CN111372540A - 人造踝关节距骨要素 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种人造踝关节距骨要素，尤其涉及一种包括与插入物相接的关节面以及与骨骼相接的接触面，上述接触面以与距骨的切面相辅的形状形成，从而能够对所有切面进行修复并对应力进行分散，还能够减少术后的骨质溶解或异位性骨化症等副作用的人造踝关节距骨元素。

Description

人造踝关节距骨要素
技术领域
本发明涉及一种人造踝关节距骨要素，尤其涉及一种包括与插入物相接的关节面以及与骨骼相接的接触面，上述接触面以与距骨的切面相辅的形状形成，从而能够对所有切面进行修复并对应力进行分散，还能够减少术后的骨质溶解或异位性骨化症等副作用的人造踝关节距骨元素。
背景技术
因为脚踝的退行性关节炎、外伤后关节炎等多种原因而导致踝关节无法正常发挥功能时，将实施利用人造踝关节的置换手术。始于1970年代的人造踝关节置换手术在初期呈现出了很多副作用，其临床结果远没有达到人们的预期，而且因为其手术过程高度复杂而会对手术实施人员造成非常大的负担，因此人们大多都倾向于拒绝此类手术，从而通常会选择脚踝固定手术的方式进行治疗。但是，随着置换物的发达和手术方法的发展，其临床结果逐渐趋于良好且患者的满意度也得到了显著提升，因此关节置换手术成为了现如今非常常见的手术。
如上所述的人造踝关节包括多种类型，大体上来讲在韩国使用最为普遍的是由结合到胫骨的胫骨替代物、结合到距骨的距骨替代物以及通过对上述两个要素进行连接而起到轴承作用的插入物构成的3组件活动型(3-component mobile-bearing)。
通常，在将距骨替代物移植到距骨91时，首先对距骨穹窿的一定范围进行切削而使其与距骨替代物的接触面匹配，接下来在其上方结合距骨替代物，而考虑到再置换手术等，将骨骼的切削量最小化为宜。
<专利文献>
欧洲注册专利EP 2124832号(2001.08.08.注册)“与踝关节假体相关的改良(IMPROVEMENTS IN AND RELATING TO AN ANKLE PROSTHESIS)”
在上述专利文献所图示的发明中，为了将骨骼的切削量最小化而在接触面上包括三个平面。但是，因为其前方与后方的边界向内侧凹陷形成而无法对距骨的切削面完全进行覆盖，因此在接触面的边界上经常会发生距骨的切削面裸露在外的现象，而关节液对裸露切削面的持续性的刺激可能会导致骨质溶解(Osteolysis)或生成不必要的骨骼的异位性骨化症(Heterotopic Ossification)。
通常，骨质溶解是因为关节液通过骨骼切削面中没有被替代物覆盖的部分流入到骨骼内部而导致的现象。如上所述的骨质溶解在初期通常没有任何症状，但是在发展的过程中将伴随疼痛的出现。此外，骨质溶解还会诱发骨骼与替代物之间的解离，从而对人造关节的寿命造成影响，而且在严重时甚至会导致替代物周边的骨折现象。当发生进行性的骨质溶解时需要追加执行骨骼移植手术，而在对植入物的稳定性造成影响的情况下甚至需要执行再置换手术。
异位性骨化症是指在非正常的部位生成骨组织的现象，主要常见于关节周围。当在接受踝关节人造踝关节置换手术之后发生异位性骨化症时，不仅会因为骨骼在植入物周围生长而诱发关节疼痛症状，还会因为关节运动的减少而导致人造关节丧失原有功能的问题。
通过图1可以对发生异位性骨化症的部位进行确认，主要是在没有被距骨替代物覆盖的前方以及后方中的斜线部分A发生。这是因为从现有的距骨替代物的结构上来讲，为了能够在维持前后方曲率的同时对插入物进行导向而需要使中间形成向下侧凹陷的凹槽形态，因此前后方的边界向内侧凹陷形成。
虽然在接受人造踝关节置换手术之后的异位性骨化症的发生率因为手术实施人员而有所不同，但通常约为25％左右。尤其是在最近的研究结果中指出，异位性骨化症在约5％的发病患者中呈现出明显的症状并因此导致关节运动范围受限的问题，此外还会因为关节疼痛严重而导致人造关节功能的显著下降。为了解决如上所述的问题，需要采取通过手术去除增生骨骼的外科介入方法，而这又会因为重新手术而导致患者负担的增加。
虽然如此，却也不能为了防止上述现象而盲目的使用较大的距骨替代物。从解剖学角度上来讲，距骨的结构为前方宽度大于后方的形状，但是目前的距骨替代物的前方以及后方的宽度相同，具有形状不一致的问题，而且还可能会因此导致在距骨替代物的后方与内外侧的脚踝骨(medial/lateral malleolus)碰撞的问题。因此，为了防止距骨替代物与脚踝骨后方部位之间的碰撞，通常会使用略小的植入物，但是为了对骨骼的切削面进行修复，需要使用较大的植入物，所以很难决定适当的植入物大小。总而言之，并不能单纯地依赖于大小解决所有的问题，必须对距骨替代物的自身形状进行改变。尤其是，在临床上骨质溶解主要发生在前方部位，而异位性骨化症则是通常发生于后方(posterior)一侧，因此必须对距骨替代物的前、后部分的结构进行改良。
如上所述，因为“植入物周围的骨质溶解”以及“异位性骨化症”的发生与否是用于对人造踝关节的寿命以及成功与否进行评估的重要因素，因此急需开发出一种在其结构上能够有效地预防上述症状的人造踝关节。
此外，因为在上述专利文献中所图示的发明采用前后方的边界向内侧凹陷形成的结构，因此起到轴承作用的插入物的运行范围必然会受到限制。通常，正常的踝关节是在20度左右的背屈(dorsiflextion)以及40～50度左右的跖屈(plantar flextion)范围内进行运动，而人造踝关节在置换之后应该能够达到至少10度的背屈以及20度的跖屈。但是在上述专利文献所图示的发明中，因为在背屈以及跖屈的最终范围上无法使得插入物与距骨替代物形成关节面而可能会导致插入物的磨损，因此只能对其屈曲范围进行限制，从而会对患者造成极大的不便并降低患者的满意度。
因此，急需开发出一种在其结构上能够确保完整的运动范围的人造踝关节。
最后，在上述专利文件所图示的发明中，距骨替代物包括用于固定到距骨上的插塞(peg)，上述插塞在距骨替代物与距骨相接的接触面中偏向于前方(anterior)的位置形成。但是，在插塞位于前方(anterior)的情况下，在为了将植入物固定到距骨上而对其进行冲击(impacting)时，会因为距骨替代物向后方(posterior)翘起而无法与距骨接触并因此导致结合力下降的问题。如上所述的结构可以通过图2中所图示的现有技术进行确认。
因为踝关节本身的大小小于其他关节，因此手术部位同样比较狭小。此外，在踝关节置换手术中主要使用对前侧部分进行切开的前路手术方法，而从前方接近时切开范围将变得更加狭小。在通过如上所述的狭小切开部位进行手术的过程中，在施加冲击力量时甚至于很难准确地击打到正确的位置。尤其是在插塞B位于前方的情况下，在进行冲击时需要从侧方施加力量，此时会因为手术实施人员的姿势不便而导致发生误差的可能性进一步增加。
如上所述，当力量的作用点发生偏差时会导致后侧部分从距骨翘起的现象，而当插塞B位于前方时这种现象会变得更加严重C。此外，虽然植入物通常是利用坚固的金属制成，但并不属于刚体，因此即使是在正确施加力量的情况下也会因为力量集中在前方而导致少量的变形发生，从而进一步导致后侧部分无法坚固地安置到距骨上的问题。如上所述，因为插塞B位于前方一侧而与后侧部分的距离较远，因此在后侧的接触不完整时将无法确保距骨与植入物坚固结合，而且即使在手术之后因为人体的荷重使得后侧部分下沉并发生接触，仍然会导致无法被准确地安置到正确位置上的问题。
因为在实际手术过程中经常会发生如上所述的现象，因此需要实时利用图像增强器(image intensifier)进行确认，而这又会导致手术实施人员的放射线暴露危险以及感染危险的提高。
所以，急需开发出一种在其结构上能够有效地防止对距骨替代物进行冲击时的后侧部分翘起现象并借此从一开始就将距骨安置到正确位置上的人造踝关节。
发明内容
本发明旨在解决如上所述的现有问题，
本发明的目的在于提供一种能够通过贴合骨骼的解剖学形状而预防手术之后的异位性骨化症并对应力进行分散的植入物。
此外，本发明的另一目的在于提供一种能够通过贴合距骨的解剖学形状而预防手术之后的异位性骨化症并对应力进行分散的植入物。
此外，本发明的又一目的在于提供一种能够稳定地对插入物进行导向并防止发生脱臼的植入物。
此外，本发明的另一目的在于提供一种能够通过贴合距骨后方的解剖学形状而预防手术之后的异位性骨化症并对应力进行分散的植入物。
此外，本发明的另一目的在于提供一种能够通过贴合距骨前方的解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解并对应力进行分散的植入物。
此外，本发明的另一目的在于提供一种能够通过贴合距骨的整体解剖学形状而预防手术之后的植入物周围的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散的植入物。
此外，本发明的又一目的在于提供一种能够通过将骨骼的切削量最小化而在再置换时方便地进行手术的植入物。
此外，本发明的又一目的在于提供一种能够通过对距骨的内侧、外侧关节面进行保留即不进行切削而缩短手术时间并方便地进行手术的植入物。
此外，本发明的又一目的在于提供一种能够在利用前路手术方法执行人造踝关节置换手术时轻易地进行插入的植入物。
为了达成如上所述的目的，本发明能够通过如下所述构成的实施例实现。
在本发明的一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：具有与所移植骨骼的切削面相辅形状的接触面，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解。
在本发明的另一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：作为在人造踝关节置换手术中结合到距骨上的距骨要素，上述距骨要素包括与插入物相接的关节面，上述关节面以可使踝关节进行运动的一定的前后曲率弯曲形成。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述关节面仅包括位于内侧的内侧关节面，以及以没有位于外侧的外侧关节面的状态与插入物相接的上方关节面。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述接触面的后方边界以缓和的弧形形态向后方凸出形成，上述关节面到上述接触面的后方边界以一定的曲率向后方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述接触面的前方边界以缓和的弧形形态向前方凸出形成，上述关节面到上述接触面的前方边界以一定的曲率向前方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述接触面的后方边界以缓和的弧形形态向后方凸出形成，上述关节面到上述接触面的后方边界以一定的曲率向后方延长形成，上述接触面的前方边界以缓和的弧形形态向前方凸出形成，上述关节面到上述接触面的前方边界以一定的曲率向前方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述内侧关节面的后方内侧边界以及上述外侧关节面的后方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述内侧关节面的前方内侧边界以及上述外侧关节面的前方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述内侧关节面的后方内侧边界以及上述外侧关节面的后方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接，且上述内侧关节面的前方内侧边界以及上述外侧关节面的前方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：越接近上述连接关节面，各自的上述切线的斜率就越接近于0。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：采用以与距骨的切削面相辅的形状从后方向前方宽度逐渐变宽的截头圆锥形的解剖学形态，借此可以将骨骼的切削量最小化并扩大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述接触面，包括：前方面，在前方向一侧倾斜、中间面，在中间以平面形成；以及，后方面，在后方向一侧倾斜；借此，可以将骨骼的切削量最小化。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：包括从上述中间面向远端方向延长的插塞。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述插塞向后方以一定的角度倾斜延长。
在本发明的又一实施例中，适用本发明的人造踝关节距骨要素，其特征在于：上述插塞向后方倾斜60～70°。
本发明能够明通过与上述说明的实施例以及下述说明的构成之间的结合、适用关系实现如下所述的效果。
本发明能够通过贴合骨骼的解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散。
此外，本发明能够通过贴合距骨的解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散。
此外，本发明能够在关节运动时稳定地对插入物进行导向并防止发生脱臼。
此外，本发明能够通过贴合距骨后方的解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散。
此外，本发明能够通过贴合距骨前方的解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散。
此外，本发明能够通过贴合距骨的整体解剖学形状而预防手术之后的骨质溶解以及异位性骨化症并对应力进行分散。
此外，本发明能够通过将骨骼的切削量最小化而在再置换时方便地进行手术。
此外，本发明能够在为了固定到距骨上而进行冲击时防止后侧部分翘起并确保植入物整体与切削面均匀相接。
此外，本发明能够在实施人造踝关节置换手术时轻易地进行插入且能够在插入过程中防止植入物发生旋转。
此外，本发明能够在利用前路手术方法执行人造踝关节置换手术时轻易地进行插入。
附图说明
图1是对适用现有技术的距骨要素被结合到距骨上的状态进行图示的平面图。
图2是对利用插塞将适用现有技术的距骨元素冲击安装到距骨上时植入物的后侧部分翘起的现象进行图示的侧面图。
图3是对距骨的位置以及解剖学形状进行图示的平面图、侧面图。
图4是对适用本发明之实施例的距骨要素与胫骨要素、插入物结合的状态进行图示的侧面图。
图5是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图。
图6是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图。
图7是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图。
图8是从上侧观察适用本发明之实施例的距骨要素的平面图。
图9是从正面观察适用本发明之实施例的距骨要素的正面图。
图10是从背面观察适用本发明之实施例的距骨要素的背面图。
图11是从侧面观察适用本发明之实施例的距骨要素的侧面图。
图12是将适用本发明之实施例的中间面配置在下侧进行观察的底面图。
图13是将适用本发明之实施例的前方面配置在下侧进行观察的底面图。
图14是将适用本发明之实施例的后方面配置在下侧进行观察的底面图。
图15是对适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的状态进行图示的平面图。
图16是对适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的状态下的插入物的运动范围进行图示的平面图。
图17是对适用现有技术的距骨要素以及适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的过程中施加错误的力量时的情况进行比较的侧向剖面图。
图18是对利用适用现有技术的人造踝关节进行置换时可能发生的异位性骨化症的放射线照片进行图示的示意图。
具体实施方式
接下来，将参阅附图对适用本发明的人造踝关节距骨要素进行详细的说明。需要注意的是，在所有附图中相同的构成要素尽可能地利用相同的符号进行了图示。此外，对可能会导致本发明的要旨变得不清晰的公知功能以及构成的详细说明将被省略。除非另有明确的定义，否则在本说明书中所使用的所有术语的含义与具有本发明所属技术领域之一般知识的技术人员所理解的相应术语的一般含义相同，当与本说明书中所使用的术语的含义发生冲突时，将以在本说明书中使用的定义为准。
接下来，将参阅附图对适用本发明的人造踝关节距骨要素进行详细的说明。
图1是对适用现有技术的距骨要素被结合到距骨上的状态进行图示的平面图，图2是对利用插塞将适用现有技术的距骨元素冲击安装到距骨上时植入物的后侧部分翘起的现象进行图示的侧面图，图3是对距骨的位置以及解剖学形状进行图示的平面图、侧面图，图4是对适用本发明之实施例的距骨要素与胫骨要素、插入物结合的状态进行图示的侧面图，图5是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图，图6是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图，图7是适用本发明之实施例的距骨要素的斜视图，图8是从上侧观察适用本发明之实施例的距骨要素的平面图，图9是从正面观察适用本发明之实施例的距骨要素的正面图，图10是从背面观察适用本发明之实施例的距骨要素的背面图，图11是从侧面观察适用本发明之实施例的距骨要素的侧面图，图12是将适用本发明之实施例的中间面配置在下侧进行观察的底面图，图13是将适用本发明之实施例的前方面配置在下侧进行观察的底面图，图14是将适用本发明之实施例的后方面配置在下侧进行观察的底面图，图15是对适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的状态进行图示的平面图，图16是对适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的状态下的插入物的运动范围进行图示的平面图，图17是对适用现有技术的距骨要素以及适用本发明之实施例的距骨要素被结合到距骨的过程中施加错误的力量时的情况进行比较的侧向剖面图，图18是对利用适用现有技术的人造踝关节进行置换时可能发生的异位性骨化症的放射线照片进行图示的示意图。
接下来，将参阅图3对距骨的位置以及解剖学形状进行说明。
图3中的A是对踝关节中的距骨91所处的部分进行图示的侧面图。距骨81位于舟状骨95、胫骨以及跟骨97之间，通过在胫骨93的下方与近侧端931相接而形成踝关节并执行关节运动。
图3中的B是仅对距骨91进行放大的侧面图，距骨91大体上包括：距骨体部911，与胫骨93相接；距骨头部915，与舟状骨95相接；以及，距骨颈部913，对体部911以及头部915进行连接。
距骨体部911位于距骨91的上部，形成有与圆锥台的侧面类似形态的距骨穹窿。距骨穹窿与胫骨93的近侧端931相接，胫骨93通过在上述距骨穹窿的上方进行前后移动而执行背屈(dorsiflextion)以及跖屈(plantar flextion)运动。通常，在人造踝关节置换手术中，通过对距骨穹窿上部的一定范围进行切削而形成与距骨元素匹配的剖面之后进行插入。虽然不同的产品之间存在差异，但是在为了将骨骼的切削量最小化的3面胫骨要素中，需要在前方、中间、后方形成3个切削剖面。上述前方、后方切削剖面9111、9115沿着图3的B中的粗线向前后方向倾斜形成。
图3中的C是距骨91的平面图，上述距骨穹窿为前方(anterior)的宽度大于后方(posterior)的形状。但是，现有的人造踝关节因为距骨元素的前后方宽度相同而无法准确地模拟出距骨的形状。此外，虽然不同的人体之间存在差异，但是为了能够帮助胫骨93顺利地进行关节运动，距骨穹窿中的中央一侧有时会比内侧(medial)以及外侧(lateral)向下轻微凹陷形成。
参阅上述距骨穹窿的平面图，后侧边界线以向后方轻微凸出的曲线形态形成。因此，后续说明的距骨的切削面中的后方部9115的后方周围9115a也只能向后侧弯曲。但是，现有的人造踝关节因为距骨元素的后方周围向内侧凹陷或以直线形成而无法准确地模拟出距骨的形状。
此外，距骨穹窿的各个角落为非直角的钝曲线形态。但是，现有的人造踝关节距骨要素因为是以长方形形态构成而无法准确地匹配到距骨切削面的形状。
接下来，将参阅图4对通过与距骨要素1结合而替代踝关节运动的人造踝关节系统及其原理进行简单的说明。
利用如塑料等材质制成并起到轴承作用的插入物5位于距骨要素1的上方，在踝关节运动时距骨要素1将沿着上述插入物5下侧面的曲率进行前后滑动，从而重现出与背屈以及跖屈对应的关节运动。在上述插入物5的上方，配备有通过与胫骨93的远侧端933结合而从胫骨93承受荷重的胫骨要素3。上述胫骨要素3能够是与插入物3完全结合固定的固定型，也能够是通过在相互之间部分约束而进行有限的相对运动的半固定型，还能够是可自由运动的自由型。
通过如上所述的3种至2种要素的结合，能够替代踝关节执行关节运动。
接下来，将参阅图5至图17对本发明进行说明。
参阅对本发明进行图示的图5以及图6，适用本发明的距骨要素1，能够包括：主体11，用于对轴承运动进行导向并与距骨91相接；以及，插塞13，为了结合到距骨91而从主体11向一侧延长形成。
参阅图7，上述主体11，能够包括：关节面111，通过与插入物相接而实现关节运动；以及，接触面113，与距骨结合。
参阅图8以及图6，上述关节面111能够为了对插入物5的关节运动进行导向而以一定的前后曲率弯曲形成。借助于如上所述的曲率构成，能够使得在人造踝关节手术之后向上抬起踝关节的背屈以及向下弯曲踝关节的跖屈变得更加顺畅。为了达成更加自然的运动效果，将上述曲率设定为与实际的距骨穹窿的曲率类似为宜。
上述关节面111，能够包括：内侧关节面1111，更接近于人体中央一侧；以及，外侧关节面1115，更接近于外部一侧。位于上述内侧关节面1111以及外侧关节面1115之间的连接管界面1113，能够比两侧部1111、1115向下凹陷形成。接下来，将结合图9以及图10进一步准确地进行确认。借助于如上所述的构成，能够避免在后续说明的插入物5沿着关节面111的上方进行前后关节运动时向内外侧发生脱离，从而确保其稳定地进行移动。对上述内外侧关节面1111、1115以及连接关节面1113进行连接的部分能够采用有角度的构成，也能够以缓和的曲线形态形成。
内外侧关节面1111、1115的内外侧方面同样能够采用有角度的构成，但以缓和的曲线形态构成为宜。在如上所述的现有技术中，将关节面111的内外侧边界以一定的高度抬高形成，因此虽然能够有效地防止插入物5的脱臼现象，但是一旦发生脱臼就无法自行进行修复，只能通过手术方法进行复原。但是通过采用曲线形态的边界，即使是在发生半脱臼现象的情况下也能够自然地重新恢复到原始位置。
此外，从关节面111到后续说明的接触面113的周围，以一定曲率的曲线形态向前后/内外侧延长形成为宜。接触面113的周围能够沿着距骨穹窿的切削面形成，而只有关节面11扩展到上述的周围部分，才能够将插入物5的运动范围最大化并实现有效的应力分布。
此外，关节面111在其边界上必然会与接触面113的边界相遇，因此共享后续说明的接触面113的边界1131a、1131b、1133a、1133b、1135a、1135b。因此，接触面113的边界也能够视为是关节面111的边界，在包括权利要求书在内的整个说明书中，将以同时指代两者的含义进行使用。但是，从附图上来看以接触面113为基准进行说明将更加明确，接下来将进行详细的说明。
接下来，将结合图12至图14对接触面113的具体形状进行说明。
首先，参阅图12，在内外侧形成边界的侧方周围1133a能够采用相互之间的间隔从后方(posterior)向前方(anterior)逐渐变宽的构成。即，距骨要素1在整体上能够采用前方的宽度大于后方的截头圆锥形结构。如上所述，因为距骨91自身的形状为前方的宽度大于后方的结构，因此借助于如上所述的构成，能够形成与距骨91的切削面9111、9113、9115相辅的形状并借此实现无缝的结合。借此，能够防止因为从裸露的切削面生长出的骨骼而导致的运动范围受到限制的问题，而且还能够通过接触面积的极大化而实现应力的均匀分布，从而提升人造踝关节的使用寿命。此外，因为其设计更接近于解剖学形状，因此能够制造出更加符合生理特性的关节植入物并借此提供手术之后更加舒适的关节。
参阅图13，接触面113，能够包括：前方面1131，向前方倾斜；后方面1135，向后方倾斜；以及，中间面1133，位于两者之间。
上述前方面1131，能够包括：前方外侧边界1131a，位于其外侧；以及，前方内侧边界1131b，位于其内侧；其中，上述两个前方边界1131a、1131b以缓和的弧形形态向前方凸出形成，从而形成与距骨穹窿的切削面相辅的形状。如上所述，这是因为距骨切削面的前方部9111为向前聚拢的形状。
此时，如果将作为中间面1133与前方面1131之间的边界的前方面边界1131c定义为水平轴、将垂直且包含于前方面1131的线113a定义为垂直轴、将前方定义为垂直轴的正方向并将内侧定义为水平轴的正方向，则前方内侧边界1131a与前方外侧边界1131b的各自的切线将具有相互相反的斜率，并通过向上述连接管界面1113的位置连续延长而相互连接。进而，越接近上述连接关节面，各自的上述切线的斜率就能够越接近于0。通过以如上所述的自然曲线缓和地构成前方边界，能够达成与距骨的解剖学形状一致的状态。
借此，包括接触面113以及延长形成到其边界的关节面111的距骨要素1的前方，将形成与距骨91的切削面前方部9111相辅的形状。借助于距骨植入物最大限度地对骨骼切削面进行覆盖的结构，能够起到防止骨质溶解的重要功能。此外，还能够借此防止异位性骨化症，而且能够通过最大限度地扩大接触面积而使得应力得到均匀分布，从而通过防止荷重的集中而延长人造关节的使用寿命。
参阅图14，上述后方面1135，能够包括：后方外侧边界1135a，位于其外侧；以及，后方内侧边界1135b，位于其内侧；其中，上述两个后方边界1135a、1135b以缓和的弧形形态向后方凸出形成，从而形成与距骨穹窿的切削面相辅的形状。如上所述，这是因为距骨切削面的后方部9115为向后聚拢的形状。
此时，如果将作为中间面1133与前方面1135之间的边界的前方面边界1135c定义为水平轴、将垂直且包含于后方面1135的线113a定义为垂直轴、将前方定义为垂直轴的正方向并将内侧定义为水平轴的正方向，则后方内侧边界1135a与后方外侧边界1135b的各自的切线将具有相互相反的斜率，并通过向上述连接管界面1113的位置连续延长而相互连接。进而，越接近上述连接关节面，各自的上述切线的斜率就能够越接近于0。通过以如上所述的自然曲线缓和地构成后方边界，能够达成与距骨的解剖学形状一致的状态。
借此，包括接触面113以及延长形成到其边界的关节面111的距骨要素1的后方，将形成与距骨91的切削面后方部9115相辅的形状。此外，还能够借此防止异位性骨化症，而且能够通过最大限度地扩大接触面积而使得应力得到均匀分布，从而通过防止荷重的集中而延长人造关节的使用寿命。
参阅图11以及图17，插塞13能够从接触面113开始向一侧延长形成。
插塞13是为了将距骨要素1坚固地固定到距骨91上而穿过距骨91的切削面深入地插入到骨骼内部的要素，通过在内/外侧分别配备一个而防止在插入过程中发生旋转为宜。
插塞13的下部133能够以平滑的半球形形态构成，也能够是三棱锥或四棱锥等尖锐的形态。还能够采用除此之外的可实现插入以及固定的任意构成。
上述插塞13在接触面113中的中间面1133开始并向一侧延长形成为宜。
在人造踝关节置换手术中完成骨骼切削过程以及利用试验品(trial)的大小选定作业之后，在距骨91上进行穿孔并插入上述插塞13，从而执行距骨要素1的插入。此时，为了对距骨要素1进行固定，在将插塞13插入到上述孔中达到一定的深度之后，还需要执行利用锤子等进行击打而使其更加深入的冲击步骤。此时，通过使上述插塞13位于中间面1133上，能够在为了对距骨91进行插入而执行冲击作业时防止因为距骨要素1以插塞13为中心沿着前后方向进行旋转而导致的后方从距骨91翘起的现象。
接下来，将参阅图17对如上所述的防止后方翘起现象的原理进行说明。
A为距骨要素，B为对插塞13位于中间面1133的本申请的发明进行图示的结果。
如图17所示，因为实际植入物的大小较小且踝关节置换手术本身是在狭小的切开部位之间执行，因此在冲击过程中很难将力量施加到准确的位置。因此，经常会发生如A以及B所示的将力量施加到错误位置的情况。如上所述，当将力量施加到哪怕有一点偏差的错误位置时，将以插塞为中心生成扭矩(moment)。上述扭矩与到插塞位置的距离d以及力量F成正比，因此距骨要素1将以插塞为中心发生旋转。即使是在生成扭矩的情况下，只要从插塞到后方末端部分的距离r2较小，就不会导致过于严重的问题。但是，如现有技术A，在插塞位于前方即r2’较大的情况下，会因为后侧部分向上翘起而从距骨剖面的后方部9115脱离。通常，在执行冲击之前会通过在距骨要素1的接触面113上涂膜粘接剂即骨水泥而帮助进行固定，但是在如上所述的后侧部分翘起的情况下，即使是涂膜粘接剂也无法对结合起到任何帮助作用。尤其是，在通过狭小的切开部位的手术过程中，因为距骨要素的后侧部分以及距骨切削面的后方部完全不可见，因此需要实时利用图像增强器进行确认，从而导致手术实施人员的放射线暴露危险以及感染危险的提高。因此，需要一种从一开始就能够将距骨安置到正确位置上的结构。
如果按照适用本发明B的方式使插塞13位于中间面1133上，因为从扭矩的中心即插塞13到末端部分的距离r2较短，因此即使是在生成扭矩的情况下也能够避免翘起现象，从而实现与距骨91的坚固结合。因为从力量的作用点到插塞为止的距离d和d’相同，因此在两种情况下生成的扭矩也将相同，但是后侧部分翘起的程度却完全不同(S’>S)。
上述插塞13能够从接触面113的中间面1133开始向后方倾斜延长形成。在人造踝关节置换手术中，通常使用对脚踝的前侧部分进行切开的前路手术方法，但是因为踝关节相对于其他部位更薄，因此前方切开的范围也非常狭小。即，需要从前方将距骨要素1插入到狭小的空间并进行固定，因此通过使插塞13从前方向后方倾斜形成，能够更加轻易地完成插入以及冲击作业。此时，上述倾斜角度相对于中间面1133以约60～70°左右形成为宜。
通过如上所述的构成，距骨要素1能够形成与对距骨91体部911进行切削的切削面相辅的形状，从而以无裸露剖面的状态坚固地进行结合。此外，还能够防止异位性骨化症并对骨质溶解等现象进行预防。此外，还能够通过扩大接触面积而使得应力得到均匀分布，从而延长植入物的使用寿命。
参阅图18，是人造踝关节置换手术之后的异位性骨化症的各阶段照片，可以确认在C以及D的后方部形成了不必要的骨骼。如果放任上述骨骼生长，可能会对踝关节的运动范围造成限制并诱发疼痛，而且因为摩擦而产生的磨损粒子将导致骨质溶解，从而缩短人造踝关节的使用寿命。
在上述内容中，限定于在人造踝关节中使用的距骨要素进行了说明，但是也能够适用于胫骨要素，还能够适用于在如人造膝关节、人造髋关节、人造肩关节等中使用的植入物。
上述的详细说明只是对本发明的示例性内容。此外，上述的内容只是对适用本发明的较佳实施形态进行的说明，本发明还能够在其他多种不同的组合、变更以及环境下使用。即，在与本说明书中所公开的发明概念的范围、介绍的公开内容均等的范围和/或相关行业的技术或知识范围内，能够对本发明进行变更或修改。所介绍的实施例只是用于对实现适用本发明之技术思想的最佳状态进行说明，本发明能够根据具体的适用领域以及用途的要求进行各种变更。因此，如上所述的对本发明的详细说明并不是为了将本发明限制在所公开的实施形态。此外，随附的权利要求书应解释为还包含其他实施形态。

Claims (15)

1.一种植入物，其特征在于：
在移植到体内的植入物中，上述植入物包括与所移植骨骼的切削面相辅形状的接触面并借此与骨骼以较宽的面积进行接触，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解。
2.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于：
上述植入物作为在人造踝关节置换手术中结合到距骨上的距骨要素，上述距骨要素包括与插入物相接的关节面，上述关节面以可使踝关节进行运动的一定的前后曲率弯曲形成。
3.根据权利要求2所述的植入物，其特征在于：
上述关节面包括位于内侧的内侧关节面和位于外侧的外侧关节面以及对上述内侧关节面与上述外侧关节面进行连接的连接关节面。
4.根据权利要求3所述的植入物，其特征在于：
上述接触面的后方边界以缓和的弧形形态向后方凸出形成，上述关节面到上述接触面的后方边界以一定的曲率向后方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
5.根据权利要求3所述的植入物，其特征在于：
上述接触面的前方边界以缓和的弧形形态向前方凸出形成，上述关节面到上述接触面的前方边界以一定的曲率向前方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
6.根据权利要求3所述的植入物，其特征在于：
上述接触面的后方边界以缓和的弧形形态向后方凸出形成，上述关节面到上述接触面的后方边界以一定的曲率向后方延长形成，上述接触面的前方边界以缓和的弧形形态向前方凸出形成，上述关节面到上述接触面的前方边界以一定的曲率向前方延长形成，借此可以维持与距骨的较大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解，还可以在较宽的范围内进行运动。
7.根据权利要求4所述的植入物，其特征在于：
上述内侧关节面的后方内侧边界以及上述外侧关节面的后方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
8.根据权利要求5所述的植入物，其特征在于：
上述内侧关节面的前方内侧边界以及上述外侧关节面的前方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
9.根据权利要求6所述的植入物，其特征在于：
上述内侧关节面的后方内侧边界以及上述外侧关节面的后方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接，且上述内侧关节面的前方内侧边界以及上述外侧关节面的前方外侧边界的各自的切线具有相互相反的斜率并通过向上述连接关节面连续延长而相互连接。
10.根据权利要求7所述的植入物，其特征在于：
越接近上述连接关节面，各自的上述切线的斜率就越接近于0。
11.根据权利要求2至权利要求10中的某一项所述的植入物，其特征在于：
上述距骨要素以与距骨的切削面相辅的形状从后方向前方宽度逐渐变宽的截头圆锥形的形成，借此可以将骨骼的切削量最小化并扩大接触面积，从而对应力进行分散并对手术之后的副作用进行缓解。
12.根据权利要求2至权利要求10中的某一项所述的植入物，其特征在于：
上述接触面，包括：前方面，在前方向一侧倾斜；中间面，在中间以平面形成；以及，后方面，在后方向一侧倾斜；借此，可以将骨骼的切削量最小化。
13.根据权利要求12所述的植入物，其特征在于：
包括从上述中间面向远端方向延长的插塞。
14.根据权利要求13所述的植入物，其特征在于：
上述插塞向后方以一定的角度倾斜延长。
15.根据权利要求14所述的植入物，其特征在于：
上述插塞向后方倾斜60～70°。
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