專利名稱：解剖學運動鉸接假體的制作方法
解剖學運動鉸接假體
本申請為享有申請日2007年6月30日且名稱為“解剖學運動鉸接假體”的申請?zhí)?00780025036. 3的分案申請。本申請要求2006年6月30日提交的美國臨時申請No. 60/806,383的受益權。在此以參見的方式引入每份申請的全部內容。技術領域
本申請大體上涉及膝蓋假體，更具體來說，涉及鉸接膝蓋假體。
背景技術：
多數(shù)鉸接膝蓋假體僅僅提供機械裝置以恢復關節(jié)的類似鉸的功能。其他的鉸接膝蓋假體提供更接近于正常運動的假體，然而，它們通常依賴殘留軟組織來恢復關節(jié)的正常運動能力。多數(shù)情況下，殘留軟組織在手術時已經(jīng)受損和/或缺失/移除了。因此，軟組織不能對恢復正常運動起非常重要的作用，尤其是前/后(Α/P)平移或正常的軸向旋轉，包括旋轉到“轉到頭”的位置。此外，在通過強迫假體運動來恢復正常運動能力時，殘留軟組織可能會受損。
在用于實現(xiàn)軸向旋轉的假體系統(tǒng)中，現(xiàn) 有系統(tǒng)通過允許設置旋轉平臺來實現(xiàn)旋轉。一般來說，兩個關節(jié)假體(通常為脛骨插入物或結構體)之一允許有旋轉自由度。這使得軟組織可以以更正常的方式旋轉關節(jié)。然而，多數(shù)軟組織已經(jīng)受損，已不能再現(xiàn)正常或近乎正常的旋轉了。
平移運動很少被考慮研究。在那些確實考慮了 Α/P平移的假體中，使用與關節(jié)連接機構(通常為桿)或脛骨關節(jié)幾何形狀相靠的凸輪機構來迫使脛骨在膝蓋彎曲時相對于股骨遠端向前移動。這種Α/P平移的方法在利用凸輪和桿的方法的主流全膝蓋置換術 (TKA)中很常見，在這種利用凸輪和桿的方法中，凸輪置于股骨關節(jié)假體上，桿在脛骨關節(jié)假體上。這通常是指后方穩(wěn)定型或十字穩(wěn)定型膝蓋置換術。這些鉸接膝蓋通常將力集中在很小的區(qū)域中(例如帶有點接觸和/或線接觸的凸輪和桿)，這會增加置換體的磨損并縮短其壽命。
在美國專利5358527和5800552中，通過彎曲來實現(xiàn)Α/P平移，然而鉸接膝蓋卻不能控制和/或保持Α/P平移的固定極限。換句話說，當與脛骨支承面的接觸不能保持時股骨可以彎曲和后移。這樣當發(fā)生Α/P平移時，股骨部件就不能保持與脛骨部件的接觸。
本領域仍有對具備正常運動能力的假體的需求，其包括Α/P平移和/或正常軸向旋轉。此外，仍有對具備正常運動能力假體的需求，其能夠減少假體上的磨損和減小作用于殘留軟組織上的力。發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種鉸接膝蓋假體，包括脛骨部件和股骨部件。脛骨部件設置成與脛骨相連。脛骨部件具有支承面。股骨部件設置成鉸接于脛骨部件，并相對于脛骨部件旋轉。股骨部件包括內髁和外髁。內外髁具有矢面曲面，其被設置成用于引發(fā)在脛骨部件支承面上的軸向旋轉。內外髁可以具有多個偏心矢面曲面，其用于在脛骨部件的支承面上旋轉。
脛骨部件的支承面設置成具有前部和后部。支承面的后部具有設置成指引股骨部件的內外髁的部分。股骨部件和脛骨部件之間的接觸點前/后平移且軸向旋轉。
鉸接膝蓋還可以包括軸鉸銷。軸鉸銷橫向置于內髁和外髁之間。偏心矢面曲面具有不與軸鉸銷對準的旋轉中心。
鉸接膝蓋假體還可以包括桿，桿設置成從脛骨部件延伸至股骨部件。桿的近心端設置成與軸鉸銷相連。
內髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心可以不與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準。內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
內髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心可以與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準，其中，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的前/后平移。
股骨部件的內髁還可以包括同心的矢面曲面。內髁的同心的矢面曲面的旋轉中心不與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準。內外髁引導股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
內髁的第一偏心矢面曲面的旋轉中心可以不與外髁的第一偏心矢面曲面的旋轉中心對準。當?shù)谝黄氖该媲媾c脛骨部件接觸時，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉和前/后平移。內髁第二偏心矢面曲面的旋轉中心與外髁第二偏心矢面曲面的旋轉中心對準，其中，當?shù)诙氖该媲媾c脛骨部件接觸時，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的前/后平移。
鉸接膝蓋假體可以包括設置為接受桿的套。該套被設置為允許股骨部件相對脛骨部件軸向旋轉。
本發(fā)明提供了一種使鉸接膝蓋在彎曲范圍內旋轉的方法。該方法包括步驟將股骨部件固定連接于脛骨部件，和當鉸接膝蓋彎曲時可引發(fā)股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
所述方法還可以包括步驟當鉸接膝蓋彎曲時引發(fā)股骨部件相對于脛骨部件前/ 后平移。
所引發(fā)的平移步驟和引發(fā)的軸向旋轉步驟可以同時發(fā)生。
所引發(fā)的軸向旋轉步驟可以通過假體膝蓋的彎曲范圍中的一個部分發(fā)生。
所引發(fā)的軸向旋轉步驟可以通過假體膝蓋的彎曲范圍中第一部分和假體膝蓋的彎曲范圍中的第二部分發(fā)生。
彎曲范圍中的第一部分可以不與彎曲范圍中的第二部分相鄰。
隨著鉸接膝蓋通過膝蓋的彎曲范圍，所引發(fā)的軸向旋轉步驟可以在變化的角速度下發(fā)生。
固定連接步驟可以包括將帶套桿連接于脛骨插入物，以使帶套桿的被套部分和帶套桿的桿部分相對于彼此軸向旋轉。固定連接步驟還包括將軸鉸銷固定于帶套桿，以使軸鉸銷將股骨部件的內髁橫向連接于股骨部件的外髁。
所述方法還包括步驟將帶套桿的被套部分固定于脛骨部件的莖桿。
所述方法還包括步驟當鉸接膝蓋彎曲時將帶套桿的被套部分相對于帶套桿的桿部分進行軸向移動。
因此，包含可Α/P平移和/或正常軸向旋轉的具備正常運動能力的假體可以根據(jù)本發(fā)明闡述的結構來實現(xiàn)。這些具備正常運動能力的假體可以減小對假體的磨損并減小施加于殘留軟組織上的力。本發(fā)明的進一步特征、方面和優(yōu)點，以及本發(fā)明的結構和各種實施例的操作，以下參照附圖進行詳細的描述。


在此引入的附圖，其本身構成本說明書的一部分，示出了實施例，并與描述一起，用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是鉸接膝蓋一個實施例的等軸視圖；圖2是圖1中實施例的剖開立體圖；圖3是圖1中實施例的側視圖；圖4是圖3中實施例的剖開立體圖；圖5是鉸接膝蓋一個實施例的等軸視圖；圖6是圖5中實施例的剖開立體圖； 圖7是圖5中實施例的側視圖；圖8是圖7中實施例的剖開立體圖；圖9是脛骨插入物的一個實施例的等軸視圖；圖10是圖9中脛骨插入物的頂視圖；圖11是鉸接膝蓋的股骨部件的一個實施例的側視圖；圖12、13分別是鉸接膝蓋的一個實施例伸直時的側視圖和等軸視14、15分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲20度時的側視圖和等軸視16、17分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲40度時的側視圖和等軸視18、19分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲90度時的側視圖和等軸視20、21分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲120度時的側視圖和等軸視圖；圖22、23分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲150度時的側視圖和等軸視圖；圖24-26分別是鉸接膝蓋的一個實施例伸直時的側視圖、等軸視圖和頂視27-29分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲20度時的側視圖、等軸視圖和頂視30-32分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲40度時的側視圖、等軸視圖和頂視33-35分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲90度時的側視圖、等軸視圖和頂視36-38分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲120度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖；和圖39-41分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲150度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。
具體實施方式
參照附圖，其中相似的標號代表相似的組件。圖1-4示出了鉸接膝蓋的一個實施例的視圖。
現(xiàn)在參照圖1，圖1是鉸接膝蓋10的一個實施例的等軸視圖。鉸接膝蓋10包括股骨部件14、脛骨部件16、銷套18和銷20。脛骨部件16包括脛骨插入物24和脛骨基座26。股骨部件14包括內髁30和外髁32。銷20將髁30和32連接于套18。套18通過帶套桿與脛骨部件相連(以下討論)。
當膝蓋彎曲時，股骨部件14相對于脛骨部件16旋轉。股骨部件14繞著銷20旋轉。股骨部件14的軸向旋轉和前/后(Α/P)平移被脛骨插入物24和髁30、32的形狀所驅使。股骨部件14的軸向旋轉和前/后(Α/P)平移可以發(fā)生，這是因為銷20能夠軸向旋轉和相對于鉸接膝蓋10的桿和套軸向平移。
股骨部件14和脛骨部件16分別連接于股骨和脛骨。將莖桿36插入股骨和脛骨中以將股骨部件和脛骨部件固定于骨頭上。這些莖桿的長度和厚度可以根據(jù)所需要的固定程度、骨頭的尺寸和骨頭中骨髓腔的尺寸進行調整。
現(xiàn)在參照圖2，圖2是圖1中實施例的剖開立體圖。該剖開立體圖沿著股骨髁之間的矢面取得。圖2示出了套18里的銷20。套18與環(huán)繞桿42的桿套40相連。桿42連接于脛骨基座26，并可以非對稱地連接于脛骨基座26。桿套40可以相對于桿42軸向平移和軸向旋轉。套18 (因此銷20)可以相對于脛骨部件16軸向旋轉和軸向平移。旋轉和平移允許股骨部件14軸向旋轉和在Α/P方向上平移。Α/P平移可以由髁表面來完成，髁表面具有曲度且旋轉中心位于銷20之外。當股骨部件14旋轉時，襯套46阻止過度伸展，這樣膝蓋就不會過度伸展。
現(xiàn)在參照圖3，圖3是圖1中實施例的側視圖。銷20位于膝蓋10的中心的后方。 髁32上的曲線50相對于與股骨部件14的旋轉中心，即銷20，是偏心的。當膝蓋彎曲時，銷 20相對于脛骨部件16軸向旋轉和軸向平移。
現(xiàn)在參照圖4，圖4是圖3中實施例的剖開立體圖。該剖開立體圖沿著與圖2剖開立體圖相同的矢面取得。該剖開立體圖示出了 鉸接膝蓋10的桿套40和桿42。螺釘56將桿接收物58固定于桿以將桿套40鎖定在桿42上。這樣，桿套40和銷套18可以旋轉并軸向平移，而不會使桿42脫位。
現(xiàn)在參照圖5-8，這些圖示出了鉸接膝蓋70的另一個實施例的視圖?，F(xiàn)在參照圖 5，圖5是鉸接膝蓋70的一個實施例的等軸視圖。鉸接膝蓋70包括股骨部件74、脛骨部件 76、銷套78和銷80。脛骨部件76包括脛骨插入物84和脛骨基座86。股骨部件74包括內髁90和外髁92。銷80將髁90和92與銷套78連接。套78通過帶套桿與脛骨部件相連。
當膝蓋彎曲時，股骨部件74相對于脛骨部件76旋轉。股骨部件74繞著銷80旋轉。股骨部件74的軸向旋轉和前/后(Α/P)平移被脛骨插入物84和髁90、92的形狀所驅使。股骨部件74的軸向旋轉和前/后(Α/P)平移可以發(fā)生是因為銷80能夠軸向旋轉和相對于鉸接膝蓋70的桿和套軸向平移。
股骨部件74和脛骨部件76分別連接于股骨和脛骨。莖桿96插入股骨和脛骨中以將股骨部件和脛骨部件固定于骨頭上。這些莖桿的長度和厚度可以根據(jù)所需要的固定程度、骨頭的尺寸和骨頭中骨髓腔的尺寸進行調整。
現(xiàn)在參照圖6，圖6是圖5中實施例的剖開立體圖。該剖開立體圖沿著股骨髁之間的矢面取得。圖6示出了套78里的銷80。套78與插入桿套102的桿100相連。桿套102 連接于脛骨基座86。桿100可以相對于桿套102軸向旋轉和軸向平移。銷套78 (因此銷 80)可以相對于脛骨部件76軸向旋轉和軸向平移。旋轉和平移允許股骨部件74軸向旋轉和Α/P平移。Α/P平移可以由髁表面來完成，髁表面具有曲度且旋轉中心位于銷80之外。當股骨部件74旋轉時，襯套106阻止過度伸展，這樣膝蓋就不會過度伸展。
現(xiàn)在參照圖7，圖7是圖5中實施例的側視圖。銷80位于膝蓋70的中心的后方。 髁92上的曲線110與股骨部件74的旋轉中心，即銷80，是偏心的。當膝蓋彎曲時，銷80相對于脛骨部件76軸向旋轉和軸向平移。
現(xiàn)在參照圖8，圖8是圖7中實施例的剖開立體圖。該剖開立體圖沿著與圖6剖開立體圖相同的矢面取得。該剖開立體圖示出了鉸接膝蓋70的桿100和桿套102。桿100 的大頭部分106將桿100固定于股骨部件74，從而，當桿100插入桿套102中時，股骨部件 74相對于脛骨部件76對準并保持在原處。桿100和銷套78可以旋轉并軸向平移，而不會使股骨部件74從脛骨基座86中脫位。
現(xiàn)在參照圖9和10，這些圖示出了脛骨插入物120的視圖。圖9是脛骨插入物120 的一個實施例的等軸視圖，圖10是圖9中脛骨插入物120的頂視圖。脛骨插入物120包括用于從脛骨基座或股骨部件接收所述桿的桿孔124。支承面128上的方向線126顯示了股骨部件在脛骨插入物120上接合的痕跡線。當股骨部件在插入物120上旋轉時，在線126 上的位置向后移動。脛骨插入物120的后部傾斜以使股骨部件軸向旋轉和向后平移。脛骨插入物120與髁的曲面一起，引起股骨部件的Α/P平移和軸向旋轉?！?br> 現(xiàn)在參照圖11，圖11是鉸接膝蓋的股骨部件130的實施例的側視圖。髁131的曲面包括第一遠心端部分132，其具有第一旋轉中心134 ;第二后端部分136，其具有與銷孔140同心的第二旋轉中心138 ;第三近心端部分142，其具有第三旋轉中心144。旋轉中心134和144偏心于銷孔140。當膝蓋旋轉時，股骨部件130和脛骨插入物之間的接觸點產生垂直于股骨部件130并與那部分曲面的旋轉中心對準的力。當接觸點位于曲面的遠心端部分，垂直力指向旋轉中心134。在遠心端部分132和后端部分136之間的交界處，垂直力與旋轉中心134和138共線。類似地，在后端部分136和近心端部分142的交界處，垂直力與旋轉中心138和144共線。因此，在旋轉過程中接觸點不會跳躍而是平滑移動。
曲面的偏心使接觸點處的側向力得以控制軸向旋轉和Α/P平移。因為所述力與脛骨和股骨表面垂直，接觸點處的反作用力引發(fā)Α/P運動和軸向旋轉。鉸接膝蓋的銷、套、桿允許股骨部件130相對于脛骨部件平移和旋轉。
現(xiàn)在參照圖12-23，這些圖示出了鉸接膝蓋的實施例處于不同彎曲角度時的側視圖和等軸視圖。圖12和13分別是鉸接膝蓋的實施例伸直時的側視圖和等軸視圖。位于銷軸線前方的接觸點150是股骨部件152和脛骨部件154之間的接觸點。脛骨部件在接觸點 150處向后遠心端傾斜，這樣，產生了試圖將股骨部件向后推的反作用接觸力。圖13示出了股骨部件152伸直時的位置。
現(xiàn)在參照圖14和15，圖14、15分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲20度時的側視圖和等軸視圖。當膝蓋彎曲時，接觸點150向后移動。此外，如圖15所示，股骨部件152相對于脛骨部件154發(fā)生了旋轉。軸向旋轉是由作用在內髁和外髁的反作用力所產生的力矩之差驅使的。
現(xiàn)在參照圖16和17。圖16、17分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲40度時的側視圖和等軸視圖。接觸點150已向后移動，股骨部件已繼續(xù)軸向旋轉。接觸點的變化顯示了當膝蓋旋轉時股骨部件的Α/P平移。膝蓋彎曲的初期，大部分運動是軸向旋轉，只發(fā)生了一些A/ P平移。這種“后滾”和旋轉與正常的關節(jié)運動相似。這些運動由脛骨部件和股骨部件的形狀所驅使。這將作用于膝蓋骨的剪切力減到最小，否則作用于膝蓋骨的剪切力可能會試圖迫使股骨部件做出這些運動。膝蓋骨處剪切力的產生可能會引起疼痛和修復失敗。
當髁的曲面從遠心端偏心部分過渡到后端同心部分時，這已參照圖11討論過，接觸力150指向銷孔的中心。
現(xiàn)在參照圖18和19。圖18和19分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲90度時的側視圖和等軸視圖。在同心部分繼續(xù)彎曲時，Α/P平移和軸向旋轉停止。到銷孔中心的距離保持不變，因為髁后端部分的曲率中心和銷孔同心。
現(xiàn)在參照圖20和21，圖20和21分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲120度時的側視圖和等軸視圖。當髁的曲面從后端同心部分過渡到近心端偏心部分時，這已參照圖11討論過，接觸力150指向銷孔中心。隨著接觸力150移到銷孔中心的后方，從接觸點到銷孔中心的距離減小。
現(xiàn)在參照圖22和23，圖22和23分別是圖12中鉸接膝蓋彎曲150度時的側視圖和等軸視圖。當鉸接膝蓋繼續(xù)旋轉，接觸力通常引發(fā)Α/P平移和少量的軸向旋轉。這再次與正常的膝蓋運動大體一致。這個實施例描述了由脛骨部件154和股骨部件152的表面特征所驅使的Α/P平移和軸向旋轉，其他的實施例可以使用其他的方法來實現(xiàn)這些運動。
更多的實施例通常試圖控制股骨部件和脛骨部件之間的側向力。例如，髁上的側向力之差可以引發(fā)運動。另外，在控制作用在另一側上的力時將作用在一側的側向力保持在很小或零可以控制軸向旋轉。為產生更大的旋轉，力可以方向相反以增加軸向旋轉量。由于旋轉是由力矩控制的，另一個控制旋轉的方法是控制力臂。
另一個實施例與相應的股骨關節(jié)表面的脛骨關節(jié)可以產生的接觸點偏離于與橫向軸鉸銷垂直的平面。通常，所述平面延伸通過內/外和/或外/內方向延伸。當膝蓋在其運動范圍內運動時，相應的關節(jié)接合幾何形狀保持平行于相同的平面或偏離相同的平面， 以產生在關節(jié)運動范圍內的全程、部分和/或不同范圍的軸向旋轉。
在另一個實施例中，股骨內髁或外髁的相對于橫向鉸銷的位置關節(jié)面的同心的矢面曲面和相反股骨髁的關節(jié)面可以具有相對鉸銷位置的偏心矢面曲面。通過一定范圍的運動，這改變了或至少部分地改變了與脛骨關節(jié)的內/外或外/內的接觸點。脛骨關節(jié)面對 應于股骨曲面并引發(fā)在關節(jié)運動范圍內的全程、部分和/或不同范圍的軸向旋轉。
可替代地，內髁或外髁的相對于橫向鉸銷的位置關節(jié)面的同心的矢面曲面和相反髁的相對于鉸銷的位置關節(jié)面的偏心矢面曲面可以引起所述運動。脛骨關節(jié)面對應于股骨曲面，在該曲面處，相應的內側或外側的偏心段遵循與多個彎曲角度和相應的接觸點相關的運動預置路徑。在圍繞脛骨桿/套軸線和相應的內側或外側同心段的軸向旋轉的過程中，這些接觸點的徑向平移遵循與多個彎曲角度和相應的接觸點圍繞脛骨桿/套的軸的軸向旋轉運動相關的預置路徑。這引發(fā)在關節(jié)運動范圍內的全程、部分和/或不同范圍的軸向旋轉。
另一個實施例包含股骨假體，其內側和外側關節(jié)髁部分都具有相對于橫向軸銷的位置的偏心矢面曲面。具有相應的關節(jié)幾何形狀的脛骨插入物，即隨著股骨關節(jié)上的偏心接觸點的平移而前傾和/或后傾，在內/外或外/內方向上改變從而引發(fā)在關節(jié)運動范圍內的全程、部分和/或不同范圍的軸向旋轉。
在另一個實施例中，內髁或外髁的關節(jié)面在相對于橫向軸銷的位置的同心的矢面曲面和相反髁的關節(jié)面可以具有相對鉸銷的位置的偏心矢面曲面。脛骨關節(jié)面對應于股骨曲面，在該曲面處，相應的內側或外側偏心段遵循與多個彎曲角度和相應的接觸點的運動相關的預置路徑，這些接觸點在圍繞脛骨桿/套軸線軸向旋轉的過程中徑向平移。相應的內側或外側同心段遵循與多個彎曲角度和相應接觸點在圍繞脛骨桿/套的軸線的軸向旋轉的過程中的運動相關的預置的傾斜和/或下降路徑，這引發(fā)在關節(jié)運動范圍內的全程、 部分和/或不同范圍的軸向旋轉。
可替代地，股骨假體的內側和外側關節(jié)髁部分都具有相對于橫向銷的位置的同心的矢面曲面。具有相應的關節(jié)幾何形狀的脛骨插入物，或者傾斜和/或下降，形成相對于股骨關節(jié)面軸向旋轉的路徑。平移/旋轉自由度允許橫向銷旋轉和平移股骨假體。
現(xiàn)在參照圖24-41，這些圖示出了鉸接膝蓋的一個實施例處于不同彎曲角度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。圖24-26分別是鉸接膝蓋的一個實施例伸直時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180相對于脛骨部件184圍繞銷182旋轉。接觸區(qū)域200示出了脛骨插入物186可能與股骨部件180接觸的區(qū)域。圖24-41中的接觸區(qū)域200示出了股骨部件180如何沿著脛骨插入物186旋轉和平移。
現(xiàn)在參照圖27-29，圖27-29分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲20度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180繼續(xù)相對于脛骨部件184圍繞銷182旋轉。接觸區(qū)域200，尤其是外側接觸區(qū)域，已向后滾動。外側接觸區(qū)域的向后滾動對應于股骨部件180相對于脛骨部件184的軸向旋轉。
現(xiàn)在參照圖30-32，圖30-32分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲40度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180相對于脛骨部件184繼續(xù)圍繞銷182旋轉。接觸區(qū)域200已繼續(xù)向后滾動，外側接觸區(qū)域再次相對于內髁向后方平移的更遠。這對應于更大程度的軸向旋轉。
現(xiàn)在參照圖33-35，圖33_35分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲90度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180相對于脛骨部件184繼續(xù)圍繞銷182旋轉。從彎曲40度到彎曲90度，在旋轉在曲面的同心部分段繼續(xù)進行時，旋轉和平移被最小化。
現(xiàn)在參照圖36-38，圖36_38分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲120度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180相對于脛骨部件184繼續(xù)圍繞銷182旋轉。類似于從40度到90度的彎曲，從彎曲90度到彎曲120度，旋轉在曲面的同心部分段繼續(xù)進行時，旋轉和平移被最小化。
現(xiàn)在參照圖39-41，圖39-41分別是圖27中鉸接膝蓋彎曲150度時的側視圖、等軸視圖和頂視圖。股骨部件180相對于脛骨部件184繼續(xù)圍繞銷182旋轉。隨著彎曲從120 度繼續(xù)進行到150度，接觸區(qū)域200發(fā)生平移，且只有很小量的軸向旋轉。
因此，當膝蓋彎曲時，所述旋轉允許膝蓋骨沿著膝蓋骨溝滑動而不產生作用于膝蓋骨的力。此外，能夠進行近似自然運動的鉸接膝蓋不會產生作用于軟組織的力。這有助于保留初始被手術損傷的軟組織。另外，一些軟組織在手術中已經(jīng)被移除，因此，殘留軟組織必須進行更大強度的工作以完成任務。減小施加于軟組織上的力能夠減少術后腫脹、疼痛和作用于軟組織上的附加應力。
從上述內容可以看出本發(fā)明的若干優(yōu)點已經(jīng)實現(xiàn)和達到。
所選擇并描述的實施例只是為了最好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，以允許本領域的技術人員以多種實施方式和針對特定用途的多種改變來最好地利用本發(fā)明。
由于在不脫離本發(fā)明范 圍的情況下，可對本說明書中描述和圖示的方法和結構進行多種改變，所有包含在上述描述中或由附圖所示的內容應當解釋為闡釋性而非限制性的。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應當受限于任何以上描述的示例性實施例中的任何一個， 而是應當僅根據(jù)下面所附的權利要求及其等同物來限定。
權利要求
1. 一種鉸接膝蓋假體，包括 a.脛骨部件，設置成與脛骨相連，脛骨部件具有支承面；以及 b.股骨部件，設置成鉸接于脛骨部件并且相對于脛骨部件旋轉，股骨部件包括 1.內髁；以及 .外髁，內髁和外髁具有矢面曲面，設置成引發(fā)在脛骨部件的支承面上的軸向旋轉。
2.權利要求1的鉸接膝蓋假體，其中，內髁和外髁具有多個偏心矢面曲面，設置成在脛骨部件的支承面上旋轉。
3.權利要求1或2的鉸接膝蓋假體，其中，脛骨部件的支承面設置成具有前部和后部，支承面的后部的一部分設置成引導股骨部件的內外髁以使股骨部件和脛骨部件之間的接觸點在前/后方向平移并且軸向旋轉。
4.權利要求1-3之一的鉸接膝蓋假體，還包括軸鉸銷，該軸鉸銷橫向位于內外髁之間，偏心矢面曲面具有不與軸鉸銷對準的旋轉中心。
5.權利要求1-4之一的鉸接膝蓋假體，還包括設置成從脛骨部件延伸至股骨部件的桿，該桿的近心端部分設置成與軸鉸銷相連。
6.權利要求1-5之一的鉸接膝蓋假體，其中，內髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心不與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準，其中，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
7.權利要求1-6之一的鉸接膝蓋假體，其中，內髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準，其中，內外髁指引股骨部件相對與脛骨部件的前/后平移。
8.權利要求1-7之一的鉸接膝蓋假體，其中，股骨部件的內髁還包括同心的矢面曲面，其中，內髁的同心的矢面曲面的旋轉中心不與外髁的偏心矢面曲面的一部分的旋轉中心對準，其中，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
9.權利要求2的鉸接膝蓋假體，其中，內髁的第一偏心矢面曲面的旋轉中心不與外髁的第一偏心矢面曲面的旋轉中心對準，其中，當在第一偏心矢面曲面與脛骨部件接觸時，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉和前/后平移，以及 內髁的第二偏心矢面曲面的旋轉中心與外髁的第二偏心矢面曲面的旋轉中心對準，其中，當?shù)诙氖该媲媾c脛骨部件接觸時，內外髁指引股骨部件相對于脛骨部件的前/后平移。
10.權利要求5的鉸接膝蓋假體，還包括用于接收桿的套，該套設置成允許股骨部件相對于脛骨部件的軸向旋轉。
全文摘要
本發(fā)明涉及解剖學運動鉸接假體，特別是一種包括脛骨部件(16)和股骨部件(14)的鉸接膝蓋假體(10)。脛骨部件(16)設置成與脛骨相連。所述脛骨部件具有支承面(128)。股骨部件(14)設置成鉸接于脛骨部件(16)并且相對于脛骨部件(16)旋轉。股骨部件(14)包括內髁(30)和外髁(32)。所述內外髁(30和32)具有偏心矢面曲面(50)，設置成在脛骨部件(16)的支承面(128)上滾動和平移。提供了一種使鉸接膝蓋(10)在彎曲范圍內旋轉的方法。該方法將股骨部件(14)固定連接到脛骨部件(16)。當鉸接膝蓋(10)彎曲時，引發(fā)股骨部件(14)相對于脛骨部件(16)的軸向旋轉。
文檔編號A61F2/38GK103006355SQ20121047106
公開日2013年4月3日 申請日期2007年6月30日 優(yōu)先權日2006年6月30日
發(fā)明者R.小迪斯, P.小克拉布特里, J.尼爾森 申請人:史密夫和內修有限公司