[发明专利]膝面代换假体

说明书

本发明涉及一种包括一个配有锁定销的股骨构件和一个置于一个通过销或螺钉固定在胫骨上的金属托中的塑料胫骨的膝面代换假体。

可以用人造膝关节代替受伤的膝关节。在需要矫正高度变形的情况下，只能通过一个拉紧的双面机械连接机构来确保必须的运动。为此使用了各种分别铰接的轴向总假体。这种公知假体的缺点是：在取出碎骨片后，只用薄薄的一层人体组织即人皮覆盖大量的金属。另一个缺点是不能符合生理学地定位提供连接的支架，这可能导致假体松动。

如果提供绳索系统功能并限制两个表面的相对滑动的韧带系统是未受损伤的，则它只替代参与运动的表面是足够的。在这样的情况下，采用了所谓的“表面代换假体”。

在所谓的“表面代换假体”的情况下，只必须取出较少部分的骨头端。它们没有任何机械连接结构。

已知的表面代换假体的股骨构件包括位于髁上的两个滑动部一个与金属托组合在一起的塑性体与上述髁相对地安装在胫骨上。

股骨构件主要包括两个如菲克在本世纪初提出的大致平行的滚珠，这种结构在技术文献中被称为所谓的“菲克”原理。这些滚珠的形状近似于椭圆球，并且基体曲线的中心位于一条螺旋形的所谓渐开线上。这确保了：根据屈伸膝盖时的膝关节部分而将两块骨头牢固地连接在一起。

大多数已知膝盖假体的股骨构件是与为单个髁而设计的假体相对应的假体的镜面对称复制品，但是它无法适应于膝盖的正常三维运动。

已知的膝盖假体的一个重要部件具有一个致使构件相对滑动的平面对置件，而这损坏了膝关节的稳定性。同时，弯曲的股骨构件和该平面之间的单点连接造成塑料胫骨构件的过度摩损。

在已知的解决方案中，对置部件是呈槽形的塑料件，但是因其几何形状的缘故，它不允许端部转动。因此，在假体和骨头之间产生了转动应力，这可能造成假体构件的错位。为克服这一缺点，通过一个位于金属托中的可转动的塑料插入件如转动座确保了上述转动。在这种情况下，由瓦尔德玛·林克制成的假体可能因为人体的连接组织而阻碍转动，这使人感觉到疼痛。限制运动并传递力的锁销可能造成在其最终位置上、在骨头边界处的错位。

例如，通过采用在CH66555、UK2150441、UK2219942、US4659331、US4714473、US4731086的专利说明书中所述的固定程序就可以消除错位。

在最常见的假体中，在对置件的弧矢平面内的槽的深度基本上是不变的。这样的解决方案在DE2550774的专利说明书中有所记载。此实施例的缺点是：膝盖可能在伸腿时向后扭转。

已知的上述膝盖假体的公有缺点是：不可能毫无困难地确保在人类正常生活中所必需的运动。同时，构件的运动或摩擦可能导致很快地发生磨损或假体的结构松动。

本发明的目的是构造一种用于代替人体膝关节的表面的假体，它包括用于通过相对滑动和滚动而实现膝关节的理想功能所必需的正常运动的构件。

在制造本发明的膝盖假体时，先假定：已经根据活动的需要而研制出了人体关节和动物关节，并且它们的最终形状确保了实现关节的理想功能。

因此，本发明的实质是形成参与运动的假体的表面形状，这明显有别于目前已知的和已获得专利的膝面代换假体。

本发明基于这样的认识(这已经得到了三维分析的支持)：在机械领域中公知的“刚性体的球面运动”必须通过新型假体来实现。

本发明的目的是通过这样一种膝面代换假体实现的，即它包括一个配有锁定销的股骨构件和一个置于一个通过螺钉或销固定在胫骨上的金属托内的塑料胫骨构件，其中，其运动由锥面决定的股骨构件的外表面由参与运动的对数螺旋母线构成，而其内表面对应于锥形螺旋母线。

在本发明膝面代换假体的一个优选实施例中，在外表面的情况下，其走向沿着股骨构件的基体的圆弧(弧段)垂直于对数螺旋母线成形，而在内表面的情况下，可沿锥形螺旋母线转动地且根据人体膝关节的局部弧度地形成了所述圆弧。

在本发明的膝面代换假体的另一个优选实施例中，胫骨构件的表面配有槽形凹口，此槽形凹口的外弧表面是根据股骨构件的对数螺旋母线的滚落段形成的，而其内表面的表面对应于股骨构件的锥形螺旋母线的滚落段。

在本发明的又一个膝面代换假体的优选实施例中，胫骨构件的槽形曲面高于股骨构件的曲面。

以下将参见附图来举例描述本发明的膝面代换假体，其中：

图1表示本发明的膝面代换假体的不等角投影图；

图2表示如图1所示的膝面代换假体的股骨构件的不等角投影图，它示出了外表面和内表面的母线；

图3表示如图2所示的股骨构件的后视图，它示出了圆弧段；