CN107661161B - 全膝关节植入物假体组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明题为：“全膝关节植入物假体组件和方法”。本发明公开了一种全膝关节植入物假体。所述全膝关节植入物假体包括胫骨部件和股骨部件，所述胫骨部件包括一对承载表面和定位在所述承载表面之间的柱，所述股骨部件被配置成相对于所述胫骨部件旋转。所述股骨部件包括成对的髁和定位在所述成对的髁之间的凸缘，所述髁的尺寸和形状被设定成在所述承载表面上进行关节运动。当所述股骨部件处于0度屈曲时，所述凸缘在第一接触点处接合所述柱，并且当所述股骨部件处于大于0度的第一屈曲度时，所述凸缘在位于所述第一接触点外侧的第二接触点处接合所述柱。当所述股骨部件处于大于所述第一屈曲度的第二屈曲度时，所述凸缘与所述柱脱离接合。

Description

全膝关节植入物假体组件和方法

技术领域

本公开涉及骨科膝关节假体，并且更具体地，涉及与全膝关节成形手术一起使用的骨科膝关节假体。

背景技术

膝关节是人体最大的关节。执行大多数日常活动要求正常的膝关节功能。膝关节由股骨下端和髌骨构成，股骨下端在胫骨上端上旋转，髌骨在股骨末端上的凹槽中滑动。大韧带连接到股骨和胫骨以提供稳定性。长的股肌赋予膝关节力量并产生膝关节运动。

这三块骨接触处的接合表面由关节软骨覆盖，关节软骨是为骨头提供缓冲并使骨头可以轻易移动的光滑物质。该软骨填充膝关节的条件是正常膝关节功能的关键方面，并且对于医师评估是否需要进行膝关节置换至关重要。

膝关节的所有其余表面由称为滑膜的光滑薄组织衬里覆盖。该膜释放特殊的液体来润滑膝关节，使得健康膝关节中的摩擦减小至接近零。

正常情况下，所有这些组成部分协调工作。但是疾病或损伤会破坏该协调，导致疼痛、肌无力和功能降低。

除了关节表面上的光滑软骨衬里外，还有两块光滑的软骨盘在骨头末端之间的空间提供衬垫。内侧软骨盘称为内侧半月板，同时膝关节外侧的软骨盘称为外侧半月板。半月板的作用是增加股骨和胫骨之间关节的一致。半月板的重要功能还包括作为关节减震器(通过分配承重力)，以及减小关节段之间的摩擦。

在膝关节的稳定方面起重要作用的还包括四个主要韧带。内侧副韧带(MCL)和外侧副韧带(LCL)位于关节外侧的相对侧面上。前交叉韧带(ACL)和后交叉韧带(PCL)为在关节中位置更居中的韧带。ACL在关节后部连接到股骨的膝末端，并通过膝关节向下延伸至胫骨的平坦上表面的前部。ACL在内部外髁上接触股骨。当断裂时，这导致膝关节的侧面发生松弛。ACL沿对角方向经过膝关节，并且PCL沿相对方向经过，两者形成十字形状，因此得名交叉韧带。

全膝关节置换术(TKR)也称为全膝关节成形术(TKA)，是将膝关节的磨损、患病或损伤表面去除并以人造表面置换的外科手术。用于关节表面置换的材料不仅坚固耐久，而且还在产生尽可能小的摩擦的同时适于实现关节功能。

“人造关节或假体”通常具有三个部件：(1)通常由诸如钴铬或钛的金属合金之类生物相容材料制成的远端股骨部件；(2)同样由钴铬或钛合金制成的近端胫骨部件；以及设置在上述两个部件之间通常由聚乙烯之类的塑性材料制成的承载部件。

在全膝关节成形术(TKA)中，有三种主要类型的植入物：第一种主要类型为保留后交叉韧带(PCR)型全膝关节形成手术，其中外科医生保留后交叉韧带而牺牲前交叉韧带。第二种主要类型为后稳定(PS)全膝关节形成手术，其中外科医生同时牺牲前交叉韧带(ACL)和后交叉韧带(PCL)。在PS TKA中，通过使用凸缘/柱机构将后稳定引入TKA中。第三种主要类型为牺牲后交叉韧带(PCS)型TKA，其中外科医生同时牺牲ACL和PCL，但不使用凸缘/柱机构提供后稳定。该TKA类型而是使用聚乙烯中的约束来稳定前后移动。

上述三种主要类型的TKA植入物中的任何者均可以具有固定轴承(FB)设计或活动轴承(MB)设计。在固定轴承设计中，使用锁紧装置将聚乙烯插入物压塑或固定在胫骨托中。在活动轴承设计中，聚乙烯插入物可以自由旋转、平移或同时旋转和平移。

尽管已知道，膝关节形成手术是所提供的最一贯成功的外科手术之一，但仍有改进的空间。例如，安装全膝关节形成系统时会牺牲ACL，并且这样做还会对某些患者造成负面临床影响。

ACL的作用是在伸直最后阶段和完全伸直时沿向前方向拉伸股骨。连接到股骨的外髁的ACL还用作固定装置，并且保持外髁与外侧半月板接触。PCL在弯曲程度增加时沿向后方向拉伸股骨。PCL还用作股骨的内髁上的固定装置，保持内髁与内侧半月板接触。这两个韧带对于膝关节的稳定都非常重要，尤其是在身体接触运动和涉及快速改变方向和扭曲及回转移动的运动中。因此，ACL的撕裂或缺失对于膝关节的稳定性和功能性有严重影响。在其它骨科手术领域，对于撕裂的ACL，外科医生通常推荐ACL置换外科手术，因为如果没有ACL，股胫关节变得不稳定。人们认为该不稳定会造成半月板和软骨损伤。不幸的是，在TKA中会牺牲ACL。

人们已尝试设计保留ACL的TKA，但这些规程通常很难执行并且通常损害到ACL的功能。对之前保留ACL的TKA设计进行了荧光镜检查的研究，报告显示这些患者难以实现完全伸展并且在负重条件下膝关节屈曲90度时通常经历非常紧绷的膝。这可能是由于膝关节因保留交叉韧带而变得过度僵硬，但患者的几何髁形状已被改变。牺牲ACL导致关节松弛，从而使得股骨因患者髁形状改变而自由运动。

已知的TKA植入物诸如PS和PCR TKA提供后稳定，但不提供前稳定。因此，需要这样的TKA植入物：在以外科手术方法移除ACL(即缺失)后提供前稳定同时还适应保留下来的PCL。

发明内容

根据本公开的一个方面，全膝关节植入物假体包括股骨部件，其包括成对的髁和定位在该成对的髁之间的凸缘。该凸缘具有凸曲面，当在第一平面上观察股骨部件时凸曲面的中心点从股骨部件的中心线侧向偏离。应当理解，第一平面可对应于患者身体的横贯平面。全膝关节植入物假体还包括胫骨部件，其包括内侧承载表面、外侧承载表面、以及定位在内侧承载表面与外侧承载表面之间的柱。该柱具有的曲面成一定角度，以在第一平面上观察胫骨部件时面向内侧承载表面并且远离外侧承载表面。股骨部件被配置成在完全伸展位置与完全屈曲位置之间相对于胫骨部件旋转，并且凸缘和柱的尺寸、形状和位置被设定成使得当股骨部件处于完全伸展位置时，凸缘在柱曲面上的接触点处接合柱。当股骨部件从完全伸展位置向完全屈曲位置旋转时，凸缘和柱的尺寸、形状和位置被设定成使得接触点沿着柱的曲面侧向移动。凸缘和柱的尺寸、形状和位置还被设定成使得当股骨部件处于完全屈曲位置时，凸缘与柱脱离接合。

在一些实施方案中，当在第一平面上观察胫骨部件时，胫骨部件可具有内-外中心线，并且当在第一平面上观察胫骨部件时，柱可具有从胫骨部件的内-外中心线侧向偏离的内-外中心线。

在一些实施方案中，柱的曲面可限定具有中心点的弧线，当在第一平面上观察胫骨部件时中心点位于柱的内-外中心线上。在一些实施方案中，弧线是凸的。在一些实施方案中，弧线可具有从原点延伸的半径，原点在侧向上从柱的内-外中心线偏离。半径可偏离等于小于6mm的距离。在其它实施方案中，距离可小于或等于12mm。

另外，在一些实施方案中，内侧承载表面可包括最远点，并且可在前后方向上于中心点与内侧承载表面的最远点之间限定距离。距离可大于0mm并且小于或等于约10mm。在其它实施方案中，距离可大于0mm并且小于或等于约15mm。

在一些实施方案中，柱的内-外中心线可在外侧方向上从胫骨部件的内-外中心线偏离等于小于6mm的距离。在其它实施方案中，距离可小于或等于12mm。

在一些实施方案中，当在垂直于第一平面延伸的第二平面上观察胫骨部件时，柱的曲面可限定凹曲线。应当理解，第二平面可对应于患者身体的纵分平面。在一些实施方案中，凹曲线可由在3mm至25mm范围内的半径限定。在其它实施方案中，距离可在3mm至30mm的范围内。在一些实施方案中，当在第一平面上观察胫骨部件时，曲面可限定凸曲线。

在一些实施方案中，内侧承载表面和外侧承载表面可为非对称的。另外，在一些实施方案中，外侧承载表面可比内侧承载表面平坦。

根据另一方面，全膝关节植入物假体包括胫骨部件和股骨部件，胫骨部件包括一对承载表面和定位在承载表面之间的柱，股骨部件被配置成相对于胫骨部件旋转。股骨部件包括成对的髁和定位在该成对的髁之间的前凸缘，髁的尺寸和形状被设定成可在承载表面上进行关节运动。当股骨部件处于0度屈曲时，凸缘在第一接触点处接合柱，当股骨部件处于大于0度的第一屈曲度时，凸缘在位于第一接触点外侧的第二接触点处接合柱。另外，当股骨部件处于大于第一屈曲度的第二屈曲度时，凸缘与柱脱离接合。

在一些实施方案中，当在第一平面上观察胫骨部件时，柱可具有内-外中心线，第一接触点可位于内-外中心线的内侧，第二接触点可位于内-外中心线的外侧。

在一些实施方案中，当在第一平面上观察胫骨部件时，胫骨部件可具有内-外中心线。当在第一平面上观察胫骨部件时，柱的内-外中心线可从胫骨部件的内-外中心线侧向偏离。

另外，在一些实施方案中，凸缘可包括被配置成用于在第一接触点和第二接触点处接合柱的前表面的后表面。当在第一平面上观察股骨部件时，凸缘的后表面可限定凸曲线，当在第一平面上观察股骨部件时，柱的前表面可限定凸曲线。

在一些实施方案中，当在与第一平面正交定位的第二平面上观察胫骨部件时，柱的前表面可限定凸曲线。在一些实施方案中，由凸缘限定的凸曲线可具有中心点，当在第一平面上观察股骨部件时该中心点从股骨部件的中心线侧向偏离。

在一些实施方案中，凸缘可被配置成接合柱的前表面，该柱成角度以面向承载表面对的内侧承载表面并且远离承载表面对的外侧承载表面。

附图说明

具体地参考以下附图进行详细说明，其中：

图1为提供前稳定的置换膝关节假体的示例性实施方案的分解透视图；

图2为示出图1的置换膝关节假体的分解正视图；

图3为沿图1的线3-3截取的横截面正视图，示出图1和图2的置换膝关节假体的股骨部件；

图4为沿图2的线4-4截取的横截面平面图，在垂直于图3所示平面延伸的平面上示出图1的置换膝关节假体的股骨部件；

图5为示出图1的置换膝关节假体的胫骨部件的平面图；

图6为沿图2的线6-6截取的横截面平面图，示出图1的置换膝关节假体的胫骨部件；

图7为沿图1的线7-7截取的正视图，在垂直于图5所示平面延伸的平面上示出图1和图2的置换膝关节假体的胫骨部件；

图8为图1的置换膝关节假体的正视图，示出股骨部件和胫骨部件在屈曲范围内的相对位置；

图9为横截面正视图，示出约0度屈曲的图1的置换膝关节假体；

图10为横截面平面图，示出在垂直于图9的平面上延伸的平面上约0度屈曲的图9的置换膝关节假体；

图11为类似于图9的横截面正视图，示出约7.5度屈曲的置换膝关节假体；

图12为类似于图10的横截面平面图，示出约7.5度屈曲的置换膝关节假体；

图13为类似于图9和图11的横截面正视图，示出约15度屈曲的置换膝关节假体；

图14为类似于图10和图12的横截面平面图，示出约15度屈曲的置换膝关节假体；

图15为图1的置换膝关节假体的平面图，示出股骨部件和胫骨部件在屈曲范围内的相对位置；

图16为图1的置换膝关节假体的胫骨部件的前部透视图；

图17为股骨部件的另一个示例性实施方案的平面图；以及

图18为沿图17的线18-18截取的横截面正视图，示出股骨部件。

具体实施方式

虽然本发明的概念易于具有各种修改形式和替代形式，但本发明的具体示例性实施方案已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明的概念限制为所公开的具体形式，而是相反，本发明的目的在于涵盖所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

在整篇说明书中，当涉及本文所述的整形外科植入物和整形外科手术器械以及患者自然解剖结构时，可能会用到表示解剖学参考的术语，例如前、后、内侧、外侧、上、下等。这些术语在解剖学研究和整形外科领域都具有公知的含义。除非另外说明，否则在书面具体实施方式和权利要求中使用的这些解剖参考术语旨在与其熟知的含义一致。

下文所述和所示的本发明的示例性实施例涵盖膝关节假体和膝关节组成部分，以及植入和重建膝关节的方法。当然，对于本领域中的普通技术人员将显而易见的是，下文所讨论的优选实施例本质上为示例性的，并且可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下重新构造。然而，为了清晰和准确，下文所述的示例性实施例可以包括可选步骤、方法和结构，普通技术人员应将其认识为不是要符合本发明的范围所要求的必需条件。

现在参见图1，示出了与全关节成形术一起使用的整形膝关节植入物10的示例性实施方案。植入物10包括股骨部件12和胫骨部件14，胫骨部件被配置成使股骨部件12能够在屈曲范围内进行关节运动。在该示例性实施方案中，胫骨部件14包括被配置成能够附接至例如适于固定至胫骨近侧端部的胫骨托(未示出)的胫骨托插入物18。此类托可包括被配置成接收在胫骨髓腔内的杆。应当理解，托可提供固定轴承接口以锁定胫骨托插入物18与胫骨托的取向，或提供活动轴承接口以使胫骨托插入物18能够独立于胫骨托移动。另外，在其它实施方案中，胫骨托和胫骨托插入物可组合成单个一体部件。

股骨部件12示例性地由诸如钴铬或钛的金属材料制成，但在其它实施方案中，可由诸如陶瓷材料、聚合材料、生物工程材料或相似的其它材料制成。胫骨托插入物18示例性地由聚合物材料(例如，超高分子量聚乙烯(UHMWPE))制成，但在其它实施方案中可由其它材料(诸如，陶瓷材料、金属材料、生物工程材料等)制成。

如图1所示，股骨部件12示例性地为保留后交叉韧带型整形股骨部件，其包括外髁22与内髁24之间的后侧间断或间隙20，以使股骨部件能在最大伸展与最大屈曲之间旋转，而不撞击全关节成形术保留下来的后交叉韧带(PCL)。相反，在全膝关节形成手术中会牺牲或移除前交叉韧带(ACL)。本领域的技术人员熟知保留后交叉韧带导致的后侧约束，而本领域的技术人员还熟知前交叉韧带的缺失导致的前侧约束的缺失。

示例性股骨部件12包括成对的髁22,24，每个均具有弓形形状以使股骨能相对于胫骨平滑旋转。通常，股骨部件包括前侧部分26和后侧部分28，其由图1中的虚线假想边界线29所示。前侧部分26包括前侧外表面30，该外表面具有适于接收髌骨部件的至少一部分的凹陷32。凹陷32标示各个髁22,24形成的开始位置。从正面30的顶部或最上部分向下沿着正面的轮廓，弯曲性质开始成形并过渡到各个髁22,24中。随着髁22,24的形状变得更加明确，髁彼此分离，这由在凹陷32的远侧端部处形成的弓形桥34(见图3)标示。在例示性实施方案中，弓形桥34在髁22,24之间限定间隙20的前端。股骨部件12还包括定位在弓形桥34的后上侧的前凸缘36。如下文更详细地描述，前凸缘36被配置成接合胫骨部件14的柱38。

股骨部件12的前侧外表面30包括被配置成接合髌骨部件的对应表面的关节运动表面48。关节运动表面48限定凹陷32并包括弓形桥34。在拱形桥处，关节运动表面48分为内髁22的内侧关节运动表面50和外髁24的外侧关节运动表面52。表面50,52被配置成分别与胫骨部件14的对应承载表面54,56接合并在其上进行关节运动。髁22,24的关节运动表面50,52变平，并且从前侧到后侧不呈现均匀的弓形形状。另外，如图1所示，內髁22具有大于外髁24的最大内-外宽度的最大内-外宽度。然而，在例示性实施方案中，间隙20具有大致均匀的宽度，从而导致髁的内形状和轮廓大致相同。

如图3和图4所示，股骨部件12的前凸缘36具有后表面60，当在图3所示的可能对应于植入有股骨部件12的患者身体的纵分平面的平面上观察股骨部件时，后表面为弓形的或倒圆的。在例示性实施方案中，当在图3的平面上观察时表面60限定凸曲线62，但应当理解，在其它实施方案中凸缘表面可限定凹曲线。在另外其它实施方案中，凸缘表面可对基本上平坦或平面的凸缘限定基本上直的线。如上所述，前凸缘36定位在弓形桥34的后上侧。如图3所示，前凸缘36经由在髁22,24之间从弓形桥34向上延伸的连接表面64连接至弓形桥34。

当在图3的平面上观察时，股骨部件12的内侧关节运动表面50限定从内侧关节运动表面50的最远点68延伸至最上点70的弓形线66。在例示性实施方案中，内侧关节运动表面50的最远点68位于具有边界线29的平面上，边界线用于标记将股骨部件12分割成前侧部分26和后侧部分28。如图3所示，内侧表面50的最后点72定位在内侧关节活动表面50的最远点68的前面。这样，前凸缘36便整个定位在股骨部件12的前侧部分26。

如图3所示，曲线62(以及因此图3的平面中的表面60)具有从原点82延伸的半径80，该原点定位在内侧关节活动表面50的最远点68的前上侧。一对距离84,86分别在前后方向和上下方向上限定在点68与原点82之间。在例示性实施方案中，前后距离84等于约6.25mm。普通技术人员将理解，本文所用的术语“约”说明假体部件的制造和使用中存在典型制造公差或测量公差。示例性制造公差包括0.1毫米。在其它实施方案中，原点82与内侧表面50的最远点68之间的前后距离84可在与0mm至约12mm的范围内。

在例示性实施方案中最远点68与原点82(以及最远点与凸缘36的最后点72)之间的上下距离86等于约12.25mm。在其它实施方案中，距离86可在约5mm至约20mm的范围内。表面60的半径80例示性地等于约3mm，但在其它实施方案中，半径80可在约1mm至约6mm的范围内。在另外其它实施方案中，半径80可大于6mm。应当理解，在其它实施方案中，半径80和距离84,86可比这些范围更大或更小，这取决于具体患者的身体条件。

现在参见图4，例示性地示出当在垂直于图3所示的可能对应于植入有股骨部件12的患者身体的横向平面的平面延伸的平面上观察时，凸缘36的表面60为弓形的或倒圆的。在例示性实施方案中，表面60限定凸曲线90，当在图4所示的平面上观察时该凸曲线从内侧端部74延伸至外侧端部76。应当理解，在其它实施方案中表面可在横向平面上限定凹曲线。在另外其它实施方案中，后表面可对基本上平坦或平面的凸缘限定基本上直的线。如上所述，当在纵分平面或横向平面上观察时，凸缘36均为凸和弯曲的。应当理解，在其它实施方案中，凸缘36可在这些平面中包括凸表面、凹表面和/或平坦表面的任何组合。例如，在一些实施方案中，当在纵分平面上观察时凸缘36可为凸的，并且在横向平面上观察时为凹的。

如图4所示，曲线90(以及因此图4所示平面中的后表面60)具有从原点94延伸的半径92。在例示性实施方案中，表面60的半径92等于约33mm。在其它实施方案中，半径92可在约10mm至约33mm的范围内。在另外其它实施方案中，半径92可大于33mm。

如图4所示，股骨部件12具有在前后方向上延伸的内-外中心线96。在例示性实施方案中，原点94在侧向上从中心线96偏离内-外距离98。距离98等于约3mm。在其它实施方案中，原点94与中心轴线682之间的距离98可在约0mm至约6mm的范围内。在另外其它实施方案中，距离688可大于6mm。

在例示性实施方案中，最后点72为凸缘36的表面60的内-外中点。如图4所示，最后点72从中心线96偏离相同的距离98。因此，表面60(以及因此凸缘36)从中心线96侧向偏离。应当理解，在其它实施方案中，凸缘表面的最后点可比原点94从中心线96偏离更少或更多。例如，原点94可从中心线96偏离，同时凸缘表面的最后点与中心线96相交。还应当理解，在其它实施方案中，半径92和距离98可大于或小于这些范围，这取决于具体患者的身体条件。

在例示性实施方案中，间隙20的中心线同样从股骨部件12的中心线96偏离相同的距离98。这样，间隙20在股骨部件12中侧向偏置。应当理解，在其它实施方案中，距离98可大于或小于这些范围，这取决于具体患者的身体条件。在其它实施方案中，与股骨部件12的其它结构相比，间隙20的中心线从中心线偏离不同的距离。在另外其它实施方案中，间隙20的中心线可完全不偏离。

回到图1，植入物10还包括胫骨托插入物18。如上所述，胫骨托插入物18包括适于接收和接合股骨部件12的髁22,24的承载表面54,56。两个承载表面54,56由从胫骨托插入物18竖立的柱38部分地彼此分开。在该示例性实施方案中，柱38与胫骨托插入物18一体形成。然而，应当理解，柱38可以从胫骨托插入物18分开，并且其位置与胫骨托插入物的位置/运动无关。

柱38具有前表面或壁100，其被配置成在植入物10(以及因此膝关节)完全伸展和部分屈曲时，接合股骨部件12的凸缘36的后表面60。如图2所示，柱38还包括弯曲的前侧部分102，其尺寸被设定成可确保凸缘36正确地从柱38脱离接合。应当理解，柱38可包括尺寸和形状被设定成可确保凸缘36正确地从柱38脱离接合的其它结构。

承载表面54,56为例示性的凹表面。另外，如图2所示，表面54,56为非对称的并且在随着它们向前前进而分开之前共用共同的后侧几何结构，其中外侧表面56具有比内侧表面54平坦的前侧部分。在例示性实施方案中，内侧表面54具有邻近表面54,56的几何结构开始分开的位置的最远点112。应当理解，在其它实施方案中，表面54,56可为对称的并且具有基本上相同的几何结构。

现在参见图5，在前后方向上延伸的内-外中心线116表示胫骨插入物18的内-外中线。在前后方向上延伸的另一个内-外中心线118表示柱38的内-外中线。在例示性实施方案中，柱中心线118从插入物18的中心线116偏离并平行于其延伸。距离120限定在线116与118之间；在例示性实施方案中，距离120等于约3mm，使得柱的线118(以及因此柱38自身)在侧向上从中心线116偏离。在其它实施方案中，距离120可在约0mm至约6mm的范围内。在另外其它实施方案中，距离120可大于6mm。

如图5所示，前壁100定位在内侧承载表面54的最远点112的前面，内侧承载表面位于具有边界线29的平面上。这样，前壁100便整个定位在胫骨部件18的前侧部分。在例示性实施方案中，在前后方向上延伸的距离130限定在最远点112与前壁100之间。距离130例示性地等于约6mm；在其它实施方案中，距离130可在0mm至10mm的范围内。在另外其它实施方案中，距离可大于10mm。

在例示性实施方案中，当在横向平面上观察柱38时，柱38的前壁100为弓形的或倒圆的。如图6所示，当在横向平面上观察时，前壁100限定凸曲线或凸弧线140，但应当理解在其它实施方案中，前壁可限定凹弧线。在另外其它实施方案中，凸缘表面可对基本上平坦或平面的表面限定基本上直的线。

弧线140(以及因此横向平面中的前壁100)具有从原点144延伸的半径142。如图6所示，在内-外方向上延伸的距离146限定在原点144与柱中心线118之间。在例示性实施方案中，距离146等于约1.2mm，使得原点144在侧向上从柱中心线118偏离。在其它实施方案中，距离146可等于约0mm至约6mm。在另外其它实施方案中，距离可大于6mm。

由于距离120,146的组合，原点144从胫骨插入物18的中心线116侧向偏离约4.2mm。在其它实施方案中，原点144的偏离范围可为约0mm至约12mm。

如图6所示，前壁100的半径142例示性地等于约15mm，但在其它实施方案中，半径142可在约10mm至约15mm的范围内。在另外其它实施方案中，半径可大于15mm。应当理解，在其它实施方案中，半径142和距离120,130和146可比这些范围大或小，这取决于特定患者的身体条件。

在例示性实施方案中，柱38的前壁100朝内侧承载表面54成角。如图6所示，由前壁100限定的弧线140在点150处与柱中心线118相交，并且假想直线152从原点144延伸穿过点150，使得角α限定在假想直线152与柱中心线118之间。在例示性实施方案中，角α等于约4.6度，这表示前壁100朝内侧承载表面54成角的量。

现在参见图7，当在纵分平面上观察胫骨部件时，胫骨部件14的前壁110为弓形的或倒圆的。在例示性实施方案中，当在纵分平面上观察时，前壁100限定凹曲线160，但应当理解在其它实施方案中，前壁可限定凹曲线。在另外其它实施方案中，前壁可对基本上平坦或平面的柱限定基本上直的线。

曲线160(以及因此前壁100)具有从原点164延伸的半径162。前壁100的半径162例示性地等于约25mm，但在其它实施方案中，半径162可在约3mm至约25mm的范围内。在另外其它实施方案中，半径可大于25mm。应当理解，在其它实施方案中，半径可比这些范围大或小，这取决于具体患者的身体条件。

现在参见图8至图16，股骨部件12被配置成在使用期间在胫骨插入物18上进行关节运动。在预定的屈曲范围内，股骨部件12的凸缘36接触胫骨插入物18的柱38。例如，当植入物10处于较大屈曲度时，凸缘36不与柱38接触。然而，当植入物处于拉伸状态或以其它方式不屈曲(例如约0度屈曲)时，凸缘36被配置成接触柱38，以引起股骨部件12相对于胫骨插入物18发生轴向旋转并且通常向前牵拉胫骨部件12。

在图9和图10中，示出的股骨部件12的前凸缘36以约0度屈曲与胫骨柱38的前壁100接触。如图10所示，接触点200限定于前壁100上凸缘36接合胫骨柱38处的点。接触点200例示性地位于柱38的内-外中心线118的内侧，股骨部件12朝组件的内侧在胫骨插入物18上成角，使得股骨部件的中心线96相对于柱中心线118和胫骨插入物中心线116成锐角延伸。胫骨柱38与股骨部件12的间隙20侧向偏离。

随着股骨部件12在约0度屈曲与约7.5度屈曲之间进行关节运动，股骨部件12相对于胫骨插入物18侧向旋转，并且凸缘36与柱38之间的接触点沿着前壁100在屈曲期间侧向移动，如图12所示。如图11所示，接触点202限定于前壁100上凸缘36接合胫骨柱38处的点。接触点202的位置更靠近柱38的内-外中心线118，但接触点202仍然位于该线的内侧。股骨部件12朝组件的内侧在胫骨插入物18上成角，但更小的角限定在股骨部件的中心线96与柱中心线118和胫骨插入物中心线116之间。胫骨柱38与股骨部件12的间隙20侧向偏离。

随着股骨部件12在约7.5度屈曲与约15度屈曲之间进行关节运动，股骨部件12继续相对于胫骨插入物18侧向旋转，并且凸缘36和柱38之间的接触点沿着前壁100在屈曲期间侧向移动，如图14所示。如图13所示，接触点204限定于前壁100上凸缘36接合胫骨柱38处的点。接触点204例示性地大约位于柱38的内-外中心线118上。应当理解，在其它实施方案中，点204可位于柱38的内-外中心线118的侧面。在此类实施方案中，股骨部件12朝组件的外侧在胫骨插入物18上成角，使得股骨部件的中心线96相对于柱中心线118和胫骨插入物中心线116成锐角延伸。然而在例示性实施方案中，股骨部件12定位在胫骨插入部18上，使得其中心线96大致平行于胫骨插入物中心线116延伸，如图14所示。胫骨柱38仍然与股骨部件12的间隙20侧向偏离。

如上所述，随着股骨部件12从完全伸展(约0度屈曲)至约15度屈曲进行关节运动，部件12以图15中的箭头210所指的方向相对于胫骨插入物18旋转。在例示性实施方案中，这种旋转致使股骨部件12从其面向组件内侧的位置212旋转至股骨部件12面向向前方向的位置214。这种旋转用于减小患者膝关节的内外翻松弛。例示性实施方案允许在与0度屈曲与约15度屈曲之间大约15度的总旋转。

如上所述，随着股骨部件12从约0度屈曲向约15度屈曲进行关节运动，凸缘36接触柱38的位置侧向移动。如图16所示，接触点(包括点200,202,204)在柱38的前壁100上限定弧线218。凸缘36随着股骨部件12沿弧线218移动。

现在参见图17和图18，示出了股骨组件302的另一个实施方案。股骨部件302与上述股骨部件12基本上相同。与股骨部件12不同的是，连接弓形桥34和凸缘36的表面654被省去。如图17-18所示，狭槽310限定在弓形桥624与前凸缘626之间以分隔这些部件。

如上所述，股骨部件的凸缘和胫骨部件或插入物的柱从这些部件各自的中心线在侧向上偏离。应当理解，在其它实施方案中，股骨部件的凸缘可在胫骨部件的柱侧向偏离的情况下，在股骨部件的中心线上居中。在此类实施方案中，凸缘宽度大于柱宽度。

在阅读了上述描述和发明摘要之后，本领域中的普通技术人员将认识到，尽管本文所述方法和装置构成了本发明的示例性实施例，但本文包含的发明并不限于该精确实施例，并且在不脱离权利要求限定的本发明的范围的前提下，可以对这些实施例进行修改。另外，应当理解，本发明由权利要求限定，并且并非意图使描述本文陈述的示例性实施例的任何限制或条款合并到对任何权利要求条款的解释中，除非此类限制或条款得到了明确陈述。同样，应当理解，符合任何权利要求的范围并不要求必须满足本文所公开的发明的任何或全部已确定优点或目标，因为本发明由权利要求限定，并且可能存在本发明固有和/或未预见的优点，即使这些优点可能未在本文中明确讨论。

Claims (20)

1.一种全膝关节植入物假体，包括：

股骨部件，所述股骨部件包括成对的髁和定位在所述成对的髁之间的凸缘，所述凸缘具有凸曲面，所述凸曲面包括中心点，当在第一平面上观察所述股骨部件时所述中心点从所述股骨部件的中心线侧向偏离，以及

胫骨部件，所述胫骨部件包括内侧承载表面、外侧承载表面、以及定位在所述内侧承载表面与所述外侧承载表面之间的柱，所述柱具有曲面，所述曲面成角度，以在所述第一平面上观察所述胫骨部件时面向所述内侧承载表面并且远离所述外侧承载表面，

其中所述股骨部件被配置成在完全伸展位置与完全屈曲位置之间相对于所述胫骨部件旋转，并且所述凸缘和所述柱的尺寸、形状和位置被设定成使得当所述股骨部件处于所述完全伸展位置时，所述凸缘在所述柱的所述曲面上的接触点处接合所述柱，并且

其中当所述股骨部件从所述完全伸展位置向所述完全屈曲位置旋转时，所述凸缘和所述柱的尺寸、形状和位置被设定成使得所述接触点沿着所述柱的所述曲面侧向移动，并且当所述股骨部件处于所述完全屈曲位置时所述凸缘与所述柱脱离接合。

2.根据权利要求1所述的全膝关节植入物假体，其中：

当在所述第一平面上观察所述胫骨部件时，所述胫骨部件具有内-外中心线，并且

当在所述第一平面上观察所述胫骨部件时，所述柱具有从所述胫骨部件的所述内-外中心线侧向偏离的内-外中心线。

3.根据权利要求2所述的全膝关节植入物假体，其中所述柱的所述曲面限定具有中心点的弧线，当在所述第一平面上观察所述胫骨部件时所述中心点位于所述柱的所述内-外中心线上。

4.根据权利要求3所述的全膝关节植入物假体，其中所述弧线是凸的。

5.根据权利要求3所述的全膝关节植入物假体，其中：

所述内侧承载表面包括最远点，并且

在前后方向上在所述中心点与所述内侧承载表面的所述最远点之间限定一距离，所述距离大于0mm并且小于或等于10mm。

6.根据权利要求3所述的全膝关节植入物假体，其中所述弧线具有从原点延伸的半径，所述原点在侧向上从所述柱的所述内-外中心线偏离。

7.根据权利要求6所述的全膝关节植入物假体，其中所述半径偏离等于小于6mm的距离。

8.根据权利要求2所述的全膝关节植入物假体，其中所述柱的所述内-外中心线在侧向上从所述胫骨部件的所述内-外中心线偏离等于小于6mm的距离。

9.根据权利要求1所述的全膝关节植入物假体，其中当在垂直于所述第一平面延伸的第二平面上观察所述胫骨部件时，所述曲面限定凹曲线。

10.根据权利要求9所述的全膝关节植入物假体，其中所述凹曲线由在3mm至25mm范围内的半径限定。

11.根据权利要求9所述的全膝关节植入物假体，其中当在所述第一平面上观察所述胫骨部件时，所述曲面限定凸曲线。

12.根据权利要求1所述的全膝关节植入物假体，其中所述内侧承载表面和所述外侧承载表面为非对称的。

13.根据权利要求12所述的全膝关节植入物假体，其中所述外侧承载表面比所述内侧承载表面平坦。

14.一种全膝关节植入物假体，包括：

胫骨部件，所述胫骨部件包括成对的承载表面和定位在所述承载表面之间的柱，以及

股骨部件，所述股骨部件被配置成相对于所述胫骨部件旋转，所述股骨部件包括(i)成对的髁和(ii)定位在所述成对的髁之间的前凸缘，所述髁的尺寸和形状被设定成在所述承载表面上进行关节运动，并且

其中(i)当所述股骨部件处于0度屈曲时，所述凸缘在第一接触点接合所述柱，(ii)当所述股骨部件处于大于0度的第一屈曲度时，所述凸缘在位于所述第一接触点外侧的第二接触点处接合所述柱，并且(iii)当所述股骨部件处于大于所述第一屈曲度的第二屈曲度时，所述凸缘与所述柱脱离接合。

15.根据权利要求14所述的全膝关节植入物假体，其中：

当在第一平面上观察所述胫骨部件时，所述柱具有内-外中心线，

所述第一接触点位于所述内-外中心线的内侧，并且

所述第二接触点位于所述内-外中心线的外侧。

16.根据权利要求14所述的全膝关节植入物假体，其中当在第一平面上观察所述胫骨部件时，所述胫骨部件具有内-外中心线，并且当在所述第一平面上观察所述胫骨部件时，所述柱的所述内-外中心线从所述胫骨部件的所述内-外中心线侧向偏离。

17.根据权利要求14所述的全膝关节植入物假体，其中：

所述凸缘包括后表面，所述后表面被配置成在所述第一接触点和所述第二接触点处接合所述柱的前表面，

当在第一平面上观察所述股骨部件时，所述凸缘的所述后表面限定凸曲线，并且

当在所述第一平面上观察所述股骨部件时，所述柱的所述前表面限定凸曲线。

18.根据权利要求17所述的全膝关节植入物假体，其中当在与所述第一平面正交定位的第二平面上观察所述胫骨部件时，所述柱的所述前表面限定凹曲线。

19.根据权利要求18所述的全膝关节植入物假体，其中由所述凸缘限定的所述凸曲线具有中心点，当在第一平面上观察所述股骨部件时所述中心点从所述股骨部件的中心线侧向偏离。

20.根据权利要求14所述的全膝关节植入物假体，其中所述凸缘被配置成接合所述柱的前表面，所述柱成角度以面向所述承载表面对的内侧承载表面并且远离所述承载表面对的外侧承载表面。

Images