一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器的制作方法

本实用新新型涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器。

背景技术：

膝关节主要由股骨、胫骨和髌骨构成，关节囊附着于各骨关节软骨的周缘，关节囊的周围有韧带加固，由膝关节处的关节囊、韧带、肌肉、肌腱、神经、血管等构成膝关节软组织。

随着老龄化社会的到来，膝关节病变已经成为影响老年人生活质量的一种常见疾病。全膝关节置换术是治疗晚期膝关节病变的一种有效方法。

全膝关节置换术(Total KneeReplacement,TKA)是指应用人工材料制作的全膝关结构植入人体以代替病损的自体关节，从而获得膝关节功能。

全膝关节置换术(Total KneeReplacement,TKA)中，截骨的精确程度关乎着手术的成败，术中对于股骨旋转的确定更是其中至关重要的一步。传统上，根据股骨与胫骨旋转对位的特点。现有技术中采用股骨测量模具对股骨的旋转定位在外旋3°。采用这种工具在全膝关节术(Total KneeReplacement,TKA)存在以下缺点不足。

然而，由于厂家提供的股骨测量模具上的外旋角度是给定的，常常与病人本身股骨的外旋情况不符，因此这种人为设定股骨外旋角度的做法，很可能给后续的截骨和软组织平衡带来巨大的困难。

另外，由于每个患者的股骨发育的不同，这样给截骨带来了很大的误差，甚至可能给手术带来失败的可能。为了改进这一缺点，目前手术中，手术人员通常采用膝关节屈曲90°时，助手双手抱住股骨远端维持屈曲位以及内外侧软组织张力，以截骨结束的胫骨平台为参照平面，应用Saper对股骨髁冠状面进行划线以确定外旋角度，即使这样，因无法保证助手维持的膝关节内外侧软组织的绝对平衡，即内外侧张力平衡，对于股骨髁冠状面的划线也不够精确，给截骨带了很多的误差。

综上所述，亟需一种如何保证内外侧软组织张力绝对平衡，精准确定股骨旋转截骨位置的自动间隙平衡器。而关于这种股骨旋转截骨自动间隙平衡器目前还未见报道。

技术实现要素：

本实用新新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种如何保证内外侧软组织张力绝对平衡，精准确定股骨旋转截骨位置的自动间隙平衡器。

为实现上述目的，本实用新新型采取的技术方案是：

一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器，所述的股骨旋转截骨自动间隙平衡器包括基准底板、伸缩装置、伸缩臂、活动顶板、划线器；所述的划线器固定在基准底板上；所述划线器包括贴合板、连接板、划线槽；所述的划线槽与基准底板所在的平面平行；所述的活动顶板内表面中央设有连接块；所述的伸缩装置包括调节螺栓、壳体、滑块、偏心轮、弹性部件、转动轴；所述壳一侧设有螺纹口；所述螺纹口中连接有调节螺栓；所述调节螺栓包括螺杆和螺母，螺杆上设有外螺纹与螺纹口上的内螺纹连接；所述调节螺栓的外侧设有螺丝刀孔，螺丝刀孔上匹配有对应的螺丝刀；所述调节螺栓的内侧设有滑块；所述滑块上设有楔形槽；所述楔形槽中装配有偏心轮；所述的偏心轮上设有转动轴；所述转动轴的两端分别连接有伸缩臂；所述伸缩臂的另一端设有圆孔；所述圆孔与连接块上通孔相对应，并在圆孔和通孔中装配有销轴连接活动顶板。

进一步地，所述的基准底板和活动顶板的形状为马蹄形。

进一步地，所述的基准底板贴合在胫骨平台上。

进一步地，所述底板上还设有支撑片。

进一步地，所述楔形槽设置为V形。

进一步地，所述活动顶板在使用过程中，活动顶板至基准底板之间的距离为8-18mm。

进一步地，所述的弹性部件为弹簧。

进一步地，所述划线器与基准底板一体式设计。

进一步地，所述的伸缩臂为两个。

进一步地，所述的划线器位于螺丝刀孔外侧。

本实用新新型优点在于：

1、本实用新新型的一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器，基于间隙平衡原理(gap balance)，将膝关节平衡器的基准底板贴合在胫骨平台截骨平面上，以组配的螺丝刀工具将间隙撑开，依据机械原理，活动顶板近端平面可随内外侧软组织张力左右摆动，最终保证内外侧软组织张力绝对平衡，再依据组配的划线器对股骨髁远端截骨面进行划线标记，在内外侧软组织张力绝对平衡的情况下，对股骨的外旋角度进行确定。这样基于间隙平衡原理(gap balance)的股骨前后髁截骨，极大程度上修正了因依据解剖标志定位旋转截骨线而导致的人为误差，精准的确定了股骨外旋角度，给股骨旋转截骨以绝对的精确性，又大大节省了手术时间；

2、基准底板与活动顶板形状设计为马蹄形，该设计是按照人体膝关节生理结构设计的，有利于置入；

3、基准底板的基准面是以胫骨平台面建立连接的，为股骨旋转截骨提供定位依据；

4、设有伸缩装置，其伸缩装置作用是实现伸缩臂在高度上调节，从而控制活动顶板在高度上能调节，手术人员可将活动顶板撑开到合适的位置；

5、在伸缩装置中，通过调节螺栓与壳体的螺纹锁紧连接，能对伸缩装置中平衡锁定，即实现活动顶板撑开到合适的位置后，能锁定该高度下的活动顶板；

6、活动顶板是通过销轴连接在伸缩臂上的，活动顶板使用状态下与膝关节两侧的张力相接触，因人体膝关节两侧张力大小是不同的，当内外侧张力接触到活动顶板，活动顶板会绕着销轴旋转，自动调节有效的力臂距离，实现膝关节内外侧张力平衡；

7、活动顶板在使用过程中，其活动顶板至基准底板之间的距离为8-18mm,该距离范围是根据临床经验，在膝关节屈曲间隙下，股骨旋转截骨需要的间隙距离而设计的；

8、划线器与基准底板一体式设计，手术医务人员通过螺丝刀调节好活动顶板撑开距离后，通过划线槽进行划线即可；

9、设置划线槽的方式，与现有技术中通过植入螺钉打孔的方式相比，其划线更加快捷，精准；

10、楔形槽设置为V形，V型设置的楔形槽更能触发偏心轮的转动，使得整个装置控制灵敏度高。

附图说明

图1是本实用新新型的一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器结构示意图。

图2为基准底板、活动顶板以及伸缩装置主视方向示意图。

图3为活动顶板截面结构示意图。

图4为基准底板、活动顶板以及伸缩装置剖面结构示意图。

图5为基准底板、活动顶板以及伸缩装置结构示意图。

图6为基准底板各部件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新新型提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.基准底板 2.伸缩装置

21.壳体 22.调节螺栓

221.螺杆 222.螺母

223.螺丝刀孔 23.螺纹口

24.滑块 25.楔形槽

26.弹性部件 27.偏心轮

28.转动轴 3.伸缩臂

31.圆孔 4.销轴

5.活动顶板 51.连接块

52.通孔 6.划线器

61.贴合板 62.连接板

63.划线槽 64.门形孔

7.支撑片

请参照图1和图2，图1是本实用新新型的一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器结构示意图。图2为基准底板1、活动顶板5以及伸缩装置2主视方向示意图。一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器，所述的股骨旋转截骨自动间隙平衡器包括基准底板1、伸缩装置2、伸缩臂3、活动顶板5、划线器6；所述的划线器6固定在基准底板1上；所述划线器6包括贴合板61、连接板62、划线槽63、连接板62；所述的划线槽63与基准底板1所在的平面平行。

请参照图3，图3为活动顶板5截面结构示意图。所述的活动顶板5内表面中央设有连接块51；所述连接块51上设有通孔52。

请参照图4，图4为基准底板1、活动顶板5以及伸缩装置2剖面结构示意图。图5为基准底板1、活动顶板5以及伸缩装置2结构示意图。所述基准底板1上设有伸缩装置2；所述的伸缩装置2包括调节螺栓22、壳体21、滑块24、偏心轮27、弹性部件26、转动轴28；所述壳一侧设有螺纹口23；所述螺纹口23中连接有调节螺栓22；所述调节螺栓22包括螺杆221和螺母222，螺杆221上设有外螺纹与螺纹口23上的内螺纹连接；所述调节螺栓22的外侧设有螺丝刀孔223，螺丝刀孔223上匹配有对应的螺丝刀；所述调节螺栓22的内侧设有滑块24；所述滑块24上设有楔形槽25；所述楔形槽25中装配有偏心轮27，所述的偏心轮27上设有转动轴28；所述转动轴28的两端分别连接有伸缩臂3；

请参照图6.图6为基准底板1各部件结构示意图。所述的伸缩臂3为两个；所述伸缩臂3的另一端设有圆孔31；所述圆孔31通过销轴4连接活动顶板5；所述底板上还设有支撑片7，支撑片7的数量优选为两个。

需要说明的是：所述的基准底板1和活动顶板5的形状为马蹄形，该形状设计是按照膝关节生理结构进行设计的，有利于基准底板1和活动顶板5更好的置入在膝关节中。其中，基准底板1贴合在胫骨平台上，基准底板1是参照胫骨平台建立基准的，基准底板1通过胫骨平台建立基准，为股骨旋转截骨提供定位依据，截股尺寸精准，误差小。

所述的伸缩装置2包括调节螺栓22、壳体21、滑块24、偏心轮27、弹性部件26、转动轴28、伸缩臂3，未使用之前，弹性部件26一端连接在壳体21上，另一端连接在滑块24上，弹性部件26在未使用之前呈压缩状态。且弹性部件26压缩状态下的弹力经滑块24传递给调节螺栓22上，调节螺栓22上的螺杆221上设有外螺纹，且该外螺纹通过壳体21上的内螺纹锁紧连接，这样通过螺纹锁紧的方式平衡了压缩状态下弹性部件26的弹力。使用时，通过螺丝刀插入螺丝刀孔223中，解除调节螺栓22与壳体21上的螺纹锁紧连接，此时，弹性部件26无相应的平衡力，压缩的弹性部件26推动滑块24移动，因滑块24上设置有楔形槽25，且楔形槽25中装配有偏心轮27，当滑块24移动时，偏心轮27因楔形槽25的高度位置不同而促使偏心轮27转动，偏心轮27转动能够带动转动轴28随着偏心轮27同步转动，转动轴28随偏心轮27转动过程中，其高度是变化的，这样连接在转动轴28上的伸缩臂3实现了上升和下将了功能，而伸缩臂3上连接有活动顶板5，即实现了活动顶板5上升和下将的功能，因此，通过螺丝刀就能控制活动顶板5在膝关节自由间隙中的距离，当活动顶板5达到撑开合适的位置后，通过螺丝刀旋进，使得调节螺栓22与壳体21螺纹锁紧连接，平衡了弹性部件26的弹力，固定了活动顶板5的位置。因此，该设计方式，设计巧妙，通过螺丝刀控制实现活动顶板5膝关节自由间隙中撑开的距离，且又能保持活动顶板5在所需位置下固定。

楔形槽25设置为V形，V型设置的楔形槽25更能触发偏心轮27的转动，使得整个装置控制灵敏度高，即只要螺丝刀解除螺纹锁紧连接，一旦滑块24在压缩弹性部件26的弹力促使下移动，即可实现的偏心轮27的转动，偏心轮27转动，从而实现活动顶板5在膝关节自用间隙中移动。

活动顶板5内表面中央设有连接块51；所述连接块51上设有通孔52，通孔52与伸缩臂3的圆孔31对应，在圆孔31和通孔52中装入销轴4，这样活动顶板5两端可绕着销轴4转动，在使用过程中，活动顶板5分别置于膝关节的内外两侧，由人体生理结构可知，膝关节内外侧软组织不同，其对应的两侧的张力大小是不同的，而在股骨截骨过程中，需要建立内外侧张力平衡的基础之上划线截骨才更加精准，通过本实用新新型设计的活动顶板5，内外侧的软组织的张力作用在活动顶板5两端，活动顶板5两端内外侧张力绕着销轴4旋转自行建立平衡。从而保持了膝关节内外侧张力的平衡。另外，连接块51位置是根据需要设计的，因连接块51实质是支撑点，不同病人软组织的内外侧张力不同，内外侧张力不同，根据力学原理，建立平衡所需要的支撑点的位置是不同的。

所述活动顶板5在使用过程中，活动顶板5至基准底板1之间的距离为8-18mm,优选该距离为13mm,该距离范围是根据临床经验，在膝关节屈曲间隙小，股骨旋转截骨需要的间隙距离而设计的。

所述的弹性部件26主要是提供弹力作用，其弹性部件26可以需要选用，可以为弹簧来实现，安装方便，材料易获得，成本低。

所述的划线器6位于螺丝刀孔223外侧，且划线器6上的贴合板61设有门形孔64，门形孔64正对与螺丝刀孔223，作用是方便螺丝刀经门形孔64插入；所述划线器6与基准底板1一体式设计，手术医务人员通过螺丝刀调节好活动顶板5撑开距离后，通过划线槽63进行划线即可，操作方便，提高工作效率。通过设置划线槽63的方式，与现有技术中通过植入螺钉打孔的方式相比，其划线更加快捷，精准。

本实用新新型的一种全膝关节置换术中股骨旋转截骨自动间隙平衡器，基于间隙平衡原理(gap balance)，将膝关节平衡器的基准底板1贴合在胫骨平台截骨平面上，以组配的螺丝刀工具将间隙撑开，依据机械原理，活动顶板5近端平面可随内外侧软组织张力左右摆动，最终保证内外侧软组织张力绝对平衡，再依据组配的划线器6对股骨髁远端截骨面进行划线标记，在内外侧软组织张力绝对平衡的情况下，对股骨的外旋角度进行确定。这样基于间隙平衡原理(gap balance)的股骨前后髁截骨，极大程度上修正了因依据解剖标志定位旋转截骨线而导致的人为误差，精准的确定了股骨外旋角度，给股骨旋转截骨以绝对的精确性，又大大节省了手术时间；基准底板1与活动顶板5形状设计为马蹄形，该设计是按照人体膝关节生理结构设计的，有利于置入；基准底板1的基准面是以胫骨平台面建立连接的，为股骨旋转截骨提供定位依据；设有伸缩装置2，其伸缩装置2作用是实现伸缩臂3在高度上调节，从而控制活动顶板5在高度上能调节，手术人员可将活动顶板5撑开到合适的位置；在伸缩装置2中，通过调节螺栓22与壳体21的螺纹锁紧连接，能对伸缩装置2中平衡锁定，即实现活动顶板5撑开到合适的位置后，能锁定该高度下的活动顶板5；活动顶板5是通过销轴4连接在伸缩臂3上的，活动顶板5使用状态下与膝关节两侧的张力相接触，因人体膝关节两侧张力大小是不同的，当内外侧张力接触到活动顶板5，活动顶板5会绕着销轴4旋转，自动调节有效的力臂距离，实现膝关节内外侧张力平衡；活动顶板5在使用过程中，其活动顶板5至基准底板1之间的距离为8-18mm,该距离范围是根据临床经验，在膝关节屈曲间隙下，股骨旋转截骨需要的间隙距离而设计的；划线器6与基准底板1一体式设计，手术医务人员通过螺丝刀调节好活动顶板5撑开距离后，通过划线槽63进行划线即可；设置划线槽63的方式，与现有技术中通过植入螺钉打孔的方式相比，其划线更加快捷，精准；楔形槽25设置为V形，V型设置的楔形槽25更能触发偏心轮27的转动，使得整个装置控制灵敏度高。

以上所述仅是本实用新新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新新型方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新新型的保护范围。