[实用新型]解剖重建式人工膝关节假体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膝关节假体，具体是一种解剖重建式人工膝关节假体。

背景技术

人工膝关节置换手术曾被誉为20世纪最成功的手术之一，从上世纪70年代初，John Insall提出的全髁置换开始，标志着现代人工膝关节置换术的开展。期间人工膝关节的发展也经历了一个较长的过程，随着人们对膝关节生物力学研究的不断深入，人工膝关节假体设计理念不断更新，手术技术日趋成熟，手术效果肯定。目前人工全膝关节置换术被认为是治疗终末期或严重的膝关节炎最有效、最成功的手术之一。纵观膝关节假体设计开发的历史，现代假体的设计要求置换后的膝关节能更好的恢复膝关节本身的运动学特性，同时要求减少关节假体接触面之间的应力，减少假体磨损。在实际设计中要兼顾以上要求具有相当的难度，为减少股骨髁金属假体和胫骨平台聚乙烯假体之间的压应力，需增加假体间的接触面积，使假体更匹配。但随之而来的问题是假体对关节运动的限制也增加，胫骨假体与胫骨界面间的应力也增加。反之如增加关节的活动自由度，减少胫骨假体与胫骨界面之间的应力，需减少股骨髁与胫骨假体间的接触面积。但带来的代价是胫骨聚乙烯假体的接触应力增加，这样势必增加聚乙烯分层破裂。因此，假体设计中的低应力与活动自由度之间的矛盾始终无法完全解决，而只能在设计中寻找两者的平衡点。活动载荷假体——在70年代后期开始的活动载荷假体设计改变了以往传统的膝关节假体的设计模式，其通过聚乙烯在金属底托之间呈现光滑的活动平面，允许聚乙烯在金属底托表面上旋转和前后运动。从理论上该设计可使正常膝关节运动步态中所产生的剪切力和扭转力传递到膝关节周围的软组织，而不是传递到假体各接触部件或假体与骨之间界面，从而使聚乙烯磨损和假体松动减少到最低程度。活动载荷膝关节假体的代表LCS假体在临床应用25年以后，长期随访获得令人满意的手术效果，因而近年在临床上也有不断推广的趋势。高屈曲度假体——通常，膝关节假体的设计允许膝关节有0~120度的运动，在超过120度的屈曲运动时，股骨后髁的假体弧度已经结束，此时假体之间的接触表现为股骨后髁假体边缘与胫骨聚乙烯的点状接触，接触面应力大，因而多表现出胫骨聚乙烯后侧的早期磨损。改进的高屈曲度设计通过增加股骨后髁的截骨量，而使股骨假体后髁厚度增加，延长后髁弧度，因而在膝关节屈曲120~150度范围内假体之间仍然保持面—面接触，减少了聚乙烯表面的应力，从而在理论上减少了膝关节极度屈曲时的假体磨损。此类设计在亚洲患者十分受欢迎，由于生活习惯上与欧美病人的差异，亚洲患者对手术后膝关节的屈曲要求更高，采用该设计后能更多的满足患者对高屈曲膝关节运动的需求。

随着膝骨性关节炎概念的普及，大家都已清楚其病损部位主要在关节表面，包括关节面软骨的缺失、软骨下骨裸露、半月板磨损、骨赘及游离体的行程，但膝关节前后交叉韧带往往受累较轻，即便是晚期骨关节炎患者也不例外，而现行的人工膝关节表面置换术均要求切除患者前后交叉、或前交叉韧带，并用一简单的“立柱”设计来防止关节脱位，使人体膝关节运动机能明显受限；此外，为保证假体与骨骼的接触面受力均匀，现行人工膝关节表面置换术后患者的解剖轴和机械轴合并，并丧失了膝关节屈曲运动时股骨外旋和胫骨内旋的功能，所以现行的人工膝关节置换术技术，可以理解为，是为了减轻患者病痛，改善生活质量的一种姑息手术。

随着人民对生活水平的要求逐步提高，现有人工膝关节假体的弊端逐渐显现，新的、更加科学、更加符合人体生理的假体成为需要；而科学技术的日新月异，手术技术的精益求精，特别是材料学和计算机技术的蓬勃发展，使得新型假体的设计和应用成为可能。

在正常生理情况下，当人体站立位时，股骨头的中心、距踝关节的中心应处于同一条直线，此直线即为下肢的机械轴线或力学轴线。经股骨干中心延伸的股骨解剖轴线与机械轴线在膝关节中心，与胫骨近端，既胫骨干中心延伸的胫骨解剖轴线相交汇，其夹角平均约为6°；胫股角是股骨的解剖轴线与胫骨解剖轴线在膝关节中心形成的向外侧的夹角，此夹角平均174°。现代临床常用的人工膝关节统称为三代膝关节假体，已经非常接近膝关节生理解剖形态及生物力学，但为保证假体术后受力均匀，截骨后，股骨旋转，与胫骨面平行，股骨的生理内旋3°消失，并不是真正意义上的解剖重建。

发明内容

本实用新型为了解决现在的人工膝关节假体结构设计中存在的受力不符合人体生物力学的问题，提供了一种解剖重建式人工膝关节假体。