[发明专利]保留十字韧带的股骨植入物

说明书

本申请为申请号201280070056.3的中国发明专利申请的分案申请，原申请的申请日为2012年12月20日，国际申请号为PCT/US2012/070930，发明名称为“保留十字韧带的股骨植入物”。

技术领域

本发明主要涉及一种在膝关节替换外科手术中使用的矫形假体系统，更具体地，涉及在膝关节造型术过程中使用的股骨植入物以及用于设计所述股骨植入物的相关方法。

背景技术

膝关节包括股骨远端与胫骨近端之间的交界部分。在正确地起作用的膝关节中，股骨内侧和外侧的内外髁突平滑地沿附着于胫骨的各个内侧髁突和外侧髁突的半月板作枢轴旋转。当膝关节损坏时，形成关节的天生骨骼和软骨可能无法正确地关节连接，这会导致关节疼痛，在有些情形下，还妨碍关节的正常使用。

在有些情形下，需要外科手术来修复关节的使用和减小疼痛。根据损坏的严重程度，外科手术可涉及用假体部件局部或全部地替换关节。在这样的膝关节替换手术过程中，外科医生切除骨骼和软骨的损坏部分，同时试图使健康的组织不受损伤。外科医生然后使健康的组织与被设计成用于替换被切除的组织和恢复恰当的膝关节运作的人工假体部件相适配。

一种膝盖替换手术过程—全膝关节造形术（“TKA”）— 涉及切除股骨和胫骨的各自的内外髁突的某些部分或全部，并去除位于股骨胫骨交界部分的纤维--软骨半月板。假体股骨部件典型地由钛或其它坚硬的外科手术级金属制成，它被适配和固定到股骨的远端，以替换股骨的被切除部分。类似地，假体胫骨部件的基底典型地也由钛或其它适当的材料制成，假体胫骨部件适配和固定到胫骨的近端，以替换胫骨的被切除部分。

在有些情形下，病人的膝关节处的骨头可能坏死到需要TKA外科手术的程度，但病人的一个或多个十字韧带（例如，前十字韧带（ACL）和/或后十字韧带（PCL））处于能够提供适当的关节稳定性的良好条件下。保持天生的十字韧带常常是有利的，这样做通常被认为有助于本体感受（感知身体的哪些部位是互相关联的能力），并且可以使得如爬楼梯那样的活动在感觉上更稳定或更自然。保留十字韧带也可以促进更多的正常的从前到后的膝盖运动，这可以增强病人保持外科手术前的运动范围的能力，特别是当它涉及到深度弯曲时。

每个天生的十字韧带连接到一个股骨髁突，在股骨的髁间区域内穿过，并连接到被称为胫骨隆突的胫骨的中心顶部。这样，保留十字韧带要求股骨植入部件和胫骨植入部件均被配置成允许十字韧带穿过关节的髁间区域，以使天生韧带的适当功能和运动基本上得以保留。因此，用于十字形保持的手术过程的股骨植入部件典型地被设计成具有复制股骨的内侧和外侧髁突的形式和功能的特征。内侧和外侧部件被深的髁间 “凹槽”分隔开，这允许十字韧带的穿过凹槽。为了确保髁突在股骨屈伸时不妨碍韧带的任何部分，有些制造商设计了提供具有大致对称的“U”形髁间凹槽的植入物，该“U”形髁间凹槽的宽度大致对应于十字韧带组合的最宽尺寸。

而且，有些假体植入物制造商创建对称的植入部件，这些植入部件可以容易地把尺寸做到适于具有不同骨骼尺寸的病人。其它制造商采用试图通过组合相对较为基本的直线和弧形来简化部件形状的设计。这些设计的目的是降低通常与更复杂的、自动-精确的植入部件的设计和制造相关联的成本。例如，用于上述髁间凹槽的U形设计降低了制造复杂性，该制造复杂性与试图复制天生髁间区域的非对称特征的更加定制化的设计相关联。

虽然用于设计上述髁间凹槽的方法可以确保内侧和外侧髁突部件不妨碍十字韧带，但它有几个缺点。例如，因为内侧髁突、外侧髁突和髁间凹槽的组合宽度是有限的，髁间凹槽宽度的增加要求植入部件的内侧和外侧髁突宽度相应减小。减小这些部件的宽度将大大降低股骨植入部件的强度。

而且，虽然通过使用对称部件或基本上“最佳配合”的形状而简化植入物的设计在某些情形下可以降低制造成本，但这样的简化方案也会导致部件不能精确复制或适配于天生的关节解剖结构。例如，尺寸不当的股骨植入物的某些结构可能大于周围的骨头，并可能侵犯周围的软组织。由植入物对于周围软组织的这种不当作用，特别是在关节屈伸期间、当植入物运动时，会引起明显的不适并可能潜在地导致对于周围软组织的永久损害。

这里公开的、用于十字形保持的膝关节造形术手术过程的股骨假体和用于设计这种股骨假体的方法意在克服上述的一个或多个问题和/或本领域的其它问题。

发明内容