用于膝部假体的非对称胫骨部件的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是2011年7月22日递交的发明专利申请"用于膝部假体的非对称胫骨部 件"No. 201180045681. 8 (PCT/US2011/045080)的分案申请。
[0002] 相关交叉申请
[0003] 本申请要求2010年9月10日提交的、名称为TIBIALPROSTHESISFACILITATING ROTATIONALALIGNMENT的美国临时专利申请No. 61/381，800以及2010年7月24日提交 的、名称为TIBIALPROSTHESIS的美国临时专利申请No. 61/367, 375的根据Title35,U. S.C. § 119(e)的优先权。
技术领域
[0004] 本发明涉及整形/矫形假体，并且更具体地涉及膝部假体中的胫骨部件。
【背景技术】
[0005] 整形/矫形假体通常用于修复和/或替代人体中的受伤骨头和组织。例如，膝部假 体可以包括胫骨基板，其固定至切后的（resected)或天生的近端胫骨；股骨部件，其安设/ 附接至切后的或天生的远端股骨；以及胫骨承载部件，其与胫骨基板相连并在胫骨基板与 股骨部件之间设置。膝部假体经常用于提供关节联接、类似于膝关节的天生、解剖学关节联 接，同时包括提供宽范围的（关节）屈膝（flexion)。
[0006] 胫骨插入部件（有时也称为胫骨承载或半月板部件）被用于在股骨部件与胫骨承 载部件之间的交界处提供合适程度的摩擦与接触区域。为了膝部假体具有期望的运动学运 动特性地提供足够范围的屈膝，胫骨承载部件和胫骨基板必须尺寸和朝向设置成在整个屈 膝范围内与膝部假体的股骨部件合适地相互作用。很多设计工作专注于提供一定范围的假 体部件尺寸和形状，从而使得患者骨头尺寸与形状的天生变化性适应于整形/矫形假体， 同时保持屈膝范围以及期望的运动学运动特性。
[0007] 除了通过调整假体部件的尺寸和/或几何外形而有助于植入并提供改进的运动 学特性以外，天生的膝关节中的软组织的保护和/或保持也是期望的。
[0008] 给定的假体部件设计（S卩，胫骨基板、胫骨承载部件或股骨部件）可以作为包括多 种不同尺寸的套件提供给外科医生，从而外科医生可以在外科手术进行时和/或基于事先 的手术计划来选取合适的尺寸。各个部件可以自套件基于外科医生对身材和运动学特性评 估被选择，即基于部件与患者骨头的天生轮廓紧密匹配程度以及组装后的膝关节假体与相 邻的软组织和其它解剖学结构结合起作用的平滑程度。例如，软组织考虑包括合适的韧带 张力以及软组织在假体表面上的冲击的最小化。
[0009] 除了假体的尺寸化设置以外，假体部件在骨头的切后的或天生的表面上朝向也会 对外科手术结果带来影响。例如，胫骨基板和胫骨承载部件相对于切后的近端胫骨的转向 将影响相应的股骨假体与胫骨承载部件之间的相互作用。胫骨基板在切后的近端胫骨的具 体区域上的覆盖类型和量也将影响植入物在骨头上的固定。因而，很大设计工作已经专注 于提供这样的假体部件，其中所述假体部件针对不同的患者骨头尺寸被合适地尺寸化并且 适合于以特定正确的方位被植入，以获得期望的假体性能特征。
【发明内容】
[0010] 本发明提供了一种整形/矫形胫骨假体，其包括具有非对称周围部的胫骨基板， 所述非对称的周围部促使了切后胫骨上的合适的定位和定向，同时还有助于完整膝盖假体 的改进的运动性、软组织相互作用以及长期固定。非对称基板周围部的尺寸和形状设置成 大致匹配典型切后近端胫骨表面的周围部的各部分，从而通过将基板安坐在胫骨上实现合 适的定位和定向。基板周围部提供了基板周围部与骨周围部之间的战略定位释放和/或间 隙，例如在后内部分中防止深度屈膝部件冲击，并且在前外部分中防止解剖学髂胫带与假 体部件之间的不合适的相互作用。
[0011] 在本发明的一个形式中，本发明提供了一种胫骨假体，其包括：远端表面；与远端 表面大体相反的近端表面，近端表面具有外侧间室以及内侧间室；以及在远端表面与近端 表面之间延伸的周壁，所述周壁限定了：前边缘；与前边缘大体相反并形成外侧间室的后 边界的外或边缘；与前边缘大体相反并形成内侧舱室的后边界的内后边缘；从前边缘延伸 至外后边缘的外侧周部，所述外侧周部限定多个相邻的外侧圆弧，所述多个相邻的外侧圆 弧中的相邻一对外侧圆弧分别限定第一外侧半径以及第二外侧半径，所述第一外侧半径比 所述第二外侧半径大至少100% ;以及从所述前边缘延伸至少所述内后边缘的内侧周部，所 述内侧周部限定多个相邻的内侧圆弧，所述相邻的内侧圆弧中的相邻一对内侧圆弧分别限 定第一内侧半径以及第二内侧半径，所述第一内侧半径比所述第二内侧半径大不足75%， 因而内侧周部大体上是圆角形的。
[0012] 在本发明的另一个形式中，本发明提供了一种胫骨假体，其包括：远端表面；与所 述远端表面大体相反的近端表面；以及在所述远端表面与所述近端表面之间延伸的周壁， 所述周壁限定：前边缘；外侧周部，其中所述外侧周部包括：外侧边缘，其中所述外侧边缘 限定相对于所述前边缘的大致垂直的切线；前外接角，其中所述前外接角横贯所述前边缘 与所述外侧边缘之间的角扫描部/扫角部，以限定前外接角边缘长度；以及后外接角，其中 所述后外接角自所述外侧边缘和所述前外接角离开地延伸；以及内侧周部，其中所述内侧 周部包括：内侧边缘，其中所述内侧边缘限定相对于所述前边缘的大致垂直的切线；前内 接角，其中所述前内接角横贯所述前边缘与所述内侧边缘之间的角扫描部，以限定大于所 述前外接角边缘长度的前内接角边缘长度，所述前边缘与所述内侧边缘之间的角扫描部类 似于所述前边缘与所述外侧边缘之间的角扫描部；以及后内接角，其中所述后内接角自所 述内侧边缘和所述前内接角离开地延伸。
[0013] 在本发明的另一个形式中，本发明提供了一种包括非对称假体周围部的胫骨假 体，所述周围部包括：前后轴线，其中所述前后轴线将所述假体周围部划分成内侧间室以及 外侧间室；在所述内侧间室与所述外侧间室之间设置的前边缘；外后边缘，其中所述外后 边缘与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室的后边界；内后边缘，其中所述内后边缘 与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室的后边界；从所述前边缘延伸至所述外后边缘 的外侧周部，所述外侧周部限定：具有如外圆弧中心的如外圆弧；以及具有外侧圆弧中心 的外侧圆弧，所述外侧圆弧限定与所述前后轴线平行的切线；从所述前边缘延伸至所述内 后边缘的内侧周部，所述内侧周部限定：具有如内圆弧中心的如内圆弧；以及具有内侧圆 弧中心的内侧圆弧，所述内侧圆弧限定与所述前后轴线平行的切线，内外轴线，其中所述内 外轴线限定所述假体周围部内的还与所述前后轴线垂直的最长的直线段，所述前外圆弧中 心在所述内外轴线与所述前边缘之间设置，所述前内圆弧中心在所述内外轴线之前设置。
【附图说明】
[0014] 通过参照结合附图的以下本发明的实施例的示意性说明将更清楚本发明的上述 以及其它特征和优点以及获取它们的方式还有本发明本身，其中：
[0015] 图1A是根据本发明的胫骨基板以及胫骨承载部件的分解立体图；
[0016] 图1B是如图1A所示的胫骨基板以及胫骨承载部件的组装立体图；
[0017] 图2A是根据本发明所制造的一组九个胫骨基板的周围部的俯视图，其中各周围 部根据图页的右下留空中的所示毫米比例尺等比例示出；
[0018] 图2B是根据本发明所制造的胫骨基板的周围部的俯视图；
[0019] 图2C是曲线图，示出了用于如图2A所示的胫骨基板的后内侧间室的非对称发展 尺度；
[0020] 图2D是曲线图，示出了用于如图2A所示的胫骨基板的后外侧间室的非对称发展 尺度；
[0021] 图3A是根据本发明所制的胫骨基板的周围部的俯视图，示出了由该周围部所限 定的不同的圆弧；
[0022] 图3B是如图3A所示的周围部的局部俯视图，示出了可选的外侧接角周围部；
[0023] 图3C是如图3A所示的周围部的局部俯视图，示出了可选的内侧接角周围部；
[0024] 图3D是根据本发明所制的胫骨基板的周围部的俯视图，示出了没有PCL切口的内 侧和外侧表面区域计算；
[0025] 图4A是根据本说明书所制的胫骨基板的俯视图；
[0026] 图4B是如图4A所示的胫骨基板的侧视图；
[0027] 图5是切后的近端胫骨表面的俯视图，在该胫骨表面上安装有根据本发明所制的 假体胫骨基板部件以及胫骨承载部件；
[0028] 图6是切后的近端胫骨表面的俯视图，在该胫骨表面上具有合适尺寸的胫骨试用 部件；
[0029] 图7是如图6所示的胫骨试用部件的侧视图；并且
[0030] 图8是如图1A所示的胫骨部件与股骨部件结合的侧视图。
[0031] 在各附图中，对应的附图标记代表对应的部件。在此提出的示意性说明表明了本 发明的示意性实施例，并且这些示意性说明并不以任何方式构成限制本发明的范围。
【具体实施方式】
[0032] 本发明提供了非对称的膝关节假体，所述非对称的膝关节假体有助于胫骨基板以 及胫骨承载部件在切后的近端胫骨上的正确的转动与空间方位，同时还提供了与切后的近 端胫骨的大面积接触。该假体允许宽范围的屈膝运动、保护邻近膝关节假体的天生软组织、 并且优化假体的长期固定特性优化。
[0033] 为了为胫骨和股骨准备接收本发明的膝关节假体，可以采用任何合适的方法或设 备。正如在此所使用的那样，"近端"指的是大体朝向患者躯干的方向，并且"远端"指的是 与近端相反的方向、即远离患者的方向。
[0034] 正如在此所使用的那样，胫骨假体的"周围部"指的是在俯视图中、即在大体横向 的解剖学平面中所观察的任何周围部。作为替代地，胫骨假体的周围部可以是在仰视图中、 例如在大体横向平面中所观察的同时在适于接触胫骨的切后近端表面的远端表面处所观 看的任何周围部。
[0035] 正如在此所使用的那样，术语"质心"或"几何中心"指的是所有这样直线的交叉 点，其中每个直线将特定的区域分成相对于相应直线的具有相同力矩的两个部分。换句话 说，几何中心可以称为特定区域中的所有点的"平均（即，算术平均）"。换句话说，几何中 心是二维图中的这样一个点，该图上的所有点的位移矢量的总和自该点等于零。
[0036] 正如在此所使用的那样，两个数值（例如，一个值比另一个值"更大"或"更小"） 之间的"差异"或"差率"大体上作为百分比的形式表示，是两个数值之差除以两个数值中的 较小数值。例如，具有值75的较小量和具有值150的较大量将具有（150-75)/75或100% 的百分比差异。
[0037] 参看图5，胫骨T包括胫骨结节B，该胫骨结节具有内外宽度W，其中结节中点匕大 致在宽度W的一半处位于结节B上。尽管结节B示出具有位于"峰值点"或最大前隆起点 上的中点PT，但是可以知道胫骨T的中点匕可与所述峰值点间隔开。胫骨T还包括附接点 CP，其中该附接点CP体现了解剖学后交叉韧带（PCL)与胫骨T之间的附接区域的几何中心。 如果考虑PCL大体上以两个韧带"束"的方式附接至胫骨（其中一个韧带束是相对前、外和 近端的，并且另一个韧带束是相对后、内和远端的），则附接点CP被认为在示意性实施例中 体现了前/外附接区域。然而，应当清楚后/内附接区域或整个附接区域可以被采用。
[0038] 正如在此所使用的那样，"前"指的是大体朝向患者前方的方向。"后"指的是与前 相反的方向，即朝向患者后方的方向。
[0039]病理解剖的领域中，"母线（homeaxis)"AH指的是从后点CP至前点CAM伸的大 体上前后轴线，其中，前点（；位于结节B上并且自结节中点PT向内隔开等于W/6的量。也 就是说，前点CA自内外宽度W的内端向外隔开等于W/3的量，从而点CA位于前胫骨结节的 "内侧三分之一"处。
[0040] 在诸如下述胫骨基板12的假体的情况中，"母线"AH指的是这样一种轴线，该轴线 相对于基板12被指向成在基板12沿合适的转向和空间方位（如图5所示）植入后基板12 的母线AH与胫骨T的母线AH对正。在如图3所示并如下详细说明的示意性实施例中，母线 AH将胫骨平台18 (图5)的周围部200的后边缘处的PCL切口 28 -分为二，并且将胫骨平 台18的周围部200的前边缘处的前边缘202 -分为二。应当清楚母线六"可以相对于其它 基板特征定