用于膝部假体的非对称胫骨部件的制作方法

专利名称：用于膝部假体的非对称胫骨部件的制作方法
技术领域：
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：
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)。
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。
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。
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。
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
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。
在本发明的一个形式中，本发明提供了一种胫骨假体组系，其中所述胫骨假体的尺寸设置成附接至近端胫骨，所述胫骨假体组系包括:多个胫骨假体，其中所述多个胫骨假体限定多个假体周围部，每个所述假体周围部限定:质心；前后轴线，其中所述前后轴线将所述假体周围部分成内侧间室以及外侧间室；从所述质心到所述假体周围部的后内接角延伸的后内距离；从所述质心到所述假体周围部的后外接角延伸的后外距离；所述多个假体周围部包括:小型周围部，其对应于小假体尺寸，所述小型周围部限定所述后内距离具有小后内延伸尺度以及所述后外距离具有小后外延伸尺度；中型周围部，其对应于中等假体尺寸，该中等假体尺寸为与所述小假体尺寸相比下一个连续更大的假体尺寸，所述中型周围部限定所述后内距离具有比所述小后内延伸尺度大的中等后内延伸尺度，以表现出第一后内发展尺度，所述中型周围部还限定所述后外距离具有比所述小后外延伸尺度大的中等后外延伸尺度，以表现出第一后外发展尺度；以及大型周围部，其对应于大假体尺寸，该大假体尺度为与所述中等假体尺寸相比下一个连续更大的假体尺寸，所述大型周围部限定所述后内距离具有比所述中等后内延伸尺度大的大后内延伸尺度，以表现出第二后内发展尺度，所述大型周围部还限定所述后外距离具有比所述中等后外延伸尺度大的大后外延伸尺度，以表现出第二后外发展尺度，所述第二后内发展尺度大于所述第一后内发展尺度，并且所述第二后外发展尺度大于所述第一后外发展尺度。
在本发明的另一个形式中，本发明提供了一种胫骨假体组系，其中所述胫骨假体的尺寸设置成附接至近端胫骨，所述胫骨假体组系包括:多个胫骨假体，其中所述多个胫骨假体限定多个假体周围部，每个所述假体周围部限定:质心；前后轴线，其中所述前后轴线将所述假体周围部分成内侧间室以及外侧间室；从所述质心到所述假体周围部的后内接角延伸的后内距离；从所述质心到所述假体周围部的后外接角延伸的后外距离；所述多个假体周围部包括:小型周围部，所述小型周围部`限定所述后内距离具有小后内延伸尺度以及所述后外距离具有小后外延伸尺度；以及大型周围部，所述大型周围部限定所述外内距离具有比所述大后内延伸尺度大的更大后内延伸尺度，以表现出后内发展尺度，所述大型周围部还限定所述后外距离具有比所述小后外延伸尺度大的大后外延伸尺度，以表现出后外发展尺度，所述后内发展尺度大于所述后外发展尺度。


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:
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；
图2B是根据本发明所制造的胫骨基板的周围部的俯视图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；
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；
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；
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；
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；
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；
图4A是根据本说明书所制的胫骨基板的俯视图4B是如图4A所示的胫骨基板的侧视图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；
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；
图7是如图6所示的胫骨试用部件的侧视图；并且
图8是如图1A所示的胫骨部件与股骨部件结合的侧视图。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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Pt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Pt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。
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。
病理解剖的领域中，“母线(home axis)”AH指的是从后点Cp至前点Ca延伸的大体上前后轴线，其中，前点Ca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。
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Ah可以相对于其它基板特征定向，应当理解基板12的母线Ah被定位成基板12在胫骨T上的合适的对正与方位可以使得基板12的母线Ah定位成与胫骨T的母线Ah重合。
胫骨基板12的母线Ah可以称为前后轴线，这是因为在基板12在胫骨T上移植时母线Ah大体上前后延伸。胫骨基板也限定了内外轴线Aa，其中所述内外轴线沿着周围部200内的还与基 板12的母线垂直的最长的直线段布置。如下所述，母线Ah和内外轴线Att共操作，以限定有助于对根据本发明的特定基板特征定量的坐标系。
参照图1A、1B、3A、4A、4B、5和6所示和所述的实施例示出了左膝以及右膝假体的相关特征，而参照图2A、2B和3D所示和所述的实施例示出了右膝假体的周围部。左膝和右膝结构相对于矢状面是彼此镜像的。因而，应当清楚本申请文件中所述的假体的所有方面等同地适用于左膝或右膝结构。
1.胫骨假体的非对称性。
现在参看图1A和1B，胫骨假体10包括胫骨基板12以及胫骨承载部件14。胫骨基板12可以包括从近端胫骨平台18向远端延伸的柄杆或龙骨16 (图4B)或者可以利用其它用于将基板12固定至胫骨T的固定结构、例如朝向远端延伸的销栓。由胫骨平台18所限定的周围部的各部分在尺寸与形状方面与胫骨T的切后的近端表面严密地对应，如下详述。
胫骨承载部件14和胫骨基板12具有相对于母线Ah (如图2A所示并如上所述)的特别的非对称性，其被设计成最大化胫骨针对大比例的膝盖替换候选者的覆盖。这种高程度的覆盖允许外科医生在胫骨的近端切后表面上覆盖最大可能的面积，这反过来提供了皮质骨(cortical bone)的最大化覆盖。有利地,皮质骨的最大化覆盖促进了胚骨基板12上的支承。通过胫骨T的皮质和松质骨与胫骨平台18 (图4B)的远端表面35之间的大面积接触促进胫骨基板12与胫骨T的牢固的、持久的固定，其中所述远端表面可以涂覆有多孔内生材料和/或骨接合剂。
在多人体标本分析中，针对解剖学胫骨特征的变化的尺寸和几何形状的改变被观察到并被特征化。解剖学特征之间的几何外形通用性或者这种几何外形通用性的不足被关注到。基于所收集的解剖学数据的统计分析与归纳、考虑到所观察的针对解剖学母线Ah周围所组织的几何通用性来计算平均胫骨周围部几何形状。这些计算的平均几何形状通过胫骨的尺寸被归类。
在针对当前假体组的非对称周围部与所计算的胫骨几何形状之间进行对比。基于这种对比的结果，已经发现利用根据本发明的具有非对称周围部的胫骨部件可以针对大部分患者实现显著的胫骨覆盖度。此外，这种覆盖度可以利用相对少量的尺寸、甚至在以下情况中实现，即假体周围部的特定部分自胫骨周围部被故意地“向回牵拉(pul I back) ”从而获得其它整形/矫形优势。此外，胫骨基板12的这种特定的非对称性可以期望提供这种覆盖度，而不会超出切后的表面的任何部分。
因而，包括如下所述的特定非对称外形的周围部200提供了最大化覆盖度、促进正确转向(如下所述)以及在此所述的长期固定的优势。这种非对称性能够以各种不同的方式被证明，包括:将非对称周围部的内侧和外侧间室中的相邻半径进行比较；针对可比较的外侧和内侧角扫描部，将周围部的前内侧与前外侧接角中的边缘长度进行比较；以及将前内侧和前外侧接角相对于内外轴线的半径中心的位置进行比较。以下详细提出各种对比与量化。从如图2A所示的按比例绘制的周围部可以获得针对不同假体尺寸的具体数据以及其它几何形状细节，由此得出以下确认的对比与量化。
有利地，胫骨部件14的非对 称性促使基板12在移植到胫骨T上时基板的正确的转向。如下详细所述，胫骨平台18的周围部200 (图2A)的非对称性被设计成与解剖学骨头相比提供外侧与内侧间室的所选区域中的紧密匹配。这样，外科医生能够从不同部件尺寸的系列中选择最大可行的部件，从而该部件以下述方式充分地覆盖切后的胫骨T，即在胫骨周围部与部件周围部200之间具有最小化间隙并且该部件很少或者没有悬伸超出胫骨周围部的任何部分。因为假体周围部200与胫骨周围部之间的高度一致性产生所述各周围部之间的仅仅最小化间隙(如图5所示)，所以如果不使得胫骨平台18悬伸超出切后的胫骨表面的周围部的话则无法明显旋转胫骨基板12。通过假体周围部200与切后的胫骨表面之间的视敏度能够确认基板12的正确转向。
以下实例和数据针对胫骨基板12被提出。然而，正如以下详细说明的那样，胫骨承载部件14限定了周壁54，其中所述周壁除了所提到之处外遵循着基板12的周壁25。因而应当清楚，由涉及胫骨基板12的非对称周围部的数据所得出的结论、趋势和设计特征也适用于胫骨承载部件14的非对称周围部，除了其它提到的地方以外。
胫骨平台18的外侧间室20和内侧间室22的尺寸与形状不相同，导致了胫骨平台的非对称性。这种非对称性被设计成周壁25遵循着胫骨T的切后的近端表面的周边，从而胫骨平台18如图5所示覆盖切后的近端胫骨表面的大部分。为了实现这种胫骨的大覆盖度，胫骨平台18如上所述在大多数区域内紧密地匹配胫骨T的周围部。然而，如图5所示，例如，在胫骨平台18的周围部200与胫骨T之间形成小间隙，以允许定位与转向的一些自由度。该间隙被设计成在大多数区域内具有大致连续的宽度，所述区域包括前边缘、前内侧接角、内侧边缘、外侧边缘以及外后侧接角(所有以下详细说明)。
然而，非对称形状的特定方面被设计成故意地偏离所计算的解剖学形状，从而在完整的、植入的膝部假体方面提供特定的特点与优点。例如，参看图5，胫骨基板12和胫骨承载部件14具有前外侧“接角”(如下详述)，其中所述前后侧“接角”被“向回牵拉”以在胫骨T的切后表面的前外侧区域中于胫骨T与假体10之间产生间隙56。有利地，间隙56产生了用于假体10的“软组织友好的”边缘的额外空间，因而最小化髂胫带的冲击。在一个示意性实施例中，间隙56范围可以是从针对小尺寸假体的0.5mm (例如，下述的尺寸1/A)、至针对中尺寸假体的Imm (例如,下述的尺寸5/E)、至针对大尺寸假体的2mm (例如,下述的尺寸9/J)。
类 似地，内侧间室的后边缘可以自胫骨T的相邻边缘被“向回牵拉”，以限定间隙58。间隙58允许了针对相邻软组织的额外空间，这尤其是在如下所述的深度屈膝的情况中。间隙58还允许假体10绕着外侧枢轴旋转一小量，因而为外科医生提供了针对特定的患者按照需要或按照期望地使得内侧间室22向后移位的自由度。在一个示意性实施例中，间隙58大约为4mm。
如以下详细所描述，非对称的周围部还为基板12的近端表面34提供了大总面积，这为胫骨承载部件14与股骨部件60之间的大接触面积提供了足够的空间。
a.内侧/外侧周围部曲率
胫骨平台18 (以及如下所述限定了类似的周围部的胫骨承载部件14)的特定的非对称形状造成了外侧间室20中的大体上“方角形(boxy)”或尖角形周围部以及内侧间室22中的“圆角形(rounded)”或柔顺的周围部。
转看图3A，胫骨平台18的周围部200包围外侧间室20以及内侧间室22，其中所述外侧间室与内侧间室中的每个限定了多个外侧和内侧圆弧，其中所述多个外侧和内侧圆弧相应地在前边缘202与外后边缘204和内后边缘206之间延伸。在图3A的示意性实施例中，为了容易参照，前边缘202、外后边缘204以及内后边缘206大致是平坦的和平行的。然而，应当清楚在本发明的范围内，各边缘202、204、206可以采取其它形状和构造，例如角形或弓形。
在图3A的示意性实施例中，后侧间室20包括五个单独的圆弧，即包括外前边缘圆弧208、前外接角圆弧210、外侧边缘圆弧212、后外接角圆弧214以及外后边缘圆弧216。每个外侧圆弧208、210、212、214和216相应地限定了角扫描部(angular sweep) 1L、2L、3L、4L和5L，所述各角扫描部分别具有半径R1L、R2L、R3L、R4L和R5L。具体的角扫描部的半径从相应的半径中心(即，中心C1L、C2L、C3L、C4L和C5L之一)延伸至周围部200。在各角扫描部1L、2L、3L、4L和5L的整个范围内，半径R1L、R2L、R3L、R4L和R5L分别未改变。
类似地，内侧间室22包括三个单独的圆弧，即前内接角圆弧220、内侧边缘圆弧222以及后外接角圆弧224，它们相应地限定了角扫描部1R、2R和3R，所述角扫描部1R、2R和3R分别具有半径R1R、R2R和R3R。
在图2A中，针对九个依次更大的部件尺寸中的每个示出了周围部200x，其中20(^为具有最小尺寸(尺寸“ I”或“A”)的周围部，并且2009为具有最大尺寸(尺寸“9”或“ J”)的周围部。对于本发明的目的而言，胫骨基板12的多个量值和特征由下标“X”描述，其中所述下标出现在附图标记之后，对应于以下表格、附图以及说明中所提到的部件尺寸。下标“X”表示附图标记对应于在此所述和所示的所有九个尺寸不同的实施例。
在示意性实施例中，内侧和外侧半径可以是以下范围中的任意值:对于内侧半径RlRx,是在大约27mm与大约47mm之间；对于内侧半径R2RX，是在大约21mm与大约49mm之间；对于内侧半径R3RX,是在大约14mm与大约31mm之间；对于后侧半径RlLx，是在大约46mm与大约59mm之间；对于后侧半径R2LX,是在大约13mm与大约27mm之间；对于后侧半径R3LX,是在大约27mm与大约46mm之间；对于后侧半径R4LX,是在大约6mm与大约14mm之间；并且对于后侧半径R5LX,是在大约22mm与大约35mm之间。
在示意性实施例中，内侧和外侧角延伸度或扫描度可以是以下范围中的任意值:对于内侧角度1RX，是在大约13度与大约71度之间；对于内侧角度2RX，是在大约23度与大约67度之间；对于内侧角度3RX，是在大约23度与大约90度之间；对于外侧角度ILx，是在大约11度与大约23度之间；对于外侧角度2LX，是在大约42度与大约63度之间；对于外侧角度3LX，是在大约23度与大约47度之间；对于外侧角度4LX，是在大约36度与大约46度之间；并且对于外侧角度5LX，是在大约28度与大约67度之间。
由胫骨平台18所限定的周围部200的独特的非对称性相对于外侧间室20和内侧间室22的由外侧圆弧208、210、212、214、216以及内侧圆弧220、222、224的布置结构以及几何形状所限定的区域能够以多种方式被量化。
周围部200的非对称性的一种测量是以半径R2L与RlL的简单对比来实现的，其中所述半径R2L与RlL分别是外侧间室20和内侧间室22的前“接角”半径。大体上讲，基板周围部的接角可以称为是周围部的出现从前或后边缘向外侧或内侧边缘过渡的部分。例如，在图3A的示意性实施例中，前外接角基本上由前外接角圆弧210所占据，其中所述前外接角圆弧在圆弧210的前端处限定了大致内外切线并在圆弧210的外端处限定了大致前后切线。类似地，周围部200的内侧接角基本上由前内接角圆弧220所占据，其中所述前内接角圆弧在圆弧220的前端处限定了大致内外切线并在圆弧220的外端处限定了更加沿前后方向的切线。出于某些原因，周围部200的前内接角可以认为包括内侧边缘圆弧222的一部分，如下所述。
周围部的接角也可以通过相对于前后基准轴线的特定角扫描部被限定。这种基准轴线可以从胫骨假体的最前点(例如，从周围部200的前边缘202的中心)向后延伸，以将所述假体分成内侧半部和外侧半部。在对称的假体中，该前后基准轴线就是对称轴线。
在图3A的示意性实施例中，前后基准轴线可以是母线Ah，从而周围部200的前内接角占据母线Ah (零度，即顺时针扫描的开始)与内外轴线Aa (90度，即扫描的结束)之间的90度顺时针角扫描部的一些或全部。类似地，周围部200的前外接角占据母线Ah与内外轴线Kl之间的90度逆时针角扫描部的一些或全部。
例如，前内接角与前外接角可以分别占据如上所述它们各自90度的角扫描部中的中央45度的角扫描部。因而，周围部200的前外接角将在如上所述自母线Ah逆时针旋转22.5度的位置处开始，并且将在自母线Ah逆时针旋转67.5度的位置处结束。类似地，前内接角将在顺时针旋转22.5度的位置处开始并在顺时针旋转67.5度的位置处结束。
应当清楚，前外接角和前内接角可以按照特定设计的需要或期望占据任何角扫描部。然而，出于给定的假体周围部中两个接角之间的对比的目的，针对外侧和内侧的可比较的角扫描部是预想的，即被比较的角度的程度与位置可以相对于前后轴线是彼此呈“镜像”的。例如，在前外半径R2L与前内半径RlR对比时，应当清楚这种对比横贯外侧角扫描部和内侧角扫描部地被计算，其中所述外侧角扫描部和内侧角扫描部分别相对于所选的基准轴线(例如，母线Ah)在类似的角端点开始并结束。
正如图3A和5所不,基板12的非对称周围部的一个方面在于RlRxM著大于R2LX。下表I也包括针对所有九个示意性部件尺寸的半径RlRx与R2LX的对比，证明了半径RlRx与R2LX之间的差率(difference) Λ-12RL可以是小到48%、76%或78%并可以大到102%、103%或149%。应当清楚，半径RlRx可以比半径R2LX大由所列值所限定的任意范围中的任意百分比值。
表I
相应的内和外前接角半径的值的对比
权利要求
1.一种胫骨假体组系，其中所述胫骨假体的尺寸设置成附接至近端胫骨，所述胫骨假体组系包括: 多个胫骨假体，其中所述多个胫骨假体限定多个假体周围部(200X)，每个所述假体周围部(200)限定: 质心(C)； 前后轴线，其中所述前后轴线将所述假体周围部分成内侧间室(22)以及外侧间室(20)； 从所述质心到所述假体周围部的后内接角延伸的后内距离(DMP); 从所述质心到所述假体周围部的后外接角延伸的后外距离(DLP); 所述多个假体周围部包括: 小型周围部，其对应于小假体尺寸，所述小型周围部限定所述后内距离具有小后内延伸尺度以及所述后外距离具有小后外延伸尺度； 中型周围部，其对应于中等假体尺寸，该中等假体尺寸为与所述小假体尺寸相比下一个连续更大的假体尺寸，所述中型周围部限定所述后内距离具有比所述小后内延伸尺度大的中等后内延伸尺度，以表现出第一后内发展尺度，所述中型周围部还限定所述后外距离具有比所述小后外延伸尺度大的中等后外延伸尺度，以表现出第一后外发展尺度；以及大型周围部，其对应于大假体尺寸，该大假体尺度为与所述中等假体尺寸相比下一个连续更大的假体尺寸，所述大型周围部限定所述后内距离具有比所述中等后内延伸尺度大的大后内延伸尺度，以表现出第二后内发展尺度，所述大型周围部还限定所述后外距离具有比所述中等后外延伸尺度大的大后外延伸尺度，以表现出第二后外发展尺度， 所述第二后内发展尺度大于所述第一后内发展尺度，并且 所述第二后外发展尺度大于所述第一后外发展尺度。
2.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述第一后内发展尺度大于所述第一后外发展尺度，因而与 所述小型周围部相比，在所述中型周围部中，所述内侧间室比所述外侧间室发展更快。
3.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述第二后内发展尺度大于所述第二后外发展尺度，因而与所述中型周围部相比，在所述大型周围部中，所述内侧间室比所述外侧间室发展更快。
4.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述第二后内发展尺度比所述第一后内发展尺度大大约20%。
5.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述第二后外发展尺度比所述第一后外发展尺度大大约4%。
6.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述假体周围部包括: 前边缘(202)； 与所述外侧间室对应的外侧周围部，所述外侧周围部包括: 外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室(20)的后边界； 外侧边缘(212)，其限定相对于所述前边缘的大致垂直的切线(212A);以及 前外接角(210)，其横贯所述前边缘与所述外侧边缘之间的角扫描部(2L)， 所述后外接角相对于所述外侧边缘与所述前外接角相反，所述后外接角横贯所述外侧边缘与所述外后边缘之间的角扫描部(4L)。
7.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述后外距离(DLP)沿着一条直线从所述质心(C)延伸至所述假体周围部(200)，其中该直线限定自所述前后轴线120度的角度。
8.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述假体周围部包括: 前边缘(202)； 与所述内侧间室对应的内侧周围部，所述内侧周围部包括: 内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室(22)的后边界； 内侧边缘(222)，其限定相对于所述前边缘(202)的大致垂直的切线(222A);以及 前内接角(220)，其横贯所述前边缘与所述内侧边缘之间的角扫描部(IR)， 所述后内接角相对于所述内侧边缘与所述前内接角相反，所述后内接角横贯所述内侧边缘与所述内后边缘之间的角扫描部(3R)。
9.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述后内距离(DMP)沿着一条直线从所述质心(C)延伸至所述假体周围部(200)，其中该直线限定自所述前后轴线130度的角度。
10.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体包括至少七个胫骨假体，所述胫骨假体中的每个胫骨假体依次更大， 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后内发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后内发展尺度更大； 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后外发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后外发展尺度更大。
11.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体包括至少八个胫骨假体，所述胫骨假体中的每个胫骨假体依次更大， 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后内发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后内发展尺度更大； 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后外发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后外发展尺度更大。
12.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体包括至少九个胫骨假体，所述胫骨假 体中的每个胫骨假体依次更大， 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后内发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后内发展尺度更大； 所述胫骨假体中的每个胫骨假体相应限定一后外发展尺度，其中该后内发展尺度比依次的下一个更小的后内发展尺度的后外发展尺度更大。
13.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体包括多个胫骨基板(12)。
14.根据权利要求13所述的胫骨假体组系，其特征在于，其与多个胫骨承载部件(14)结合，所述多个胫骨承载部件中的每个胫骨承载部件包括: 外侧部分(39)，其中所述外侧部分针对所述多个胫骨假体之一的所述外侧间室(20)大致对应于所述假体周围部(200);以及内侧部分(41)，其中所述内侧部分针对所述多个胫骨假体之一的所述内侧间室(22)与所述假体周围部(200)至少部分地不一致。
15.根据权利要求14所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述多个胫骨基板(12)中的每个胫骨基板包括所述内侧间室(22)中的后内基板倒角(32)； 所述多个胫骨承载部件(14)中的每个胫骨承载部件包括在其上形成的位于所述内侧部分(41)中的后内承载倒角(50);并且 所述多个胫骨承载部件中的每个胫骨承载部件适于安装至所述多个胫骨基板中的相应一个胫骨基板，以形成相应的胫骨假体组件(10)，所述基板倒角与所述承载倒角共操作以在所述胫骨假体组件中形成大致连续的倒角。
16.根据权利要求14所述的胫骨假体组系，其特征在于，其与至少一个股骨部件(60)结合，所述股骨部件适于与所述多个胫骨承载部件(14)中的至少一个胫骨承载部件以一定屈膝范围的方式关节联接。
17.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，在所述相应一个胫骨假体安装至胫骨时，所述前后轴线与母线对正，所述母线限定为一条直线，该直线从 在后交叉韧带与胫骨之间的附接区域的几何中心处的后点(Cp)延伸至在胫骨的前结节(B)上设置的前点(CA)，所述结节具有一结节宽度(W)，所述前点在所述结节上设置位于自所述结节的中点(Pt)向内侧隔开等于W/6的量的位置。
18.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202);以及 PCL切口区域(28)，其与所述前边缘大体相反并位于所述外侧间室(20)与所述内侧间室(22)之间， 所述前后轴线将所述前边缘一分为二并将所述PCL切口区域一分为二。
19.根据权利要求1所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述内侧间室(22)关于所述前后轴线相对于所述外侧间室(20)是非对称的，因而每个所述假体周围部(200)的尺寸和形状设置成覆盖相应尺寸的胫骨的切后近端表面的大约60%与大约90%之间。
20.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述内侧间室(22)与所述前后轴线共操作，以界定内侧表面面积(SAM)， 所述外侧间室与所述前后轴线共操作，以界定`外侧表面面积(SAL)，并且 所述内侧表面面积大于所述外侧表面面积。
21.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202)； 外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室(20)的后边界，所述外侧间室限定外侧前后延伸尺度(DAPL)，其中所述外侧前后延伸尺度自所述假体周围部的所述前边缘延伸至所述假体周围部的所述外后边缘；以及 内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室(22)的后边界，所述内侧间室限定内侧前后延伸尺度(DAPM)，其中所述内侧前后延伸尺度自所述假体周围部的所述前边缘延伸至所述假体周围部的所述内后边缘， 所述内侧前后延伸尺度大于所述外侧前后延伸尺度。
22.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述后内接角限定后内接角半径(R3R)，并且 所述后外接角限定后外接角半径(R4L)，其中所述后外接角半径显著小于所述后内接角半径。
23.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202)；外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室(20)的后边界；以及内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室(22)的后边界，所述外侧间室包括自所述前边缘至所述外后边缘延伸的外侧周围部，所述外侧周围部限定多个相邻的外侧圆弧(208、210、212、214、216)，所述多个相邻的外侧圆弧中的一对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% ;并且 所述内侧间室包括自所述前边缘至所述内后边缘延伸的内侧周围部，所述内侧周围部限定多个相邻的内侧圆弧(220、222、224)，所述多个相邻的内侧圆弧中的一对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%。
24.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述外侧间室(20)限定多个相邻的外侧圆弧(208、210、212、214、216)，并且 所述内侧间室(22)限定多个相邻的内侧圆弧(220、222、224)， 所述多个相邻的外侧圆弧数量大于所述多个相邻的内侧圆弧。
25.根据权利要求19所述的胫骨假体组系，其特征在于，每个所述假体周围部(200)限定前边缘(202)，其中 所述外侧间室(20)包括前外接角，其限定具有第一半径中心(C2L)的前外接角半径(R2L)， 所述内侧间室(22)包括前内接角，其限定具有第二半径中心(ClR)的前内接角(RlR)半径，并且 内外轴线(Aa)限定所述假体周围部内还与所述前后轴线垂直的最长直线段， 所述第一半径中心位于所述内外轴线与所述前边缘之间，所述第二半径中心在所述内外轴线之前设置。
26.一种胫骨假体 组系，其中所述胫骨假体的尺寸设置成附接至近端胫骨，所述胫骨假体组系包括: 多个胫骨假体，其中所述多个胫骨假体限定多个假体周围部(200x)，每个所述假体周围部(200)限定: 质心(C)； 前后轴线，其中所述前后轴线将所述假体周围部分成内侧间室(22)以及外侧间室(20)； 从所述质心到所述假体周围部的后内接角延伸的后内距离(DMP)； 从所述质心到所述假体周围部的后外接角延伸的后外距离(DLP)； 所述多个假体周围部包括: 小型周围部，所述小型周围部限定所述后内距离具有小后内延伸尺度以及所述后外距离具有小后外延伸尺度；以及 大型周围部，所述大型周围部限定所述外内距离具有比所述大后内延伸尺度大的更大后内延伸尺度，以表现出后内发展尺度，所述大型周围部还限定所述后外距离具有比所述小后外延伸尺度大的大后外延伸尺度，以表现出后外发展尺度， 所述后内发展尺度大于所述后外发展尺度。
27.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，每个所述假体周围部(200)包括: 前边缘(202)； 与所述外侧间室(20)对应的外侧周围部，所述外侧周围部包括: 外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室的后边界； 外侧边缘(212)，其限定相对于所述前边缘的大致垂直的切线(212A)，以及 前外接角，其横贯所述前边缘与所述外侧边缘之间的角扫描部(2L)， 所述后外接角相对于所述外侧边缘与所述前外接角相反，所述后外接角横贯所述外侧边缘与所述外后边缘之间的角扫描部(4L)。
28.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述后外距离(DLP)沿一条直线从所述质心(C)延伸至所述假体周围部(200)，其中该直线限定自所述前后轴线120度的角度。
29.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，每个所述假体周围部(200)包括: 前边缘(202)； 与所述内侧间室(22)对应的内侧周围部，所述内侧周围部包括: 内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室的后边界； 内侧边缘(222)， 其限定相对于所述前边缘的大致垂直的切线(222A);以及 前内接角，其横贯所述前边缘与所述内侧边缘之间的角扫描部(IR)， 所述后内接角相对于所述内侧边缘与所述前内接角相反，所述后内接角横贯所述内侧边缘与所述内后边缘之间的角扫描部(3R)。
30.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述后内距离(DMP)沿一条直线从所述质心(C)延伸至所述假体周围部(200)，其中该直线限定自所述前后轴线130度的角度。
31.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体包括多个胫骨基板(12)。
32.根据权利要求31所述的胫骨假体组系，其特征在于，其与多个胫骨承载部件(14)结合，所述多个胫骨承载部件中的每个胫骨承载部件包括: 外侧部分(39)，其中所述外侧部分针对所述多个胫骨假体之一的所述外侧间室(20)大致对应于所述假体周围部(200);以及 内侧部分(41)，其中所述内侧部分针对所述多个胫骨假体之一的所述内侧间室(22)与所述假体周围部(200)至少部分地不一致。
33.根据权利要求32所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述多个胫骨基板(12)中的每个胫骨基板包括所述内侧间室(22)中的后内基板倒角(32)； 所述多个胫骨承载部件(14)中的每个胫骨承载部件包括在其上形成的位于所述内侧部分(41)中的后内承载倒角(50);并且 所述多个胫骨承载部件中的每个胫骨承载部件适于安装至所述多个胫骨基板中的相应一个胫骨基板，以形成相应的胫骨假体组件(10)，所述基板倒角与所述承载倒角共操作以在所述胫骨假体组件中形成大致连续的倒角。
34.根据权利要求32所述的胫骨假体组系，其特征在于，其与至少一个股骨部件(60)结合，所述股骨部件适于与所述多个胫骨承载部件(14)中的至少一个胫骨承载部件以一定屈膝范围的方式关节联接。
35.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，在所述相应一个胫骨假体安装至胫骨时，所述前后轴线与母线对正，所述母线限定为一条直线，该直线从 在后交叉韧带与胫骨之间的附接区域的几何中心处的后点(Cp)延伸至在胫骨的前结节(B)上设置的前点(CA)，所述结节具有一结节宽度(W)，所述前点在所述结节上设置位于自所述结节的中点(Pt)向内侧隔开等于W/6的量的位置。
36.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202);以及 PCL切口区域(28)，其与所述前边缘大体相 反并位于所述外侧间室(20)与所述内侧间室(22)之间， 所述前后轴线将所述前边缘一分为二并将所述PCL切口区域一分为二。
37.根据权利要求26所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述内侧间室(22)关于所述前后轴线相对于所述外侧间室(20)是非对称的，因而每个所述假体周围部的尺寸和形状设置成覆盖相应尺寸的胫骨的切后近端表面的大约60%与大约90%之间。
38.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述内侧间室(22)与所述前后轴线共操作，以界定内侧表面面积(SAM)， 所述外侧间室(20)与所述前后轴线共操作，以界定外侧表面面积(SAL)，并且 所述内侧表面面积大于所述外侧表面面积。
39.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202)； 外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室(20)的后边界，所述外侧间室限定外侧前后延伸尺度(DAPL)，其中所述外侧前后延伸尺度自所述假体周围部的所述前边缘延伸至所述假体周围部的所述外后边缘；以及 内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室(22)的后边界，所述内侧间室限定内侧前后延伸尺度(DAPM)，其中所述内侧前后延伸尺度自所述假体周围部的所述前边缘延伸至所述假体周围部的所述内后边缘， 所述内侧前后延伸尺度大于所述外侧前后延伸尺度。
40.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述后内接角限定后内接角半径(R3R)，并且 所述后外接角限定后外接角半径(R4L)，其中所述后外接角半径显著小于所述后内接角半径。
41.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于，所述多个胫骨假体分别包括: 前边缘(202)； 外后边缘(204)，其与所述前边缘大体相反并形成所述外侧间室(20)的后边界；以及 内后边缘(206)，其与所述前边缘大体相反并形成所述内侧间室(22)的后边界， 所述外侧间室包括自所述前边缘至所述外后边缘延伸的外侧周围部，所述外侧周围部限定多个相邻的外侧圆弧(208、210、212、214、216)，所述多个相邻的外侧圆弧中的一对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% ;并且 所述内侧间室包括自所述前边缘至所述内后边缘延伸的内侧周围部，所述内侧周围部限定多个相邻的内侧圆弧(220、222、224)，所述多个相邻的内侧圆弧中的一对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%。
42.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于， 所述外侧间室(20)限定多个相邻的外侧圆弧(208、210、212、214、216)，并且 所述内侧间室(22)限定多个相邻的内侧圆弧(220、222、224)， 所述多个相邻的外侧圆弧数量大于所述多个相邻的内侧圆弧。
43.根据权利要求37所述的胫骨假体组系，其特征在于，每个所述假体周围部(200)限定前边缘(202)，其中 所述外侧间室(20)包括前外接角，其限定具有第一半径中心(C2L)的前外接角半径(R2L)， 所述内侧间室(22)包括前内接角，其限定具有第二半径中心(ClR)的前内接角(RlR)半径，并且 内外轴线(Aa)限定所述假体周围部内还与所述前后轴线垂直的最长直线段， 所述第一半径中心位于所述内外轴线与所述前边缘之间，所述第二半径中心在所述内外轴线之前设置。
全文摘要
一种整形胫骨假体，其包括具有非对称周围部的胫骨基板，其促进在切后胫骨上的合适定位和定向，还有助于完整膝盖假体的提高的运动性、软组织相互作用以及长期固定。这种非对称的基板周围部的尺寸和形状设置充分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了合适的定位和定向。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，例如在前内部分中，以防止深度屈膝部件碰撞，并且在前外部分中以避免解剖学髂胫带与假体部件之间的不合适的相互作用。
文档编号A61F2/38GK103153237SQ201180045683
公开日2013年6月12日 申请日期2011年7月22日 优先权日2010年7月24日
发明者M·S·S·温多夫, J·E·比朔夫 申请人:捷迈有限公司