專利名稱：脛骨假體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及矯形外科假體裝置，具體地說，涉及一種改進的用于代替病人部分膝關節(jié)的假體。更具體地說，本發(fā)明涉及一種改進的組合式脛骨假體，該假體有一個包括圓筒形區(qū)段和錐形區(qū)段的可以移去的干骺端干部，其中平行的翼片從干骺端干的近端連續(xù)延伸到遠端，且首先行徑圓筒形區(qū)段，而后行經錐形區(qū)段。
許多脛骨部件已經申請專利，它們涉及具有一個盤和一個干部的脛骨部件，當假體植入時，該干部提供最初的固定。
在Elias的題為“一種用于假體膝替代系統(tǒng)的脛骨部件的組合式脛骨支承釘”的美國專利US-5,246,459中可以見到一個組合式脛骨支承件的例子。Elias的專利公開了一種組合式脛骨支承釘，以便可操作的將一個膝關節(jié)假體的脛骨部件固定在一個有槽的脛骨上。該組合式脛骨支承釘包括一個帶肋條外表面的圓筒體主體，以便可操作嚙合在脛骨的槽內。該組合式脛骨支承釘還包括多個從圓筒形主體向下伸出的釘。這些釘可操作的在槽的下端嚙合脛骨。
Tomihisa Koshino的美國專利US-5,137,536描述了一種用于人造膝關節(jié)的脛骨部件。該脛骨部件包括一個板狀部分，后者有一個上表面和一對適合于與脛骨部件滑動接觸的支承表面部件。一個干部從板狀部分下表面向下伸出。一對片狀構件從該干向后傾斜伸出。板狀部分下表面有多個細長的槽，用于改善相對于周圍骨組織的親和力，這些槽包括第一組槽和垂直于第一組槽延伸的第二組槽。
英國專利GB-2,192,543A公開一種用于假體裝置中的釘。這種釘由金屬或陶瓷制成適合于用作與假體裝置連接的固定器和/或骨增強器。該釘有一部分基本上為錐形，其截面從插入端起逐漸增大。該錐形端部分的表面具有交替的脊，圍繞該端部沿其長度方向延伸，當一個脊移動離開插入端部時，每個相繼的脊有一個由比較小的量間隔的外表面，該外表面處在比前一個脊的外表面離釘?shù)妮S線更大的距離處。該釘可以是單獨的，或形成假體裝置的一部分。
James Shaw的美國專利US-4,938,769公開了一種脛骨假體用的端骨固定組件，該組件包括一個沿軸向伸長的中心干和多個與干隔開的細長的固定釘。干和釘都具有近端和遠端。該干的這些近端形成一個連接臺。多個結構連桿使這些釘和干相互連接。所提供的裝置用于將脛骨盤可以移去地連接在該組件上，其中每個釘用結構連桿連接在干上。
Bolesky等人的題為“適合于促進骨/組織向內增長的假體裝置”的美國專利US-4,479,271公開了一種脛骨部件，該部件包括一個臺和至少一個多孔金屬干，該干從該臺的底部底層的下底表面伸出，其中該伸出干的外表面適合于與制備的骨表面直接接觸以促進骨和/或組織的向內生長，而且其中每個伸出的多孔金屬干包括一個從干的遠端通過該臺的底部底層的上表面延伸的通孔。
Murray的美國專利US-4,016,606公開了一種膝假體，該假體包括一個具有盤和干的脛骨部件，該干適合于裝入到病人股骨的縱向孔中，該干具有一個與一個下垂的基本上球形的表面一體形成的端部，該表面的半徑與插孔中球形凹陷的半徑相同。
當植入脛骨盤(例如多孔的或粘結的)時，獲得良好的初始固定是極端重要的。植入物必須能夠抵抗使部件轉動、剪切或傾斜的力。本發(fā)明提供一種改進的供脛骨部件使用的干，該干能夠抵抗轉動力、剪切力和傾斜力。
根據本發(fā)明，脛骨假體膝部件包括一個用于替代病人部分近端脛骨的脛骨盤；一個具有近端和遠端部分的干部，該干形成一個從盤伸出的凸出部，且與之成一個角度，用于將脛骨盤固定在近端脛骨上；干包括一個基本上成圓筒形的近端部分；一個錐形的遠端部分和多個基本上平行的沿周邊隔開的大體上沿干的長度方向延伸的翼片。
因此，本發(fā)明提供一種改進的具有良好初始固定的脛骨假體。本發(fā)明的干骺端脛骨干為植入的脛骨部件提供對轉動、剪切和傾斜的阻力。
本發(fā)明的裝置包括一個用于替代病人部分近端脛骨的脛骨盤。干具有近端和遠端部分并有一個在盤的下表面伸出的凸出部，且與之成一個角度。該干用于將脛骨盤固定在近端脛骨上。
干可以包括連接件，用于將干以組合形式連接到盤上。這就使多個不同尺寸的干能組成一套零件，使外科醫(yī)生可以選擇一個特定尺寸的干，用于連接到適配病人的脛骨盤上。
干包括一個基本上成圓筒形的近端部分和一個基本上成錐形的遠端部分。多個沿縱向延伸的基本上平行的和沿周邊隔開的翼片大體上沿干的整個長度延伸。這樣，每個翼片行經該圓筒形近端部分，然后以一個角度行經錐形部分。在一個優(yōu)選的實施例中，干的錐形的遠端部分是圓錐形的。干可以有一個大體上為管狀內孔的中空的圓筒形部分。
在該優(yōu)選實施例中的干的近端和遠端部分在該干的一個過渡部分處連成一體，因此每個翼片有一個外邊緣，該外邊緣包括第一和第二直線段，且在它們之間形成一個鈍角。在該優(yōu)選實施例中，該角大于90度但小于180度。
干最好有一個基本上扁平的遠端頭部，該頭部界定了干的下端和錐形部分的端部。
翼片最好圍繞干的周邊是等間隔的。
翼片可以由基本上成U形的縱向槽隔開。
每個翼片最好包括一對在近端和遠端之間縱向延伸的表面。翼片在橫截面上最好基本上為三角形。當每個翼片沿錐形部分延伸時，每個翼片的一對表面最好變窄，在達到干的扁平遠端頭部之前形成一個銳利邊緣，該邊緣的銳利程度在近端處可比遠端處差些。干的至少一個周邊部分可以沒有翼片。
脛骨假體最好以組合形式提供，以便可以裝配一個合適的假體以適合單個病人。這樣，以此種方式，脛骨和干部可以分開提供，而干可以有一個裝置，以便可以移去地把干連接到脛骨盤上。該裝置可以包括一個錐形鎖緊裝置。
為了進一步理解本發(fā)明的實質和目的，應當結合附圖參照僅作為本發(fā)明的一個例子的下述詳細說明，其中相同的部件用相同標號表示，附圖有

圖1是本發(fā)明的裝置的一個優(yōu)選實施例的透視分解圖；圖2是本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施例的干部的局部端視圖；圖2A是沿圖1的2A-2A剖面線截取的通過干部的錐形部分的截面圖；圖2B是沿圖1的2B-2B剖面線截取的截面圖，該圖包括圖2A的重疊，由此說明干的錐形部分和翼片的厚度變化；圖3是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的截面圖，說明其干部；圖4是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的透視圖5是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的透視圖；圖6是沿圖5中6-6剖面線截取的截面圖；圖7是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的局部透視剖視圖，說明其干部；圖8是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的另一個局部透視剖視圖；說明其干部；圖9是本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的局部正視圖，說明其各種尺寸和形狀的干部；以及圖10-12是示意的正視圖，說明植入本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的外科手術方法。
圖1-6總體用標號10表示本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例。脛骨假體10包括一個沿橫向延伸的脛骨盤11，該脛骨盤有一個近端表面12和一個遠端表面13。如該技術中公知的，在病人脛骨的近端已經用橫向切割進行外科處理后，遠端表面13就面向病人脛骨的近端。脛骨盤11有一個周邊表面14，其形狀符合近端脛骨的處理表面。
通過盤11設置多個與近端表面12和遠端表面13均連通的孔15?？?5接受一個或多個骨螺釘，以便將假體10連接在病人的近端脛骨上。多個骨釘16從遠端表面13伸出，并與該表面形成一個角度，最好是約90度。
遠端表面13可以提供一個骨連接表面17，例如一個珠狀表面。柱18在遠端表面13的中心部以與表面大約成90度(90°)伸出。柱18包括一個直徑較大的區(qū)段19和一個具有錐形的直徑較小的區(qū)段20。一個環(huán)狀錐形臺階21界定了一個直徑較大的區(qū)段19和直徑較小的錐形區(qū)段20之間的過渡段。
柱18在直徑較大的區(qū)段19的外表面上有一個扁平表面22部分，該部分延伸到環(huán)狀臺階21上，如圖1中所示。如下面將更充分地說明的，扁平表面22與組合式干骺端干25的相似扁平表面相配合，以防止干骺端干25相對于柱18的錯誤裝配。
柱18有一個扁平的環(huán)狀頭部23，該頭部23形成柱18的遠端。柱18在結合部24處連接在脛骨盤11上，結合部24可以例如是焊接的，或者柱18和盤11可以機械加工為一件。骨連接表面17可以延伸到結合部24之上，且部分地到直徑較大的區(qū)段19。
干骺端干25(圖1、2、2A-2B、3、4和7-9)有一個近端26和一個遠端27。干25有一個帶封閉端的孔28?？?8有一個封閉端部分29和一個開口部分30。孔28的尺寸和形狀與柱18相同，用于在將干骺端干25裝配到柱18上時裝入柱18。這樣，孔28提供一個直徑較大的區(qū)段31、一個界定過渡區(qū)段的環(huán)狀臺階35、一個直徑較小的成錐形的區(qū)段32、一個界定過渡區(qū)段的環(huán)狀臺階32A，以及一個錐形端部33。可以在閉合端部29上有內螺紋。
對應的扁平表面22、34保證干25相對于柱18正確地裝配。對應的直徑較小的區(qū)段20和22是環(huán)狀楔形區(qū)段，它們在裝配時互相嚙合，使得當干25安置在柱18上并例如用沖擊錘加載到柱18上時在干25和柱18之間實現(xiàn)楔狀鎖緊或英氏錐形鎖緊配合。使用時，該沖擊錘將用于在扁平遠端表面36處將載荷傳遞到干骺端干25上。
在優(yōu)選實施例中，可以有如圖9中所示的不同尺寸的多種干骺端干25A-25C。圖9中所示的干骺端干25A-25B的扁平遠端表面36的直徑比圖9中所示的干骺端干25C的扁平遠端表面36A的直徑更大。
每個扁平干骺端干25有一個沿縱向延伸的扁平表面37，后者開始于干骺端干25的近端26并延伸到干25的環(huán)狀過渡部分38，如圖5-6中所示。環(huán)狀過渡部分38基本上位于干骺端干25的圓筒形區(qū)段39和干骺端干25的錐形區(qū)段40之間。該錐形區(qū)段40可以如圖1、3-9中所示地做成截頭圓錐形的形狀。
通過提供一個直徑基本上恒定的圓筒形區(qū)段39，外科醫(yī)生可以在病人的網狀骨組織中鉆一個圓筒形孔，以裝入直徑比圓筒形區(qū)段39的外徑小的干25。錐形區(qū)段40首先進入外科手術形成的孔，在正確的位置中對準干骺端干25。其后，繼續(xù)驅動假體10進入病人的脛骨，使多個翼片41切入網狀骨組織中。
在多個翼片41之間界定了多個通道42(圖2、2A、2B、5、7和8)。翼片41沿周邊隔開且基本上互相平行。在優(yōu)選實施例中，通道基本上為U形，沿縱向延伸，并且基本上互相平行。翼片41和通道42圍繞干骺端干25的中心縱向軸線43沿周邊隔開。在圖2A-2B中可以看到，翼片41在截頭圓錐形區(qū)段40處具有銳利的邊緣44而在圓筒形區(qū)段39處具有鈍的邊緣45。
在骨中沖入一根插桿(垂直于切割平面)而產生一個例如直徑為12-14mm和深為40-50mm的孔46，這樣制備骨以及裝入該干骺端干。然后將該裝置驅入此孔，如圖10-12中所示。注意在圖11中孔46的直徑小于干的圓筒形區(qū)段39的直徑。這就使翼片41能夠嵌入孔46周圍的骨組織中。
下述表格列舉本文和附圖中所述的部件標號和部件名稱。
部件清單部件標號部件名稱10 脛骨假體11 脛骨盤12 近端表面13 遠端表面14 周邊表面15 孔16 骨釘17 骨連接表面18 柱19 直徑較大的區(qū)段20 直徑較小的錐形區(qū)段21 環(huán)狀臺階22 扁平表面23 圓形端部24 結合部25 干骺端干25A 干骺端干25B 干骺端干25C 干骺端干26 近端27 遠端28 孔29 孔的封閉端30 孔的開口端31 直徑較大的區(qū)段
32 直徑較小的錐形區(qū)段32A 扁平的環(huán)形表面33 錐形區(qū)段34 扁平表面35 扁平的環(huán)形表面36 扁平的遠端表面36A 扁平的遠端表面37 扁平的縱向表面38 環(huán)形過渡部分39 圓筒形區(qū)段40 錐形區(qū)段41 翼片42 通道43 中心縱向軸線44 銳邊45 鈍邊46 外科手術形成的孔T 脛骨
權利要求
1.一種脛骨假體膝部件，包括a)一個脛骨盤，用于替代病人部分近端脛骨；b)一個干部，具有近端和遠端部分，該干確定了一個從盤伸出的凸出部，并與之形成一個角度，用于將脛骨盤固定在近端脛骨上；c)該干包括一個基本上圓筒形的近端部分和一個錐形遠端部分；其特征在于，多個基本上平行地沿周邊間隔的翼片大體上沿該干的長度方向延伸。
2.如權利要求1中所述的脛骨假體膝部件，其特征在于，這些翼片在干的遠端部分處具有銳利的尖端以切割骨頭。
3.如權利要求2中所述的脛骨假體膝部件，其特征在于，這些翼片尖端在近端處變得較不尖銳。
4.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，這些翼片是等間隔的。
5.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，這些翼片從干的一個具有基本上管狀內孔的空心圓筒形部分延伸。
6.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，這些翼片的橫截面基本上為三角形。
7.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，該干可拆卸地連接在盤上。
8.如權利要求7中所述的假體，還包括錐形鎖緊機構，用于將干可拆卸地連接在盤上。
9.如權利要求7或權利要求8中所述的假體，其特征在于，所述脛骨盤和所述干部是作為組合式脛骨假體膝部件的構件提供的。
10.如權利要求9中所述的假體，其特征在于，多個所述盤和所述干是作為裝配一個組合式脛骨假體膝部件用的一套零件而一起提供的。
11.如權利要求1-6中任何一個所述的假體，其特征在于，干和盤是一體的。
12.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，至少有三個翼片。
13.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，該近端區(qū)段和遠端區(qū)段是整體結合在一個過渡部分上的。
14.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，每個翼片有一個包括近端和遠端線性區(qū)段的外邊緣，兩個區(qū)段之間形成一個鈍角。
15.如權利要求14中所述的假體，其特征在于，該角度大于90度而小于180度。
16.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，每個翼片由一個縱向通道隔開。
17.一種如權利要求16中所述的假體，其特征在于，這些通道是等間隔的。
18.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，該干還包括一個扁平表面，它在縱向上沿干的至少一部分長度延伸。
19.如權利要求18中所述的假體，其特征在于，該縱向扁平表面的寬度在約0和40mm之間。
20.如權利要求18或19中所述的假體，其特征在于，該扁平表面基本上平行于這些翼片。
21.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，干有一個扁平的遠端頭部。
22.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，翼片沿周邊間隔約3°至180°。
23.如上述權利要求中任何一個所述的假體，其特征在于，從圓筒形區(qū)段的芯部直徑到翼片的外邊緣部分測得的翼片高度為2mm至40mm。
全文摘要
一種脛骨假體(10),包括脛骨盤(11)和干(25)。干(25)有一個圓筒形區(qū)段(39)和一個錐形區(qū)段(40)。翼片(41)從干(25)的近端到遠端沿縱向延伸,行經干的圓筒形和錐形部分(39,40),使得每個翼片(41)的大部分長度行經在干(25)的直徑均勻的區(qū)段。干(25)的錐形區(qū)段(40)等于干的總長度的約三分之一,并形成干的遠端。翼片(41)圍繞干的外表面沿縱向設置,基本上互相平行。翼片之間為U形通道(42),它們同樣沿縱向延伸并基本上平行。干(25)有一個中心縱向軸線。翼片(41)和通道(42)平行于干(25)的中心縱向軸線。
文檔編號A61F2/38GK1179709SQ96192852
公開日1998年4月22日 申請日期1996年1月30日 優(yōu)先權日1996年1月30日
發(fā)明者C·E·約翰森, T·A·卡爾斯, D·L·埃范斯, L·A·維特思德 申請人:史密夫和內修有限公司