專利名稱：膝關(guān)節(jié)假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膝關(guān)節(jié)假體。具體地，本發(fā)明涉及能高度屈膝的膝關(guān)節(jié)假體。更具體地，本發(fā)明涉及替代股骨與脛骨的鉸接面/接合面的膝關(guān)節(jié)假體。
背景技術(shù)：
如附圖中圖1、 2和3所示的人類膝關(guān)節(jié)60用于實(shí)現(xiàn)人類個體正常生 活的基本功能。膝關(guān)節(jié)是人體中最大的和結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一，以及用 于運(yùn)動的主要關(guān)節(jié)。這是因?yàn)檫@樣的事實(shí)它是下肢(股骨和腿骨)的最 長桿的連接點(diǎn)，其特點(diǎn)是行走中的運(yùn)動范圍最大。與髖關(guān)節(jié)不同，膝關(guān)節(jié) 由于多骨連接以及其穩(wěn)定性基于軟組織從而缺少固有穩(wěn)定性。膝關(guān)節(jié)包括 重要的韌帶，例如前后十字韌帶、內(nèi)側(cè)和外側(cè)半月板以及內(nèi)側(cè)和外側(cè)側(cè)突。 膝關(guān)節(jié)的附加穩(wěn)定性和運(yùn)動性由環(huán)繞的軟組織提供，所述軟組織包括四頭 肌機(jī)構(gòu)、內(nèi)側(cè)和外側(cè)腿筋、以及包括膝后彎筋膜的后嚢。正確形成膝關(guān)節(jié)的三個骨頭是股骨的下端61、 63、 69和70、脛骨 的上端64、 68、以及髕骨79，如圖3所示。與脛骨67結(jié)合的股骨髁63、 69的關(guān)節(jié)面在橫向和縱斷面上凸出，并且是橢圓體段。與股骨髁63、 69 接合的脛骨上關(guān)節(jié)面由兩個淺的小面組成，小面上覆蓋有透明的半月形軟 骨半月板74、 78。各半月板74、 78都是沿著邊緣彎曲的C形三面體板；加厚的周緣連 接到關(guān)節(jié)嚢中，而插入關(guān)節(jié)內(nèi)的尖銳邊緣是自由的。外側(cè)半月板比內(nèi)側(cè)半 月板更加彎曲。半月板用作振動吸收器，并有助于膝關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。此外，它們降低了脛骨平臺的深淺。近端脛腓關(guān)節(jié)76執(zhí)行三個功能消散作 用于踝上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、消散外側(cè)脛骨彎曲運(yùn)動以及拉伸的重量支撐。 . 關(guān)節(jié)嚢連接在距離股骨、脛骨和膝蓋骨關(guān)節(jié)面一定距離處。因此，在 股骨上，其通過髕面而在前面向上拉伸。在側(cè)面上，其在髁和上髁之間通 過，后者保持在嚢的外側(cè)，用于連接肌肉和韌帶，在后面，其下降到髁關(guān) 節(jié)面的邊緣。在脛骨67上，嚢連接到髁的關(guān)節(jié)面的邊緣。在髕骨上，嚢連 接到軟骨面的邊緣，結(jié)果看上去象被插入由嚢前部形成的"框架"中。從額軸延伸脛骨側(cè)突韌帶73從股骨70的內(nèi)側(cè)上髁到脛骨的邊緣在內(nèi)側(cè)延 伸，并且與嚢和內(nèi)側(cè)半月板結(jié)合；腓骨側(cè)突韌帶77在側(cè)面上經(jīng)過外側(cè)上髁 61和腓骨頭65之間。腓骨側(cè)突韌帶77不連接到關(guān)節(jié)嚢上，而是通過脂肪 墊與其隔開。在膝關(guān)節(jié)嚢的后面是兩個與其后壁融合在一起的韌帶，即，膝的弧形韌帶84和膝的斜韌帶86。圖2所示的側(cè)突韌帶73和77賦予膝關(guān)節(jié)雙橫向的穩(wěn)定性，避免了開 口過度內(nèi)翻和外翻。四頭朋4幾構(gòu)包括大腿的四頭肌肌肉的腱，其位于膝關(guān)節(jié)的前側(cè)。其將 髕骨79圍成籽骨，然后與厚且強(qiáng)的髕骨韌帶83接續(xù)在一起，如圖3所示， 髕骨韌帶從髕骨79的頂點(diǎn)向下經(jīng)過并連接到脛骨的結(jié)節(jié)上。從所述四頭肌 機(jī)構(gòu)中，內(nèi)側(cè)和外側(cè)韌帶擴(kuò)展部展開以提供額外的穩(wěn)定性。膝關(guān)節(jié)還具有 兩個關(guān)節(jié)內(nèi)的韌帶，稱作十字韌帶72、 75。前、后十字韌帶分別將脛骨的 髁間隆起連接到外側(cè)髁的內(nèi)側(cè)表面以及將髁間隆起的后部連接到內(nèi)側(cè)股骨 髁的外側(cè)表面。這些韌帶賦予穩(wěn)定性以防止脛骨在股骨上前后平移，還在 屈膝時(shí)提供穩(wěn)定性。外側(cè)和內(nèi)側(cè)腿筋肌肉80和82提供了內(nèi)側(cè)和外側(cè)穩(wěn)定性。此外，它們 輔助膝關(guān)節(jié)的彎曲功能。膝關(guān)節(jié)發(fā)生兩種運(yùn)動(0彎曲和伸展，以及(ii)旋轉(zhuǎn)。彎曲和伸 展發(fā)生在經(jīng)過股骨髁的額軸上。彎曲運(yùn)動是多中心的，即，圍繞不同的中 心，中心不是固定在一個位置而是處于有點(diǎn)螺旋狀或多中心的通道中。在彎曲過程中，股骨髁和脛骨髁彼此相對旋轉(zhuǎn)和滑動，其中，關(guān)節(jié)的 旋轉(zhuǎn)中心(瞬心軌跡)在股骨的髁上向后移動，隨著彎曲程度的增大給出一 "J"形曲線。彎曲的范圍很大，角度甚至可能達(dá)到140度。在股骨和脛 骨對準(zhǔn)之前發(fā)生伸展。因?yàn)楣晒趋辆o鄰脛骨髁，進(jìn)一步的運(yùn)動(過伸/伸展 過度)不再可能。在伸展過程中，脛骨和股骨沿著相反的路徑運(yùn)動，隨著關(guān)節(jié)的伸展， 旋轉(zhuǎn)中心現(xiàn)在向前移動。結(jié)果，半月板受壓，側(cè)突韌帶73、 77以及十字韌 帶72、 75強(qiáng)力繃緊，小腿和大腿鎖定成單一結(jié)構(gòu)。彎曲時(shí)半月板變直，而 側(cè)突韌帶則因?yàn)槠溥B接點(diǎn)相互靠近而松弛。因此，當(dāng)膝蓋彎曲時(shí)，在縱軸 上的旋轉(zhuǎn)成為可能。十字韌帶72、 75約束小腿的內(nèi)轉(zhuǎn)，但與此相反，側(cè)旋 則不受約束，此時(shí)由外側(cè)韌帶限制運(yùn)動。在旋轉(zhuǎn)過程中，最大的運(yùn)動范圍 發(fā)生在外側(cè)髁區(qū)域，因?yàn)椴慌c關(guān)節(jié)嚢融合的用夂骨側(cè)突韌帶77比脛骨側(cè)突韌 帶73更松弛。在旋轉(zhuǎn)過程中，半月板在脛骨的關(guān)節(jié)面上滑動。除了指出的 十字韌帶72、 75在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中的作用外，它們也通過將骨頭保持在確定位 置以及同時(shí)限制運(yùn)動來影響彎曲和伸展。膝關(guān)節(jié)的韌帶的結(jié)構(gòu)和布置有助 于長時(shí)間維持直立位置。盡管膝關(guān)節(jié)通常很好地發(fā)揮其功能，對于遭受膝關(guān)節(jié)不適/障礙的人而 言，膝關(guān)節(jié)的各種不適造成極大的疼痛以及運(yùn)動和功能喪失。有些膝關(guān)節(jié) 不適是天生的。另外一些膝關(guān)節(jié)不適是細(xì)菌感染造成的，這可能發(fā)生在任 何年齡段。不適也可能起因于運(yùn)動傷害或事故、患病，或者更通常是由于 "磨損"?；蛟S最常見的膝關(guān)節(jié)不適是關(guān)節(jié)炎。術(shù)語"關(guān)節(jié)炎，，通常用作 幾種膝關(guān)節(jié)不適效果的通用名，例如，外傷性關(guān)節(jié)炎、傳染性關(guān)節(jié)炎、骨 關(guān)節(jié)炎以及風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。對膝有影響的關(guān)節(jié)炎通常造成疼痛和不適，以 致于老年病人不能維持獨(dú)立的生活方式。各種具體病癥能以不同方式影響 膝關(guān)節(jié)。例如，關(guān)節(jié)面的畸形能造成關(guān)節(jié)惡化、失穩(wěn)、導(dǎo)致關(guān)節(jié)失穩(wěn)的內(nèi) 骨骼結(jié)構(gòu)的退化。月牙板糜爛使人容易感染早期關(guān)節(jié)炎。膝的治療通常取決于病人的損傷類型。對于像輕微扭傷、過度疲勞以 及過度使用，使膝沐息可能就是最好的治療建議之一。對于嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)疼痛的治療，需要幾種療法相結(jié)合，包括藥物療法、 休息和運(yùn)動養(yǎng)生、物理療法以及熱和/或冷敷。阿司匹林、不含類固醇的消炎藥物(NSAIDs)和皮質(zhì)激素類是治療多種關(guān)節(jié)炎的通用藥物。在患病和受損膝關(guān)節(jié)的治療中，通常需要手術(shù)對膝進(jìn)行修復(fù)。術(shù)語"膝 關(guān)節(jié)假體，，指用來替代天然關(guān)節(jié)的人造關(guān)節(jié)系統(tǒng)，其由股骨的底骺構(gòu)造、 互補(bǔ)的脛骨頂骺構(gòu)造、以及股髕元件構(gòu)成。其中一種最常用的治療膝部不 適的方法稱作"關(guān)節(jié)造形術(shù)"，需要在膝內(nèi)植入人造關(guān)節(jié)。在過去的四分 之一世紀(jì)里，關(guān)節(jié)造形術(shù)是膝外科發(fā)展的主要領(lǐng)域之一?，F(xiàn)有技術(shù)的假體膝關(guān)節(jié)采用很多不同的形式，取決于整形外科醫(yī)生的 喜好、天然膝關(guān)節(jié)的狀況、以及病人的健康、年齡和活動性。膝關(guān)節(jié)假體 已經(jīng)出現(xiàn)很多年，其可以分成兩種類型。第一種類型稱作"穩(wěn)定型"假體， 其中，鉸鏈以及球-窩類型關(guān)節(jié)被用作解剖型膝關(guān)節(jié)的替代物。在這種關(guān)節(jié) 中，膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動受鉸鏈銷或者球和窩的控制和約束，穩(wěn)定關(guān)節(jié)時(shí)對周圍 軟組織(即，腱和韌帶)的依賴很小。這些關(guān)節(jié)允許很小的(如果有的話) 如同解剖型膝關(guān)節(jié)所作的前后平移、橫向轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)。因此，人們認(rèn)為這種關(guān)節(jié)是不合需要的并且可能發(fā)生過早損壞。第一 類型的膝關(guān)節(jié)假體還具有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，即，它們通常涉及到去除天然韌帶 并僅僅允許圍繞單個軸線運(yùn)動，這與天然的健康膝關(guān)節(jié)的受控旋轉(zhuǎn)和平移 特性相反。另一種膝關(guān)節(jié)假體通常稱作"髁表面"假體。在這種關(guān)節(jié)中，股骨和 脛骨上相應(yīng)的支承表面被相似形狀和定位的假體支承表面所替代，所述假 體支承表面相互分隔開并且不直接相連。這種類型的關(guān)節(jié)依靠環(huán)繞的腱和 韌帶將關(guān)節(jié)保持在一起并且在運(yùn)動過程中賦予關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。本發(fā)明涉及第二種類型的假體。附圖中涉及現(xiàn)有技術(shù)的圖4顯示了第二種類型的傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)假體，其 通常包括股骨組件33和脛骨組件34。股骨組件33和脛骨組件34設(shè)計(jì)成 分別手術(shù)連接到股骨的遠(yuǎn)端和脛骨的近端。股骨組件33包括一對分開的可 操作地(可活動地，operatively)向下凸出的支承部分構(gòu)件17，其適于與脛骨組件34的配合支承部分構(gòu)件19相互連接。脛骨組件34包括一對分開 的可操作地向上凹陷的支承部分構(gòu)件19,其適于容納股骨支承部分構(gòu)件 17，還包括第二髁間引導(dǎo)部分構(gòu)件15,其設(shè)置在兩個支承部分構(gòu)件19之 間并將二者連接起來。通常，脛骨組件34適于固定到,皮切割的脛骨上端。 脛骨組件34設(shè)置有可操作地向下突出的桿23 (龍骨)，該桿適于被容納 以用粘合劑固定在外科醫(yī)生在脛骨上部形成的相應(yīng)開口中。圖5也顯示了現(xiàn)有技術(shù)的組件，描述了設(shè)置在股骨組件33的兩個支承 部分構(gòu)件17之間并連接二者的第一髁間引導(dǎo)部分14、連接兩支承部分構(gòu) 件17的前端與引導(dǎo)部分構(gòu)件14的橋接部分構(gòu)件11、以及在橋接部分構(gòu)件 11上方延伸的髕骨支撐構(gòu)件29。股骨組件33適于被固定到被切割的股骨 髁上。從支承部分構(gòu)件17的內(nèi)表面向上伸出的錐形銷構(gòu)件20容納在股骨 上鉆出的相應(yīng)開口內(nèi)。所述銷構(gòu)件20用粘合劑例如聚甲基丙烯酸甲酯 [PMMA固定到股骨上。此外，組件33在支承部分構(gòu)件17和膝蓋骨支撐 構(gòu)件29的內(nèi)表面上設(shè)有隱窩(recess) 24。圖6顯示了股骨組件33的股骨支承部分17,其縱斷面的形狀與天然 股骨髁的形狀相似，所述形狀的后部是圓周的弧。天然膝關(guān)節(jié)的動作在運(yùn)動學(xué)上是復(fù)雜的。在相對較寬的彎曲和伸展范 圍上，天然膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)、內(nèi)側(cè)和外側(cè)回轉(zhuǎn)、縱斷面上平移、 反轉(zhuǎn)和滑動。膝關(guān)節(jié)假體與韌帶和肌肉一起試圖實(shí)現(xiàn)天然膝關(guān)節(jié)動作，并且吸收和控制彎曲過程中產(chǎn)生的力。根據(jù)膝關(guān)節(jié)腱和韌帶受損或退化的程 度，有必要限制膝關(guān)節(jié)假體的一個或多個上述動作，以提供充足的穩(wěn)定性。 現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種膝關(guān)節(jié)假體歸納如下美國專利No. 3795922公開了 一種球-窩假體，其在股骨和脛骨組件之 間設(shè)置有接合鎖定構(gòu)件。美國專利No. 3837009公開了從脛骨組件向上延伸到股骨組件上的槽 內(nèi)的支柱，以及固定到股骨組件并且穿過支柱上形狀和尺寸精心設(shè)計(jì)的孔 的銷或軸。美國專利No. 3840卯5公開了膝關(guān)節(jié)，其中，股骨和脛骨組件呈大致鞍形，兩個組件在基本承受負(fù)荷的髁間部分相互接觸。美國專利No. 4209861公開了一種新型的膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨組件 和脛骨組件，所述組件分別適于被固定到股骨和脛骨的相鄰端部，每個組 件都包括一對間隔開的支承部分，用于膝關(guān)節(jié)在縱斷面上的連接。美國專利No. 4213209公開了一種膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨組件和脛骨 組件，股骨組件具有橫向間隔開的髁部分，其形狀與股骨的髁表面形狀大 致匹配，脛骨組件具有板狀平臺部分，該部分外表面上包括橫向間隔開的 凹陷，每個凹陷容納和支撐股骨組件的其中一個髁部分。美國專利No. 4892547公開了局部穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨組件 和脛骨組件。股骨組件具有間隔開的髁支承部分、前后髁間部分、以及由 所述髁支承部分和前后髁間部分的邊緣限定的髁間開口 。脛骨組件具有用 于支撐髁的支承表面，所述髁是股骨組件的部分，脛骨組件還具有在支承 表面之間的較低髁間隆起。美國專利No. 5011496公開了一種具有伸展位置、中間位置以及彎曲 位置的假體膝關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)的運(yùn)動包括從伸展位置到中間位置的較小段，以 及從中間位置到彎曲位置的較大段。美國專利No. 5207711公開了一種膝關(guān)節(jié)假體，包括脛骨和股骨組件 以及支承插入件，該支承插入件設(shè)計(jì)用于單一空間的假體全膝關(guān)節(jié)置換， 并且可使用關(guān)節(jié)鏡手術(shù)方法植入。美國專利No. 5702458公開了一種包括股骨和脛骨組件的膝關(guān)節(jié)假體。 所述股骨組件包括一對髁，每個髁彎曲成大致匹配解剖型股骨髁的形狀。美國專利No. 6013103公開了一種具有髁支承表面的內(nèi)側(cè)支點(diǎn)膝關(guān)節(jié) 假體，髁支承表面貼靠脛骨組件的凹陷。美國專利No. 6203576公開了一種全膝關(guān)節(jié)假體，具有作為股骨元件 的一部分的假體髁，其中，假體髁的后部具有圓弧形的彎曲部分，而股骨 元件在這些假體髁之間具有凸起的圓柱狀壁，圓柱狀壁的軸線與假體髁的 后部所處圓周的軸線一致。美國專利No. 6264697公開了一種髁全膝關(guān)節(jié)置換假體，其具有控制前-后位移的相互作用引導(dǎo)表面。美國專利No. 6699191公開了一種用于下肢的膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨 假體元件和脛骨假體元件，股骨假體元件具有一塊狀物，其上具有伸入滑 車內(nèi)的凸耳，該塊狀物鄰近一槽口，凸出的支承表面從該槽口延伸，脛骨 假體元件具有插入件，該插入件具有沿矢狀面取向的隆腫，該隆肺限定一 用于前-后穩(wěn)定性的突起。美國專利No. 6783550公開了一種膝關(guān)節(jié)假體，包括股骨組件和脛骨 組件。所述股骨組件具有適于固定連接到股骨遠(yuǎn)端的第 一部分以及形成有 支承表面的第二部分。股骨組件的尺寸確定為使得無需切斷至少一個十字 韌帶而連接到病人的股骨上。脛骨組件具有適于與病人脛骨配合的第一表 面，而脛骨組件的第二表面適于與股骨組件配合。美國專利No. 6783551公開了一種使得能夠通過股骨膝關(guān)節(jié)假體i^ 股骨髓腔的方法和裝置，所述假體包括第一髁部分和第二髁部分。美國專利No. 6902582公開了一種適于用作人類膝關(guān)節(jié)內(nèi)用假體的人 造關(guān)節(jié)，具有由第一髁和第一窩形成的第一關(guān)節(jié)室、以及由第二髁和第二 窩形成的第二關(guān)節(jié)室。美國專利No. 6916340公開了一種非模塊化脛骨假體，其在脛骨基部 的上表面上具有模塊化支座的固定器，非模塊化主支座直接模制在基部上， 安裝在脛骨基部上的機(jī)械釋放構(gòu)件與所述非模塊化主支座接觸。美國專利No. 6926738公開了 一種具有脛骨組件和半月板組件的假體， 半月板組件具有安裝在脛骨組件的孔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)銷。所述半月板組件在脛骨 組件上旋轉(zhuǎn)。使用現(xiàn)有的傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)假體，膝關(guān)節(jié)彎曲超過90度是不可能的。屈膝 超過90度可造成病人疼痛和損傷，甚至造成股骨組件從脛骨組件中滑出， 此外，現(xiàn)有技術(shù)的假體特別不適于諸如腿交叉地坐或蹲坐之類的活動。此外，在膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動過程中，股骨和脛骨組件反復(fù)在中間板上施加 很大的力，該力以非平衡方式施加至較大或較小的程度。從長遠(yuǎn)來看，這 造成膝關(guān)節(jié)的不平衡以及韌帶的應(yīng)力異常，從而導(dǎo)致假體松動。傳統(tǒng)假體膝關(guān)節(jié)組合件的另 一不足之處在于對假體膝關(guān)節(jié)組合件的后 側(cè)上的軟組織的夾擠或沖擊。對軟組織的夾擠可能發(fā)生在股骨和脛骨組件 的支承表面之間，此時(shí)由于彎曲角接近撓曲位置，支承表面之間的接觸點(diǎn) 向后方移動。高彎曲角度下膝關(guān)節(jié)經(jīng)歷的相對較小的接觸面可造成關(guān)節(jié)面磨損或關(guān) 節(jié)面冷變形。這可造成支承厚度變小。許多設(shè)計(jì)成通過機(jī)械作用使膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的已知膝關(guān)節(jié)假體不能提供更 大程度的屈膝。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于提供一種輕型的膝關(guān)節(jié)假體，其非常接近天然 膝關(guān)節(jié)的功能。本發(fā)明的另一目的在于提供一種膝關(guān)節(jié)假體，其在改進(jìn)的穩(wěn)定性下提 供了更高程度的屈膝和旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種具有令人滿意的負(fù)荷轉(zhuǎn)移模式的假體 膝關(guān)節(jié)，能夠抵抗高度屈膝時(shí)的脫臼，因此能在沒有疼痛或損傷的情況下 屈膝甚至超過卯度。本發(fā)明的又一目的在于，即使不能消除也能夠減輕假體膝關(guān)節(jié)后側(cè)上 軟組織的沖擊和夾擠的可能性。本發(fā)明的又一目的在于提供一種膝關(guān)節(jié)假體，在其運(yùn)動構(gòu)型(活動構(gòu)型，operative configuration )中允許病人盡可能快地恢復(fù)站立和行走能力， 并且在長時(shí)間內(nèi)允許在疼痛更輕、假體尤其是支承表面的損傷和磨損更小 的情況下更平滑地自然運(yùn)動。本發(fā)明的另一目的在于提供一種假體，其中，通過脛骨組件元件，實(shí) 現(xiàn)了從股骨組件到脛骨的最佳負(fù)荷轉(zhuǎn)移。本發(fā)明的又一目的在于提供一種假體，其需要切除的股骨和脛骨骨頭 更少，由此實(shí)現(xiàn)更多的骨頭節(jié)省。為了實(shí)現(xiàn)這些和其他目的，本發(fā)明提供了一種膝關(guān)節(jié)假體，包括(i)'u，形金屬股骨組件，其中一個臂比另一個臂長，長臂具有可操作地向內(nèi)凹入的凹陷，髕骨可以容納在該凹陷內(nèi)，短臂的輪廓構(gòu)造成復(fù)制解剖型膝關(guān)節(jié)的兩個股骨髁(與解剖型膝關(guān)節(jié)的兩個股骨髁輪廓/形狀一致)；在 所述復(fù)制股骨髁之間設(shè)有隱窩；(ii)脛骨組件，該脛骨組件由金屬脛骨托 盤元件和合成聚合物材料制成的脛骨平臺元件組成，脛骨平臺元件剛性地 冷縮配合在脛骨托盤元件中；所述脛骨平臺元件是半橢圓形的，并且在其 中形成兩個橫向間隔開的腎形的槽狀半月板凹陷，用于容納所述復(fù)制股骨 髁；(iii)股骨和脛骨組件上的鉸接裝置，包括半側(cè)絞盤(hemi capstan ) 形橋接構(gòu)件，在股骨組件和支柱上具有可操作的(可活動的，活動性的， operative)凹表面，在脛骨組件上具有與所述凹表面互補(bǔ)的可操作的凸表 面；以及(iv)負(fù)荷轉(zhuǎn)移裝置，包括從脛骨組件的可操作的下表面延伸的 三角形腹板(web)形狀的凸緣和一桿。通常，所述股骨組件和脛骨托盤元件由鈷4^金制成，脛骨平臺元件 由高密度合成聚合物材料、通常是高密度聚乙烯制成。通常，所述橋接構(gòu)件設(shè)置在所述復(fù)制髁之間的所述短臂中，并橋接股 骨組件中的所述隱窩。通常，所述股骨組件中的所述隱窩具有至少一個穿過該隱窩的至少一 部分的窗口。通常，遠(yuǎn)離橋接構(gòu)件的隱窩端部是凹的。通常，股骨組件的長臂終止于彎曲邊緣。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，突出銷在隱窩的任一側(cè)上從U形股骨 組件的內(nèi)表面可操作地向內(nèi)延伸。優(yōu)選地，股骨組件的可操作的外表面被鏡面拋光，可操作的內(nèi)表面形 成有多個隱窩，用于在運(yùn)動構(gòu)型中將股骨固定到股骨組件。通常，支柱從半月板凹陷之間的脛骨平臺可操作地向上延伸。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述支柱由頂部倒圓的截棱錐形成，在中 心沿垂直設(shè)置的凸表面分段(取剖面)，所述支柱設(shè)置在半月板凹陷之間 的脛骨平臺的可操作的后側(cè)上。通常，支柱具有可操作的前壁，該前壁具有在將支柱連接到脛骨平臺 的邊緣處凹進(jìn)的凸?fàn)罟饣砻?，在運(yùn)動構(gòu)型中，所述前壁與股骨組件的半 側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件輪廓 一致。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，該支柱內(nèi)設(shè)有增強(qiáng)銷。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，桿任一側(cè)上的三角形腹板凸緣限定連接到 脛骨托盤的壁，所述壁可操作地位于脛骨平臺中半月板凹陷的短軸下方并 與該短軸對準(zhǔn)，并且，在假體的運(yùn)動構(gòu)型中，圍繞大致在復(fù)制髁的接觸支 承表面與半月板凹陷表面之間的接觸區(qū)域下方的半月板凹陷的最深點(diǎn)延伸。通常，桿由具有長軸的圓柱狀體部形成，該圓柱狀體部在脛骨托盤下方以與垂直線成5-10度、優(yōu)選地成7度的角度可操作地延伸。通常，連接到脛骨托盤基部的桿的基部大致位于支柱基部的可操作的 前緣下方，而桿的自由邊緣延伸到支柱基部的后緣。


現(xiàn)在參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，所述實(shí)施例為全膝關(guān) 節(jié)置換。參考本實(shí)施例不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要 求的范圍來限定。在附圖中圖l顯示了所述膝關(guān)節(jié)的兩根骨骼的后視圖；圖2顯示了所述膝關(guān)節(jié)的兩根骨骼的正視圖；圖3顯示了解剖型膝關(guān)節(jié)的骨骼的側(cè)^L圖；圖4顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的人造股骨和脛骨組件的后視圖；圖5顯示了人造股骨和脛骨組件的斜視圖；圖6顯示了運(yùn)動構(gòu)型中的人造股骨和脛骨組件；圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的處于坐姿的人造股骨和脛骨組件的后視圖；圖8顯示了圖7的人造股骨和脛骨組件的側(cè)^f見圖；圖9顯示了在可操作的深屈構(gòu)型中的人造股骨和脛骨組件的側(cè)視圖；圖10和11顯示了人造脛骨平臺的前立體圖和正視圖； 圖12和13顯示了脛骨平臺的正^L圖和側(cè)^L圖； 圖14和15顯示了脛骨平臺的替代支柱的截面圖； 圖16和17顯示了人造脛骨托盤組件的前立體圖和正視圖； 圖18A和18B顯示了脛骨組件的側(cè)視圖，其示出將脛骨平臺固定到脛 骨托盤上的槽口；圖19顯示了人造股骨組件的側(cè)視圖； 圖20顯示了股骨組件的后一見圖；圖21A和21B顯示了股骨組件的可選實(shí)施例的底視圖；圖22和23顯示了髕骨組件的頂視圖和正視圖；圖24顯示了 (安裝)膝關(guān)節(jié)假體后的膝關(guān)節(jié)；圖25和26分別顯示了帶有膝關(guān)節(jié)假體的膝關(guān)節(jié)的后視圖和正視圖；圖27和28顯示了 (安裝)膝關(guān)節(jié)假體后的膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，參考描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例的附圖中的圖7-28對本發(fā)明 進(jìn)行說明。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的人造股骨組件31和脛骨組件32。股骨組件 31設(shè)計(jì)成與脛骨組件32配合來模仿/模擬解剖型膝關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)運(yùn)動允許 膝關(guān)節(jié)伸展和彎曲的沿垂直軸線的搖擺運(yùn)動、股骨組件在脛骨組件上的前 后滑動、以及兩個組件沿垂直軸線內(nèi)外翻轉(zhuǎn)附帶滑動。股骨組件31包括'U，形體部，其中一個臂18比另一個臂12長，長 臂18的外表面上具有凹陷33[圖7中不可見，該凹陷中可以容納髕骨(解 剖型髕骨79或假體髕骨115在圖7中均不可見)，短臂12的輪廓形成為 復(fù)制解剖型膝關(guān)節(jié)的兩個股骨髁。在所述復(fù)制股骨髁12之間設(shè)有隱窩16。 所述復(fù)制髁作為由半側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件112連接的一對可操作地向下凸出 的支承構(gòu)件。所述復(fù)制髁適于與脛骨組件32的半月板凹陷21相互連接， 這在下面將詳細(xì)描述。本說明書中采用的術(shù)語"絞盤形"用來定義一種具有彎曲體部的元件， 其中間是其最窄的部分，并且隨著接近端部，其半徑增加。術(shù)語"半側(cè)絞 盤"用來定義首尾相連橫過體部切開的絞盤形體部的大致一半。所述股骨組件設(shè)置有兩個圃柱狀錐形的突出銷43。通常在股骨組件31 的隱窩16中設(shè)置髁間開口 42、 42a。所述開口延伸貫穿隱窩16的基部或 者僅穿過隱窩16基部的一部分。右、左膝關(guān)節(jié)上分別設(shè)置不同尺寸的分離 的右、左股骨組件。脛骨組件32包括脛骨平臺44和脛骨基部或托盤40。通常，脛骨組 件32可操作的后側(cè)上的隱窩110減輕了脛骨組件32的總重。脛骨托盤40 的上部具有槽口 111，該槽口有助于將脛骨平臺44更好地固定在脛骨托盤 40的上方。脛骨托盤具有插入脛骨內(nèi)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移構(gòu)件。該負(fù)荷轉(zhuǎn)移構(gòu)件由 具有三角形腹板形狀的凸緣46的圓柱狀突出桿47組成，該突出桿是脛骨 托盤40的實(shí)際i^脛骨67的部分。圖8和圖9顯示了這樣構(gòu)造的股骨和脛骨組件，即，通過使股骨支承 部分構(gòu)件12與脛骨支承部分構(gòu)件13的接觸區(qū)域靠近脛骨的縱軸，有助于 股骨組件31相對于脛骨組件32圍繞脛骨縱軸的旋轉(zhuǎn)，并且，在沒有一個 股骨支承表面46提升到相應(yīng)的脛骨支承表面21上方的情況下，假體能容 許大約15度的內(nèi)外翻運(yùn)動。提供了分別用于脛骨托盤和脛骨平臺的各種尺 寸的脛骨組件，并且為不同病人選擇元件。在日常活動中，假體膝關(guān)節(jié)承受壓力負(fù)荷。膝關(guān)節(jié)的外翻-內(nèi)翻穩(wěn)定 性是指關(guān)節(jié)抵抗會引起脛骨相對于股骨在額狀面中旋轉(zhuǎn)的橫向力或旋轉(zhuǎn)力 的能力。引起脛骨相對于股骨在額狀面中旋轉(zhuǎn)的橫向力或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動容易造 成脫臼。這種脫臼特別可能發(fā)生在假體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，這取決于橫向力的 方向。髁間引導(dǎo)部分14和50的相互作用除了提供屈膝時(shí)脛骨組件32上股 骨組件的預(yù)期向后引導(dǎo)之外，還提供了更大預(yù)期量的穩(wěn)定性以抵抗人造膝 關(guān)節(jié)的不希望的運(yùn)動和脫臼，而不會造成膝關(guān)節(jié)假體在病人體內(nèi)實(shí)際使用 時(shí)發(fā)生不適當(dāng)?shù)募s束、麻煩或不適。這種增強(qiáng)的穩(wěn)定性將會彌補(bǔ)十字韌帶 的損失一一在假體植入過程中必須切斷十字韌帶，但是，在天然膝關(guān)節(jié)發(fā)生中等退化(例如由關(guān)節(jié)炎造成的退化)的情況下十字韌帶通常已經(jīng)變得 無用。本發(fā)明的現(xiàn)有優(yōu)選實(shí)施例的組件的描述圖10和11顯示了人造脛骨平臺元件的正視圖和側(cè)視圖。圖12和13 顯示了脛骨平臺的幾何形狀。其為形成兩個橫向間隔開的槽狀的腎形凹陷 的大致半橢圓形，所述凹陷稱作半月板凹陷或髁支承部分21，用于容納復(fù) 制股骨髁。半月板凹陷21的后面由槽口 110分隔開。平臺的可操作的表面 從前緣向后緣傾斜，即，在前部相對更高，在后部高度降低。增高的前端 限制了向前的滑動，而后部輪廓有助于屈膝超過90度，在屈膝運(yùn)動過程中， 這種新穎的半側(cè)絞盤和支柱接合使運(yùn)動穩(wěn)定。圖14和15顯示了從所述凹陷之間的平臺44部分向上延伸的穩(wěn)定型髁 間支柱45。髁間支柱45由頂部倒圓的截棱錐形成，在中心沿垂直設(shè)置的 形成凸表面的后壁105以及傾斜的形成凹表面的前壁104分段(取剖面)， 所述支柱設(shè)置在兩半月板凹陷之間的脛骨平臺的可操作后側(cè)上?？刹僮鞯暮蟊?05具有在將支柱連接到脛骨平臺的邊緣處凹進(jìn)的凸?fàn)?光滑表面，在其運(yùn)動構(gòu)型中，所述后壁與股骨組件的半側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件 112輪廓一致。髁間支柱45的所有側(cè)面和頂面邊緣倒圓，從而有助于光滑 運(yùn)動，尤其有助于股骨組件31在脛骨平臺44上方的旋轉(zhuǎn)，由此減輕磨損。 髁間支柱45用作為一種過伸止動器，避免如傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)假體中可能發(fā)生的 股骨組件31脫臼。髁間支柱45的前壁104底部凹陷，并且，從支柱的頂 點(diǎn)向在該處連接脛骨平臺的基部傾斜。盡管脛骨組件是整體單獨(dú)制造的剛 性組件，但股骨組件上支柱和半側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件的使用仍然使假體能夠 自由轉(zhuǎn)動。如圖15所示，在支柱45的體部內(nèi)可以設(shè)置增強(qiáng)銷106。圖16和17顯示了人造脛骨托盤組件的底部立體圖和后視圖。金屬脛 骨托盤40是固定在脛骨上的假體部分。其由鈷M金制造。脛骨平臺44 安裝在托盤的頂面上。脛骨平臺由高密度聚乙烯制造，并通過互鎖機(jī)構(gòu)和 冷縮配合固定在脛骨托盤上方。這是通過用干水和甲醇將平臺冷卻至大約 -70攝氏度并且將平臺放置在托盤中實(shí)現(xiàn)的。PMMA[聚甲基丙烯酸甲酯用作整個關(guān)節(jié)假體和骨骼植入點(diǎn)之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移材料。隱窩50設(shè)置在托盤的底面上，其容納所需的骨粘合劑，用于粘結(jié)斜切 的脛骨67和脛骨組件32。通常情況下，具有三角形腹板凸緣46的圃柱狀 突出桿47是脛骨托盤的實(shí)際it^脛骨67的部分。突出桿47和凸緣46的 形狀制造成使得其能夠提供更好更強(qiáng)的固定。此外，腹板凸緣也賦予本發(fā) 明的假體以旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。連接到脛骨托盤基部的桿基部大致位于支柱基部 的可操作前緣下方，而桿的自由邊緣延伸到支柱基部的后緣。凸緣46的壁 可操作地位于脛骨平臺中半月板凹陷的短軸下方并與該短軸對準(zhǔn)，并且， 在假體的運(yùn)動構(gòu)型中，圍繞大致在復(fù)制股骨髁的接觸支承表面和半月板凹 陷表面之間的接觸區(qū)域下方的半月板凹陷的最深點(diǎn)延伸。這樣來確保股骨 的全部負(fù)荷轉(zhuǎn)移到脛骨。圖18A和圖18B顯示了輕微分解和裝配狀態(tài)下的 脛骨組件32的側(cè)視圖，示出用于將脛骨平臺44固定到脛骨托盤40上的槽 口 111。在脛骨平臺前端形成凹入^尖端凹陷51，用于在假體處于彎曲構(gòu) 型時(shí)定位髕骨及其腱。遠(yuǎn)離脛骨托盤的桿的端部設(shè)置有螺紋，用于容納額外支撐假體的伸長桿。伸長桿[未示出l可以擰在脛骨組件的桿[龍骨l部分上的螺紋48上，其 可以用于神經(jīng)關(guān)節(jié)、具有切斷骨骼損失或韌帶不足的脛骨。此外，由于這 種整體單獨(dú)制造的設(shè)計(jì)，可以使用厚度更小的托盤，脛骨組件的設(shè)計(jì)需要 切除的脛骨更少。圖19、 20、 21A和21B顯示了股骨組件31，其是一種一體式組件， 通常由生物相容的高強(qiáng)度耐用金屬例如鈷鉻合金制成，并使用生物相容的 骨粘合劑固定在股骨71上。在該鈷#金中，各種元素的百分含量為鉻27-30%鉬5%碳0.35%鐵1.5%鎳1%珪0.4%17錳1% 鈷平衡量該股骨組件通過制備所需形狀的模具、通過熔模鑄造熔融金屬而制成。 股骨組件31的外部是U形的，其中一個臂18比另一個臂12長，如 圖19所示。U形股骨組件的長臂和短臂向內(nèi)彎曲，由此形成環(huán)繞設(shè)計(jì)，從 而與股骨的端部實(shí)現(xiàn)更好的幾何接觸。股骨組件的這種設(shè)計(jì)使得在穩(wěn)定性 相同的情況下髁的切除更少，導(dǎo)致骨骼節(jié)省以及更少的股骨切除。長臂18 上的凹陷29用作髕骨支撐件。該臂18具有向內(nèi)凹入的凹陷29,在該凹陷 內(nèi)可以容納髕骨。U形股骨組件的短臂12的輪廓形成為復(fù)制解剖型膝關(guān)節(jié) 的股骨髁。這些彎曲表面用作股骨組件的髁支承表面?？刹僮鞯叵蛳聝A斜 的隱窩16設(shè)置在髁支承表面之間。半側(cè)絞盤形元件112在短臂中股骨組件 的后側(cè)橋接該隱窩16。半側(cè)絞盤形元件112是凸起的，具有特別預(yù)定的曲 率半徑。在所述橋接構(gòu)件上設(shè)有橢圃形的髁間開口 42或42A，所述開口有 助于容納延伸到股骨內(nèi)的髓內(nèi)釘(intermedullarynail)，用于在多重?fù)p傷 (股骨的骨折)下更好地固定。遠(yuǎn)離橋接構(gòu)件的隱窩端部是凹的。髁間區(qū) 域上隱窩的這種設(shè)計(jì)以及開口的尺寸同樣節(jié)省了該區(qū)域上骨骼的切除，造 成手術(shù)過程中骨骼的節(jié)省超過20% 。圖21A和21B顯示了股骨組件31的內(nèi)部，其^皮精確加工以形成明確 的邊緣。股骨71的端部被斜切和切除，從而與這些邊緣匹配，由此使得股 骨組件31能夠正確固定到斜切切除的股骨上。在一個實(shí)施例中，多角形隱 窩24存在于股骨組件31的內(nèi)部上，這些隱窩24容納用來將切除的股骨粘 結(jié)到股骨組件上的骨粘合劑。通常，在股骨組件的內(nèi)部設(shè)置兩個圓柱狀向 上逐漸變細(xì)的突起43 ，該突起有助于利用骨粘合劑更好地將股骨組件固定 到股骨上。在深度彎曲下本發(fā)明的假體的運(yùn)動構(gòu)型中，半側(cè)絞盤形元件112和支 柱45不僅取代手術(shù)過程中必須切斷的十字韌帶，而且用作股骨組件31和 脛骨組件32的復(fù)制的內(nèi)側(cè)和外側(cè)髁關(guān)節(jié)之外的額外關(guān)節(jié)，用于在深度彎曲 時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷的一部分。這降低了髁關(guān)節(jié)上的負(fù)荷，由此減輕了脛骨平臺的半月板凹陷的磨損。因此，負(fù)荷在復(fù)制髁關(guān)節(jié)及半側(cè)絞盤形元件112和支 柱45之間的關(guān)節(jié)之間分配。圖22和圖23顯示了人造髕骨組件。股骨組件的前部具有與滑動髕骨 接觸的大支撐件。髕骨組件115復(fù)制了天然髕骨的形狀，其通常由聚乙烯 制成。膝蓋骨保護(hù)關(guān)節(jié)，而表面修整的髕骨扣狀物(button)在關(guān)節(jié)的前 面光滑地滑動。圖24顯示了具有人造股骨組件31、脛骨組件32和髕骨組件115的膝 關(guān)節(jié)假體。為了確保股骨組件31與脛骨組件32的平滑運(yùn)動并避免打滑， 脛骨組件32的脛骨托盤40通常相對于伸入脛骨髓腔內(nèi)的插入桿47成7 度的角度安裝。應(yīng)該理解，圖24至圖28以及其他解剖學(xué)圖示僅用于說明 目的，而不是解剖學(xué)上的精確定位或尺寸。圖25和26分別顯示了伸長的膝關(guān)節(jié)假體的側(cè)視圖和正視圖。圖27 和28分別顯示了彎曲和深度彎曲時(shí)膝關(guān)節(jié)假體的運(yùn)動。這些圖清楚地示出 側(cè)突73和77的平衡重要性。除了股骨組件在脛骨組件的脛骨平臺上的彎曲和伸展運(yùn)動之外，該股 骨組件還在脛骨平臺上滾動附帶滑動。股骨組件不僅在脛骨組件上滾動， 而且還有滑動，從而，在如圖24所示的假體的伸展構(gòu)型中，髁隱窩鄰接支 柱的前壁104，而在高達(dá)大約90度的彎曲構(gòu)型中，股骨組件向前滑動直至 其鄰接支柱的后壁。對于超過90度的進(jìn)一步彎曲，股骨組件不會進(jìn)一步滑 動，半側(cè)絞盤形元件滾動，從而在支柱的后壁上角向位移，在此滾動過程 中，脛骨平臺的半月板凹陷和股骨組件的髁表面的幾何形狀有助于關(guān)節(jié)穩(wěn) 定。在這種構(gòu)型中，負(fù)荷的一部分從髁表面轉(zhuǎn)移到半側(cè)絞盤和支柱元件。股骨組件31和脛骨組件32可以具有各種其他構(gòu)型、形狀和尺寸。各 種構(gòu)型可以根據(jù)膝關(guān)節(jié)的尺寸、膝關(guān)節(jié)受損的程度、脛骨組件32和股骨組 件31之間的配合、或者所屬領(lǐng)域技術(shù)人員理解的其他理由選擇。根據(jù)本發(fā) 明，在重建膝關(guān)節(jié)時(shí)，手術(shù)過程如下所述在受損膝關(guān)節(jié)上切出10-12cm的切口。 首先露出膝關(guān)節(jié)，并將連接有韌帶的髕骨放置于一側(cè)。 除去所有受損的骨頭和軟骨。
使髕骨外翻并準(zhǔn)備好。 放置股骨髓內(nèi)桿并且在股骨端部放置特殊切割夾具。該夾具用來 確保正確對準(zhǔn)腿的原始角度切割骨頭。該夾具用于從股骨末端切 掉幾塊骨頭，從而，人造膝關(guān)節(jié)能使用金屬表面替代受損表面。 使用另一確保對準(zhǔn)令人滿意的夾具切割脛骨的頂端。所述切割垂直于長軸，在距離健康骨頭8-9mm的位置進(jìn)行。
標(biāo)記用于正確放置組件的解剖學(xué)位置。
參照前參照線、后參照線、內(nèi)側(cè)和外側(cè)參照線采用股骨尺寸。
使預(yù)期植入的選擇容易。 預(yù)備脛骨切割表面，選擇適當(dāng)尺寸的脛骨組件。
如果缺陷較大，那么，盡管需要使用昂貴的楔子，仍然使用病人 自己的骨頭和螺絲重建缺陷部分。
使用夾具切割出槽口以及斜切切口 。
借助于快速凝固的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨粘合劑將組件 固定到骨頭上；使膝關(guān)節(jié)維持在期望位置直至粘合劑凝固。 檢查髕骨軌跡。
一旦手術(shù)疼痛平息，立即活動病人膝關(guān)節(jié)。植入重建膝關(guān)節(jié)中的膝關(guān)節(jié)假體基本能提供解剖型膝關(guān)節(jié)所能提供的 全部功能。已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了充分的說明，對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員顯見的是， 在不脫離本文闡明的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明作出很 多改變和#~改。臨床試驗(yàn)案例1:一位58歲的女病人表現(xiàn)出右膝很疼，在右膝殘疾的情況下不能進(jìn)行日 ?；顒?，病人的左膝已經(jīng)使用傳統(tǒng)的國產(chǎn)膝關(guān)節(jié)假體進(jìn)行了全膝關(guān)節(jié)置換 手術(shù)。使用本發(fā)明的假體對右膝進(jìn)行全膝關(guān)節(jié)置換(TKR)。手術(shù)過程中使用止血帶以及側(cè)部和遠(yuǎn)端支柱，于仰臥狀態(tài)下在腰硬聯(lián)合麻醉的情況下 進(jìn)行。切出前中線切口。在嚢標(biāo)注后使用尖解剖刀進(jìn)行內(nèi)側(cè)嚢切開術(shù)。使 髕骨外翻并且鎖定在外翻位置進(jìn)行表面修整。移除股骨和脛骨的骨贅，以獲得更好的股骨和脛骨髁的解剖學(xué)形狀。放松內(nèi)側(cè)脛骨周圍(medial peritibial release )以平衡韌帶。切出股骨和脛骨切口，隨后確定假體組件 的尺寸。選擇中等+股骨組件和中等脛骨組件。進(jìn)行變形試驗(yàn)，評估中間橫 向和前后穩(wěn)定性。使用選定的脛骨基板和脛骨槽口切割引導(dǎo)件來預(yù)備脛骨 龍骨。使用脈沖清洗機(jī)器用生理鹽7jC徹底清洗創(chuàng)口。千燥骨頭表面，使用 PMMA骨粘合劑首先在股骨和髕骨上、然后在脛骨上執(zhí)行接合。從各個組 件上去除多余的粘合劑，并且在粘合劑凝固后復(fù)原關(guān)節(jié)。取走止血帶。鑒 別流血不易停止的人并且使用熱烙術(shù)進(jìn)行凝固。完全屈膝以評估髕骨軌跡。 徹底洗滌關(guān)節(jié)并且將關(guān)節(jié)封閉在排液管上方的層中。在手術(shù)完成后，立即 啟動排液管，并且在24小時(shí)后第二次啟動。在48小時(shí)之后移走排液管， 失血為150 cc。病人在同日開始靜力練習(xí)，在次日開始站立。第三日，病 人開始使用助步架和全重力支承步行。在第十天，病人被允許左手使用三 角拐杖行走，并且在手術(shù)日后第十一天學(xué)習(xí)爬樓梯。從手術(shù)日后第二天開 始正確給予運(yùn)動鍛煉的膝關(guān)節(jié)范圍，在手術(shù)日后第五天實(shí)現(xiàn)90度的彎曲， 在手術(shù)日后第十天實(shí)現(xiàn)110度的彎曲。在手術(shù)日后第十三天拆除縫線，并 且要求病人使用拐杖支撐行走另外三周時(shí)間。病人在第十三天出院，并且 在手術(shù)六周后進(jìn)行了一次后續(xù)檢查。病人能在不疼痛的情況下屈膝至130 度，并且能在不疼痛的情況下將腿交叉放在右側(cè)。 一年后，病人能在沒有 疼痛或失穩(wěn)的情況下將腿交叉放在右側(cè)，并具有同樣的運(yùn)動范圍。對124個病人進(jìn)行了類似的治療，其中有43位男性和81位女性，年 齡在30到90歲之間。16位病人進(jìn)行了兩側(cè)的手術(shù)，更換了兩個膝關(guān)節(jié)。 這些病人中，61人患有骨關(guān)節(jié)炎，52人患有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。2個病人患有 支柱創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，8人患有不同的神經(jīng)性關(guān)節(jié)炎。 一個病人患有色素沉 著絨毛結(jié)節(jié)性關(guān)節(jié)炎。除了 35人進(jìn)行的是髕骨成形術(shù)而不是髕骨表面修整 外，所有病人身上進(jìn)行了相似的過程。平均在手術(shù)后的第二天，大多數(shù)病人使用助步架行走。第三天，在沒 有輔助的情況下站立。第十天，病人用三角行走拐杖行走。第十一天，大 多數(shù)病人學(xué)習(xí)爬樓梯。第十三天，大多數(shù)病人出院，但是被建議使用拐杖行走三周時(shí)間。至于屈膝程度，大多數(shù)病人能在第五天屈膝到90度。在第 九天，屈膝增加到110度。三周以后，屈膝為110到120度，45天之后， 在許多情形下，在沒有任何疼痛或不適的情況下甚至能超過125度，這是 之前在現(xiàn)有技術(shù)假體中從未看到的。由于脛骨組件的內(nèi)在穩(wěn)定性，本發(fā)明的假體能普遍應(yīng)用到所有需要膝 關(guān)節(jié)置換的情形。
權(quán)利要求
1.一種膝關(guān)節(jié)假體，包括(i)‘U’形金屬股骨組件，其中一個臂比另一個臂長，長臂具有可操作地向內(nèi)凹入的凹陷，髕骨可以容納在該凹陷內(nèi)，短臂的輪廓構(gòu)造成復(fù)制解剖型膝關(guān)節(jié)的兩個股骨髁；在所述復(fù)制股骨髁之間設(shè)有隱窩；(ii)脛骨組件，該脛骨組件由金屬脛骨托盤元件和合成聚合物材料制成的脛骨平臺元件組成，脛骨平臺元件剛性地冷縮配合在脛骨托盤元件中；所述脛骨平臺元件是半橢圓形的，并且在其中形成有兩個橫向間隔開的腎形的槽狀半月板凹陷，用于容納所述復(fù)制股骨髁；(iii)股骨和脛骨組件上的鉸接裝置，該鉸接裝置包括半側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件，在股骨組件和支柱上具有可操作的凹表面，在脛骨組件上具有與所述凹表面互補(bǔ)的可操作的凸表面；以及(iv)負(fù)荷轉(zhuǎn)移裝置，包括設(shè)置在脛骨組件的可操作下表面上的三角形腹板形狀的凸緣和桿。
2. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于股骨組件和脛骨 托盤元件由鈷*金制成，脛骨平臺元件由高密度合成聚合物材料、通常 是高密度聚乙烯制成。
3. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述橋接構(gòu)件設(shè) 置在所述復(fù)制髁之間的所述短臂中，并橋接股骨組件中的所述隱窩。
4. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述隱窩具有至 少一個穿過該隱窩的至少一部分的窗口。
5. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于遠(yuǎn)離橋接構(gòu)件的 隱窩端部是凹的。
6. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于股骨組件的長臂 終止于彎曲邊緣。
7. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于突出銷在隱窩的 每一側(cè)上從U形股骨組件的內(nèi)表面可操作地向內(nèi)延伸。
8. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于股骨組件的可操 作外表面被鏡面拋光，可操作內(nèi)表面形成有多個隱窩，所述隱窩用于在運(yùn)動構(gòu)型中將股骨固定到股骨組件。
9. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于脛骨組件中形成 有支柱，所述支柱從半月板凹陷之間的平臺部分向上延伸。
10. 如權(quán)利要求l所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述支柱由頂部 倒圓的截棱錐形成，在中心沿垂直設(shè)置的凹表面分段，所述支柱設(shè)置在半 月板凹陷之間的脛骨平臺的可操作后側(cè)上。
11. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述支柱具有可 操作的前壁，該前壁具有底部處凹進(jìn)的凸?fàn)罟饣砻妫谶\(yùn)動構(gòu)型中，所 述前壁與股骨組件的橋接構(gòu)件輪廓一致。
12. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述支柱內(nèi)設(shè)有 增強(qiáng)銷。
13. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于桿任一側(cè)上的三 角形腹板凸緣限定連接到脛骨托盤的壁，所述壁可操作地位于脛骨平臺中 半月板凹陷的短軸下方并與該短軸對準(zhǔn)，并且，在假體的運(yùn)動構(gòu)型中，圍 繞大致在復(fù)制髁的接觸支承表面和半月板凹陷表面之間的接觸區(qū)域下方的 半月板凹陷的最深點(diǎn)延伸。
14. 如權(quán)利要求l所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于在假體的運(yùn)動構(gòu) 型中，半側(cè)絞盤形元件和支柱元件協(xié)同用作在深度彎屈時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷的關(guān)節(jié)。
15. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于所述桿由具有長 軸的圓柱狀體部形成，該圓柱狀體部在脛骨托盤下方以與垂直線成7度的 角度可操作地延伸。
16. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于連接到脛骨托盤 基部的桿基部大致位于支柱基部的可操作前緣下方，而桿的自由邊緣延伸 至支柱基部的后緣。
17. 如權(quán)利要求1所述的膝關(guān)節(jié)假體，其特征在于遠(yuǎn)離脛骨托盤的 桿的端部設(shè)置有螺紋，以便容納額外支撐假體的伸長桿。
18. —種如本文參照附圖所描述的膝關(guān)節(jié)假體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種膝關(guān)節(jié)假體。所述膝關(guān)節(jié)假體具有股骨組件(31)和脛骨組件(32)。所述脛骨組件(32)具有裝配在脛骨托盤元件(40)中的脛骨平臺元件(44)。半側(cè)絞盤形橋接構(gòu)件(112)設(shè)置在股骨組件(31)上的復(fù)制髁之間。在脛骨平臺元件(44)的腎形半月板凹陷之間設(shè)有特殊形狀的支柱。橋接構(gòu)件(112)和支柱共同作用，形成用于在運(yùn)動構(gòu)型中假體深度彎曲過程中轉(zhuǎn)移負(fù)荷的額外關(guān)節(jié)。
文檔編號A61F2/38GK101325926SQ200680039464
公開日2008年12月17日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日
發(fā)明者坎蒂拉爾·哈斯蒂馬爾·桑切蒂 申請人:坎蒂拉爾·哈斯蒂馬爾·桑切蒂