專利名稱：膝假肢系統(tǒng)的制作方法
人的膝關(guān)節(jié)有兩對脛-股關(guān)節(jié)面，即一對內(nèi)側(cè)和一對外側(cè)關(guān)節(jié)面，它們分別由一個(gè)股髁和一個(gè)與之共同作用的殼狀脛骨或膝關(guān)節(jié)半月板的關(guān)節(jié)面構(gòu)成。在膝假肢中，這些解剖情況用兩個(gè)股骨的髁狀關(guān)節(jié)面和兩個(gè)脛骨的殼狀關(guān)節(jié)面來模擬。其中，股骨關(guān)節(jié)面的外側(cè)距離必須精確地符合脛骨的關(guān)節(jié)面的距離。為了保證這一點(diǎn)，一方面股骨的關(guān)節(jié)面和另一方面脛骨的關(guān)節(jié)面通常形成一整體(US-A-4081866；WO/79/007339，圖36)。雖然還已知(WO/79/007339，圖34)用股骨側(cè)未連接的單假肢來置換股骨的關(guān)節(jié)面，該關(guān)節(jié)面與整體連接的、殼狀的脛骨的關(guān)節(jié)面共同作用，但這種辦法現(xiàn)今已被摒棄不用，因?yàn)椴荒鼙ＷC股骨的滑動(dòng)面的距離和對齊與脛骨的假肢部分匹配。
用同一個(gè)固定器械植入未連接的股骨和脛骨的假肢部分來保證兩側(cè)相同的滑動(dòng)面距離，這種假肢技術(shù)同樣也被認(rèn)為是過時(shí)的(US-A-3949428)。此外，在只有一側(cè)(股骨或脛骨一側(cè))進(jìn)行關(guān)節(jié)面置換或共同作用的關(guān)節(jié)面不能達(dá)到精確對齊的情況中，提出了用一個(gè)定位器械植入未連接的假肢部分來保證其平行性(EP-A824904；W.Link展望“Schalen-Kniegelenkprothesen-System SKI”)。
總的來說，現(xiàn)有的現(xiàn)代膝假肢系統(tǒng)只具有整體連接的股骨滑動(dòng)面，這些系統(tǒng)作為整體假肢設(shè)置一個(gè)股骨和脛骨的關(guān)節(jié)面置換，且在這種情況中呈殼狀的脛骨滑動(dòng)面設(shè)計(jì)成與股骨滑動(dòng)面精確配合。這種實(shí)施方式之所以是可行的，是因?yàn)樗嬖谶@樣的可能性形成一個(gè)髕骨的滑動(dòng)面或髕骨置換來作為髕骨板連接股骨的滑動(dòng)面(US-A-4081866)。由于這種假肢業(yè)經(jīng)考驗(yàn)證明是有效的，所以也常用于股骨的髕骨滑道尚保持良好和實(shí)際上無須進(jìn)行置換的場合。
本發(fā)明提出一種膝假肢系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括一個(gè)具有兩個(gè)滑腔的整體脛骨坪和一個(gè)具有兩個(gè)髁滑動(dòng)面的整體股骨元件，它們的距離和形狀與脛骨的滑腔一致。此外，本發(fā)明對股骨滑動(dòng)面仍保持很好而無須進(jìn)行置換的情況提出了一個(gè)植入替代方案，即它作為整體股骨元件的替代方案為該系統(tǒng)補(bǔ)充一對連接的股骨髁殼。同整體的股骨元件的髁滑動(dòng)面一樣，這對髁殼的滑動(dòng)面形狀與股骨的滑腔是一致的。為了它們也具有整體元件的髁骨所具有的相互精確的相對位置，該系統(tǒng)還包括髁殼的一個(gè)定位器械，該定位器械對它們給定了一個(gè)與脛骨的滑腔一致的相對位置。
本發(fā)明可將同一個(gè)膝假肢系統(tǒng)用于不同的損傷場合。如果需要置換整個(gè)滑動(dòng)面，則用整體的髁元件。反之，如果髕骨滑動(dòng)面仍處于良好狀態(tài)，則只置換髁滑動(dòng)面。此外，如果隨著時(shí)間推移證明髕骨滑動(dòng)面也需要置換，則可通過一個(gè)相當(dāng)小的手術(shù)用一個(gè)整體的股骨元件來置換髁殼。最后，手術(shù)期中以一個(gè)開始時(shí)考慮不甚周全的方案變成一個(gè)較周全的方案也是可能的。
與此同時(shí)，不必放棄象在整體假肢時(shí)發(fā)展的復(fù)雜滑動(dòng)面形狀。亦即迄今為止通常這樣設(shè)計(jì)分離的假肢殼體和/或相應(yīng)的脛骨滑動(dòng)面，使之容許植入的不精確性，因?yàn)槠湫螤畈恍枰嗷ゾ_一致。但在本發(fā)明假肢系統(tǒng)的范圍內(nèi)，可通過補(bǔ)充一個(gè)定位器械來把分離的假肢殼體構(gòu)成同整體股骨元件的髁滑動(dòng)面那樣，同樣與脛骨元件一致，因?yàn)楸ＷC了足夠精確的植入。所以髁殼的滑動(dòng)面的形狀和距離可與整體股骨元件的髁滑動(dòng)面的形狀和距離一致。
此外，如果在固定髁殼時(shí)需要髁的切除面，則該切除面最好與整體股骨元件的相應(yīng)的切除面一致。這樣不但具有可用相同鋸規(guī)(Sgelehre)的優(yōu)點(diǎn)，而且由此也容易從一個(gè)股骨的假肢方案過渡到別的方案。
由于整體的股骨元件在股骨髁的整個(gè)寬度延伸，所以不僅在髁的范圍內(nèi)而是還在中間范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的鋸切。在用髁殼時(shí)，不需要在中間范圍內(nèi)進(jìn)行鋸切。否則，如果因此而影響了髕骨的股骨的滑動(dòng)面區(qū)域—視切除的位置而定—，則甚至是有害的。所以本發(fā)明建議，用于股骨假肢的兩個(gè)方案的鋸規(guī)在中間髁區(qū)具有護(hù)欄嵌件，該嵌件可使手術(shù)者保護(hù)該中間區(qū)，甚至可精確地根據(jù)髁殼邊緣規(guī)定的位置界定相互面對的側(cè)邊上的髁切口。
髁殼的界定可選用任意的形式，但最好是這些界定面對相互平行的直線側(cè)面。這樣，在定位器械具有匹配的平行連接面時(shí)與定位器械的精確對齊就比較容易。
本發(fā)明的假肢系統(tǒng)一般包括多個(gè)具有不同髁殼距離的多種尺寸等級。相應(yīng)地，本發(fā)明建議定位器械的平行連接面的相互距離可按不它們也具有整體元件的髁骨所具有的相互精確的相對位置，該系統(tǒng)還包括髁殼的一個(gè)定位器械，該定位器械對它們給定了一個(gè)與脛骨的滑腔一致的相對位置。
本發(fā)明可將同一個(gè)膝假肢系統(tǒng)用于不同的損傷場合。如果需要置換整個(gè)滑動(dòng)面，則用整體的髁元件。反之，如果髕骨滑動(dòng)面仍處于良好狀態(tài)，則只置換髁滑動(dòng)面。此外，如果隨著時(shí)間推移證明髕骨滑動(dòng)面也需要置換，則可通過一個(gè)相當(dāng)小的手術(shù)用一個(gè)整體的股骨元件來置換髁殼。最后，手術(shù)期中以一個(gè)開始時(shí)考慮不甚周全的方案變成一個(gè)較周全的方案也是可能的。
與此同時(shí)，不必放棄象在整體假肢時(shí)發(fā)展的復(fù)雜滑動(dòng)面形狀。亦即迄今為止通常這樣設(shè)計(jì)分離的假肢殼體和/或相應(yīng)的脛骨滑動(dòng)面，使之容許植入的不精確性，因?yàn)槠湫螤畈恍枰嗷ゾ_一致。但在本發(fā)明假肢系統(tǒng)的范圍內(nèi)，可通過補(bǔ)充一個(gè)定位器械來把分離的假肢殼體構(gòu)成同整體股骨元件的髁滑動(dòng)面那樣，同樣與脛骨元件一致，因?yàn)楸ＷC了足夠精確的植入。所以髁殼的滑動(dòng)面的形狀和距離可與整體股骨元件的髁滑動(dòng)面的形狀和距離一致。
此外，如果在固定髁殼時(shí)需要髁的切除面，則該切除面最好與整體股骨元件的相應(yīng)的切除面一致。這樣不但具有可用相同鋸規(guī)(Sgelehre)的優(yōu)點(diǎn)，而且由此也容易從一個(gè)股骨的假肢方案過渡到別的方案。
由于整體的股骨元件在股骨髁的整個(gè)寬度延伸，所以不僅在髁的范圍內(nèi)而是還在中間范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的鋸切。在用髁殼時(shí)，不需要在中間范圍內(nèi)進(jìn)行鋸切。否則，如果因此而影響了髕骨的股骨的滑動(dòng)面區(qū)域-視切除的位置而定-，則甚至是有害的。所以本發(fā)明建議，用于股骨假肢的兩個(gè)方案的鋸規(guī)在中間髁區(qū)具有護(hù)欄嵌件，該嵌件可使手術(shù)者保護(hù)該中間區(qū)，甚至可精確地根據(jù)髁殼邊緣規(guī)定的位置界定相互面對的側(cè)邊上的髁切口。
髁殼的界定可選用任意的形式，但最好是這些界定面對相互平行的直線側(cè)面。這樣，在定位器械具有匹配的平行連接面時(shí)與定位器械的精確對齊就比較容易。
本發(fā)明的假肢系統(tǒng)一般包括多個(gè)具有不同髁殼距離的多種尺寸等級。相應(yīng)地，本發(fā)明建議定位器械的平行連接面的相互距離可按不面和固定面。
為了切除股髁，采用了圖3所示的鋸規(guī)20，這種鋸規(guī)是熟知的(WO98/53747)，所以不再贅述。這種鋸規(guī)在側(cè)壁21之間設(shè)置有幾對導(dǎo)向桿22來固定平面，以引導(dǎo)骨鋸進(jìn)行切除。如果用整體元件3，則刀口在骨質(zhì)的髁對的整個(gè)寬度延伸。如果只裝配髁殼10，則鋸規(guī)20配有護(hù)欄嵌件23，用以保護(hù)中間髁區(qū)。它的側(cè)面平行并與規(guī)定位置內(nèi)的髁殼的內(nèi)側(cè)邊緣一致。護(hù)欄嵌件23保護(hù)中間髁區(qū)，以免發(fā)生不希望的切除。應(yīng)配置多個(gè)護(hù)欄嵌件，以便分別配合假肢的尺寸等級。
為了把髁殼10位置正確地裝配到股骨上，采用了圖4所示的定位器械30。它由一個(gè)把手31、一塊支撐板32和兩塊用來夾緊髁殼10的夾板33。為了便于裝配零部件，配置了一個(gè)底座34，該底座有一個(gè)與把手31的直徑配合的垂直孔并在髁殼和夾板安裝到所示位置的過程中固定住該定位器械。
從圖5可以看出，夾板33具有內(nèi)側(cè)夾緊塊35，這些夾緊塊構(gòu)成髁殼的內(nèi)緣37的平行連接面36。連接面36與內(nèi)緣37的共同作用保證了殼10的精確的平行對齊。當(dāng)然，這些面如不呈直線，也可達(dá)到這個(gè)目的；只不過直線的外形容易制作并容易進(jìn)行正確的殼配合的目檢。此外，直線外形符合解剖學(xué)的情況。
夾板33在外側(cè)由一個(gè)活動(dòng)夾緊塊40構(gòu)成，該夾緊塊平行于固定的內(nèi)夾緊塊35進(jìn)行導(dǎo)向。在所示例子中，導(dǎo)向是通過導(dǎo)向桿41來實(shí)現(xiàn)的，這些導(dǎo)向桿與夾緊座42的相應(yīng)孔共同作用，而該夾緊座則與固定的內(nèi)夾緊塊35剛性連接。用一個(gè)絲桿43和一個(gè)外部連接的旋鈕44來進(jìn)行調(diào)節(jié)。夾緊塊35，40配有相向的凸起46。髁殼的邊緣設(shè)有支承槽47，這些槽與這些凸起配合。這些凸起和槽做成縱長形，從而強(qiáng)迫髁殼按預(yù)定的方向位于定位器械內(nèi)。
從夾緊座42的下側(cè)伸出一個(gè)銷子45，它與支撐板32的各一個(gè)孔48配合。在所示例子中，由于銷子45和孔48的橫截面呈方形，所以它們相互不能轉(zhuǎn)動(dòng)。這兩個(gè)銷子可用螺釘49鎖定在孔中。這兩個(gè)孔48在支撐板32中相互平行延伸。
對屬于假肢系統(tǒng)的每個(gè)尺寸等級都配置了一塊專門的支撐板32。不同尺寸等級的支撐板是通過其縱肌(LM)方向的寬度和其支承孔48的距離來區(qū)分的。所屬的夾板33可以一致。也可用不同的夾板和同一個(gè)支撐板來代替上述的區(qū)分方式，這時(shí)銷子45布置在夾板內(nèi)，以保證夾板理想的距離。最后，也可設(shè)想只用一塊具有多個(gè)支承孔48的支撐板，這些支承孔可以安裝不同距離的夾板。
每塊夾板33在夾緊塊35、40之間都有一個(gè)伸入夾緊底座42中的調(diào)節(jié)螺釘?shù)膶挼念^部50。該頭部50的表面涂敷了一種柔性材料例如聚乙烯。在髁殼10夾緊在夾緊塊35、40之間以后，調(diào)節(jié)螺釘50朝其面向它的滑動(dòng)面擰緊并支撐它，所以在各項(xiàng)權(quán)利要求中也把它叫做滑動(dòng)面支撐。它的作用是，在髁殼安放到骨頭上時(shí)，可在安放的方向內(nèi)把力從定位器械傳遞到髁殼上，而無須由凸起46來傳遞力。此外，當(dāng)活動(dòng)夾緊塊40相對于另一塊夾緊塊35具有間隙時(shí)，或者當(dāng)凸起46相對于支承它的支承槽47具有間隙時(shí)，滑動(dòng)面支撐50有助于髁殼在定位器械中的正確定位。
當(dāng)一對髁殼10安放到已切除的骨頭上時(shí)，這對髁殼首先按上述方式被定位器械夾持住。然后把髁殼安放到骨頭上，如圖7所示。在髁殼固定后，首先用固定器械的把手31取下支撐板32，即松開螺釘49，并把支撐板32從夾板33及其銷子45拉出。這樣作之所以可能，是因?yàn)閮蓧K夾板33與支撐板32在其銷子45的相同的松開方向內(nèi)連接的緣故。然后，在必要時(shí)事先松動(dòng)滑動(dòng)面支撐50以后，往回?cái)Q動(dòng)活動(dòng)的夾緊塊40，即可松開髁殼的夾板33。
如果髁殼是指最終的假肢部分，則在髁殼用粘固劑或不用粘固劑在骨頭上足夠固定后，把定位工具取下。如果是指試驗(yàn)性植入，在用固定銷60事先把它固定在骨頭上，為此在髁殼內(nèi)設(shè)置有用于這些固定銷的孔61。這些孔位于被夾板遮蓋的區(qū)域以外，所以，只要假肢殼仍由固定器械固定，這些銷子60就可以插入。在植入具有固定銷14的部位，試驗(yàn)性植入體有一個(gè)相應(yīng)尺寸的孔62。如果沒有事先在骨內(nèi)制作一個(gè)用來支承該銷子的孔，則可在正確的部位制作試驗(yàn)性植入體的孔62。然后將一根固定螺栓63嵌入該孔62和位于下面的骨孔中，于是這個(gè)固定螺栓代替已取下的固定銷60來固定試驗(yàn)性植入體，且其頭部可埋入孔62中。植入定位和關(guān)節(jié)功能可用試驗(yàn)性植入體來檢驗(yàn)。在取下試驗(yàn)性植入體以后，按相同的方式裝配最終要用的假肢殼。
權(quán)利要求
1.膝假肢系統(tǒng)，包括一個(gè)具有兩個(gè)滑腔(7)的整體脛骨坪(2)和一個(gè)具有兩個(gè)髁滑動(dòng)面(6)的整體股骨元件(3)，它們的距離和形狀與脛骨的滑腔(7)一致，其特征為，該系統(tǒng)作為整體股骨元件(3)的替代方案包括一對其滑動(dòng)面形狀與脛骨滑腔(7)一致的、未連接的股骨的髁殼(10)和一個(gè)定位器械(30)，髁殼(10)給定一個(gè)與脛骨的滑腔(7)一致的相對位置。
2.按權(quán)利要求1的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，髁殼(10)的滑動(dòng)面(6)的形狀和距離與整體股骨元件(3)的形狀和距離一致。
3.按權(quán)利要求2的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，整體的股骨元件(3)的髁切除面(11、12、13)的位置與髁殼(10)的位置一致。
4.按權(quán)利要求3的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，該系統(tǒng)包括一個(gè)鋸規(guī)(20)，該鋸規(guī)具有既適用于整體股骨元件(3)又適用于髁殼(10)的一致的鋸削平面。
5.按權(quán)利要求4的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，鋸規(guī)(20)在中間髁區(qū)(24)具有一個(gè)可取下的護(hù)欄嵌件(23)。
6.按權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)的膝假肢系統(tǒng)，其特征為髁殼(10)面向相互平行的側(cè)面(37)；定位器械(30)具有配合的平行連接面(36)。
7.按權(quán)利要求6的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，平行連接面(36)的相互距離可根據(jù)屬于不同尺寸等級的髁殼(10)不同距離分級進(jìn)行調(diào)節(jié)。
8.按權(quán)利要求7的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，這種可調(diào)節(jié)性基于更換件(32)的使用。
9.按權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，連接面(36)由分別對應(yīng)于髁殼(10)的分離的夾板(33)的各一塊固定的夾緊塊(35)構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求9的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，設(shè)置了不同寬度的支撐板(32)來支承夾板(33)。
11.按權(quán)利要求10的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，這兩塊夾板(33)可在相同的松開方向從支撐板(32)取下。
12.按權(quán)利要求9至11任一項(xiàng)的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，髁殼(10)和夾板(33)配有共同作用的、使之相互定位的凸起(46)和槽(47)。
13.按權(quán)利要求9至12任一項(xiàng)的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，夾板(33)的夾緊塊(35、40)在縱肌方向作用到髁殼(10)上并配有一個(gè)可調(diào)節(jié)的滑動(dòng)面支撐(50)。
14.按權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，設(shè)置了試驗(yàn)性髁殼，這種髁殼在其被定位器械(30)夾持住的范圍的外面配有定位銷(60)用的孔(61)。
15.按權(quán)利要求14的膝假肢系統(tǒng)，其特征為，髁殼(10)具有至少一個(gè)固定銷(14)，且試驗(yàn)性髁殼在這個(gè)銷子的位置具有固定螺栓(63)用的一個(gè)孔(62)，該螺栓帶有一個(gè)可埋入該孔(62)中的螺栓頭。
全文摘要
膝假肢系統(tǒng),包括一個(gè)具有兩個(gè)滑腔(7)的整體脛骨坪(2)和一個(gè)具有兩個(gè)髁骨滑動(dòng)面(6)的整體股骨元件(3),它們的距離和形狀與脛骨的滑腔(7)一致。作為整體股骨元件(3)的替代方案,該系統(tǒng)包括一對其滑動(dòng)面形狀與脛骨滑腔一致的、未連接的股骨的髁殼(10)。為了使該髁殼的相對位置包括其距離也與該滑腔一致,該系統(tǒng)包括一個(gè)定位器械來保證髁殼(10)的這個(gè)一致的相對位置。
文檔編號A61F2/30GK1342060SQ00804409
公開日2002年3月27日 申請日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月9日
發(fā)明者A·凱勒 申請人:沃爾德馬連接股份有限公司