CN107280821A - 旋转平台膝关节假体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转平台膝关节假体,涉及医疗器械技术领域。该旋转平台膝关节假体包括胫骨衬垫、胫骨托及滚动体。胫骨衬垫包括衬垫底座及衬垫沟槽,衬垫沟槽设置在衬垫底座底部。胫骨托包括托顶座及托沟槽,托沟槽设置在托顶座顶部。衬垫底座与托顶座相向设置。滚动体位于衬垫沟槽与托沟槽所构成的空腔内。本发明的旋转平台膝关节假体,滚动体、衬垫底座和托顶座只能在衬垫沟槽与托沟槽所构成的空腔范围内进行旋转,实现了对旋转角度的限定,解决了膝关节假体会出现过度旋转的问题,具有进行推广应用的价值。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,特别是涉及一种旋转平台膝关节假体。
背景技术
人工膝关节假体,其作用是为了恢复人体正常的生理功能,经膝关节置换术后植入到人体中。
在人体膝关节的正常屈曲运动中,会伴随着股骨与胫骨的相对旋转,那么在膝关节假体置换后,假体也应该复现这样的运动,因此在市面上就出现了固定平台假体和旋转平台假体。旋转平台假体通过胫骨衬垫与胫骨托之间的相对运动实现了膝关节的旋转运动,在理论上要优于固定平台假体。
旋转平台假体在结构形式上有很多种,典型的结构如:DEPUY的RP Sigma假体和LINK的Gemini II假体。其中RP Sigma假体采用衬垫上加中柱的方式,旋转时股骨绕着中柱轴线旋转,Gemini II假体采用衬垫上的圆锥盘的方式,旋转时股骨绕着圆锥盘轴线旋转。
诸如上述的这些产品,均能够复现膝关节的旋转,但当出现意外的过度旋转时,可能会导致复位困难,甚至无法复位,从而影响使用效果。
目前,亟需一种能够防止出现过度旋转的膝关节假体装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转平台膝关节假体,以解决现有技术中存在的膝关节假体会出现过度旋转的技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供的一种旋转平台膝关节假体,包括胫骨衬垫、胫骨托及滚动体;
所述胫骨衬垫包括衬垫底座及衬垫沟槽,所述衬垫沟槽设置在所述衬垫底座底部;
所述胫骨托包括托顶座及托沟槽,所述托沟槽设置在所述托顶座顶部;
所述衬垫底座与所述托顶座相向设置;
所述滚动体位于所述衬垫沟槽与所述托沟槽所构成的空腔内。
进一步地,所述衬垫沟槽与所述托沟槽的径向截面形状相同,且二者均为扇形。
进一步地,扇形的所述衬垫沟槽与所述托沟槽的圆心角均为A,且5°≤A≤25°。
进一步地,所述衬垫沟槽的数量为多个,且相对于所述衬垫底座的中心对称分布;
所述托沟槽的数量为多个,且相对于所述托顶座的中心对称分布。
进一步地,所述衬垫沟槽与所述托沟槽数量相同,且二者的位置相互对应。
进一步地,所述衬垫沟槽与所述托沟槽所构成的空腔的轴向截面形状为矩形。
进一步地,所述衬垫沟槽与所述托沟槽所构成的空腔的轴向截面形状为圆形。
进一步地,所述滚动体的形状与所述衬垫沟槽和所述托沟槽所构成的空腔的形状匹配。
进一步地,所述胫骨衬垫的材质为聚乙烯。
进一步地,所述胫骨托的材质为钴铬钼合金。
本发明提供的旋转平台膝关节假体,衬垫底座底部设置有衬垫沟槽,托顶座顶部设置有托沟槽,衬垫底座与托顶座相向设置,滚动体位于衬垫沟槽与托沟槽所构成的空腔内,滚动体将膝关节假体受到的各种复杂载荷进行分解并承担,并且滚动体、衬垫底座和托顶座只能在衬垫沟槽与托沟槽所构成的空腔范围内进行旋转,实现了对旋转角度的限定,解决了膝关节假体会出现过度旋转的问题,适于进行推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种旋转平台膝关节假体在第一视角下的结构示意图;
图2为本发明实施例一提供的一种旋转平台膝关节假体在第二视角下的结构示意图;
图3为本发明实施例一提供的一种旋转平台膝关节假体中胫骨托的结构示意图;
图4为本发明实施例一提供的一种旋转平台膝关节假体的局部结构剖视示意图;
图5为本发明实施例二提供的一种旋转平台膝关节假体中胫骨托的结构示意图;
图6为本发明实施例二提供的一种旋转平台膝关节假体的局部结构剖视示意图。
附图标记:
1-胫骨衬垫; 2-胫骨托; 3-滚动体;
11-衬垫底座; 12-衬垫沟槽; 21-托顶座;
22-托沟槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一:
在本实施例的可选方案中,如图1和图2所示,本实施例提供的一种旋转平台膝关节假体,包括胫骨衬垫1、胫骨托2及滚动体3;胫骨衬垫1包括衬垫底座11及衬垫沟槽12,衬垫沟槽12设置在衬垫底座11底部;胫骨托2包括托顶座21及托沟槽22,托沟槽22设置在托顶座21顶部;衬垫底座11与托顶座21相向设置;滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内。
现有的膝关节假体,在使用过程中,能够实现膝关节的旋转,但由于没有对旋转角度的限位设计,会出现意外的过度旋转,从而会导致复位困难,甚至无法复位,影响使用效果。
在本实施例中,衬垫沟槽12和托沟槽22所构成的空腔用于容纳滚动体3,滚动体3在空腔内可以实现一定范围的滚动,从而实现胫骨衬垫1相对胫骨托2的旋转运动;胫骨衬垫1的旋转中心经过设计确定,该旋转中心可以位于胫骨衬垫1内侧,也可以位于胫骨衬垫1中部。
本旋转平台膝关节假体设计为分体组装式结构,包括胫骨衬垫1、胫骨托2及滚动体3;采用“推力轴承”的设计理念,滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内,滚动体3将胫骨衬垫1受到的各种复杂载荷进行有效分解,提高假体的使用寿命;同时采用“断续沟槽”的设计理念,滚动体3、衬垫底座11和托顶座21只能在衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔范围内进行旋转,将胫骨衬垫1的旋转范围进行可控设计,使得胫骨衬垫1在有限的旋转范围内旋转,从而防止过度旋转等意外情况的发生。
并且,本旋转平台膝关节假体能够实现在屈曲过程中的流畅旋转,使置换后的膝关节更加贴近于原始的运动状态,使患者能够得到更好的本体感受,提高了使用者的生活质量。
在本实施例的可选方案中,还包括用于与人体胫骨连接的凸起;凸起设置在托顶座21底部。
在本实施例中,对患者的胫骨进行截骨,将凸起插接在胫骨上并固定;胫骨衬垫1位于胫骨与股骨之间,与其他假体或骨骼共同作用模拟人体半月板。
在本实施例的可选方案中,如图3所示,衬垫沟槽12与托沟槽22的径向截面形状相同,且二者均为扇形。
在本实施例中,定义平行于衬垫底座11底面的方向为径向、垂直于衬垫底座11底面的方向为轴向。
在本实施例的可选方案中,扇形的衬垫沟槽12与托沟槽22的圆心角均为A,且5°≤A≤25°。
在本实施例中,优选地,5°≤A≤25°,既能防止胫骨衬垫1过度旋转,又能提供充分的旋转运动角度。
在本实施例的可选方案中,衬垫沟槽12的数量为多个,且相对于衬垫底座11的中心对称分布;托沟槽22的数量为多个,且相对于托顶座21的中心对称分布。
在本实施例的可选方案中,衬垫沟槽12与托沟槽22数量相同,且二者的位置相互对应。
可以理解,滚动体3的数量与衬垫沟槽12及托沟槽22的数量相同。
在本实施例中,滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内,滚动体3、衬垫沟槽12及托沟槽22构成一组限位结构单元;多组限位结构单元将胫骨衬垫1受到的各种复杂载荷进行分解并共同承担;优选地,衬垫沟槽12与托沟槽22的数量均为2~5个,在假体使用过程中能够达到较理想的载荷分解效果。
在本实施例的可选方案中,如图4所示,衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔的轴向截面形状为圆形。
在本实施例的可选方案中,滚动体3的形状与衬垫沟槽12和托沟槽22所构成的空腔的形状匹配。
在本实施例中,对应的滚动体3则为球体状;滚动体3的直径优选为3mm~6mm。
在本实施例的可选方案中,胫骨衬垫1的材质为聚乙烯。
在本实施例中,胫骨衬垫1的材质优选为超高分子量聚乙烯,或者为聚醚醚酮等高分子材料。
在本实施例的可选方案中,胫骨托2的材质优选为钴铬钼合金。
在本实施例中,胫骨托2的材质亦可为钛合金、氧化锆基陶瓷或氧化铝基陶瓷等。
在本实施例的可选方案中,滚动体3与胫骨托2的材质相同。
在本实施例中,胫骨衬垫1、胫骨托2及滚动体3采用常规的数控加工方式成型,采用常规的检测方法检测,不存在加工和检测难度。
在本实施例的可选方案中,衬垫底座11的底面的表面粗糙度为Ra≤1.5μm,托顶座21的顶面的表面粗糙度为Ra≤0.1μm。
在本实施例中,本膝关节假体植入后,在载荷的作用下,衬垫底座11和托顶座21在相互接触,保持相对运动状态;衬垫底座11的底面的表面粗糙度优选为Ra≤1.5μm,托顶座21的顶面的表面粗糙度优选为Ra≤0.1μm,能够降低磨损,延长本膝关节假体的使用寿命。
实施例二:
在本实施例的可选方案中,本实施例提供的一种旋转平台膝关节假体,包括胫骨衬垫1、胫骨托2及滚动体3;胫骨衬垫1包括衬垫底座11及衬垫沟槽12,衬垫沟槽12设置在衬垫底座11底部;胫骨托2包括托顶座21及托沟槽22,托沟槽22设置在托顶座21顶部;衬垫底座11与托顶座21相向设置;滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内。
在本实施例中,本旋转平台膝关节假体设计为分体组装式结构,包括胫骨衬垫1、胫骨托2及滚动体3;采用“推力轴承”的设计理念,滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内,滚动体3将胫骨衬垫1受到的各种复杂载荷进行有效分解,提高假体的使用寿命;同时采用“断续沟槽”的设计理念,滚动体3、衬垫底座11和托顶座21只能在衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔范围内进行旋转,将胫骨衬垫1的旋转范围进行可控设计,使得胫骨衬垫1在有限的旋转范围内旋转,从而防止过度旋转等意外情况的发生。
在本实施例的可选方案中,如图5所示,衬垫沟槽12与托沟槽22的径向截面形状相同,且二者均为扇形。
在本实施例中,定义平行于衬垫底座11底面的方向为径向、垂直于衬垫底座11底面的方向为轴向。
在本实施例的可选方案中,扇形的衬垫沟槽12与托沟槽22的圆心角均为A,且5°≤A≤25°。
在本实施例中,优选地,5°≤A≤25°,既能防止胫骨衬垫1过度旋转,又能提供充分的旋转运动角度。
在本实施例的可选方案中,衬垫沟槽12的数量为多个,且相对于衬垫底座11的中心对称分布;托沟槽22的数量为多个,且相对于托顶座21的中心对称分布。
在本实施例的可选方案中,衬垫沟槽12与托沟槽22数量相同,且二者的位置相互对应。
可以理解,滚动体3的数量与衬垫沟槽12及托沟槽22的数量相同。
在本实施例中,滚动体3位于衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔内,滚动体3、衬垫沟槽12及托沟槽22构成一组限位结构单元;多组限位结构单元将胫骨衬垫1受到的各种复杂载荷进行分解并共同承担;优选地,衬垫沟槽12与托沟槽22的数量均为2~5个,在假体使用过程中能够达到较理想的载荷分解效果。
在本实施例的可选方案中,如图6所示,衬垫沟槽12与托沟槽22所构成的空腔的轴向截面形状为矩形。
在本实施例的可选方案中,滚动体3的形状与衬垫沟槽12和托沟槽22所构成的空腔的形状匹配。
在本实施例中,对应的滚动体3为圆柱体状;滚动体3的直径优选为3mm~6mm、高度优选为3mm~6mm。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种旋转平台膝关节假体,其特征在于,包括胫骨衬垫(1)、胫骨托(2)及滚动体(3);
所述胫骨衬垫(1)包括衬垫底座(11)及衬垫沟槽(12),所述衬垫沟槽(12)设置在所述衬垫底座(11)底部;
所述胫骨托(2)包括托顶座(21)及托沟槽(22),所述托沟槽(22)设置在所述托顶座(21)顶部;
所述衬垫底座(11)与所述托顶座(21)相向设置;
所述滚动体(3)位于所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)所构成的空腔内。
2.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)的径向截面形状相同,且二者均为扇形。
3.根据权利要求2所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,扇形的所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)的圆心角均为A,且5°≤A≤25°。
4.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述衬垫沟槽(12)的数量为多个,且相对于所述衬垫底座(11)的中心对称分布;
所述托沟槽(22)的数量为多个,且相对于所述托顶座(21)的中心对称分布。
5.根据权利要求4所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)数量相同,且二者的位置相互对应。
6.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)所构成的空腔的轴向截面形状为矩形。
7.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述衬垫沟槽(12)与所述托沟槽(22)所构成的空腔的轴向截面形状为圆形。
8.根据权利要求6或7所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述滚动体(3)的形状与所述衬垫沟槽(12)和所述托沟槽(22)所构成的空腔的形状匹配。
9.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述胫骨衬垫(1)的材质为聚乙烯。
10.根据权利要求1所述的旋转平台膝关节假体,其特征在于,所述胫骨托(2)的材质为钴铬钼合金。
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