CN111603278A - 膝关节假体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种膝关节假体，包括：胫骨平台；股骨髁部件位于胫骨平台的上方；垫片部件位于胫骨平台和股骨髁部件之间，垫片部件包括内侧垫片和外侧垫片；滑动机构位于胫骨平台和垫片部件之间，滑动机构包括一个弧形筋条和多个弧形滑槽，或者，包括多个弧形筋条和一个弧形滑槽，或者，包括多个弧形筋条和多个弧形滑槽，弧形筋条和弧形滑槽中的一个设置于胫骨平台上，另一个设置于外侧垫片上，当弧形筋条为多个时，多个弧形筋条同心设置，弧形滑槽能够与不同的弧形筋条配合，当弧形滑槽为多个时，多个弧形滑槽同心设置，弧形筋条能够与不同的弧形滑槽配合。本申请的技术方案有效地解决了相关技术中的膝关节假体效果差的问题。

Description

膝关节假体

技术领域

本发明涉及骨科植入物领域，具体而言，涉及一种膝关节假体。

背景技术

人工膝关节置换术是使用人工材料界面代替已磨损或病变的膝关节表面，其目的是消除患者的疼痛、矫正关节畸形、恢复患者活动功能。膝关节活动是一个复杂的运动过程，在屈曲时股骨髁不仅在胫骨平台上滑动，还伴随着滚动和旋转，具体表现为内侧髁外旋和外侧髁后滚。

在相关技术中，膝关节假体能够实现股骨髁在胫骨平台上进行滑移，当使用上述的膝关节假体进行置换手术时，患者容易出现运动功能障碍。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种膝关节假体，以解决相关技术中的膝关节假体效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种膝关节假体，包括：胫骨平台；股骨髁部件，位于胫骨平台的上方；垫片部件，垫片部件位于胫骨平台和股骨髁部件之间，垫片部件包括内侧垫片和外侧垫片；滑动机构，滑动机构位于胫骨平台和垫片部件之间，滑动机构包括一个弧形筋条和多个弧形滑槽，或者，滑动机构包括多个弧形筋条和一个弧形滑槽，或者，滑动机构包括多个弧形筋条和多个弧形滑槽，弧形筋条和弧形滑槽中的一个设置于胫骨平台上，另一个设置于外侧垫片上，当弧形筋条为多个时，多个弧形筋条同心设置，弧形滑槽能够与不同的弧形筋条配合，当弧形滑槽为多个时，多个弧形滑槽同心设置，弧形筋条能够与不同的弧形滑槽配合。

进一步地，滑动机构还包括避让槽，避让槽位于弧形滑槽的至少一侧，避让槽的宽度大于弧形滑槽的宽度。

进一步地，弧形滑槽上设置有第一限位部，弧形筋条上设置有与第一限位部配合的第二限位部，第一限位部止挡第二限位部。

进一步地，由靠近内侧垫片至远离内侧垫片的方向上，多个弧形筋条或者多个弧形滑槽的弧长逐渐增加。

进一步地，弧形滑槽的至少一端为第一开口端，避让槽的至少一端为第二开口端，当弧形滑槽具有一个第一开口端，且避让槽具有一个第二开口端时，第一开口端与第二开口端同侧。

进一步地，胫骨平台上设置有围挡部，内侧垫片的部分结构安装于围挡部的内部。

进一步地，在胫骨平台上的围挡部的侧部为平面部，外侧垫片安装于平面部上。

进一步地，围挡部包括凹部，外侧垫片的部分结构位于凹部内。

进一步地，平面部为抛光面。

进一步地，胫骨平台还包括安装平台、定位柱以及防旋翼，防旋翼与安装平台和定位柱连接。

应用本发明的技术方案，胫骨平台和外侧垫片之间设置有滑动机构，滑动机构包括一个弧形筋条和多个弧形滑槽，或者，滑动机构包括多个弧形筋条和一个弧形滑槽，或者，滑动机构包括多个弧形筋条和多个弧形滑槽。弧形筋条和弧形滑槽中的一个设置在胫骨平台上，另一个设置在外侧垫片上，当弧形筋条为多个时，多个弧形筋条同心设置，弧形滑槽能够与不同的弧形筋条配合，当弧形滑槽为多个时，多个弧形滑槽同心设置，弧形筋条能够与不同的弧形滑槽配合。医生能够针对患者的骨骼尺寸的不同，选择位置合适的弧形筋条与弧形滑槽配合，具体而言，医生能够通过调节弧形筋条与不同的弧形滑槽的配合或者弧形滑槽与不同的弧形筋条配合，以改变垫片部件的尺寸(也即外侧垫片与内侧垫片之间的距离)，以使得股骨髁部件与垫片部件的接触面积更大，使得膝关节假体与患者更加适配，进而能够使得膝关节假体的效果更好。因此，本申请的技术方案能够有效地解决了相关技术中的膝关节假体效果差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的膝关节假体的实施例一的立体结构示意图；

图2示出了图1的膝关节假体的胫骨平台和垫片部件的立体结构示意图；

图3示出了图1的膝关节假体的胫骨平台和内侧垫片的立体结构示意图；

图4示出了图1的膝关节假体的胫骨平台和外侧垫片的立体结构示意图；

图5示出了图1的膝关节假体的外侧垫片的立体结构示意图；

图6示出了图5的外侧垫片的仰视示意图；

图7示出了根据本发明的膝关节假体的实施例二的外侧垫片的仰视示意图；以及

图8示出了根据本发明的膝关节假体的实施例三的外侧垫片的仰视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、胫骨平台；11、围挡部；111、凹部；112、缺口；12、平面部；13、安装平台；14、定位柱；15、防旋翼；20、股骨髁部件；30、垫片部件；31、内侧垫片；32、外侧垫片；40、滑动机构；41、弧形筋条；411、第二限位部；42、弧形滑槽；421、第一限位部；422、第一开口端；43、避让槽；431、第二开口端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了使膝关节假体能够与患者更加适配，使得患者的术后效果更好，考虑到不同患者的骨骼尺寸不同，如图1至图4所示，在实施例一中，膝关节假体包括：胫骨平台10、股骨髁部件20、垫片部件30以及滑动机构40。股骨髁部件20，位于胫骨平台10的上方；垫片部件30位于胫骨平台10和股骨髁部件20之间，垫片部件30包括内侧垫片31和外侧垫片32；滑动机构40位于胫骨平台10和垫片部件30之间，滑动机构40包括一个弧形滑槽42和多个弧形筋条41，弧形筋条41设置于胫骨平台10上，弧形滑槽42设置于外侧垫片32上，多个弧形筋条41同心设置，弧形滑槽42能够与不同的弧形筋条41配合。

应用实施例一的技术方案，股骨髁部件20安装在胫骨平台10的上方，垫片部件30包括内侧垫片31和外侧垫片32，内侧垫片31和外侧垫片32安装在股骨髁部件20和胫骨平台10 之间，胫骨平台10和外侧垫片32之间设置有滑动机构40，滑动机构40包括多个弧形筋条41和一个弧形滑槽42，弧形筋条41设置在胫骨平台10上，弧形滑槽42设置在外侧垫片32上，多个弧形筋条41同心设置，弧形筋条41能够与不同的弧形滑槽42配合。医生能够针对患者的骨骼的尺寸的不同，选择位置合适的弧形筋条41与弧形滑槽42配合，具体而言，医生能够通过调节弧形筋条41与弧形滑槽42的配合，以改变外侧垫片32与内侧垫片31之间的距离，以使得股骨髁部件20与垫片部件30的接触面积更大，使得膝关节假体与患者更加适配，进而能够使得膝关节假体的效果更好。因此，本申请的技术方案能够有效地解决了相关技术中的膝关节假体效果差的问题。

在图中未示出的实施例中，滑动机构包括一个弧形筋条和多个弧形滑槽，此时，弧形滑槽和弧形筋条中的一个设置在胫骨平台上，另一个设置在外侧垫片上。多个弧形滑槽同心设置，弧形筋条可选择地与多个弧形滑槽中的一个进行配合，使得垫片部件的尺寸可调，也即内侧垫片和外侧垫片之间的距离可调。当医生进行手术时，能够针对患者的骨骼尺寸选择合适位置的弧形滑槽，以使股骨髁部件与垫片部件的接触面积较大，以提高患者的术后效果。

当然，滑动机构还可以包括多个弧形筋条和多个弧形滑槽，例如，四个弧形筋条和两个弧形滑槽，或者其他数量的弧形筋条和弧形滑槽。多个弧形筋条同心设置，多个弧形滑槽同心设置。当设置有四个弧形筋条和两个弧形滑槽时，两个弧形滑槽能够同时与两个弧形筋条配合。当医生进行手术时，可以选择最外侧的两个弧形筋条与弧形滑槽配合，也可以选择中间的两个弧形筋条与弧形滑槽配合，还可以选择最内侧的两个弧形筋条与弧形滑槽配合。该设置能够增加弧形筋条与弧形滑槽的连接强度，防止弧形滑槽或者弧形筋条损坏而导致外侧垫片从胫骨平台上脱离。当然，弧形筋条和弧形滑槽的数量还可以相等。在上述结构中，外侧是指远离内侧垫片的方向，内侧是指靠近内侧垫片的方向。

为避免弧形筋条和外侧垫片之间的干涉，如图4至图6所示，在实施例一中，滑动机构 40还包括避让槽43，避让槽43位于弧形滑槽42的一侧，避让槽43的宽度大于弧形滑槽42的宽度。未安装进弧形滑槽42的弧形筋条41能够安装到避让槽43中，并且由于避让槽43 的宽度较大，能够避免未安装到弧形滑槽42中的弧形筋条41与外侧垫片32发生干涉或者碰撞。

如图2所示，在实施例一中，避让槽43位于弧形滑槽42的右侧，弧形滑槽42只能够与胫骨平台10上最左侧的弧形筋条41配合。上述的设置方式能够实现避让功能的情况下使得弧形滑槽42的结构强度更好，能够防止弧形滑槽42断裂损坏，影响膝关节假体的使用。

如图3至图5所示，在实施例一中，弧形滑槽42上设置有第一限位部421，弧形筋条41 上设置有与第一限位部421配合的第二限位部411，第一限位部421止挡第二限位部411。第一限位部421和第二限位部411的结构简单，便于设置，同时，第一限位部421和第二限位部 411的止挡配合效果好，能够防止第二限位部411和第一限位部421脱离。在本实施例中，弧形筋条41的截面为梯形结构，相应地，弧形滑槽42为燕尾槽。第一限位部421为燕尾槽槽口处的限位斜面，第二限位部411为梯形结构的限位斜面。

在图中未示出的实施例中，弧形筋条的截面还可以为圆形、半圆形、T形或者其他不规则图形等。弧形筋条的截面只要满足包括一个靠近胫骨平台的宽度较小的部分即可。弧形滑槽的形状需要与弧形筋条相适配。

如图3所示，在实施例一中，由靠近内侧垫片31至远离内侧垫片31的方向上，多个弧形筋条41和多个弧形滑槽42的弧长逐渐增加。弧形筋条为三根，弧形筋条41靠近胫骨平台 10处的弧长最小，远离胫骨平台10处的弧长最大。上述结构能够更好地适应外侧垫片在胫骨平台上的运动轨迹，使得外侧垫片不易与胫骨平台脱离。弧形滑槽能够与上述三个弧形筋条分别配合。

如图4至图6所示，在实施例一中，弧形滑槽42的一端为第一开口端422，避让槽43的一端为第二开口端431，第一开口端422与第二开口端431位于外侧垫片的同侧。第一开口端 422和第二开口端431位于同侧，使得弧形筋条41便于安装到弧形滑槽42和避让槽43中。

当然，在图中未示出的实施例中，弧形滑槽和避让槽中的一个可以设置为通槽，或者，弧形滑槽和避让槽均设置为通槽，此时，必然有一个第一开口端和一个第二开口端同侧，进而使得弧形筋条便于安装到弧形滑槽和避让槽中。

如图4所示，在实施例一中，胫骨平台10上设置有围挡部11，内侧垫片31的部分结构安装于围挡部11的内部。内侧垫片31包括基体和位于基体的底部的凸起部，凸起部位于围挡部11内，基体的外侧壁与围挡部11的外侧壁平齐。凸起部能够将内侧垫片31限位在围挡部 11中，基体的尺寸与围挡部的尺寸相同，因此能够使得内侧垫片31与股骨髁部件20之间的接触面积更大，进而使得膝关节假体的运动更加稳定。同时在凸起部上设置有凸块，在围挡部11内设置有缺口112，缺口112与凸块插接配合，进一步使得内侧垫片31更加稳定。围挡部11的设置能够有效地限制内侧垫片31的活动，防止其从胫骨平台10上脱离。

如图4所示，在实施例一中，在胫骨平台10上的围挡部11的侧部为平面部12，外侧垫片32安装于平面部12上。平面部12上无任何围挡结构，外侧垫片32能够在平面部12上移动，使得股骨髁部件20能够旋转。

如图4所示，在实施例一中，围挡部11包括凹部111，外侧垫片32的部分结构位于凹部 111内。凹部111能够对外侧垫片32的旋转起到限位的作用。当外侧垫片32过度旋转时，凹部111两侧的凸起能够对外侧垫片32进行限位，同时，由于凹部111的设置，使得外侧垫片32只能够在平面部12的内部进行移动，这样能够有效地避免外侧垫片32转出时与其他结构发生干涉，防止其对人体的骨结构造成损害。并且，凹部111的结构简单，容易设置。

如图3所示，在实施例一中，平面部12为抛光面。抛光面能够有效地降低摩擦，减小胫骨平台10与外侧垫片32的磨损。

如图1至图6所示，在实施例一中，胫骨平台10还包括安装平台13、定位柱14以及防旋翼15，防旋翼15与安装平台13和定位柱14连接。防旋翼15能够防止胫骨平台10安装后发生移动或者旋转，并且防旋翼15还能够对安装平台13起到支撑的作用，进而使得胫骨平台10的固定效果好，容易使得患者的手术效果好。在本实施例中，防旋翼15为两个。当然在其他实施例中，防旋翼还可以为三个、四个或者更多。定位柱14有利于力学传导。

如图1至图6所示，膝关节假体从伸直到屈曲的活动过程中，相对于胫骨平台10而言，内髁关节外旋(轴移)，外髁关节后滚。内侧垫片31为固定垫片，内侧垫片31的关节面与内髁关节的关节面组成“球臼”运动副，屈曲时内髁关节可外旋(轴移)运动；外侧垫片32为活动垫片，弧形筋条41与弧形滑槽42配合，屈曲时外侧垫片32的关节面与外髁关节的关节面配合并围绕弧形筋条41转动，实现后滚运动。内侧垫片31一面是与内髁关节配合的关节面，一面设计有与胫骨平台10内侧配合的锁合面；外侧垫片32一面是与外髁关节配合的关节面，一面设计有与弧形滑槽42配合的弧形筋条41。围挡部11的内部为锁合槽，围挡部11的外侧设计为抛光的活动面，抛光的活动面的背面设计有定位柱14和两个防旋翼15。本实施例的垫片部件30的材质为聚乙烯。

图7示出了根据本申请的膝关节假体的实施例二的结构，该实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中设置两个避让槽43，如图7所示。在实施例二中，此设置能够便于弧形滑槽42与弧形筋条41的配合，能够与任何一个弧形筋条41配合，不会与未配合的弧形筋条发生干涉。

图8示出了根据本申请的膝关节假体的实施例三的结构，该实施例第三与实施例一的区别在于，避让槽的位置，如图8所示。在实施例三中，避让槽43设置在弧形滑槽42的左侧，弧形滑槽42能够与最右侧的弧形筋条41配合，其作用效果与实施例一的技术方案的效果相似。

需要说明的是，在其他实施方式中，膝关节假体可以包括多个外侧垫片，优选地，其中一个外侧垫片与实施例一中的外侧垫片结构相同，另一个外侧垫片与实施例二中的外侧垫片结构相同，还有一个外侧垫片与实施例三中的外侧垫片结构相同。上述结构增加了外侧垫片使用的灵活度，进而使得使用过程中更加方便。

本申请的膝关节假体由于设有多个不同圆心的弧形滑槽，可与不同的外侧垫片配合，实现股骨髁部件运动中心的不同。本申请的膝关节假体符合人体生理运动学特征，能够提高患者术后的满意度，延长膝关节假体的使用寿命。

在相关技术中，胫骨平台上设置有围挡部，内侧垫片和外侧垫片均设置在围挡部中，此设置是为了防止在膝关节假体屈曲时，外侧垫片滑出胫骨平台球窝而出现脱位，但是该设计易使外侧垫片产生变形，与股骨髁部件的匹配度降低，同时又增加一个垫片侧面与围挡部的活动界面，增加垫片的磨损。而本申请的技术方案则取消了外侧垫片的围挡部，能够有效地避免上述的缺点。同时，相关技术中还在胫骨平台上端设置有胫骨平台内、外侧平台分隔纵脊。但是该设置在极端活动时，会发生股骨髁部件与胫骨平台碰撞，形成金属对金属接触，产生更多的金属离子，进而影响患者的手术效果。本申请的技术方案则是取消了分隔纵脊，通过该设置能够提高垫片部件的支撑能力，同时能够避免股骨髁部件与胫骨平台的接触。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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 (10)

1.一种膝关节假体，其特征在于，包括：

胫骨平台(10)；

股骨髁部件(20)，位于所述胫骨平台(10)的上方；

垫片部件(30)，所述垫片部件(30)位于所述胫骨平台(10)和所述股骨髁部件(20)之间，所述垫片部件(30)包括内侧垫片(31)和外侧垫片(32)；

滑动机构(40)，所述滑动机构(40)位于所述胫骨平台(10)和所述垫片部件(30)之间，所述滑动机构(40)包括一个弧形筋条(41)和多个弧形滑槽(42)，或者，所述滑动机构(40)包括多个弧形筋条(41)和一个弧形滑槽(42)，或者，所述滑动机构(40)包括多个弧形筋条(41)和多个弧形滑槽(42)，

所述弧形筋条(41)和所述弧形滑槽(42)中的一个设置于所述胫骨平台(10)上，另一个设置于所述外侧垫片(32)上，当所述弧形筋条(41)为多个时，多个所述弧形筋条(41)同心设置，所述弧形滑槽(42)能够与不同的所述弧形筋条(41)配合，当所述弧形滑槽(42)为多个时，多个所述弧形滑槽(42)同心设置，所述弧形筋条(41)能够与不同的所述弧形滑槽(42)配合。

2.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于，所述滑动机构(40)还包括避让槽(43)，所述避让槽(43)位于所述弧形滑槽(42)的至少一侧，所述避让槽(43)的宽度大于所述弧形滑槽(42)的宽度。

3.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于，所述弧形滑槽(42)上设置有第一限位部(421)，所述弧形筋条(41)上设置有与所述第一限位部(421)配合的第二限位部(411)，所述第一限位部(421)止挡所述第二限位部(411)。

4.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于，由靠近所述内侧垫片(31)至远离所述内侧垫片(31)的方向上，多个所述弧形筋条(41)或者多个所述弧形滑槽(42)的弧长逐渐增加。

5.根据权利要求2所述的膝关节假体，其特征在于，所述弧形滑槽(42)的至少一端为第一开口端(422)，所述避让槽(43)的至少一端为第二开口端(431)，当所述弧形滑槽(42)具有一个所述第一开口端(422)，且所述避让槽(43)具有一个所述第二开口端(431)时，所述第一开口端(422)与所述第二开口端(431)位于同侧。

6.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于，所述胫骨平台(10)上设置有围挡部(11)，所述内侧垫片(31)的部分结构安装于所述围挡部(11)的内部。

7.根据权利要求6所述的膝关节假体，其特征在于，在所述胫骨平台(10)上的所述围挡部(11)的侧部为平面部(12)，所述外侧垫片(32)安装于所述平面部(12)上。

8.根据权利要求6所述的膝关节假体，其特征在于，所述围挡部(11)包括凹部(111)，所述外侧垫片(32)的部分结构位于所述凹部(111)内。

9.根据权利要求7所述的膝关节假体，其特征在于，所述平面部(12)为抛光面。

10.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于，所述胫骨平台(10)还包括安装平台(13)、定位柱(14)以及防旋翼(15)，所述防旋翼(15)与所述安装平台(13)和所述定位柱(14)连接。

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