[发明专利]具有扩展外侧髁的股骨膝假体

说明书

技术领域

本发明涉及一种整形外科假体，以及尤其涉及一种具有改进的胫骨股骨铰接特性的股骨假体构件。

背景技术

整形外科假体通常被用来修复和/或更换人体内的损坏骨头和组织。例如，膝假体可以用来修复股骨和/或胫骨的损坏或者患病铰接表面，以恢复自然功能。膝假体可以包括股骨构件，该股骨构件取代自然股骨髁和/或自然股骨沟中的一个或者两个的铰接表面。股骨构件典型地与胫骨构件相铰接，该胫骨构件取代胫骨的近铰接表面。

膝替代过程的目的是使用相关的假体构件来再造自然膝运动。更加通常地，这些过程寻求实现或具有这样的运动特性，即该运动特性促进有利的病人结果，包括最小的疼痛、较短的恢复时间、危险最小的关节半脱位及服务寿命较长的假体构件。

例如，膝假体可以允许或者导致外侧股骨髁在深度弯曲时的“回滚”，因此再现了由自然膝所经历的回滚现象。股骨回滚由胫骨和股骨的自然趋势导致，从而当膝从伸直进行到深度弯曲时，绕着它们的纵向轴线相对于彼此进行旋转。这个旋转过程称为“外旋”，因为股骨的前表面向外旋转或者旋转离开病人的中心。当膝被铰接返回至伸直状态时，股骨的相应内旋伴随着外侧股骨的“前滚”。

外旋和股骨回滚是一种在膝的内侧和外侧铰接表面之间的不同叠合所具有的功能。尤其地，正常自然膝在内侧股骨髁和相应内侧胫骨铰接表面之间具有高度叠合，但在外侧股骨髁和胫骨铰接表面之间具有较小叠合。不同叠合与由膝关节的软组织所施加的相互作用力相配合，这些软组织包括后十字韧带（PCL）、前十字韧带（ACL）、中间和横向十字韧带（MCL和LCL）和把膝韧带连接到胫骨或者股骨上的相关腿部肌肉。

之前的设计工作集中在提供这样的假体构件，即该假体构件有利于和/或允许膝进行股骨回滚和外旋，尤其在中度和深度地进行膝弯曲时。

Tuke等人的美国专利No.5,219,362公开了一种膝假体，该膝假体允许进行外旋/内旋。Tuke的假体具有带内侧髁3的不对称股骨构件1（参见图1），该内侧髁3大于外侧髁4。内侧髁3具有表面部分，该表面部分基本上是球形并且被成形成基本上与球形凹陷6相叠合，同时外侧髁4与胫骨构件2中的凹形凹陷7形成了非叠合的接触。在图4中示出的外侧凹陷7在平面视图中形成了弧形曲线，该曲线具有中间凹陷6的中心点9以作为它的中心。凹形外侧凹陷7允许在胫骨和股骨之间绕着通过中心点9的一轴线进行相对旋转。

Walker的国际PCT申请No.PCT/GB99/03407公开了一种股骨假体，该假体与相应胫骨构件相互作用，从而在弯曲期间促进股骨构件的向后移动，以及在伸直期间的向前移动。Walker的假体利用了股骨髁支承面从远处到后部区域的、逐渐改变的前轮廓和相应的髁间隆起，从而从前面到后面在股骨和胫骨构件之间实现接触点的扩展，如图2所示那样。例如，在图3（a）所示的0度弯曲时，分开接触点11L和11M的距离表示为尺寸大小X。在图3（b）所示的60°弯曲时，接触点12L和12M分开的一个距离“y”大于距离“x”。在图3（c）所示的120°的最大弯曲时，接触点13L和13M仍然进一步分开一个距离Z。股骨髁的扩展产生了髁间槽，该槽在高度弯曲时变得更深，以及形成在胫骨表面上的髁间隆起从前面到后面（参见图4（a）－4（c））具有相应增大的高度。隆起的上升部最深地接近后侧，这在伸直期间当股骨构件从隆起滚下时具有有助于向前滚动的效果。

发明内容

本发明提供了一种膝假体，在该膝假体中，股骨构件具有内侧髁和外侧髁，该内侧髁限定出相对于中心矢状构件平面恒定的支承间隔，该外侧髁从中心矢状构件平面沿着伸直到弯曲的路径限定出扩展的支承间隔。在内侧铰接表面之间的高度叠合为中间接触区域处的外旋产生了枢转点，同时外侧铰接表面中的较少叠合允许外侧股骨髁在弯曲期间进行前后跟踪。外侧髁支承间隔的扩展量被计算出来，从而在弯曲的整个较宽范围内在外侧股骨铰接表面上形成外侧股骨髁的基本上线性的前后运动轮廓。

有利的是，线性的前后铰接轮廓容纳并且有利于外侧髁的回滚（其中在深度弯曲时该回滚由股骨构件的外旋来产生），以及因此在整个较宽弯曲范围内、在股骨和胫骨构件的铰接表面之间确保一致的较大面积接触。