[发明专利]交叉型置换人造膝

说明书

本发明涉及交叉型置换人造膝。一种膝关节假体能够在伸展位置与屈曲位置之间移动。膝关节假体包括：股骨构件，其构造成安装至股骨；胫骨构件，其构造成安装至胫骨；柱，其固定地连接至股骨构件和胫骨构件中的一个；以及仿形凹部，其被限定在股骨构件和胫骨构件中的另一个上，仿形凹部构造成在膝关节假体的伸展位置或屈曲位置中由柱接合。膝关节假体还可包括人造韧带，人造韧带在股骨构件与胫骨构件之间延伸。柱和韧带模仿ACL和PCL中的一个。

技术领域

本发明大体上涉及用于全膝置换体(TKR)的人造膝假体，且更特别地涉及一种具有人造的前交叉韧带(ACL)和/或后交叉韧带(PCL)的膝关节假体。

背景技术

如在授予Garino的美国专利申请公布No. 2017/0252173(其通过引用而全部地且出于所有目的而结合在本文中)中所描述的那样，假体膝大体上包括三个主要构件：股骨构件(图1A和1B)，其附接至股骨的远侧端；胫骨构件(图2A和2B)，其被植入到胫骨的近侧端上；以及关节插入件(图3A和3B)，其安装到胫骨构件上并提供用于股骨构件的摩擦表面。构件设计成在膝的整个运动范围内模拟人类膝的关节和相关联的机械结构。构件大体上以具有不同尺寸(在图1A至3B中被标识为尺寸A-H和J-T)的多种形状来提供，使得医师能够取决于患者的具体解剖体来选择构件的最佳组合。膝的大小和形状取决于包括患者的年龄、性别和大小的多种因素。因此，相当大存量的构件大体上为可用的，使得可针对患者来定制假体膝。

在利用TKR进行的常规膝构建的疗程期间，在所有情况中的绝大多数情况下且取决于所选择的TKR设计，移除ACL，患者的PCL被保留，或者利用一些机构来替换PCL以置换PCL丧失的功能。甚至当PCL被保留时，通常在外科手术期间必须切除或部分地切除PCL的部分，以辅助平衡膝置换体。当PCL被完全移除时，PCL由柱和仿形部(cam)的机构替换。

TKR大体上包括股骨构件10、胫骨构件16和关节插入件22，关节插入件22存在于胫骨构件16的顶部安装部分20上，以用于与股骨构件10对接。参考图1A、1B、3A和3B，提供了柱和仿形部的机构的典型设计的图示。关节插入件22包括突出到股骨构件10的开口12中的延伸部24。具有向上凸出的壁的盒11形成于股骨构件10的内侧上，且包括与开口12相交的内部区域。延伸部24包括后表面25，后表面25旨在当关节屈曲时与开口12的后表面14成摩擦接触。当延伸部24压靠着股骨构件10中的开口12的后表面14时产生的阻力旨在模拟将由健康的后交叉韧带(PCL)产生的阻力。

已制造通过在延伸部24的前表面与开口12的前表面之间形成仿形表面而部分地置换ACL的功能的仿形部和柱的机构；然而，该解决方案仅提供ACL的部分替换，这是因为延伸部24的前侧最多能够仅在0至20的屈曲度之间接触开口的前侧。

另一解决方案是利用缆线类的材料(诸如在美国专利No 5935133(其内容通过引用而结合在本文中)中公开的材料)来将股骨构件与胫骨构件连接。但是该人造材料典型地仅用于置换PCL而不是ACL。

在解剖学上正确的置换的缺乏可造成具有与初始膝相比而降低的功能性的TKR。这可在外科手术之后的物理治疗期间形成困难，以及限制患者的针对参加治疗之后的身体活动的能力或期望。事实上，所有的现代全膝置换体都牺牲了ACL或利用粗制的仿形部和柱的机构来不适当地替换ACL，因此致使重建膝具有与缺少ACL的膝的运动学性质类似的运动学性质。因此正常膝的运动学性质依然难以达到。另外，ACL与PCL(其共同驱动正常的膝的运动学性质)之间的恰当的相互作用的缺乏致使TKR重建达不到产生用于患者的相对正常的膝。

考虑到膝关节的机械结构的复杂性和患者在外科手术之后适应于人造膝的难度，需要在解剖学上正确的膝置换体系统，其更精确地模拟之前由移除的韧带提供的弹性和支承。为了提供在解剖学上更加正确的TKR，复制由ACL和PCL二者提供的功能的假体实施例是合乎期望的。