铰接的整形外科假体的制作方法

专利名称：铰接的整形外科假体的制作方法
技术领域：
本公开通常涉及 外禾 体，更具体地涉^J^节假体。特别地，本公 开涉及铰接的整形外鄉体。 背景駄
自然人的膝盖运动(例如，弯曲刺申展)包括^l骨和胫骨的运动。具体
的，在弯曲和牵伸期间，鄉骨的远端和胫骨的近端相w彼jthM过一系列复杂 的运动用关节连接。损害(例如外伤)離病可使骨、关节软骨和膝盖的韧带 恶化，这最齡影响天生膝盖对这种方式活动的能力。结果，已经研发出膝关
节假体并可手术flA到大腿骨和胫骨准备好的^。
用于全膝置换的典M关节假体例如包括连接患者胫骨的胫骨组件劍5骨 盘，连接患者大腿骨的股骨组件，以及定位在蹄盘和股骨组件间的支承组件， 该 组#^括容纳股骨组件髁的支，面。然而当患者的侧副韧带己经损害 離其他方面不能给膝盖提供足够的支持和固定时，贝iJ会舰约束的膝关节假 体。 一种这样的约束膝关节假体是铰接的膝关节假体，其典型地包括将股骨组 件连接到一个或两个支承组件以及胫骨组件的铰接机构以便约束膝关节假体的 组件荆每它们机械:to^接在一起。同样地，铰接的膝关节假体典型地发挥作用 以便M31该铰接将大量的关节负载从大腿骨传递给胫骨。可选的，该支承可发 挥作用以便将施加的负载纖骨组W专齢胫骨组件。舰 >或消除需要的 铰接机构来支持负载的转移，铰接机构可首要直接地鹏稳定性。

发明内容
本发明包含一个或多个在附n权禾腰求中所列举的特征或下面的特征或是
它们的组合
根据本公开的一个方面，雜的麟节假体包括被构造雌接大腿骨并包 含具有其内形皿槽的主体的股骨组件，被构造成连接胫骨和界定腔的胫骨组 件，以及定位在股骨组件和胫骨组件之间的支承组件。麟节的铰接套件包括 活塞和铰接钉。将该铰接钉构誠接收于胫骨组件的腔内并腿过在活塞上和股骨组件的狭槽上形成的钻孔来接收该铰接钉。
作为说明，顿组件包括孔并且ffiil顿组件的子L^接收活塞。作为进一 步说明，狭槽可形成于股骨组件的第一側避而第二狭槽可形成于股骨组件的第 二侧壁。第一和第二侧壁彼此空间间隔并且ffi31第一和第二狭槽的每一个来接
收铰接钉。此外，活塞可包括头部和连接该头部的杆，使得M:活塞的头部形
成活塞钻孔，并且活塞的头部定位在股骨组件的第一和第二侧壁之间。
作为说明，铰接钉、股骨组件和活塞的每一个可由金属制造而，组件可 由聚^t/带腊。铰接套件的聚^/，可连接该钉并定位在钉和股骨组件部分 或顶幢之间，界定出狭槽。
为了封盖该狭槽，可提供,股骨组件的槽盖。
作为说明，该狭槽通常可以是直的或者可以是弯曲的。狭槽的后端可定位 在比狭槽M高的位置。
根据本公开的另一方面，铰接膝关节假体包括被构造成连接大腿骨并包含 其内形成狭槽的股骨组件，被构造成连接胫骨的胫骨组件，以及定位在股骨组 件和胫骨组件之间的支承组件。假体的铰接套件包括通舰骨组件的狭槽接收 的铰接钉。
作为说明，该狭槽可以是弯曲的。同样地，狭槽的曲率跟随股骨组件的髁
部件的曲率。可选的，该狭槽通常可以M的。
作为进一步说明，该铰接套件可包括其内形成钻孔的活塞，使得通过该钻 孔接收该铰接钉。该活塞可包括界定钻孔的头部和连接该头部并接收于胫骨组
件狭长腔内的杆。该活塞可通过在支承组件上形成的孑L^接收。
可选的，，组件可包括定位在，的中间支,面和侧，表面之间的 脊。同样地，该铰接钉可舰在脊上形成的钻孔进行接收。作为进一步说明， 股骨组件可包括形成界定狭槽的第一侧壁和形成界定第二狭槽的第二侧壁，使 得支承组件的脊定位在股骨组件的第一和第二侧壁之间-可将股骨组件和支承 组件构造淑目对于胫骨组件围 31胫骨组件杆的轴共同旋转。
根据本公开的另一方面，在第一骨和第二骨之间容纳关节连接的铰^^体 关节包括被构造成连接第"^t的第一组件和被构造成连接第二骨的第二组件。 第一组件包括形成界定狭槽的主体。关节的支承组件定位在第一和第二组件之 间，并且关节的铰接套f^括接收于第一组件槽内的铰接钉。
基于考虑下面作为目前所知执行本公开最佳模式的说明性实施例的详细说 明和附图，本公开的上面和其他特tW本领域的M人员来说将是显然的。


详细的说明特别参考附图，其中
图1是铰接麟节假体的，透视图2是图1铰接 节假体的局部剖面侧视图，虚像显^接膝关节假体
股骨组件的运动；
图3是另1接麟节假体的局部剖面侧视亂 图4是又"^接麟节假体的，透视图； 图5是图4铰接麟节假体的局部剖面侧视亂 图6是另"^^接 ^节假体的5>^透视图7是图4和5的铰接麟节假体的顶部剖面图，包括将股骨组件和铰接
的膝关节假体支承组件连接在1的離钉套件；
图8是另H^接麟节假体的顶部剖面图，包括可选的铰接钉套件；以及 图9是具有狭槽的股骨组件的图蝌见图，该狭槽形成于股骨组件的侧壁内
并跟随股骨组件外部職面的曲率。
具体实施例方式
虽然本公开的思想可有各种修改和备选形式，但劍昔助于附图中及下翻每 详细描述的示例来显示其特定的典型实施例。然而，应当理解的是并一瞎本公 开限定到所公布的特定形式，而是相反，在由附加权利要求所定义的本发明精 神和范围内，本发明涵盖所有的修改、等同以及备选方案。
参看图1和2，铰接的假体设备，作为说明，铰接的膝关节假体10包括 股骨组件12，铰接套件14, ^c组件16和胫骨组件皿18。如下面将更详细 讨论的，铰接套件14枢转i&^接股骨组件12并接收于S操盘18中，以便稳 定股骨组件12和支承组件16之间的相对运动。财卜，铰接套件14通过股骨 组件12狭长的弓i导槽20进行接收以便弓l导股骨组件12相对于絲组件16和 皿组件18的运动。股骨组件12按槽20和铰接套件14引导的这种运动提供 了膝关节假体10在弯曲和伸展位置之间的运动期间更均匀地分散重量负载使 其纖骨组件12離絲组件16到月操盘18。
fM参看图l和2，胫骨盘18包括从其上延伸出杆32的平台30。胫骨杆 32被构造成可iLAJ隨者胫骨准备好的糊(未显示)。穿过平台30并在胫骨 盘18的杆32内形，骨盘18的狭长圆，34。戶;m明的支承组件16包括大 致平坦的底部表面36, 构皿停留在平台30的大致平坦的顶部表面38上。 作为说明，M组件16相对于胫骨盘18围绕穿，骨盘18的狭长圆柱腔34 走向的轴40可进行旋转。
魏组件16进一步包括侧^^面42和中间5^面44。将支棘面 42， 44构造成分别与股骨组件12的侧職面52和中间職面54进行关节连 接，如下面戶形寸论的。絲组件16进一步界魏过顿组件16的主体延伸的 孔離60。作为说明，槽60定位在支承组件16的 ^面42， 44之间，并 被构造成与胫骨盘18的圆柱腔34对齐。槽60可、胸地接收一部膽接套件 14，如下面将更详细讨论。作为说明，^^接套件14和槽60的形状律喊防止 铰接套件14相对于録组件16围绕图1所示的轴40进行轴向旋转。同样地， 铰接套件14和，组件16相对于胫骨盘18围绕轴40共同旋转。如下面进一 步戶M寸论的，铰接套件14这样连接股骨组件12，使得股骨组件12还能够与铰 接组件14和M组件16 —起围绕轴40旋转。
将股骨组件12构造成可植入到患者; 骨准备好的末端(未显示)，并将 其构皿仿效患者天生股骨踝的结构(未显示)。同样地，股骨组件12包括主 体56，该主体具有一对空间间隔的侧和中间踝部件58，其每一*括各自的 侧,面52,和形成与支承16关节连接的中间踝表面54。这些外、弯曲表面 52， 54每一伟括弯曲段S1， S2和S3，每一销曲段分别具有半径Rl， R2 和R3，例如参考图9中类似股骨组件312的图l 所示。这些段形成光滑的表 面，其中在临職面段之间的界面处的報具有相同的切线。同样地，能以模 仿天生大腿骨踝的方式(例如，弯曲)来构造侧職面52和中间踝表面54。 股骨组件12的前膝盖骨法兰57与踝部件58的前部分整,成并互相连接。
股骨组件12的凸,62定位，部件58之间并将其连接。作为说明， 凸^f音62包括第一 (或侧)和第二 (或中间)侧壁70， 72，其连接股骨组件 12的主体56并从其上突出。作为说明，第一和第二侧壁70， 72的每一个与对 应的侧和中间踝部件58整糊成。^#鹰70， 72界定凸鄉62的顶壁74， 并且在侧壁70， 72之间设置凸轮箱62的开口 76。
如图1和2中所示，在*侧壁70, 72±^ 槽^$九迹20。作为说明，
^#槽20成一定的角度以界定从^if 20的前/T前端朝^t槽20后/上后 端的虚线。换句话说，^^槽20的纵轴朝上g自的角度使得^t槽20的后 驗置高于^^槽20的前端。此外，例如，股骨组件12的槽20通常是直的， 而非弯曲的。然而，对于槽20是弯曲的情况也在这一公开的范围内。此外， 虽然槽20被显示为相对于股骨组件12的其他特征具有特定的长度和宽度，但 是提供具有任何合适的长度和宽度也在这一公开的范围内。如下面更加详细讨 论的，将一部^^套件14连接到凸鄉62并沿凸^fg 62的 20滑动。
虽然未显示，但是应该理解的是股骨组件12，以及其他在附图中所示和 以后所讨论的股骨组件，每一^括与通常位于踝部件58之间的主体56连接 的尺座(rod support)(未显示)。例如，形成该尺座以接收用于植AiS行全膝 置换手术的患者准备好的大腿骨内的稳定棒(未显示)。同样地，所示和下面 所描述的旨股骨组件包括这样的尺座和/^l定棒以便将股骨组件连接到患者 的规骨。
衔接天生骨的膝关节10的组件，诸如股骨组件12和月2t盘18可由生物 相容性材料制成，诸如像钛或钴铬合金。可对这些组件的骨衔接表面进行纹理 处理以方便组件与骨的接合。这种表面还可以多孔的，涂覆皿骨向内生长的 材料用于永久固定。可选的，顿组件16可由允许棘组件16与临M骨和 胫骨组件12， 18之间光滑的关节连接和旋转的材料制造。 一种这样的材料是 超高肝量的聚乙烯(UHMWPE)。当然，支承16也可由其他合适的聚合物 制造。
假体10的铰接套件14包括金属活塞80，其具有头部82和连接该头部82 的杆84。头部82包括两，幢，作为说明，横向侦蝰86和中间侧壁88，顶 壁90,后壁92和前壁94。作为说明，弯曲表面96界定在前壁94和顶壁90 之间。M31活塞80的头部82并从横向侧壁86延伸到中间侧壁88形成钻孔98。 换句话说，钻孔98在中l、日T/横向方向上穿过活塞80的头部82延伸。杆84通常 界定为圆的圆柱形，M31棘组件16的孔60进行接收并SAi鹏骨盘18的 狭长圆柱腔34内。活塞80可由招可魏的材料制造，诸如像f域钴船金。 可选的，活塞80也可由〗封可，的聚合物制造。
铰接套件14进^包括通过在活塞80的头部82内形成钻孔98进行接收 的铰接钉100。如图2所示，例如，铰接钉100也il^鄉骨组件12的侧壁70，
72内形成的第一和第二槽20进行接收，以便将活塞80连接到股骨组件12上, 如下面更详细讨论的。说明性的铰接钉100包括头或帽102和连接该帽102的 主体104，其通常界定为圆的圆柱形。帽102的对面，钉100的主体104包括 在其内形成的槽106并且钉100的脚鼢卜缘108连接主体104。
作为进一步的说明，铰接钉100是金属的，然而用其他^i禾才料，诸如像 聚糊律隨的铰接钉100也在这一公开的范围内。铰接套件14的第一和第二 録110， m^^辦丁100的外端(即，帽102和夕卜缘108)。録IIO， 112 由聚合物制造并说明性地发挥作用以提供金属雜钉100和金属股骨组件12 之间的支棘面。换句话说，録IIO， 112M^^接钉100与凸f^旨62的侧 壁70， 72之间的摩擦和劳损，其界定了铰接钉100转动的槽20。
假体10进一步包括槽盖114,如图1所示，将其扣入股骨组件12的槽20 中并il^户槽20避开患者的外围骨(未显示)。每个槽盖114包括大致椭圆形的 主体116和连接每个主体116相对端的两个法兰118。作为说明，法兰118是 弯曲的或是大致"C形"并，成扣入各自的槽20中以便将槽盖114连接到 股骨组件12上。如J^f述，槽盖114发挥作用以封盖或斷开放的槽20，避 开患者的外围天生骨，从而帮助防止患者的骨长进槽20中。同样地，槽盖114 发挥作用以防止或减少骨向内长入槽20中。
如上所述，铰接套件14的活塞80的杆84通过支承组件16的孔60进行 接收并^aAI5骨盘18的狭长圆柱腔34中。活塞80的头部82定位在股骨组件 12的侧壁70， 72之间的凸$^昏62中，使得头部82的钻孔98与在股骨组件12 的^KK蟶70， 72上形成的槽20对齐。铰接钉100 M;在股骨组件12的侧 壁70上形成的槽20，头部82的钻孔98，和在股骨组件12的中间壁72上形 成的槽20进行接收，以便将铰接套件14的活塞80与股骨组件12连接。如上 戶脱，支承110， 112定位在钉11和侧壁70， 72之间，界定出狭槽或引导轨 迹20。
假体10在弯曲和伸MM之间运动期间，活塞80可鄉骨盘18的圆柱 腔34内向上和向下运动。錄图2，例如，铰接的膝关节假体10处于轴向位 置上，籍此连接胫骨盘18和股骨组件12的患者的胫骨和大腿骨(未显示)各 自延伸。换句话说，患者的腿(未显示)大致M的。在这一延伸位置上，铰 接套件14的钉100通常位于股骨组件12每个槽20的更低的前部。当铰接膝
关节假体10弯曲时(即，患者的鹏曲)，铰接套件14的钉100相对于股骨 组件12沿槽20糊。如图2中的虚像所示，例如，将铰接的麟节假体10 显示在弯曲的位置，使得活塞80已经相对于，组件16和胫骨盘18向下运 动。财卜，铰接套件14的繊钉100沿在股骨组件12的侧壁70， 72上形成 的槽20转动以定位在^Nf 20的上、后端。
当假体10在伸展位置和各种弯曲健之间运动时，活塞80育滩按需要在 胫骨盘18的圆柱腔34内上下运动。当假体10在伸展和弯曲位置间运动时， 股骨组件12的狭槽20引导股骨组件12和铰接套件14相对于，组件16运 动。
当股骨组件12弯曲或伸展时，促使铰接套件14的铰接钉100沿在股骨组 件12的凸繊62内形成的狭槽20糊。依次，繊套件14的活塞80随股 骨组件12的弯曲或伸展，相对于蹄盘18和録组件16上下运动。如上所 述，槽20允许股骨组件12关节连接在顿组件16上，使得支承组件16保持 相对的稳定而不会在这种连接期间在前或后方向上显著地运动。换句话说，股 骨组件12旋转的轴不是固定的。相反，股骨组件12的槽20提供股骨组件12 围绕沿槽20糊的铰接钉100的可数鬼转轴。在録组件16上股骨组件12 的这种旋转和滑动运动起着模仿患者天鄉剖学动作和运动的作用。因为股骨 组件12會,在顿组件16上向前或向后、胸以维持股骨组件12的踝表面52, 54与支承组件16的^tt面42， 44之间的关节连接，能M4、支承组件16相
对于蹄盘is的前/后运动。换句话说，当假体io在弯曲刺申m^a之间运动
时，録组件16可轻'麵向前和向后运动。然而，^>顿组件16的前/后活 动歸更加自然地复制患默鄉剖的动作和翻。
财卜，当假体10在弯曲和伸展位置之间运动时，股骨组件12相对于顿 组件16围绕可变或可运动旋辩由的这种旋转和滑动运动对平均分配假体10上 的重量负毅挥了作用。在假体10于弯鹏卩伸展位置之间活动躯动的整个 范围期间，,，组件16皿骨组件12均匀传递或分配重量或压力负载。 作为说明，假体10肯雜弯曲近似145度的角度。如上所述，膝关节假体10的 顿组件16起着纖骨组件12传递很多劍"有施加负载到月统盘18的作用。 同样地，铰接套件14主要g稳定皿节假体10并在贯穿弯曲和伸展位置引 导麟节假体10的赫。当然，铰接套件14还^#(专递一些负载離组件的 作用。通MJI供随铰接钉100糊穿过槽20可变的转动轴，在^SI动范围 上可平均分布跨过，组件16传送的重量负载。
现在参考图3,提供了备选铰接 节假体210。与图1和2所示的铰接 J^节假体10类似，铰接皿节假体210包括股骨组件212，支承组件216， 胫骨盘218和铰接套件214。假体210的股骨组件212對以于假体10的股骨组 件12。同样的，已经使用的相同参考数字g相同的组件。特别的，股骨组件 212包括在股骨组件212的柳避70， 72上形成的狭槽20。
假体210的支承组件216包括平台220和连接平台220底部表面236并被 构造^AAI陧向下延伸的杆222。平台220的上表面说明性地界定了絲组件 216的^f^面42， 44。穿过平台220和顿组件216的杆222形成大致圆柱 形的钻孔260并如下面更详细描m接收一部^^接套件214。
假体210的胫骨盘218包括从其上延伸出杆232的平台230。将胫骨杆232 构造成待植入到患者胫骨准备好的末端(未显示)。将说明性支承组件216大 致平坦的底面236构造成停留在平台230大致平坦的顶面238。泡5骨盘218 内所形成的狭长圆tt!空234中接收支承组件216的杆222。支承组件216可相 对于胫骨盘218围绕穿，骨盘218的腔234走向的轴40旋转。
与il^铰接套件14相类似，假体210的铰接套件214可枢转地连接股骨 组件212，并可通过，组件216进行接收并3tAK骨盘218中，以便稳定股 骨组件212和支承组件216的相对运动。财卜，如上所述，说明性假体210的 股骨组件212包括弓l导槽20以弓l导并限定假体210的股骨组件212的活动范 围，同时还Jli共ffl31铰接套件214的雜钉100的可^J鬼转轴。對以的，这一 可^J定转轴允许股骨组件212在，组件216上、,和旋转，当假tt弯曲和 伸，置间运动时，这帮助将重量负t^骨组件212上^1 组件216平 均转移到胫骨盘218上。
铰接套件214包括金属活塞280,其具有头部282和连接头部282的杆284。 作为说明，头部282包括两，隨286， 一个成角度的顶壁290， 一个在后弯 曲部294处连接成角度的顶壁290的成角度的底壁292。作为说明，ilil活塞 280的头部282形自中间/横向延伸的钻孔298以在侧壁286间延伸。杆284 通常界定圆的圆柱形并i!M支承组件216的圆柱形钻孔260接收到胫骨盘218 的圆，234中。
铰接套件114进一步包括铰接钉100以通过在活塞280的头部282中形成 的钻孔298进行接收。如图3所示，例如，铰接钉100也可M31在股骨组件212 的侧壁70， 72内形成的槽20进行接收以便将雜套件214的活塞280连接到 股骨组件212，如下面更详细讨论的。.作为说明，铰接套件114的铰接钉100 与铰接套件14的铰接钉100相同^l似。同样的，已经鹏的相同参考数字 ^相同的组件。可将铰接套件214的轴衬110， 112连接至傲接钉謂的外 端。财卜，虽然未显示，同样可设有槽盖114以扣入槽20中，并遮护每个槽 20的开放部娜开外围的骨。
如上所述，铰接套件214活塞280的杆282通过，组件216的钻孔260 进行接收并^A胫骨盘218的狭长圆柱腔234。活塞280的头部282定位在凸 ^^旨62内并奸股骨组件212的侧壁70， 72之间，使得头部282的钻孔298 与股骨组件212的^Ki蝰70， 72预形成的槽20对齐。铰接钉100通过在 股骨组件212的侧壁70上所形成的槽20，头部282的钻孔298，和股骨组件212 的中间壁72上所形成的槽20进行接收，以便将铰接套件214的活塞280连接 股骨组件212。
铰接套件214进一步包^^接活塞280远端252的衬垫^^寸套250。具体 的，活塞280杆284的远端252是有节的，如图3所示，以便将衬垫250保持 在杆284的端部252并减少活塞280和衬垫250之间的相对运动。作为说明， 衬套250在mhM常为圆柱形并界定了被形成为将杆284的远端252接收其 中的中央钻孔。衬垫250和活塞280的远端252接收于胫骨盘218的圆柱腔234内。
与假体10的活塞80类似，活塞280 J^M并可在支承组件216的圆柱钻 孔260和胫骨盘21S的圆柱腔234内上下运动。说明性衬垫250由聚合物制造， 诸如像UHMWPE，并且因ltk^着防止活塞280的杆284与金属盘218之间金 属对金属的劳损。如上所述，将衬垫250连接到活塞280杆284的远端252。 同样的，当假体210在弯曲和伸M^S间运动时，衬垫250与活塞280 —起上 下运动，如上面关于假体10所^i寸论的。换句话说，将衬垫250连接到活塞280 的杆284以相对于皿盘218和，组件216与活塞280 —起运动。
同样的，衬垫250顿着限制活塞280向上行进以鹏一步约束假体210 的作用。例如，当活塞280在假体210伸展期间向上运动时，衬垫250的上表
面254可 支承组件216杆222的下表面256，从而防止衬垫250和活塞280 相对于盘218和M组件216继续向上运动。限制活塞280向JJt动进一步约 棘限制假体210的伸展量。作为说明，将衬垫250及棘组件216的杆222 的大小制成能增加或M^活塞280上下概的量。此外，也可艘杆222上衬 垫250的位置以便调整活塞280 ，的量。
现在##图4和5，皿了另一J^节假体310。 g节假体310包括股 骨组件312，顿组件16，胫骨盘218和铰接套件314。股骨组件312类似于 i^的股骨组件12， 212。同样的，相同的参考数字用于g相同的特征。
假体310的顿组件316是内翻-夕湖约束(VCC)的可移动顿组件， 其给膝关节假体310提供后稳定以便减小:W骨的前半脱位或脱臼。在天生的
膝盖中，舰十字韧带^I^膝的后稳定性或抵抗胫骨关于:W骨的后运动。
在后十字韧带欠缺^TO活的情况下，可使用后稳定的膝关节假体，诸如假
体310。典型的，后稳定麟节假体的録组i袍括脊，诸如就组件316的 连接踝42， 44之间的脊350。在假体310弯曲期间，脊的后表面与股骨组件312 后面上的凸轮相互作用以便给假体310 ^f共后稳定性。
在患者患有继发性韧带缺失的情况下，可使用内翻/外翻约束(VVC)的 丰IA物。再次，内H/夕躪约束起着防止或卩Ilh顶起的作用。同样的，TO^高 和加固胫骨脊350并iM f顿胫骨350脊的侧壁与股骨凸轮箱62的对应侧壁 70， 72之间绷紧的装配赚供内鰍夕,约束。应当仔细选择相比脊350宽度 的凸^fef音62宽度以便允许小角度的踝鹏，这样给鹏供内翻/外翻稳定性而 不M脊和骨/SA物固定截面弓I Ail多的力。
现在参看图4和5，，组件316包括平台320，其界定柳R^面42和 中间5^面44。该魏组件316进一步包K^到録组件316的平台320 的底面336并被定位成細P里向下延伸的杆322。说明性杆322通常是圆锥形 状并形成用于在胫骨盘218的狭长圆柱腔234内进行接收，使得支承组件316 的平台320的底面336临近并衔接盘218平台230的顶面。
支承组件316进一步包^i接魏组件316的平台320并定位成从那里向 下延伸的脊350。具体的，脊350定位在録组件316的横向和中间踝表面42， 44之间。脊350包括;^竖直的后表面352,中间和横向表面386， 388，成角 度的前表面390，以M角度的上或顶面392。脊的后表面352逆着股骨组件312
的凸轮表面66起着凸轮随动的作用，下面更详细描述。作为说^^，脊350包 括在脊350的中间和横向表面386， 388之间延伸的钻孔398。同样的，钻孔398 在中间順向方向延伸穿过脊350。如下面更详细讨论的，假体310的铰接套件 314发挥作用以便机,接或链接，组件316的脊350与股骨组件312。
节假体310的股骨组件312类似于战的股骨组件12， 212。同样的， 相同的参考数字用于^^相同的组件和伊征。另外，股骨组件312的凸$^直62 包括前凸轮面64和后凸轮面66,当假体310在弯曲和伸雕置之间运动时， 它们与对应的脊350凸轮表面相互作用。例如，当假体310处于弯曲位置时， 脊350的后表面352可与凸f^昏62的后凸轮表面66相互作用。类似的，当假 体10处于延伸位置时，脊350的表面390， 392可与前凸轮表面64相互作用。
财卜，膝关节假体10的股骨组件312包括在股骨组件312凸轮箱62的每 ，蟶70， 72上形成的弯曲狭槽320。换句谢兑，虽然股骨组件12， 212的槽 20通常M的，但是麟节假体310的股骨组件312的槽320是弯曲的，如图 4禾口 5所示。
一15*说，槽320的弯曲蘭艮随股骨组件312於踝52， 54的弯曲的 夕卜驗面。例如，如上面抓寸论的和图9所示，針踝部件58界定了外弯曲 表面52， 54，它们每一魏括弯曲的段S1， S2和S3，每一个段各自具有半径 Rl, R2和R3。段Sl, S2和S3形成光滑的表面使#^相，面的段Sl， S2 和S3之间的界面处的，R1， R2和R3具有相同的切线。作为说明，股骨组 件312 ^N夹槽320的曲率跟,部件58的曲率，使得^Mf 320相對吸也 包括弯曲的段，旨段具有对应于踝部件58的半径R1， R2和R3的半径。换 句话说， 骨组件312的凸轮箱62中形成的每个槽20的曲率跟随踝部件58 的曲率。
膝关节假体310的铰接套件314包括铰接钉100,轴衬110， 112和上面 讨论的关于铰接套件14和214的槽盖414。作为说明，槽盖414包括对应于槽 320弯曲形状的弯曲主体416。假体310的铰接套件314不包括活塞组件，诸 如上面描述的活塞80和280。然而，假体310的铰接套件314发挥作用以便机 械链接股骨组件312与^:组件316，从而约束股骨组件312相对于支承组件 316的运动。鈔卜，股骨组件312的弯曲槽320发挥作用以引导股骨组件312 相对于支承组件316运动以便,股骨组件的可^M转轴，从而允许大腿骨的
重量均匀分布在J^节假体310的^h运动范围内。
舰中，将S操盘组件218固定到患者准备好的胫骨上(未显示)，并将 録组件316接收于胫骨盘组件218的狭长圆锥钻孔34中。具体的，顿组 件316的圆锥体或杆322接收于胫骨盘组件218的狭长圆锥钻孔234中，使得 ，组件316的平台320的底面336临近，合胫骨盘组件218的平台230的 顶面38。作为说明，，组件316发挥JK节假体310的旋转平台的作用，使 得顿组件316旨滩相对于胫骨盘组件218围绕穿iiJg^盘组件218的杆232 延伸的轴40旋转。换句话说，说明性，组件316相对于盘组件218的旋转 、翻通常没有阻碍或限制。然而为了限制棘组件相对于胫骨盘组件218的相 对活动和/或^{共通常不能相对于15#盘组件旋转的固定支承组件，当然也在这 一公开的范围内。类似的，也可提供旋转固定或限制的，组件用于此处公开 的飾膝关节假体。
支承组件316的脊350接收于股骨组件312的凸轮箱62中，使得脊350 的中间侧386临近凸轮箱62的中间侧壁70，以及脊350的横向侧388临近凸 ^f昏62的横向侧壁72。铰接套件314的铰接钉100舰凸$^昏62的侧壁70， 72和脊350的钻孔398进行接收，以便将支承组件316和股骨组件312彼此枢 转连接。特别的，铰接钉100M31在凸繊62^Hi壁70， 72上形成的弯曲 狭槽320进行接收，并育嫩沿槽320在槽320的曲率所界定的皿内转动。如 上戶腿，槽320的曲率与股骨组件312的踝部件58的曲斜目同或相似。同样 的，股骨组件312相对于，组件316的运动由槽320界定的活动所限制。
因此，j顿中，当膝关节假体310在弯曲和延伸健之间运动时，股骨组 件312相对于支承组件316的运动至少部分由槽320的靴和大小来限制。换 句话说，将股骨组件312连接至lj，组件316的铰接钉100按槽320的大小和 ^t有效地抑制了股骨组件312的活动。虽然将说明性的槽320显示为具有特 定的长度、宽度和曲率，相对于股骨组件312其他特征，但是鄉具有任何合 适长度、宽度和曲率的槽也在这一公开的范围内。
对于一些手术应用来说，膝关节假体310的某些组件可用作典型的内翻-夕湖约束麟节假体，而无需将股骨组件312铰接到顿组件316上。换句话 说，膝关节假体310育滩从VCC麟节假條换成铰接的VCC膝关节假体。 例如，初始鄉一次全膝置换手术可舰图4和5所示的胫骨组件218和带槽
的股骨组件312，当施用，组件316 ^与支承组件316的结构类似但没有 M31，组件316的脊350所形成的钻孔398的另一，组件(未显示)的时 候。在其他瞎况下，外科大夫可选择不利用铰接套件314把股骨组件312和支
承组件316麟在一起。这种麟节假体可保持在患者体内的賴^gm至臓
关节假体变得不牢固。
在这一点上，外科大夫可进行修!EM置换手术以便通ffll]入附加约束来提 高膝关节假体的稳定性。 一种这样附加的约束例如可以是铰接套件314。同样 的，不用徵奂以前HA的麟节假体的所有组件，外科大夫可简单地去除用作 糊嫩接的膝关节假体舰的可选的支承组件并将其替换为用作和铰接的膝关 节假体使用的另一，组件，例如适于接收诸如像铰接套件314的铰接套件的 顿组件316。一旦己经^f奂了顿组件，贝拼科大夫可安装铰接套件314以 便将，组件316与股骨组件312连接，从而将两个组件312， 316链接在一 起，并进一步按股骨组件312的槽320的界定5^勺束股骨组件312的活动。当 然，在支承组件316已经IIA到患者体内的情况下，外科大夫简单地将铰接套 件114加入到组件中以便进一步约束组件的相对活动。
现在参看图6，提供了另一膝关节410。与图4和5所示的膝关节假体310 相类似，麟节假体410是包括铰接套件314的VVC膝关节假体。同样，相 同的参考数字 ^目同的组件。皿节假体410包括，组件417，其具有与 战关于麟节假体310的脊350 ^^不同的脊450。例如，錄组件417的 脊450包括^竖直的前表面490和顶^±面492，其与7jC平线所成角度比脊 350的顶面392与7K平线所成角度具有更小的度数。脊450的，竖直前面452 通常发挥作用以进一步防1 骨组件312相对于顿组件417过渡延伸。然而， 脊450还包括贯穿其中所形成的钻孔398，并且铰接套件314的铰接钉100通 过钻孔398和股骨组件312的槽320进行接收，以便将股骨和顿组件312,417 连接在一起。膝关节假体410的动作即使不同于也类似于膝关节假体310的动 作，因为股骨组件312的、赫被限定鄉骨组件312的稳定箱62内所形成的 槽320的大小和皿中。
现在参看图7，提供了图4和5的膝关节假体310的局部剖面部分片层图。 作为说明，如上所述，铰接套件314的铰接钉100通过在支承组件316的脊350 上所形成的钻 L398以及鄉骨组件312的凸^f音62的侧壁70, 72上所形成的槽320进行接收。如进一步所讨论的，雜钉100包括帽102，主体104和
^紧在一起。鈔卜，如上所述，铰接钉100曰和股骨组件312两者都由金属制 造。同样的，可将塑料或聚合物錄110， 112连接到钉100各自的帽102和 腿108，并将其接收于股骨组件320的槽320内以防止钉100和槽320之间金 属对金属的劳损。因此，作为说明，当股骨组件312相对于錄组件316运动 时，録IIO， 112携载雜钉100并在槽320内转动。
进一步如上所述，麟节假体310 (以^^节假体10, 210和410)包 職接股骨组件312以鹏盖槽320的槽盖414。该槽盖414起着封盖槽320 以便防止或减少患者天生大腿骨的任何骨向内生^ia入开放的槽320中的作 用。说明性槽盖414包括弯曲的主体416和弹性法兰118，其可扣入至峡槽320 中，如图7所示。作为说明，为了封MM骨组件312的弯曲狭槽320所设置的 槽盖414是相类似的弯曲，而为了封盖股骨组件12和212的狭长、通常为直 槽20所设置的槽盖114是相类似的直。换句话说，^h假体的槽，状对应 ^假体股骨组件中形成的槽的皿。
现在##图8，提供了另一膝关节假体510的局部剖面部分片层图。作为 说明，膝关节假体510类似于麟节假体310;同样的，相同的参考数字用于 ^^相同的组件。膝关节假体510的铰接套件514包括类似于图7所示聚合物 史承IIO， 112的聚合物魏610， 612。然而，聚糊支承610， 612每一作 括衬套部分616，使得钉100的主体104接收并被支承610， 612的衬套部分616 所包围。由于支承610， 612以及顿组件316由聚糊制造，在顿组件316 和支承610， 612之间设置铰接套件514的金属轴衬520，以便防1 骨组件312 和铰接套件514之间的劳损。财卜，这种轴衬和録可防止或 >组件锁住， 并允许铰接钉100、，组件316和股骨组件312光滑及易于相对于彼此运动。 当然，图7所示的铰接套件114或图8所示的铰接套件514均可用于此次所公 开的任何皿节假体中。
虽然此次已经公开了膝关节假体10， 210, 310， 410和510，但是应该意
识到，每个假体的各^K寺征可整合到任何整形外科的假体关节套件中用于替换 髋骨、肩部、肘部等。具体的，此^^公开的铰接套件和股骨组件的槽特征可 齡至姙何适合的娜夕卜科关节假体中。例如，用于容纳第1和第二骨之间 连接的铰鄉体关节可包括构《连接第一骨的第—组件和构造成连接第二骨 的第二组件。第一组件可包括主体和主体上形成的狭槽。假体关节的支承组件
定位在第一和第二组件与铰接套件，诸如战的铰接套件14， 114， 214， 314 之间，这^^接套件可包括接收于第一组件槽的,钉。
虽然在附图和前面的描述中已经详细说明和描述的本发明的思想，但是这 些说明和描述应理解为特征的示例而非限定，将会理解的是已经显示和描述的 仅是说掛性示例并且试图保护落在本公开撒申内的所有修改和改动。
皿次所公开的装置和方法的#^#征中引发本次公开的多个优势。值得 注意的是本次公开的装置和方法的备选实施例可不包括戶，的所有特征而仍能 ，少这些特征的一些优势中获得益处。本领域的普通S^人员易于设计他们 自己的装置和方法的实施，这些^S和方法整合到本次公开的一个或多^H寺征 并1^本次公开的精神和范围内。
权利要求
1、铰接的膝关节假体，包含股骨组件，其被构造成连接大腿骨并包括具有在其内形成狭槽的主体，胫骨组件，其被构造成连接胫骨并界定一个腔，支承组件，其定位在股骨组件和胫骨组件之间，和铰接套件包括(i)构造成接收于胫骨组件腔内的活塞和(ii)通过在活塞上形成的钻孔和股骨组件的狭槽进行接收的铰接钉。
2、 如权利要求1的铰接膝关节假体其中支承组件包括孔，并Mil支 承组件的孔接收活塞。
3、 如权利要求1的铰接膝关节假体，其中所述股骨组ft^括含有狭槽的第一侧壁和与第一側歷有空间间隔并含有第 二狭槽的第二侧壁，和M51第一和第二狭槽接收该铰接钉。
4、 如权利要求3的f^膝关节假体，其中；该活塞包括头部和连接该头部的杆，使得ffiii活塞头部形成活塞钻孔，和活塞的头部定位于股骨组件的第一和第二侦幢之间。
5、 如权利要求1的铰接膝关节假体，其中该鄉钉由金属制造，该股骨组件由金属制造，该活塞由金属帝隨，并且该顿组件由聚糊制造。
6、 如权利要求5的铰接膝关节假体，其中该铰接套件进一步包括聚合物支承，其连接该钉并定位在该钉和界定槽的股骨组ft^置之间。
7、 如权利要求1的铰接膝关节假体，其中该铰接套件进一步包括构造成连接该股骨组件以便封盖该狭槽的槽盖。
8、 如权利要求1的^^膝关节假体，其中该狭槽鄉錢的。
9、 如权利要求1的铰接膝关节假体，其中该狭槽包括前端和比 高的 后端。
10、 铰接的麟节假体包含股骨组件，微构誠连接大腿骨并包括具有在其内形赚槽的主体，胫骨组件，微构誠与胫骨连接，顿组件，其定位在股骨组件和S操组件之间，和 铰接套件，包括M31股骨组件的狭槽接收的铰接钉。
11、 如权利要求10的铰接膝关节假体，其中该狭槽是弯曲的。
12、 如权利要求ll的铰接膝关节假体，其中狭槽的曲率与股骨组件的踝
13、:权^要求10的雜麟节假体，其中该狭槽超的。
14、 如权利要求10的铰接麟节假体，其中该铰接套件进一步包括具有在其内形成钻孔的活塞和ita:该钻孔接收的铰襟丁。
15、 如权利要求14的铰接皿节假体，其中该活塞包括具有在其内形成 钻孔的头部和连接该头部，收于胫骨组件狭长腔内的杆。
16、 如权利要求15的铰接膝关节假体，其中该支承组#^括贯穿其中所 形成的孔并M1该孔接收活塞。
17、 如权利要求10的铰接麟节假体，其中鼓承组件包括定位在支承 的中间支棘面和横向3^面之间的脊。
18、 如权利要求17的铰接膝关节假体，其中支承组件的，括贯穿其中 所形成的钻孔并M^该钻孔接收铰接套件的铰接钉。
19、 如权利要求17的铰接麟节假体，其中股骨组件包括形成界定狭槽 的第Hi壁和形成界定第二狭槽的第二彻歷，并且其中，组件的脊定位在股 骨组件的第一和第二侧壁之间。
20、 如权利要求10的铰接膝关节假体，其中将股骨组件和支承组件构造 成相对于胫骨组件围^ffi31B圣骨组件杆的轴共同旋转。
21、 一种用于容纳第一骨和第二骨之间进行关节连接的铰接假体关节，该 关节包含被构造成连接第1的第一组件，该第一组件具有主体和在主体上形成的 狭槽，被构造成3i^第二骨的第二组件， 定位，一组件和第二组件之间的支承组件，和 包括在第一 组件的槽内接收铰接钉的,套件。
全文摘要
一种铰接整形外科膝关节假体包括股骨组件，胫骨组件和定位在股骨和胫骨组件之间的支承组件。将铰接套件连接该股骨组件以约束股骨组件相对于胫骨组件的运动。
文档编号A61F2/38GK101095631SQ200710138508
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月29日 优先权日2006年6月30日
发明者J·G·维斯 申请人:德普伊产品公司