[实用新型]人工膝关节

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种人工膝关节，特别是涉及一种利用杵柱与臼杯抵接的结构来达成胫骨可相对股骨取得大活动范围的人工膝关节。

背景技术

膝关节是人体最大的关节，承受人体大多的重量与应力，更直接影响人可自由行走的能力，也是极易磨损或退化的关节之一。通常造成膝关节受损较常见的是退化性关节炎、痛风、类风湿关节炎、或外力创伤等原因，然而膝关节受损严重常为病患带来疼痛、难以施力而丧失正常活动能力的病状，此时通常会施以全人工膝关节手术来作为治疗病患的医疗手段。

膝关节位于人体的大腿骨与小腿骨之间，也就是由股骨一端与胫骨一端相互衔接而成，而膝关节主要就是靠股骨与胫骨两端相接的表面具有缓冲润滑的软骨及囊液等组织组成，其中软骨的损耗就是造成关节病变的主因，因此人工膝关节手术会将胫骨一端表层削去以去除损坏的组织，并在该胫骨削去表层的一端设置一胫骨组件，同理将股骨一端表层削去并设置一股骨组件，利用该胫骨组件与该股骨组件两者相合达成衔接，其中最常见的结构是在该胫骨组件的端面设有两弧曲凹面而在靠近中间位置设有一凸柱，并且在该股骨组件的端面设有相对该弧曲凹面的弧曲凸面、以及介于两弧曲凸面的凸轮，藉此构造形成人工膝关节的主要架构。

上述现有习知人工膝关节的结构已经可以满足病患日常行走与上下阶梯的需求，然而比较不足的是，现有习知人工膝关节构造中凸轮与凸柱的机构在弯曲至某一角度时才得以发挥作用，因此在该机构咬合前，股骨易不正常地向前滑移。再者，该凸柱与该凸轮的机构设计也限制了胫骨股骨相对轴向旋转的产生，使得病患比较难做出盘腿、跪坐或蹲姿等高弯曲动作。

有鉴于上述现有习知人工膝关节的诸多限制，因此发展出许多更接近原生膝关节活动范围的改良发明，其中如美国专利第7,160,330号的「一个仿原生膝关节运动学的膝关节义肢」(Emulating natural kneekinematics in a knee prosthesis)所示，为了使得人工膝关节在弯曲时得以产生合理的轴向旋转动作，因此利用该胫骨组件的弧曲凹面、与该股骨组件的弧曲凸面两者的凹曲变化，藉此来引导该人工膝关节在弯曲时产生轴向旋转；再者如美国专利第7,326,252号的「高性能膝关节义肢」(Highperformance knee prostheses)所示，更利用改变该股骨组件的凸柱外型，令该股骨凸柱呈现不对称的结构，使得人工膝关节弯曲时得以产生适度的轴向旋转角度，令人工膝关节产生接近正常膝关节的运动学状态。

上述的技术虽然令人工膝关节更可容许适度的轴向旋转，然而与原生的膝关节所能活动的范围相比还有一段距离，虽然人工膝关节手术可为病患解决膝关节的病变所带来的不适，但同时也使得病患的肢体活动范围受限，无法与原生膝关节相比，因此还有待一种更接近原生膝关节活动范围并以稳定性为前提下，可产生足够的轴向转动角度与高弯曲度的人工膝关节。

由此可见，上述现有的人工膝关节在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的人工膝关节，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，克服现有习知人工膝关节存在的缺失，而提供一种新型结构的人工膝关节，所要解决的技术问题是使其以似杵与臼相抵接的构造，而增加稳定性及活动范围，非常适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种人工膝关节，设置于股骨与胫骨相接的一端，其包含有一设置于胫骨端的胫骨组件且具有两弧曲凹面、一设置于股骨端的股骨组件且具有相合于该弧曲凹面的弧曲凸面，所述胫骨组件设有一凸起呈圆柱状的杵柱元件，该杵柱元件具有一呈球状凸面的顶端部、以及一具有凹陷面的环周部，而该股骨组件设有一与该杵柱元件抵接的臼杯元件，该臼杯元件具有一与该顶端部相触的第一承接面、以及在该股骨相对该胫骨形成最大弯曲角度时抵触于该环周部一侧的第二承接面。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型人工膝关节至少具有下列优点及有益效果：

1、本实用新型藉由该圆柱状的杵柱元件与该臼杯元件的配合，令该胫骨组件可相对该股骨组件拥有较大的轴向旋转角度，使得本实用新型的人工膝关节更加符合原生膝关节的活动角度。