[发明专利]多孔钛股骨套管以及它们在膝关节修复术中的使用

说明书

相关申请

本申请要求2008年6月3日申请的、申请号为No.61/058,254的美国专 利申请的优先权，其公开整体并入本文。

技术领域

本发明尤其涉及多孔钛股骨套管以及它们在膝关节修复术中的使用。

背景技术

典型地，膝关节修复体包括胫骨部件、股骨部件、以及膝盖骨部件。股 骨部件通常包括一对间隔开的髁部分，其上表面与胫骨部件的一部分以关节连 接。股骨柄组件(femoral stem assembly)用于为替换的膝关节提供稳定性，所 述股骨柄组件容纳在股骨远端部分的骨髓管内，并且通常通过专门的连接装置 与股骨部件连接，所述专门的连接装置诸如套环和螺栓。一些修复体膝关节包 括已知的莫氏锥形杆(Morse taper post)的结构，其从股骨部件的内表面延伸以 与股骨套管紧密配合，所述股骨套管可固定到股骨柄组件上。股骨部件可包括 隆起，所述隆起具有用于接纳模块化接头的部件的槽。

膝关节置换术需要替换股骨的远端和胫骨的近端。植入物松散、感染以 及装置磨损是已被充分证明为原发性膝关节形成术的失效方式。在原来的植入 物失效的情况下，需要第二次手术以替换有故障的装置。与装置失效相关的因 素包括感染和骨质溶解，通常导致靠近植入的膝关节替换装置的骨质发生恶化。 一旦将有故障的装置移除，通常会在胫骨和股骨这两者上出现大的骨缺损。这 些缺损通常具有伴随着皮层边缘缺损的较大空腔空隙的特征。传统上，这些缺 损的治疗需要将大量稳定的皮质骨移除以有利于针对骨缺损的金属替换物的植 入。

从第一原发性膝关节失效以来，修复膝关节形成术就已经存在了，因此 修复时的骨损失引起的问题不是个新问题。Noiles等人的US4,846,839(“839专 利”)公开了一种用于将修复体固定到骨上的方法，该修复体包括置于股骨柄上 的边缘，与股管的解剖构造一致。该装置的几何结构以如下方式将应力传递至 骨，即该方式通常与在天然骨中发生的应力传递的类型对应。现有技术还提及 了涂层或粗糙表面，其可被应用于阶梯式的胫骨套管以改善与骨的固定。

Blaylock等人的公开号为No.200410162619的美国公开专利申请(“619 申请”)，描述了股骨增大系统以替换如在US200410172137中描述的骨缺损。提 出的发明包含由高孔隙率钽材料制成的U形增大部。该装置的目的被认为是在 为股骨植入物提供稳定基体的同时最小化骨缺失。然而，该装置没有包含阶梯 式的设计，因此，不能理想地将应力从植入物传递至骨。该装置也不包含用于 机械地将股骨固定到股骨增大部上的部件。股骨必须被粘结到股骨增大部上， 从而提供与机械锁定相比降低的旋转稳定性。

即使已有大量研究用于研究当原发性膝关节植入物失效时可使用的装 置，但仍需要进行重大改善。需要改善的地方包括以如下方式改善应力至骨的 传递以及改善旋转稳定性，该方式通常与在天然骨中发生的应力传递的类型对 应。

发明内容

本发明的一方面涉及整体式(monolithic)泡沫套管，所述整体式泡沫套 管包括具有50％至85％孔隙率的钛或钛合金泡沫，并且具有 --近端， --远端， --内壁，其限定内通道以及从近端延伸至远端；以及 --台阶状的外表面，其逐渐变细使得所述套管在远端处最宽且在近端处最 窄。

在一些优选的实施例中，套管由具有60％至80％的孔隙率的材料构造 而成。在某些套管中，钛合金为Ti6A14V。在一些实施例中，将商业用的纯钛 (CP钛)用于构造泡沫套管。

套管可具有基本圆形的切口以解决存在于股骨远端后侧的髁间凹。

台阶状外表面的形状和尺寸可以基本上与哺乳动物的股骨远端的形状 对应。在一些实施例中，台阶状外表面的最远层基本上为矩形，并且向近处逐 渐地变成圆形。

在一些实施例中，台阶状外表面的最远层在形状上基本上为多边形，并 且向近处逐渐地变成圆形。在一些优选的实施例中，多边形是简单的(即，本 身不交叉)并且可以是凸形的(即，绘制穿过多边形(不与边或者角相切)的 任意线能恰好遇到边界线两次)。

在一些实施例中，套管额外地包括远端的槽口。