專利名稱：一種人工膝關節(jié)的制作方法
技術領域：
本新型涉及人工關節(jié)置換術裝置，特指一種人工膝關節(jié)。
背景技術：
人工關節(jié)置換術在包括中國已普遍推廣，已廣泛應用于治療肩關節(jié)、肘關節(jié)、腕關節(jié)、指間關節(jié)、髖關節(jié)、膝關節(jié)以及踝關節(jié)等的疾病，其中以髓關節(jié)和膝關節(jié)最為普遍。幾家主要的國外生產商占據了整個人工關節(jié)市場超過60%的市場份額,如Depuy, Zimmer,Smith &Nephew, Stryker等品牌產品是關節(jié)置換手術中醫(yī)生最經常使用的產品。國產人工關節(jié)產品多為參考進口關節(jié)產品的技術參數仿制而成，雖然也占有一定的市場份額，但是由于工藝和缺少研發(fā)投入，使得很多醫(yī)生并不傾向于選擇。 膝關節(jié)是人體最大、解剖復雜、對運動功能要求高的關節(jié)。人工全膝關節(jié)置換術的目的是用人工假體取代已經受到嚴重損壞而不能行使正常功能的膝關節(jié)，從而消除膝關節(jié)的疼痛，恢復其穩(wěn)定性和活動度。人工全膝關節(jié)置換術已成為臨床常用的手術，15年以上的臨床優(yōu)良率在90%以上，在膝關節(jié)關節(jié)炎及退變性疾病的治療中取得了巨大的成功，被譽為20世紀骨科發(fā)展史中重要里程碑之一。人工膝關節(jié)完全參照了正常人膝關節(jié)的解剖形狀，是一種仿生設計制品。模仿人體膝關節(jié)的結構及活動方式。人工膝關節(jié)，包括金屬制成的股骨髁假體、脛骨平臺假體和超高分子量聚乙稀制成的關節(jié)襯墊。膝關節(jié)解剖學及關節(jié)面幾何學特征是人工膝關節(jié)設計基礎，然而目前臨床應用的人工膝關節(jié)產品大多數為Depuy, Zimmer, Smith &Nephew, Stryker四家公司的產品，是按照西方人種膝關節(jié)解剖學及關節(jié)面幾何學特征進行系列化、標準化設計的假體，偏向西方人的解剖特點和生活習慣，難以滿足東方人種等東方人種的特殊需求。例如東方人種脛骨平臺截骨面積小于西方人，脛骨平臺截骨面積橫徑與前后徑比值大于西方人，在矮小的東方人種女性中更明顯；另外，由于東方人種與西方患者在日常行為運動和文化方面的不同，導致東方人種膝關節(jié)屈曲度大于西方人；醫(yī)學界普遍反映現有美歐人工關節(jié)產品不能很好地適應國內患者的需要。本新型基于對東方人種膝關節(jié)解剖參數測量結果，設計一種與東方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)(膝關節(jié)解剖特征、關節(jié)面幾何學特征)相匹配的人工膝關節(jié)。
發(fā)明內容本新型的目的就是針對現有技術的不足之處而提供的一種適合東方人種的人工
膝關節(jié)。為達到上述目的，本新型的技術方案是一種人工膝關節(jié)，包括有股骨髁假體、脛骨平臺假體、關節(jié)襯墊，股骨髁假體，包括與關節(jié)襯墊相配合的股骨關節(jié)面，與骨質結合起固定作用的髁結合面、髁間結合面、定位翼、方孔，股骨關節(jié)面位于股骨髁假體的背面兩側，股骨髁假體的正面中間有一平臺，平臺上開有方孔，平臺的兩側面為髁間結合面，平臺的兩側為髁結合面，髁結合面的側邊上設有用于與病人的股骨髁外側結合輔助固定的定位翼；所述股骨關節(jié)面與東方人種膝關節(jié)解剖特性相匹配實現更大屈曲度，所述髁結合面和髁間結合面形成結構包圍截骨后的股骨端，所述髁結合面和髁間結合面具有用于誘導骨細胞生長實現生物固定的羥基磷灰石涂層；脛骨平臺假體，包括平臺體、脛骨結合面、用于插入脛骨近端髓腔的脛骨髓內柄，所述平臺體上表面為具有接納關節(jié)襯墊的型槽和中間圓槽，所述脛骨結合面與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配，所述脛骨結合面和脛骨髓內柄具有用于誘導骨細胞生長實現生物固定的羥基磷灰石涂層；關節(jié)襯墊，所述關節(jié)襯墊上部兩側具有與股骨髁假體上的股骨關節(jié)面相配合的脛骨關節(jié)面以實現膝關節(jié)運動副，所述關節(jié)襯墊上部中間具有用于限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位的突起，關節(jié)襯墊的下部具有與所述型槽匹配的凸構型以及具有與所述中間圓槽匹配的凸圓構型； 裝配后，股骨髁假體通過股骨關節(jié)面活動放置在關節(jié)襯墊的脛骨關節(jié)面上，所述關節(jié)襯墊中部的突起伸進股骨髁假體中間的方孔內以限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位；關節(jié)襯墊的凸構型活動裝設在脛骨平臺假體的型槽上，關節(jié)襯墊的凸圓構型活動裝設在脛骨平臺假體的所述中間圓槽上。股骨關節(jié)面與人體脛骨關節(jié)面配合以形成實現更大屈曲度的關節(jié)運動副；脛骨結合面與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配以實現最大匹配面積的起到承載作用，降低骨質受到假體的應力。髁結合面具有五個相連的面用以與病人的股骨髁骨質緊密結合。所述脛骨髓內柄底部為用來限制轉動的棱形結構。所述股骨關節(jié)面為用于減少與關節(jié)襯墊間的摩擦系數的高拋光面。脛骨關節(jié)面為用于減少與股骨髁假體間的摩擦系數的高拋光面。所述關節(jié)襯墊用聚乙烯材料制成。采用上述結構后，本新型的人工膝關節(jié)，解決東方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)與西方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)不相一致而引起的現有人工膝關節(jié)產品與東方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)不匹配的技術問題。其中，股骨關節(jié)面、脛骨關節(jié)面的空間結構設計與東方人種膝關節(jié)解剖特性相匹配，股骨關節(jié)面與脛骨關節(jié)面配合可以形成實現更大屈曲度的關節(jié)運動副，符合東方人種的日常行為運動特性；脛骨結合面具有與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配的形狀，脛骨試模時選擇適合個性化患者的型號，可以最大匹配面積的起到承載作用，降低骨質受到假體的應力；脛骨平臺體與關節(jié)襯墊之間的雙重鑲嵌使得結合更加緊密，減少關節(jié)襯墊形變，增加使用壽命；本新型的人工膝關節(jié)適用于需全膝置換的東方人種患者。
圖I是本新型實施例的立體分解結構示意圖。圖2是本新型實施例的立體結構示意圖。圖3是本新型實施例中的股骨髁假體的立體結構示意圖一。圖4是本新型實施例中的股骨髁假體的立體結構示意圖二。圖5是本新型實施例中的脛骨平臺假體的立體結構示意圖一。[0024]圖6是本新型實施例中的脛骨平臺假體的立體結構示意圖二。圖7是本新型實施例中的關節(jié)襯墊的立體結構示意圖一。圖8是本新型實施例中的關節(jié)襯墊的立體結構示意圖二。
具體實施方式
如圖1-8所示，本新型的一種人工膝關節(jié)，包括有股骨髁假體10、脛骨平臺假體20、關節(jié)襯墊30，股骨髁假體10包括有股骨關節(jié)面11、髁結合面12、髁間結合面13、定位翼14、方孔15，股骨關節(jié)面11位于股骨髁假體10的背面兩側，股骨髁假體10的正面為一平臺，平臺上開有方孔15，平臺的兩側面為髁間結合面13，平臺的兩側為髁結合面12，髁結合面12的側邊上具有定位翼14 ；股骨關節(jié)面11為高拋光曲面以減少與關節(jié)襯墊30間的摩擦系數，股骨關節(jié)面11的形狀和大小與東方人種膝關節(jié)解剖特性相匹配、股骨關節(jié)面11與人體脛骨關節(jié)面配合以形成實現更大屈曲度的關節(jié)運動副；脛骨結合面22與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配以實現最大匹配面積的起到承載作用，降低骨質受到假體的應力。髁結合面12具有五個相連的面用以與病人的股骨髁骨質緊密結合；髁間結合面13為兩個對稱面用于與病人的股骨髁內側緊密結合；所述髁結合面12和髁間結合面13具有用于誘導骨細胞生長實現生物固定的羥基磷灰石涂層；定位翼14用于與病人的股骨髁外側結合輔助固定；股骨髁假體10中間的方孔15用于接納關節(jié)襯墊30突起32限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位；所述脛骨平臺假體20包括平臺體21具有接納關節(jié)襯墊30的型槽24和圓槽25，雙重鑲嵌使得結合更加緊密，所述脛骨結合面22具有與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配的形狀用以與病人的股骨髁骨質緊密結合，所述脛骨結合面22具有羥基磷灰石涂層用于誘導骨細胞生長實現生物固定，所述脛骨髓內柄23用于插入脛骨近端髓腔實現固定，所述脛骨髓內柄23底部為棱形限制轉動；關節(jié)襯墊30具有脛骨關節(jié)面31用于與股骨關節(jié)面配合實現膝關節(jié)運動副，脛骨關節(jié)面31為高拋光，所述關節(jié)襯墊30中部具有突起32用于限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位，所述關節(jié)襯墊30具有構型33和34用于與脛骨平臺假體20配合，所述關節(jié)襯墊30用聚乙烯材料制成；裝配后，股骨髁假體10通過股骨關節(jié)面11活動放置在關節(jié)襯墊30的脛骨關節(jié)面31上，所述關節(jié)襯墊30中部的突起32伸進股骨髁假體10中間的方孔15內以限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位；關節(jié)襯墊30的凸構型33活動裝設在脛骨平臺假體20的型槽24上，關節(jié)襯墊30的凸圓構型34活動裝設在脛骨平臺假體20的所述中間圓槽25上。手術實施中，截骨后，經脛骨試模、關節(jié)襯墊試模以及股骨試模后，先安裝脛骨平臺假體20，再安裝關節(jié)襯墊30，也可預先將關節(jié)襯墊30和脛骨平臺假體20組裝好后一起安裝；然后安裝股骨髁假體10 ；[0040]天然膝關節(jié)的運動模式是一個兼有屈伸、滾動、滑動、側移和軸位旋轉的復雜的多自由度的運動模式。本新型人工全膝關節(jié)旨在仿真重建膝關節(jié)運動功能。手術實施中，脛骨平臺假體20、關節(jié)襯墊30安裝后與脛骨相對無移動，股骨髁假體10安裝后與股骨相對無移動，完成脛骨平臺假體20、關節(jié)襯墊30、股骨髁假體10三個部件裝配；股骨關節(jié)面11與脛骨關節(jié)面31之間形成五個自由度的兼有滑動、和滾動的復合運動模式，其中，股骨髁假體10的方孔15和關節(jié)襯墊30的突起32限制活動度并防止關節(jié)脫位，仿真重建膝關節(jié)運動，最終實現規(guī)定活動度的膝關節(jié)的屈曲、內外展、內外旋運動功能。股骨關節(jié)面11、脛骨關節(jié)面31的空間結構設計與東方人種膝關節(jié)解剖特性相匹配，股骨關節(jié)面11與脛骨關節(jié)面31配合可以形成實現更大屈曲度的關節(jié)運動副，符合東方人種的日常行為運動特性；脛骨結合面31具有與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配的形狀，脛骨試模時選擇適合個性化患者的型號，可以最大匹配面積的起到承載作用，降低骨質受到假體的應力；脛骨平臺體31與關節(jié)襯墊30之間的雙重鑲嵌使得結合更加緊密，減少關節(jié)襯墊形變，增加使用壽命。以上使用方案僅僅是本新型的實施例之一，不作為限制本新型的保護范圍。對于 本新型權利要求的所述的各種結構簡單變換均在本新型保護范圍之內。
權利要求1.一種人工膝關節(jié)，包括有股骨髁假體(10)、脛骨平臺假體(20)、關節(jié)襯墊(30)，其特征在于 股骨髁假體(10)，包括與關節(jié)襯墊(30)相配合的股骨關節(jié)面(11)，與骨質結合起固定作用的髁結合面(12)、髁間結合面(13)、定位翼(14)、方孔(15)，股骨關節(jié)面(11)位于股骨髁假體(10)的背面兩側，股骨髁假體(10)的正面中間有一平臺，平臺上開有方孔(15)，平臺的兩側面為髁間結合面(13)，平臺的兩側為髁結合面(12)，髁結合面(12)的側邊上設有用于與病人的股骨髁外側結合輔助固定的定位翼(14);所述股骨關節(jié)面(11)與東方人種膝關節(jié)解剖特性相匹配實現更大屈曲度，所述髁結合面(12)和髁間結合面(13)形成結構包圍截骨后的股骨端，所述髁結合面(12)和髁間結合面(13)具有用于誘導骨細胞生長實現生物固定的羥基磷灰石涂層； 脛骨平臺假體(20)，包括平臺體(21)、脛骨結合面(22)、用于插入脛骨近端髓腔的脛骨髓內柄(23)，所述平臺體(21)上表面為具有接納關節(jié)襯墊(30)的型槽(24)和中間圓槽(25)，所述脛骨結合面(22)與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配，所述脛骨結合面(22)和脛骨髓內柄(23)具有用于誘導骨細胞生長實現生物固定的羥基磷灰石涂層； 關節(jié)襯墊(30)，所述關節(jié)襯墊(30)上部兩側具有與股骨髁假體(10)上的股骨關節(jié)面(11)相配合的脛骨關節(jié)面(31)以實現膝關節(jié)運動副，所述關節(jié)襯墊(30)上部中間具有用于限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位的突起(32)，關節(jié)襯墊(30)的下部具有與所述型槽(24)匹配的凸構型(33)以及具有與所述中間圓槽(25)匹配的凸圓構型(34)； 裝配后，股骨髁假體(10)通過股骨關節(jié)面(11)活動放置在關節(jié)襯墊(30)的脛骨關節(jié)面(31)上，所述關節(jié)襯墊(30)中部的突起(32)伸進股骨髁假體(10)中間的方孔(15)內以限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位；關節(jié)襯墊(30)的凸構型(33)活動裝設在脛骨平臺假體(20)的型槽(24)上，關節(jié)襯墊(30)的凸圓構型(34)活動裝設在脛骨平臺假體(20)的所述中間圓槽(25)上。
2.根據權利要I所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于股骨關節(jié)面(11)與人體脛骨關節(jié)面配合以形成實現更大屈曲度的關節(jié)運動副。
3.根據權利要2所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于脛骨結合面(22)與東方人種脛骨平臺截骨解剖結構相匹配以實現最大匹配面積的起到承載作用，降低骨質受到假體的應力。
4.根據權利要3所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于髁結合面(12)具有五個相連的面用以與病人的股骨髁骨質緊密結合。
5.根據權利要4所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于所述脛骨髓內柄(23)底部為用來限制轉動的棱形結構。
6.根據權利要5所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于所述股骨關節(jié)面(11)為用于減少與關節(jié)襯墊(30)間的摩擦系數的高拋光面。
7.根據權利要6所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于脛骨關節(jié)面(31)為用于減少與股骨髁假體(10)間的摩擦系數的高拋光面。
8.根據權利要1-7之任一項所述的一種人工膝關節(jié)，其特征在于所述關節(jié)襯墊(30)用聚乙纟布材料制成。
專利摘要本實用新型涉及一種人工膝關節(jié)。它包括有股骨髁假體、脛骨平臺假體、關節(jié)襯墊，裝配后，股骨髁假體通過股骨關節(jié)面活動放置在關節(jié)襯墊的脛骨關節(jié)面上，所述關節(jié)襯墊中部的突起伸進股骨髁假體中間的方孔內以限制膝關節(jié)活動度并防止關節(jié)脫位；關節(jié)襯墊的凸構型活動裝設在脛骨平臺假體的型槽上，關節(jié)襯墊的凸圓構型活動裝設在脛骨平臺假體的所述中間圓槽上。采用上述結構后，本實用新型的人工膝關節(jié)，解決東方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)與西方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)不相一致而引起的現有人工膝關節(jié)產品與東方人種膝關節(jié)解剖形態(tài)不匹配的技術問題。本實用新型的人工膝關節(jié)適用于需全膝置換的東方人種或東方人種患者。
文檔編號A61L27/16GK202724044SQ20122040964
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月18日 優(yōu)先權日2012年8月18日
發(fā)明者尚鵬 申請人:深圳清華大學研究院