CN113855346B - 一种膝关节骨表面置换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膝关节骨表面置换装置，包括检测器，检测器上设有截骨器，截骨器上设有测量器。本发明的结构简单、精确率高，将检测器在现有的基础上增加了后髁板，使得间隙检测器能更加贴合的卡在胫骨与股骨之间的间隙内，伸直间隙与通过截骨器得到的屈曲间隙相对应，避免股骨的晃动，提高了股骨切除的精确度；节省了其他不同尺寸的截骨器，可以实现不同尺寸股骨的切除操作，提高了手术效率；通过将现有截骨器顶部的移动本体分离，并将其与指针结合，通过指针测量得到股骨前后径大小，同时调整移动本体的位置，使得通过移动本体上第一切面切割股骨后的尺寸与人工关节假体完全相匹配，提高手术成功率以及操作效率。

Description

一种膝关节骨表面置换装置
技术领域
本发明涉及一种膝关节骨表面置换装置，属于医疗设备技术领域。
背景技术
膝关节骨关节炎是常见病、多发病，老年人群中65岁以上老人，超过50％发病，而膝关节表面置换是治疗膝关节骨关节炎的最终有效手段，需要医生将与胫骨4的关节面3连接的那些坏死或磨损的股骨1进行切除，如图1所示，并安装人工关节假体2，使得患者能够重新站立以及正常走路。
在膝关节进行表面置换手术操作时，伸直间隙、屈曲间隙的平衡是手术操作的关键，伸直间隙优先是截骨操作的最常用的有效方法。目前骨科医师的操作是：先以定位器切去股骨1远端(图3中的第一切面1-3)，然后再截取胫骨4近端，在股骨1远端和胫骨4近端之间形成伸直间隙，再以前参照或者后参照测量器，参照经验决定屈曲间隙的大小和内外旋转，然后按照股骨截骨板，截取图3中股骨1的第二切面1-5、第三切面1-4、第四切面1-2、第五切面1-1。切骨完成后将人工关节假体2套在股骨1的切面上。
上述手术操作存在以下问题：
伸直间隙确定后，使用现有的前参照或者后参照测量器，决定屈曲间隙时，医生是靠其肉眼观察并通过自身的经验来确定第二切面1-5的位置，由于屈曲股骨1的下面没有定位的装置，且不同人膝关节骨上股骨1与胫骨4两侧之间的间隙不同，因此，无法保证第二切面1-5截取前，屈曲股骨1两侧与胫骨4之间相平衡，从而使得股骨截骨板的定位位置并不精确，影响手术后工关节假体的安装，以及安装后可能使得病患无法恢复正常功能的问题。
目前的股骨截骨板在使用时，医生往往根据不同股骨的尺寸，需要选择不同尺寸的股骨截骨板，这种选择的方式，使得手术效率低下，尤其是在紧急的手术时，增加了手术时间，提高了手术风险。
目前的测量器在使用时，仅仅是通过测量器测量截骨器在第五切面1-1时的高度，从而得到使用什么尺寸的人工关节假体2，如果测量得到的尺寸与人工关节假体的尺寸相差太大，需要重新进行截骨并测量；如果测量得到的尺寸位于两个不同人工关节假体的尺寸之间，那么也只能使用小尺寸的人工关节假体，但是这种小尺寸的人工关节假体与股骨之间并不是完全贴合，可能导致患者术后活动受限，假体磨损加速等影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何实现截骨板的精准定位，提高手术效率，以及对所置换膝关节骨表面的精确测量。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种膝关节骨表面置换装置，包括检测器，检测器上设有截骨器，截骨器上设有测量器，其特征在于，所述的检测器包括伸直间隙板，伸直间隙板与手柄固定连接，伸直间隙板的底部设有后髁板，后髁板的一侧与伸直间隙板固定连接，后髁板另一侧表面设有与屈曲股骨相匹配的弧形结构，后髁板的底部设有用于安装补充板的安装结构；截骨器包括移动本体和固定本体，移动本体和固定本体之间通过实现移动本体不同高度升降的调节器连接；移动本体内设有用于水平切屈曲股骨顶部的第一刀口，第一刀口水平贯穿移动本体；固定本体的顶部设有用于定位于屈曲股骨上的定位杆，固定本体的中间位置设有由上向下斜切屈曲股骨的第二刀口以及由下向上斜切屈曲股骨的第三刀口，第二刀口和第三刀口均贯穿固定本体；固定本体的底部两侧分别设有与定位杆配合用于截骨器在屈曲股骨上定位的定位孔；测量器包括设于移动本体上方用于测量股骨前后径的指针，移动本体的一侧固定有固定座，固定座与连接杆连接，连接杆的顶端固定有指针。
优选地，所述的后髁板的一侧设于伸直间隙板的正下方，后髁板另一侧的弧形结构设于伸直间隙板的外侧；后髁板的弧形结构与伸直间隙板的一端形成台阶状结构；伸直间隙板高度大于后髁板弧形结构的高度；伸直间隙板的上表面为水平面；后髁板上弧形结构的端部设有凹槽，用于避开胫骨与股骨之间连接的韧带。
优选地，所述的手柄上设有至少两个孔，孔的开孔方向与伸直间隙板垂直。
优选地，所述的安装结构包括安装槽和凸起，每个补充板的上表面均设有凸起，每个补充板的下表面与凸起相对的位置均设有与凸起相匹配的安装槽，后髁板的底部与其连接的补充板上凸起相对的位置设有安装槽。
优选地，所述的伸直间隙板和手柄为一体成型结构；伸直间隙板与后髁板为一体成型结构，或伸直间隙板与后髁板通过紧固件固定在一起，或在伸直间隙板与后髁板通过凸起和安装槽直接卡接在一起。
优选地，所述的固定本体的顶部设有水平贯穿固定本体的定位杆插入孔，定位杆插入孔内设有定位杆。
优选地，所述的定位孔的数量至少设有三个，相邻两个定位孔之间的距离相同；固定本体底部每一侧的定位孔均为竖直排列分布。
优选地，所述的固定本体的底部中间设有导向板连接孔，通过导向板连接孔与导向板连接，导向板设于固定本体的正下方，导向板与固定本体之间设有实现水平切屈曲股骨底部的间隙。
优选地，所述的导向板包括底板，底板上的一端固定有固定座，固定座的中间且紧贴底板上表面的位置设有第四刀口，固定座上设有与固定本体上导向板连接孔匹配连接的卡扣；第四刀口为导向板与固定本体之间的间隙。
优选地，所述的连接杆为螺杆，螺杆设于固定座内，固定座内设有与螺杆上外螺纹匹配的内螺纹；指针的一端为折弯结构。
与现有技术相比，本发明的结构简单、精确率高，在本发明的膝关节骨表面置换装置中，将检测器在现有的基础上增加了后髁板，使得间隙检测器能更加贴合的卡在胫骨与股骨之间的间隙内，伸直间隙与通过截骨器得到的屈曲间隙相对应，避免股骨的晃动，提高了股骨切除的精确度；同时通过增加不同数量的补充板，能更好的使得检测器卡在间隙内。基于伸直间隙截骨完成的基础上，通过检测器，于屈曲间隙截骨时，辅助伸直、屈曲间隙平衡的检测，达到屈曲间隙截骨的同时完成伸直、屈曲间隙的平衡。
通过截骨器，在膝关节表面置换术中屈曲间隙截骨的同时，完成伸直、屈曲间隙的平衡，节省了其他不同尺寸的截骨器，避免了选择，可以实现不同尺寸股骨的切除操作，提高了手术效率。
摒弃了原有结构复杂的测量器，通过将现有截骨器顶部的移动本体分离，并将其与指针结合，通过指针测量得到股骨前后径大小，同时调整移动本体的位置，使得通过移动本体上第一切面切割股骨后的尺寸与人工关节假体完全相匹配，提高手术成功率以及操作效率。通过测量器，在完成屈曲间隙截骨的同时，测量股骨前后径大小，还可完成股骨整体截骨。
附图说明
图1为膝关节骨表面置换人工关节假体后的示意图；
图2为伸直的股骨底部横向截去一个截面、横向截去胫骨上的关节面后形成伸直间隙的示意图；
图3为股骨切除后的示意图；
图4为一种膝关节骨表面置换装置的示意图；
图5为检测器的立体图；
图6为检测器的侧视图；
图7为检测器伸入伸直间隙内的示意图；
图8为截骨器的侧视图；
图9为移动本体与固定本体的连接示意图；
图10为图9的侧视图；
图11为导向板的示意图；
图12为测量器的立体图；
图13为测量器的侧视图；
图14为测量器与截骨器结合使用的示意图；
图15为一种膝关节骨表面置换装置的使用示意图；
图16为图15的侧向俯视图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图2-图4所示，膝关节骨表面置换手术的整体操作步骤如下：
骨科医生在给患者进行截骨手术时，先在股骨1底部横向截去股骨远端，形成第一切面1-3，如图2所示。然后横向截去胫骨4近端的关节面3，完成伸直间隙截骨，伸直间隙为股骨1伸直时与截去近端关节3的胫骨4之间的距离，然后通过检测器7对伸直间隙进行测量检测，使得检测器7松紧合适地卡在伸直间隙内；随后将膝关节屈曲，并通过将检测器7放置在截去关节面3的胫骨4上，检测器7的前侧顶在屈曲股骨1上与第一切面1-3同侧的侧面，然后将截骨器6放置在检测器7上定位，沿着检测器7的顶部通过截骨器6水平截去屈曲的股骨1底部的一个截面(即图3中的第二切面1-5)，使得伸直间隙和屈曲间隙相同，屈曲间隙是股骨1屈曲时与截去关节面3的胫骨4之间的距离。然后根据股骨以及人工关节假体2的大小，并通过测量器5得到最接近股骨尺寸的人工关节假体2的数据，最后通过截骨器6依次进行股骨1上第三切面1-4、第四切面1-2、第五切面1-1的切除，如图3所示，其中，第五切面1-1的高度决定人工关节假体2的大小。切骨完成后将人工关节假体2套在股骨1的切面上。
实施例1
本发明提供了一种膝关节骨表面置换装置，如图4所示，其包括检测器7，检测器7上设有截骨器6，截骨器6上设有测量器5。
如图5、图6所示，本发明中的检测器7包括伸直间隙板7-6，伸直间隙板7-6的上表面为水平面，伸直间隙板7-6与手柄7-1固定连接，伸直间隙板7-6的底部设有后髁板7-2，后髁板7-2的一侧与伸直间隙板7-6固定连接，后髁板7-2另一侧表面设有与屈曲股骨相匹配的弧形结构，后髁板7-2的一侧设于伸直间隙板7-6的正下方，后髁板7-2另一侧的弧形结构设于伸直间隙板7-6的外侧，后髁板7-2作为伸直间隙板7-6的过渡板以及延伸板，后髁板7-2的弧形结构与伸直间隙板7-6的一端形成台阶状结构，即伸直间隙板7-6一端的高度大于后髁板7-2弧形结构的高度。后髁板7-2另一侧的端部设有凹槽7-7，用于避开胫骨4与股骨1之间连接的韧带。手柄7-1上设有孔7-5，孔7-5的开孔方向与伸直间隙板7-6垂直，孔7-5的数量为两个。后髁板7-2的底部设有用于安装补充板7-3的安装结构，根据需要，增加一定数量的补充板7-3，从而增加整个检测器的高度。安装结构包括安装槽7-4和凸起7-8，每个补充板7-3的上表面均设有凸起7-8，每个补充板7-3的下表面与凸起7-8相对的位置均设有与凸起7-8相匹配的安装槽7-4，后髁板7-2的底部与其连接的补充板7-3上凸起7-8相对的位置也设有安装槽7-4。
其中，伸直间隙板7-6和手柄7-1为一体成型结构，伸直间隙板7-6与后髁板7-2可以是一体成型结构，也可以是通过紧固件固定在一起，或者伸直间隙板7-6与后髁板7-2通过凸起7-8和安装槽7-4直接卡接在一起。
如图8-图10所示，截骨器6包括移动本体6-1和固定本体6-10，移动本体6-1和固定本体6-10之间通过调节器6-3连接，通过调节器6-3可以实现移动本体6-1在固定本体6-10上不同高度的升降。移动本体6-1内设有用于水平切屈曲股骨顶部的第一刀口6-2，第一刀口6-2水平贯穿移动本体6-1，通过第一刀口6-2的位置即可确定人工关节假体2尺寸。固定本体6-10的顶部设有水平贯穿固定本体6-10的定位杆插入孔11，定位杆插入孔11内设有定位杆6-8，通过定位杆6-8可确定固定本体6-10在屈曲股骨上的位置；固定本体6-10的中间位置设有由上向下斜切屈曲股骨的第二刀口6-6以及由下向上斜切屈曲股骨的第三刀口6-7，第二刀口6-6和第三刀口6-7交错贯穿固定本体6-10；固定本体6-10的底部中间设有导向板连接孔6-9，通过导向板连接孔6-9与导向板6-4连接，导向板6-4设于固定本体6-10的正下方，导向板6-4与固定本体6-10之间设有间隙(即第四刀口6-4-3)，通过导向板6-4与固定本体6-10之间的间隙实现水平切屈曲股骨的底部；固定本体6-10的底部两侧分别设有三个定位孔6-5，当截骨器的位置确定后，通过定位孔6-5实现截骨器的定位，使得截骨器在股骨上不能相对转动。如图11所示，导向板6-4包括底板6-4-2，底板6-4-2上的一端固定有固定座6-4-1，固定座6-4-1的中间且紧贴底板6-4-2上表面的位置设有第四刀口6-4-3，固定座6-4-1上设有与固定本体6-10上导向板连接孔6-9匹配连接的卡扣6-4-4。
通过伸直间隙截骨后，再通过第四刀口6-4-3、第二刀口6-6、第三刀口6-7以及第一刀口6-2截骨后的屈曲股骨，其形状与人工关节假体2的形状相匹配。
如图12、图13所示，测量器5包括设于移动本体6-1上方用于测量股骨前后径的指针5-1，指针5-1与调节器6-3连接，调节器6-3包括固定座5-3、螺杆5-4，移动本体6-1的一侧固定有固定座5-3，固定座5-3内设有螺杆5-4，固定座5-3内设有与螺杆5-4上外螺纹匹配的内螺纹，螺杆5-4的顶端固定有指针5-1，通过指针5-1一端顶在屈曲股骨顶部，螺杆5-4的底端穿过固定座5-3，用于连接截骨器6，通过转动螺杆5-4，调节移动本体6-1在螺杆5-4上的位置，从而通过螺杆5-4上的指示得到使用何种尺寸的人工关节假体2。指针5-1的一端为折弯结构，折弯结构的端部用于顶在屈曲股骨顶部。指针5-1与第一刀口6-2平行。
其中，屈曲间隙为股骨屈曲时与胫骨上关节面之间的距离；伸直间隙为股骨伸直时与胫骨上关节面之间的距离。
本发明的使用过程如下：
如图5-图7、图15所示，在基于伸直间隙截骨完成的基础上，使用检测器7进行伸直间隙的测量，将检测器7放置在伸直间隙内，如果伸直间隙板7-6位置处的高度不够，即伸直间隙板7-6的上侧或下侧与伸直间隙上侧之间存在间隙，那么在后髁板7-2的底部逐渐增加补充板7-3，直至检测器7卡紧在伸直间隙内。
随后将膝关节弯曲，术者将检测器7放置在截去关节面3的胫骨4上，并手握手柄7-1，将固定在一起的伸直间隙板7-6和后髁板7-2向胫骨4与屈曲股骨1之间的间隙(屈曲间隙)内推进，使得后髁板7-2上的弧形结构正好卡在屈曲股骨1的底部，当后髁板7-2不足以填满胫骨4与屈曲股骨1之间的间隙时，在后髁板7-2的底部不断叠加补充板7-3，直至胫骨4与屈曲股骨1之间没有间隙，即股骨1不能相对后髁板7-2向两侧晃动。再在手柄7-1的孔7-5内插入直杆，确保直杆与股骨1的伸直间隙截骨的切面平行，即判断检测器7是否水平。
随后将截骨器6放置在伸直间隙板7-6上，并使得截骨器6贴合在伸直间隙截骨完成后的屈曲的股骨1上(即图3中的第一切面1-3上)，通过检测器7将截骨器6的位置确定，如图8、图15所示，定位杆6-8穿过定位杆插入孔11固定在屈曲股骨内，并通过固定本体6-10底部两侧的定位孔6-5，使得截骨器6不能左右晃动，从而实现截骨器6的定位，随后，通过操作调节器6-3，实现移动本体6-1的上下位置调节，通过移动本体6-1上的测量器5测量时，如图14-图16所示，测量器5上的指针5-1测量股骨前后径大小，随后根据股骨前后径大小确定人工关节假体2尺寸，根据人工关节假体2的尺寸确定移动本体6-1上第一刀口6-2的位置，随后通过切刀分别置于第四刀口6-4-3、第二刀口6-6、第三刀口6-7以及第一刀口6-2内，对屈曲股骨进行屈曲间隙截骨的操作。最后将人工关节假体2套在截骨后的股骨上，即完成膝关节骨表面置换的手术。
实施例2
本实施例中，将实施例1中的固定座5-3与螺杆5-4的螺纹连接改为固定连接，并在使用测量器5时，可在截骨器6与测量器5之间设置其他调节器，从而调节测量器5的高度位置。
其他与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种膝关节骨表面置换装置，包括检测器(7)，检测器(7)上设有截骨器(6)，截骨器(6)上设有测量器(5)，其特征在于，所述的检测器(7)包括伸直间隙板(7-6)，伸直间隙板(7-6)与手柄(7-1)固定连接，伸直间隙板(7-6)的底部设有后髁板(7-2)，后髁板(7-2)的一侧与伸直间隙板(7-6)固定连接，后髁板(7-2)另一侧表面设有与屈曲股骨相匹配的弧形结构，后髁板(7-2)的底部设有用于安装补充板(7-3)的安装结构；截骨器(6)包括移动本体(6-1)和固定本体(6-10)，移动本体(6-1)和固定本体(6-10)之间通过实现移动本体(6-1)不同高度升降的调节器(6-3)连接；移动本体(6-1)内设有用于水平切屈曲股骨顶部的第一刀口(6-2)，第一刀口(6-2)水平贯穿移动本体(6-1)；固定本体(6-10)的顶部设有用于定位于屈曲股骨上的定位杆(6-8)，固定本体(6-10)的中间位置设有由上向下斜切屈曲股骨的第二刀口(6-6)以及由下向上斜切屈曲股骨的第三刀口(6-7)，第二刀口(6-6)和第三刀口(6-7)均贯穿固定本体(6-10)；固定本体(6-10)的底部两侧分别设有与定位杆(6-8)配合用于截骨器在屈曲股骨上定位的定位孔(6-5)；测量器(5)包括设于移动本体(6-1)上方用于测量股骨前后径的指针(5-1)，移动本体(6-1)的一侧固定有固定座(5-3)，固定座(5-3)与连接杆连接，连接杆的顶端固定有指针(5-1)；后髁板(7-2)另一侧的弧形结构设于伸直间隙板(7-6)的外侧；后髁板(7-2)的弧形结构与伸直间隙板(7-6)的一端形成台阶状结构；根据需要，增加一定数量的补充板(7-3)，从而增加整个检测器的高度。
2.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的后髁板(7-2)的一侧设于伸直间隙板(7-6)的正下方；伸直间隙板(7-6)高度大于后髁板(7-2)弧形结构的高度；伸直间隙板(7-6)的上表面为水平面；后髁板(7-2)上弧形结构的端部设有凹槽(7-7)，用于避开胫骨(4)与股骨(1)之间连接的韧带。
3.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的手柄(7-1)上设有至少两个孔(7-5)，孔(7-5)的开孔方向与伸直间隙板(7-6)垂直。
4.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的安装结构包括安装槽(7-4)和凸起(7-8)，每个补充板(7-3)的上表面均设有凸起(7-8)，每个补充板(7-3)的下表面与凸起(7-8)相对的位置均设有与凸起(7-8)相匹配的安装槽(7-4)，后髁板(7-2)的底部与其连接的补充板(7-3)上凸起(7-8)相对的位置设有安装槽(7-4)。
5.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的伸直间隙板(7-6)和手柄(7-1)为一体成型结构；伸直间隙板(7-6)与后髁板(7-2)为一体成型结构，或伸直间隙板(7-6)与后髁板(7-2)通过紧固件固定在一起，或在伸直间隙板(7-6)与后髁板(7-2)通过凸起(7-8)和安装槽(7-4)直接卡接在一起。
6.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的固定本体(6-10)的顶部设有水平贯穿固定本体(6-10)的定位杆插入孔(11)，定位杆插入孔(11)内设有定位杆(6-8)。
7.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的定位孔(6-5)的数量至少设有三个，相邻两个定位孔(6-5)之间的距离相同；固定本体(6-10)底部每一侧的定位孔(6-5)均为竖直排列分布。
8.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的固定本体(6-10)的底部中间设有导向板连接孔(6-9)，通过导向板连接孔(6-9)与导向板(6-4)连接，导向板(6-4)设于固定本体(6-10)的正下方，导向板(6-4)与固定本体(6-10)之间设有实现水平切屈曲股骨底部的间隙。
9.如权利要求8所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的导向板(6-4)包括底板(6-4-2)，底板(6-4-2)上的一端固定有固定座(6-4-1)，固定座(6-4-1)的中间且紧贴底板(6-4-2)上表面的位置设有第四刀口(6-4-3)，固定座(6-4-1)上设有与固定本体(6-10)上导向板连接孔(6-9)匹配连接的卡扣(6-4-4)；第四刀口(6-4-3)为导向板(6-4)与固定本体(6-10)之间的间隙。
10.如权利要求1所述的一种膝关节骨表面置换装置，其特征在于，所述的连接杆为螺杆(5-4)，螺杆(5-4)设于固定座(5-3)内，固定座(5-3)内设有与螺杆(5-4)上外螺纹匹配的内螺纹；指针(5-1)的一端为折弯结构。
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