專利名稱：一種膝關(guān)節(jié)假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于人體的假體，尤其與替代膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)功能的假體有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前，許多病人的膝關(guān)節(jié)因為肌肉及軟骨組織損傷導(dǎo)致無法正常行走和屈伸，需要植入假體替代膝關(guān)節(jié)發(fā)揮作用，幫助病人重新正常站立、行走和屈伸。雖然，膝關(guān)節(jié)假體已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但是傳統(tǒng)的膝關(guān)節(jié)假體在模仿人體動作時還不夠細致，導(dǎo)致人體使用假體時動作不舒暢，經(jīng)常無法做出到位動作。尤其是模仿膝關(guān)節(jié)進行屈腿時，傳統(tǒng)的膝關(guān)節(jié)假體只注重實現(xiàn)屈腿過程中膝關(guān)節(jié)的股骨與脛骨之間的屈曲運動，而忽略了屈腿過程中股骨相對脛骨的外旋動作，這就導(dǎo)致屈腿動作很難到位，甚至在屈腿過程中會由于該動作不符合人體生理特點，導(dǎo)致?lián)p害假體，甚至損害患者的股骨與脛骨，加重病情。但是，由于人體在屈腿過程中的外旋動作既要求流暢又要求動作幅度不能過大， 否則會對患者構(gòu)成傷害。目前，雖然該領(lǐng)域技術(shù)人員已關(guān)注到該問題，但無法提出解決這個問題的實際手段。模仿股骨相對脛骨進行外旋的動作，需要動作流暢，并適時阻止外旋動作的繼續(xù)，如果不能適時阻止外旋動作，很可能引起脫白，甚至影響人身安全。所以，至今在無法提供有效手段時，假體設(shè)計者為免除責(zé)任對此望而生畏。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的為提供一種結(jié)構(gòu)簡單、膝關(guān)節(jié)屈伸時不但可實現(xiàn)屈曲運動且可使股骨可靠地相對脛骨進行外旋的膝關(guān)節(jié)假體。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種膝關(guān)節(jié)假體，包括配合運動且分別應(yīng)用于股骨與脛骨的股骨部件與脛骨部件，所述股骨部件上包括有髁間槽，所述髁間槽后部設(shè)置有凸輪，所述脛骨部件上包括左右設(shè)置的內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面，所述內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面之間設(shè)置有立柱，所述立柱與所述髁間槽相適配，其特征在于，所述立柱后部表面外側(cè)包括有第一弧面， 所述立柱后部表面位于所述第一弧面的內(nèi)側(cè)還包括有第二弧面；所述凸輪上相應(yīng)設(shè)置有與所述第一弧面和第二弧面相配合的第三弧面和第四弧面；所述第一弧面能夠與所述第三弧面相配合以引導(dǎo)所述股骨相對所述脛骨進行外旋，所述第二弧面能夠與所述第四弧面相配合以限制所述股骨相對所述脛骨進行外旋。進一步，所述第一弧面與第三弧面的曲率相同，所述第二弧面與第四弧面的曲率相同，且所述第二弧面與第四弧面的曲率小于所述第一弧面與第三弧面的曲率。進一步，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面與第四弧面均為圓弧面。進一步，所述第一弧面與第三弧面的半徑為3-10毫米，所述第二弧面與第四弧面的半徑為30-50毫米。進一步，在所述脛骨部件上，連接所述第一弧面的圓心與所述第一、第二弧面交界處的直線，與位于所述脛骨的前后方向的直線之間的夾角為5-20度。進一步，所述立柱非對稱地設(shè)置在所述脛骨部件上，所述立柱位于所述脛骨部件的中后部偏外髁方向。進一步，所述立柱和凸輪均為非對稱結(jié)構(gòu)。進一步，所述立柱后部表面由外向內(nèi)逐漸向前延伸。進一步，所述凸輪兩端外緣的直徑相等。進一步，所述立柱前側(cè)采用圓弧削肩設(shè)計，所述立柱前部表面為圓弧面，并且所述立柱從側(cè)面看整體為帶弧度的拇指型。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型中立柱上的第一弧面與凸輪上的第三弧面相互配合，方便引導(dǎo)股骨相對脛骨流暢地外旋，立柱上的第二弧面與凸輪上的第四弧面相配合，逐漸限制股骨相對脛骨的外旋動作，并且當(dāng)?shù)诙∶媾c第四弧面完全接觸時，完全阻止股骨相對脛骨的外旋動作，本實用新型采用實際手段解決了準確模擬膝關(guān)節(jié)屈伸動作，而且安全可靠，可進一步提高膝關(guān)節(jié)假體的使用水平，滿足患者更高需求的同時使得產(chǎn)品更加具有市場價值。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明


圖1為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中股骨部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中脛骨部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體使用狀態(tài)一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體使用狀態(tài)二結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體使用狀態(tài)三結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中立柱側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中立柱立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中凸輪立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實用新型一種膝關(guān)節(jié)假體中立柱第一弧面與第二弧面交界處位置示意圖。
具體實施方式
體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本實用新型。本實用新型中，所稱的“前”、“后”方向與所述膝關(guān)節(jié)假體植入人體以后人體的前后方向相一致，并且本實用新型以左膝關(guān)節(jié)假體為例進行描述。如
圖1與圖2所示，本實用新型包括股骨部件1與脛骨部件2，股骨部件1用于固定在股骨遠端，脛骨部件2用于固定在脛骨近端。股骨部件1與脛骨部件2相互配合，使得脛骨可通過本實用新型支撐股骨。股骨部件1與脛骨部件2之間還能夠配合運動，以模仿人體膝關(guān)節(jié)的屈伸動作。圖3-圖5中為清楚表示出股骨部件1與脛骨部件2之間的配合關(guān)系，切去了股骨部件1的前半部分。如圖2與圖3所示，脛骨部件2上包括左右設(shè)置的內(nèi)髁支承表面21和外髁支承表面22。脛骨部件2的內(nèi)髁支承表面21和外髁支承表面22之間設(shè)置有立柱23， 股骨部件1上包括有髁間槽11，立柱23可容置在髁間槽11內(nèi)。如圖4與圖6、圖7所示，立柱23從側(cè)面看整體為帶弧度的拇指型233，該帶弧度的拇指型233可以保證使用本實用新型膝關(guān)節(jié)假體進行深度屈曲時凸輪12不會脫出立柱 23 (即發(fā)生脫臼)，保證本實用新型的使用安全。立柱23前部與后部均為弧面，且各面之間圓滑過渡，立柱23前部寬度小于后部寬度。立柱23前側(cè)采用圓弧削肩設(shè)計，從而可以保證使用本實用新型膝關(guān)節(jié)假體深度屈曲時或低位髕骨時立柱23前部上端不會與髕骨相撞，以更好地保護髕骨。立柱23前部表面為圓弧面，可以保證與股骨部件1髁間槽11處股骨盒的前側(cè)圓弧面接觸時，增大接觸面積，降低應(yīng)力。凸輪12為兩端大中間小的結(jié)構(gòu)，凸輪12兩端外緣的直徑優(yōu)選為相等，但也可以不相等，均不影響本實用新型技術(shù)方案的實現(xiàn)。如圖3-圖8所示，立柱23后部表面外側(cè)為第一弧面231，相對應(yīng)地，凸輪12前部表面外側(cè)為與第一弧面231相配合的第三弧面121，第一弧面231與第三弧面121可以是橢圓弧面，也可以是圓弧面。第一弧面231與第三弧面121的曲率應(yīng)接近，且最好相等。在本實施例中，第一弧面231與第三弧面121均為圓弧面，且半徑相同，均為3-10毫米，最佳值為5毫米。如圖3-圖8所示，立柱23后部表面位于第一弧面231內(nèi)側(cè)的表面為第二弧面232， 相對應(yīng)地，凸輪12前部表面為與第二弧面232相配合的第四弧面122，第二弧面232與第四弧面122可以是橢圓弧面，也可以是圓弧面。第二弧面232與第四弧面122的曲率應(yīng)接近， 且最好相等。在本實施例中，第二弧面232與第四弧面122均為圓弧面，且半徑相同，均為 30-50毫米，最佳值為40毫米。本實用新型中，第二弧面232和第四弧面122的曲率優(yōu)選小于第一弧面231和第三弧面121的曲率，即第二弧面232和第四弧面122比第一弧面231和第三弧面121更加平坦，這樣能夠更佳地實現(xiàn)限制股骨相對脛骨外旋的效果。本實用新型的膝關(guān)節(jié)假體應(yīng)用于人體時，股骨部件1與脛骨部件2之間的配合運動過程如下膝關(guān)節(jié)在屈伸過程中，以內(nèi)側(cè)為旋轉(zhuǎn)中心，外側(cè)為旋轉(zhuǎn)軌跡。膝關(guān)節(jié)屈伸時，脛骨部件2上的立柱23在股骨部件1上的髁間槽11內(nèi)移動，當(dāng)膝關(guān)節(jié)屈曲到一定角度后，脛骨部件2上的立柱23才會與股骨部件1上的凸輪12相接觸。當(dāng)立柱23與凸輪12相接觸時，首先是立柱23的第一弧面231與凸輪12的第三弧面121相接觸，該兩個弧面相配合，引導(dǎo)股骨相對脛骨進行外旋，以模仿人體真實的膝關(guān)節(jié)屈伸時股骨相對脛骨的外旋動作。膝關(guān)節(jié)繼續(xù)彎曲，立柱23的第二弧面232與凸輪12的第四弧面122逐漸接觸，該兩個弧面232、122相配合，逐漸限制股骨相對脛骨的外旋動作，并且當(dāng)該兩個弧面完全接觸時，就會完全阻止股骨相對脛骨的外旋動作。如圖9所示，立柱23在脛骨部件2上，立柱23后部表面上的第一弧面231與第二弧面232之間的交界處優(yōu)選位于立柱23左后側(cè)，并優(yōu)選下述位置連接第一弧面231的圓心與第一、第二弧面231、232交界處的直線，與位于脛骨的前后方向的直線之間的夾角為 5-20度，最佳值為10-15度。由上述股骨部件1與脛骨部件2之間的配合運動過程可知，該角度即為股骨能夠相對脛骨外旋的角度。如圖2所示，立柱23非對稱地設(shè)置在脛骨部件2上，立柱23位于脛骨部件2的中后部偏外髁方向(圖中十字交叉線示出了立柱23和股骨部件2的中心位置)。立柱23相對脛骨部件2的偏心優(yōu)選為向后0. 5-5毫米，向外0. 5-5毫米，該偏心數(shù)據(jù)可根據(jù)不同人體情況來確定。立柱23相對脛骨部件2的這種非對稱位置的設(shè)置方式，更接近人體的正常解剖，并且能夠更加有利于本實用新型引導(dǎo)和限制股骨相對脛骨的外旋運動。另外，立柱23與凸輪12可根據(jù)實際需要設(shè)置成形狀尺寸對稱結(jié)構(gòu)，然而優(yōu)選設(shè)置成非對稱結(jié)構(gòu)，非對稱結(jié)構(gòu)能夠更容易滿足上述功能要求。立柱23的后部表面可以是非對稱的，優(yōu)選為立柱23后部表面由外向內(nèi)逐漸向前延伸。同時，立柱23的前部表面也可以是非對稱的。本實用新型中，優(yōu)選立柱23整體均為非對稱結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，凸輪12可以僅前部表面為非對稱的，然而優(yōu)選凸輪12整體均為非對稱結(jié)構(gòu)。本實用新型的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型中立柱23上的第一弧面231與凸輪12上的第三弧面121相互配合，方便引導(dǎo)股骨相對脛骨流暢地外旋，立柱23 上的第二弧面232與凸輪12上的第四弧面122相配合，逐漸限制股骨相對脛骨的外旋動作，并且當(dāng)?shù)诙∶?32與第四弧面122完全接觸時，完全阻止股骨相對脛骨的外旋動作。 本實用新型采用實際手段解決了準確模擬膝關(guān)節(jié)屈伸動作，而且安全可靠，可進一步提高膝關(guān)節(jié)假體的使用水平，滿足患者更高需求的同時使得產(chǎn)品更加具有市場價值。本實用新型的技術(shù)方案已由優(yōu)選實施例揭示如上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到在不脫離本實用新型所附的權(quán)利要求所揭示的本實用新型的范圍和精神的情況下所作的更動與潤飾，均屬本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種膝關(guān)節(jié)假體，包括配合運動且分別應(yīng)用于股骨與脛骨的股骨部件與脛骨部件， 所述股骨部件上包括有髁間槽，所述髁間槽后部設(shè)置有凸輪，所述脛骨部件上包括左右設(shè)置的內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面，所述內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面之間設(shè)置有立柱， 所述立柱與所述髁間槽相適配，其特征在于，所述立柱后部表面外側(cè)包括有第一弧面，所述立柱后部表面位于所述第一弧面的內(nèi)側(cè)還包括有第二弧面；所述凸輪上相應(yīng)設(shè)置有與所述第一弧面和第二弧面相配合的第三弧面和第四弧面；所述第一弧面能夠與所述第三弧面相配合以引導(dǎo)所述股骨相對所述脛骨進行外旋，所述第二弧面能夠與所述第四弧面相配合以限制所述股骨相對所述脛骨進行外旋。
2.如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述第一弧面與第三弧面的曲率相同，所述第二弧面與第四弧面的曲率相同，且所述第二弧面與第四弧面的曲率小于所述第一弧面與第三弧面的曲率。
3.如權(quán)利要求2所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述第一弧面、第二弧面、第三弧面與第四弧面均為圓弧面。
4.如權(quán)利要求3所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述第一弧面與第三弧面的半徑為 3-10毫米，所述第二弧面與第四弧面的半徑為30-50毫米。
5.如權(quán)利要求3所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，在所述脛骨部件上，連接所述第一弧面的圓心與所述第一、第二弧面交界處的直線，與位于所述脛骨的前后方向的直線之間的夾角為5-20度。
6.如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述立柱非對稱地設(shè)置在所述脛骨部件上，所述立柱位于所述脛骨部件的中后部偏外髁方向。
7.如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述立柱和凸輪均為非對稱結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述立柱后部表面由外向內(nèi)逐漸向前延伸。
9.如權(quán)利要求7所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述凸輪兩端外緣的直徑相等。
10.如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于，所述立柱前側(cè)采用圓弧削肩設(shè)計， 所述立柱前部表面為圓弧面，并且所述立柱從側(cè)面看整體為帶弧度的拇指型。
專利摘要本實用新型公開了一種膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨部件與脛骨部件，股骨部件上包括有髁間槽，髁間槽后部設(shè)置有凸輪，脛骨部件上包括左右設(shè)置的內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面，內(nèi)髁支承表面和外髁支承表面之間設(shè)置有立柱，立柱與髁間槽相適配，其特征在于，立柱后部表面外側(cè)包括有第一弧面，立柱后部表面位于第一弧面的內(nèi)側(cè)還包括有第二弧面；凸輪上相應(yīng)設(shè)置有與第一弧面和第二弧面相配合的第三弧面和第四弧面；第一弧面能夠與第三弧面相配合以引導(dǎo)股骨相對脛骨進行外旋，第二弧面能夠與第四弧面相配合以限制股骨相對脛骨進行外旋。本實用新型采用實際手段解決了準確模擬膝關(guān)節(jié)屈伸動作，而且安全可靠，滿足患者更高需求的同時使得產(chǎn)品更加具有市場價值。
文檔編號A61F2/38GK202335945SQ20112048219
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者侯麗麗, 宋大勇, 曲鐵兵, 鄭誠功 申請人:北京納通科技集團有限公司