CN111437077A - 解剖型膝关节假体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种解剖型膝关节假体，其包括股骨髁、胫骨平台垫以及胫骨平台托，所述胫骨平台垫上设有向上凸起的立柱；股骨髁包括滑车、前髁、髁间槽以及后髁；外侧髁处的后髁厚度为6‑8mm，内侧髁处的后髁厚度为8‑10mm，外侧髁处后髁上曲率最大点与内侧髁处后髁上曲率最大点之间连线与水平面呈3°夹角设置；后髁端部——髁间槽这一端之间连线与水平面呈15°夹角设置；平台内侧的顶面与平台外侧的顶面均呈内部凹陷边缘凸起的曲面状，且平台内侧相对于平台外侧进一步向胫骨平台垫内部凹陷；胫骨平台垫与胫骨平台托之间通过卡合的方式固定连接。本发明具有能够更好的与人体贴合的效果。

Description

解剖型膝关节假体
技术领域
本发明涉及医疗器械的技术领域，尤其是涉及一种解剖型膝关节假体。
背景技术
膝关节大多采用对称的股骨髁、胫骨平台垫以及胫骨平台托设计，对称设计的股骨髁和胫骨平台垫组合。
上述方案存在以下缺点：与人体解剖特征不相符，易导致膝关节两侧软组织在屈伸状态不平衡，会导致关节不稳、力线不正、术后功能差以及屈伸运动达不到生理运动的需要等问题的产生，影响膝关节本体感受和假体的存留率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种与人体解剖特征更加相符的解剖型膝关节假体。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种解剖型膝关节假体，包括股骨髁、胫骨平台垫以及胫骨平台托，其特征在于：所述胫骨平台垫上设有向上凸起的立柱；
股骨髁呈C字状半包围结构，股骨髁包括延其轮廓开设的滑车、位于滑车一端的前髁、用于容纳立柱的髁间槽以及位于髁间槽两侧的后髁，前髁的厚度由髁间槽一端向另一端减小；
股骨髁被滑车与髁间槽分为外侧髁以内侧髁，外侧髁处的后髁厚度为6-8mm，内侧髁处的后髁厚度为8-10mm，且外侧髁处后髁上曲率最大点与内侧髁处后髁上曲率最大点均分别位于外侧髁和内侧髁的最低处时，外侧髁处后髁上曲率最大点与内侧髁处后髁上曲率最大点之间连线与水平面呈3°夹角设置；
外侧髁处后髁上曲率最大点与内侧髁处后髁上曲率最大点均分别位于外侧髁和内侧髁的最低处时，后髁端部——髁间槽这一端之间连线与水平面呈15°夹角设置，使整体后髁轮廓呈J型；
胫骨平台垫被立柱分隔为分别与内侧髁以及外侧髁配合的平台内侧和平台外侧，平台内侧的顶面与平台外侧的顶面均呈内部凹陷边缘凸起的曲面状，且平台内侧相对于平台外侧进一步向胫骨平台垫内部凹陷；
胫骨平台垫与胫骨平台托之间通过卡合的方式固定连接。
通过采用上述技术方案，前髁更薄，能够减少对髌骨的挤压，使得滑车与髁间槽之间的过渡能够加工的更滑顺，减少髌骨弹响和膝前痛，同时在设计上利用仿生的厚度实现3°的外翻，重建3°生理关节线，使两侧软组织更好地平衡，更加符合人体解剖型的特点；高屈曲的股骨髁后髁后翘15°，增加股骨假体的稳定附着，减少股骨后髁截骨量，更明显的J型曲线后髁增加了深屈膝时于胫骨平台的后滚，减少股骨髁与胫骨平台的撞击，增大增加股骨假体的稳定附着；另外胫骨平台垫的仿生设计，内凹外凸，重现膝关节半月板生理状态，符合人体运动特征，胫骨平台前凹，以恢复自然膝关节的正常起始AP位，防止反常运动，模拟正常膝关节运动，使深度屈曲最大化。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：股骨髁半包围状结构内部侧壁上开设有多个垂直于髁间槽长度方向设置的固定槽，固定槽沿股骨髁的轮廓均匀分布。
通过采用上述技术方案，固定槽的设置利于骨水泥的附着，增强了股骨髁与骨水泥之间的连接强度，使得股骨髁能够更加稳定的与人体骨质连接，提高假体生存率和工作稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：股骨髁内侧壁上固设有将髁间槽包围的槽立板，槽立板与股骨髁的内侧壁形成骨水泥槽。
通过采用上述技术方案，槽立板的设置能够保护髁间槽，在向骨水泥槽内部填充骨水泥时，能够减小骨水泥向髁间槽内部泄露，并在立柱上固结进而影响股骨髁相对于立柱顺畅移动的可能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：髁间槽内部两端均封闭，用于模拟前后交叉韧带。
通过采用上述技术方案，髁间槽的前端封闭能够替代伸直与屈曲中前交叉韧带的作用，在0°-20°时髁间槽前封闭端和立柱接触，达到重建前交叉韧带的作用，在60°-150°时，髁间槽后封闭端和立柱后侧接触，起到重建后交叉韧带的作用，模拟正常膝关节，随着胫骨平台垫双侧向后平移，使深度屈曲最大化。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述立柱的顶面向其侧壁呈平滑的倾斜曲面状过渡。
通过采用上述技术方案，在使用者进行屈膝动作时，股骨髁会相对于胫骨平台垫发生转动和位移，由于使用者竖直站立状态时髁间槽前封闭端与立柱接触，所以在屈膝时立柱会与髁间槽前封闭端产生摩擦，而立柱顶面向其侧壁呈平滑的倾斜曲面状过渡能够减小立柱与髁间槽前封闭端之间的摩擦，保护了立柱和股骨髁，减小了异响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述胫骨平台托包括用于连接胫骨平台垫的托体以及固设于托体底面上的胫骨髓内柱，胫骨髓内柱上固设有双翼型增强结构。
通过采用上述技术方案，双翼型增强结构的设计既可以增加机械强度，又能提高产品抗旋转稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：双翼型增强结构互相靠拢互呈夹角设置。
通过采用上述技术方案，双翼型增强结构互相靠拢互呈夹角设置符合人体解剖型态的结构，能够更好的贴合人体骨骼和胫骨截面，具有良好的匹配性，进一步提高产品抗旋转稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：托体上的一处侧壁向内凹陷形成与胫骨截骨面上空陷处配合槽体，胫骨髓内柱与托体底面之间呈3°夹角设置，且胫骨髓内柱朝向托体侧壁内陷方向延伸。
通过采用上述技术方案，胫骨髓内柱朝向托体侧壁内陷方向延伸并与托体底面之间呈3°夹角设置，符合人体解剖型态的结构，与胫骨髓腔匹配度更高，植入髓腔后使胫骨托更加稳定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述托体下表面均匀的分布有多个颗粒状凸起结构。
通过采用上述技术方案，颗粒状下表面在添加骨水泥后增加胫骨平台托与胫骨截面契合度，并可以使覆盖的骨质受到均匀的应力，减少剪切应力及轴向负荷，提高了胫骨平台托的工作稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：托体顶面开设有锁合槽，锁合槽至少有一部分与托体侧壁形成向托体内部延伸的卡槽状结构，胫骨平台垫的底面固设有与锁合槽配合的锁合机构，锁合机构通过卡接的方式卡入锁合槽内部。
通过采用上述技术方案，锁合槽和锁合结构可以使得胫骨平台垫与胫骨平台托之间具有更高的连接强度和连接稳定性，大幅度降低垫片微动及背部磨损。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.前髁更薄，能够减少对髌骨的挤压，使得滑车与髁间槽之间的过渡能够加工的更滑顺，减少髌骨弹响和膝前痛，同时在设计上利用仿生的厚度实现3°的外翻，重建3°生理关节线，使两侧软组织更好地平衡，更加符合人体解剖型的特点；高屈曲的股骨髁后髁后翘15°，增加股骨假体的稳定附着，减少股骨后髁截骨量，更明显的J型曲线后髁增加了深屈膝时于胫骨平台的后滚，减少股骨髁与胫骨平台的撞击，增大增加股骨假体的稳定附着；另外胫骨平台托的仿生设计，内凹外凸，重现膝关节半月板生理状态，符合人体运动特征，胫骨平台前凹，以恢复自然膝关节的正常起始AP位，防止反常运动，模拟正常膝关节运动，使深度屈曲最大化；
2.双翼型增强结构的设计既可以增加机械强度，又能提高产品抗旋转稳定性，同时双翼型增强结构互相靠拢互呈夹角设置符合人体解剖型态的结构，能够更好的贴合人体骨骼和胫骨截面，具有良好的匹配性，进一步提高产品抗旋转稳定性。
附图说明
图1是实施例中为表示股骨髁、胫骨平台垫以及胫骨平台托使用状态的结构示意图；
图2是实施例中为表示股骨髁结构的示意图；
图3是图2中为表示锁合结构与锁合槽的结构的A部放大图；
图4是实施例中为表示内侧髁与外侧髁之间夹角的示意图；
图5是实施例中为表示后髁向股骨髁内部凹陷角度的示意图；
图6是实施例中为表示托体底面颗粒状凸起结构的示意图。
图中，1、股骨髁；11、前髁；12、滑车；13、髁间槽；14、后髁；141、外侧髁；142、内侧髁；15、槽立板；16、固定槽；17、骨水泥槽；18、后凸杆；2、胫骨平台垫；21、立柱；22、斜面部；23、平台内侧；24、平台外侧；25、锁合机构；26、外凸楞；27、上卡边；3、胫骨平台托；31、托体；32、胫骨髓内柱；33、翼板；34、锁合槽；35、内陷槽；36、下卡边。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1和图2为本发明公开的一种解剖型膝关节假体，包括股骨髁1、胫骨平台垫2以及胫骨平台托3。股骨髁1呈C字状半包围结构，股骨髁1包括延其轮廓开设的滑车12、位于滑车12一端的前髁11、用于容纳立柱21的髁间槽13以及位于髁间槽13两侧的后髁14。
髁间槽13将股骨髁1贯穿，其长度方向沿股骨髁1的轮廓设置，髁间槽13内部两端均封闭，用于模拟前后交叉韧带，用于与胫骨平台垫2配合使用。股骨髁1内侧壁上固设有将髁间槽13包围的槽立板15，槽立板15与股骨髁1的内侧壁形成骨水泥槽17，骨水泥槽17内部侧壁上开设有多个固定槽16，固定槽16的长度方向垂直于髁间槽13的长度方向，且固定槽16沿股骨髁1的轮廓均匀分布。
滑车12使得股骨髁1的外侧壁向其内部凹陷，与滑车12两侧的股骨髁1外侧壁成型V字状凹陷结构。滑车12的两端分别位于前髁11的一端和髁间槽13的一端，前髁11的厚度由髁间槽13一端向另一端减小。
后髁14被滑车12与髁间槽13分为外侧髁141以内侧髁142，外侧髁141处的后髁14厚度为6-8mm，内侧髁142处的后髁14厚度为8-10mm，且外侧髁141处后髁14上曲率最大点与内侧髁142处后髁14上曲率最大点均分别位于外侧髁141和内侧髁142的最低处时，外侧髁141处后髁14上曲率最大点与内侧髁142处后髁14上曲率最大点之间连线与水平面呈3°夹角设置（参见图4）。
外侧髁141处后髁14上曲率最大点与内侧髁142处后髁14上曲率最大点均分别位于外侧髁141和内侧髁142的最低处时，后髁14端部——髁间槽13这一端之间连线与水平面呈15°夹角设置，使整体后髁14轮廓呈J型（参见图5）。
胫骨平台垫2顶面中间位置处固设有向髁间槽13内部凸起的立柱21，立柱21用于与髁间槽13配合，起到前后交叉韧带的作用，立柱21顶面向其侧壁呈平滑的倾斜曲面状过渡，并在其侧壁上形成斜面部22。胫骨平台垫2被立柱21分隔为分别与内侧髁142以及外侧髁141配合的平台内侧23和平台外侧24，平台内侧23的顶面与平台外侧24的顶面均呈内部凹陷边缘凸起的曲面状，且平台内侧23相对于平台外侧24进一步向胫骨平台垫2内部凹陷。
参见图2和图3，胫骨平台托3包括用于连接胫骨平台垫2的托体31以及固设于托体31底面上的胫骨髓内柱32。胫骨髓内柱32上固设有双翼型增强结构，本实施例中的双翼型增强结构包括固设于托体31底面上的两个互呈夹角设置的翼板33，两个翼板33的侧壁同时与胫骨髓内柱32固定连接。托体31上的一处侧壁向内凹陷形成与胫骨截骨面上空陷处配合槽体，此槽体用于减少成本的同时获得对胫骨截骨面的最大覆盖，使压力均匀地分布在近端胫骨，并减少胫骨托对周围软组织的挤压，减少术后疼痛和利于深屈和下蹲。胫骨髓内柱32与托体31底面之间呈3°夹角设置，且胫骨髓内柱32朝向托体31侧壁内陷方向延伸。
托体31顶面开设有锁合槽34，胫骨平台垫2的底面固设有与锁合槽34配合的锁合机构25，锁合槽34包括一部分与托体31侧壁形成向托体31内部延伸形成卡槽状结构的内陷槽35以及位于内陷槽35两端处的下卡边36，下卡边36与内陷槽35之间形成平面槽体状结构，用于承载容纳锁合机构25；锁合机构25包括成型于胫骨平台垫2底面上与内陷槽35配合的外凸楞26以及与下卡边36配合的上卡边27，外凸楞26插接在内陷槽35内部时，上卡边27与下卡边36抵接。
参见图6，托体31下表面均匀的分布有多个颗粒状凸起结构，颗粒状凸起结构可以是半球状也可以是半圆柱状。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解剖型膝关节假体，包括股骨髁(1)、胫骨平台垫(2)以及胫骨平台托(3)，其特征在于：所述胫骨平台垫(2)上设有向上凸起的立柱(21)；
股骨髁(1)呈C字状半包围结构，股骨髁(1)包括延其轮廓开设的滑车(12)、位于滑车(12)一端的前髁(11)、用于容纳立柱(21)的髁间槽(13)以及位于髁间槽(13)两侧的后髁(14)，前髁(11)的厚度由髁间槽(13)一端向另一端减小；
股骨髁(1)被滑车(12)与髁间槽(13)分为外侧髁(141)以内侧髁(142)，外侧髁(141)处的后髁(14)厚度为6-8mm，内侧髁(142)处的后髁(14)厚度为8-10mm，且外侧髁(141)处后髁(14)上曲率最大点与内侧髁(142)处后髁(14)上曲率最大点均分别位于外侧髁(141)和内侧髁(142)的最低处时，外侧髁(141)处后髁(14)上曲率最大点与内侧髁(142)处后髁(14)上曲率最大点之间连线与水平面呈3°夹角设置；
外侧髁(141)处后髁(14)上曲率最大点与内侧髁(142)处后髁(14)上曲率最大点均分别位于外侧髁(141)和内侧髁(142)的最低处时，后髁(14)端部——髁间槽(13)这一端之间连线与水平面呈15°夹角设置，使整体后髁(14)轮廓呈J型；
胫骨平台垫(2)被立柱(21)分隔为分别与内侧髁(142)以及外侧髁(141)配合的平台内侧(23)和平台外侧(24)，平台内侧(23)的顶面与平台外侧(24)的顶面均呈内部凹陷边缘凸起的曲面状，且平台内侧(23)相对于平台外侧(24)进一步向胫骨平台垫(2)内部凹陷；
胫骨平台垫(2)与胫骨平台托(3)之间通过卡合的方式固定连接。
2.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：股骨髁(1)半包围状结构内部侧壁上开设有多个垂直于髁间槽(13)长度方向设置的固定槽(16)，固定槽(16)沿股骨髁(1)的轮廓均匀分布。
3.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：股骨髁(1)内侧壁上固设有将髁间槽(13)包围的槽立板(15)，槽立板(15)与股骨髁(1)的内侧壁形成骨水泥槽(17)。
4.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：髁间槽(13)内部两端均封闭，用于模拟前后交叉韧带。
5.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：所述立柱(21)的顶面向其侧壁呈平滑的倾斜曲面状过渡。
6.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：所述胫骨平台托(3)包括用于连接胫骨平台垫(2)的托体(31)以及固设于托体(31)底面上的胫骨髓内柱(32)，胫骨髓内柱(32)上固设有双翼型增强结构。
7.根据权利要求6所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：双翼型增强结构互相靠拢互呈夹角设置。
8.根据权利要求6所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：托体(31)上的一处侧壁向内凹陷形成与胫骨截骨面上空陷处配合槽体，胫骨髓内柱(32)与托体(31)底面之间呈3°夹角设置，且胫骨髓内柱(32)朝向托体(31)侧壁内陷方向延伸。
9.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：所述托体(31)下表面均匀的分布有多个颗粒状凸起结构。
10.根据权利要求1所述的解剖型膝关节假体，其特征在于：托体(31)顶面开设有锁合槽(34)，锁合槽(34)至少有一部分与托体(31)侧壁形成向托体(31)内部延伸的卡槽状结构，胫骨平台垫(2)的底面固设有与锁合槽(34)配合的锁合机构(25)，锁合机构(25)通过卡接的方式卡入锁合槽(34)内部。
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