具有多种长度的套管的模块化膝关节假体系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种模块化膝关节假体系统，其包括具有杆的股骨部件和可安装在所述杆上的不同尺寸的多个套管。所述系统是模块化的，并向外科医生提供通过选择套管的尺寸来将关节线朝远侧偏置的选项，所述套管的尺寸将会提供期望的关节线。不同尺寸的套管具有不同的轴向长度，但是沿着它们的相当一部分的长度具有共同的几何形状，使得相同的骨腔将会容纳多种尺寸的套管。
【专利说明】具有多种长度的套管的模块化膝关节假体系统
[0001]本专利申请根据35U.S.C.§ 119要求2012年9月20日提交的名称为“ModularKnee Prosthesis System with Multiple Lengths of Sleeves Sharing CommonGeometry ”的美国临时申请号61/703，404的优先权，其以引用方式全文并入本文。
[0002]交叉引用
[0003]交叉引用名称为“SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM WITH MULTIPLE LENGTHSOF BROACHES SHARING A COMMON GEOMETRY”的共同未决的美国专利申请(代理人案卷号 265280-223839，DEP6654USNP)和名称为 “FEMORAL KNEE PROSTHESIS SYSTEM WITHAUGMENTS AND MULTIPLE LENGTHS OF SLEEVES SHARING A COMMON GEOMETRY” 的共同未决的美国专利申请(代理人案卷号265280-223836，DEP6351USNP)，所述专利申请中的每一者均被转让给与本专利申请相同的受让人，所述专利申请中的每一者与本文同一天提交，并且所述专利申请中的每一者均据此以引用方式并入本文。 【技术领域】
[0004]本公开一般涉及用于执行整形关节置换手术的整形器械，并且更具体地涉及用于执行翻修膝关节置换手术的整形外科器械。
【背景技术】
[0005]膝关节主要由股骨远端和胫骨近端的骨界面组成。外观上，覆盖或至少部分地保护该界面的是髌骨，其为大腿前面的长肌(四头肌)的肌腱内的籽骨。该肌腱插入胫骨粗隆中，并且所述髌骨的后侧面是光滑的并在股骨之上滑动。
[0006]股骨由两个球状突起物(内侧髁和外侧髁)构成,所述球状突起物为基本上光滑的，并分别与胫骨的内侧平台和外侧平台作关节运动。胫骨的平台为基本上光滑的，并略微凹陷，由此提供用于容纳股骨髁的浅托。
[0007]当膝关节由于事故或疾病而受到损伤时，为了减轻疼痛和恢复关节的正常使用，可能需要进行受损关节的假体置换。通常借助于外科手术来置换整个膝关节，所述外科手术包括除去对应的受损骨的表面和用假体植入物置换这些表面。假体关节对天然关节的这种置换被称作初次全膝关节置换术。
[0008]有时，初次膝关节假体失效。失效可能由许多原因造成，包括磨损、无菌性松动、骨质溶解、韧带不稳定、关节纤维化和髌股并发症。当失效削弱人的活动能力时，有必要进行膝关节翻修外科手术。进行翻修手术过程中，移除初次膝关节假体，并且用翻修假体膝关节系统的部件将其置换。
[0009]用于初次和翻修应用的膝植入物系统可从许多生产商商购获得，包括DePuyOrthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)。DePuy和其它公司提供了几种不同的用于初次和翻修应用的系统。例如，DePuy Orthopaedics提供P.F.C.SIGMA?膝关节系统、LCS?.全膝关节系统和S-ROM模块化全膝关节系统。这些整形膝关节系统包括几个部件，一些适用于初次膝关节置换术，一些适用于翻修外科手术。
[0010]DePuy Orthopaedics还提供用于其它应用的其它整形植入物系统。一种此类系统是LPS系统。LPS系统被提供用于严重创伤和疾病的情况中。在这样的情况下，创伤或疾病可导致大量骨损失。LPS系统提供了可以置换特定骨诸如股骨的全部或大部分的部件。DePuy LPS系统更全面地描述于Hazebrouck等人的2002年4月30日提交的名称为“Modular Limb Preservation System”的美国专利申请序列号10/135，791 (美国专利公开2003-0204267)中，其以引用方式全文并入本文。
[0011]在一些患者中，骨的在关节附近的干骺端存在不能被标准膝植入物完全填充的腔体缺陷。这种干骺端缺陷的存在可导致假体性植入物随时间推移而松动，从而损害假体性植入物的稳定性，并且在很多情况下需要翻修假体性植入物。
[0012]为了填充干骺端腔体缺陷，已经提供了具有模块化干骺端套管的膝系统。此类套管不出于例如以下文献中:名称为“Knee Prosthesis Kit with Winged Sleeves andMilling Guide” 的美国专利公开 2010/0114323 ;名称为 “Modular Orthopaedic ImplantSystem With Mult1-Use Stems” 的美国专利公开 2006/0030945A1 ;名称为 “ModularImplant System With Fully Porous Coated Sleeve” 的美国专利 7，799，085 ;名称为“Prosthetic Tibial Component With Modular Sleeve” 的美国专利 7，291，174 ;名称为“Medical Fastening System” 的美国专利 6，171，342 ;名称为“Medical FasteningSystem” 的美国专利 5, 824, 097 ;名称为 “Modular Knee Prosthesis” 的美国专利5，782，921 ;和名称为“Sem1-Constrained Artificial Joint” 的美国专利 4，634，444。此类套管已被用于可商购获得的假体膝关节植入物系统中，诸如P.F.C.SIGMA.?膝关节系统、LCS參全膝关节系统、S-ROM模块化全膝关节系统和LPS系统，它们均可从DePuyOrthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)商购获得。
[0013]模块化套管还已被用于髋植入物系统中，如示出于例如以下文献中的:名称为“Modular Stem and Sleeve Prosthesis” 的美国专利 6，264，699 ;和名称为“Sleeves forAffixing Artificial Joints to Bone”的美国专利4，790，852。此类髋套管已被用于可商购获得的假体髋植入物系统中，诸如可从DePuy Orthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)商购获得的S-ROM髋系统。
[0014]所有上述专利申请和专利的公开内容均以引用方式全文并入本文。
[0015]在具有模块化干骺端套管的膝关节系统中，许多套管的常规形状通常为椭圆形锥体，其中靠近关节线处的较大椭圆形剖面渐缩为位于关节线的远侧的部件终点处的较小的椭圆形或圆形剖面。一般来讲，所述套管具有分台式或阶梯式外表面和用于与其它部件摩擦固定的内部通道。这种几何形状会填充干骺端中的腔体缺陷，允许更宽的表面区域用于通过关节来传递负载，并为假体的关节连接部件提供旋转稳定性。
[0016]套管的外表面由固体骨质结构或骨层支持。在远侧股骨的情况下，特别是在翻修外科手术中，患者解剖学和骨的状况可能要求将远侧股骨切除至更近侧的水平。在该更近侧的水平植入假体性远侧股骨部件和套管可能升高关节线(即，由远侧股骨部件和近侧胫骨部件的关节面的关节运动所限定的线)。关节线的升高可能不利地影响假体膝关节系统的性能:侧副韧带与股骨的附接点相对于关节线的位置可能影响膝关节运动学，髌骨抵靠股骨部件的关节运动将受到影响，并且伸肌机构的功能也将受到影响。
[0017]假体膝关节植入物系统通常已经包括股骨增强件，所述股骨增强件用在股骨植入物部件的朝远侧骨和后骨的表面上。此类增强件的例子公开于美国专利6，005，018和5，984，969中，其以引用方式全文并入本文。此类部件用于增强股骨部件的下部分和后部分，以增加附加厚度来补偿足够骨质组织的缺失，从而允许关节线远侧化。然而，由于将股骨部件如此远侧化，与所述股骨部件一起使用的干骺端套管可能不再最佳地安置在健康骨层上。为了补偿，外科医生有时可能选择使用更大尺寸的干骺端套管。由于不同大小的干骺端套管的几何形状的差异，改变为更大的尺寸要求外科医生再次准备骨腔，使得所述腔体将会容纳更大尺寸的干骺端套管的几何形状。
[0018]因此，需要这样的膝关节假体系统:其向外科医生提供优化关节线位置的灵活性，同时也允许干骺端套管有效地和最佳地定位在健康骨层上。
【发明内容】
[0019]提供了一种模块化膝植入物系统，其允许外科医生准备骨以容纳干骺端套管，并且无需进一步骨准备来优化关节线的位置以容纳不同尺寸的干骺端套管。
[0020]根据本公开的一个方面，提供了一种模块化膝关节假体系统。所述系统包括:远侧股骨植入物部件、近侧胫骨植入物部件和两个干骺端构件。所述远侧股骨植入物部件具有一对间隔开的、弯曲的远侧髁表面和杆。所述杆具有从远端沿近侧方向渐缩的外表面。所述杆的外表面具有在远端处的最大外径和在位于所述远端的近侧的第二位置处的更小外径。所述近侧胫骨植入物部件具有关节运动式表面和杆，所述关节运动式表面用于容纳所述远侧股骨部件的远侧关节运动式表面并与其关节运动。所述胫骨杆具有从近端沿远侧方向渐缩的外表面。所述胫骨杆的外表面具有在近端处的最大外径和在位于所述近端的远侧的第二位置处的更小外径。所述第一干骺端构件具有沿近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的 内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定。所述第一干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分。每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸。所述第一干骺端套管的阶梯式部分具有总体轴向长度L。所述第二干骺端构件具有沿近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆部件和所述第二干骺端构件之间形成摩擦锁定。所述第二干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分。每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸。所述第二干骺端套管的阶梯式部分具有总体轴向长度L+X，并且与所述第一干骺端套管在轴向长度L之上具有共同的几何形状:在轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第一干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸相同。由于在轴向长度L之上的这种共同的几何形状，所准备的同一骨空间将会容纳所述第一干骺端构件或所述第二干骺端构件。
[0021]在一个示例性实施例中，在第一干骺端构件和第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件具有相同数量的阶梯。
[0022]在一个更具体的实施例中，第一干骺端构件的阶梯式部分的每个阶梯具有轴向高度，第二干骺端构件的阶梯式部分的每个阶梯具有轴向高度，并且所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的对应阶梯的轴向高度是相同的。
[0023]在另一个示例性实施例中，所述系统还包括第三干骺端构件，其具有沿近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆和所述第三干骺端构件之间形成摩擦锁定。所述第三干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分。每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸。所述阶梯式部分具有总体轴向长度L+X+Y。在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸相同。在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L+X之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L+X之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸相同。
[0024]在另一个示例性实施例中，第一干骺端构件的渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨植入物部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨植入物部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定，并且所述第二干骺端构件的渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨植入物部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨植入物部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定。在该实施例中，当将所述远侧股骨部件与所述第一干骺端构件和所述胫骨构件一起装配时，所述胫骨构件和所述远侧股骨部件的关节运动式表面之间的接触限定第一关节线，并且当将所述远侧股骨部件与所述第二干骺端构件一起装配时，所述远侧股骨部件的关节运动式表面之间的接触限定第二关节线。在该实施例中，所述第二关节线在所述第一关节线的更远侧。[0025]在一个更具体的实施例中，所述第一关节线和所述第二关节线之间的距离对应于所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的总体轴向长度之间的差值，并且限定远侧偏移。
[0026]根据本发明的另一个方面，模块化膝关节假体系统包括远侧股骨部件、第一干骺端构件和第二干骺端构件。所述远侧股骨部件具有一对间隔开的、弯曲的远侧髁表面和杆，所述杆具有从远端沿近侧方向渐缩的外表面。所述股骨杆的外表面具有在远端处的最大外径和在位于所述远端的近侧的第二位置处的更小外径。所述第一干骺端构件包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定。所述渐缩的镗孔从所述第一干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸。所述第一干骺端构件还包括具有轴向长度L的渐缩的阶梯式外表面。所述第二干骺端构件包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第二干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述渐缩的镗孔从所述第二干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸。所述第二干骺端构件包括具有轴向长度L+X的渐缩的阶梯式外表面。所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面和所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面具有相同的形状以及在轴向长度L之上相同的内侧-外侧尺寸和相同的前-后尺寸。当将所述第一干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第一干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件时，所述组件具有最大轴向长度。当将所述第二干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第二干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件时，所述组件具有最大轴向长度。所述第二干骺端构件和所述远侧股骨部件的组件的最大轴向长度大于所述第一干骺端构件和所述远侧股骨部件的组件的最大轴向长度。
[0027]在一个示例性实施例中，在所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面和所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的轴向长度L之上，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件具有相同数量的阶梯。
[0028]在一个更具体的实施例中，所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的每个阶梯具有轴向高度，并且所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的每个阶梯具有轴向高度。所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的对应阶梯的轴向高度是相同的。
[0029]在另一个示例性实施例中，所述系统另外包括第三干骺端构件，其包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定。所述渐缩的镗孔从所述第一干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸。所述第一干骺端构件包括具有轴向长度L+X+Y的渐缩的阶梯式外表面。当将所述第三干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第三干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件时，所述组件具有最大轴向长度。所述第三干骺端构件和所述远侧股骨部件的组件的最大轴向长度大于所述第二干骺端构件和所述远侧股骨部件的组件的最大轴向长度。
[0030]在另一个示例性实施例中，所述远侧股骨部件具有朝远侧骨的表面，并且所述系统还包括远侧股骨增强件。所述远侧股骨增强件具有与X基本上相同的厚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]尤其参考以下附图进行详细说明，其中:
[0032]图1是模块化膝关节假体系统的股骨部件的视图；
[0033]图2是模块化膝关节假体系统的胫骨部件的视图；
[0034]图3是图1的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的最小尺寸的内侧-外侧视图；
[0035]图4是图1的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0036]图5是图1的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0037]图6是图1的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的最大尺寸的内侧-外侧视图；
[0038]图7是图3的干骺端套管的前-后视图；
[0039]图8是图4的干骺端套管的前-后视图；
[0040]图9是图5的干骺端套管的前-后视图；
[0041]图10是图6 的干骺端套管的前-后视图；
[0042]图11是沿着图7的线11-11截取的图7的干骺端套管的剖面图；
[0043]图12是沿着图10的线12-12截取的图10的干骺端套管的剖面图；
[0044]图13是使用标准股骨杆和最小尺寸的干骺端套管的模块化膝关节假体系统的前-后视图；[0045]图14是与图13类似的模块化膝关节假体系统的前-后视图，但显示了最大尺寸的干骺端套管；
[0046]图15是模块化假体系统的另一个实施例的视图；
[0047]图16是图15的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0048]图17是图15的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0049]图18是图15的模块化膝关节假体系统的干骺端套管的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0050]图19是沿着图16-18中的线19_19截取的横截面平面图；
[0051]图20是沿着图17-18中的线20-20截取的横截面平面图；
[0052]图21是与图15的模块化膝关节假体系统一起使用的整形外科器械系统的外科扩孔器的内侧-外侧视图；
[0053]图22是整形外科器械系统的外科扩孔器的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0054]图23是整形外科器械系统的外科扩孔器的另一种尺寸的内侧-外侧视图；
[0055]图24是沿着图21-23的线24_24截取的横截面平面图；
[0056]图25是沿着图22-23的线25_25截取的横截面平面图；
[0057]图26是与图15的模块化膝关节假体系统的股骨部件一起使用的远侧增强件的透视图；
[0058]图27是沿着图26中的线27_27截取的远侧增强件的横断面剖视图；
[0059]图28是与图15的股骨部件一起使用的远侧增强件的另一种尺寸的透视图；
[0060]图29是沿着图28中的线29-29截取的远侧增强件的横断面剖视图；
[0061]图30是图15的股骨部件和后增强件的正视图；
[0062]图31是与图30类似的视图，其显示了固定至图26-27的股骨部件和远侧增强件的后增强件；
[0063]图32是图15的股骨部件和另一种尺寸的后增强件的正视图；
[0064]图33是与图32类似的视图，其显示了固定至图28_29的股骨部件和远侧增强件的后增强件；
[0065]图34是与图32-33类似的视图，其显示了图28_29的远侧增强件的安装；
[0066]图35是与图32-34类似的视图，其显示了固定至股骨部件的后增强件和远侧增强件；
[0067]图36是图15的模块化膝关节假体系统的前-后视图，其中使用图16的干骺端套管和图30-31的增强件；并且
[0068]图37是与图36类似的前-后视图，其显示了图18的干骺端套管和图32_35的增强件。
【具体实施方式】
[0069]尽管易于对本公开的概念作出各种修改形式和替代形式，但本发明的具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而，应当理解，本文无意将本公开的概念限于所公开的特定形式，而是相反，其旨在涵盖落入所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
[0070]在整篇说明书中，当提及整形外科植入物和本文所述的整形外科器械以及患者的自然解剖结构时，可使用表示解剖学参考的术语，例如前、后、内、外、上、下等等。这些术语在解剖学和整形外科领域具有公知的含义。除非另外说明，否则在书面说明书和权利要求中使用这些解剖学参考术语旨在与其熟知的含义一致。
[0071]图1示出了阐明本发明的原理的模块化膝关节假体系统的股骨部件的一个例子。所述系统的股骨部件包括远侧股骨部件10，所述远侧股骨部件具有远侧弯曲凸形髁表面12，14。所示出的远侧股骨部件为后稳定化部件。图1中示出的系统还包括股骨杆16、连同用于放置在杆16和远侧股骨部件10之间的套环18和螺栓20，使得杆16和套环18可选择性地安装在所述远侧股骨部件上。每个杆16具有截头圆锥形的外表面，所述外表面是光滑的并且从在远端处的最大外径渐缩至在位于所述远端的近侧的位置处的更小外径。还提供了杆延伸部22。所有上述部件均可为从例如DePuy Orthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)
商购获得的P.F.c.SIGMA.?.膝关节系统的标准部件。在示出的实施例中的每个杆16是具有与在名称为“Modular Orthopaedic Implant System With Mult1-Use Stems，，的美国专利公开2006/0030945中示出的那些类似的特征的转接器。杆16还可具有与在以下文献中示出的那些类似的特征:名称为“Medical Fastening System”的美国专利6，171,342 ；名称为“Medical Fastening System” 的美国专利 5，824，097 ;名称为 “Modular KneeProsthesis”的美国专利5，782，921。还描述于美国专利公开2006/0030945中，所述杆延伸部可具有除了在图1中示出的那些以外的特征。应当理解，这些部件仅出于例证的目的而进行描述；本发明不限于任何特定类型的远侧股骨部件或杆或任意其它特定部件，除非在权利要求中明确地声明。例如，在一些实施例中，股骨部件10可具有一体式杆16来替代示出的杆转接器16、套 环18和螺栓20。
[0072]在图1的实施例中，所示出的系统的股骨部件包括多种尺寸的干骺端套管24，24A, 24B, 24C。如下文所详述，四种尺寸的干骺端套管24，24A, 24B, 24C的外表面的几何形状在它们的轴向长度的大部分之上是相同的。应当理解，在模块化膝关节假体系统中通常包括多种尺寸的远侧股骨部件10和杆延伸部22。还应当理解，利用本发明的原理的模块化膝关节假体系统可包括更少或更多尺寸的干骺端套管24，24A, 24B, 24C。
[0073]如图2所示，在胫骨侧上，所述套件包括胫骨托架部件30、胫骨支承插入件32和杆延伸部34。所示出胫骨托架部件30是市售的MBT Revision胫骨托架，购自DePuyOrthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)。托架部件30具有一体式杆部分36,所述一体式杆部分具有含内螺纹的镗孔(未示出)，杆延伸部34可与所述镗孔附接。杆部分36的外表面具有光滑的光洁度，远离关节运动表面渐缩，并且通过龙骨31，33连接至胫骨托架部件30的下表面。杆部分36从平台38朝远侧延伸，所述平台具有可在其上面安置胫骨支承插入件32的近侧表面。所述胫骨部件还可包括一种或多种类型或大小的干骺端套管，诸如具有渐缩的镗孔(未示出)的套管40，所述渐缩的镗孔的大小和形状与胫骨托架部件30的渐缩的杆部分36摩擦锁定。应当理解，这些胫骨部件仅出于例证的目的而进行描述；本发明不限于任何特定类型的胫骨部件或杆或任意其它特定部件，除非在权利要求中明确地声明。例如，所述胫骨部件可包括单元全聚合物部件或固定支架系统，诸如在美国专利7，628，818和8，128，703 (其以引用方式全文并入本文)中公开的那些。
[0074]远侧股骨部件10的弯曲凸形髁12，14与胫骨支承插入件32的弯曲凹形髁表面(所述胫骨支承插入件的弯曲凹形髁表面示出于图2中的仿真模型的37，39中)的关节运动会限定股骨部件和胫骨部件在膝关节弯曲和伸展时的关节运动。当患者的腿伸展时，弯曲凸形髁12，14和凹形髁表面37，39之间的接触对应于远侧关节线。随着膝关节从完全伸展弯曲，远侧股骨部件10和胫骨支承插入件32相对于彼此运动，使得处于完全弯曲时(当股骨髁的后侧面接触支承表面时)的关节线可从远侧关节线稍微变化。在图1和图13的21以及图14的21A处显示了关节线的平面，该平面与远侧股骨部件的髁表面在胫骨插入物上的接触点相切。
[0075]应当理解，典型的模块化膝关节假体系统或套件包括所示出的胫骨部件30，32，34，40中的每个的多种尺寸。
[0076]干骺端套管24，24A, 24B, 24C被设计成用于这样的骨，其中骨的状况需要在所述骨的干骺端进行附加支持或固定。每个股骨套管24，24A, 24B, 24C的外表面包括远侧基底47，47A, 47B, 47C和阶梯式部分49，49A, 49B, 49C，所述阶梯式部分从所述远侧基底至近端26，26A, 26B, 26C朝近侧延伸。每个阶梯式部分49，49A, 49B, 49C具有多个相邻的阶梯或台阶，以50A，50B，50C和50D (对于股骨套管24，24A，24B，24C)并且以54 (对于胫骨套管40)(图2)示出于图3-10中。对于股骨套管，所述阶梯状外表朝近侧渐缩:在远端56，56A, 56B, 56C处的阶梯50，50A, 50B, 50C具有最大的前-后尺寸和内侧-外侧尺寸，并且在近端26，26A, 26B, 26C处的阶梯50，50A, 50B, 50C具有最小的前-后尺寸和内侧_外侧尺寸；中间阶梯从远端56，56A, 56B, 56C朝近端26，26A, 26B, 26C逐渐变得更小。对于胫骨套管40，所述外表朝远侧渐缩:最远侧阶梯具有最小的前-后尺寸和内侧-外侧尺寸，并且最近侧阶梯具有最大的前-后尺寸和内侧-外侧尺寸；中间阶梯从近端朝远侧末端逐渐变得更小。
[0077]应当理解，阶梯50，50A, 50B, 50C的数量和大小可不同于示出的实施例中的阶梯的数量和大小。例如，干骺端套管24，24A, 24B, 24C的外表面可具有阶梯，并且其形状类似于由DePuy Orthopaedics, Inc.(Warsaw, Indiana)销售的、标准的可商购获得的干飯端套管，并且可配置成类似于在现有技术(例如，美国专利7，799，085)中公开的套管。如在现有技术中公开的，套管24，24A, 24B, 24C的外表面也可为多孔涂布的，以促进骨向内成长；所述多孔涂层可在套管24，24A, 24B, 24C的基本上全部或部分阶梯式外表面上延伸。
[0078]如图1、图3-6和图11-12所示，所示出股骨套管24，24么，248，24(:具有限定近侧镗孔68，68A, 68B, 68C和远侧镗孔72，72A, 72B, 72C的内表面64，64A, 64B, 64C。每个股骨套管中的近侧镗孔68，68A, 68B, 68C和远侧镗孔72，72A, 72B, 72C可连接并沿着所述镗孔的中央纵向轴线76，76A, 76B, 76C对齐。
[0079]股骨套管24，24A, 24B, 24C的近侧镗孔68，68A, 68B, 68C的大小和形状设定成容纳杆延伸部22的远端80。因此，对于在其远端处具有莫氏锥度柱的杆延伸部，所述近侧镗孔包括莫氏锥度镗孔，所述莫氏锥度镗孔的大小和形状设定成容纳所述莫氏锥度柱并与其摩擦锁定。作为另外一种选择，对于具有带螺纹的远端的杆延伸部，所述近侧镗孔可具有螺纹以容纳和锁定至所述杆延伸部的带螺纹的远端。如在美国专利7，799，085中公开的，还可使用转接器，所述转接器允许使用不同类型的杆延伸部。[0080]股骨杆骺端套管24，24A, 24B, 24C的远侧镗孔72，72A, 72B, 72C是截头圆锥形莫氏锥度镗孔，其从套管24，24A, 24B, 24C的远端56，56A, 56B, 56C向套管24，24A, 24B, 24C的近端26，26A, 26B, 26C渐缩。这些远侧镗孔72，72A, 72B, 72C的大小、形状和光洁度设定成安装在远侧股骨部件10的杆或转接器16上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述干骺端套管之间形成摩擦锁定，所述杆或转接器16限定莫氏锥度柱。
[0081]如本文所用，“莫氏锥度”表示配合部件之间的锁定锥体的一种类型。通常，莫氏锥度柱和镗孔具有截头圆锥形形状、基本上相同的锥度，并且沿着它们的长度在某些点处具有互补的外径和内径，以允许所述柱和限定所述镗孔的壁之间的紧密摩擦接合。这样的锁定锥体的标准锥度和标准表面光洁度可用于本发明中。应当理解，可使用其它类型的锥形部件。
[0082]在所示出的膝关节假体系统中，每种尺寸的套管24，24A, 24B, 24C的远侧镗孔72，72A, 72B, 72C具有在该套管的远端56，56A, 56B, 56C处的相同最大内径。该最大内径基本上对应于远侧股骨部件10的杆或转接器16的渐缩的截头圆锥形外表面75的最大外径。所有尺寸的套管24，24A, 24B, 24C的远侧镗孔72，72A, 72B, 72C和杆或转接器16的渐缩的截头圆锥形外表面75均沿近侧方向以基本上相同的锥度渐缩，使得当套管24的内表面64，64A, 64B, 64C与杆或转接器16的渐缩的截头圆锥形外表面75接合并摩擦锁定时，套管24，24A, 24B, 24C和杆或转接器16的相对轴向运动会将二者锁定在一起。
[0083]如图3、图7和图13所示，最小尺寸的股骨杆骺端套管24的阶梯式外表面49具有在远侧基底47和近端26之间的总体轴向长度，以“L”显示。下一个更大尺寸的股骨杆骺端套管24A的阶梯式外表面49A具有基底47A和近端26A之间的总体轴向长度“L+X”，尺寸“L”和“X”示出于图4和8中。下一个更大尺寸的股骨杆骺端套管24B的阶梯式外表面49B具有基底47B和近端26B之间的总体轴向长度“L+X+Y”，尺寸“L”、“X”和“Y”示出于图5和9中。所示出的最大尺寸的股骨杆骺端套管24C的阶梯式外表面49C具有基底47C和近端26C之间的总体轴向长度“L+X+Y+Z”，尺寸“L”、“X”、“Y”和“Z”示出于图6、图10和图14中。不同尺寸的股骨杆骺端套管可设有每个尺寸之间的数毫米(例如，4毫米)的差异，使得X=4mm、Y=4mm和Z=4mm。应当理解,这些尺寸仅作为例子来提供；本发明不限于任何特定尺寸，除非在权利要求中明确地声明。
[0084]在所示出的模块化膝关节假体系统中，所有尺寸的股骨杆骺端套管24，24A, 24B, 24C的阶梯式外表面49，49A, 49B, 49C的几何形状沿轴向长度“L”为基本上相同的。因此，如果对于最小套管而言“L”为68mm，则其它套管尺寸24A，24B, 24C的近端68mm的大小和形状与最小套管24的近端68mm的大小和形状基本上相同。换句话讲，对于示出的所有尺寸的股骨杆骺端套管24，24A, 24B, 24C，沿轴向长度“L”，所述套管具有相同数量的阶梯，并且每个阶梯具有相同的最大内侧-外侧尺寸、相同的最大前-后尺寸、相同的轴向高度和相同的形状。不同尺寸的股骨杆骺端套管的差别仅在于基底47，47A, 47B, 47C的大小和与所述套管的超出最小套管24的长度“L”的轴向延伸段对应的远侧部分。[0085]
【权利要求】
1.一种模块化膝关节假体系统，包括: 远侧股骨植入物部件，其具有杆和一对间隔开的弯曲的远侧髁表面，所述杆具有从远端沿近侧方向渐缩的外表面，所述杆的外表面具有在所述远端处的最大外径和在位于所述远端的近侧的第二位置处的更小外径， 近侧胫骨植入物部件，其具有关节运动式表面和杆，所述关节运动式表面用于容纳所述远侧股骨植入物部件的远侧髁表面并与所述远侧股骨植入物部件的远侧髁表面一起作关节运动，所述杆具有从近端沿远侧方向渐缩的外表面，所述杆的外表面具有在所述近端处的最大外径和在位于所述近端的远侧的第二位置处的更小外径， 第一干骺端构件，其具有沿所述近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述第一干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分，每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸，所述阶梯式部分具有总体轴向长度L,和 第二干骺端构件，其具有沿所述近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆和所述第二干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述第二干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分，每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸，所述阶梯式部分具有总体轴向长度L+X， 其中在所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第一干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外 侧尺寸和最大前-后尺寸相同，使得准备的同一骨空间将会容纳所述第一干骺端构件或所述第二干骺端构件。
2.根据权利要求1所述的模块化膝关节假体系统，其中在所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件具有相同数量的阶梯。
3.根据权利要求2所述的模块化膝关节假体系统，其中所述第一干骺端构件的阶梯式部分的每个阶梯具有轴向高度，并且所述第二干骺端构件的阶梯式部分的每个阶梯具有轴向高度，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的对应阶梯的轴向高度是相同的。
4.根据权利要求1所述的模块化膝关节假体系统，还包括: 第三干骺端构件，其具有沿近侧方向渐缩的外表面和限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述植入物部件之一的杆上，并且设定成在所述杆和所述第三干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述第三干骺端构件的外表面包括具有多个阶梯的阶梯式部分，每个阶梯具有最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸，所述阶梯式部分具有总体轴向长度L+X+Y，其中: 在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸相同，并且 在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L+X之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸与在所述第二干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L+X之上的每个阶梯的最大内侧外侧尺寸和最大前-后尺寸相同。
5.根据权利要求4所述的模块化膝关节假体系统，其中在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度Y之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸大于在所述第三干骺端构件的阶梯式部分的轴向长度L+X之上的每个阶梯的最大内侧-外侧尺寸和最大前-后尺寸。
6.一种模块化膝关节假体系统，包括: 远侧股骨部件，其具有杆和一对间隔开的弯曲的远侧髁表面，所述杆具有从远端沿所述近侧方向渐缩的外表面，所述杆的外表面具有在所述远端处的最大外径和在位于所述远端的近侧的第二位置处的更小外径， 第一干骺端构件，其包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述渐缩的镗孔从所述第一干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸，所述第一干骺端构件包括具有轴向长度L的渐缩的阶梯式外表面，和 第二干骺端构件，其包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第二干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述渐缩的镗孔从所述第二干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸，所述第二干骺端构件包括具有轴向长度L+X的渐缩的阶梯式外表面， 其中: 所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面和所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面具有相同的形状，并且在轴向长度L之上具有相同的内侧-外侧尺寸和相同的前-后尺寸， 当将所述第一干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第一干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件以形成第一组件时，所述第一组件具有最大轴向长度， 当将所述第二干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第二干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件以形成第二组件时，所述第二组件具有最大轴向长度，并且 所述第二组件的最大轴向长度大于所述第一组件的最大轴向长度。
7.根据权利要求6所述的模块化膝关节假体系统，其中在所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面和所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的轴向长度L之上，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件具有相同数量的阶梯。
8.根据权利要求7所述的模块化膝关节假体系统，其中所述第一干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的每个阶梯具有轴向高度，并且所述第二干骺端构件的渐缩的阶梯式外表面的每个阶梯具有轴向高度，所述第一干骺端构件和所述第二干骺端构件的对应阶梯的轴向高度是相同的。
9.根据权利要求6所述的模块化膝关节假体系统，还包括第三干骺端构件，所述第三干骺端构件包括限定渐缩的镗孔的内表面，所述渐缩的镗孔的大小和形状设定成能够安装在所述远侧股骨部件的杆上，并且设定成在所述远侧股骨部件的杆和所述第一干骺端构件之间形成摩擦锁定，所述渐缩的镗孔从所述第一干骺端构件的远端处的开口朝近侧延伸，所述第一干骺端构件包括具有轴向长度L+X+Y的渐缩的阶梯式外表面，其中: 当将所述第三干骺端构件安装在所述远侧股骨部件上并使所述第三干骺端构件摩擦地锁定至所述远侧股骨部件以形成第三组件时，所述第三组件具有最大轴向长度，并且所述第三干骺端构件和所述远侧股骨部件的第三组件的最大轴向长度大于所述第二干骺端构件和所述远侧股骨部件的第二组件的最大轴向长度。
10.一种整形膝关节假体系统，包括: 假体膝关节部件，其被配置成植入形成患者的膝关节的长骨的端部， 第一套管部件，所述第一套管部件包括(i )第一端部，其被配置成单独地固定至所述假体膝关节部件，和(ii)渐缩的部分，其从所述第一端部延伸至与所述第一端部相对定位的第二端部，和 第二套管部件，所述第二套管部件包括(i )第一端部，其被配置成代替所述第一套管部件单独地固定至所述假体膝关节部件，(ii)第一渐缩的部分，其从与所述第一端部相对定位的第二端部朝远侧延伸，和(iii)第二渐缩的部分，其从所述第一渐缩的部分朝远侧延伸， 其中所述第一套管部件的渐缩的部分和所述第二套管部件的第一渐缩的部分具有第一外部几何形状，并且所述第二渐缩的部分具有不同于所述第一外部几何形状的第二外部几何形状。
11.根据权利要求10所述的整形膝关节假体系统，其中所述第一外部几何形状由多个阶梯式壁和多个环形壁限定，每个环形壁连接所述多个阶梯式壁中的一对阶梯式壁。
12.根据权利要求11所述的整形膝关节假体系统，其中: 限定所述第一外部几何形状的多个阶梯式壁为第一多个阶梯式壁，并且所述第二外部几何形状由第二多个阶梯式壁和第二多个环形壁限定，所述第二多个环形壁中的每个环形壁连接所述第二多个阶梯式壁中的一对阶梯式壁。
13.根据权利要求12所述的整形膝关节假体系统，其中: 所述第一多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁具有最大内侧-外侧尺寸， 所述第二多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁具有最大内侧-外侧尺寸，并且所述第一多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁的最大内侧-外侧尺寸小于所述第二多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁的最大内侧-外侧尺寸。
14.根据权利要求13所述的整形膝关节假体系统，其中: 所述第一多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁具有最大前-后尺寸， 所述第二多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁具有最大前-后尺寸，并且所述第一多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁的最大前-后尺寸小于所述第二多个阶梯式壁中的每个阶梯式壁的最大前-后尺寸。
15.根据权利要求10所述的整形膝关节假体系统，其中所述假体膝关节部件包括股骨假体部件，所述股骨假体部件被配置成植入患者的股骨的远端中，所述股骨假体部件包括内侧髁表面和外侧髁表面。
16.根据权利要求10所述的整形膝关节假体系统，其中: 渐缩的镗孔形成于所述假体膝关节部件中， 所述第一套管部件的第一端部包括渐缩的柱，所述渐缩的柱被配置成单独地容纳在所述假体膝关节部件的渐缩的镗孔中，并且 所述第二套管部件的第一端部包括渐缩的柱，所述渐缩的柱被配置成单独地容纳在所述假体膝关节部件的渐缩的镗孔中。
17.根据权利要求10所述的整形膝关节假体系统，还包括: 第三套管部件，所述第三套管部件包括(i )第一端部，其被配置成代替所述第一套管部件单独地固定至所述假体膝关节部件，(ii)第一渐缩的部分，其从与所述第一端部相对定位的第二端部朝远侧延伸，(iii)第二渐缩的部分，其从所述第一渐缩的部分朝远侧延伸，和(iv)第三渐缩的部分，其从所述第一渐缩的部分朝远侧延伸， 其中所述第三套管部件的第二渐缩的部分具有第二外部几何形状，并且所述第三渐缩的部分具有不同于所述第一外部几何形状和所述第二外部几何形状的第三外部几何形状。
18.根据权利要求17所述的整形膝关节假体系统，其中: 所述第一套管部件的渐缩的部分限定所述第一套管部件的最大轴向长度， 所述第二套管部件的第一渐缩的部分和第二渐缩的部分限定所述第二套管部件的最大轴向长度，所述第二套管部件的最大轴向长度大于所述第一套管部件的最大轴向长度， 所述第三套管部件的第一渐缩的部分、第二渐缩的部分和第三渐缩的部分限定所述第三套管部件的最大轴向长度，所述第三套管部件的最大轴向长度大于所述第二套管部件的最大轴向长度。
19.根据权利要求17所述的整形膝关节假体系统，其中所述第三套管部件的第一渐缩的部分具有第一外部几何形状。
【文档编号】A61F2/38GK103830022SQ201310459343
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2012年9月20日
【发明者】T.L.伯纳塞克, L.S.克罗斯塞特, G.J.海杜科威奇, J.R.里伊伯曼, B.J.索德勒特, R.斯潘塞琼斯, T.G.文德雷伊, S.M.瓦恩斯科特, M.A.库克, R.L.查内伊, J.G.威斯, S.A.哈泽布劳克, A.J.马亚斯 申请人:德普伊(爱尔兰)有限公司