专利名称：膝关节假体的制作方法
背景技术：
在适于胫股骨截肢术假体设备中，膝关节是特别重要的。除了提供机械强度和负载支撑之外，其也必须满足特定的功能性需求。一方面，当站立不动时和当行走时为站立腿阶段的腿时，其必须不能弯曲。另一方面，在为站立腿时的后续阶段中以及在弯曲腿的阶段中的动态行为必须是这样的，以致尽管失去了肌肉组织，仍能提供最自然的步态。根据患者现有的灵活性可以使用不同的系统。如果，例如对于虚弱的患者来说，考虑的首要因素是稳定性问题，然而对于更年轻的和更活跃的患者来说，应该尽可能地尝试满足他们对运动的需求。因此在市场上存在宽范围的产品，从简单铰接的关节到多轴的关节(多中心的关节)。但是这些关节也可配备附加的机械和电动机械组件，诸如机械锁、回动簧、水压制动器或甚至计算机控制的制动元件。
如研究表明，当相对于股骨的弯曲增加时，正常人膝关节的旋转瞬时中心通常朝向后部(背部)改变位置。因此，当提供整形外科的辅助设备时，应该尝试模仿该行为，其由在转动运动中由十字形韧带形成的关节头(joint square)的运动学进行解释。
在AT 393 620 B中，该关节头由两个圆形导引元件模仿。但是人膝关节的运动学是极其复杂的，并且将十字形韧带作为关节头的刚性杆的理想化观点(view)只是一种与真正行为的接近。
与此相对，对假体关节进行改进，以获得从后到前的旋转中心的移动，以便确保足够的安全性防止在腿的站立阶段时折叠。
发明内容
本发明的目的是创造一种假体膝关节，其尽可能在设计上简单并符合使用者的所有基本需求。
上述目的由下述结构获得，其中两个曲率变化的弓形导引元件在与大腿相连的第一主体中提供，与下肢相连的第二主体的螺栓或类似物结合入其中，并且一个导引元件的位置XP(φ)、YP(φ) 和另一导引元件的位置XQ(φ)、YQ(φ) 大致符合下述等式XP(φ)＝A1×φ5+B1×φ4+C1×φ3+D1×φ2+E1×φ-F1YP(φ)＝A2×φ5+B2×φ4+C2×φ3+D2×φ2+E2×φ-F2XQ(φ)＝A3×φ5+B3×φ4+C3×φ3+D3×φ2+E3×φ-F3YQ(φ)＝A4×φ5+B4×φ4+C4×φ3+D4×φ2+E4×φ-F4其中膝关节的偏转角φ用弧度指示。
在该情况下可以假设系数为负数。
根据本发明的膝关节假体，旋转瞬时中心的移动是首要需求。上述导引元件以这样的方式设计，即它们不描绘圆形轨迹。因此，不形成翻转的关节头。
上面给出的等式系数可用于满足个体需求。在试验中测试的一个膝关节假体中，一个导引元件的位置XP(φ)、YP(φ)和另一导引元件的位置XQ(φ)和YQ(φ)大致符合下述等式XP(φ)＝2,5468φ5-13,3577φ4+27,2734φ3-25,0789φ2-14,3902φ-0,0195YP(φ)＝-2,0355φ5+8,4168φ4-1 1,4013φ3+0,3239φ2+5,5098φ-0,0201XQ(φ)＝2,6774φ5-12,9957φ4+21,7884φ3-24,8599φ2+15,9312φ-0,0179YQ(φ)＝-1,8306φ5+6,7402φ4-10,9995φ3+15,3202φ2+5,5433φ-30,3853在本发明的特别容易制备的目的性实施例中，上述第一主体被安装有螺栓及带有下肢连接的第二主体的导引元件以叉形方式围绕接合。
如果安装有螺栓或类似物并与下肢连接的第二主体被带有下肢连接的封盖以叉形方式围绕接合是进一步有利的，由此封盖以可分离的方式连接到第一主体。
采用上述的实施例，膝关节假体可被容易拆卸成独立的组件。结果，获得了膝关节假体的运动学的独立但是简单的配置的的可能性，以及其适应对胫股骨截肢术患者的假体设备需求的可能性。
在本发明的结构中，进一步的目的设想还有沿螺栓或类似物大致平行延伸的至少一个螺钉构成的可拆卸连接。
另外，上述封盖也可设置在位于第一主体上的板上。
基于附图所示的实施例，此后对本发明进行更详细的描述，但并不局限于该例子。
图1是根据本发明的膝关节假体的图解视图；图2是根据本发明的移开封盖的膝关节假体的分解视图；图3同样是具有移开封盖和拆下第二主体的膝关节假体的分解视图；图4是放入坐标系统的第一主体的图解剖面。
具体实施例方式
根据附图，特别是图1-3，根据本发明的膝关节假体包括与大腿相连的第一主体1，以及与下肢相连的第二主体2。两个弓形的导引元件3和4设置在第一主体1内，其路径基于图4进行解释。
螺栓6和7通过轴承5在导引元件3和4中进行导引，其中只示出一个轴承。螺栓6的轴承5保持在主体2的孔8内，以及螺栓7的轴承5保持在主体2的孔9内。因此轴承5与孔8和9形成螺栓6和7的装配。主体2具有连接到下肢或其假体的为截去尖端金字塔形状的连接件10。
在装配的状态下，主体2围绕主体1接合。因此两个主体1和2必要地在相反方向进行导引。
由第一和第二主体形成的单元由封盖11以叉形方式围绕接合，其具有连接到大腿或其假体的为截去尖端金字塔形状的连接件12。封盖11和第一主体1通过至少一螺钉13彼此连接。为了提供部分1和11的可拆卸连接，在其上设置位于封盖11和第一主体1上的板14。上述板14通过螺钉15连接到封盖11。
图4示出了导引元件3和4的路径。在该情况下，适于螺钉13的孔13′位于前面，处于如图所示的膝关节假体使用的位置。在权利要求1和权利要求2特征部分中确定的位置XP(φ)、YP(φ)、XQ(φ)、YQ(φ)分别涉及导引元件3和4的中线p和q。坐标系的原点重定位在中线p的前端部。
在本发明的结构中，各种改变都是可能的，并且导引元件的系数可适于满足个体需求。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种膝关节假体，具有与大腿相连的第一主体(1)以及与下肢相连的第二主体(2)，其以叉形方式围绕所述第一主体(1)接合，由此具有变化曲率的两个弓形导引元件(3，4)设置在所述第一主体(1)内，所述第二主体(2)的螺栓(6，7)或类似物结合入其中，其特征在于，在所述第一叉形主体(1)的每个腿部设置具有变化曲率的两个导引元件(3，4)，由此在每一情况下，所述第二主体(2)的螺栓(6，7)或类似物接合入每一所述导引元件(3，4)，并且所述第一导引元件(3)的位置XP(φ)、YP(φ)和另一所述导引元件(4)的位置XQ(φ)、YQ(φ)大致符合下述等式XP(φ)＝A1×φ5+B1×φ4+C1×φ3+D1×φ2+E1×φ-F1YP(φ)＝A2×φ5+B2×φ4+C2×φ3+D2×φ2+E2×φ-F2XQ(φ)＝A3×φ5+B3×φ4+C3×φ3+D3×φ2+E3×φ-F3YQ(φ)＝A4×φ5+B4×φ4+C4×φ3+D4×φ2+E4×φ-F4其中膝关节的偏转角φ用弧度指示。
2.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于所述第一导引元件(3)的位置XP(φ)、YP(φ)和另一所述导引元件(4)的位置XQ(φ)、YQ(φ)大致符合下述等式XP(φ)＝2,5468φ5-13,3577φ4+27,2734φ3-25,0789φ2-14,3902φ-0,0195YP(φ)＝-2,0355φ5+8,4168φ4-1 1,4013φ3+0,3239φ2+5,5098φ-0,0201XQ(φ)＝2,6774φ5-12,9957φ4+21,7884φ3-24,8599φ2+15,9312φ-0,0179YQ(φ)＝-1,8306φ5+6,7402φ4-10,9995φ3+15,3202φ2+5,5433φ-30,3853其中膝关节的偏转角φ用弧度指示。
3.根据权利要求1或2所述的膝关节假体，其特征在于由螺栓(6，7)或类似物的零件以叉形方式围绕接合上述第二主体(2)，以及用于下肢的连接件(10)由具有用于大腿的连接件(12)的封盖(11)以叉形方式围绕接合，由此所述封盖(11)以可分离的方式连接到所述第一主体(1)。
4.根据权利要求3所述的膝关节假体，其特征在于上述可拆卸连接由沿所述螺栓(6，7)等大致平行延伸的至少一个螺钉(13)构成。
5.根据权利要求4所述的膝关节假体，其特征在于上述板(14)设置成位于所述封盖(11)上和位于所述第一主体(1)上。
权利要求
1.一种膝关节假体，其特征在于两个曲率变化的弓形导引元件(3，4)提供在与大腿相连的第一主体(1)中，与下肢相连的第二主体(2)的螺栓(6，7)或类似物结合入其中，并且一个所述导引元件(3)的位置XP(φ)、YP(φ)和另一所述导引元件(4)的位置XQ(φ)、YQ(φ)大致符合下述等式XP(φ)＝A1xφ5+B1xφ4+C1xφ3+D1xφ2+E1xφ-F1YP(φ)＝A2xφ5+B2xφ4+C2xφ3+D2xφ2+E2xφ-F2XQ(φ)＝A3xφ5+B3xφ4+C3xφ3+D3xφ2+E3xφ-F3YQ(φ)＝A4xφ5+B4xφ4+C4xφ3+D4xφ2+E4xφ-F4其中膝关节的偏转角φ用弧度指示。
2.根据权利要求1所述的膝关节假体，其特征在于第一导引元件(3)的位置XP(φ)、YP(φ)和另一所述导引元件(4)的位置XQ(φ)、YQ(φ)大致符合下述等式XP(φ)＝2,5468φ5-13,3577φ4+27,2734φ3-25,0789φ2-14,3902φ-0,0195YP(φ)＝-2,0355φ5+8,4168φ4-11,4013φ3+0,3239φ2+5,5098φ-0,0201XQ(φ)＝2,6774φ5-12,9957φ4+21,7884φ3-24,8599φ2+15,9312φ-0,0179YQ(φ)＝-1,8306φ5+6,7402φ4-10,9995φ3+15,3202φ2+5,5433φ-30,3853
3.根据权利要求1或2所述的膝关节假体，其特征在于上述第一主体(1)被安装有螺栓(6，7)或类似物的所述第二主体(2)的导引元件(3，4)以叉形方式围绕接合。
4.根据权利要求3所述的膝关节假体，其特征在于上述第二主体(2)通过螺栓(6，7)或类似物的零件以叉形方式围绕接合，以及适于下肢的连接件(10)由具有适于大腿的连接件(12)的封盖(11)以叉形方式围绕接合，由此所述封盖(11)以可分离的方式连接到所述第一主体(1)。
5.根据权利要求4所述的膝关节假体，其特征在于上述可拆卸连接由沿所述螺栓(6，7)或类似物大致平行延伸的至少一个螺钉(13)构成。
6.根据权利要求5所述的膝关节假体，其特征在于设置上述板(14)使其位于所述封盖(11)和位于所述第一主体(1)上。
全文摘要
本发明涉及一种膝关节假体，其包括位于与大腿相连的第一主体(1)中的两个曲率变化的弓形导引元件(3，4)，与下肢相连的第二主体(2)的螺栓(6，7)或类似物结合入所述导引元件中。一个所述导引元件(3)的位置X
文档编号A61F2/60GK101027019SQ200480043646
公开日2007年8月29日 申请日期2004年12月2日 优先权日2004年7月23日
发明者约瑟夫·格拉芬格 申请人:约瑟夫·格拉芬格