膝關節內用假體的製作方法

2023-08-07 21:02:21

專利名稱：膝關節內用假體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫用人工關節，尤其涉及一種應用於人體的膝關節內 用假體，在膝關節成形中，用來替換由於病變或損傷等原因造成全部或部分功 能喪失的人體自然膝關節。
背景技術：
人工膝關節的發展距今已有40餘年的歷史，當人體自然膝關節由於病變或 損傷等原因造成全部或部分功能喪失時，就需要用人工膝關節予以替換，以重 建膝關節，減輕病人的病痛。通常所說的膝關節內用假體包括股骨假體和脛骨假體兩大部分。其中，股 骨假體通過股骨安裝莖或螺釘與股骨遠端連接，具有內骨髁和外骨髁。脛骨假 體分為脛骨襯墊和脛骨支座兩部分，脛骨支座固定在脛骨近端，脛骨襯墊位於 股骨假體和脛骨支座之間，固定在脛骨支座上，其內外骨髁關節面分別與股骨 假體內外骨髁關節面相匹配，以模擬正常的人體自然膝關節運動過程。
對於人體自然膝關節而言，當膝關節從處於伸膝位時，脛骨髁間嵴伸入股 骨髁間凹槽內，與周圍韌帶和軟組織共同實現了膝關節的穩定性，當膝關節從 伸膝位開始逐漸屈膝時，股骨相對脛骨的外旋角度逐漸增加。於是，在膝關節 內用假體中，設計脛骨髁間嵴以實現膝關節的伸膝位穩定性，同時，脛骨髁間 嵴可以增加股骨假體相對脛骨假體的外旋角度，以增加膝關節的彎曲角度。在 美國專利US6793680中，提出了脛骨髁間嵴的一種新型式，其脛骨髁間嵴在膝 關節前側部分凸出，以實現膝關節的伸膝位穩定性，在後側部分凹下，以增加 屈膝時股骨假體相對脛骨假體的外旋角度。在美國專利US7066963， US6902582 中，脛骨髁間嵴前側部分高於後側部分， 一方面實現膝關節的伸膝位穩定性， 另一方面增加屈膝時股骨假體相對脛骨假體的外旋角度。但這些專利中的脛骨 髁間嵴與脛骨襯墊都是一個整體，當脛骨髁間嵴的磨損增加時，整個脛骨襯墊 的壽命就會降低，從而影響膝關節內用假體的運動穩定性。
發明內容
針對以上技術和專利的不足，本實用新型提出一種新的人體膝關節內用假
體，目的在於首先，當膝關節從處於伸膝位時，脛骨髁間嵴伸入股骨髁間凹 槽內，與周圍韌帶和軟組織共同實現膝關節的穩定性。其次，脛骨髁間嵴可以 增加股骨假體相對脛骨假體的外旋角度，以增加膝關節的彎曲角度，並實現膝 關節深度屈曲。最後，脛骨髁間嵴與脛骨襯墊分離設計，脛骨髁間嵴採用耐磨
金屬材料製成，以提高脛骨假體髁間嵴的耐磨性能，進而保證膝關節內用假體 的運動穩定性。
本實用新型中所述的膝關節內用假體適用於膝關節周圍韌帶和軟組織功能 完好的病人。
該裝置的具體構成
股骨假體l，該假體與股骨遠端連接，具有內骨髁la、外骨髁lb和髁間區 域ld;
脛骨支座5，該支座與脛骨近端連接；
脛骨襯墊4，該襯墊固定在脛骨支座5上，具有內骨髁4a和外骨髁4b;
脛骨髁間嵴3，裝入脛骨襯墊4髁間孔4c內和脛骨支座5凸臺5f孔內，頂 部周界由面3a、 3b、 3c、 3d、 3e組成，，其中3e為斜面；
螺釘2，與脛骨襯墊4的髁間孔4c和脛骨支座5的凸臺5f相連。
該裝置實施的技術方案
當膝關節由屈膝位逐漸到伸膝位時，脛骨髁間嵴3逐漸伸入股骨假體的髁 間區域la內，其頂部周界面3a、 3b、 3c、 3d與股骨假體髁間區域ld相配合， 以保證膝關節的伸膝穩定性。
當膝關節的彎曲角度逐漸增加時，股骨假體1的外旋角度逐漸增加，脛骨 髁間嵴3靠近於股骨假體1外骨髁lb的部份被切除，即脛骨髁間嵴3的頂部周 界面3e為斜面，且3e與豎直線T的逆時針夾角為B，此時，股骨假體1外骨 髁lb的後側部分lc不會與脛骨髁間嵴3千涉，從而保證股骨假體1在屈膝位 時有更大的外旋角度，以增加膝關節的彎曲角度，並最終實現膝關節深度屈曲。
本實用新型的優點是首先，可實現膝關節的伸膝穩定性。其次，股骨假 體相對脛骨假體的外旋角度增加，可增加膝關節的彎曲角度並實現膝關節深度 屈曲。最後，脛骨髁間嵴採用耐磨金屬材料製成，這不僅可提高膝關節內用假 體的整體壽命，而且可保證膝關節內用假體的運動穩定性。


圖1 膝關節內用假體分解透視圖 圖2脛骨假體主視圖 圖3關於圖2中剖面線K-K的剖視圖 圖4關於圖2中剖面線H-H的剖視圖 圖5關於脛骨髁間嵴的對稱實例圖圖中序號，I.股骨假體，2.螺釘，3.脛骨髁間嵴，4.脛骨襯墊，5.脛骨支座
.A.膝關節前側，P.膝關節後側，M.膝關節內側，L.膝關節外側具體實施方式
在
圖1、圖2、圖3和圖4中，股骨假體1由鈷-鉻-鉬合金材料製成，通過 股骨安裝莖或螺釘與股骨遠端連接，具有內骨髁la和外骨髁lb。脛骨支座5由 鈷-鉻-鉬合金材料製成，通過脛骨安裝莖5c和固定柱5b、 5d與脛骨近端連接， 其中，脛骨安裝莖5c壓入脛骨髓腔，起主要固定作用，固定柱5b、 5d壓入脛 骨近端切骨面，起防轉和輔助固定作用。脛骨襯墊4由超高分子量聚乙烯材料 製成，位於股骨假體l和脛骨支座5之間，具有內骨髁4a和外骨髁4b，通過沿 脛骨支座A-P方向(前一後方向)的凸起5a和5e實現脛骨襯墊4沿M-L方向 (內一外方向)的定位，通過脛骨襯墊4上沿A-P方向.(前一後方向)卡口面 4c、 4d與脛骨支座5沿A-P方向(前一後方向)卡口面5h、 5j的配合實現脛骨 襯墊4沿A-P方向(前一後方向)的定位和同定，同時，可防止脛骨襯墊4向 上脫位。脛骨髁間嵴3由耐磨金屬材料製成，裝入脛骨襯墊4髁間孔4c內和脛 骨支座5凸臺5f孔內。螺釘2的2b部分伸入脛骨髁間嵴3的相應孔，實現髁間 嵴3和脛骨襯墊4與脛骨支座5的相對位置定位，螺釘2的2a部分為外螺紋， 與脛骨襯墊4的相應螺紋孔連接，實現髁間嵴3和薛骨襯墊4與脛骨支座5的 相對位置固定。
在
圖1中，當膝關節由屈膝位逐漸到伸膝位，或由伸膝位逐漸到屈膝位時， 股骨假體1的內骨髁la關節面和外骨髁lb關節面分別與脛骨襯墊4的內骨髁 4a關節面和外骨髁4b關節面相匹配，以實現股骨假體1在脛骨襯墊4上的彎曲、 滑動和滾後等動作，從而模擬正常的人體自然膝關節運動過程
在
圖1和圖2中，當膝關節由屈膝位逐漸到伸膝位時，脛骨髁間嵴3逐漸 伸入股骨假體的髁間區域ld內，其頂部周界面3a、 3b、 3c、 3d與股骨假體髁間 區域ld相配合，以保證膝關節的伸膝穩定性。
在
圖1和圖2中，當膝關節由伸膝位逐漸屈膝，並隨著彎曲角度逐漸增加 時，股骨假體1沿著圖2中所示R方向相對脛骨襯墊4進行外旋，且外旋角度 逐漸增加，脛骨髁間嵴3靠近於股骨假體l外骨髁lb的部份被切除，即脛骨髁 間嵴3的頂部周界面3e為斜面，且3e與豎直線T的逆時針夾角為B，此時， 股骨假體1外骨髁lb的後側部分lc不會與脛骨髁間嵴3幹涉，從而保證股骨 假體1在屈膝位時有更大的外旋角度，以增加膝關節的彎曲角度，並最終實現 膝關節深度屈曲。夾角B的大小可以進行選擇，從而可根據病人的實際情況置 入最合適的脛骨髁間嵴3。 '
脛骨髁間嵴3或3'採用耐磨金屬材料製成，於是，在膝關節由屈膝位逐漸 到伸膝位，或由伸膝位逐漸到屈膝位時，脛骨髁間嵴3或3'相對於股骨假體1 的磨損量大大降低，這不僅可提高膝關節內用假體的整體壽命，而且可保證膝 關節內用假體的運動穩定性。
圖l、圖2、圖3和圖4中所示膝關節內用假體適用於右側膝關節。 在圖2中，把脛骨髁間嵴3換為圖5所示的脛骨髁間嵴對稱-實例3'，本文 所述的膝關節內用假體同樣也可適用於左側膝關節。
權利要求1.一種膝關節內用假體，其特徵在於股骨假體(1)，該假體與股骨遠端連接，具有內骨髁(1a)、外骨髁(1b)和髁間區域(1d)；脛骨支座(5)，該支座與脛骨近端連接；脛骨襯墊(4)，該襯墊固定在脛骨支座(5)上，具有內骨髁(4a)和外骨髁(4b)；脛骨髁間嵴(3)，裝入脛骨襯墊(4)髁間孔(4c)內和脛骨支座(5)凸臺(5f)孔內，頂部周界由面(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)組成，其中頂部周界面(3e)為斜面；螺釘(2)，與脛骨襯墊(4)的髁間孔(4c)和脛骨支座(5)的凸臺(5f)相連。
2. 根據權利要求l所述的膝關節內用假體，其特徵在於，在伸膝位時，脛 骨髁間嵴(3)伸入股骨假體的髁間區域(la)內，其頂部周界面(3a)、 (3b)、(3c)、 (3d)與股骨假體髁間區域(la)相配合，以保證膝關節的伸膝穩定性。
3. 根據權利要求l所述的膝關節內用假體，其特徵在於，脛骨髁間嵴(3) 靠近於股骨假體(1)外骨髁(lb)的部份被切除，即脛骨髁間嵴(3)的頂部 周界面(3e)為斜面，且頂部周界面(3e)與豎直線(T)的逆時針夾角為(B)， 以保證股骨假體(1)在屈膝位時有更大的外旋角度，從而增加膝關節的彎曲角 度，並最終實現膝關節深度屈曲。
專利摘要本實用新型提供一種膝關節內用假體，該假體包括與股骨遠端連接的股骨假體1，固定在脛骨支座5上的脛骨襯墊4，與脛骨近端連接的脛骨支座5，裝入脛骨襯墊4髁間孔4c內和脛骨支座5凸臺5f孔內的脛骨髁間嵴3，保證脛骨髁間嵴3與脛骨襯墊4和脛骨支座5相對位置的螺釘2。脛骨襯墊4的內骨髁4a和外骨髁4b關節面分別與股骨假體1的內骨髁1a和外骨髁1b關節面對應，以保證股骨假體1可以在脛骨襯墊4上實現伸屈和滾後動作。脛骨髁間嵴3伸入股骨假體的髁間區域1d內，以保證膝關節的伸膝穩定性，脛骨髁間嵴3靠近於股骨假體1外骨髁1b的部份被切除，以保證股骨假體1在屈膝位時有更大的外旋角度，從而實現膝關節深度屈曲。
文檔編號A61F2/38GK201175391SQ20082006183
公開日2009年1月7日 申請日期2008年1月17日 優先權日2008年1月17日
發明者周宗科, 進 姚, 張國亮, 彬 沈, 裴福興 申請人:四川大學