切除術(shù)后有必 要,即通過其下表面(212)置于脛骨的端部上;以及關(guān)節(jié)插入件G),安插在所述脛骨植入物與所述股骨植入物之間,并能夠通過下接觸 表面G4)和上接觸表面Gl)與所述脛骨植入物和所述股骨植入物協(xié)作;所述下接觸表面 (44)和所述上接觸表面Gl)具有分別匹配所述脛骨植入物的所述支撐盤的上表面(211) 以及匹配所述股骨植入物的所述髁與所述髁間窩的外部輪廓(81、91、101)的形狀;所述關(guān)節(jié)插入件的上表面Gl)包括具有外部輪廓(181、191)的兩個(gè)關(guān)節(jié)(18、19);所 述外部輪廓(181、191)與所述股骨植入物的所述髁(8、9)的外部輪廓(81、91)相適合,并 且所述關(guān)節(jié)盂(18、19)通過關(guān)節(jié)窩間連接表面OO)連接在一起;所述關(guān)節(jié)窩間連接表面 (20)的形狀與所述髁間窩(10)的形狀相適合,并且所述關(guān)節(jié)窩間連接表面00)的外部輪 廓(201)在正平面中凸起而在矢狀平面中凹陷,并在所有平面中與所述關(guān)節(jié)盂的外部輪廓 (181,191)沒有任何中斷地連接;其特征在于,所述髁間窩(10)與所述關(guān)節(jié)窩間連接表面00)具有內(nèi)接兩個(gè)匹配的雙 曲拋物面的相適合的接觸表面(101、201);還在于,所述關(guān)節(jié)盂(18、19)的接觸表面(181、 191)的水平截面呈卵形形狀,并且其傾斜點(diǎn)(P)位于經(jīng)過所述插入件的較大寬度(L)的直 線的后面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假體,其特征在于,所述插入件的所述關(guān)節(jié)盂(18、19)的接觸 表面(181、191)在兩個(gè)鄰近的矢狀平面中的最低點(diǎn)都位于所述插入件的相同的中間平面 中的相同直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的假體,其特征在于,在每個(gè)彎曲水平面,所述插入件的所 述關(guān)節(jié)盂的卵形的接觸表面(181、191)通過峽狀表面而連接,所述峽狀表面向前及向后凹 陷并內(nèi)接由所述關(guān)節(jié)窩間連接表面OO)的表面O01)所內(nèi)接的雙曲拋物面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,所述關(guān)節(jié)窩間連接表面 (20)的在水平面截取的寬度(Is)從所述插入件的前部0 朝向所述插入件的后部G3) 減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,經(jīng)過所述連接表面OO)的 最高點(diǎn)的直線(△)具有從所述插入件的所述前部0 朝向所述插入件的所述后部G3) 減小的斜率;并在于,該直線形成包括在1°和15°之間的角,并優(yōu)選形成基本上包括在 4°和10°之間的角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,用于將所述關(guān)節(jié)插入件的 所述關(guān)節(jié)窩間連接表面OO)與所述關(guān)節(jié)盂(18、19)的外部輪廓(181、191)連接的外部輪 廓O01)的曲率半徑R2,與用于連接所述髁間窩(10)的外部輪廓(101)的曲率半徑Rl在 共有的正平面中基本上相等,使得所述髁間窩(10)在所述股骨植入物O)的兩個(gè)髁(8、9) 之間形成所述關(guān)節(jié)窩間連接表面OO)的跡線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,所述插入件的在水平截面中截取的寬度(Ii)從所述插入件的后部朝向所述插入件的前部0 減小,所述插入件內(nèi)接 梯形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,所述假體包括適于通過關(guān)節(jié) 表面與所述股骨植入物協(xié)作的膝蓋骨植入物,所述膝蓋骨植入物的關(guān)節(jié)表面為匹配所述髁 間窩限定出的雙曲拋物面的雙曲拋物面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的假體,其特征在于,所述脛骨植入物(3)的盤 (21)的下面上包括側(cè)向穩(wěn)定加固件;所述側(cè)向穩(wěn)定加固件被定向成,朝向在膝處于彎曲位 置時(shí)支撐所述插入件的所述關(guān)節(jié)盂中的所述髁的區(qū)域的基座。
全文摘要
本發(fā)明涉及全膝假體。該假體包括具有兩個(gè)髁(8、9)的股骨植入物(2),兩髁之間限定出髁間窩(10);脛骨植入物(3),設(shè)計(jì)為置于脛骨的端部上;及關(guān)節(jié)插入件(4),安插在脛骨植入物與股骨植入物之間;關(guān)節(jié)插入件的上表面(41)包括具有外部輪廓(181、191)的兩個(gè)關(guān)節(jié)盂(18、19),上述外部輪廓與股骨植入物的髁(7、8)的外部輪廓(81、91)相適合,且關(guān)節(jié)盂通過關(guān)節(jié)窩間連接表面(20)連接在一起。根據(jù)本發(fā)明,髁間窩(10)與關(guān)節(jié)窩間連接表面(20)具有內(nèi)接兩個(gè)匹配的雙曲拋物面的相適合的接觸表面(101、201),且關(guān)節(jié)盂(18、19)的接觸表面(181、191)的水平截面呈卵形,且傾斜點(diǎn)(P)位于經(jīng)過插入件的較大寬度(L)的直線之后。
文檔編號(hào)A61F2/38GK102112070SQ200980130544
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者呂克·凱布爾, 戴維·布雷西, 米歇爾·貝爾科維 申請(qǐng)人:呂克·凱布爾, 戴維·布雷西, 米歇爾·貝爾科維
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