十字形保持的胫骨假体的制作方法
【专利摘要】一种胫骨假体(120)包括被配置成与胫骨的内侧表面接合的内侧基部(121a)和被配置成与胫骨的外侧表面接合的外侧基部(121b)。内侧基部和外侧基部中的至少一部分被介于两者之间的通道(138)分隔开。胫骨假体还包括连接内侧基部和外侧基部的桥(125)，其中桥的至少一部分被抬升到内侧基部与外侧基部之间的一部分通道的上方。桥可以限定基本区域，当胫骨假体与胫骨接合时，所述基本区域接纳至少一部分胫骨隆突，其中桥的高度沿跨过通道的上部方向变化。
【专利说明】十字形保持的胫骨假体发明领域
[0001]本发明主要涉及在膝关节替换外科手术中使用的矫形假体系统，更具体地，涉及在十字形保持的膝关节造型术中使用的胫骨假体。
【背景技术】
[0002]膝关节包括股骨远端与胫骨近端之间的交界部分。在正确起作用的膝关节中，股骨内侧和外侧的内外髁突平滑地沿附着于胫骨内侧和外侧的各个内外髁突的半月板作枢轴旋转。当膝关节损坏时，形成关节的天生骨骼和软骨可能无法正确地关节连接，这会导致关节疼痛，在一些情形下，还妨碍关节的正常使用。
[0003]在一些情形下，需要外科手术来恢复关节的正常使用和减少疼痛。根据损坏的严重程度不同，外科手术可涉及用假体部件局部或全部地替换关节。在这样的膝关节替换手术过程中，外科医生切除骨骼和软骨的损坏部分，同时试图使健康的组织不受损伤。外科医生然后使健康的组织与被设计成用于替换被切除的组织和恢复恰当的膝关节运作的人工假体部件相适配。
[0004]一种膝盖替换手术过程一全膝关节造形术(“TKA”)一涉及切除股骨和胫骨的各自的内侧及外侧髁突的某些部分或全部，并去除位于股骨胫骨交界部分的纤维-软骨半月板。假体股骨部件典型地由钴-铬合金或其它坚硬的外科手术级金属制成，它被适配和固定到股骨的远端，以替换股骨的被切除部分。类似地，假体胫骨部件的基部典型地也由钴-铬合金、钛、或其它适当的材料制成，该假体胫骨部件适配和固定到胫骨的近端，以替换胫骨的被切除部分。
[0005]在有些情形下，病人膝关节处的骨头可能坏死到需要TKA外科手术的程度，但病人的一个或多个十字韧带(例如，前十字韧带(ACL)和/或后十字韧带(PCL))处于能够提供适当的关节稳定性的良好条件下。保持天生的十字韧带常常是有利的，这样做通常被认为有助于本体感受(感知身体的哪些部位是互相关联的能力)，并且可以使得例如爬楼梯那样的活动感觉上更稳定或更自然。保留十字韧带也可以促进更多的正常的从前到后的膝盖运动，这可以增强病人保持手术前的运动范围的能力，特别是当它涉及到深度弯曲时。韧带也有助于关节稳定性。
[0006]每个天生的十字韧带连接到一个股骨髁突，在股骨的髁间区域内穿过，并连接到被称为胫骨隆突的胫骨的中心顶部。为了容纳十字韧带的通道，在十字形保持的手术过程中使用的股骨和胫骨植入部件典型地包括髁间切除部，该切除部限定股骨的髁间窝与胫骨隆突之间的垂直通道。股骨和胫骨假体部件的前后部件均被深的髁间通道(或“凹口”)分隔开，这允许十字韧带垂直穿过凹槽。
[0007]在膝关节正常工作期间，十字韧带可以在被称为胫骨隆突的胫骨附着部位产生很大的张力。在健康的膝关节中，胫骨隆突周围有足够的组织，有助于把这个力分布在胫骨表面上。十字形保持的胫骨假体部件的安装，虽然有助于保留胫骨隆突处的附着部位，但典型地需要去除很多胫骨周围的天生组织，以便为胫骨植入物开路。不幸地，这种周围组织提供很大的附着强度以抵消由十字韧带所施加的张力。因此，去除该组织会大大地削弱胫骨隆突的附着强度。与十字形保持的胫骨手术过程相关联的一个主要问题是安装胫骨假体需要去除周围的支撑结构而导致的胫骨隆突失效的几率。
[0008]为解决胫骨隆突的问题的早期解决办法关注于增加胫骨假体的髁间凹槽的宽度，这又增加了在紧接胫骨隆突周围的区域中可被保留的天生骨骼的数量。虽然增加髁间凹槽的宽度可提高胫骨隆突附着强度，但它有几个缺点。例如，增加髁间凹槽的宽度导致被用来连接内侧基部与外侧基部的结构的宽度相应增加。这种宽度的增加导致连接结构的结构整体性的相应减小。因此，虽然更宽的髁间凹槽趋向于提高胫骨隆突的附着强度，但这导致胫骨假体部件强度大大降低。
[0009]为了提高植入物的结构整体性，某些假体设计采用支撑系统，所述支撑系统包括设置在植入物下面的互联龙骨网络。这种支撑系统被设计成插入到在膝盖替换手术中由外科医生创建的、在骨头中的对应空隙内。虽然这些系统可以提高植入物的总体强度并允许更宽的髁间通道，但它们需要去除大量的下层组织，这会破坏围绕胫骨隆突的区域。这可能会损害胫骨隆突下方区域的强度，从而可导致胫骨隆突失效的几率增大。
[0010]这里公开的、用于十字形保持的膝关节造形术的胫骨假体针对克服上述的一个或多个问题和/或本领域的其它问题。
【发明内容】
[0011]按照一个方面，本公开内容涉及一种胫骨假体，该胫骨假体包括被配置成与胫骨的内侧表面接合的内侧基部和被配置成与胫骨的外侧表面接合的外侧基部。内侧基部和外侧基部的至少一部分被介于其间的通道分隔开。胫骨假体还包括连接内侧基部和外侧基部的桥，其中至少一部分桥被抬升到内侧基部和外侧基部之间的一部分通道上方。桥可以限定基本区域，当胫骨假体与胫骨接合时，该基本区域接纳至少一部分胫骨隆突。桥的高度可以沿跨过通道的上部方向变化。
[0012]按照另一个方面，本公开内容涉及一种胫骨假体，该胫骨假体包括被配置成与胫骨的内侧表面接合的内侧基部和被配置成与胫骨的外侧表面接合的外侧基部。内侧基部和外侧基部的至少一部分被介于其间的通道分隔开。胫骨假体还包括连接内侧基部和外侧基部的桥，其中至少一部分桥被抬升到内侧基部和外侧基部之间的一部分通道上方。桥可以限定基本区域，当胫骨假体与胫骨接合时，该基本区域接纳至少一部分胫骨隆突，其中桥关于与胫骨假体相关联的矢状面非对称。
[0013]按照又一个方面，本公开内容涉及一种胫骨假体，该胫骨假体包括内侧基部和外侧基部，内侧基部被配置成与胫骨的内侧表面接合并包括沿内侧基部的近中边缘形成的唇，外侧基部被配置成接合胫骨的外侧表面并包括沿外侧基部的近中边缘形成的唇。胫骨假体还可包括被配置成接合到形成在内侧基部中的凹槽内的内侧插入部分和被配置成接合到形成在外侧基部中的凹槽内的外侧插入部分。内侧插入部分和外侧插入部分每个均可包括凸缘，所述凸缘沿各自插入部分的近中边缘形成并被配置成保护唇的至少一部分免于与股骨部件接触。胫骨假体还可包括连接内侧基部与外侧基部的拱形桥部分，其中拱形桥的至少一部分被抬升到内侧基部与外侧基部之间的一部分通道的上方。拱形桥可以限定基本区域，当胫骨假体与胫骨接合时，基本区域接纳至少一部分胫骨隆突。在内侧基部和外侧基部之间的通道的宽度从胫骨假体的前部到胫骨假体的后部逐渐增加。
[0014]本发明的部分附加目的和优点将在下面的说明中阐述，部分附加目的和优点将从附图看出，或者可通过本发明的实践而了解到。下面将借助于所附权利要求中具体指出的元件和组合来实现和得到本发明的目的和优点。
[0015]应当理解，上面的概括说明和以下的详细说明仅仅是示例性的和解释性的，并不是对权利要求书所要求保护的本发明的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]在附图中显示了一些实施例，这些附图结合到本说明书中并构成本说明书一部分，附图连同所述说明一起用来解释本公开内容的原理和特征。
[0017]图1显示了与某些公开的实施例一致的、与十字形保持的假体系统相适配的手术后的假体膝关节的透视图；
[0018]图2显示了按照示例性实施例的、十字形保持的假体系统的正视图；
[0019]图3显示了与某些公开的实施例一致的、安装在胫骨上的十字形保持的胫骨假体的透视图；
[0020]图4A提供与示例性实施例一致的、示例性十字形保持的胫骨假体的仰视图；
[0021]图4B提供与示例性实施例一致的、具有拱形桥的示例性十字形保持的胫骨假体的透视图；
[0022]图5A提供与公开的实施例一致的、示例性十字形保持的胫骨假体的正视图；
[0023]图5B提供与某些公开的实施例一致的、示例性十字形保持的胫骨假体的仰视图；
[0024]图6A和6B分别提供与公开的实施例一致的、具有拱形桥的示例性十字形保持的假体系统的正面半球面视图和侧剖视图；
[0025]图7A和7B分别提供与公开的实施例一致的、具有倾角桥的示例性十字形保持的假体系统的正面半球面视图和侧剖视图；
[0026]图8A和SB分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性十字形保持的假体系统的俯视图和正剖视图；
[0027]图9A-9D分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性十字形保持的假体系统的正视图和各侧剖视图；
[0028]图1OA和1B分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性胫骨部件的俯视图和正剖视图；
[0029]图1lA和IlB分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性胫骨部件的俯视图和侧剖视图；
[0030]图12A-12D分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性胫骨部件的俯视图和各正首I]视图；
[0031]图13A-13D分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥的示例性胫骨部件的俯视图和个侧剖视图；
[0032]图14A和14B分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和竖直的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图和侧剖视图；
[0033]图15A-15C分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和竖直的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图、仰视图和侧剖视图；
[0034]图16A和16B分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和有倾角的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图和侧剖视图；
[0035]图17A-17C分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和有倾角的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图、仰视图和侧剖视图；
[0036]图18A和18B分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和有倾较的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图和侧剖视图；以及
[0037]图19A-19C分别提供与公开的实施例一致的、具有弓形桥和有倾角的弓形下侧龙骨的示例性胫骨部件的俯视图、仰视图和侧剖视图。
【具体实施方式】
[0038]现在将具体参考本公开内容的示例性实施例，这些示例性实施例的实例在附图中显示。只要可能，附图中对于相同或相似的部件将使用相同的标号。
[0039]健康的膝关节包括股骨远端与胫骨近端之间的交界部分。如果健康的膝关节例如因受伤或疾病而受损，可能需要膝盖外科手术来恢复关节的正常结构和功能。如果膝盖的损伤严重，则可能需要全膝关节成形术(“TKA”)。TKA典型地涉及去除关节的受损部分，以及用一个或多个假体部件替换关节的受损部分。
[0040]在某些TKA手术中，一个或多个十字韧带(包括前十字韧带和/或后十字韧带)可能尚未受损，上述十字韧带将被重新使用，以与假体植入物一起形成新的膝关节。在这些“十字形保持”的应用中，假体植入部件可被配置成避免干涉或侵入穿过膝关节的髁间区域的保持十字韧带。例如，各个股骨和胫骨假体部件可以被设计成带有髁间的“凹槽”，该“凹槽”从假体部件的后部向假体部件的前部延伸。股骨和胫骨的髁间凹槽在垂直方向上重叠，提供允许十字韧带穿过从胫骨髁间窝向下到胫骨隆突的通道。
[0041]因为十字韧带在正常使用膝关节期间受到较大的张力，所以重要的是，十字韧带附着到股骨和胫骨的附着部位具有足够的强度，以恰当地将十字韧带固着到骨头上。否则，由十字韧带施加的力拉紧附着部位周围的组织，可能导致关节失效，这可能需要矫正的外科手术来修理。降低这种失败可能性的一个方法是限制附着部位(即，股骨的髁间窝和胫骨的胫骨隆突1la)处或附近被切除的骨头数量。限制对附着部位处天生组织的扰动量有助于保留组织的天生固着机制，这减小在附着部位失效的可能性。正如下面将更详细地解释的，与本公开的实施例一致的假体系统可以限制TKA手术过程所需的骨头切除量。图1显示与具有胫骨植入系统120的假体植入系统110适配的膝关节100的透视图，上述胫骨植入系统120被配置成限制胫骨101的表面处所需的骨头切除量。
[0042]在图1所示的实施例中，假体植入系统110可包括多个部件，每个部件被配置成替换天生膝关节的一个切除部分。按照一个实施例，假体植入系统110可包括被配置成替换天生胫骨101的切除部分的胫骨植入系统120。假体植入系统110还可包括被配置成替换天生股骨102的切除部分的股骨部件130。在膝盖替换外科手术中植入以后，胫骨植入系统120和股骨部件130合起来复制天生膝关节的形式和功能。
[0043]股骨部件130可被固定到股骨102的远端，并被配置成替代膝关节100的天生股骨部分的结构和功能。这样，股骨部件130可以用外科手术级的金属或金属合金材料(诸如，外科手术级钢、钛或钛合金、钴铬合金、镐合金、或钽)制造，这些材料非常坚硬能够提供足够的强度来支持膝关节所需的力。按照一个实施例，股骨部件130可以体现为具有多个不同结构特征的单个部件，每个结构特征被配置成执行与膝关节100相关联的特定功能。例如，股骨部件130可包括一对髁突132，每个髁突132被连接到膝盖骨引导部分133。这对髁突132可以通过髁突间凹槽138而互相分隔开，该凹槽138提供一个通道，诸如前十字韧带(ACL) 103a和/或后十字韧带(PCL) 103b那样的一个或多个十字韧带103可以穿过上述通道。
[0044]胫骨植入系统120可包括多个部件，这些部件合在一起提供稳定的表面，该表面与股骨部件130关节连接以恢复恰当的膝关节功能。如图1所示，胫骨植入系统120可包括基部121和一个或多个插入部分123。在膝盖替换手术过程期间，基部121可被固定到胫骨101的近端，已通过去除受损的骨头和组织并把健康的骨头重新整形以接纳基部121而使胫骨101在外科手术上以准备好。一旦基部121被固定到胫骨101上，外科医生通过使插入部分123接合和固定在基部121内而完成胫骨植入系统120的组装。胫骨假体系统的基部121可配置有通过中心的通道，以允许保持的十字韧带103与胫骨隆突1la之间的连接。
[0045]基部121可被配置成模仿胫骨101顶面的结构和功能。因此，类似于股骨部件130，基部110可以用外科手术级金属或金属合金材料(诸如，外科手术级钢、钛或钛合金、钴-铬合金、镐合金、或钽)制造，这些材料非常紧固，能够用于提供稳定的基底，以便在该基底上重新构建假体关节的其余部分。
[0046]插入部分123可被设计成模仿天生的股骨胫骨交界部分的某些部件的形式和功能，尤其是包括膝关节的内侧半月板和外侧半月板。这样，插入部分123可以用光滑的、半刚性的合成或半合成的塑料、橡胶、或者聚合物材料构建。插入部分123可被配置成提供被设计成在正常的膝盖手术期间与股骨部件130关节连接的光滑表面。按照一个实施例，插入部分123被配置成可拆卸地与基部121接合。因此，插入部分123被配置成可在插入部分123例如由于过度磨损而随时间推移发生恶化的情况下被周期地替换。
[0047]图2提供示例性假体植入系统110的正视图。如上所述，假体植入系统110包括股骨部件130，股骨部件130被配置成与基部121的插入部分123接合和关节连接。在使用时，股骨在伸展运动时相对于胫骨101旋转,使得股骨部件130相对于基部121转过插入部分123的顶面。
[0048]如上所述，股骨部件130包括膝盖骨引导部分133和一对髁突132，一对髁突132包括内侧髁突132a和外侧髁突132b。股骨部件130的膝盖骨引导部分133可以从股骨远端的前面延伸，并向通过髁间凹槽138暴露的股骨的髁间窝向下弯曲。内、外侧髁突132a，132b从膝盖骨引导部分133的底部突出，并在股骨下侧周围的髁间凹槽138的一侧延伸并朝股骨的后部延续。
[0049]如上所述,胫骨植入系统120可包括基部121和插入部分123，基部121和插入部分123合在一起提供稳定的表面，该表面与股骨部件130关节连接而恢复膝关节100的正常功能。为了便于与胫骨101的近端固定和稳定地接合，胫骨植入系统120的基部121可包括从基部121的底面凸起的一个或多个拉长的隆突124。拉长的隆突124可被插入到在TKA手术过程中由外科手术形成的对应开孔中。拉长的隆突124可被固定到开孔内，并被配置成限制胫骨植入系统120与胫骨101之间的运动。
[0050]胫骨植入系统120可被配置成限制所需的胫骨101骨头切除量，而不会危害胫骨基部121的强度和稳定性。通过限制骨头切除量，尤其是胫骨隆突1la周围区域中的骨头切除量，胫骨植入系统120可减小胫骨隆突1la的过早失效的风险。图3显示被植入到胫骨101上的胫骨植入系统120的示例性基部121。
[0051]如图3所示，基部121可包括内侧基部121a和外侧基部121b，内侧基部121a和外侧基部121b被介入于其间的髁间通道分隔开。内侧和外侧基部121a，121b可以被桥部件125连接在一起，桥部件125的至少一部分被抬升到内侧基部121a与外侧基部121b之间的髁间通道上方。
[0052]在十字形保持的TKA手术过程中，外科医生切除胫骨101的与基部121的着落区(footprint)对应的部分，而与髁间通道相关联的区域保持原封不动，与髁间通道相关联的区域包括连接到十字韧带的胫骨隆突101a。因此，基部121被配置成把胫骨隆突1la接纳到介于内侧基部121a和外侧基部121b之间的髁间通道中。另外，桥125被置于髁间通道的上方，并被配置成包容未切除的胫骨隆突101的处于髁间通道下方的至少一部分。
[0053]正如下面将要解释的，胫骨基部121的某些特征被配置成限制植入胫骨插入系统120所需的骨头切除量，但基部121强度不会打折扣。例如，通过提供抬升的桥125作为内侧基部121a和外侧基部121b之间的主要连接机构，为安装传统的表面级或表面下连接元件所需的骨头切除量可减小或消除。替换地或附加地，与本公开内容一致的某些实施例要求增加从基部121前部到后部的髁间通道的宽度，如图3所示。这种宽度的增加进一步减小了骨头切除量，这又有助于保持胫骨隆突1la的附着强度。
[0054]图4A和4B分别提供按照本公开内容的示例性实施例的基部121的透视图和仰视图。如图4A所示，基部121可包括由髁间通道138分隔开的内侧和外侧基部121a，121b。桥125可以连接内侧和外侧基部121a，121b。桥125可被抬升到髁间通道138的上方，以允许处在髁间通道138下方的至少一部分未切除的胫骨隆突1la通过。
[0055]内侧和外侧基部121a，121b每个可包括托盘(tray)或其它类型的凹陷部127，托盘或凹陷部127被配置成接纳对应的插入部分123。内侧和外侧基部121a，121b还可包括沿各个基部的内(或内侧)边缘形成的各自的唇126a，126b。按照一个实施例，唇126a，126b的高度从基部121的后部到前部逐渐增加。如图4A所示，唇126a，126b在朝基部121的前部、对应于桥125的位置具有最大高度。
[0056]唇126a，126b提供用于桥125的结构支撑，并且通常被设计成具有足够的高度来确保桥125下方的区域可以包容处于其下方的未切除的胫骨隆突101的一部分。另外，唇126a，126b可被配置成具有最大高度，以确保桥125不妨碍股骨部件130的恰当的关节连接。按照一个示例性实施例，唇126a, 126b的高度在2mm与7mm之间。
[0057]除了提供用于桥125的结构支撑以外，唇126a，126b还可被配置成用作股骨部件130的引导，限制或防止股骨部件130侵入髁间通道138外侧的可能性。例如，在某些实施例，诸如图4B中描述的实施例中，内侧基部121a的近中边缘与外侧基部121b的近中边缘沿基部121的大部分前后长度基本上互相不平行。具体地，在外侧基部与内侧基部之间的通道宽度从基部121的前部向基部121的后部逐渐增加。虽然这样的实施例允许保留更多的围绕胫骨隆突1la的骨头，但它们也增加股骨部件130撞上髁间通道138的可能性。这样，基部121的唇126a，126b可被配置成限制股骨髁突130朝髁间通道138的横向运动，特别是在基部宽度朝基部后部增大的情形下亦是如此。
[0058]桥125可以被连接在内侧和外侧唇126a，126b之间，并且可以体现用于把内侧和外侧基部121a，121b固定在一起并阻止它们之间相对运动的主要强度元件。按照一个实施例，如图4A所示，桥125的高度可以在朝向髁间通道138的中心方向逐渐增加。这种高度的增加将增加桥125下方的通路面积。而且，对于把压缩力从拱形桥的中心朝向内侧和外侧部分121a，121b分布而言，拱形桥125也可以是有利的，其中压缩力可以更均匀地分布在基部121上。
[0059]按照图4A和4B所示的实施例，基部121可被配置成在桥125的前边缘和后边缘处具有开孔。这些开孔可以提供桥125下方的完整通道，该通道可沿基部121的整个前后长度包容胫骨隆突101a。通过沿胫骨的整个长度在内侧和外侧基部121之间提供完整通道，外科医生只需切除部分骨头来为内侧和外侧基部121a，121b留出空间，而与胫骨隆突101相关联的大多数组织不受影响。通过保留更多的围绕胫骨隆突1la的组织，可以保留很多胫骨隆突101的自然附着强度。
[0060]图4B显示基部121的结构，其单独地或与一个或多个其它公开的实施例相组合地，允许在胫骨隆突101或靠近胫骨隆突101处保留更多的骨头。如图4B所示，内侧和外侧基部121a，121b可被安排成使得髁间通道138的宽度从基部121的前部到基部121的后部逐渐增加。内侧和外侧基部121a，121b的精确排列可以由角度Θ规定。按照示例性实施例，Θ的数值被选择为在7°与13°之间。然而可以预期的是，虽然胫骨植入系统120的许多实施例被显示和描述为具有由非平行的内侧和外侧基部121a，121b形成的髁间通道，但某些实施例可以允许由基本上平行的内侧和外侧基部121a，121b形成的髁间通道，而不背离本公开内容的范围。
[0061]图5A和5B显示了胫骨植入系统120的另一个实施例的正视图和仰视图。按照图5A和5B所示的实施例，桥125可被配置成局部圆顶形的结构，在桥125的后部边缘处具有开孔。桥125还可包括前面部分，前面部分沿前部方向延伸并向下向基部121的底部弯曲，形成基部121的前面部分125a。这个前面部分125a还可通过提供附加表面而增加桥125的强度，施加到桥125的压缩力可以分布到该附加表面上。
[0062]如图5A所示，桥125可以非对称地跨过髁间通道138，并可被配置成遵循与胫骨部件130相关联的对应的非对称形状。更具体地，桥125可以关于与基部121相关联的矢状面非对称。桥125的这种非对称形状可以限制或阻止在胫骨部件130与桥125之间的金属与金属的磨损性接触。
[0063]与公开的在桥125下方提供通道的实施例不同，图5A和5B的基部121的前面125a沿基部121的整个前后长度不允许胫骨隆突1la通过。相反，胫骨101的前部边缘处的一小部分胫骨隆突1la必须被切除，以容纳基部121的前面125a。然而，重要的是，由桥125、前面125a和内侧与外侧唇126a，126b所规定的空腔被配置成将至少一部分胫骨隆突101接纳在该空腔内，允许保留绝大多数的胫骨隆突101和周围的骨头。
[0064]图5A还显示与公开的实施例一致的插入部分123的示例性配置。插入部分123可包括内侧插入部分123a和外侧插入部分123b。内侧插入部分123a和外侧插入部分123b可被配置成接合到形成在各自的内侧和外侧基部121a，121b中的对应的凹槽127中。内侧插入部分123a和外侧插入部分123b每个均可包括沿各个插入部分的近中边缘形成的凸缘128。凸缘128可被配置成保护对应唇126a，126b的至少一部分与股骨部件130接触。
[0065]图6A，6B和7A，7B显示成对的与某些公开的实施例一致的、基部121的示例性结构的、相应正视图和剖视图。具体地，图6B和7A提供剖视图(沿与基部121相关联的矢状平面剖切，分别如图6A和7A所示)，并显示桥125的替换实施例的截面特性。
[0066]图6B和7B显示了按照某些示例性实施例的桥125的高度在跨过通道的上方方向上是如何变化的。如图6B和7B所示，桥125的高度在跨过髁间通道的宽度时逐渐增加。这样的高度增加可以在桥125下方提供更多面积，这可以允许更多地保留胫骨隆突1la的表面。
[0067]按照一个实施例，图6B显不了具有拱形截面形状的桥125的截面图。如上所述，桥125的拱形截面形状把施加在桥125上的压缩力远离拱形的中心朝内侧和外侧基部121a，121b分布，由此使施加在桥125上的压缩力更均匀地分布在基部121上。按照一个实施例，拱形桥125可以是大致圆顶形或半圆顶形；也就是说，在至少一部分的桥125的表面上，桥125的形状是部分球形的。重要的是，虽然图6被显示为具有在许多不同的方向上弯曲的大致圆顶形的结构，但图6所示的桥125不一定必须在所有的方向上都是弯曲的。
[0068]例如，如图7B所示，桥125的一个或多个表面可包括基本上由一个或多个线性角限定的表面。如图7B所示，虽然桥125可以在一个方向上弯曲(例如，跨过髁间通道138)，但它可包括倾斜的表面，该表面的至少一部分以远离胫骨假体的上方表面的前后角度延伸。
[0069]如所说明的，在完全伸展时，股骨在内部相对于胫骨旋转。换句话说，当膝关节从弯曲到完全伸展时，股骨的前部在内部相对于胫骨旋转(朝向身体的中心)。换句话说，胫骨在外部相对于股骨旋转。股骨的内部旋转量随病人而变化，但对于大多数病人而言，胫骨内部旋转的范围是在1-10°之间，典型地在5-8°之间，对于有些病人约为7.5°。
[0070]图8A显示示例性的假体部件130。如图8A所示，当股骨和胫骨部件与它们各自的骨头的前部/后部(“AP”)以及内侧/外侧(“ML”)轴对齐时，股骨部件应当相对于胫骨部件内部旋转角度eTF，θτρ的范围约在0-10°之间，优选范围在5-8°之间。按照示例性实施例，股骨部件应当内部偏移(offset)约7.5°的ΘΤΡ。
[0071]如图9A所示，股骨部件130的内部旋转使股骨部件滑车(trochlear)凹槽中心线(由图9A的部分9B表示)移位，这样，它位于假体部件130的中心线的内侧。按照一个实施例，预期的内侧偏移的范围在O与6mm之间，优选的范围为约2mm到4mm。按照示例性实施例，内侧移位在约2.5mm与3.5mm之间。
[0072]为了确保在完全伸展时胫骨部件的桥不侵入股骨部件，胫骨部件的桥可以从胫骨部件中心线向内侧偏移，如在图8B，9A和12B-12D中所示的示例性实施例中显示的。预期的偏移范围是0-6mm，优选的范围是2-4mm，以及优选的实施例范围是2.5-3.5mm。
[0073]为了防止桥侵入股骨部件，桥125顶端的高度(例如，如图1OB所示)被限制在约10-20mm的范围，优选的范围是12_18mm。按照示例性实施例，胫骨桥125的高度范围在约13mm到约17mm之间。
[0074]也为了减小侵入的风险，桥的外部尺寸基本上与股骨部件滑车凹槽的冠状形状匹配，所述凹槽大致是拱形、L-形、或凸形。这样的实施例例如图SB和1B中显示的剖视图上被示出。按照示例性实施例，图1OB所示桥的外部形状的冠状半径在10-26mm之间，优选的范围在约12mm与约24mm之间。按照示例性实施例，被用来规定图1OB的胫骨假体的冠状形状的半径范围在约14mm与约18mm之间。
[0075]胫骨关节面还可被配置成确保股骨部件不侵入在胫骨部件桥上。例如，图9C和9D显示内侧和外侧胫骨插入物的内部区域，其具有大致与股骨部件匹配的矢状拱形唇，这限制股骨部件的前部平移(translat1n)(如图9B所示)，因此防止侵入。按照一个实施例，规定胫骨插入物的弓形唇的曲率的矢状面半径的范围在25-80_之间，优选的范围是在约35与约70mm之间。按照示例性实施例,所述范围在约45mm与约60mm之间。而且,在弧形面中从唇的最高点到最低点测量的矢状唇的高度可以具有约1-15_之间的预期范围，优选的范围在约2mm与约12mm之间。按照示例性实施例，矢状弓形唇的最高点的高度在约3mm与约9mm之间。
[0076]而且，如图SB所示，靠近胫骨隆起的胫骨插入物的近中边缘可以具有基本上与股骨部件匹配的冠状弓形半径，这限制了股骨部件的中间外侧的平移，进一步有助于限制侵入。按照示例性实施例，在内侧/外侧方向上规定胫骨插入物123的形状的冠状半径的范围在20与52mm之间，优选实施例的范围在约24mm与约48mm之间。按照示例性实施例，用于在内侧/外侧方向上规定胫骨插入物123的半径范围在约30mm与约36mm之间。在弧形面上从唇的最高点到最低点测量的冠状唇的高度具有1_8_的示例性范围，优选的范围在约2mm与约7mm之间。按照示例性实施例，弧形面的高度范围是在约3mm与约6mm之间。
[0077]如所解释的，为了节省ACL，胫骨桥不应当侵入ACL，还应当保持足够的胫骨隆突骨头。从前部胫骨隆突去除骨头将削弱骨骼结构，并潜在地造成应力集中源。D当在ACL暴露在张力下时要求活动，受损害的前部胫骨隆突可以导致ACL撕裂。因此，胫骨部件桥的形状是非常重要的，因为它确定了要去除多少前部胫骨隆突。另外，桥应当足够强，以便承受在日常生活的活动期间所施加的预期负荷。
[0078]对于胫骨部件130，桥可以处在中心，或者从胫骨基部部件120的中心线沿内侧方向移位，如图8B和1B所示。按照一个实施例，内侧偏移范围在约Omm到约6mm之间，优选的范围在约2mm与约4mm之间。按照示例性实施例，内侧偏移在约2.5mm到约3.5mm之间。如图1OA所示，胫骨桥可以弓形或U形的形式被成形在ACL插入物的着落区周围。按照一个实施例，规定弓形形状的曲率半径范围是4.25-13.5mm，优选的范围在约5.25mm与约12.5mm之间。按照示例性实施例,规定曲率半径范围在约6.25mm与约11.5mm之间。
[0079]还如图1OA所示的，桥Lb的前部/后部(AP)长度应当被选择为防止侵入ACL。按照一个实施例，AP长度在约4mm与约15mm之间，优选的范围在约7_13mm之间。按照示例性实施例，胫骨桥125的长度Lb是在约8mm与约12mm之间。如上所解释的，为了向胫骨前部保留更多的骨头和帮助侧向隔室接近膝盖骨韧带的附近，外侧近中边缘可远离内侧近中边缘趋向胫骨植入系统120的后部形成角度，如图1OA所示。按照一个实施例，由偏移形成的角度ΘΕ约为1-20°，优选的范围在约7°与13°之间。按照示例性实施例，ΘΕ约为10°。
[0080]内侧胫骨隔室在矢状平面上大致是凹形的，因此具有凸起的前部唇。外侧胫骨隔室在矢状平面上大致是平的或凸形的，因此具有很少的前部唇或没有前部唇。在冠状面上，在前部与后部隔室之间的这种形状差异导致前部内侧隆突高于前部外侧隆突。为了尽可能多地节省骨头，胫骨部件120可被配置成使得趋向内侧桥的高度大于趋向外侧桥的高度。按照一个实施例，朝向内侧的高度范围是8-15mm，优选的范围在约9mm与约14mm之间。按照一个示例性实施例，胫骨桥125的朝向内侧的高度范围在约1mm与约13mm之间。而且，胫骨桥的朝向外侧的高度范围是6-13_，优选的范围在约7-12mm之间。按照示例性实施例，胫骨桥的朝向外侧的高度是在约8mm与约Ilmm之间。
[0081]正如在图1OB上显示的胫骨桥125的冠状视图截面所示的，桥的面向内侧胫骨的侧面可以大致为弓形、L形、或凹形。按照一个实施例，弓形半径范围是在约4.25-13.5mm之间，优选的范围在5.25-12.5mm之间。按照示例性实施例，弓形半径的范围在6.25mm与
11.5mm之间。面向内侧胚骨的侧面宽度的范围在约4.25mm到约13.5mm之间,优选的范围为约5.25-12.5mm。按照示例性实施例，胫骨桥125的底面的宽度范围在约6.25mm到约
11.5mm 之间。
[0082]胫骨桥125的面向内侧胫骨的侧面的最大高度在约5_15mm之间，优选的范围在约7mm到约13mm之间。按照示例性实施例,最大高度的范围在约8mm到约13mm之间。由于前部内侧隆突高于外侧隆突，内侧高度范围在3-10mm之间，优选的范围在约4-9mm。按照示例性实施例，内侧高度范围在5mm到8mm之间。外侧高度范围在约Imm到约8mm之间,优选的范围在约2mm到7mm之间。按照示例性实施例,外侧高度范围在约3mm到约6mm之间。
[0083]为了有助于胫骨桥125的强度，冠状截面厚度可以是恒定的、变化的、或非均匀的，例如，如图1OB和12A-12D所显示的。胫骨桥125的厚度范围是1-lOmm，优选的范围在3mm到7mm之间。按照示例性实施例，胚骨桥125的厚度的范围是在约4mm到约6mm之间。
[0084]为了减小应力集中，其中隆突的水平切除部与垂直壁切除部相遇的拐角可被倒圆。胫骨部件120可以具有附加的倒圆形状(图1OB和12A-12D)，或它可以被倒角以便包容胫骨隆突的被倒圆的拐角。按照一个实施例，对于这个倒圆的半径范围是l-8mm，优选的范围在约2mm与约6mm之间。按照示例性实施例,倒圆的半径范围在约3mm与约5mm之间。
[0085]类似地，为了有助于胫骨部件的强度，其中胫骨板与桥相遇的区域可以被弯曲、削尖、或被倒角，以帮助分布应力(图10B)。对于这种倒圆半径的预期范围在1-Smm之间，优选的范围在约2mm与约6mm之间。按照示例性实施例,这是在约3mm与约4mm之间。
[0086]在横截面图中，被切除的骨头具有的内侧AP长度比外侧AP长度更长。内侧板比外侧板延伸到更后面。为了更好地覆盖骨头，胫骨部件可以具有更长的内侧AP长度，并且它比外侧AP长度延伸到更后面(图11A)。对于这个AP长度差异(额外的后部内侧AP长度延伸)的预期范围是优选的范围在约2mm与约5mm之间。按照示例性实施例,所述长度差异的范围在约3mm与约4mm之间。
[0087]在桥的矢状平面截面中(图11B)，桥的朝向内部胫骨的侧面大致为弓形、L形或凹形。预期的弓形半径范围是3-20mm,优选的范围是优选实施例范围是5_10mm。为了有助于桥的强度，矢状平面截面厚度可以是恒定的、变化的或非均匀的(图1lB和13A-13B)。预期的厚度范围是1-lOmm，优选的范围是3-7mm，优选实施例范围是4-6mm。为了帮助分布来自桥的应力和保持接合剂挤压到胫骨部件板中，中间胫骨部件假体壁可以变尖或具有恒定的高度(图11B)。从胫骨部件的底部的预期壁高度是8-15mm，优选的范围是10-14mm，优选实施例是12mm。从水平面的预期壁倾斜角度是1_20°，优选的范围是5-15°，优选实施例范围是8-12°。
[0088]为了有助于强度和分布来自桥的应力，可以包括龙骨。龙骨在截面上大致是直的，因为它用切割钻或冲击型冲压机制作，并且这些工具的制作方向是直的。龙骨可以垂直于基板(图14A，14B和15A-15C)，或者它可以向后面倾斜，有助于消除在龙骨准备期间与股骨的冲突(图16A，16B)。离水平面的预期的向后角度是30-90°，优选的范围是40-70°，优选实施例的范围是45-75°。在横截面图上，龙骨可以具有大致直线性的着落区或大致弓形的着落区(图15B)。预期的着落区半径是10-200_，优选的范围是15-60_，优选实施例的范围是20-50mm。龙骨可以与胫骨部件着落区的前部边缘相切(图14B，1B，16B和17B)，或者它可以向后面偏移，以避免去除前部冠状胫骨骨头。预期的向后偏移是0.5-10_，优选的范围是l_8mm，优选实施例范围是2-6mm。龙骨的高度与强度成比例，但较高的龙骨也将减弱ACL附着部位，因为它开始底切ACL插入部位(图16B)。因此，希望使龙骨高度最小化，并完全消除龙骨高度。预期的龙骨高度是l_15mm，优选的范围是2-10mm，优选实施例的范围是3-6_。龙骨还可以具有恒定的高度，或者它可以随远离桥内侧-外侧和前部-后部而变尖(图19A)。
[0089]与这里描述的胫骨插入系统120相关的系统和特征提供了用于减小在胫骨隆突1la周围的区域内所需要的骨头切除量而不会损害假体的强度的解决方案。具体地，通过提供配置成横越基部121的内侧和外侧部分之间的髁间通道的抬升的桥，胫骨植入系统120限制与胫骨隆突1la相关联的骨头切除量。通过增加从胫骨植入系统120的前部到后部的、在基部121a，121b的内侧和外侧部分之间的髁间通道的宽度，骨头切除量还可以进一步减少。可以通过将桥配置为把施加到桥的压缩力远离桥的中心朝基部121a，121b的内侧和外侧部分转移的弓形的、倾斜的、和/或圆顶形的结构，来保持胫骨植入系统120的强度，基部121a，121b的内侧和外侧部分具有更大的表面面积以在其上分布这样的力。对本领域技术人员显而易见的是，可以对于所公开的股骨植入物和用于设计该植入物的相关方法做出各种修正方案和变型。本领域技术人员从本公开内容的说明书及其实践考虑，也将会想到本公开内容的其它实施例。说明书和例子仅仅是示例性的，本公开内容的真实范围通过以下的权利要求及其等效替换来表示。
【权利要求】
1.一种胫骨假体，其特征在于，包括: 内侧基部，所述内侧基部被配置成接合胫骨的内侧表面； 外侧基部，所述外侧基部被配置成接合胫骨的外侧表面，其中所述内侧基部和外侧基部的至少一部分被介于其间的通道分隔开；以及 连接所述内侧基部和外侧基部的桥，其中所述桥的至少一部分被抬升到所述内侧基部与外侧基部之间的一部分通道上方，所述桥限定基本区域，当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述基本区域接纳至少一部分胫骨隆突，其中所述桥的高度沿跨过所述通道的上部方向变化。
2.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥沿跨过所述通道的上部方向基本上是弯曲的。
3.根据权利要求2的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥包括拱形部分。
4.根据权利要求3的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥基本上是圆顶形的。
5.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥的至少一部分包括远离所述胫骨假体的上部表面以前-后角度延伸的线性角。
6.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述内侧基部的近中边缘和所述外侧基部的近中边缘沿所述胫骨假体的大部分前-后长度基本上互相平行。
7.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述内侧基部的近中边缘和所述外侧基部的近中边缘沿所述胫骨假体的大部分前-后长度基本上互相不平行。
8.根据权利要求7的胫骨假体，其特征在于，其中在所述内侧基部与外侧基部之间的通道的宽度从所述胫骨假体的前部到所述胫骨假体的后部逐渐增加。
9.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述通道沿所述内侧基部和外侧基部之间的整个长度延伸。
10.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述拱形桥包括所述胫骨假体的前面部分，从而当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述拱形桥与所述内侧基部和外侧基部的近中边缘限定用于接纳所述胫骨隆突的一部分的空腔。
11.根据权利要求1的胫骨假体，其特征在于，其中所述内侧基部和外侧基部每个均包括沿各自的近中边缘形成的唇，其中所述唇的高度从所述胫骨假体的后部到胫骨假体的前部增大。
12.根据权利要求11的胫骨假体，其特征在于，所述胫骨假体还包括内侧插入部分和外侧插入部分，所述内侧插入部分和外侧插入部分每个均被配置成接合到形成于其各自基部内的对应的凹槽中，并且包括沿各自的插入部分的近中边缘形成的凸缘，其中所述凸缘被配置成保护所述唇的至少一部分免于接触股骨部件。
13.一种胫骨假体，其特征在于，包括: 内侧基部，所述内侧基部被配置成接合胫骨的内侧表面； 外侧基部，所述外侧基部被配置成接合胫骨的外侧表面，其中所述内侧基部和外侧基部的至少一部分被介于其间的通道分隔开；以及 连接所述内侧基部和外侧基部的桥，其中所述桥的至少一部分被抬升到在所述内侧基部与外侧基部之间的一部分通道的上方，当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述桥限定接纳至少一部分胫骨隆突的基本区域， 其中所述桥关于与所述胫骨假体相关联的矢平面非对称。
14.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥包括拱形桥。
15.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述桥包括远离胫骨假体的上部表面的、按前-后角度延伸的倾斜桥。
16.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述内侧基部的近中边缘和所述外侧基部的近中边缘沿所述胫骨假体的大部分的前-后长度基本上互相不平行。
17.根据权利要求16的胫骨假体，其特征在于，其中在所述内侧基部与外侧基部之间的通道的宽度从所述胫骨假体的前部到所述胫骨假体的后部逐渐增加。
18.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述通道沿所述内侧基部和外侧基部之间的整个长度延伸。
19.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述拱形桥包括所述胫骨假体的前面部分，从而当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述拱形桥与所述内侧基部和外侧基部的近中边缘限定用于接纳所述胫骨隆突的一部分的空腔。
20.根据权利要求13的胫骨假体，其特征在于，其中所述内侧基部和外侧基部每个均包括沿其各自的近中边缘形成的唇，其中所述唇的高度从所述胫骨假体的后部到所述胫骨假体的前部增加。
21.根据权利要求20的胫骨假体，其特征在于，所述胫骨假体还包括内侧插入部分和外侧插入部分，所述内侧插入部分和外侧插入部分每个均被配置成接合到形成在各自基部的对应的凹槽中，并且包括沿各自的插入部分的近中边缘形成的凸缘，其中所述凸缘被配置成保护所述唇的至少一部分免于接触股骨部件。
22.一种胫骨假体，其特征在于，包括 内侧基部，所述内侧基部被配置成接合胫骨的内侧表面并包括沿所述内侧基部的近中边缘延伸的唇； 内侧插入部分，所述内侧插入部分被配置成接合到形成在所述内侧基部的凹槽中，所述内侧插入部分包括凸缘，所述凸缘沿所述内侧插入部分的近中边缘形成并被配置成保护唇的至少一部分免于接触股骨部件； 外侧基部，所述外侧基部被配置成接合胫骨的外侧表面并包括沿所述外侧基部的近中边缘延伸的唇； 外侧插入部分，所述外侧插入部分被配置成接合到形成在所述内侧基部处的凹槽中，所述外侧插入部分包括凸缘，所述凸缘沿所述外侧插入部分的近中边缘形成的并被配置成保护所述唇的至少一部分免于接触股骨部件；以及 连接所述内侧基部和外侧基部的拱形桥，其中所述拱形桥的至少一部分被抬升到在所述内侧基部与外侧基部之间的一部分通道的上方，当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述拱形桥限定接纳至少一部分胫骨隆突的基本区域，其中在所述内侧基部和外侧基部之间的通道的宽度从所述胫骨假体的前部到所述胫骨假体的后部逐渐增加。
23.根据权利要求22的胫骨假体，其特征在于，其中所述拱形桥基本上是圆顶形的。
24.根据权利要求22的胫骨假体，其特征在于，其中所述通道沿所述内侧基部和外侧基部之间的整个长度延伸。
25.根据权利要求22的胫骨假体，其特征在于，其中所述拱形桥包括所述胫骨假体的前面部分，从而当所述胫骨假体与胫骨接合时，所述拱形桥与所述内侧基部和外侧基部的近中边缘限定用于接纳所述胫骨隆突的一部分的空腔。
【文档编号】A61F2/38GK104135969SQ201280070061
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2011年12月29日
【发明者】R·R·欧文, J·K·奥托, A·Z·阿巴西, M·E·纳德扎迪 申请人:马科外科公司