專利名稱：用于膝部假體的非對(duì)稱脛骨部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及整形/矯形假體，并且更具體地涉及膝部假體中的脛骨部件。
背景技術(shù)：
整形/矯形假體通常用于修復(fù)和/或替代人體中的受傷骨頭和組織。例如，膝部假體可以包括脛骨基板，其固定至切后的(resected)或天生的近端脛骨；股骨部件，其安設(shè)/附接至切后的或天生的遠(yuǎn)端股骨；以及脛骨承載部件，其與脛骨基板相連并在脛骨基板與股骨部件之間設(shè)置。膝部假體經(jīng)常用于提供關(guān)節(jié)聯(lián)接、類似于膝關(guān)節(jié)的天生、解剖學(xué)關(guān)節(jié)聯(lián)接，同時(shí)包括提供寬范圍的(關(guān)節(jié))屈膝(flexion)。脛骨插入部件(有時(shí)也稱為脛骨承載或半月板部件)被用于在股骨部件與脛骨承載部件之間的交界處提供合適程度的摩擦與接觸區(qū)域。為了膝部假體具有期望的運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)特性地提供足夠范圍的屈膝，脛骨承載部件和脛骨基板必須尺寸和朝向設(shè)置成在整個(gè)屈膝范圍內(nèi)與膝部假體的股骨部件合適地相互作用。很多設(shè)計(jì)工作專注于提供一定范圍的假體部件尺寸和形狀，從而使得患者骨頭尺寸與形狀的天生變化性適應(yīng)于整形/矯形假體，同時(shí)保持屈膝范圍以及期望的運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)特性。除了通過調(diào)整假體部件的尺寸和/或幾何外形而有助于植入并提供改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性以外，天生的膝關(guān)節(jié)中的軟組織的保護(hù)和/或保持也是期望的。

給定的假體部件設(shè)計(jì)(S卩，脛骨基板、脛骨承載部件或股骨部件)可以作為包括多種不同尺寸的套件提供給外科醫(yī)生，從而外科醫(yī)生可以在外科手術(shù)進(jìn)行時(shí)和/或基于事先的手術(shù)計(jì)劃來選取合適的尺寸。各個(gè)部件可以自套件基于外科醫(yī)生對(duì)身材和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性評(píng)估被選擇，即基于部件與患者骨頭的天生輪廓緊密匹配程度以及組裝后的膝關(guān)節(jié)假體與相鄰的軟組織和其它解剖學(xué)結(jié)構(gòu)結(jié)合起作用的平滑程度。例如，軟組織考慮包括合適的韌帶張力以及軟組織在假體表面上的沖擊的最小化。除了假體的尺寸化設(shè)置以外，假體部件在骨頭的切后的或天生的表面上朝向也會(huì)對(duì)外科手術(shù)結(jié)果帶來影響。例如，脛骨基板和脛骨承載部件相對(duì)于切后的近端脛骨的轉(zhuǎn)向?qū)⒂绊懴鄳?yīng)的股骨假體與脛骨承載部件之間的相互作用。脛骨基板在切后的近端脛骨的具體區(qū)域上的覆蓋類型和量也將影響植入物在骨頭上的固定。因而，很大設(shè)計(jì)工作已經(jīng)專注于提供這樣的假體部件，其中所述假體部件針對(duì)不同的患者骨頭尺寸被合適地尺寸化并且適合于以特定正確的方位被植入，以獲得期望的假體性能特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種整形/矯形脛骨假體，其包括具有非對(duì)稱周圍部的脛骨基板，所述非對(duì)稱的周圍部促使了切后脛骨上的合適的定位和定向，同時(shí)還有助于完整膝蓋假體的改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)性、軟組織相互作用以及長(zhǎng)期固定。非對(duì)稱基板周圍部的尺寸和形狀設(shè)置成大致匹配典型切后近端脛骨表面的周圍部的各部分，從而通過將基板安坐在脛骨上實(shí)現(xiàn)合適的定位和定向。基板周圍部提供了基板周圍部與骨周圍部之間的戰(zhàn)略定位釋放和/或間隙，例如在后內(nèi)部分中防止深度屈膝部件沖擊，并且在前外部分中防止解剖學(xué)髂脛帶與假體部件之間的不合適的相互作用。在本發(fā)明的一個(gè)形式中，本發(fā)明提供了一種用于實(shí)現(xiàn)脛骨置換術(shù)的方法，所述方法包括:切割脛骨的近端端部，以產(chǎn)生切后的脛骨表面，所述脛骨具有前設(shè)的脛骨結(jié)節(jié)以及后交叉韌帶的連接點(diǎn)；識(shí)別解剖學(xué)前后軸線，其中所述解剖學(xué)前后軸線與下列點(diǎn)相交:在所述結(jié)節(jié)上設(shè)置的前點(diǎn)，其中所述前點(diǎn)自結(jié)節(jié)中點(diǎn)向內(nèi)側(cè)地隔離等于所述結(jié)節(jié)的總內(nèi)外寬度的1/6的量，以使得所述前點(diǎn)位于所述結(jié)節(jié)的內(nèi)三分之一處；以及在由所述脛骨同所述后交叉韌帶的連接點(diǎn)所限定的區(qū)域的幾何中心處設(shè)置的后點(diǎn)；提供具有對(duì)正標(biāo)記的脛骨假體，其中所述對(duì)正標(biāo)記指示設(shè)計(jì)成與所述解剖學(xué)前后軸線對(duì)稱的部件前后軸線；以及通過使得所述對(duì)正標(biāo)記與所述解剖學(xué)前后軸線對(duì)正而使得所述脛骨假體相對(duì)于所述脛骨定位并定向。在本發(fā)明的另一個(gè)形式中，本發(fā)明提供了一種在脛骨上植入脛骨假體的方法，所述方法包括:提供脛骨假體，其中所述脛骨假體包括:遠(yuǎn)端表面；與所述遠(yuǎn)端表面大體相反的近端表面；以及在所述遠(yuǎn)端表面與所述近端表面之間延伸的周壁，所述周壁限定:前邊緣；與所述前邊緣大體相反的PCL切口區(qū)域；內(nèi)側(cè)間室；以及與所述內(nèi)側(cè)間室大體相反的外側(cè)間室；以及前后軸線，其中所述前后軸線將所述前邊緣一分為二并將所述PCL切口區(qū)域一分為二，所述內(nèi)側(cè)間室與所述前后軸線共操作，以界定內(nèi)側(cè)表面面積，所述外側(cè)間室與所述前后軸線共操作，以界定外側(cè)表面面積，所述內(nèi)側(cè)表面面積大于所述外側(cè)表面面積；以及使得所述前后軸線與解剖學(xué)母線對(duì)正，所述解剖學(xué)母線被限定為這樣一條直線，該直線從后交叉韌帶與脛骨之間的附接區(qū)域的幾何中心處的后點(diǎn)延伸至在脛骨的前結(jié)節(jié)上設(shè)置的前點(diǎn)，所述結(jié)節(jié)具有一結(jié)節(jié)寬度W，所述前點(diǎn)在所述結(jié)節(jié)上設(shè)置處于自所述結(jié)節(jié)的中點(diǎn)向內(nèi)側(cè)隔開等于W/6的量的部位。`


通過參照結(jié)合附圖的以下本發(fā)明的實(shí)施例的示意性說明將更清楚本發(fā)明的上述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲取它們的方式還有本發(fā)明本身，其中:圖1A是根據(jù)本發(fā)明的脛骨基板以及脛骨承載部件的分解立體圖；圖1B是如圖1A所示的脛骨基板以及脛骨承載部件的組裝立體圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明所制造的一組九個(gè)脛骨基板的周圍部的俯視圖，其中各周圍部根據(jù)圖頁的右下留空中的所示毫米比例尺等比例示出；圖2B是根據(jù)本發(fā)明所制造的脛骨基板的周圍部的俯視圖；圖2C是曲線圖，示出了用于如圖2A所示的脛骨基板的后內(nèi)側(cè)間室的非對(duì)稱發(fā)展尺度；
圖2D是曲線圖，示出了用于如圖2A所示的脛骨基板的后外側(cè)間室的非對(duì)稱發(fā)展尺度；圖3A是根據(jù)本發(fā)明所制的脛骨基板的周圍部的俯視圖，示出了由該周圍部所限定的不同的圓?。粓D3B是如圖3A所示的周圍部的局部俯視圖，示出了可選的外側(cè)接角周圍部；圖3C是如圖3A所示的周圍部的局部俯視圖，示出了可選的內(nèi)側(cè)接角周圍部；圖3D是根據(jù)本發(fā)明所制的脛骨基板的周圍部的俯視圖，示出了沒有PCL切口的內(nèi)側(cè)和外側(cè)表面區(qū)域計(jì)算；圖4A是根據(jù)本說明書所制的脛骨基板的俯視圖；圖4B是如圖4A所示的脛骨基板的側(cè)視圖；圖5是切后的近端脛骨表面的俯視圖，在該脛骨表面上安裝有根據(jù)本發(fā)明所制的假體脛骨基板部件以及脛骨承載部件；圖6是切后的近端脛骨表面的俯視圖，在該脛骨表面上具有合適尺寸的脛骨試用部件；圖1是如圖6所示的脛骨試用部件的側(cè)視圖；并且

圖8是如圖1A所示的脛骨部件與股骨部件結(jié)合的側(cè)視圖。在各附圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記代表對(duì)應(yīng)的部件。在此提出的示意性說明表明了本發(fā)明的示意性實(shí)施例，并且這些示意性說明并不以任何方式構(gòu)成限制本發(fā)明的范圍。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了非對(duì)稱的膝關(guān)節(jié)假體，所述非對(duì)稱的膝關(guān)節(jié)假體有助于脛骨基板以及脛骨承載部件在切后的近端脛骨上的正確的轉(zhuǎn)動(dòng)與空間方位，同時(shí)還提供了與切后的近端脛骨的大面積接觸。該假體允許寬范圍的屈膝運(yùn)動(dòng)、保護(hù)鄰近膝關(guān)節(jié)假體的天生軟組織、并且優(yōu)化假體的長(zhǎng)期固定特性優(yōu)化。為了為脛骨和股骨準(zhǔn)備接收本發(fā)明的膝關(guān)節(jié)假體，可以采用任何合適的方法或設(shè)備。正如在此所使用的那樣，“近端”指的是大體朝向患者軀干的方向，并且“遠(yuǎn)端”指的是與近端相反的方向、即遠(yuǎn)離患者的方向。正如在此所使用的那樣，脛骨假體的“周圍部”指的是在俯視圖中、即在大體橫向的解剖學(xué)平面中所觀察的任何周圍部。作為替代地，脛骨假體的周圍部可以是在仰視圖中、例如在大體橫向平面中所觀察的同時(shí)在適于接觸脛骨的切后近端表面的遠(yuǎn)端表面處所觀看的任何周圍部。正如在此所使用的那樣，術(shù)語“質(zhì)心”或“幾何中心”指的是所有這樣直線的交叉點(diǎn)，其中每個(gè)直線將特定的區(qū)域分成相對(duì)于相應(yīng)直線的具有相同力矩的兩個(gè)部分。換句話說，幾何中心可以稱為特定區(qū)域中的所有點(diǎn)的“平均(即，算術(shù)平均)”。換句話說，幾何中心是二維圖中的這樣一個(gè)點(diǎn)，該圖上的所有點(diǎn)的位移矢量的總和自該點(diǎn)等于零。正如在此所使用的那樣，兩個(gè)數(shù)值(例如，一個(gè)值比另一個(gè)值“更大”或“更小”)之間的“差異”或“差率”大體上作為百分比的形式表示，是兩個(gè)數(shù)值之差除以兩個(gè)數(shù)值中的較小數(shù)值。例如，具有值75的較小量和具有值150的較大量將具有(150-75) /75或100%的百分比差異。
參看圖5，脛骨T包括脛骨結(jié)節(jié)B，該脛骨結(jié)節(jié)具有內(nèi)外寬度W，其中結(jié)節(jié)中點(diǎn)Pt大致在寬度W的一半處位于結(jié)節(jié)B上。盡管結(jié)節(jié)B示出具有位于“峰值點(diǎn)”或最大前隆起點(diǎn)上的中點(diǎn)Pt，但是可以知道脛骨T的中點(diǎn)Pt可與所述峰值點(diǎn)間隔開。脛骨T還包括附接點(diǎn)CP，其中該附接點(diǎn)Cp體現(xiàn)了解剖學(xué)后交叉韌帶(PCL)與脛骨T之間的附接區(qū)域的幾何中心。如果考慮PCL大體上以兩個(gè)韌帶“束”的方式附接至脛骨(其中一個(gè)韌帶束是相對(duì)前、外和近端的，并且另一個(gè)韌帶束是相對(duì)后、內(nèi)和遠(yuǎn)端的)，則附接點(diǎn)Cp被認(rèn)為在示意性實(shí)施例中體現(xiàn)了前/外附接區(qū)域。然而，應(yīng)當(dāng)清楚后/內(nèi)附接區(qū)域或整個(gè)附接區(qū)域可以被采用。正如在此所使用的那樣，“前”指的是大體朝向患者前方的方向。“后”指的是與前相反的方向，即朝向患者后方的方向。病理解剖的領(lǐng)域中，“母線(home axis)”AH指的是從后點(diǎn)Cp至前點(diǎn)Ca延伸的大體上前后軸線，其中，前點(diǎn)Ca位于結(jié)節(jié)B上并且自結(jié)節(jié)中點(diǎn)Pt向內(nèi)隔開等于W/6的量。也就是說，前點(diǎn)Ca自內(nèi)外寬度W的內(nèi)端向外隔開等于W/3的量，從而點(diǎn)Ca位于前脛骨結(jié)節(jié)的“內(nèi)側(cè)三分之一”處。在諸如下述脛骨基板12的假體的情況中，“母線”Ah指的是這樣一種軸線，該軸線相對(duì)于基板12被指向成在基板12沿合適的轉(zhuǎn)向和空間方位(如圖5所示)植入后基板12的母線Ah與脛骨T的母線Ah對(duì)正。在如圖3所示并如下詳細(xì)說明的示意性實(shí)施例中，母線Ah將脛骨平臺(tái)18 (圖5)的周圍部200的后邊緣處的PCL切口 28—分為二，并且將脛骨平臺(tái)18的周圍部200的前邊緣處的前邊緣202 —分為二。應(yīng)當(dāng)清楚母線Ah可以相對(duì)于其它基板特征定向，應(yīng)當(dāng)理解基板12的母線Ah被定位成基板12在脛骨T上的合適的對(duì)正與方位可以使得基板12的母線Ah定位成與脛骨T的母線Ah重合。脛骨基板12的母線Ah可以稱為前后軸線，這是因?yàn)樵诨?2在脛骨T上移植時(shí)母線Ah大體上前后延伸。脛骨基板也限定了內(nèi)外軸線Aa，其中所述內(nèi)外軸線沿著周圍部200內(nèi)的還與基板12的母線垂直的最長(zhǎng)的直線段布置。如下所述，母線Ah和內(nèi)外軸線Att共操作，以限定有助于對(duì) 根據(jù)本發(fā)明的特定基板特征定量的坐標(biāo)系。參照?qǐng)D1A、1B、3A、4A、4B、5和6所示和所述的實(shí)施例示出了左膝以及右膝假體的相關(guān)特征，而參照?qǐng)D2A、2B和3D所示和所述的實(shí)施例示出了右膝假體的周圍部。左膝和右膝結(jié)構(gòu)相對(duì)于矢狀面是彼此鏡像的。因而，應(yīng)當(dāng)清楚本申請(qǐng)文件中所述的假體的所有方面等同地適用于左膝或右膝結(jié)構(gòu)。1.脛骨假體的非對(duì)稱性?，F(xiàn)在參看圖1A和1B，脛骨假體10包括脛骨基板12以及脛骨承載部件14。脛骨基板12可以包括從近端脛骨平臺(tái)18向遠(yuǎn)端延伸的柄桿或龍骨16 (圖4B)或者可以利用其它用于將基板12固定至脛骨T的固定結(jié)構(gòu)、例如朝向遠(yuǎn)端延伸的銷栓。由脛骨平臺(tái)18所限定的周圍部的各部分在尺寸與形狀方面與脛骨T的切后的近端表面嚴(yán)密地對(duì)應(yīng)，如下詳述。脛骨承載部件14和脛骨基板12具有相對(duì)于母線Ah (如圖2A所示并如上所述)的特別的非對(duì)稱性，其被設(shè)計(jì)成最大化脛骨針對(duì)大比例的膝蓋替換候選者的覆蓋。這種高程度的覆蓋允許外科醫(yī)生在脛骨的近端切后表面上覆蓋最大可能的面積，這反過來提供了皮質(zhì)骨(cortical bone)的最大化覆蓋。有利地,皮質(zhì)骨的最大化覆蓋促進(jìn)了胚骨基板12上的支承。通過脛骨T的皮質(zhì)和松質(zhì)骨與脛骨平臺(tái)18 (圖4B)的遠(yuǎn)端表面35之間的大面積接觸促進(jìn)脛骨基板12與脛骨T的牢固的、持久的固定，其中所述遠(yuǎn)端表面可以涂覆有多孔內(nèi)生材料和/或骨接合劑。在多人體標(biāo)本分析中，針對(duì)解剖學(xué)脛骨特征的變化的尺寸和幾何形狀的改變被觀察到并被特征化。解剖學(xué)特征之間的幾何外形通用性或者這種幾何外形通用性的不足被關(guān)注到?；谒占慕馄蕦W(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與歸納、考慮到所觀察的針對(duì)解剖學(xué)母線Ah周圍所組織的幾何通用性來計(jì)算平均脛骨周圍部幾何形狀。這些計(jì)算的平均幾何形狀通過脛骨的尺寸被歸類。在針對(duì)當(dāng)前假體組的非對(duì)稱周圍部與所計(jì)算的脛骨幾何形狀之間進(jìn)行對(duì)比。基于這種對(duì)比的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)利用根據(jù)本發(fā)明的具有非對(duì)稱周圍部的脛骨部件可以針對(duì)大部分患者實(shí)現(xiàn)顯著的脛骨覆蓋度。此外，這種覆蓋度可以利用相對(duì)少量的尺寸、甚至在以下情況中實(shí)現(xiàn)，即假體周圍部的特定部分自脛骨周圍部被故意地“向回牽拉(pul I back) ”從而獲得其它整形/矯形優(yōu)勢(shì)。此外，脛骨基板12的這種特定的非對(duì)稱性可以期望提供這種覆蓋度，而不會(huì)超出切后的表面的任何部分。因而，包括如下所述的特定非對(duì)稱外形的周圍部200提供了最大化覆蓋度、促進(jìn)正確轉(zhuǎn)向(如下所述)以及在此所述的長(zhǎng)期固定的優(yōu)勢(shì)。這種非對(duì)稱性能夠以各種不同的方式被證明，包括:將非對(duì)稱周圍部的內(nèi)側(cè)和外側(cè)間室中的相鄰半徑進(jìn)行比較；針對(duì)可比較的外側(cè)和內(nèi)側(cè)角掃描部，將周圍部的前內(nèi)側(cè)與前外側(cè)接角中的邊緣長(zhǎng)度進(jìn)行比較；以及將前內(nèi)側(cè)和前外側(cè)接角相對(duì)于內(nèi)外軸線的半徑中心的位置進(jìn)行比較。以下詳細(xì)提出各種對(duì)比與量化。從如圖2A所示的按比例繪制的周圍部可以獲得針對(duì)不同假體尺寸的具體數(shù)據(jù)以及其它幾何形狀細(xì)節(jié)，由此得出以下確認(rèn)的對(duì)比與量化。有利地，脛骨部件14的非對(duì)稱性促使基板12在移植到脛骨T上時(shí)基板的正確的轉(zhuǎn)向。如下詳細(xì)所述，脛骨平臺(tái)18的周圍部200 (圖2A)的非對(duì)稱性被設(shè)計(jì)成與解剖學(xué)骨頭相比提供外側(cè)與內(nèi)側(cè)間室的所選區(qū)域中的緊密匹配。這樣，外科醫(yī)生能夠從不同部件尺寸的系列中選擇最大可行的部件，從而該部件以下述方式充分地覆蓋切后的脛骨T，即在脛骨周圍部與部件周圍部200之間具有最小化間隙并且該部件很少或者沒有懸伸超出脛骨周圍部的任何部分。因?yàn)榧袤w周圍部200與脛骨周圍部之間的高度一致性產(chǎn)生所述各周圍部之間的僅僅最小化間隙(如圖5所示)，所以如果不使得脛骨平臺(tái)18懸伸超出切后的脛骨表面的周圍部的話則無法明顯旋轉(zhuǎn)脛骨基板12。通過假體周圍部200與切后的脛骨表面之間的視敏度能夠確認(rèn)基板12的正確轉(zhuǎn)向。以下實(shí)例和數(shù)據(jù)針對(duì)脛骨基板12被提出。然而，正如以下詳細(xì)說明的那樣，脛骨承載部件14限定了周壁54，其中所述周壁除了所提到之處外遵循著基板12的周壁25。因而應(yīng)當(dāng)清楚，由涉及脛骨基板12的非對(duì)稱周圍部的數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論、趨勢(shì)和設(shè)計(jì)特征也適用于脛骨承載部件14的非對(duì)稱周圍 部，除了其它提到的地方以外。脛骨平臺(tái)18的外側(cè)間室20和內(nèi)側(cè)間室22的尺寸與形狀不相同，導(dǎo)致了脛骨平臺(tái)的非對(duì)稱性。這種非對(duì)稱性被設(shè)計(jì)成周壁25遵循著脛骨T的切后的近端表面的周邊，從而脛骨平臺(tái)18如圖5所示覆蓋切后的近端脛骨表面的大部分。為了實(shí)現(xiàn)這種脛骨的大覆蓋度，脛骨平臺(tái)18如上所述在大多數(shù)區(qū)域內(nèi)緊密地匹配脛骨T的周圍部。然而，如圖5所示，例如，在脛骨平臺(tái)18的周圍部200與脛骨T之間形成小間隙，以允許定位與轉(zhuǎn)向的一些自由度。該間隙被設(shè)計(jì)成在大多數(shù)區(qū)域內(nèi)具有大致連續(xù)的寬度，所述區(qū)域包括前邊緣、前內(nèi)側(cè)接角、內(nèi)側(cè)邊緣、外側(cè)邊緣以及外后側(cè)接角(所有以下詳細(xì)說明)。然而，非對(duì)稱形狀的特定方面被設(shè)計(jì)成故意地偏離所計(jì)算的解剖學(xué)形狀，從而在完整的、植入的膝部假體方面提供特定的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。例如，參看圖5，脛骨基板12和脛骨承載部件14具有前外側(cè)“接角”(如下詳述)，其中所述前后側(cè)“接角”被“向回牽拉”以在脛骨T的切后表面的前外側(cè)區(qū)域中于脛骨T與假體10之間產(chǎn)生間隙56。有利地，間隙56產(chǎn)生了用于假體10的“軟組織友好的”邊緣的額外空間，因而最小化髂脛帶的沖擊。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，間隙56范圍可以是從針對(duì)小尺寸假體的0.5mm (例如，下述的尺寸1/A)、至針對(duì)中尺寸假體的Imm (例如,下述的尺寸5/E)、至針對(duì)大尺寸假體的2mm (例如,下述的尺寸9/J)。類似地，內(nèi)側(cè)間室的后邊緣可以自脛骨T的相鄰邊緣被“向回牽拉”，以限定間隙58。間隙58允許了針對(duì)相鄰軟組織的額外空間，這尤其是在如下所述的深度屈膝的情況中。間隙58還允許假體10繞著外側(cè)樞軸旋轉(zhuǎn)一小量，因而為外科醫(yī)生提供了針對(duì)特定的患者按照需要或按照期望地使得內(nèi)側(cè)間室22向后移位的自由度。在一個(gè)示意性實(shí)施例中，間隙58大約為4mm。如以下詳細(xì)所描述，非對(duì)稱的周圍部還為基板12的近端表面34提供了大總面積，這為脛骨承載部件14與股骨部件60之間的大接觸面積提供了足夠的空間。a.內(nèi)側(cè)/外側(cè)周圍部曲率脛骨平臺(tái)18 (以及如下所述限定了類似的周圍部的脛骨承載部件14)的特定的非對(duì)稱形狀造成了外側(cè)間室20中的大體上“方角形(boxy)”或尖角形周圍部以及內(nèi)側(cè)間室22中的“圓角形(rounded)”或柔順的周圍部。

轉(zhuǎn)看圖3A，脛骨平臺(tái)18的周圍部200包圍外側(cè)間室20以及內(nèi)側(cè)間室22，其中所述外側(cè)間室與內(nèi)側(cè)間室中的每個(gè)限定了多個(gè)外側(cè)和內(nèi)側(cè)圓弧，其中所述多個(gè)外側(cè)和內(nèi)側(cè)圓弧相應(yīng)地在前邊緣202與外后邊緣204和內(nèi)后邊緣206之間延伸。在圖3A的示意性實(shí)施例中，為了容易參照，前邊緣202、外后邊緣204以及內(nèi)后邊緣206大致是平坦的和平行的。然而，應(yīng)當(dāng)清楚在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各邊緣202、204、206可以采取其它形狀和構(gòu)造，例如角形或弓形。在圖3A的示意性實(shí)施例中，后側(cè)間室20包括五個(gè)單獨(dú)的圓弧，即包括外前邊緣圓弧208、前外接角圓弧210、外側(cè)邊緣圓弧212、后外接角圓弧214以及外后邊緣圓弧216。每個(gè)外側(cè)圓弧208、210、212、214和216相應(yīng)地限定了角掃描部(angular sweep) 1L、2L、3L、4L和5L，所述各角掃描部分別具有半徑R1L、R2L、R3L、R4L和R5L。具體的角掃描部的半徑從相應(yīng)的半徑中心(即，中心C1L、C2L、C3L、C4L和C5L之一)延伸至周圍部200。在各角掃描部1L、2L、3L、4L和5L的整個(gè)范圍內(nèi)，半徑R1L、R2L、R3L、R4L和R5L分別未改變。類似地，內(nèi)側(cè)間室22包括三個(gè)單獨(dú)的圓弧，即前內(nèi)接角圓弧220、內(nèi)側(cè)邊緣圓弧222以及后外接角圓弧224，它們相應(yīng)地限定了角掃描部1R、2R和3R，所述角掃描部1R、2R和3R分別具有半徑R1R、R2R和R3R。在圖2A中，針對(duì)九個(gè)依次更大的部件尺寸中的每個(gè)示出了周圍部200x，其中20(^為具有最小尺寸(尺寸“ I”或“A”)的周圍部，并且2009為具有最大尺寸(尺寸“9”或“ J”)的周圍部。對(duì)于本發(fā)明的目的而言，脛骨基板12的多個(gè)量值和特征由下標(biāo)“X”描述，其中所述下標(biāo)出現(xiàn)在附圖標(biāo)記之后，對(duì)應(yīng)于以下表格、附圖以及說明中所提到的部件尺寸。下標(biāo)“X”表示附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于在此所述和所示的所有九個(gè)尺寸不同的實(shí)施例。在示意性實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)和外側(cè)半徑可以是以下范圍中的任意值:對(duì)于內(nèi)側(cè)半徑RlRx,是在大約27mm與大約47mm之間；對(duì)于內(nèi)側(cè)半徑R2RX，是在大約21mm與大約49mm之間；對(duì)于內(nèi)側(cè)半徑R3RX,是在大約14mm與大約31mm之間；對(duì)于后側(cè)半徑RlLx，是在大約46mm與大約59mm之間；對(duì)于后側(cè)半徑R2LX,是在大約13mm與大約27mm之間；對(duì)于后側(cè)半徑R3LX,是在大約27mm與大約46mm之間；對(duì)于后側(cè)半徑R4LX,是在大約6mm與大約14mm之間；并且對(duì)于后側(cè)半徑R5LX,是在大約22mm與大約35mm之間。在示意性實(shí)施例中，內(nèi)側(cè)和外側(cè)角延伸度或掃描度可以是以下范圍中的任意值:對(duì)于內(nèi)側(cè)角度1RX，是在大約13度與大約71度之間；對(duì)于內(nèi)側(cè)角度2RX，是在大約23度與大約67度之間；對(duì)于內(nèi)側(cè)角度3RX，是在大約23度與大約90度之間；對(duì)于外側(cè)角度ILx，是在大約11度與大約23度之間；對(duì)于外側(cè)角度2LX，是在大約42度與大約63度之間；對(duì)于外側(cè)角度3LX，是在大約23度與大約47度之間；對(duì)于外側(cè)角度4LX，是在大約36度與大約46度之間；并且對(duì)于外側(cè)角度5LX，是在大約28度與大約67度之間。由脛骨平臺(tái)18所限定的周圍部200的獨(dú)特的非對(duì)稱性相對(duì)于外側(cè)間室20和內(nèi)側(cè)間室22的由外側(cè)圓弧208、210、212、214、216以及內(nèi)側(cè)圓弧220、222、224的布置結(jié)構(gòu)以及幾何形狀所限定的區(qū)域能夠以多種方式被量化。周圍部200的非對(duì)稱性的一種測(cè)量是以半徑R2L與RlL的簡(jiǎn)單對(duì)比來實(shí)現(xiàn)的，其中所述半徑R2L與RlL分別是外側(cè)間室20和內(nèi)側(cè)間室22的前“接角”半徑。大體上講，基板周圍部的接角可以稱為是周圍部的出現(xiàn)從前或后邊緣向外側(cè)或內(nèi)側(cè)邊緣過渡的部分。例如，在圖3A的示意性實(shí)施例中，·前外接角基本上由前外接角圓弧210所占據(jù)，其中所述前外接角圓弧在圓弧210的前端處限定了大致內(nèi)外切線并在圓弧210的外端處限定了大致前后切線。類似地，周圍部200的內(nèi)側(cè)接角基本上由前內(nèi)接角圓弧220所占據(jù)，其中所述前內(nèi)接角圓弧在圓弧220的前端處限定了大致內(nèi)外切線并在圓弧220的外端處限定了更加沿前后方向的切線。出于某些原因，周圍部200的前內(nèi)接角可以認(rèn)為包括內(nèi)側(cè)邊緣圓弧222的一部分，如下所述。周圍部的接角也可以通過相對(duì)于前后基準(zhǔn)軸線的特定角掃描部被限定。這種基準(zhǔn)軸線可以從脛骨假體的最前點(diǎn)(例如，從周圍部200的前邊緣202的中心)向后延伸，以將所述假體分成內(nèi)側(cè)半部和外側(cè)半部。在對(duì)稱的假體中，該前后基準(zhǔn)軸線就是對(duì)稱軸線。在圖3A的示意性實(shí)施例中，前后基準(zhǔn)軸線可以是母線Ah，從而周圍部200的前內(nèi)接角占據(jù)母線Ah (零度，即順時(shí)針掃描的開始)與內(nèi)外軸線Aa (90度，即掃描的結(jié)束)之間的90度順時(shí)針角掃描部的一些或全部。類似地，周圍部200的前外接角占據(jù)母線Ah與內(nèi)外軸線Kl之間的90度逆時(shí)針角掃描部的一些或全部。例如，前內(nèi)接角與前外接角可以分別占據(jù)如上所述它們各自90度的角掃描部中的中央45度的角掃描部。因而，周圍部200的前外接角將在如上所述自母線Ah逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)
22.5度的位置處開始，并且將在自母線Ah逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)67.5度的位置處結(jié)束。類似地，前內(nèi)接角將在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)22.5度的位置處開始并在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)67.5度的位置處結(jié)束。應(yīng)當(dāng)清楚，前外接角和前內(nèi)接角可以按照特定設(shè)計(jì)的需要或期望占據(jù)任何角掃描部。然而，出于給定的假體周圍部中兩個(gè)接角之間的對(duì)比的目的，針對(duì)外側(cè)和內(nèi)側(cè)的可比較的角掃描部是預(yù)想的，即被比較的角度的程度與位置可以相對(duì)于前后軸線是彼此呈“鏡像”的。例如，在前外半徑R2L與前內(nèi)半徑RlR對(duì)比時(shí)，應(yīng)當(dāng)清楚這種對(duì)比橫貫外側(cè)角掃描部和內(nèi)側(cè)角掃描部地被計(jì)算，其中所述外側(cè)角掃描部和內(nèi)側(cè)角掃描部分別相對(duì)于所選的基準(zhǔn)軸線(例如，母線Ah)在類似的角端點(diǎn)開始并結(jié)束。正如圖3A和5所不,基板12的非對(duì)稱周圍部的一個(gè)方面在于RlRxM著大于R2LX。下表I也包括針對(duì)所有九個(gè)示意性部件尺寸的半徑RlRx與R2LX的對(duì)比，證明了半徑RlRx與R2LX之間的差率(difference) A-12RL可以是小到48%、76%或78%并可以大到102%、103%或149%。應(yīng)當(dāng)清楚，半徑RlRx可以比半徑R2LX大由所列值所限定的任意范圍中的任意百分比值。表I相應(yīng)的內(nèi)和外前接角半徑的值的對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種用于實(shí)現(xiàn)脛骨置換術(shù)的方法，所述方法包括: 切割脛骨的近端端部，以產(chǎn)生切后的脛骨表面，所述脛骨具有前設(shè)的脛骨結(jié)節(jié)(B)以及同后交叉韌帶相連的連接點(diǎn)； 識(shí)別解剖學(xué)前后軸線，其中所述解剖學(xué)前后軸線與下列點(diǎn)相交: 在所述結(jié)節(jié)上設(shè)置的前點(diǎn)(CA)，其中所述前點(diǎn)自結(jié)節(jié)中點(diǎn)(Pt)向內(nèi)側(cè)地隔離等于所述結(jié)節(jié)的總內(nèi)外寬度(Aa)的1/6的量，以使得所述前點(diǎn)位于所述結(jié)節(jié)的內(nèi)側(cè)三分之一處；以及 在由所述脛骨同所述后交叉韌帶相連的連接點(diǎn)所限定的區(qū)域的幾何中心處設(shè)置的后點(diǎn)(Cp)； 提供具有對(duì)正標(biāo)記(70A、70P)的脛骨假體，其中所述對(duì)正標(biāo)記指示設(shè)計(jì)成與所述解剖學(xué)前后軸線對(duì)正的部件前后軸線；以及 通過使得所述對(duì)正標(biāo)記與所述解剖學(xué)前后軸線對(duì)正而使得所述脛骨假體相對(duì)于所述胚骨定位并定向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述提供脛骨假體的步驟包括提供這樣的脛骨假體，其中所述脛骨假體包括: 前邊緣(202);以及 PCL切口區(qū)域(28)，其與所述前邊緣大體相反并位于所述脛骨假體的外側(cè)間室(20)與所述脛骨假體的內(nèi)側(cè)間室(22)之間； 所述部件前后軸線將所述前邊緣一分為二并將所述PCL切口區(qū)域一分為二， 所述定位的步驟包括使得所述前邊緣相對(duì)于所述結(jié)節(jié)上設(shè)置的前點(diǎn)對(duì)中、以及使得所述PCL切口區(qū)域相對(duì)于所述脛骨同所述后交叉韌帶相連的連接點(diǎn)對(duì)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于 所述內(nèi)側(cè)間室(22)與所述部件前后軸線共操作，以界定內(nèi)側(cè)表面面積(SAM)， 所述外側(cè)間室(22)與所述部件前后軸線共操作，以界定外側(cè)表面面積(SAL)， 所述內(nèi)側(cè)表面面積大于所述外側(cè)表面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)表面面積(SAM)占所述內(nèi)側(cè)表面面積與所述外側(cè)表面面積總和的大約52%與大約53%之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述提供脛骨假體的步驟包括提供這樣的脛骨假體，其中所述脛骨假體具有外側(cè)間室(20)以及內(nèi)側(cè)間室(22)，所述外側(cè)間室與所述內(nèi)側(cè)間室共操作以限定周壁(25)，所述周壁包括: 前邊緣(202)； 外后邊緣(204)，其與所述前邊緣大體相反并形成所述外側(cè)間室的后邊界； 內(nèi)后邊緣(206)，其與所述前邊緣大體相反并形成所述內(nèi)側(cè)間室的后邊界； 外側(cè)周圍部，其從所述前邊緣延伸至所述外后邊緣；以及 內(nèi)側(cè)周圍部，其從所述前邊緣延伸至所述內(nèi)后邊緣； 所述外側(cè)間室關(guān)于所述部件前后軸線相對(duì)于所述內(nèi)側(cè)間室是非對(duì)稱的，以限定部件非對(duì)稱性， 所述定位的步驟包括使得所述部件非對(duì)稱性與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)非對(duì)稱性匹配，所述脛骨假體覆蓋所述切后的脛骨表面的大部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括表面面積非對(duì)稱性，其中: 所述內(nèi)側(cè)周圍部與所述部件前后軸線共操作，以界定內(nèi)側(cè)表面面積(SAM)， 所述外側(cè)周圍部與所述部件前后軸線共操作，以界定外側(cè)表面面積(SAL)， 所述內(nèi)側(cè)表面面積大于所述外側(cè)表面面積， 所述定位的步驟包括: 使得較大的內(nèi)側(cè)表面面積與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)部分匹配；并且 使得較小的外側(cè)表面面積與所述切口的脛骨表面的對(duì)應(yīng)外側(cè)部分匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)表面面積(SAM)占所述內(nèi)側(cè)表面面積與所述外側(cè)表面面積總和的大約52%與大約54%之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述定位的步驟包括覆蓋所述脛骨的大約60%與大約90%之間，以在所述切后的脛骨表面與所述周壁之間的所有側(cè)上產(chǎn)生緩沖區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括前后延伸尺度非對(duì)稱性，其中: 所述外側(cè)間室(20)限定從所述周壁(25)的前邊緣(202)至所述周壁的外后邊緣(204)延伸的外側(cè)前后延伸尺度(DAPL);并且 所述內(nèi)側(cè)間室(22)限定從所述周壁的前邊緣至所述周壁的內(nèi)后邊緣延伸的內(nèi)側(cè)前后延伸尺度(DAPM)， 所述內(nèi)側(cè)前后延伸尺度大于所述外側(cè)前后延伸尺度， 所述定位的步驟包括: 使得所述較大的內(nèi)側(cè)前后延伸尺度與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)部分匹配；以及 使得所述較小的外側(cè)前后延伸尺度與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)外側(cè)部分匹配。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括前后接角非對(duì)稱性，其中: 所述內(nèi)側(cè)周圍部的前內(nèi)接角限定前內(nèi)接角半徑(R1R)，并且 所述外側(cè)周圍部的前外接角限定前外接角半徑(R2L)，其中所述前外接角半徑顯著小于所述前內(nèi)接角半徑(R1R)， 所述定位的步驟包括: 使得所述較小的前外接角半徑與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)外側(cè)部分匹配；以及 使得所述較大的前內(nèi)接角半徑與所述切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)部分匹配。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括內(nèi)外非對(duì)稱性，其中: 所述外側(cè)周圍部限定多個(gè)相鄰的外側(cè)圓弧(208、210、212、214、216)，所述多個(gè)相鄰的外側(cè)圓弧中的相鄰一對(duì)分別限定第一外側(cè)半徑和第二外側(cè)半徑，所述第一外側(cè)半徑比所述第二外側(cè)半徑大至少100%， 所述定位的步驟包括使得所述外側(cè)周圍部與所述切后的脛骨表面的外側(cè)部分匹配。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括內(nèi)外非對(duì)稱性，其中:所述內(nèi)側(cè)周圍部限定多個(gè)相鄰的內(nèi)側(cè)圓弧(220、222、224)，所述多個(gè)相鄰的內(nèi)側(cè)圓弧中的一對(duì)分別限定第一內(nèi)側(cè)半徑和第二內(nèi)側(cè)半徑，所述第一內(nèi)側(cè)半徑比所述第二內(nèi)側(cè)半徑大不足75%， 所述定位的步驟包括使得所述內(nèi)側(cè)周圍部與所述切后的脛骨表面的內(nèi)側(cè)部分匹配。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述脛骨假體包括脛骨基板(12)，所述方法還包括提供脛骨承載部件(14)，其中所述脛骨承載部件包括: 外側(cè)承載部分(39)，其中所述外側(cè)承載部分大致對(duì)應(yīng)于所述脛骨假體的外側(cè)周圍部；以及 內(nèi)側(cè)承載部分(41)，其中所述內(nèi)側(cè)承載部分與所述脛骨假體的內(nèi)側(cè)周圍部至少部分地不一致。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述脛骨承載部件(14)安裝至所述脛骨基板(12)，以使得所述內(nèi)側(cè)承載部分(41)相對(duì)于所述脛骨假體的內(nèi)側(cè)間室(22)被向前地偏置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述脛骨假體包括脛骨基板(12)，其中所述脛骨基板包括含有骨接觸表面的遠(yuǎn)端表面(35)以及含有脛骨承載接合表面的近端表面(34)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 提供脛骨承載部件(14);以及 將所述脛骨承載部件附接至所述基板(12)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 提供股骨部件(60);以及 將所述股骨部件固接至股骨，以使得所述股骨部件與所述脛骨承載部件(14)關(guān)節(jié)聯(lián)接。
18.—種在脛骨上植入脛骨假體的方法，所述方法包括: 提供脛骨假體，其中所述脛骨假體包括: 遠(yuǎn)端表面(35)； 與所述遠(yuǎn)端表面大體相反的近端表面(34);以及 在所述遠(yuǎn)端表面與所述近端表面之間延伸的周壁(25)，所述周壁限定: 前邊緣(202)； 與所述前邊緣大體相反的PCL切口區(qū)域(28)； 內(nèi)側(cè)間室(22);以及 與所述內(nèi)側(cè)間室大體相反的外側(cè)間室(20)； 以及； 前后軸線，其中所述前后軸線將所述前邊緣一分為二并將所述PCL切口區(qū)域一分為二， 所述內(nèi)側(cè)間室與所述前后軸線共操作，以界定內(nèi)側(cè)表面面積(SAM)，所述外側(cè)間室與所述前后軸線共操作，以界定外側(cè)表面面積(SAL)，所述內(nèi)側(cè)表面面積大于所述外側(cè)表面面積； 以及；使得所述前后軸線與解剖學(xué)母線對(duì)正，所述解剖學(xué)母線被限定為這樣一條直線，該直線從后交叉韌帶與脛骨之間的附接區(qū)域的幾何中心處的后點(diǎn)(Cp)延伸至在脛骨的前結(jié)節(jié)(B)上設(shè)置的前點(diǎn)(CA)，所述結(jié)節(jié)具有一結(jié)節(jié)寬度(W)，所述前點(diǎn)在所述結(jié)節(jié)上設(shè)置在自所述結(jié)節(jié)的中點(diǎn)(Pt)向內(nèi)側(cè)隔開等于W/6的量的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述提供的步驟包括提供脛骨部件，其中所述脛骨部件具有相對(duì)于所述前后軸線的部件非對(duì)稱性，所述方法還包括: 使得所述部件非對(duì)稱性與切后的脛骨表面的對(duì)應(yīng)非對(duì)稱性匹配，所述脛骨假體覆蓋切后的脛骨表面的大約60%與大約90%之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述部件非對(duì)稱性包括所述內(nèi)側(cè)間室(22)關(guān)于前后延伸尺度與周圍部半徑中的至少一者與所述外側(cè)間室(20)是不同的。
全文摘要
整形脛骨假體，其包括脛骨基板，所述脛骨基板具有非對(duì)稱的周圍部，其促進(jìn)在切后脛骨上的合適定位與定向，同時(shí)還有助于改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、軟組織相互作用以及整個(gè)膝部假體的長(zhǎng)期固定。非對(duì)稱的基板周圍部尺寸與形狀設(shè)置成大致與典型切后近端脛骨表面的周圍部的各部分匹配，從而通過將基板安坐在脛骨上實(shí)現(xiàn)合適的定位與定向?；逯車刻峁┝嘶逯車颗c骨周圍部之間的戰(zhàn)略位置釋放和/或間隙，例如在后內(nèi)部分中，以防止深度屈膝部件碰撞，并且在前外部分中，以避免解剖學(xué)髂脛與假體部件之間的不合適的相互作用。
文檔編號(hào)A61F2/38GK103118636SQ201180045689
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月24日
發(fā)明者M·S·S·溫多夫, J·E·比朔夫, A·H·桑福德, R·A·霍德瑞克 申請(qǐng)人:捷邁有限公司