CN208274652U - 人工膝关节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工膝关节，其包括：股骨假体、胫骨托、半月板衬垫和髌骨假体；所述股骨假体固定于人体股骨的下端，并与所述半月板衬垫的承载表面接触；所述胫骨托固定于人体胫骨的上端，包括胫骨托平台、固定支柱和加强翼部；所述半月板衬垫包括承载部和导向部；所述半月板衬垫的导向部插入所述容置空间；所述髌骨假体固定于人体髌骨上。本实用新型的人工膝关节，通过在所述本月板衬垫上设置微孔，使得本月板衬垫具有更高的表面浸润性，有利于弹性流体动力润滑状态的产生，减小股骨假体与半月板衬垫之间的直接接触，减小人工膝关节股骨假体与半月板衬垫接触界面间的摩擦作用，降低磨损的发生，提高人工膝关节的质量。

Description

人工膝关节

技术领域

本实用新型涉及医疗器械，尤其涉及一种人工膝关节。

背景技术

随着人体的衰老以及各种关节疾病或创伤对人体关节的影响，造成了关节运动副局部或全部损坏，导致病患行动不便，甚至关节功能完全失效。对于该问题，现代医学中主要借助人工关节植入物来替代缺损的人体天然关节，临床称为人工关节置换术。通过人工关节的置换不仅能够减轻和消除病人的疼痛，而且还能重建关节运动，帮助病患恢复正常活动能力，提高其生命质量。

膝关节是人体结构和功能最为复杂的关节，其运动幅度大、承载受力大、使用频率高、伤病率高。由于膝关节在运动过程中既有滚动又有滑动，因此，假体表面达到持久的耐磨损尤为困难。现阶段，人工膝关节的主要问题在于人工膝关节股骨远端与人工膝关节半月板之间产生的摩擦磨损。

磨损所产生的高分子量聚乙烯磨粒亦会导致粘着磨损和磨粒磨损的发生。此外，由于人工膝关节半月板支承表面长期受交变、循环载荷的作用，引起超高分子聚乙烯胫骨衬垫的表面下层的层状剥离、点蚀和疲劳裂缝，并伴有大量的聚乙烯颗粒产生，形成疲劳磨损。高分子量聚乙烯对人体的不良作用，除侵害软组织引起疼痛性滑膜炎外，还可侵害周围骨组织。最终导致假体松动而导致关节置换失败。

现有技术中的人工膝关节如图1所示，其包括人工股骨假体1、人工髌骨假体2、人工半月板衬垫3和人工胫骨托4。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种人工膝关节，其能够减小人工膝关节股骨假体与半月板衬垫接触界面间的摩擦作用，降低磨损的发生，提高人工膝关节的质量。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：一种人工膝关节，其包括：股骨假体、胫骨托、半月板衬垫和髌骨假体；

所述股骨假体固定于人体股骨的下端，并与所述半月板衬垫的承载表面接触；

所述胫骨托固定于人体胫骨的上端，包括胫骨托平台、固定支柱和加强翼部；

所述胫骨托平台上部形成容置空间；

所述胫骨托平台上形成有凹口部，在所述凹口部的两侧分别形成第一凸部和第二凸部，所述第一凸部连接有第一侧边部的一端，所述第二凸部连接有第二侧边部的一端，所述第一侧边部的另一端和第二侧边部的另一端分别连接于底边部的两端，所述凹口部、第一凸部、第二凸部、第一侧边部、第二侧边部和底边部共同构成所述胫骨托平台的外周，并且所述胫骨托平台的外周整体呈各个角均为圆角的“凹”字形；

所述胫骨托平台的内壁上边缘向内凸出，形成卡槽；在所述第一凸部和第二凸部上均形成有卡槽；在所述底边部上形成有两个卡槽；

所述胫骨托平台的下表面上设置有所述固定支柱，所述固定支柱与所述胫骨托平台的下表面之间的夹角为87°；

所述加强翼部的上端固定于所述胫骨托平台的底壁上，所述加强翼部的侧端固定于所述固定支柱上；

所述半月板衬垫包括承载部和导向部；

所述承载部为各个角均为圆角的凹字形，所述承载部的上表面为承载表面，从所述承载部的承载表面向上凸起，所述承载部的上表面上形成有多个微孔，所述微孔的直径为20um，所述微孔的深度为20um；

所述承载部的下部固定有导向部，所述导向部的外轮廓线与所述承载部的外轮廓线之间的距离为2.4mm，所述导向部的下端形成有倒角；

所述导向部的凹口部将所述导向部的左端分割为第一凸起部和第二凸起部，且所述第一凸起部和第二凸起部的下边沿向外突出，分别形成第一卡爪和第二卡爪；

在所述导向部的右端形成有两个凹槽，所述承载部上形成两个弹性卡扣，两个所述弹性卡扣分别位于两个凹槽内，且所述弹性卡扣的卡爪向外凸出；

所述半月板衬垫的导向部插入所述容置空间，所述第一卡爪插入所述第一凸部的卡槽内，所述第二卡爪插入所述第二凸部的卡槽内，所述两个弹性卡扣分别与所述底边部的两个卡槽相配合；

所述髌骨假体固定于人体髌骨上。

可选的，所述髌骨假体包括接触部、圆柱部和圆台部；

所述接触部呈球缺状，所述球缺的半径为27mm；所述圆柱部的一端固定于所述接触部的圆形表面上；

所述圆柱部的直径为34mm，所述接触部的圆形表面的直径为34mm；

所述圆台部的数量为3个，3个圆台部的一端均设置于所述圆柱部的另一端上，且以所述圆柱部的轴线为中心，沿所述圆柱部的周向均匀分布；

所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线相互平行，且所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线之间的距离为8.5mm，且所述圆台部的直径较小的一端固定于所述圆柱部，所述圆台部的直径较小的一端的直径为5mm，所述圆台部直径较大的一端的直径为5.5mm；

所述接触部的高度为6mm，所述圆柱部的高度为4mm，所述圆台部的高度为5mm；

从所述圆柱部的另一端的表面上向下凹陷形成三个沉槽，所述三个沉槽在所述圆柱部的中心处相互连通，并且每一个沉槽均位于两个圆台部之间；

所述沉槽成扇形形状，所述扇形的顶点位于所述圆柱部的轴线上，所述扇形的角度为48°，且所述扇形的圆弧与两个边通过圆角连接，所述圆角的半径为27mm；

在所述沉槽的底壁上形成扇形的凸块，所述凸块的高度与所述沉槽的深度相同，所述凸块与圆柱部之间形成燕尾槽，燕尾槽的深度为1.7mm。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的人工膝关节，通过在所述本月板衬垫上设置微孔，使得本月板衬垫具有更高的表面浸润性，有利于弹性流体动力润滑状态的产生，减小股骨假体与半月板衬垫之间的直接接触，减小人工膝关节股骨假体与半月板衬垫接触界面间的摩擦作用，降低磨损的发生，提高人工膝关节的质量。

附图说明

图1为现有技术的人工膝关节的结构示意图；

图2为本实用新型的半月板衬垫的结构示意图；

图3为本实用新型的半月板衬垫的结构示意图；

图4为本实用新型的胫骨托的结构示意图；

图5为本实用新型的胫骨托的结构示意图；

图6为A部放大结构示意图；

图7为B部放大结构示意图；

图8为本实用新型的胫骨托的仰视图；

图9为本实用新型的延长件的结构示意图；

图10为本实用新型的胫骨托的结构示意图；

图11为本实用新型的髌骨假体的结构示意图；

图12为本实用新型的髌骨假体的主视图；

图13为图12的剖视图；

图中标记示意为：11-胫骨托平台；12-固定支柱；13-加强翼部；14-延长件；15-凹口部；16-第一凸部；17-第二凸部；18-第一侧边部；19-第二侧边部；20-底边部；21-接触部；22-圆柱部；23-圆台部；24-凸块；31-承载部；32-导向部；33-上凸起部；34-第一凸起部；35-第二凸起部；36-第一卡爪；37-第二卡爪；38-弹性卡扣。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种人工膝关节，其包括股骨假体、胫骨托、半月板衬垫和髌骨假体。

所述股骨假体可以采用现有技术中的股骨假体，例如CN201280039705.3专利中所公开的股骨假体，其采用钛合金制备，所述股骨假体固定于人体股骨的下端，并与所述半月板衬垫的承载表面接触。

所述胫骨托固定于人体胫骨的上端，包括胫骨托平台、固定支柱和加强翼部。

所述胫骨托平台上部形成容置空间，在所述容置空间内容置所述半月板衬垫。

所述胫骨托平台上形成有凹口部，在所述凹口部的两侧分别形成第一凸部和第二凸部，所述第一凸部连接有第一侧边部的一端，所述第二凸部连接有第二侧边部的一端，所述第一侧边部的另一端和第二侧边部的另一端分别连接于所述底边部的两端，所述凹口部、第一凸部、第二凸部、第一侧边部、第二侧边部和底边部共同构成所述胫骨托平台的外周，并且所述胫骨托平台的外周整体呈各个角均为圆角的“凹”字形。

所述胫骨托平台的内壁上边缘向内凸出，形成卡槽；本实施例中，在所述第一凸部和第二凸部上均形成有卡槽；而且，在所述底边部上形成有两个卡槽。

所述胫骨托平台的下表面上设置有所述固定支柱，本实施例中，所述固定支柱与所述胫骨托平台的下表面之间的夹角为87°，也就是说，所述胫骨托平台并不垂直于所述固定支柱；本实施例中，优选地，所述固定支柱在所述胫骨托平台的下表面上的投影与所述胫骨托平台的凹口部在所述胫骨托平台与所述固定支柱接触处的同一侧；更优选地，所述投影位于所述凹口部与所述胫骨托平台与所述固定支柱接触处的连线上。

所述加强翼部的上端固定于所述胫骨托平台的底壁上，所述加强翼部的侧端固定于所述固定支柱上。

本实施例中，所述加强翼部的数量为三个，所述三个加强翼部中的两个位于同一平面上，所述固定支柱的中心线穿过所述平面，且所述平面平行于所述胫骨托平台的长度方向。

所述三个加强翼部中的第三个垂直于所述平面，且其在所述胫骨托平台的下表面上的投影位于所述凹口部与所述胫骨托平台与所述固定支柱接触处的连线上。

所述卡扣的上表面沿着半径减少的方向向下倾斜，所述卡扣的下表面为平面，所述卡扣的侧表面垂直设置，所述卡扣的上表面与所述卡扣的侧表面的交线形成所述卡扣的上棱边，所述卡扣的下表面与所述卡扣的侧表面的交线形成所述卡扣的下棱边。

为使得所述胫骨托平台具有较高的通用性，本实施例中，所述胫骨托还包括延长件，此时，所述固定支柱的下端沿其轴线方向形成有沉孔，所述延长件的一端插入所述沉孔内，并且可以通过销钉将所述固定支柱和延长件固定在一起，此时所述固定支柱上沿垂直于其轴线的方向开设有销钉孔，所述延长件沿垂直于其长度方向的方向开设有销钉孔，销钉分别穿过所述固定支柱的通孔以及延长件的销钉孔，将所述延长件固定于所述固定支柱上。

本实施例中，所述延长件的上端为方形，此时所述固定支柱的下端开设有方形孔，从而可以使得所述延长件方便地插入所述固定支柱；而且所述固定支柱的下端为半径逐渐收缩的圆台形，以方便讲所述延长件插入所述固定支柱。

所述半月板衬垫设置于所述胫骨托的容置空间内；并包括承载部和导向部；所述承载部为各个角均为圆角的凹字形，所述承载部的上表面为承载表面，即与人工膝关节股骨假体配合的表面，在其上表面上向上凸起，形成上凸起部,所述上凸起部的作用主要是对股骨假体起导向作用，防止股骨假体旋转脱位。

所述承载部的下部固定有导向部，所述导向部的外轮廓线与所述承载部的外轮廓线之间的距离为2.4mm，即所述导向部的外轮廓线与所述承载部的外轮廓线相似，且等距；本实施例中，优选地，所述导向部的下端形成有倒角。

为使得所述半月板衬垫能有效地卡合于所述胫骨托，本实施例中，所述导向部的凹口将所述导向部的左端分割为第一凸起部和第二凸起部，且所述第一凸起部和第二凸起部的下边沿向外突出，分别形成第一卡爪和第二卡爪。

在所述导向部的右端形成有两个凹槽，所述承载部上形成两个弹性卡扣，两个所述弹性卡扣分别位于两个凹槽内，且所述弹性卡扣的卡爪向外凸出。

本实施例中，所述承载部的上表面上形成有多个微孔，所述微孔的直径为20um，所述微孔的深度为20um，从而可以在所述微孔内容纳关节液，当所述人工膝关节股骨假体与所述半月板衬垫接触时，所述关节液可以防止人工膝关节股骨假体与半月板衬垫之间的硬摩擦，而且，当所述人工膝关节股骨假体与所述半月板衬垫之间摩擦所产生的粉末，防止粉末侵害软组织引起疼痛性滑膜炎外，或者侵害周围骨组织。

当将所述半月板衬垫安装于所述胫骨托时，所述半月板衬垫的导向部位于所述胫骨托的容置空间内，且所述第一卡爪与所述第一凸部上形成的卡槽配合，所述第二卡爪与所述第二凸部上形成的卡槽配合；所述两个弹性卡爪分别与所述两个卡槽配合，从而使得所述半月板衬垫被牢固地固定于所述胫骨托上。

所述髌骨假体固定于人体髌骨上，其包括接触部、圆柱部和圆台部；

所述接触部呈球缺状，所述球缺的半径为27mm；所述圆柱部的一端固定于所述接触部的圆形表面上，本实施例中，所述圆柱部的直径为34mm，此时，所述接触部的圆形表面的直径也为34mm。

所述接触部的高度为6mm，所述圆柱部的高度为4mm，所述圆台部的高度为5mm。

所述圆台部的数量为3个，3个圆台部的一端均设置于所述圆柱部的另一端上，且以所述圆柱部的轴线为中心，沿所述圆柱部的周向均匀分布，本实施例中，所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线相互平行，且所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线之间的距离为8.5mm，且所述圆台部的直径较小的一端固定于所述圆柱部，所述圆台部的直径较小的一端的直径为5mm，所述圆台部直径较大的一端的直径为5.5mm。

从所述圆柱部的另一端的表面上向下凹陷形成三个沉槽，本实施例中，所述三个沉槽在所述圆柱部的中心处相互连通，并且每一个沉槽均位于两个圆台部之间。

所述沉槽成扇形形状，所述扇形的顶点位于所述圆柱部的轴线上，所述扇形的角度为48°，且所述扇形的圆弧与两个边通过圆角连接，所述圆角的半径为27mm。

在所述沉槽的底壁上形成扇形的凸块，所述凸块的高度与所述沉槽的深度相同，即所述凸块的表面与所述圆柱部的圆形表面在同一平面上，本实施例中，所述凸块与圆柱部之间形成燕尾槽，所述燕尾槽的开口宽度为2.3mm，燕尾槽的深度为1.7mm，所述燕尾槽的底壁的宽度为3.2mm。

本实施例中，所述三个圆台部位于直径为17的圆上。

本实施例的人工膝关节，通过在所述本月板衬垫上设置微孔，使得本月板衬垫具有更高的表面浸润性，有利于弹性流体动力润滑状态的产生，减小股骨假体与半月板衬垫之间的直接接触，减小人工膝关节股骨假体与半月板衬垫接触界面间的摩擦作用，降低磨损的发生，提高人工膝关节的质量。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种人工膝关节，其特征在于，包括：股骨假体、胫骨托、半月板衬垫和髌骨假体；

所述股骨假体固定于人体股骨的下端，并与所述半月板衬垫的承载表面接触；

所述胫骨托固定于人体胫骨的上端，包括胫骨托平台、固定支柱和加强翼部；

所述胫骨托平台上部形成容置空间；

所述胫骨托平台上形成有凹口部，在所述凹口部的两侧分别形成第一凸部和第二凸部，所述第一凸部连接有第一侧边部的一端，所述第二凸部连接有第二侧边部的一端，所述第一侧边部的另一端和第二侧边部的另一端分别连接于底边部的两端，所述凹口部、第一凸部、第二凸部、第一侧边部、第二侧边部和底边部共同构成所述胫骨托平台的外周，并且所述胫骨托平台的外周整体呈各个角均为圆角的“凹”字形；

所述胫骨托平台的内壁上边缘向内凸出，形成卡槽；在所述第一凸部和第二凸部上均形成有卡槽；在所述底边部上形成有两个卡槽；

所述胫骨托平台的下表面上设置有所述固定支柱，所述固定支柱与所述胫骨托平台的下表面之间的夹角为87°；

所述加强翼部的上端固定于所述胫骨托平台的底壁上，所述加强翼部的侧端固定于所述固定支柱上；

所述半月板衬垫包括承载部和导向部；

所述承载部为各个角均为圆角的凹字形，所述承载部的上表面为承载表面，从所述承载部的承载表面向上凸起，所述承载部的上表面上形成有多个微孔，所述微孔的直径为20um，所述微孔的深度为20um；

所述承载部的下部固定有导向部，所述导向部的外轮廓线与所述承载部的外轮廓线之间的距离为2.4mm，所述导向部的下端形成有倒角；

所述导向部的凹口部将所述导向部的左端分割为第一凸起部和第二凸起部，且所述第一凸起部和第二凸起部的下边沿向外突出，分别形成第一卡爪和第二卡爪；

在所述导向部的右端形成有两个凹槽，所述承载部上形成两个弹性卡扣，两个所述弹性卡扣分别位于两个凹槽内，且所述弹性卡扣的卡爪向外凸出；

所述半月板衬垫的导向部插入所述容置空间，所述第一卡爪插入所述第一凸部的卡槽内，所述第二卡爪插入所述第二凸部的卡槽内，所述两个弹性卡扣分别与所述底边部的两个卡槽相配合；

所述髌骨假体固定于人体髌骨上。

2.根据权利要求1所述的人工膝关节，其特征在于，所述髌骨假体包括接触部、圆柱部和圆台部；

所述接触部呈球缺状，所述球缺的半径为27mm；所述圆柱部的一端固定于所述接触部的圆形表面上；

所述圆柱部的直径为34mm，所述接触部的圆形表面的直径为34mm；

所述圆台部的数量为3个，3个圆台部的一端均设置于所述圆柱部的另一端上，且以所述圆柱部的轴线为中心，沿所述圆柱部的周向均匀分布；

所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线相互平行，且所述圆台部的轴线与所述圆柱部的轴线之间的距离为8.5mm，且所述圆台部的直径较小的一端固定于所述圆柱部，所述圆台部的直径较小的一端的直径为5mm，所述圆台部直径较大的一端的直径为5.5mm；

所述接触部的高度为6mm，所述圆柱部的高度为4mm，所述圆台部的高度为5mm；

从所述圆柱部的另一端的表面上向下凹陷形成三个沉槽，所述三个沉槽在所述圆柱部的中心处相互连通，并且每一个沉槽均位于两个圆台部之间；

所述沉槽成扇形形状，所述扇形的顶点位于所述圆柱部的轴线上，所述扇形的角度为48°，且所述扇形的圆弧与两个边通过圆角连接，所述圆角的半径为27mm；

在所述沉槽的底壁上形成扇形的凸块，所述凸块的高度与所述沉槽的深度相同，所述凸块与圆柱部之间形成燕尾槽，燕尾槽的深度为1.7mm。