CN101325927A - 带有中间部分的内假体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于代替一个关节的假体，其中由一个中间体(2)构成滑面，其轮廓是有别的并且构成相应(1)支承的对应运动面。本发明提出一个拉紧带包绕所述中间部分和其侧面，并且无由所述轮廓不同的滑面确定的运动面地安置在所述中间部分上。还可以进行这样的内假体的一种加强，所述内假体有多个自由度的复杂的生物力学。

Description

带有中间部分的内假体

本发明涉及一种用于代替一个关节的假体，所述内假体包含一个有一个上侧滑面的与一个下部骨连接的部件、一个有一个下侧滑面的与一个上部骨连接的部件和一个中间部分，所述中间部分在其上侧和下侧各有一个配对滑面，所述配对滑面与上述的部件各构成一个支承。

这样的内假体例如用于替代踝关节。(FR-A-2676917，WO-A-03/075802、WO-A-2005/030098)。在此所述部件和所述中间部分通过所述滑面共同起作用，使得能够在一个矢状面中屈和伸。在此，所述矢状面是一个由AP方向和竖轴方向定义的面。在胫骨上的所述部件与所述部分构成协同工作的滑面，所述滑面使得能够有绕所述竖轴的转动。它们还可以实施得使之能够有沿AP方向和LM(侧-中)方向的平衡运动。为了使所述关节能够有与天然关节对应的转动、摆动和/或推动方面的自由度，所述滑面对应地是轮廓不同的，例如一个平坦的滑面与一个圆柱的套样弯曲的滑面结合。稳定由天然的韧带器官(Bandapparat)进行。所述内假体的全部负荷加在所述中间部分上。从而这是高负载的。实践表明对普遍用聚乙烯实施的中间部分在“工作”时可发生较高的负载。于是，存在例如因运动动量(尤其是在上阶梯或者跳跃)可能出现的较高的负荷发生过载从而出现所述中间部分的一种不可控制的形变的风险。可能的结果是过度的磨损、冷流或者由于材料失效所述假体完全失灵。如果所述中间部分实施得薄就尤其是这样，通常这是由于所述滑面的轮廓不同性的结果。

从所述现有技术出发，本发明的任务是改善本文开始所述技术的内假体，使之能够在保持多个自由度的情况下可靠地承受高负荷。

本发明的技术方案在于一种有权利要求1的特征的假体。有利的改进是从属权利要求的主题。

因此提出一个用于替代一个关节的内假体，其包含一个有上侧滑面的与一个下部骨连接的部件、一个有下侧滑面的与一个上部骨连接的部件和一个中间部分，所述中间部分在其上侧和下侧各有滑面，所述滑面与上述的部件的滑动面分别确定用于支承的运动面，其中，所述中间部分的滑面是不同轮廓的，根据发本明提出，一个拉紧带(Spannreif)在其侧面包绕所述中间部分并且无(Frei von)由所述轮廓不同的滑面确定的运动面地安置在所述中间部分上。所述运动面的概念要广义地理解并且还包含拱曲的轮廓。

用所述拉紧箍拉紧带为一个比所述聚乙烯抗拉的包绕带(Umgürtung)提高所述中间部分的合成的总的弹性模量。为此适宜的是所述拉紧箍拉紧带用弹性模量比聚乙烯的至少高五十倍，优选地是至少高二百倍的那些材料制造。用作为抗拉的包绕带的所述拉紧箍拉紧带克服对负荷下所述中间部分的弹性形变或者塑性形变。因此所述中间部分也可以耐受较高的负荷而不形变。因此可以用根据本发明的拉紧箍拉紧带实现所述中间部分的一种强化。借助于根据本发明的拉紧带的安置，譬如由所述上和下支承确定的运动面保持自由。从而尽管由于所述拉紧带得到强化，但是所述内假体的运动性在所有关节功能方面都得以保持。不仅对于所述内假体的正常运动范围是这样，对于在此外的运动也是这样，譬如在折曲(例如足折弯)时可能出现的运动。

虽然公知的是，通过在其置于胫骨上的下侧上设置一个金属板加强用聚乙烯制造的起膝关节的组成部分作用的平台。从而从背侧把用聚乙烯制造的所述平台加强从而在受到弯曲载荷时较少挠曲。这种由EP-A-0829243公知的加强措施却只能够用于仅在一侧上有一个滑面的假体。对于开头所述的内假体中间部分不论在其上侧还是在其下侧都有滑面，因此没有可能使用上述加强板。譬如由US-A-5 766 256公知的一种加强圈也是这样的。这种圈也是安置在不起关节面作用的下侧上。

优选的是所述拉紧带双区地实施，有一个沿周边方向环绕的带区和一个连接在该带区上的叉开保护区。在此所述叉开保护区不需要环绕地设置，而是一般地其设在两个对置的侧上就够了。用所述叉开保护区可以附加地防止在较高的弯曲载荷下所述中间部分的外段的分离。

优选的是拉紧带的下棱边和下棱边匹配于相邻的滑面的轮廓。在此匹配理解为在侧视图上看，所述拉紧带的棱边到相邻的滑面的棱边有恒定不变的间距。如果所述滑面例如是一个平面，从而其棱边是一条直线，并且所述拉紧带的对应的棱边同样是一条直线；如果对应地其它的滑面是拱曲的，从而其棱边是圆弧形的并且所述拉紧带的相应的棱边同样是有一个圆弧棱边的圆弧。通过相应地匹配于所述轮廓的所述拉紧带的下棱边和下棱边，在具有复杂的关节功能的内假体的情况下，譬如在这种轮廓不同的滑面的内假体的情况下，也可以强加这种特别受负荷的中间部分并且使得这种引起加强作用的零件亦即所述拉紧带无所述复杂的、轮廓不同的滑面确定的运动面。

适宜的是所述拉紧带在其下棱边至少在两侧有倾斜部，所述倾斜部构成得使之光滑地过渡到所述中间部分中。此外优选的是，所述拉紧带在其内侧具有一个***样的突出部，所述***样的突出部啮合到所述中间部分上一个对应的凹陷中。从而确保防止所述拉紧带被意外地推出其设定的位置。然而还可以采用其它的固定技术，譬如胶合或者夹卡，所述夹卡尤其是通过把所述拉紧带热压套装在所述中间部分上产生。还可以提出一种形状配合的连接，譬如销子连接或者螺丝连接。

为了在所述中间部分上给予所述拉紧带一个确定的位置，所述中间部分在其上侧或者下侧有一个法兰，所述拉紧带贴靠在所述法兰上。这方便了安装所述拉紧带，因为可以清楚地确定所设的位置。此外实现不因为所述拉紧带缩小所述中间部分的滑面。从而单位面积负荷不高于没有拉紧带的常规中间部分。

适当的是所述拉紧带的尺寸使得其上棱边和其下棱边围绕地到相应的滑面的边缘有至少1mm，优选的是1.5与2.5mm之间的间距。从而确保，即使在一个较高的、导致所述中间部分压缩的负荷下或者在所述中间部分磨损的情况下也可以防止所述拉紧带与所述假体的所述部件的所述滑面之间的意外接触。

根据一个特别优选的实施方式(其在一定条件下也对有轮廓相同的滑面的内假体的独立的保护)，所述拉紧带在至少一个外侧面上有一个球形的***。以所述***造成，在所述关节并且从而还有所述中间部分与所述拉紧带转动的情况下和直线运动的情况下，使得能够挤回增生在所述内假体附近的不希望的组织物。以此方式可以对付甚至防止这种组织物即所谓纤维组织的挤入。从而制约由于多余的纤维组织生成使带有如本发明所述的内假体的关节在可其运动性上受限。借助于本发明的所述改进避免了常规的情况下由于在所述中间部分的运动区域中生成的组织物对于这样的纤维而言可出现的疼痛。由于根据本发明的实施方案，不需要在本来可能要求的手术去除这些组织物。

该改进的一个特别的优点在于，用优选地用金属构成的拉紧带原则上可以进行骨或者所述组织物的接触，而对于在常规的情况下只用聚乙烯材料构成的中间部分与骨或者所述组织物的接触是不希望的，因为这会导致不希望的聚乙烯磨损。也就是说根据本发明的设计以双重的方式利用拉紧带，即利用其结构构成球形(ballig)***以挤回所述纤维，和利用其材料，所述材料完全允许接触纤维组织。

所述***的凸度只需要是一维的，从而也可以得出一个基本上圆柱套样的形状；然而所述***还优选地可以是二维的，从而得出基本球形的结构，其中在所述拉紧带面中的曲率可以与之垂直的面中的曲率不同。

适宜的是所述鼓形***延伸在相应的外侧的全长上。虽然原则上只在一个外侧面的一部分长上延伸的***也可以达到所希望的效果，然而在全长上延伸的实施方式的情况下为所述***得出较大并且从而较有利的曲率半径。尤其适宜的是在所述拉紧带的近中纵侧面上的鼓形***的安置。例如在踝关节上植入如本发明所述的内假体时踝内侧处于该区域中。正是在该区域中可发生不希望的纤维，可以借助于本发明的改进防止其损害作用。此外在所述全长上延伸的布置的优点还有，在一个所述中间部分的一个非转动的运动，例如直线的向前和向后运动的情况下达到所希望的挤回效果。

适宜的是选择所述鼓形***的轮廓，使之在俯视图中是圆弧形的。这样一种轮廓在制造时是有利的并且可以在不强烈改变曲率变化的情况下得出所述***的均匀曲率。在此不要求作为圆弧的圆心在所述拉紧带的中间。适当的是它向对置的旁侧(Lateralseite)方向错开。从而得出到一个偏心度，在该偏心度基础上在所述中间关节件的较大的偏转时达到一种较强的挤回纤维组织物的作用。

所述鼓形***的外表面优选地平滑地实施。优选的是可以把它抛光。从而得出一个有利于滑动的性能，尤其是在组织液的影响下。从而有效地制约了由组织物撕掉或者剪掉的风险。

有利地所述鼓形***还可以设置在相邻的外侧面上。在一种矩形的设计的情况下这意味着，在所述拉紧带的前侧和后侧以及近中侧构成一个这样的鼓形***。

下面参照附图说明本发明，在附图中示出本发明的一个有利的实施例。附图中：

图1示出通过一个装有根据本发明的假体的踝关节的矢状剖面；

图2用透视图示出展开的图1所示的假体；

图3a)、b)示出所述假体的拉紧带一个前视图以及一个侧视图；

图4示出带有一个所述假体的中间部分的拉紧带的部分剖视图；

图5示出带有图1至图4的所述内假体的一个变型方案的一部分的胫骨的一个下部区域一个前视图；

图6示出图5所示的变型方案一个仰视图而

图7a)、b)示出图6所示的拉紧带的一个前视图和侧视图。

图中所示的根据本发明的假体的实施例涉及一种踝关节假体。提请注意的是，本发明还可以用于其它种类的内假体，例如椎间内假体，重要的是，所述内假体具有两个支承，其运动面由不同轮廓的滑面确定。

根据图中所示的实施例，所述内假体大致有三个部件。第一部件是一个胫骨部件1，所述胫骨部件用于安置在一个胫骨91的下端。它具有一个板形的部分10，其下侧构成一个平坦的滑面11。在所述板形部分10的上侧上设有一个具有***的锚固体12，所述隆用于把所述胫骨部件1固定在胫骨91的对应的切除凹陷中。

所述假体还包含一个踝骨部件4。它是鞍样地构成的，并且在其上侧具有一个凸的拱曲滑面44。它可以如图示那样圆柱套样地构成；然而同样好地它也可以圆锥样地实施。在其上安置一个沿AP方向的引导筋46。它在所述踝关节的屈伸运动时起引导作用。

在所述胫骨部件1与所述踝骨部件4之间安置一个中间部分2。所述中间部分在其上侧有一个平坦的滑面21，所述平坦的滑面匹配于所述胫骨部件1的滑面11。在其下侧所述中间部分2具有一个与所述踝骨部件4的滑面44对应地构成的滑面44。它附加地有一个槽26，所述槽26用于纵向可推移地容纳所述筋46。从而侧向相对于踝骨部件4引导所述中间部分2。于是从而使之能够有屈运动和伸运动。与之相反，所述平坦的滑面11、21使得能够有在一个水平面中的任意运动，也就是使之既可以有纵运动和横运动也可以有绕尤其是一种绕所述竖轴的转动。

适宜的是，胫骨部件1以及踝骨部件4都用金属构成，例如用钴铬合金构成，其在其相应的外侧设有一种促骨生长的涂层(例如磷酸钙)。相反，所述中间部分2优选地用一个有利于滑动的塑料，尤其是聚乙烯构成。然而不应当排除，可以使用有足够刚性和滑动性的其它材料。

在植入后的状态下所述关节并且尤其是所述中间部分2受到沿所述竖轴一种较高的轴向负荷(由箭头95指代)。由于出现的压缩在所述中间部分2的聚乙烯材料中出现一个水平向外取向的分离的力(在图1中由箭头96指代)。由于所述踝骨部件4的滑面44的凸的设计还附加地加强了该分离力。因此在较高的负荷下可出现所述中间部分2的一种不希望的形变。

为了克服它，提出一种根据本发明的拉紧带3。所述拉紧带由一种弹性模量是所述中间部分2的弹性模量四百倍的钴铬合金构成。还可以采用有高二百倍的弹性模量的钛。所述拉紧带3用一种平带材制造。所述带材的厚度例如是1mm。拉箍3在水平截面中有一个对应于所述中间部分2的外轮廓的轮廓。在图中所示的实施例中它有一个正方形的轮廓。然而它同样好地可以设有其它的轮廓，例如实施为椎间假体的圆的轮廓。其尺寸选择得使之崩紧地包绕在所述中间部分2。

所述拉紧带3在其上段有一个周绕的带区(Gürtungszone)36。它对抗负荷下所述中间部分2在沿所有侧向方向(沿经纵方向和横方向)载荷时的形变。附加地在所述带区36下还接有一个叉开保护区37。所述叉开保护区37(属于它的还有倾斜部32)附加地稳定凹的滑面24并且从而以特别有效的方式抵抗由所述滑面44的凸的构形产生的分离的分力96。从而借助于根据本发明的拉紧带加强了所述中间部分2。由此在较高的负荷下也能够对抗不希望的压弯现象。

拉紧带3在其上棱边31上是直线地实施的。从而对所述上滑面21的棱边的间距恒定不变。于其纵侧(它的取向平行于筋46)所述拉紧带在其下棱边34上具有一个拱形的构形。所述拱形的构形使得在该区域中所述拉紧带3的下棱边34到下滑面24的棱边的间距恒定不变。在其横侧35上所述拉紧带3有一个直线的下棱边。从而又得出到滑面24的对应的棱边的恒定的间距。在所述横侧的该区域中所述拉紧带的下棱边被围裙样(schürtenartig)地向下拉并且还有一个倾斜部32。所述倾斜部被实施得使之与所述中间部分2的对应的侧面22构成一个连续的面，借助于所述倾斜部刚好在一个尤其是由所述分离力(参见箭头96)加载的区域中产生一个附加的加强，并且还不会因此出现不希望的对可运动性的限制。

所述中间部分2在其上滑面21上有一个法兰20。所述拉紧带3推到其下侧上，从而在所述外侧上在所述法兰20与所述拉紧带3的外面之间得出一个平滑的过渡。

由于根据本发明的拉紧带3的构形，所述上和下滑面21、24是自由的，从而使之不影响其支承功能。

在图5至图7中作为另一个实施例示出图1至4所示的踝关节内假体的一个变型方案。图5示出所述内假体在胫骨91的远端上的其规定的植入位置上。为了表达简明只示出所述胫骨部件1、中间部分2以及一个变型方案的拉紧带3’。腓骨90走向平行于胫骨91。胫骨91在其远端构成一个平台，根据本发明的内假体的胫骨部件1安置在所述平台上。该平台侧向内近中侧由胫骨91的一个凸起即所谓内侧踝93限制，并且向旁侧(lateral)由所述腓骨90的一个对应的凸起即所谓的外侧踝94限制。它们叉样地包围胫骨91的所述平台并且从而包围所述内假体的胫骨部件1。这在图6中可以很好的看出。

事实表明，在植入一些时间以后往往在所述内侧踝93与所述中间部分2或者绕着它安置的拉紧带3’之间的区域发生一种组织物生成(纤维性组织)99。这可引起疼痛，这不仅可能对患者是非常不舒服的，而在不少情况下还使得要求手术介入以清除所述组织物99。为了避免或者减少所述纤维组织物99至少在所述拉紧带3’的纵侧33上，适宜地在近中纵侧构成一个***39。所述***相对一个与所述中间体2相合的轮廓上凸出。这样一种，以所述相合的轮廓上凸出的***也可以设在有轮廓相同的滑面的内假体上。所述***优选地具有一个拱形的外轮廓，其中所述弧延伸在全长上。适宜的是，所述***39二维地拱起，这意味着它具有一个近似于球样的上表面(参见图7a)。在此曲率半径大小不同，在水平面(如图6中所示)上曲率较小，而在正面(如在图7a中所示)曲率较大。为了得到水平面中尽可能大的曲率半径，由所述曲率半径确定的圆的中心30优选不在所述拉紧带3的中心，而在向旁侧偏心并且优选地是还向正面错位。所述***39的外侧平滑地构成。

在图示的实施例中实现一个可供选择的替代方案，即在所述拉紧带3`的正侧和背侧都相应地设有一个***39`或39``。适宜的是它们对应于***39构成，然而还可以不同地成形(例如圆柱样而不是球样，如在图7b中所示)。不要求在***39、39`、39``之间的过渡的曲率相同，然而适宜的是把所述几何状态选择得使所述过渡没有阶越。适宜的是所述拉紧带3`的旁纵侧没有***。这起保证所述拉紧带自由通过的作用。此外的优点是，从而规定了所述拉紧带3`的一种明确的取向，由此降低装入一个错误的位置中的风险。

所述拉紧带3`如同在图1至4中所示的实施例的拉紧带3那样优选的是用金属材料，尤其是用钛或者一种钴铬合金制造。从而所述拉紧带可以与纤维组织物99发生接触，还不会担心损伤周围组织。在所述内假体运动的情况下，尤其是在转动的情况下然而还有一种在沿纵方向前后运动的情况下，由于***39达到挤回所述纤维组织物39。从而有效地限制所述纤维组织物99长入所述内假体的区域中。

***39通常与拉紧带3’实施成一体。然而却不应当排除一种多部件的结构，在这种情况下把所述***39实施成专门的部分并且通过适当的固定手段固定在所述拉紧带3`上。后者的优点是，可以为所述***39选择特别有利于滑动的并且特别适应于与纤维组织物99接触的材料，而不必像选择拉紧带3的材料时重要的其作为加强零件的机械可承荷性。

最后要提出，根据本发明的带有一个***39的拉紧带的结构不限于踝关节内假体。

Claims (14)

1.用于代替关节的内假体，所述内假体包含带有下侧滑面(11)的待与下部骨(91)连接的部件(1)、有上侧滑面(44)的待与上部骨(92)连接的部件(4)和中间部分(2)，所述中间部分在其上侧和下侧各有滑面(21、24)，所述滑面与上述的部件(1、4)分别确定用于支承的运动面，其中，所述中间部分(2)的滑面(21、24)是轮廓不同的，其特征在于，

拉紧带(3)在其的侧面上包绕所述中间部分(2)并且无由所述轮廓不同的滑面(21、44)确定的运动面地安置在所述中间部分(22)上。

2.如权利要求1所述的内假体，其特征在于，

所述拉紧带(3)的上棱边和下棱边匹配相应的相邻滑面(21、24)轮廓。

3.如权利要求1或2所述的内假体，其特征在于，

所述拉紧带(3)双区地实施，有沿周边方向环绕的带区(36)和连接在该带区(36)上的叉开保护区(37)。

4.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述中间部分(2)在其上侧或者下侧上有法兰(20)，所述拉紧带(3)贴靠在所述法兰上。

5.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述拉紧带(3)在其下棱边(34)上至少在两侧有倾斜部(32)，构造所述倾斜部使之光滑地过渡到所述中间部分(2)中。

6.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述拉紧带(3)的上棱边和其下棱边(34、31)有至少1mm，优选的是1.5至2.5mm的间距。

7.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述拉紧带(3)在其内侧有***样的突出部(38)，所述***样的突出部啮合到所述中间部分(2)上的相应凹陷中。

8.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述拉紧带(3)有比所述中间部分(2)高至少五十倍，优选地高至少二百倍的弹性模量。

9.如以上权利要求中任一项所述的内假体，其特征在于，所述拉紧带(3`)在至少一个外侧上有球形的***(39)。

10.如权利要求9所述的内假体，其特征在于，所述鼓形***(39)延伸在相应外侧的全长上。

11.如权利要求9或者10中任一项所述的内假体，其特征在于，所述***(39)构成在所述中间部分的近中纵侧上。

12.如权利要求9至11中任一项所述的内假体，其特征在于，所述鼓形***(39)在俯视图中有一种拱形的轮廓。

13.如权利要求12所述的内假体，其特征在于，所述拱形轮廓近似一个圆弧，其中心(30)向所述拉紧带(3`)对置的侧错开。

14.如权利要求9至13中任一项所述的内假体，其特征在于，在所述拉紧带(3`)的前侧和后侧上构造有附加的鼓形***(39`、39``)。

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