[发明专利]力封闭的膝关节置换假体

说明书

技术领域

本发明涉及一种关节置换假体，更特别地说，是指一种用于膝关节的力封闭的关节置换假体，属于医用器件。

背景技术

目前，骨科人工关节的应用越来越广泛，为许多关节患者恢复了关节功能，目前多数现有人工关节属于开式结构，股骨假体和胫骨假体间易出现松脱的现象，另外假体部件之间多采用高副联接，这都会造成接触部分大量的磨损，严重时还会导致二次手术以及因磨粒造成关节处病变。

发明内容

本发明的目的是提供一种力封闭的膝关节置换假体，该假体仿人体膝关节的生物结构设计，按关节屈/伸中前交叉韧带支链近似等长的特性，将前交叉韧带支链设置为两端为球铰的等长杆。股骨假体的髌面采用人体膝关节CT/MRI扫描图像的重构图型的轮廓面拟合而得。本发明的置换假体的形体是通过膝关节生物结构建立的空间并联机构设计而成，运动副以低副为主，在满足关节运动要求的条件下同时能够减少磨损。

本发明是一种力封闭的膝关节置换假体，该置换假体由股骨假体、股骨支座、胫骨支座、转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链构成。股骨假体安装在股骨支座上，转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链安装在股骨支座与胫骨支座之间。

本发明的力封闭的膝关节置换假体优点在于：

1.通过转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链实现股骨支座与胫骨支座之间的并联联接，既仿生于膝关节的生物联接结构，又使股骨支座与胫骨支座形成闭式联接，消除开式置换假体结构中两关节松脱的缺陷。

2.后交叉韧带支链采用弹簧结构，实现股骨假体与胫骨假体之间的力封闭结构，通过弹簧能调解膝关节屈/伸中股骨假体与胫骨假体的力协调。

3.前交叉韧带支链、后交叉韧带支链采用球铰结构分别与股骨支座、胫骨支座联接，转动联杆组件通过孔轴配合与股骨支座联接。在构件连接中主要以低副联接为主，有效地减少了置换假体关节运动中的摩擦与磨损。

4.股骨假体的髌面轮廓基于被置换者膝关节的股骨CT/MRI扫描重建3D股骨髌面轮廓，根据关节解剖学的研究结果，股骨髁后部近似为球结构，利用空间机构螺旋理论、最小二乘法建立膝关节股骨假体髌面的拟合优化模型，用MATLAB、ADAMS仿真求解髌面轮廓，使股骨支座与胫骨支座更接近人体生物胫-股关节，具有良好的关节接触性与良好的承载性。

5.通过前交叉韧带支链采用定长杆件结构、后交叉韧带支链采用弹簧结构的球铰联接，避免了关节屈/伸中屈曲角度为负和过大的现象，能够实现假肢膝关节0°～135°范围内的屈曲运动。

附图说明

图1是本发明力封闭的膝关节置换假体的结构图。

图1A是本发明力封闭的膝关节置换假体的另一视角结构图。

图1B是本发明力封闭的膝关节置换假体的内部运动部分的结构图。

图2是本发明的股骨支座的结构图。

图2A是本发明的股骨支座的仰视角度的结构图。

图2B是本发明的股骨支座的后视角度的结构图。

图3是本发明的胫骨支座的结构图。

图4是本发明的股骨假体的正视角度的结构图。

图4A是本发明的股骨假体的后视角度的结构图。

图5是本发明的转动联杆组件的分解图。

图6是本发明的前交韧带支链的分解图。

图7是本发明的后交韧带支链的分解图。