CN205849594U - 高匹配度生理型膝关节假体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于骨科医疗用内植入物,具体涉及一种高匹配度生理型膝关节假体,包括至上而下连接的股骨组件、聚乙烯垫和胫骨组件,所述股骨组件包括外侧为弧形的“L”型滑车,滑车底部中间开有“n”型镂空口,镂空口两侧的结构相同且对称、内表面连接有立柱;所述胫骨组件为中间矩形镂空的“马蹄铁”结构,镂空口两侧的间室结构相同且对称;所述聚乙烯垫为上表面设有凹槽、底部设有凸起的半月型结构,两组聚乙烯垫的凹槽承接滑车底部、凸起与间室连接。本实用新型保留了十字韧带股骨附着点骨质,胫骨采用“门”字型设计,保留前后十字韧带的胫骨附着点骨质;高屈曲度设计通过增加股骨后髁的截骨量,延长后髁弧度,更加符合国人膝关节的生理特性。
Description
技术领域
本实用新型属于骨科医疗用内植入物,具体涉及一种高匹配度生理型膝关节假体,用于手术替换患者病损的膝关节,以达到缓解疼痛,改善功能及形态的目的。
背景技术
人工关节置换术是二十世纪最成功的骨科手术之一,它让无数患有终末期骨关节疾病的病人重新恢复正常的生活。具体来讲,人工关节置换术是指采用聚合金属、高分子聚乙烯、陶瓷等新型材料,根据人体关节的形态、构造及功能制成人工关节假体,通过外科手术植入人体内,代替患病关节功能,达到缓解关节疼痛,恢复关节功能、形态的目的。手术优良率高达93.75%。
人体下肢主要功能是负重和运动,骨骼是负重的基石,关节则是运动的枢纽。双下肢借助骨盆与躯体相连,身体的重量通过骨盆传达到下肢。正常时的生理力线,一般是由髋关节中点至膝关节中点、由膝关节中点至踝关节中点。而在出现骨性关节炎、类风湿性关节炎等严重关节疾患或者损伤时,膝关节有可能出现疼痛,内翻或外翻畸形,功能障碍等,下肢力线发生改变,严重影响日常生活,这时就需要进行人工膝关节置换手术来治疗,来恢复下肢力线及生理形态,去除病损骨面,替换为金属聚乙烯界面,以缓解磨损所致疼痛,最终恢复正常膝关节功能,提高生活质量。
目前在国内外广泛使用的人工膝关节假体,绝大部分需要切除前后十字韧带,只有少数保留了后十字韧带,但是,所有的医生都十分清楚,前后十字韧带对保持膝关节稳定至关重要,且需两条韧带共同作用,相辅相成,缺一不可。同时,即便重度骨关节疾患,大部分患者的前后十字韧带受影响都较小,完全允许继续使用下去。另外,目前大部分膝关节假体的设计只允许有0~120度的活动范围,远低于正常人体-10°到145°的活动范围,在患者术后屈曲超120度时,假体弧度设计不足,产生假体边缘切割聚乙烯衬垫的情况,加速磨损,减少使用寿命。
如专利201420147055.0中所述解剖重建式人工膝关节假体,在设计时有些过度追求人体解剖生理学构造,在股骨假体设计加入三度侧倾角,力求符合生理轴线,导致生物力学实验时,骨和假体界面产生侧向剪力,虽未产生移位等不稳定的后果,但长期使用恐遗留假体偏移、失效的隐患,所以在新设计中,取消了3度侧倾角,使得骨-假体界面为单一垂直向力,而无侧向剪力出现;此外,解剖重建式人工膝关节假体所涉及的聚乙烯衬垫为一体式,由于是中间镂空的马蹄铁设计,前方桥接部位过于薄弱,虽然同样未在生物力学模拟实验测得断裂的结果,但是,在长期使用时前方桥接位置应力过于集中,恐产生断裂风险。
发明内容
本实用新型为了能使假体在股骨和胫骨结合部位能高度匹配,以实现更加稳定,活动度更高,更加灵活的目标,提供了一种高匹配度生理型膝关节假体。
本实用新型采用如下技术方案:
一种高匹配度生理型膝关节假体,包括至上而下连接的股骨组件、聚乙烯垫和胫骨组件,所述股骨组件包括外侧为弧形的“L”型滑车,滑车底部中间开有“n”型镂空口,镂空口两侧的结构相同且对称、内表面连接有立柱;所述胫骨组件为中间矩形镂空的 “马蹄铁”结构,镂空口两侧的间室结构相同且对称;所述聚乙烯垫为上表面设有凹槽、底部设有凸起的半月型结构,两组聚乙烯垫的凹槽承接滑车底部、凸起与间室连接。
所述间室上设有主锚定桩和辅助锚定桩,主锚定桩的直径大于辅助锚定桩的直径、主锚定桩之间的间距小于辅助锚定桩之间的间距。
所述主锚定桩为中部凹陷的“工”字形结构。
所述凸起的直径小于聚乙烯垫的主体底部直径。
所述滑车底部的镂空口的开口宽度为16-20mm。
所述聚乙烯垫与胫骨组件之间通过插销固定。
所述股骨组件和胫骨组件均为钛合金或钴铬合金铸件、外表面抛光、与骨接触的内表面粗糙打磨;聚乙烯垫采用含维生素E的超高交联聚乙烯材料、表面光滑。
本实用新型的设计理念基于传统膝关节假体模型,予以大胆改进,以达到在目前技术及材料学允许的范围内,尽可能的趋近于人体正常膝关节的生理结构,来尽可能地减少患者在行人工膝关节置换手术后的“异体感”,该产品最大的不同就是予以完全保留前后两条十字韧带,以及其附着点的骨质,同时在股骨和胫骨结合部位采取更高的匹配度的设计,以实现更加稳定,活动度更高,更加灵活的目标。
本实用新型人工膝关节假体,股骨构件因保留了十字韧带股骨附着点骨质,截骨更加简便,胫骨金属假体采用“门”字型设计,保留前后十字韧带的胫骨附着点骨质;高屈曲度设计通过增加股骨后髁的截骨量,而使股骨假体后髁厚度增加,延长后髁弧度,理论屈曲活动范围可达0~150°更加符合国人膝关节的生理特性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为股骨组件的主视图;
图3为图2的A向视图;
图4、5为聚乙烯垫的主视图、俯视图;
图6、7为胫骨组件的主视图、侧视图;
图8为图6的A向剖视图;
图9为插销的结构示意图;
图中:1-股骨组件、2-聚乙烯垫、3-胫骨组件;
11-滑车、12-立柱、a-后髁、b-远髁、c-前髁;
21-凹槽、22-凸起;
31-主锚定桩、32-辅助锚定桩、33-间室。
具体实施方式
结合附图,对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示的高匹配度生理型膝关节假体,包括至上而下连接的股骨组件1、聚乙烯垫2和胫骨组件3,所有金属构件均采用钛合金或钴铬合金所铸成,外表面高抛光,内表面,即与骨的接触面粗糙打磨;聚乙烯构件设计采用含维生素E的超高交联聚乙烯材料,光滑,耐磨,不易断裂。
所述股骨组件的大体形态较传统相似,如图2、3所示,在中央髁间窝区域有重大改进,摒弃了通用后稳定型膝关节假体股骨组件髁间的箱式设计,改为镂空“n”型开口设计,股骨髁间预留宽度根据尺寸不同设计16-20mm,后髁间敞开,不设计连接机构,为前后十字韧带股骨侧附着点留出足够空间,并避免了在运动中对其切割和撞击,股骨组件整体更加纤薄,股骨假体双后髁厚度增加,弧度及长度增加,更加向后上方延伸;其上表面采用双立柱锚定设计,与骨的接触面打磨粗糙,保留骨水泥微孔,利于骨水泥渗透固定。
所述的聚乙烯垫如图4、5所示,用于承接上方的股骨假体组件,及下方的胫骨平台假体组件,主要设计为内、外侧间室双垫片,避免了一体式衬垫桥接处薄弱,受应力过于集中而折断的可能,形状为“半月”型;其上表面采用超大弧度滚动凹槽的“盆地”式设计,中间凹陷,四周逐渐增高,前后翘起,增大股骨假体与其贴合面积,及匹配度,并防止在极度屈曲时的“跳出效应”,更好的包容股骨假体的下表面,以完美贴合股骨假体并允许其前后滑滚移动,保证关节稳定性,同时表面打磨务必力求光滑,降低摩擦系数,增加关节活动的灵活性;各聚乙烯衬垫的下表面设计为整体突起的形态,直径小于衬垫主体,与主体连接的基底部略凹陷,从侧面观略呈“梯形”,用于与胫骨平台组件上表面凹槽区域相压配组合,且防止拔出。
所述的胫骨组件如图6、7、8所示,采用中间矩形镂空,前端桥接的“马蹄铁”型设计,中间的矩形镂空区域为前后十字韧带胫骨附着点,即髁间棘骨性区域的生理空间,其宽度与股骨假体髁间窝尺寸相匹配;内外侧间室部分上表面均做整体凹陷处理,周缘突起,且凸起的上缘较基底部周长略小,以适应聚乙烯衬垫下表面的凸起设计,用于压配固定,且相互咬合,防止拔出;胫骨组件下表面,即与骨的接触面打磨粗糙,保留骨水泥微孔,利于骨水泥渗透,锚定采用稳定的四足设计,前方2足为主要锚定桩,直径较大,且中间凹陷,防止拔出,后方2足为辅助锚定桩,直径较小,且间距较宽。
本实用新型为内外间室分体式聚乙烯衬垫;再者,在胫骨平台的副翼双柱锚定***设计,在实际操作中,出现1例在胫骨平台钻孔时钻破骨皮质的案例,同时,意识到双柱的骨准备技术学习曲线较长,经验不足的医师操作起来较困难。新的设计为四足锚定,各足更加短小,但由于增加两足,以数量弥补了的稳定性上的差异,实际上,四足锚定所形成的面固定,比两足的线固定更加稳固。
Claims (7)
1.一种高匹配度生理型膝关节假体,包括至上而下连接的股骨组件(1)、聚乙烯垫(2)和胫骨组件(3),其特征在于:所述股骨组件(1)包括外侧为弧形的“L”型滑车(11),滑车(11)底部中间开有“n”型镂空口,镂空口两侧的结构相同且对称、内表面连接有立柱(12);所述胫骨组件(3)为中间矩形镂空的 “马蹄铁”结构,镂空口两侧的间室(33)结构相同且对称;所述聚乙烯垫(2)为上表面设有凹槽(21)、底部设有凸起(22)的半月型结构,两组聚乙烯垫(2)的凹槽(21)承接滑车(11)底部、凸起(22)与间室(33)连接。
2.根据权利要求1所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述间室(33)上设有主锚定桩(31)和辅助锚定桩(32),主锚定桩(31)的直径大于辅助锚定桩(32)的直径、主锚定桩(31)之间的间距小于辅助锚定桩(32)之间的间距。
3.根据权利要求2所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述主锚定桩(31)为中部凹陷的“工”字形结构。
4.根据权利要求3所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述凸起(22)的直径小于聚乙烯垫(2)的主体底部直径。
5.根据权利要求4所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述滑车(11)的镂空口的开口宽度为16-20mm。
6.根据权利要求5所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述聚乙烯垫(2)与胫骨组件(3)之间通过插销固定。
7.根据权利要求6所述的高匹配度生理型膝关节假体,其特征在于:所述股骨组件(1)和胫骨组件(3)均为钛合金或钴铬合金铸件、外表面抛光、与骨接触的内表面粗糙打磨;聚乙烯垫(2)采用含维生素E的超高交联聚乙烯材料、表面光滑。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019007287A1 (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-10 | 朱红文 | 半髁式人工膝关节 |
WO2021168822A1 (zh) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 膝关节假体 |
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2016
- 2016-04-22 CN CN201620343040.0U patent/CN205849594U/zh active Active
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