[发明专利]轴承件上具有曲率部的人工膝关节

说明书

技术领域

本发明涉及一种可以替代膝关节的人工膝关节，包括结合在大腿骨的胫骨侧尾端的大腿骨结合件与结合在胫骨的大腿骨侧尾端的胫骨结合件，俯视观察位于所述大腿骨结合件与胫骨结合件之间的轴承件时，上部面的沟部(Groove)的前侧与后侧具有不同的曲率，从而可以按照近似于实际膝盖运动的方式运动。侧视观察所述轴承时其前方曲率与后方曲率不同，前方较高而曲率较小以防止前方脱臼，后方较低而曲率较大以使后方具有更大的自然弯曲作用(Flection)。

背景技术

在构成身体的众多关节中，膝关节是连接胫骨与大腿骨的关节部位，越来越多的患者由于膝关节磨耗、骨组织老化及事故而处于无法恢复的状态。位于大腿骨下端与胫骨上端及膝盖骨的后面之间的膝关节可以使腿在膝盖部位朝后弯曲。

膝盖骨的背面由4mm到6mm厚度的软骨覆盖，在膝盖的弯曲伸展过程中，可以在大腿骨尾端部前方的关节面上下移动(髌-大腿关节)而提高股四头肌驱使膝盖伸展的力量。在平地上走路时施加到髌-大腿关节上的压力等于体重的一半，爬楼梯时则等于体重的3倍，蹲坐后起来时则等于体重的8倍。关节囊从大腿骨下端的边缘开始并且附着在胫骨上端的边缘。此外，包括内侧及外侧的侧韧带、关节囊里的膝盖十字韧带在内的众多坚韧的韧带不仅增强了骨结合并且限制了运动方向与范围。

在膝关节的关节半月软骨损伤的症状方面，作为软骨组织的关节半月软骨位于构成膝关节的大腿骨与胫骨之间，关节半月软骨位于关节软骨之间，可以缓和冲击、为关节软骨供应营养、提高关节的稳定性，有助于膝关节的运动，还能传达体重负荷。

一般的关节半月软骨由内侧半月板与外侧半月板构成，欧洲与美国人的内侧半月板大于外侧而移动性较低，因此容易损伤并造成较严重的内侧半月板损伤，但韩国人却以外侧损伤较多。

半月软骨的损伤是比较常见的膝关节损伤之一，通常在运动竞技或登山或日常生活中受伤时发生。在膝盖弯曲的状态下施加旋转运动时，亦即膝关节受到扭曲力时容易发生该损伤，受到巨大的外力时还能同时出现十字韧带、侧韧带及胫骨骨折等损伤。

所述膝盖骨病症的大部分症状没有特殊外伤，其原因是髌-大腿关节的结构性功能异常。腿不正常地朝外弯曲或脚的外转过分时，髌-大腿关节将不断地承受过负荷而发生关节软骨的软化症，长时间不使用膝关节时也会因为股四头肌弱化及收缩而发生。髌-大腿关节发生结构性异常时，可以戴上稳定膝盖骨的辅助器材，损伤严重时还可以进行人工膝关节植入手术。

近来，针对关节部位严重损伤而无法恢复的患者比较频繁地进行植入手术，所述人工关节的关节运动部位使用金属或陶瓷或聚乙烯等材料，这些材料的机械特性优异、摩擦系数小、生物相容性较高。一般来说，人工膝关节包括大腿骨部分与胫骨部分、位于大腿骨部分与胫骨部分之间而相当于软骨的轴承部分。此时，大腿骨部分及胫骨部分主要使用金属合金，软骨部分则使用聚乙烯等材料制作。胫骨部分则利用插入胫骨的膝关节侧尾端的插入部加以固定。插入部则由胫骨的骨髓加以固定附着。然而膝关节反复受到荷重时，所述人工膝关节的结构性缺陷将使其无法发挥出充分的效果，持续施加的荷重迫使所述大腿骨部分与胫骨部分损伤，尤其是造成轴承部分破损而发生较大的问题。

所述轴承件的上部面形成了沟部(Groove)，该部位和所述大腿骨结合件接触并且引起摩擦，通过所述大腿骨件的接触滚动(Rolling)而允许膝盖的弯曲运动。然而实际上在所述膝盖的弯曲运动方面，人体的膝盖朝后弯曲时胫骨侧会稍微朝人体的内侧内转。所述膝盖伸展时却会稍微朝前弯曲，朝前弯曲时所述胫骨部位却会稍微朝外侧外转。如前所述，人体的实际膝关节在弯曲时本来就会有内转及外转的趋势，但现有人工膝关节却无法实现所述的膝盖运动。

图1与图2到图3例示了现有人工膝关节，图1是膝盖上植入了人工膝关节后的整体正视图，图2是CR型现有人工膝关节的轴承件俯视图，图3是PS型现有人工膝关节的轴承件俯视图。此时，CR型指的是在没有清除后十字韧带的状态下植入人工膝关节的人工膝关节类型，PS型指的是在清除了后十字韧带的状态下以轴承件的突柱替代所述后方十字韧带的人工膝关节类型。俯视观察所述现有人工膝关节的轴承件的上部沟部(Groove)时形成了纵向直线沟部。这样一来，位于其上部的大腿骨结合件在接触后滚动时只能沿着前后方直线进行弯曲运动。为了更加自然地进行膝盖弯曲运动，人工膝关节需要具备可以实现所述胫骨的内转与外转运动的所述轴承件。