專利名稱：后穩(wěn)定的矯形假體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本公開(kāi)總##^^喬形假體，并且更具體地涉及用于膝關(guān)節(jié)置換手術(shù) 的后穩(wěn)定矯形假體。
背景技術(shù)：
0003關(guān)節(jié)成形術(shù)是公知的用假體關(guān)節(jié)置換病變的和/或受損害的天然關(guān)節(jié) 的外禾#術(shù)過(guò)程。典型的膝關(guān)節(jié)假體包括脛骨托、股骨組件以及定位在脛骨托 與股骨組件之間的聚合體^A件或支承。膝關(guān)節(jié)假體通常設(shè)計(jì)成復(fù)原患者關(guān)節(jié) 的自然運(yùn)動(dòng)。然而，取決于患者關(guān)節(jié)損傷的嚴(yán)重禾號(hào)，可采用具有變動(dòng)靈活性 的矯形假體。例如，對(duì)于某些患者，在矯形外，樣術(shù)過(guò)程期間，后十字韌帶可 能受到損傷、有^t員或被移除。在這些情況下，可采用通常對(duì)于脛骨相對(duì)股骨 而進(jìn)行的后移動(dòng)有審喲或限制作用的后穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)矯形假體。

發(fā)明內(nèi)容
0004根據(jù)一個(gè)方面，后穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)矯形假體包括脛骨，和股骨組件。 脛骨支承可構(gòu)造成與脛骨托連接并可包括平臺(tái)和從該平臺(tái)向上延伸的隆凸
4(spine)。隆凸可具有包括上凸輪表面和下凸輪表面的后側(cè)。上凸輪表面可具體 化為凸出式凸輪表面并且下凸輪表面可具體化為凹入式凸輪表面。脛骨支承的 隆凸的凹入式凸輪表面的曲率判5可以大致等于或不同于隆凸的凸出式凸輪表 面的曲率半徑。
0005在一些實(shí)施例中，S錯(cuò)魏的隆凸的上凸輪表面可在矢狀面(sagittal plane)上外凸地彎曲。另外，隆凸的下凸輪表面可在矢狀面上內(nèi)凹地彎曲。再 者，在一些實(shí)施例中，隆凸的上凸輪表面和下凸輪表面可在橫剖面上外凸地彎 曲。在這些實(shí)施例中，隆凸的在下的凹入式凸輪表面在橫剖面上的曲率判5大 致等于或不同于隆凸的在上的凸出式凸輪表面在橫剖面上的曲率^^。
0006矯形假體的股骨組件可構(gòu)造成與脛骨，鉸接。股骨組件可包括一 對(duì)間隔開(kāi)的髁突和后凸輪，所述的iM髁突在其間限定出髁間窩，所述后凸輪 定位在該髁間窩中。后凸輪可包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面。脛骨支 承和股骨組件構(gòu)造成使得在第一彎曲范圍期間后凸輪的凹入式凸輪表面可接觸 隆凸的凸出式凸輪表面，而在第二彎曲范圍期間后凸輪的凸出式凸輪表面可接 觸隆凸的凹入式凸輪表面。在一些實(shí)施例中，第一彎曲范圍可小于第二彎曲范 圍。例如，在一個(gè)具體實(shí)施例中，第^彎曲范圍在大約50度彎曲到大約80度 彎曲，而第二彎曲范圍在大約80度彎曲到大約150度彎曲。
0007在一些實(shí)施例中，脛骨支承的隆凸和股骨組件的后凸輪各自可具有 ^C'S"概黃截面輪廓。此外，在一些實(shí)施例中，隆凸的凸出式凸輪表面的曲率 半徑可大于隆凸的凹入式凸輪表面的曲率半徑。再者，在這些實(shí)施例中，股骨 組件的后凸輪的凹A^凸輪表面的曲率半徑可大致大于后凸輪的凸出式凸輪表 面的曲率舉g。
0008根據(jù)另一方面，后穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)矯形假體可包括構(gòu)造成與脛骨托連接 的脛骨支承和構(gòu)造成與股骨遠(yuǎn)端的已作好手術(shù)準(zhǔn)備的表面相連接的股骨組件。 脛骨支承可包括平臺(tái)和從平臺(tái)向上延伸的隆凸。隆凸可包括后上方的凸輪表面 和后下方的凸輪表面。后上方的凸輪表面可為凹入式的而后下方的凸輪表面可 為凸出式的。
0009在一些實(shí)施例中，脛骨，隆凸的上凸輪表面的曲率半徑可大致等 于隆凸的下凸輪表面的曲率半徑。上凸輪表面可在矢狀面中內(nèi)凹地彎曲。相似 地，下凸輪表面可在矢狀面上外凸地彎曲。此外，在一些實(shí)施例中，脛骨頓的隆凸的上凸輪表，在矢狀面上外凸地彎曲，而隆凸的下凸輪表面可在矢狀 面上內(nèi)凹地彎曲。隆凸的后下方的凸輪表面和后上方的凸輪表面還可在橫剖面 上外凸地彎曲。在這些實(shí)施例中，隆凸的下凸輪表面在橫剖面上的曲率半徑大 致等于或不同于隆凸的凸出式凸輪表面在橫剖面上的曲率半徑。
0010股骨組件可包括構(gòu)造成與脛骨支承的隆凸鉸接的后凸輪。后凸輪可
包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面。在一些實(shí)施例中，s錯(cuò)支承的隆凸和
股骨組件的后凸輪各自可具有大致's"形的橫截面輪廓。此外，在一些實(shí)施例中，
隆凸的后凸出式凸輪表面的曲率半徑可大致大于隆凸的后凹M凸輪表面的曲 率半徑，并且股骨組件的后凸輪的凸出式凸輪表面的曲率半徑大致大于后凸輪 的凹入式凸輪表面的曲率半徑。脛骨支承和股骨組件構(gòu)造成使得在第一彎曲范 圍期間后凸輪的凹入式凸輪表面鉸接在隆凸的后凸出式凸輪表面，并且在大于 第一彎曲范圍的第二彎曲范圍期間后凸輪的凸出式凸輪表面鉸接在隆凸的后凹 入式凸輪表面。
0011根據(jù)又一個(gè)方面，后穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)矯形假體可包括構(gòu)造成與脛骨托
連接的脛骨支承和構(gòu)造成與股骨遠(yuǎn)端的已作好手術(shù)準(zhǔn)備的表面連接的股骨組
件。脛骨，可包括平臺(tái)，平臺(tái)包括內(nèi)側(cè)^^面和外側(cè)支，面。月5^支承
還可包括在內(nèi)側(cè)^^面與夕卜側(cè)^^面之間從平臺(tái)向上延伸的隆凸。隆凸可 包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面。
0012股骨組件可包括構(gòu)造成與脛骨支承的外側(cè)支承表面鉸接的外側(cè)髁 突，構(gòu)造成與內(nèi)側(cè)^^面鉸接的內(nèi)側(cè)髁突，和定位在限定于外側(cè)髁突與內(nèi)側(cè) 髁突之間的髁間窩中的后凸輪。后凸輪可包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表 面。在第一彎曲角度時(shí)后凸輪的凹入式凸輪表面可與隆凸的凸出式凸輪表面初 始接觸，以及在大于第一彎曲角度的第二彎曲角度時(shí)后凸輪的凸出式凸輪表面 可與隆凸的凹入式凸輪表面初始接觸。


0013詳細(xì)描述具##考下面的附圖，其中-
0014圖1 ^^形假體的一個(gè)實(shí)施例的分解透視0015圖2是圖1的矯形假體的股骨組件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖;
0016圖3是圖1的矯形假體的脛骨頓的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖;0017圖4是圖2的股骨組件的另一個(gè)橫截面視圖；0018圖5是圖3的S5^，的另一個(gè)橫截面視圖；0019圖6至15是圖1的矯形假條不同彎曲角度下的偵艦圖；0020圖16是圖1的矯形假體的蹄絲的另一個(gè)實(shí)施例的頂平面視圖；0021圖17是圖16的脛骨頓去掉了隆凸的1分的t纖面視亂0022圖18是包括脛骨頓的矯形假體位于前期彎曲角度的一個(gè)實(shí)施例的 側(cè)視0023圖19是圖18的矯形假體大致沿剖面線19-19的^^面視0024圖20是圖18的矯形假體位于后期彎曲角度的側(cè)視0025圖21是圖20的矯形假體，沿剖面線21-21的橫截面視0026圖22是失喬形假體的另一個(gè)實(shí)施例的，透視0027圖23是圖22中的矯形假體的股骨組件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視0028圖24是圖22中的矯形假體的^t録的一個(gè)實(shí)施例的，纖面視0029圖25至28是圖22的矯形假體在不同彎曲角度下的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
0030雖然本公開(kāi)的構(gòu)思允許多種修改和可替代形式，但是其特定實(shí)施例 已經(jīng)在附圖中以示例的形式示出并將在此詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，這并不是 將本發(fā)明的概念限定為所披露的具體形式，相反的，其目的在于覆蓋屬于由所 附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)的所有修改、等價(jià)物、和替換物。
0031在本公開(kāi)全文中，通過(guò)參考本文中所描述的矯形1tA物和患者的自 然骨骼二者，可采用諸如前、后、內(nèi)側(cè)、夕卜側(cè)、上、下等等^f剖參照的術(shù) 語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)在解剖學(xué)研究和矯形學(xué)領(lǐng)域中具有公知的含義。除非有另外的注 釋，認(rèn)為在說(shuō)明書和權(quán)利要求書中這些解音慘照術(shù)語(yǔ)的^(頓與其公知含義一致。
0032現(xiàn)在參考圖l，在一個(gè)實(shí)施例中，后穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)矯形假體10包括 脛骨^A件^^12、股骨組件14和月操托15。股骨組件14構(gòu)造成以在應(yīng)用 期間與脛骨支承12鉸接。脛骨支承12示例性地由諸如超高分子量的聚乙烯 (UHMWPE)這樣的聚合物材料形成，但在其它實(shí)施例中也可由其它材料形成， 諸如陶瓷材料、金屬材料、生物工程材料或其它類似物。股骨組件12和月5# 托15示例性地由諸如鈷鉻(cobalt-chromium)或鈦這樣的金屬材料形成，但在其它實(shí)施例中也可由其它材料形成，諸如陶瓷材料、聚合t/t才料、生物工程 材料或其它類似物。
0033如下面將更詳細(xì)討論的，股骨組件14構(gòu)造成以與月操絲12鉸接， 脛骨，12構(gòu)造成以與脛骨托15連接。示例性的^tB 12具體化為旋轉(zhuǎn)的 或活動(dòng)的^t頓并構(gòu)造成以在應(yīng)用期間相對(duì)于蹄托15旋轉(zhuǎn)。然而，在其它 實(shí)施例中，脛骨魏12可具體化為固定的月操絲，其相對(duì)于月錯(cuò)托15的旋 轉(zhuǎn)被限制或約束。
0034脛骨托15構(gòu)造成固定到已作好手術(shù)準(zhǔn)備的患者脛骨的近端(未示 出)。脛骨托15可M 凃覆骨膠^Z用其它附接工具而固定到患者的脛骨。脛 骨托15包括具有頂面82和底面84的平臺(tái)80。示意性±也，頂面82大體是平的， 在一些實(shí)施例中，可經(jīng)過(guò)高度拋光。脛骨托15還包括從平臺(tái)80的底面84向下 延伸的柄86。腔或孔88限定在平臺(tái)80的頂面82中并向下延伸到進(jìn)柄86內(nèi)。 如下文較詳細(xì)討論的，孔88形成以接糊錯(cuò)^A件12的配合柄。
0035如上戶腐，脛骨頓12構(gòu)造成以與脛骨托15連接。月錯(cuò)頓12包 括具有上^^面18和底面20的平臺(tái)16。在脛骨 12具體化為旋轉(zhuǎn)的或移 動(dòng)的脛骨頓的示例性實(shí)施例中，頓12包括從平臺(tái)16的底面20向下延伸的 柄22。當(dāng)脛骨録12連接至lj月錯(cuò)托15時(shí)，柄22 !鵬收御錯(cuò)托15的孔88 中。使用中，脛骨支承12構(gòu)造成圍繞著由柄22限定的軸線相對(duì)脛骨托15旋轉(zhuǎn)。 在脛骨録15具體化為固定的脛骨頓的實(shí)施例中，頓12可包括或不包括 柄22禾口/或可包括以非旋轉(zhuǎn)方式將月操魏12固定到月操托15的其它設(shè)備或特 征。
0036月豫録12的上^^面18包括內(nèi)側(cè)^^面24，外側(cè)^^面 26，以及從平臺(tái)16向上延伸的隆凸30。內(nèi)側(cè)支棘面24和外側(cè)^^面26 構(gòu)造成以接收或以其它形式接觸將在下文詳細(xì)介紹的股骨組件14的相應(yīng)的內(nèi)側(cè) 髁突44和外側(cè)髁突46。這樣，在一些實(shí)施例中支，面24、 26可具有凹M 的輪廓。隆凸30定位于^c^面24、 26之間并且包括前側(cè)32和后側(cè)34。
0037股骨組件14構(gòu)造成連接到患者股骨遠(yuǎn)端的己作好手術(shù)準(zhǔn)備的表面 (未示出)。股骨組件14可Mil^ffi骨IM其它附接工具而固定到患者股骨。股 骨組件14包括鉸接表面40，鉸接表面40具有一對(duì)間隔開(kāi)的內(nèi)側(cè)髁突44和州則 髁突46。在j頓時(shí)，髁突44、 46替代患者股骨的天然髁突并且構(gòu)造成鉸接在脛
8骨支承12的平臺(tái)16的相應(yīng)^W面24、 26上。
0038髁突44、 46間隔開(kāi)以在其間限定出髁間窩或凹槽42。后凸輪50和 前凸輪52 (見(jiàn)圖2)定位 間窩42中。后凸輪50定皿朝向股骨組件W的 后側(cè)并構(gòu)造Jt^如圖4至13中圖示并且如在下文關(guān)于圖4至13較為詳細(xì)描述 般在彎曲期間嚙合或以其它方式接鵬5骨^fx 12的隆凸30。
0039現(xiàn)在參考附圖2至5，股骨組件14的后凸輪50和脛骨，12的隆 凸30各自在矢狀面中具有;^^t"S"形的橫截面輪廓。特別地，如圖2所示，股 骨組件14的后凸輪50包括凸輪表面54，其構(gòu)造j^E使用期間撤4隆凸30的凸 輪表面60。這樣，后凸輪50的凸輪表面54包括凹A^凸輪表面56和凸出式凸 輪表面58。在示例性實(shí)施例中，凸出式凸輪表面58在凹入式凸輪表面56的后 部定位。凸輪表面56、 58可具有對(duì)喊不同的曲率判5。例如，在一些實(shí)施例 中，凸出式凸輪表面58可具有比凹A^凸輪表面56的曲率^N5煩更大的曲 率半徑。然而，在其他實(shí)施例中，凸出式凸輪半徑58可具有，等于或小于凹 入式凸輪表面56的曲率半徑的曲率半徑。
0040在一些實(shí)施例中，凸輪表面56、 58的曲率可由單一的曲率判都艮定。 凸輪表面56、 58的特定曲率判5 (即凸輪表面的"尺寸")觀決于一定數(shù)目 的標(biāo)準(zhǔn)，諸如-豐IA物的尺寸、月§骨歡物12的隆凸30的鉸接表面的微或 幾何結(jié)構(gòu)和/^^似標(biāo)準(zhǔn)等等。然而，在其他實(shí)施例中，股骨組件14的凹A^凸 輪表面56和凸出式凸輪表面58可由多個(gè)曲率半徑形成。例如，在圖4所示的 實(shí)施例中，凹A^凸輪表面56由曲率判5200和曲率判5202限定，這兩個(gè)曲 率^SWb相切。在一個(gè)待定實(shí)施例中，曲率半^全200大約為10.42 ，以及曲 率舉徑202大約為8.13S^。 Jl^卜，凸出式凸輪表面58由多個(gè)曲率半徑204、 206、 208、 210限定。這些曲率^[5204、 206、 208、 210各自與針相鄰的曲 率半徑相切。在一個(gè)恃定實(shí)施例中，曲率半徑204大約為7.14 ，曲率半徑 206大約為7.01毫米，曲率半徑208大約為7.30毫米，且曲率^N5210大約為 230毫米。在其它實(shí)施例中，可采用更多^少數(shù)量的曲率半徑來(lái)限定凸輪表 面56、 58。再者，曲率半徑200、 202、 204、 206、 208、 210在其它實(shí)施例中可 具有其它值。
0041現(xiàn)在參考圖3， Et， 12的凸輪表面60限定在隆凸30的后側(cè)34 上。與股骨組件14的后凸輪50的凸輪表面54對(duì)以，隆凸30的凸輪表面60包
9凹A^凸輪表面64。在示例性實(shí)施例中，凸出式凸輪表 面62定位成高于凹入式凸輪表面64。與后凸輪50的凸輪表面56、 58類似，隆 凸30的凸輪表面62、 64可具有對(duì)喊不同的曲率判5。例如，在一些實(shí)施例 中，凹A^凸輪表面64具有比凸出式凸輪表面62的曲率半徑，更大的曲率 判5。然而，在其它實(shí)施例中，凹A^凸輪表面64具有大致等于或小于凸出式 凸輪表面62的曲率判5的曲率判全。
0042在一些實(shí)施例中，凸輪表面62、 64的曲率可由單一的曲率半徑限定。 凸輪表面62、 64的特定曲率半徑(即，凸輪表面的"尺寸")可能取決于一定數(shù) 目的標(biāo)準(zhǔn)，諸如HA物的尺寸、股骨組件14的后凸輪50的鉸接表面的皿 軌何結(jié)構(gòu)和/^^似標(biāo)準(zhǔn)等等。然而，在其它實(shí)施例中，脛骨録12的凸出式 凸輪表面62和凹入式凸輪表面64可由多個(gè)曲率^g形成。例如，在圖5所示 的實(shí)施例中，凹入式凸輪表面64由曲率^g220和曲率半徑222限定，曲率半 徑220、222各自是MjJ:匕相切的。在一"t1t定實(shí)施例中，曲率^t5220大約為9.00 執(zhí)以及曲率^S 222大約為13.00就。凸出式凸輪表面62由曲率^[5 224 限定。在一個(gè)特定實(shí)施例中，曲率半徑224大約為8.00 。當(dāng)然，在其它實(shí) 施例中，可由更多頓少數(shù)量的曲率判鄰艮定凸輪表面62、 64。再者，在其它 實(shí)施例中曲率半徑220、 222、 224可具有其它值。
0043現(xiàn)在參考圖6至15，股骨組件14和脛骨支承12構(gòu)造成使得在彎曲 期間股骨組件14的后凸輪50與脛骨支承12的隆凸30接觸。特別地，在前期 彎曲期間，后凸輪50的凹入式凸輪表面56與隆凸30的凸出式凸輪表面62接 觸。隨著矯形假體10的彎曲加劇，后凸輪50與隆凸30之間的織蟲(chóng)從后凸輪50 的凹A^凸輪表面56與隆凸30的凸出式凸輪表面62之間的撤蟲(chóng)轉(zhuǎn)變?yōu)樵诤笃?彎曲期間后凸輪50的凸出式凸輪表面58與隆凸30的凹入式凸輪表面64之間 的撤蟲(chóng)。
0044如圖6戶B，當(dāng)矯形假體10處于伸展?fàn)顟B(tài)^它非彎曲狀態(tài)(例如 大約O度彎曲)，后凸輪50不與隆凸30撤蟲(chóng)。然而，在如圖7和8所示的前期 彎曲期間，股骨組件14的后凸輪50與S錯(cuò)支承12的隆凸30接觸。例如，在 圖7所示的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)矯形假體10移動(dòng)到彎曲狀態(tài)時(shí)，后凸輪50的凹 入式凸輪表面56與隆凸的凸出式凸輪表面62以預(yù)定彎曲角度成初始接觸。在 示例性實(shí)施例中，股骨組件14和脛骨，12構(gòu)造成使得凸輪表面56、 62以大約60度彎曲成初始^f蟲(chóng)。然而，在其它實(shí)施例中，后凸輪50與隆凸30之間初始接觸的彎曲角度的設(shè)定可基，如矯形假體10的尺寸、股骨組件14的鉸接表面和/劍5#3^〈 12的外形m何結(jié)構(gòu)和/^似物^lf定標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。0045
^f喬形假體10的前期彎曲期間，保持了在凹A^凸輪表面56與凸出式凸輪表面62之間的接觸。例如，在圖8示出的一個(gè)實(shí)施例中，在大約60度彎曲時(shí)隆凸30的凸出式凸輪表面62可完全"種入(seeded)"后凸輪50的凹入式凸輪表面56。在前期彎曲之后，后凸輪50與隆凸30之間的接觸從凸輪表面56、 62的撤蟲(chóng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆啽砻?8、 64的接觸。例如，在圖9示出的實(shí)施例中，在大約80度彎曲時(shí)后凸輪50與隆凸30之間的接觸開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆啽砻?8、64的接觸。在這4^彎曲角度，可以形成后凸輪50的凸出式凸輪表面58與隆凸30的凹入式凸輪表面64之間的初始接觸。
0046
^^喬形假體10的后期彎曲期間，凸出式凸輪表面58與凹A^凸輪表面64保皿觸。例如，圖10至15示出了一個(gè)在后期彎曲的不同角度下的實(shí)施例。特別地，所示的矯形假體10在圖10中彎曲約100度，在圖ll中彎曲約110度，在圖12中彎曲約120度，在圖13中彎曲約130度，在圖14中彎曲約140度，以及在圖15中彎曲約150度。
0047應(yīng)當(dāng)理解，在前期以及后期彎曲的整個(gè)范圍內(nèi)保持后凸輪50與隆凸30之間的撤蟲(chóng)。矯形假體10特定的前期彎曲范圍(即在后凸輪50的凹A^凸輪表面56與隆凸30的凸出式凸輪表面62 ,時(shí)的范圍)和后期彎曲的范圍(即在后凸輪50的凸出式凸輪表面58與隆凸30的凹M凸輪表面64接觸時(shí)的范圍)可取決于一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，諸如矯形假體10的尺寸、脛骨M 12和股骨組件14的鉸接凸輪表面的外形a何結(jié)構(gòu)，似物等。在示例性實(shí)施例中，矯形假體10構(gòu)造成具有大約50度至大約80度的前期彎曲范圍和大約80度至大約150度的后期彎曲范圍，但在其它實(shí)施例中也可以釆用其它彎曲范圍。矯形假體10的前期和后期彎曲的范圍部分地是基于凸輪表面56、 58、 62、 64的曲率半徑而確定的。照此，矯形假體10的前期和后期彎曲的范圍可通過(guò)調(diào)節(jié)凸輪表面56、 58、 62、 64的曲率^g而體。
0048還應(yīng)當(dāng)働率，由于后凸輪50的凸輪表面54包括凹入式凸輪表面56和凸出式凸輪表面58并且隆凸30的凸輪表面34包括凸出式凸輪表面62和凹入式凸輪表面64，所以介于后凸輪50與隆凸30之間的撤蟲(chóng)表MM積皿相對(duì)
ii矯形假體的彎曲范圍而增加，其中后凸輪和/或隆凸包括平坦的凸輪表面或僅具
有一個(gè)凹或凸表面的凸輪表面。例如，在前期彎曲時(shí)，由于后凸輪50的凹入式 凸輪表面56與隆凸30的凸出式凸輪表面62的交界，所以后凸輪50和隆凸30 之間的撤蟲(chóng)面積增加。此外，在后期彎曲時(shí)，由于后凸輪50的凸出式凸輪表面 58與隆凸30的凹入式凸輪表面64的交界，所以在較為后期的彎曲角度下，后 凸輪50與隆凸30之間的接觸面積增加。由于后凸輪50與隆凸30之間的接觸 遍布了較大的^f蟲(chóng)區(qū)域，因此也可以斷氏隆凸30的前部磨損。
0049現(xiàn)在參考圖16和17，在一些實(shí)施例中，隆凸30的后側(cè)34在橫剖面 上也可以是彎曲的。也就是說(shuō)，在上方的凸出式凸輪表面62和在下的凹入式凸 輪表面64中的齡病以在橫咅靦的方向上是凸的。例如，如圖16戶標(biāo)，隆 凸30的凸出式凸輪表面62可在橫剖面J^卜凸地彎曲。此外，如在圖17中所示， 隆凸30的凹A^凸輪表面64可在橫剖面上外凸地彎曲。凸出式凸輪表面62和 凹A^凸輪表面64在橫咅靦上的曲率判5可^:相等或不等。例如，在一些實(shí) 施例中，凹M凸輪表面64在橫剖面上的曲率判5可大于凸出式凸輪表面62 在橫剖面上的曲率半徑。可選^i也，在其它實(shí)施例中，凸出式凸輪表面62在橫 剖面上的曲率半徑可大于凹入式凸輪表面64在橫剖面上的曲率舉徑。
0050在隆凸30的凸輪表面62、 64在橫剖面上是彎曲的實(shí)施例中，股骨 組件12的后凸輪50在橫剖面上鉸接于凸輪表面62、 64上，從而使得股骨組件 14圍繞著隆凸30旋轉(zhuǎn)一定量。例如，如圖18和19所示，當(dāng)后凸輪50的凹入 式凸輪表面56與隆凸30的凸出式凸輪表面62在前期彎曲期間,時(shí)，股骨組 件14可在橫剖面上如箭頭70所示以大體上為"內(nèi)側(cè)-夕剛"的方向圍繞著隆凸 30旋轉(zhuǎn)。在這些實(shí)施例中，后凸輪50的凹入式凸輪表面56在一些實(shí)施例中在 "內(nèi)側(cè)-外側(cè)"的方向上大致為平的。可替代地，與隆凸30的凸出式凸輪表面62 對(duì)以，股骨組件12的后凸輪50的凹A^凸輪表面56在"內(nèi)側(cè)-夕M則"的方向上 也可以是彎曲的。例如，如圖19所示，凹A^凸輪表面56可在"內(nèi)側(cè)-夕剛" 的方向上內(nèi)凹地彎曲。在一些實(shí)施例中，凹A^凸輪表面56在"內(nèi)側(cè)-夕KPT方 向上的曲率^g可，等于隆凸30的凸出式凸輪表面62 M剖面上的曲率半 徑?？商娲?，凹A^凸輪表面56在"內(nèi)側(cè)-夕M則"方向上的曲率半徑可大于或 小于凸出式凸輪表面62在橫剖面上的曲率半徑。在前期彎曲期間股骨組件14 與脛骨支承12之間的旋轉(zhuǎn)量可基于凸輪表面56、 62在橫剖面上的曲率半徑而
12進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，^^喬形假體的前期彎曲期間增加的旋轉(zhuǎn)量可通過(guò)降低凸出式
凸輪表面62在橫剖面上的曲率判M獲得。
0051參考圖20和21 ，在后期彎曲期間，當(dāng)后凸輪50的凸出式凸輪表面 58與隆凸30的凹A^凸輪表面64接觸時(shí)，在一些實(shí)施例中，股骨組件14可以 如箭頭72所示在橫剖面上在大體"內(nèi)側(cè)-夕剛"的方向上圍繞著隆凸30而旋轉(zhuǎn)。 在這些實(shí)施例中，后凸輪50的凸出式凸輪表面58在"內(nèi)偵lj-夕剛"方向上， 為平的?？商娲兀c隆凸30的凹入式凸輪表面64類似，股骨組件12的后凸 輪50的凸出式凸輪表面58在"內(nèi)偵ij-夕剛"方向上可以是彎曲的。例如，如圖 21所示，凸出式凸輪表面58可在"內(nèi)側(cè)-外側(cè)"方向上可以是內(nèi)凹地彎曲的。 在一些實(shí)施例中，凸出式凸輪表面58在"內(nèi)側(cè)-外側(cè)"方向上的曲率判5可煩 等于隆凸30的凹入式凸輪表面64在"內(nèi)側(cè)-外側(cè)"方向上的曲率半徑?？商娲?地，凸出式凸輪表面58在"內(nèi)ii-外側(cè)"方向上的曲率半徑可大于殿肖小于凹入 式凸輪表面64在"內(nèi)側(cè)-外側(cè)"方向上的曲率半徑。如上關(guān)于前期彎曲所述，在 后期彎曲期間股骨組件14與脛骨支承12之間的旋轉(zhuǎn)量可基于凸輪表面58、 64 在"內(nèi)偵U-外側(cè)"方向上的曲率半徑而進(jìn)fiH周節(jié)。
0052如上戶，，示意't^^喬形假體10的后期彎曲的范圍大于前期彎曲的范 圍。然而，在其它實(shí)施例中，矯形假體10可具有大于后期彎曲范圍的前期彎曲 范圍。也就是說(shuō)，因?yàn)椴糠只谕馆啽砻?6、 58、 62、 64的曲率判5確定了矯 形假體的前期和后期彎曲的范圍，所以可M改變凸輪表面56、 58、 62、 64的 曲率半徑(即，凸輪表面的"尺寸")來(lái)調(diào)節(jié)前期和后期彎曲的范圍。例如，如 圖22至28所示，在另一個(gè)實(shí)施例中，矯形假體10可包括大于后期彎曲范圍(即， 后凸輪50的凹A^凸輪表面接觸隆凸30的凸出式凸輪表面時(shí)的范圍)的前期 彎曲范圍(即，后凸輪50的凸出式凸輪表面接觸隆凸30的凹入式凸輪表面時(shí) 的范圍)。
0053如圖22至24中所示，在這些實(shí)施例中，股骨組件14的后凸輪50 包括構(gòu)造為^使用期間與隆凸30的凸輪表面102接觸的凸輪表面100。這樣， 后凸輪50的凸輪表面100包括凹A^凸輪表面104和凸出式凸輪表面106。在 示例性實(shí)施例中，凸出式凸輪表面106定位于凹A^凸輪表面104的后部。凹 入式凸輪表面104具有比凸出式凸輪表面106的曲率半徑，更大的曲率判仝。 如上關(guān)于凸輪表面56、 58所i寸論的，凸輪表面104、 106的特定曲率半徑(即，凸輪表面的"尺寸")可取決于一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)，諸如^A物的尺寸、股骨組件
14禾口/劍錯(cuò)，12的鉸接表面的皿arL何結(jié)構(gòu)和/或其它類似的標(biāo)準(zhǔn)等等。
在一^f寺定的實(shí)施例中，凹入式凸輪表面104具有約12.7毫米的曲率^g而凸 出式凸輪表面106具有大約6.4毫米的曲率半徑。
0054與股骨組件14的后凸輪50的凸輪表面100類似，隆凸30的凸輪表 面102包括凸出式凸輪表面108和凹入式凸輪表面110。在示例性實(shí)施例中，凸 出式凸輪表面108相對(duì)于凹A^凸輪表面110定位在上方。凸出式凸輪表面108
具有比凹A^:凸輪表面no的曲率判5域更大的曲率判圣。再者，凸輪表面
108、 110的特定曲率判5 (即，凸輪表面盼'尺寸")可取決于一定數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)， 諸如禾IA物的尺寸、患者的骨骼、禾口/戯它類似的標(biāo)準(zhǔn)等等。在一4^寺定實(shí)施 例中，凸出式凸輪表面108具有大約103就的曲率^S而凹A^凸輪表面110 具有大約1.00毫米的曲率半徑。
0055由于凸輪表面104、 108的曲率半徑大于凸輪表面106、 110的曲率 半徑，所以圖22至28所示的矯形假體10的實(shí)施例的前期彎曲范圍大于后期彎 曲范圍。例如，如圖25所示，當(dāng)矯形假體10處于伸展?fàn)顟B(tài)或其它非彎曲狀態(tài) (例如，約0度彎曲)，后凸輪50不與隆凸30撤蟲(chóng)。然而，在如圖26所示的前 期彎曲期間，股骨組件14的后凸輪50與脛骨，12的隆凸30接觸。也就是 說(shuō)，在前期彎曲期間，后凸輪50的凹入式凸輪表面104與隆凸30的凸出式凸 輪表面108接觸。由于凸輪表面104、 108的曲率^[5增加，所以凸輪表面104、 108在較大的彎曲范圍保持彼此接觸。這樣，矯形假體的前期彎曲范圍相對(duì)于凸 輪表面104、 108的曲率判彌小的實(shí)施例有所增加。前期彎曲之后，后凸輪50 與隆凸30之間的^/人凸輪表面104、 108的接觸轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆啽砻?06、 110的 接觸。例如，在如圖27所示的一個(gè)實(shí)施例中，后凸輪50和隆凸30之間的接觸 開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)橥馆啽砻?06、 110。在這個(gè)彎曲角度，可以形成后凸輪50的凸出式 凸輪表面106與隆凸30的凹入式凸輪表面110之間的初始接觸。隨后，如圖28 所示，^f喬形假體10的后期彎曲期間，凸出式凸輪表面106與凹A^凸輪表面
no保雜觸。
0056再者，應(yīng)當(dāng)理解，在前期彎曲和后期彎曲的整個(gè)范圍保持后凸輪50 與隆凸30之間的織4。矯形假體10特定的前期彎曲的范圍(即，后凸輪50的 凹A^凸輪表面104和隆凸30的凸出式凸輪表面108接觸時(shí)的范圍)和后期彎曲的范圍(g卩，后凸輪50的凸出式凸輪表面106和隆凸30的凹入式凸輪表面 110接觸時(shí)的范圍)可取決于一個(gè)或更多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，諸如矯形假體10的尺寸、患 者的骨骼或其它標(biāo)準(zhǔn)等等。在圖22至28所示的示范性實(shí)施例中，矯形假#^ 造成具有大約50度到約簡(jiǎn)度的前期彎曲范圍和大約100度到約150度的后期 彎曲范圍，但是在其它實(shí)施例中也可采用其它彎曲范圍。
0057還應(yīng)當(dāng)理解，由于后凸輪50的凸輪表面100包括凹入式凸輪表面104 和凸出式凸輪表面106并且隆凸30的凸輪表面102包括凸出式凸輪表面108和 凹入式凸輪表面110，所以相對(duì)于后凸輪和/或隆凸包括平的凸輪表面或僅具有 凹或凸表面的凸輪表面的矯形假體而言，后凸輪50與隆凸30之間的,表面 積增加。特別地，由于后凸輪50的凹入式凸輪表面104和隆凸30的凸出式凸 輪表面108各自具有大的曲率舉g，因此在前期彎曲期間后凸輪50與隆凸30 之間的接觸面積增加。此外，如上所述，由于后凸輪50與隆凸30之間的接觸 遍布著較大的撤蟲(chóng)面積，所以隆凸30的前部磨損也可降低。
0058雖然在附圖和前面的描述中對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)的圖示和描述，但這 些圖示和描述在性質(zhì)上應(yīng)理解為是示范性的并且非限制性的，應(yīng)當(dāng)理解僅示出 和描述了示例性實(shí)施例，并且SA本發(fā)明精神內(nèi)的^P改變和修改都應(yīng)當(dāng)被保 護(hù)。
0059本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)勢(shì)緣于在此描述的設(shè)備和組件的各種特征。需要說(shuō) 明的是本發(fā)明的設(shè)備和組件的替換實(shí)施例可以不包括所描述的德特征，但仍 然得益于至少這些特征的部分優(yōu)勢(shì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出結(jié)合了本發(fā)明的 一個(gè)或多個(gè)特征但屬于附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的設(shè)備或 組件的實(shí)施方式。
1權(quán)利要求
1、一種矯形假體，包括脛骨支承，其構(gòu)造成與脛骨托連接，該脛骨支承具有平臺(tái)和從平臺(tái)向上延伸的隆凸，該隆凸具有包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面的后側(cè)；以及股骨組件，其構(gòu)造成與脛骨支承鉸接，股骨組件包括(i)一對(duì)間隔開(kāi)的髁突，所述髁突限定它們之間的髁間窩和(ii)定位于髁間窩中的后凸輪，后凸輪包括凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面，其中在第一彎曲范圍期間，后凸輪的凹入式凸輪表面與隆凸的凸出式凸輪表面接觸，以及在第二彎曲范圍期間，后凸輪的凸出式凸輪表面和隆凸的凹入式凸輪表面接觸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的矯形假體，其中脛骨^c的隆凸的凸出式凸輪表面在 矢狀面上外凸地彎曲，并且隆凸的凹A^凸輪表面在矢狀面上內(nèi)凹地彎曲。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的矯形假體，其中隆凸的凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面在橫剖面J^卜凸地彎曲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的矯形假體，其中隆凸的凹A^凸輪表面在橫剖面上的曲率判&^等于隆凸的凸出式凸輪表面在橫剖面上的曲率判5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的矯形假體，其中股骨組件的后凸輪的凹入式凸輪表面 在矢狀面上內(nèi)凹地彎曲，而股骨組件的后凸輪的凸出式凸輪表面在矢狀面上外 凸地彎曲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的矯形假體，其中股骨組件的后凸輪的凹A^凸輪表面 和凸出式凸輪表面在內(nèi)偵iJ-外側(cè)方向上內(nèi)凹地彎曲。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的矯形假體，其中第一彎曲范圍的彎曲角度小于第二彎 曲范圍的彎曲角度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的矯形假體，其中第一彎曲范圍為約50度彎曲至約80 度彎曲，而第二彎曲范圍為約80度彎曲至約150度彎曲。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1的矯形假體，其中脛骨，的隆凸的凹入式凸輪表面由 第一曲率半徑限定，而隆凸的凸出式凸輪表面由第二曲率半徑限定，第一曲率 ^g與第二曲率半徑不同。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9的矯形假體，其中股骨組件的后凸輪的凹入式凸輪表面由第一曲率半徑限定，以及股骨組件的后凸輪的凸出式凸輪表面由第二曲率 半徑限定，第一曲率^^與第二曲率^^不同。
全文摘要
一種后穩(wěn)定的膝關(guān)節(jié)矯形假體，包括脛骨支承和構(gòu)造成與脛骨支承鉸接的股骨組件。脛骨支承包括具有凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面的隆凸。股骨組件包括具有凹入式凸輪表面和凸出式凸輪表面的后凸輪。在彎曲期間，后凸輪的凹入式凸輪表面與隆凸的凸出式凸輪表面接觸，以及后凸輪的凸出式凸輪表面和隆凸的凹入式凸輪表面接觸。
文檔編號(hào)A61F2/38GK101683289SQ20091016693
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者J·G·威斯, T·D·貝內(nèi)特 申請(qǐng)人:德普伊產(chǎn)品公司