CN219743006U - 全膝关节置换用股骨髁假体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全膝关节置换用股骨髁假体，包括内侧髁和外侧髁，所述内侧髁具有第一关节面和第一近端面，所述外侧髁具有第二关节面和第二近端面，所述第一关节面和第二关节面至少之一的矢状面轮廓线符合斐波那契螺旋线，沿着所述矢状面轮廓线从后侧到前侧半径逐渐变大。本申请所采用的股骨髁假体具有更高的约束度，从而具有更佳的稳定性，患者植入后的本体感觉会更佳，不会有异物感。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全膝关节置换用股骨髁假体，尤其涉及关节面的矢状面轮廓线符合斐波那契螺旋线的股骨髁假体。
背景技术
采用人工膝关节假体来替换受损的膝关节已经成为临床上治疗膝关节疾病的首选。全膝关节假体由四个组件——股骨髁假体、胫骨衬垫假体、胫骨托假体和髌骨假体组成。
目前，市面上存在多种膝关节假体。这些膝关节假体能够满足临床使用的基本需求，但是在患者术后的本体感觉方面仍存在着不足，换而言之，临床植入后股骨髁假体的稳定性较差，和人体健康的膝关节相比还有不少的差距。
股骨髁假体植入后的稳定性和股骨髁假体关节面的矢状面轮廓直接相关。目前，市场上存在的股骨髁假体中，有的矢状面轮廓采用J曲线设计，有些采用单半径设计。这些设计都有各自的优点，但和天然的股骨髁的矢状面轮廓都有一定的差异。正是这种差异导致患者术后的本体感觉欠佳。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种全膝关节置换用股骨髁假体，解决了现有技术中存在的上述技术问题，并创造性地将股骨髁假体关节面的矢状面轮廓线设计成斐波那契螺旋线，和人体天然股骨髁的矢状面轮廓更加接近，患者植入后膝关节的稳定性更好，本体感觉更佳。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种全膝关节置换用股骨髁假体，包括内侧髁和外侧髁，所述内侧髁具有第一关节面和第一近端面，所述外侧髁具有第二关节面和第二近端面；
所述内侧髁的第一关节面和外侧髁的第二关节面至少之一的矢状面轮廓线与斐波那契螺旋线契合，沿着所述矢状面轮廓线从后侧到前侧半径逐渐变大。
进一步的，所述斐波那契螺旋线包括5个半径，分别为R1～R5，其中，起始半径R1的尺寸为0.8～1.2mm，R2＝R1+R1，R3＝R1+R2，R4＝R3+R2，R5＝R3+R4；
所述矢状面轮廓线的起点位于所述斐波那契螺旋线的半径R2区域，所述矢状面轮廓线的终点位于所述斐波那契螺旋线的半径R5区域。
进一步的，所述斐波那契螺旋线的起始半径R1为0.8～1.0mm。
进一步的，所述斐波那契螺旋线的起始半径R1为0.8～0.9mm。
进一步的，所述斐波那契螺旋线的起始半径R1为0.8～0.85mm。
进一步的，所述矢状面轮廓线的起点在所述斐波那契螺旋线的半径R2区域中对应的角度为45°～75°；所述矢状面轮廓线的终点在所述斐波那契螺旋线的半径R5区域中对应的角度为10°～40°。
进一步的，所述矢状面轮廓线的起点在所述斐波那契螺旋线的半径R2区域中对应的角度为50°～70°；所述矢状面轮廓线的终点在所述斐波那契螺旋线的半径R5区域中对应的角度为10°～30°。
进一步的，所述矢状面轮廓线的起点在所述斐波那契螺旋线的半径R2区域中对应的角度为55°～65°；所述矢状面轮廓线的终点在所述斐波那契螺旋线的半径R5区域中对应的角度为15°～25°。
本实用新型的有益效果：
1、本装置所成型的股骨髁假体具有更高的约束度，从而具有更佳的稳定性，患者植入后的本体感觉会更佳，不会有异物感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是人体股骨髁从外侧拍摄的X射线透视图；
图2是典型的斐波那契螺旋线；
图3是人体股骨髁的外侧髁和斐波那契螺旋线的匹配图；
图4是本实用新型的一种实施方案的股骨髁假体关节面的矢状面轮廓图；
图5是本实用新型的一种实施方案的股骨髁假体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1示出了当用X射线从侧面拍摄时人体膝关节股骨髁的形貌图，图2示出了包括5个半径R1～R5的斐波那契螺旋线。
图3示出了图1的股骨髁和图2的斐波那契螺旋线的适配图，可以发现人体股骨髁从后侧到前侧的矢状面轮廓线301，和斐波那契螺旋线302的一部分完美契合。
图4示出了根据本实用新型的一种实施方案的CR型股骨髁假体的矢状面轮廓图。在临床植入时，近端面402通过骨水泥固定到人体股骨远端的截骨面上，立柱403位于近端面402上起辅助固定作用，关节面401和胫骨衬垫的关节面形成一对摩擦副，实现人体股骨相对于胫骨的生理运动。近端面402由5个部分组成，从后侧到前侧依次为截面A、截面B、截面C、截面D和截面E。关节面401的矢状面轮廓线404和斐波那契螺旋线405的一部分完全契合，由4个半径R2、R3、R4和R5组成，结合图2所示(此时的近端面402是对第一近端面503和第二近端面504的总称，关节面401是对第一关节面505和第二关节面506的总称)。
就人体天然的股骨髁尺寸而言，人类不同个体之间存在着一定的差异。为了最大程度地覆盖所有的人群，股骨髁关节面的矢状面轮廓线404所依据的斐波那契螺旋线405的R1为8.0～12.0mm，优选8.0-10.0mm，更优选8.0-9.0mm，进一步优选8.0-8.5mm。
依据斐波那契数列的定义，R2＝R1+R1；R3＝R2+R1；R4＝R3+R2，R5＝R4+R3。
如图4所示，从后侧开始，股骨髁假体关节面401的矢状面轮廓线404起点O位于斐波那契螺旋线405的半径R2区域，对应的角度a2为45°～75°，优选50°～70°，更优选55°～65°。矢状面轮廓线404终点P位于斐波那契螺旋线405的半径R5区域，对应的角度a1为10°～40°，优选10°～30°，更优选15°～25°。
在图5中，本实用新型实施例提供一种全膝关节置换用股骨髁假体，包括内侧髁501和外侧髁502，内侧髁501具有第一近端面503和第一关节面505，外侧髁502具有第二近端面504和第二关节面506。内侧髁501和外侧髁502可以是非对称性设计或者对称性设计，内侧髁501的第一关节面505和外侧髁502的第二关节面506至少之一的矢状面轮廓线404与斐波那契螺旋线405契合。优选地，内侧髁501和外侧髁502是对称性设计，具有完全相同的关节面，矢状面轮廓线404都契合斐波那契螺旋线405。
根据膝关节行业标准《YY/T 1765-2020全膝关节假体约束度测试方法》，测试了根据本实用新型的股骨髁假体在和胫骨衬垫相匹配时的约束度。为了对比，申请人从市场上购买了国内某厂家的已经上市的某品牌膝关节假体，进行了约束度对比测试。该品牌膝关节假体的股骨髁假体关节面的矢状面轮廓线是本行业常见的J曲线。测试结果如下表表1所示。
表1
综上所述，本申请在屈曲角度在0～150°时，在所有三个运动方向——前后牵引、内外剪切和旋转松脱方向上，根据本实用新型的股骨髁假体都具有更高的约束度，从而具有更佳的稳定性，和人体天然股骨髁的矢状面轮廓更加接近，患者植入后的本体感觉会更佳，不会有异物感。
其中：“前侧”和“后侧”是就人体的位置而言，脸部所朝向的方向为前侧，后脑勺所朝向的方向为后侧。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (8)
1.一种全膝关节置换用股骨髁假体，包括内侧髁(501)和外侧髁(502)，所述内侧髁(501)具有第一近端面(503)和第一关节面(505)，所述外侧髁(502)具有第二近端面(504)和第二关节面(506)；其特征在于，
所述内侧髁(501)的第一关节面(505)和外侧髁(502)的第二关节面(506)至少之一的矢状面轮廓线(404)与斐波那契螺旋线(405)契合，沿着所述矢状面轮廓线(404)从后侧到前侧半径逐渐变大。
2.根据权利要求1所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述斐波那契螺旋线(405)包括5个半径，分别为R1～R5，其中，起始半径R1的尺寸为0.8～1.2mm，R2＝R1+R1，R3＝R1+R2，R4＝R3+R2，R5＝R3+R4；
所述矢状面轮廓线(404)的起点位于所述斐波那契螺旋线(405)的半径R2区域，所述矢状面轮廓线(404)的终点位于所述斐波那契螺旋线(405)的半径R5区域。
3.根据权利要求2所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述斐波那契螺旋线(405)的起始半径R1为0.8～1.0mm。
4.根据权利要求3所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述斐波那契螺旋线(405)的起始半径R1为0.8～0.9mm。
5.根据权利要求4所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述斐波那契螺旋线(405)的起始半径R1为0.8～0.85mm。
6.根据权利要求2所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述矢状面轮廓线(404)的起点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R2区域中对应的角度为45°～75°；所述矢状面轮廓线(404)的终点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R5区域中对应的角度为10°～40°。
7.根据权利要求6所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述矢状面轮廓线(404)的起点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R2区域中对应的角度为50°～70°；所述矢状面轮廓线(404)的终点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R5区域中对应的角度为10°～30°。
8.根据权利要求7所述的全膝关节置换用股骨髁假体，其特征在于，所述矢状面轮廓线(404)的起点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R2区域中对应的角度为55°～65°；所述矢状面轮廓线(404)的终点在所述斐波那契螺旋线(405)的半径R5区域中对应的角度为15°～25°。
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