CN101214175B - 膝关节内用假体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种膝关节内用假体，该假体包括：与股骨远端连接的股骨假体(1)，固定在胫骨支座(5)上的胫骨衬垫(4)，与胫骨近端连接的胫骨支座(5)，装入胫骨衬垫(4)髁间孔(4c)内和胫骨支座(5)凸台(5f)孔内的胫骨髁间嵴(3)，保证胫骨髁间嵴(3)与胫骨衬垫(4)和胫骨支座(5)相对位置的螺钉(2)。胫骨衬垫(4)的内骨髁(4a)和外骨髁(4b)关节面分别与股骨假体(1)的内骨髁(1a)和外骨髁(1b)关节面对应，以保证股骨假体(1)可以在胫骨衬垫(4)上实现伸屈和滚后动作。胫骨髁间嵴(3)伸入股骨假体的髁间区域(1d)内，以保证膝关节的伸膝稳定性，胫骨髁间嵴(3)靠近于股骨假体(1)外骨髁(1b)的部份被切除，以保证股骨假体(1)在屈膝位时有更大的外旋角度，从而实现膝关节深度屈曲。

Description

膝关节内用假体 

技术领域

本发明涉及一种医用人工关节，尤其涉及一种应用于人体的膝关节内用假体，在膝关节成形中，用来替换由于病变或损伤等原因造成全部或部分功能丧失的人体自然膝关节。 

背景技术

人工膝关节的发展距今已有40余年的历史，当人体自然膝关节由于病变或损伤等原因造成全部或部分功能丧失时，就需要用人工膝关节予以替换，以重建膝关节，减轻病人的病痛。 

通常所说的膝关节内用假体包括股骨假体和胫骨假体两大部分。其中，股骨假体通过股骨安装茎或螺钉与股骨远端连接，具有内骨髁和外骨髁。胫骨假体分为胫骨衬垫和胫骨支座两部分，胫骨支座固定在胫骨近端，胫骨衬垫位于股骨假体和胫骨支座之间，固定在胫骨支座上，其内外骨髁关节面分别与股骨假体内外骨髁关节面相匹配，以模拟正常的人体自然膝关节运动过程。 

对于人体自然膝关节而言，当膝关节从处于伸膝位时，胫骨髁间嵴伸入股骨髁间凹槽内，与周围韧带和软组织共同实现了膝关节的稳定性，当膝关节从伸膝位开始逐渐屈膝时，股骨相对胫骨的外旋角度逐渐增加。于是，在膝关节内用假体中，设计胫骨髁间嵴以实现膝关节的伸膝位稳定性，同时，胫骨髁间嵴可以增加股骨假体相对胫骨假体的外旋角度，以增加膝关节的弯曲角度。在美国专利US6793680中，提出了胫骨髁间嵴的一种新型式，其胫骨髁间嵴在膝关节前侧部分凸出，以实现膝关节的伸膝位稳定性，在后侧部分凹下，以增加屈膝时股骨假体相对胫骨假体的外旋角度。在美国专利US7066963，US6902582中，胫骨髁间嵴前侧部分高于后侧部分，一方面实现膝关节的伸膝位稳定性，另一方面增加屈膝时股骨假体相对胫骨假体的外旋角度。但这些专利中的胫骨髁间嵴与胫骨衬垫都是一个整体，当胫骨髁间嵴的磨损增加时，整个胫骨衬垫的寿命就会降低，从而影响膝关节内用假体的运动稳定性。 

发明内容

针对以上技术和专利的不足，本发明提出一种新的人体膝关节内用假体，目的在于：首先，当膝关节从处于伸膝位时，胫骨髁间嵴伸入股骨髁间凹槽内，与周围韧带和软组织共同实现膝关节的稳定性。其次，胫骨髁间嵴可以增加股骨假体相对胫骨假体的外旋角度，以增加膝关节的弯曲角度，并实现膝关节深 度屈曲。最后，胫骨髁间嵴与胫骨衬垫分离设计，胫骨髁间嵴采用耐磨金属材料制成，以提高胫骨假体髁间嵴的耐磨性能，进而保证膝关节内用假体的运动稳定性。 

本发明中所述的膝关节内用假体适用于膝关节周围韧带和软组织功能完好的病人。 

该装置的具体构成： 

股骨假体1，该假体与股骨远端连接，具有内骨髁1a、外骨髁1b和髁间区域1d； 

胫骨支座5，该支座与胫骨近端连接； 

胫骨衬垫4，该衬垫固定在胫骨支座5上，具有内骨髁4a和外骨髁4b； 

胫骨髁间嵴3，装入胫骨衬垫4髁间孔4c内和胫骨支座5凸台5f孔内，顶部周界由顶部周界面3a、3b、3c、3d、3e组成，顶部周界面其中一个是斜面3e； 

螺钉2，与胫骨衬垫4的髁间孔4c和胫骨支座5的凸台5f相连。 

该装置实施的技术方案： 

当膝关节由屈膝位逐渐到伸膝位时，胫骨髁间嵴3逐渐伸入股骨假体的髁间区域1d内，其顶部周界面3a、3b、3c、3d与股骨假体髁间区域1d相配合，以保证膝关节的伸膝稳定性。 

当膝关节的弯曲角度逐渐增加时，股骨假体1的外旋角度逐渐增加，胫骨髁间嵴3靠近于股骨假体1外骨髁1b的部份被切除，即胫骨髁间嵴3的顶部周界面其中一个是斜面3e，且该顶部周界面3e与竖直线T之间具有逆时针夹角B，此时，股骨假体1外骨髁1b的后侧部分1c不会与胫骨髁间嵴3干涉，从而保证股骨假体1在屈膝位时有更大的外旋角度，以增加膝关节的弯曲角度，并最终实现膝关节深度屈曲。 

本发明的优点是：首先，可实现膝关节的伸膝稳定性。其次，股骨假体相对胫骨假体的外旋角度增加，可增加膝关节的弯曲角度并实现膝关节深度屈曲。最后，胫骨髁间嵴采用耐磨金属材料制成，这不仅可提高膝关节内用假体的整体寿命，而且可保证膝关节内用假体的运动稳定性。 

图1膝关节内用假体分解透视图 

图2胫骨假体主视图 

图3关于图2中剖面线K-K的剖视图 

图4关于图2中剖面线H-H的剖视图 

图5关于胫骨髁间嵴的对称实例图 

图中序号，1.股骨假体，2.螺钉，3.胫骨髁间嵴，4.胫骨衬垫，5.胫骨支座A.膝关节前侧，P.膝关节后侧，M.膝关节内侧，L.膝关节外侧 

具体实施方式：

在图1、图2、图3和图4中，股骨假体1由钴-铬-钼合金材料制成，通过股骨安装茎或螺钉与股骨远端连接，具有内骨髁1a和外骨髁1b。胫骨支座5由钴-铬-钼合金材料制成，通过胫骨安装茎5c和固定柱5b、5d与胫骨近端连接，其中，胫骨安装茎5c压入胫骨髓腔，起主要固定作用，固定柱5b、5d压入胫骨近端切骨面，起防转和辅助固定作用。胫骨衬垫4由超高分子量聚乙烯材料制成，位于股骨假体1和胫骨支座5之间，具有内骨髁4a和外骨髁4b，通过沿胫骨支座A-P方向(前—后方向)的凸起5a和5e实现胫骨衬垫4沿M-L方向(内—外方向)的定位，通过胫骨衬垫4上沿A-P方向(前—后方向)卡口面4c、4d与胫骨支座5沿A-P方向(前—后方向)卡口面5h、5j的配合实现胫骨衬垫4沿A-P方向(前—后方向)的定位和固定，同时，可防止胫骨衬垫4向上脱位。胫骨髁间嵴3由耐磨金属材料制成，装入胫骨衬垫4髁间孔4c内和胫骨支座5凸台5f孔内。螺钉2的2b部分伸入胫骨髁间嵴3的相应孔，实现髁间嵴3和胫骨衬垫4与胫骨支座5的相对位置定位，螺钉2的2a部分为外螺纹，与胫骨衬垫4的相应螺纹孔连接，实现髁间嵴3和胫骨衬垫4与胫骨支座5的相对位置固定。 

在图1中，当膝关节由屈膝位逐渐到伸膝位，或由伸膝位逐渐到屈膝位时，股骨假体1的内骨髁1a关节面和外骨髁1b关节面分别与胫骨衬垫4的内骨髁4a关节面和外骨髁4b关节面相匹配，以实现股骨假体1在胫骨衬垫4上的弯曲、滑动和滚后等动作，从而模拟正常的人体自然膝关节运动过程。 

在图1和图2中，当膝关节由屈膝位逐渐到伸膝位时，胫骨髁间嵴3逐渐伸入股骨假体的髁间区域1d内，其顶部周界面3a、3b、3c、3d与股骨假体髁间区域1d相配合，以保证膝关节的伸膝稳定性。 

在图1和图2中，当膝关节由伸膝位逐渐屈膝，并随着弯曲角度逐渐增加时，股骨假体1沿着图2中所示R方向相对胫骨衬垫4进行外旋，且外旋角度逐渐增加，胫骨髁间嵴3靠近于股骨假体1外骨髁1b的部份被切除，即胫骨髁间嵴3的顶部周界面其中一个是斜面3e，且该顶部周界面3e与竖直线T之间具有逆时针夹角B，此时，股骨假体1外骨髁1b的后侧部分1c不会与胫骨髁间嵴3干涉，从而保证股骨假体1在屈膝位时有更大的外旋角度，以增加膝关节的弯曲角度，并最终实现膝关节深度屈曲。夹角B的大小可以进行选择，从而可根据病人的实际情况置入最合适的胫骨髁间嵴3。 

胫骨髁间嵴3或3’采用耐磨金属材料制成，于是，在膝关节由屈膝位逐渐到伸膝位，或由伸膝位逐渐到屈膝位时，胫骨髁间嵴3或3’相对于股骨假体1的磨损量大大降低，这不仅可提高膝关节内用假体的整体寿命，而且可保证膝关节内用假体的运动稳定性。 

图1、图2、图3和图4中所示膝关节内用假体适用于右侧膝关节。 

在图2中，把胫骨髁间嵴3换为图5所示的胫骨髁间嵴对称实例3’，本文所述的膝关节内用假体同样也可适用于左侧膝关节。 

Claims (3)

1.一种膝关节内用假体，其特征在于：

股骨假体(1)，该假体与股骨远端连接，具有内骨髁(1a)、外骨髁(1b)和髁间区域(1d)；

胫骨支座(5)，该支座与胫骨近端连接；

胫骨衬垫(4)，该衬垫固定在胫骨支座(5)上，具有内骨髁(4a)和外骨髁(4b)；

胫骨髁间嵴(3)，装入胫骨衬垫(4)髁间孔(4c)内和胫骨支座(5)凸台(5f)孔内，顶部周界由顶部周界面(3a、3b、3c、3d、3e)组成，顶部周界面其中一个是斜面(3e)；

螺钉(2)，与胫骨衬垫(4)的髁间孔(4c)和胫骨支座(5)的凸台(5f)相连。

2.根据权利要求1所述的膝关节内用假体，其特征在于，在伸膝位时，胫骨髁间嵴(3)伸入股骨假体的髁间区域(1d)内，其顶部周界面(3a、3b、3c、3d)与股骨假体髁间区域(1d)相配合，以保证膝关节的伸膝稳定性。

3.根据权利要求1所述的膝关节内用假体，其特征在于，胫骨髁间嵴(3)靠近于股骨假体(1)外骨髁(1b)的部份被切除，即胫骨髁间嵴(3)的顶部周界面其中一个是斜面(3e)，且该顶部周界面(3e)与竖直线(T)之间具有逆时针夹角(B)，以保证股骨假体(1)在屈膝位时有更大的外旋角度，从而增加膝关节的弯曲角度，并最终实现膝关节深度屈曲。

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