CN109745155B - 一种运动导向型胫骨平台衬垫及胫骨平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械设计领域，尤其涉及一种运动导向型胫骨平台衬垫及胫骨平台，其包括衬垫本体，衬垫本体内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线。胫骨平台组件包括胫骨平台及胫骨平台衬垫。本发明提供的产品可以提高股骨髁部件与胫骨平台衬垫的匹配度且减小接触压力及限制性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械设计领域，尤其涉及一种运动导向型胫骨平台衬垫及胫骨平台。
背景技术
对于TKA(全膝置换)假体，设计理念为运动控制型设计，由于术中切除了前后交叉韧带，这将改变正常膝关节活动，通过假体凸轮-立柱(cam-post)机制实现股骨髁屈曲过程中后滚的活动。对于UKA(单间室置换)假体，设计理念为运动导向型，由于术中需保留韧带等软组织的完整性，膝关节正常活动没有受到改变，故而，单间室膝关节假体需为低限制型设计。股骨髁部件与半月板的匹配度是衡量关节面对应关系的重要参数，匹配度越高，关节面越大，关节的接触压力也就越小，理论上摩擦也会越小，但是高匹配将带来高限制性，活动度也会大大降低，在膝关节滚动、滑动和内外翻、内外旋的多维运动中应力将向假体和骨的界面转移，增加假体与骨界面间的剪切应力，进而造成松动的几率加大；若股骨髁与关节面的匹配度太低，即衬垫关节面为平面，则股骨髁的活动性将大大增加，但是将增加衬垫关节面的接触应力，从而增加衬垫的磨损。因此，在匹配度和活动度这一对矛盾中需要寻求一个平衡点，以较高的匹配度来减少摩擦，同时又能给股骨部件在胫骨关节面上具有一定的自由度，实现后滚。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供股骨髁部件与半月板的匹配度高且接触压力及限制性小的一种运动导向型胫骨平台衬垫及胫骨平台。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种运动导向型胫骨平台衬垫，其包括衬垫本体，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线。
进一步，衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘。
胫骨平台组件，其包括胫骨平台及胫骨平台衬垫，所述胫骨平台衬垫包括衬垫本体，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线，所述胫骨平台包括胫骨支撑平台及固定设于胫骨支撑平台底部的胫骨平台龙骨，所述胫骨支撑平台包括胫骨支撑平台底板及胫骨支撑平台围板，所述胫骨支撑平台围板与衬垫本体的下端面侧壁相配合，且设有与衬垫本体的安装凸起相配合的安装凹槽，所述衬垫本体放置于胫骨支撑平台围板内，且衬垫本体的安装凸起卡设于胫骨支撑平台围板的安装凹槽内。
进一步，胫骨平台衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘，胫骨支撑平台围板内壁前端设有弧形凹槽。
本发明的有益效果
一种运动导向型胫骨平台衬垫，胫骨平台衬垫最低点D位于衬垫中心偏后位置，可以更好的实现假体高屈曲，从矢状面上看，若胫骨平台凹的最低点位于衬垫中心偏后位置，在高屈曲状态时，接触点可以保证接触点充分后移，保证屈曲的范围，可以更好的实现假体高屈曲。
胫骨平台衬垫矢状面前端半径小于胫骨平台衬垫矢状面后端半径，可以限制股骨向前的位移，特别是屈曲初期后十字韧带没有达到最紧张的时候；同时又能给股骨部件在胫骨关节面上具有一定的自由度，确保高屈曲时股骨的后滚。
胫骨平台衬垫在冠状面上为圆弧形，胫骨平台衬垫冠状面半径较胫骨平台衬垫矢状面前端半径和胫骨平台衬垫矢状面后端半径小，可以降低接触应力，减少磨损，同时，形成中心路径松弛，降低股骨在衬垫表面滚动、滑动与旋转时的阻力，而使胫骨平台衬垫轨迹线为一条空间曲线，在俯视图方向为圆弧-直线相切线，在矢状面为双半径相切曲线，从而在股骨髁部件与胫骨平台衬垫的匹配度和活动度这一对矛盾中以较高的匹配度来降低磨损，增加活动度。
胫骨平台组件通过胫骨支撑平台围板与衬垫本体的下端面侧壁相配合，衬垫本体放置于胫骨支撑平台围板内，且衬垫本体的安装凸起卡设于胫骨支撑平台围板的安装凹槽内，安装完成后，衬垫本体的下端面位于胫骨支撑平台围板内，上端面位于胫骨支撑平台围板上方，安装方便且配合良好，能够锁定在胫骨支撑平台围板内，防止植入人体后在运动及受力情况下胫骨平台衬垫发生脱位，从而降低翻修的可能性。
胫骨平台内侧壁前端弧形凹槽便于术中及术后医生将平台垫从平台围板取出。
衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘，避免衬垫植入由于边缘锋利导致的软组织损伤。
附图说明
图1为本发明衬垫本体结构示意图；
图2为本发明胫骨平台组件的爆炸结构示意图；
图中1.衬垫本体，2.弧形凸缘，3.安装凸起，4.胫骨支撑平台,5.弧形凹槽,6.胫骨平台龙骨，7.胫骨支撑平台围板,8.安装凹槽。
具体实施方式
一种运动导向型胫骨平台衬垫，其包括衬垫本体，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线。
进一步，衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘。
胫骨平台组件，其包括胫骨平台及胫骨平台衬垫，所述胫骨平台衬垫包括衬垫本体1，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起3，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线，所述胫骨平台包括胫骨支撑平台4及固定设于胫骨支撑平台底部的胫骨平台龙骨6，所述胫骨支撑平台包括胫骨支撑平台底板(未示出)及胫骨支撑平台围板7，所述胫骨支撑平台围板与衬垫本体的下端面侧壁相配合，且设有与衬垫本体的安装凸起相配合的安装凹槽8，所述衬垫本体放置于胫骨支撑平台围板内，且衬垫本体的安装凸起卡设于胫骨支撑平台围板的安装凹槽内。
进一步，胫骨平台衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘2，胫骨支撑平台围板内壁前端设有弧形凹槽5。
由于一种运动导向型胫骨平台衬垫，胫骨平台衬垫最低点D位于衬垫中心偏后位置，可以更好的实现假体高屈曲，从矢状面上看，若胫骨平台凹的最低点位于衬垫中心偏后位置，在高屈曲状态时，接触点可以保证充分后移，保证屈曲的范围，可以更好的实现架体高屈曲。
胫骨平台衬垫矢状面前端半径小于胫骨平台衬垫矢状面后端半径，可以限制股骨向前的位移，特别是屈曲初期后十字韧带没有达到最紧张的时候；同时又能给股骨部件在胫骨关节面上具有一定的自由度，确保高屈曲时股骨的后滚。
胫骨平台衬垫在冠状面上为圆弧形，胫骨平台衬垫冠状面半径较胫骨平台衬垫矢状面前端半径和胫骨平台衬垫矢状面后端半径小，可以降低接触应力，减少磨损，同时，形成中心路径松弛，降低股骨在衬垫表面滚动、滑动与旋转时的阻力，而使胫骨平台衬垫轨迹线为一条空间曲线，在俯视图方向为圆弧-直线相切线，在矢状面为双半径相切曲线，从而在股骨髁部件与胫骨平台衬垫的匹配度和活动度这一对矛盾中以较高的匹配度来降低磨损。
胫骨平台组件通过胫骨支撑平台围板与衬垫本体的下端面侧壁相配合，衬垫本体放置于胫骨支撑平台围板内，且衬垫本体的安装凸起卡设于胫骨支撑平台围板的安装凹槽内，安装完成后，衬垫本体的下端面位于胫骨支撑平台围板内，上端面位于胫骨支撑平台围板上方，安装方便且配合良好，能够锁定在胫骨支撑平台围板内，防止植入人体后在运动及受力情况下胫骨平台衬垫发生脱位，从而降低翻修的可能性。
胫骨平台内侧壁前端弧形凹槽便于术中及术后医生将平台垫从平台围板取出。
衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘，避免衬垫植入由于边缘锋利导致的软组织损伤。
综上所述，本发明所保护的一种运动导向型胫骨平台衬垫及胫骨平台，可以提高股骨髁部件与胫骨平台衬垫的匹配度，降低限制性且减小接触压力，增加活动度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种运动导向型胫骨平台衬垫，其特征在于，包括衬垫本体，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线。
2.根据权利要求1所述的一种运动导向型胫骨平台衬垫，其特征在于，衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘。
3.胫骨平台组件，其特征在于，包括胫骨平台及胫骨平台衬垫，所述胫骨平台衬垫包括衬垫本体，衬垫本体的内侧壁为直线，外侧壁为弧形，衬垫本体的上端面侧壁突出于下端面侧壁且在下端面侧壁的两侧分别设有安装凸起，衬垫本体的上端面设有矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面，衬垫本体上端面的矢状面前端圆弧面半径RAT小于矢状面后端圆弧面半径RPT，冠状面圆弧面半径RT小于矢状面前端圆弧面半径RAT，所述矢状面前端圆弧面、矢状面后端圆弧面及冠状面圆弧面相交于D点，所述D点为衬垫本体上端面的最低点且位于衬垫中心偏后位置，横断面为圆弧-直线相切线，衬垫轨迹线为矢状面曲线与横断面曲线相交曲线，组成一条空间曲线，所述胫骨平台包括胫骨支撑平台及固定设于胫骨支撑平台底部的胫骨平台龙骨，所述胫骨支撑平台包括胫骨支撑平台底板及胫骨支撑平台围板，所述胫骨支撑平台围板与衬垫本体的下端面侧壁相配合，且设有与衬垫本体的安装凸起相配合的安装凹槽，所述衬垫本体放置于胫骨支撑平台围板内，且衬垫本体的安装凸起卡设于胫骨支撑平台围板的安装凹槽内。
4.根据权利要求3所述的胫骨平台，其特征在于，胫骨平台衬垫本体内侧壁的两端分别设有弧形凸缘，胫骨支撑平台围板内壁前端设有弧形凹槽。
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