用于膝关节假体的具有改进关节特征的股骨件的制作方法

技术领域

本公开涉及矫形假体，并且尤其涉及膝关节假体中的股骨件。

背景技术：

矫形假体通常用来修复和/或替换人体内受损的骨和组织。对于受损的膝关节来说，可使用胫骨基板、胫骨支撑件和远侧股骨件植入膝关节假体。胫骨基板被附连到患者胫骨的近侧端，所述患者胫骨的近侧端通常被切除以接收该基板。股骨件被植入到患者股骨的远端，所述患者股骨的远端通常也被切除以接收该股骨件。胫骨支撑件设置于胫骨基板和股骨件之间，并且可被固定地或可滑动地到连接到胫骨基板。

股骨件提供在膝关节的伸直和屈曲过程中与相邻的胫骨支撑件和天然或假体髌骨相互作用的关节面。股骨件的关节面的特征和几何形态影响膝关节的关节特征，例如通过与胫骨支撑件协作以限定屈曲范围，内/外旋，股骨后旋和髌骨跟踪。股骨件的非关节、骨接触面限定远端股骨上骨切除的形状和几何形态，并且因此影响从股骨上切除的骨量。

此外，股骨件的整体形状和几何形态，特别是其外周边周围，影响假体植入后膝关节假体与保留在位的相邻软组织之间的相互作用。

因此，相当大的设计努力放在提供膝关节假体部件上，以保持屈曲范围、提升期望的运动学运动特性、保护天然软组织并且可适合最大可能范围的潜在膝关节置换患者。

技术实现要素：

本公开提供了一种包括股骨件的膝关节矫形假体，所述股骨件呈现出改进的关节特征、使从远端股骨去除的健康骨量最少，并且使假体对膝关节的相邻软组织的影响最小。

起改进关节特征作用的特征包括：1)股骨髁的球形(bulbous)后几何形态，当在矢状横截面中看时(也就是，“J形曲线”)，通过在90度以上的屈曲水平时重新配置J形曲线的曲率而有助于深屈曲和低部件磨损；2)提供“标准型”和“狭窄型”股骨件，它们具有共同的骨切后矢状轮廓，但限定出被设计成适应患者解剖学的天然变异性的不同的外周部和关节几何形态；和3)与内侧后髁相比更短的外侧后股骨髁(也就是，限定了减小的近/远方向尺寸)，这有助于深屈曲和股骨的附带外旋转，同时避免假体部件之间的碰撞。

其最小化假体对膝关节的相邻软组织的影响作用的特征包括：1)对于后稳定型(PS)设计来说，具有大致圆柱形关节面的股骨凸轮形部，其中，该关节面在其内侧端和外侧端部通过宽大的、大半径的凸至凹的过渡部侧向邻接于相邻的内侧股骨髁和外侧股骨髁，由此确保了预期的凸轮形部/立柱的关节相互作用，同时避免了潜在的软组织撞击；2)对于交叉韧带保留型(CR)设计来说，非对称髁间窝，其在深屈曲时适应股骨的外旋，同时避免了髁间壁表面和后交叉韧带之间的碰撞；和3)包括髌股沟或髌股槽的前凸缘，其中，该凸缘的边缘附近的内侧表面和外侧表面限定出宽大的、大半径凸部，由此容纳膝关节前部分中的软组织。

允许根据本公开制造的股骨件以最小骨切除量植入的特征包括：1)与前凸缘的髌骨沟相对的前骨接触面，其包括可操作以保持整个前凸缘上的预期材料厚度同时减小前凸缘的整体平均厚度的带边缘中心峰部；2)对于后稳定型(PS)植入体设计来说，带有倾斜侧壁的髁间框，其选择性地减小侧壁的一些部分的近/远方向高度，以有助于保留解剖学髁间窝的前端附近的骨；3)对于PS设计来说，髁间框侧壁，其被构造成用作固定突部，从而消除了对固定钉的需要；4)假体尺寸对之间的一致的小增量式增长，由此允许对于更大多数患者的最少骨切除量；和5)在股骨件的骨接触侧上特殊设计的用于骨水泥和/或多孔骨内生材料的“凹腔”，其中，该凹腔使长期固定最佳，同时还方便了在修正手术中可能的部件去除。

根据一个实施例，本发明提供了一种具有多个名义股骨件尺寸的股骨件套系，所述股骨件套系中的每一个被构造成与胫骨关节面关节式联接以形成膝关节假体，所述股骨件套系中的每一个包括：内侧和外侧髁，它们被成形为在一运动范围内与所述胫骨关节面关节式联接，其中，完全伸直对应于所述膝关节假体的零度屈曲并且正向屈曲对应于所述膝关节假体的零度以上屈曲，所述内侧和外侧髁限定出内侧和外侧J形曲线，所述内侧J形曲线包括：内侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至中度屈曲接合所述胫骨关节面的内侧间室；和内侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至高度屈曲接合所述内侧间室，所述内侧深屈曲关节段的至少一部分限定出内侧深屈曲半径，其扫过内侧深屈曲角范围以限定出内侧深屈曲弧长，从而由所述内侧深屈曲弧长除以所述内侧深屈曲角范围定义出内侧球凸度，所述外侧J形曲线包括：外侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至所述中度屈曲接合所述胫骨关节面的外侧间室；和外侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至所述高度屈曲接合所述外侧间室，所述外侧深屈曲关节段的至少一部分限定出外侧深屈曲半径，其被扫掠经过外侧深屈曲角范围以限定出外侧深屈曲弧长，从而由所述外侧深屈曲弧长除以所述外侧深屈曲角范围定义出外侧球凸度，在所述股骨件套系内的一个范围的名义股骨件尺寸内，所述内侧和外侧球凸度中的至少一个的值最大到0.22mm/度，由此对于所述股骨件套系中的每一个来说，所述内侧和外侧J形曲线中的至少一个的深屈曲关节段限定出球形矢状后部几何形态。

根据另一实施例，本发明提供了一种具有多个名义股骨件尺寸的后稳定型股骨件套系，所述股骨件套系中的每一个被构造成与胫骨支撑件关节式联接以形成膝关节假体，所述股骨件套系中的每一个包括：内侧和外侧髁，它们被成形为在一运动范围内与所述胫骨支撑件关节式联接，其中，完全伸直对应于所述膝关节假体的零度屈曲并且正向屈曲对应于所述膝关节假体的零度以上屈曲，所述内侧和外侧髁限定出内侧和外侧J形曲线，所述内侧髁和外侧髁包括向内朝向的髁壁，在所述向内朝向的髁壁之间形成髁间空间，所述髁间空间具有内/外方向宽度；和股骨凸轮形部，其横跨所述髁间空间以使所述内侧髁和外侧髁连接到彼此，所述股骨凸轮形部尺寸设置成并且定位成在正向屈曲中在所述运动范围的至少一部分内接合所述胫骨支撑件的立柱，所述内侧J形曲线包括：内侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至中度屈曲接合所述胫骨支撑件的内侧关节间室；和内侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至高度屈曲接合所述内侧关节间室，所述内侧深屈曲关节段的至少一部分限定出内侧深屈曲半径，其扫过内侧深屈曲角范围以限定出内侧深屈曲弧长，从而由所述内侧深屈曲弧长除以所述内侧深屈曲角范围定义出内侧球凸度，所述外侧J形曲线包括：外侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至所述中度屈曲接合所述胫骨支撑件的外侧关节间室；和外侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至所述高度屈曲接合所述外侧关节间室，所述外侧深屈曲关节段的至少一部分限定出外侧深屈曲半径，其被扫掠经过外侧深屈曲角范围以限定出外侧深屈曲弧长，从而由所述外侧深屈曲弧长除以所述外侧深屈曲角范围定义出外侧球凸度，在所述股骨件套系内的一个范围的名义股骨件尺寸内，所述内侧和外侧球凸度中的至少一个的值大至0.24mm/度，由此对于所述股骨件套系中的每一个来说，所述内侧和外侧J形曲线中至少一个的深屈曲关节段限定出球形矢状后部几何形态。

根据又另一实施例，本发明提供了一种具有多个名义股骨件尺寸的股骨件套系，所述股骨件套系中的每一个被构造成与胫骨关节面关节式联接，所述股骨件套系中的每一个包括：内侧和外侧髁，它们被成形为在一运动范围内与所述胫骨关节面关节式联接，其中，完全伸直对应于分别形成在所述内侧和外侧髁上的内侧和外侧最远点，90度屈曲对应于分别形成在所述内侧和外侧髁上的内侧和外侧最后点，所述内侧和外侧髁分别限定出内侧和外侧J形曲线，对于所述股骨件套系内至少三个名义尺寸中的每一个来说，所述内侧髁限定出最大9mm的最大内侧中间屈曲厚度，其位于所述内侧最后点的区域中，对于所述股骨件套系内至少三个名义尺寸中的每一个来说，所述外侧髁限定出最大9mm的最大外侧中间屈曲厚度，其位于所述外侧最后点的区域中，所述内侧J形曲线包括：内侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至中度屈曲接合所述胫骨关节面的内侧间室，所述内侧初始屈曲关节段包括所述内侧最远点和所述内侧最后点；和内侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至高度屈曲接合所述内侧间室，所述内侧深屈曲关节段包括至少80度的角形扫略部，使得所述内侧髁能够与所述胫骨关节面关节式联接以实现至少130度的屈曲，所述外侧J形曲线包括：外侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至所述中度屈曲接合所述胫骨关节面的外侧间室，所述外侧初始屈曲关节段包括所述外侧最远点和所述外侧最后点；和外侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至所述高度屈曲接合所述外侧间室，所述外侧深屈曲关节段包括至少80度的角形扫略部，使得所述外侧髁能够与所述胫骨关节面关节式联接以实现至少130度的屈曲。

根据再一实施例，本发明提供了一种具有多个名义股骨件尺寸的后稳定型股骨件套系，所述股骨件套系中的每一个被构造成与胫骨支撑件关节式联接以形成膝关节假体，所述股骨件套系中的每一个包括：内侧和外侧髁，它们被成形为在一运动范围内与所述胫骨支撑件关节式联接，其中，完全伸直对应于在所述膝关节假体的零度屈曲处分别形成在所述内侧和外侧髁上的内侧和外侧最远点，90度屈曲对应于分别形成在所述内侧和外侧髁上的内侧和外侧最后点，所述内侧和外侧髁分别限定出内侧和外侧J形曲线，所述内侧髁和外侧髁包括向内朝向的髁壁，在所述向内朝向的髁壁之间形成髁间空间，所述髁间空间具有内/外方向宽度；和股骨凸轮形部，其横跨所述髁间空间以使所述内侧髁和外侧髁连接到彼此，所述股骨凸轮形部的尺寸设置成并且定位成在正向屈曲中在所述运动范围的至少一部分内接合所述胫骨支撑件的立柱，对于所述多个名义股骨件尺寸中的每一个来说，所述内侧髁限定出最大10mm的最大内侧中间屈曲厚度，其位于所述内侧最后点的区域中，对于所述多个名义股骨件尺寸中的每一个来说，所述外侧髁限定出最大10mm的最大外侧中间屈曲厚度，其位于所述外侧最后点的区域中，所述内侧J形曲线包括：内侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至中度屈曲接合所述胫骨支撑件的内侧关节间室，所述内侧初始屈曲关节段包括所述内侧最远点和所述内侧最后点；和内侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至高度屈曲接合所述内侧关节间室，所述内侧深屈曲关节段包括至少80度的角形扫略部，使得所述内侧髁能够与所述胫骨支撑件关节式联接以实现至少130度的屈曲，所述外侧J形曲线包括：外侧初始屈曲关节段，其被定位成从所述完全伸直至所述中度屈曲接合所述胫骨支撑件的外侧关节间室，所述外侧初始屈曲关节段包括所述外侧最远点和所述外侧最后点；和外侧深屈曲关节段，其被定位成从所述中度屈曲至所述高度屈曲接合所述外侧关节间室，所述外侧深屈曲关节段包括至少80度的角形扫略部，使得所述外侧髁能够与所述胫骨支撑件关节式联接以实现至少130度的屈曲。

根据仍一实施例，本发明提供了一种用于膝关节假体的股骨件套系，所述股骨件套系中的每一个被构造成与胫骨关节面和髌骨关节面关节式联接，所述股骨件套系中的每一个包括：内侧髁，所述内侧髁包括：内侧髁表面，其被成形为在一运动范围内与所述胫骨关节面的内侧间室关节式联接，其中，完全伸直对应于所述膝关节假体的零度屈曲并且正向屈曲对应于所述膝关节假体的零度以上屈曲，所述内侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的内侧最远点，被定位成在90度屈曲时接触所述胫骨关节面的内侧最后点，以及内侧最近点；和内侧骨接触面，其被与所述内侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件套系中的相应一个植入时邻接被切割股骨；外侧髁，其与所述内侧髁之间由沿前/后方向和近/远方向延伸的部件矢状平面分开，所述外侧髁包括：外侧髁表面，其被成形为在所述运动范围内与所述胫骨关节面的外侧间室关节式联接，所述外侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的外侧最远点，被定位成在90度屈曲时接触胫骨关节面的外侧最后点，以及外侧最近点；和外侧骨接触面，其被与所述外侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件套系中的相应一个植入时邻接被切割股骨；和髌骨凸缘，其从所述内侧和外侧髁向前延伸，所述髌骨凸缘包括：凸缘关节面，其被成形为与所述髌骨关节面关节式联接；前骨接触面，其被与所述凸缘关节面相对设置，并且被定位成在所述股骨件套系中的相应一个植入时邻接被切割股骨的前小平面；和内侧和外侧凸缘壁，它们在所述凸缘关节面至所述前骨接触面之间延伸；所述股骨件套系中的每一个包括限定出多个外围特征的外周围，所述外围特征包括：内/外部件宽度，其被定义为在所述内侧和外侧髁之间沿正交于所述部件矢状平面的内/外方向的总距离，髁高度，其被定义为内侧髁高度和外侧髁高度中的较大者，其中，所述内侧髁高度是沿所述近/远方向从所述内侧最远点到所述内侧最近点的距离，所述外侧髁高度是沿所述近/远方向从所述外侧最远点到所述外侧最近点的距离；和髌骨凸缘高度，其被定义为i)连接所述内侧和外侧最远点的假想线与ii)所述髌骨凸缘的近侧峰部之间的距离，所述髌骨凸缘高度沿所述近/远方向进行测量；所述股骨件套系包括常规型股骨件和狭窄型股骨件，它们分别具有位于所述髌骨凸缘的所述前骨接触面与所述内侧和外侧髁的所述内侧和外侧骨接触面之间的公共前/后方向间隔，由此，所述股骨件套系与共同的矢状股骨切割后几何形态兼容，所述常规型股骨件的所述多个外围特征中的至少一个大于所述狭窄型股骨件的所述多个外围特征中的对应一个。

根据又一实施例，本发明提供了一种用于膝关节假体的股骨件套系，每个股骨件被构造成与胫骨关节面和髌骨关节面关节式联接，每个所述股骨件包括：内侧髁，所述内侧髁包括：内侧髁表面，其被成形为在一运动范围内与所述胫骨关节面的内侧间室关节式联接，其中，完全伸直对应于所述膝关节假体的零度屈曲并且正向屈曲对应于所述膝关节假体的零度以上屈曲，所述内侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的内侧最远点，被定位成在90度屈曲时接触所述胫骨关节面的内侧最后点，以及被定位成在最大屈曲时接触所述胫骨关节面的内侧最近点；和内侧骨接触面，其被与所述内侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件植入时邻接被切割股骨；外侧髁，其与所述内侧髁之间由沿前/后方向和近/远方向延伸的部件矢状平面分开，所述外侧髁包括：外侧髁表面，其被成形为在所述运动范围内与所述胫骨关节面的外侧间室关节式联接，所述外侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的外侧最远点，被定位成在90度屈曲时接触胫骨关节面的外侧最后点，以及被定位成在最大屈曲时接触所述胫骨关节面的外侧最近点；和外侧骨接触面，其被与所述外侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件植入时邻接被切割股骨；和髌骨凸缘，其从所述内侧和外侧髁向前延伸，所述髌骨凸缘包括：凸缘关节面，其被成形为与所述髌骨关节面关节式联接；前骨接触面，其被与所述凸缘关节面相对设置，并且被定位成在所述股骨件植入时邻接被切割股骨的前小平面；和内侧和外侧凸缘壁，它们在所述凸缘关节面至所述前骨接触面之间延伸；每个所述股骨件限定外周围，所述外周围限定出多个外围特征，所述外围特征包括：内/外部件宽度，其被定义为在所述内侧和外侧髁之间沿正交于所述部件矢状平面的内/外方向的总距离，髁高度，其被定义为内侧髁高度和外侧髁高度中的较大者，其中，所述内侧髁高度是沿所述近/远方向从所述内侧最远点到所述内侧最近点的距离，所述外侧髁高度是沿所述近/远方向从所述外侧最远点到所述外侧最近点的距离；和髌骨凸缘高度，其被定义为在连接所述内侧和外侧最远点的假想线与所述髌骨凸缘的近侧峰部之间的距离，沿所述近/远方向进行测量；所述股骨件套系包括常规型股骨件和狭窄型股骨件，它们分别具有连接所述内侧和外侧最远点的假想线的公共长度，由此，所述常规型和狭窄型股骨件可互换地和所选择邻接的胫骨支撑件一起使用，所述常规型股骨件的所述多个外围特征中的至少一个大于所述狭窄型股骨件的所述多个外围特征中的对应一个。

根据又一实施例，本发明提供了一种用于膝关节假体的股骨件套系，每个股骨件被构造成与胫骨关节面和髌骨关节面关节式联接，每个所述股骨件包括：内侧髁，所述内侧髁包括：内侧髁表面，其被成形为在一运动范围内与所述胫骨关节面的内侧间室关节式联接，其中，完全伸直对应于所述膝关节假体的零度屈曲并且正向屈曲对应于所述膝关节假体的零度以上屈曲，所述内侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的内侧最远点和被定位成在90度屈曲时接触所述胫骨关节面的内侧最后点；和内侧骨接触面，其被与所述内侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件植入时邻接被切割股骨；外侧髁，其与所述内侧髁之间由沿前/后方向和近/远方向延伸的部件矢状平面分开，所述外侧髁包括：外侧髁表面，其被成形为在所述运动范围内与所述胫骨关节面的外侧间室关节式联接，所述外侧髁表面包括被定位成在完全伸直时接触所述胫骨关节面的外侧最远点和被定位成在90度屈曲时接触所述胫骨关节面的外侧最后点；和外侧骨接触面，其被与所述外侧髁表面相对设置，并且被定位成在所述股骨件组植入时邻接被切割股骨；和髌骨凸缘，其从所述内侧和外侧髁向前延伸，所述髌骨凸缘包括：凸缘关节面，其被成形为与所述髌骨关节面关节式联接；前骨接触面，其被与所述凸缘关节面相对设置，并且被定位成在所述股骨件植入时邻接被切割股骨的前小平面；和远侧骨接触面，其沿着前/后方向并且在所述前骨接触面与相反的内侧和外侧后骨接触面之间延伸，假想表面交叉处，其通过向前外延所述远侧骨接触面而形成，以与所述前骨接触面的远侧外延部相交，当在所述部件矢状平面内看时，所述假想表面交叉处限定出交叉点，前/后方向尺寸延伸范围，当在所述部件矢状平面内看时其被定义为在所述交叉点与所述内侧最后点和所述外侧最后点中的一个之间的距离，所述股骨件套系具有多个名义股骨件尺寸，所述多个名义股骨件尺寸中的每个相邻对的所述前/后方向尺寸延伸范围相差一公共增量。

附图说明

参考本发明的实施例的下述描述并且结合附图，本公开的上述和其它特征和优势以及获得它们的方式将更显然并且本发明自身将被更好地理解，其中：

图1A是根据本公开的股骨件的仰视立体图；

图1B是沿线1B-1B得到的图1A中示出的股骨件的侧面剖视图；

图1C是图1B中示出的股骨件的一部分的放大图，示意了与可选设计相比较的后髁的几何形态；

图1D是绘制了用于外侧股骨J形曲线的对应于大于90度屈曲的那一部分的角形扫略部中每度的弧长的曲线，所示意的数据与现有技术的交叉韧带保留型股骨件(其中，现有技术的装置被列出为“基础”)和根据本公开制造的交叉韧带保留型股骨件相关；

图1E是绘制了用于内侧股骨J形曲线的对应于大于90度屈曲的那一部分的角形扫略部中每度的弧长的曲线，所示意的数据与现有技术的交叉韧带保留型股骨件(其中，现有技术的装置被列出为“基础”)和根据本公开制造的交叉韧带保留型股骨件相关；

图1F是绘制了用于股骨J形曲线的对应于大于90度屈曲的那一部分的角形扫略部中每度的弧长的曲线，所示意的数据与现有技术的后稳定型股骨件(其中，现有技术的装置被列出为“基础”)和根据本公开制造的交叉韧带保留型股骨件相关；

图2A是图1B中示出的股骨件的侧面正视剖面图，其中，该股骨件与根据本公开制造的胫骨支撑件关节式联接；

图2B是图2A中示出的股骨件和胫骨支撑件的一部分的放大图，示意了它们之间的深屈曲接触点；

图3A是示意了根据本公开制造的一对股骨件的前面正视图；

图3B是示意了图3A的那对股骨件的矢状正视图；

图3C是绘制了根据本公开制造的常规和狭窄型股骨件系列的总体内/外方向宽度的曲线；

图3D是绘制了图3C中示出的股骨件系列的前凸缘的近/远方向高度的曲线；

图3E是绘制了图3C中示出的股骨件系列的外侧髁的近/远方向高度的曲线；

图3F是绘制了图3C中示出的股骨件系列的内侧髁的近/远方向高度的曲线；

图4是图1B中示出的股骨件的后面正视剖面图，示意了股骨髁的冠状关节轮廓；

图5A是根据本公开制造的股骨件的后面立体图；

图5B是图5A中示出的股骨件的一部分的侧面正视剖面图；

图5C是图5A中示出的股骨件的后面正视剖面图；

图6是根据本公开制造的胫骨支撑件的近侧立体图；

图7是根据本公开制造的股骨件的近侧平面图；

图8是沿图1B中的线8-8截取的图1B中示出的股骨件的前凸缘的近侧平面剖视图；

图9A是图1B中示出的股骨件的立体图；

图9B是图9A中示出的股骨件的一部分的局部放大图；

图10A是沿图9B中的线10A-10A截取的图9A中示出的股骨件的一部分的矢状正视剖面图；

图10B是图9A中示出的股骨件的矢状正视剖面图，示出了植在股骨上的股骨件；

图10C是图10B中示出的股骨在股骨件植入之前的前面正视图；

图10D是图10B中示出的股骨在股骨件植入之后的前面正视图；

图11A是本公开制造的股骨件的矢状正视剖面图，示意出股骨被切除以接纳股骨件；

图11B是图11A的股骨件的矢状正视剖面图，示意出股骨件植入之后髁间框和股骨之间的相互作用；

图12A是根据本公开制造的股骨件的近侧立体图；

图12B是12A中示出的股骨件的一部分的放大图，示出了其髁间框侧壁；

图12C是12A中示出的股骨件的一部分的放大图，示出了其髁间框侧壁；

图12D是根据本公开制造的另一股骨件的近侧立体图；

图13A是示意出根据本公开制造的一对不同尺寸的股骨件的矢状正视图；

图13B是绘制出与现有技术装置相比的图13A的不同尺寸的股骨件的功能性前/后方向延伸范围的图线；

图14A是图1B的股骨件的近侧立体图，示意出了通向其的骨凿通道；和

图14B是图5A中示出的股骨件的近侧立体图，示意出了通向其的骨凿通道。

贯穿所有视图，相应参考标记表示相应零件。这里描述的范例示意出本发明的示例型实施例，并且这些范例不应解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

本公开提供了有助于保持健康的骨量、增强关节特性以及降低对膝关节软组织的影响的用于膝关节假体的股骨件。

为了制备用于接纳本公开的膝关节假体的胫骨和股骨，可以使用用于制备膝关节的任何适当的方法或设备。示例型手术程序和相关手术器械在“Zimmer LPS-Flex Fixed Bearing Knee,Surgical Technique”，“NEXGEN COMPLETE KNEE SOLUTION,Surgical Technique for the CR-Flex Fixed Bearing Knee”和“Zimmer NexGen Complete Knee Solution Extramedullary/Intramedullary Tibial Resector,Surgical Technique”(总体称为“Zimmer Surgical Techniques”)中公开了，这些资料被整体以引用方式并入本文，它们的复印件在信息披露声明中与本申请在同一天提交。外科医生首先通过获得在手术过程中使用的合适部件(例如，股骨件20)，例如从套件或手术室容器或存储库中获得，而提供假体部件。然后外科医生利用适当的方法和设备，例如在Zimmer Surgical Techniques中使用的方法和设备，植入该部件。

如这里使用的，“近”是大致朝向患者躯干的方向，“远”是近侧的相反方向，也就是背离患者躯干的方向。“前”是指大致朝向患者或膝关节前面的方向，并且“后”是向前的相反方向，也就是朝向患者或膝关节后面的方向。就假体单独来讲，这些方向对应于假体植入后的定向，这样，假体的近侧部分是通常最靠近患者躯干的部分，前部分最靠近患者的膝关节前面，等等。

类似地，根据本公开的膝关节假体可被认为是位于包括部件的横向平面、冠状平面和矢状平面的坐标系统中。在该假体植入后并且在患者处于立位置时，膝关节假体的横向平面大致平行于解剖学横向平面，也就是，膝关节假体的横向平面包括沿内/外方向和前/后方向延伸的假想矢量。然而，设想在一些情况下支撑部件的横向平面会关于解剖学横向平面稍稍倾斜，例如，这取决于外科医生采用的特殊手术植入技术。

膝关节假体的冠状平面和矢状平面也以类似的方式大致平行于冠状解剖学平面和矢状解剖学平面。因此，假体的冠状平面包括沿近/远方向和内/外方向延伸的矢量，并且矢状平面包括沿前/后方向和近/远方向延伸的矢量。在解剖学横向平面和支撑部件的横向平面之间具有如上所述的关系的情况下，应理解，取决于手术植入方法，在支撑部件的矢状平面和冠状平面与对应的解剖学矢状平面和冠状平面之间可形成小角度。

与解剖学平面一样，由膝关节假体限定的矢状平面、冠状平面和横向平面彼此相互垂直。为本公开目的，有关矢状平面、冠状平面和横向平面的参考是关于本膝关节假体而言，除非特别指出。

在一些膝关节假体的股骨件环境中，矢状平面可以是距界定由该股骨件的髁形成的髁间缝隙的髁间壁等距的平面。例如，参考图5A，股骨件220限定出形成于外侧和内侧髁间壁238，239之间的髁间窝或缝隙268(图5C)。在此部件220环境中，矢状平面可以是将髁间缝隙268一分为二并且距髁间壁238，239等距的平面。

在如上所述的矢状平面作为该部件坐标系统的基础的情况下，冠状平面被限定为垂直于矢状平面并且沿与矢状平面相同的近/远方向延伸的平面。横向平面是垂直于矢状平面和冠状平面两者的平面。

在其它情况下，可能适当的是将横向平面限定为垂直于由外侧髁和内侧髁24，26限定的最远点30，32之一或两者的平面(图1B)。一般来讲，膝关节假体的股骨件的“最远点”是当膝关节完全伸直时与对应的胫骨支撑件或天然胫骨关节面建立最远侧接触的那些点。类似地，膝关节假体的股骨件的“最后点”是当膝处于90度屈曲时，也就是当解剖学股骨轴线和胫骨轴线形成90度角度时，与对应的胫骨支撑件建立接触的那些点。

在图1A的示意性实施例中，外侧和内侧髁24，26分别在最远点30，32处限定出三维凸出的支撑面。用另一种方式来讲，外侧和内侧关节支撑面在最远点30，32处没有平面部。应认识到三维凸出的表面在特定点处仅能限定出一个切面，股骨件20的横向平面可被限定为与最远点30，32之一或两者相切的平面。对于许多股骨件来说，与最远点30，32中的每一个相切的横向平面是共面的或几乎共面，使得选择最远点30，32中任一个都适合作为定义该部件的横向平面的参考点。

在如上所述的横向平面作为该部件坐标系统的基础的情况下，冠状平面可被限定为垂直于横向平面并且沿与横向平面相同的内/外方向延伸。可选地，冠状平面可被限定为以与如上所述的横向平面与最远点30，32相切的方式相类似的方式与最后点34，36之一或两者相切的平面。在任一情况下，矢状平面可被限定为垂直于冠状平面和横向平面的平面。

实际上来说，股骨假体与为部件植入预期的特定外壳手术一起出售。根据特殊的几何形态和附随的手术程序。矫形假体领域内的技术人员将能够定义股骨假体部件的“最远点”，并且在植入时能够根据与对应解剖学平面的关系识别出矢状、冠状和横向部件坐标平面。

这里示出和描述的实施例示意出用于左膝关节假体的部件。右膝关节假体配置和左膝关节假体配置是彼此关于矢状平面的镜像。因此，应了解这里描述的假体的方面同等适用于左膝或右膝配置。

根据本公开的假体设计可包括后稳定型(PS)假体和中级约束型(MLC)假体，它们都包括位于胫骨支撑件上的立柱278(图6)和位于股骨件上的股骨凸轮形部276(图5A)。立柱278和凸轮形部276被设计成彼此合作以代替被切除的后交叉韧带(PCL)使股骨件220相对于胫骨支撑件240稳定。

另一种预期的设计包括“交叉韧带保留型”(CR)假体，例如使用如图1A、2A(用实线表示)和4所示进行配置的那些。CR设计省略了胫骨支撑件上的立柱278和股骨件上的股骨凸轮形部276(例如，图9A)，使得交叉韧带保留型股骨件20在外侧髁和内侧髁24，26之间限定出整体敞开的并且不被股骨凸轮形部276打断的髁间空间。CR胫骨部件总体上用于保留PCL的手术程序中。

又一种设计包括“超一致(ultra congruent)”(UC)假体，其可使用缺少股骨凸轮形部276的股骨件，并且可与在CR假体中使用的股骨件(也就是，图9A中示出的股骨件20)类似或相同。类似于CR假体，UC假体也省略了立柱278(例如，图2A的实线实施例)。然而，UC假体被设计为与在膝关节置换术中PCL被切除的患者一起使用。在膝关节假体环境中，“一致”是指凸股骨髁和对应的凹胫骨关节间室之间的弯曲的相似性。UC设计利用胫骨支撑件和股骨髁之间非常高的一致性来为假体提供稳定性，特别是关于前/后相对运动的稳定性。

在这里除特别指出之外，下面描述的所有特征都可以与任何潜在的假体设计一起使用。虽然特殊的设计可能包括这里描述的所有特征，但也设想一些假体可以根据特殊应用的要求或需要而省略这里描述的一些特征。

1.关节特征：球形矢状后部几何形态(Bulbous Sagittal Posterior Geometry)

参考图1B，股骨件20包括前凸缘22、外侧髁24和相反的内侧髁26，以及固定钉28。外侧和内侧髁24，26限定出从相应外侧和内侧的最远侧接触点30，32开始延伸(图4)经过相应外侧和内侧的最后侧接触点34，36(图7)并且终止于相应的深屈曲接触区域的关节面，如下面详细描述的。关节面的形状是圆的并且是凸的，其尺寸设置成并且成形为与胫骨关节面关节式联接(articulate)，经过从膝关节的全伸直(也就是，零度屈曲)通过中间屈曲(mid-flextion)和深屈曲的整个运动范围。在示例型实施例中，这种胫骨关节面是与假体胫骨部件(例如，图6的胫骨支撑件240)对应的中凹表面。然而，应理解，在一些实例中，胫骨关节面可以是患者的胫骨的天然关节间室(compartment)。

当膝关节假体处于零度屈曲时，也就是，当膝关节完全伸直时，最远侧接触点30，32接触膝关节假体的胫骨支撑件(例如如图2A中示出胫骨支撑件40)，如上所述。当膝关节从完全伸直位置屈曲时，股骨件20和相邻的胫骨关节面之间的外侧的接触点和内侧的接触点沿内侧和外侧J形曲线27M，27L(图1A)向后并且向近侧移动到初始屈曲段，经过中间屈曲水平，最终到达90度屈曲时的最后侧接触点34，36。进一步屈曲使这些接触点进一步朝向近侧并且还向前(也就是，朝向前凸缘22)移动到J形曲线27M，27L的深屈曲段。

为方便起见，本讨论提及胫骨支撑件40和股骨件20之间的接触“点”或“线”。然而，当然应理解每个潜在的接触点或线不是真正的点或线，而是接触区域。这些接触区域根据不同的因素，诸如假体材料、施加在胫骨支撑件40和股骨件20之间界面处的压力大小等等，可能相对较大或相对较小。在示例型实施例中，例如，胫骨支撑件40由聚合体材料例如聚乙烯制成，而股骨件20由金属材料例如钴-铬-钼合金(CoCrMo)制成。

而且，应理解，在假体应用过程中影响接触区域尺寸的因素中的一些因素可能动态地变化，例如，在行走、爬楼梯或蹲过程中在股骨/胫骨界面处施加的压力大小。为讨论目的，“接触点”可被选取为在接触区域几何中心处的点。“几何中心”是指所有下述直线的交叉点，这些直线将给定区域划分为关于每条相应直线等力矩的两个部分。用另一种方式阐述，几何中心可以说是该给定区域的所有点的“平均”(也就是，算术平均)。类似地，“接触线”是穿过细长的接触区域并且将所述细长的接触区域一分为二的中心接触线。

从矢状角度看(图1B)，前凸缘22和髁24，26协作以限定出股骨件20的整体U形轮廓。股骨件20的关节面沿此U形轮廓的外表面分别限定出内侧和外侧J形曲线27M，27L(图1A)。更具体来讲，外侧髁24的关节面与前凸缘22的关节面协作以限定出外侧J形曲线27L，其包括最远侧接触点30和最后侧接触点34。类似地，内侧J形曲线27M通过前凸缘22的关节面和内侧髁26的关节面限定，取自矢状剖面中并且包括最远侧接触点32和最后侧接触点36。

在J形曲线27L，27M限定出股骨件20的矢状关节轮廓的情况下，冠状曲线64L，64M限定出对应的冠状关节轮廓。外侧冠状曲线64L沿大致内/外方向延伸，垂直于J形曲线27L经过外侧最远侧接触点30。类似地，内侧冠状曲线64M沿大致内/外方向延伸，垂直于J形曲线27M经过内侧最远侧接触点32。外侧和内侧髁24，26的关节面可通过分别沿J形曲线27L，27M扫掠冠状曲线64L，64M而限定或“建立”，以形成总体上与天然股骨髁的形状对应的凸的三维关节面。例如通过在最远点30，32处具有与最后点34，36处相比总体上更大的半径，冠状曲线64L，64M的特有曲率可在J形曲线27L，27M的延伸长度上变化。设想冠状曲线64L，64M根据用于特殊应用的需要或预期可具有各种各样的特殊几何设置。

J形曲线27L，27M的与胫骨支撑件40的外侧和内侧关节间室46，48(图6)关节式联接的部分近似从最远点30，32开始延伸，经过最后侧接触点34，36并且延伸到J形曲线27L，27M的包括球形轮廓42的那一部分内，在图1C中示出了。用另一种方式阐述，J形曲线27L，27M的髁关节部分是股骨髁24，26和胫骨关节间室46，48之间的接触点的集合。图1C中示出J形曲线的几何形态对于外侧髁24和内侧髁26两者来说是一样的。然而，为清楚起见，此几何形态在这里仅关于外侧髁24进行描述。

基础(predicate)设计的髁24A在图1C中用虚线示意性示出了，而股骨件20的髁24以实线示出了。与髁24A相比，髁24在髁24的外侧J形曲线27L对应于大于90度假体屈曲的那一部分中限定出球形轮廓42。内侧髁26的内侧J形曲线27M(在图1B中示出在外侧髁24的后面并且进一步向近侧延伸，如下面详细描述的)也在J形曲线27M对应于大于90度屈曲的那一部分中限定出类似的球形几何形态。为简单起见，髁24，26的球形髁几何形态仅关于外侧髁24进行描述。

如图所示，球形轮廓42比对应的基础轮廓42A更向后并且向近侧延伸。此球形几何形态由在轮廓42的角形扫略部α上限定的半径R的平均值的减小而形成，使得半径R小于轮廓42A的半径R_A在角形扫略部α_A上的对应平均值。设想在角形扫略部α，α_A上可限定出一个或多个半径。在多个不同的半径协作形成J形曲线27L的轮廓42和/或对应的基础轮廓42A的时候，比较平均半径而不是比较单个半径值是合适的。例如，在某些示例型实施例中，股骨件20可限定出10mm的平均半径R，而在相同的角形扫略部上半径R_A的平均值可以是10.8mm。如下面详细描述的，所生成的轮廓42的总体球形结构有利地影响股骨件20在深屈曲中的关节特征，同时使骨切除量最少化。

与深屈曲球形矢状几何形态相关的现有技术装置包括NexGen CR Flex假体系统的股骨件和NexGen LPS Flex假体系统的股骨件，这些都可以从位于印第安纳州华沙的Zimmer,Inc.得到。现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统在“NEXGEN COMPLETE KNEE SOLUTION,Surgical Technique for the CR-Flex Fixed Bearing Knee”中描述了，其被以引用方式并入本文。现有技术的Zimmer NexGen LPS Flex假体系统在“Zimmer LPS-Flex Fixed Bearing Knee,Surgical Technique”中描述了，其被以引用方式并入本文。

如上面所提及的，半径R被经过角度范围α，α_A扫掠。角度范围α，α_A起始于最后点34的区域中，例如在最后点34的10度区域内，并且终止于外侧髁24的关节面的最近点处或附近。参考图1C，此关节面的最近点位于J形曲线27L的端部与后骨接触面58之间的交叉处。设想终端轮廓44可设置于球形轮廓42的近侧端和后骨接触面58之间(如图1C中所示)。如果包括终端轮廓44的话，终端轮廓44是桥接球形轮廓42和后骨接触面58之间的缝隙的髁24的近乎平坦或半径非常大的非关节部分。然而，在示例型实施例中，球形轮廓42一直延伸到后骨接触面58。此外，此示例型股骨件20具有大体平面的骨接触面58，其与远侧骨接触面54形成钝角57。在矢状的角度上，前骨接触面50还从后骨接触面58向近侧发散，使得股骨件20可沿远近方向植入到切割后的远端股骨上。

在图示实施例中，角度范围α的近侧终端(也就是，球形轮廓42的最深屈曲部分)与最大至170度的膝关节屈曲相对应。因为股骨件20有助于膝关节的这种高水平屈曲，所以部件20可被称为“高屈曲”型部件，但应理解，能够实现至少130度屈曲的任何部件也被认为是“高屈曲”型。在示例型实施例中，高屈曲型膝关节假体可以实现小至130度、135度或140度以及大至150度、155度或170度的屈曲范围，或可以实现在由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何水平的屈曲。

例如，如图2A和2B所示，股骨件20被示意出处于深屈曲定向中，也就是，其中纵向胫骨轴线A_T和纵向股骨轴线A_F之间的屈曲角度θ在130度和170度之间的定向。如在图2B中最佳示出的，在此深屈曲配置中，球形轮廓42保持与胫骨支撑件40的外侧关节间室46稳固接触，从而将股骨件20建立为能够实现深屈曲的部件。如下面详细描述的，股骨件20用与现有技术的高屈曲型部件相比减小了的髁厚度实现了此高屈曲简易化。

在本公开的含义内确定矢状轮廓42，42A是否是相对或多或少的“球形”可以通过如上所述的比较半径R，RA进行。然而，因为角形扫略部α，αA可能不同，所以合适的比较量可以是角形扫略部中每度的弧长值，这里被称为“球凸度(bulbousness ratio)”。更加像球形的几何结构(more bulbous geometry)(也就是，平均半径更小的几何结构)与可比较的不太像球形的几何结构相比限定出与角形扫略部中每度相对应的更小弧长。也就是说，横贯给定的角形扫略部，较小的球凸度值对应于更加像球形的失状几何结构。给定球度(bulbousness)和半径之间的直接对应关系，相对较小的平均半径(也就是，半径R与半径R_A相比，如图1C中所示)产生横贯相同角形扫略部的相应更大球凸度。

现在参考图1D，示出了横跨不同的假体尺寸用于外侧髁24和24A的由轮廓42，42A限定的球凸度的比较。出于这里讨论的球凸度较目的，角形扫略部α，α_A(图1C)从最后点34，36(也就是，在90度屈曲处)开始经过对应J形曲线的端部(也就是，J形曲线27L，27M，27A和后骨接触面58，58A之间的交叉处)而取得。

如图1D中所示意的，虚线(dotted line)数据集合表示现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统的股骨件的外侧髁限定0.190mm/度(对于最小名义尺寸)和0.254mm/度(对于最大名义尺寸)之间的球凸度，而短划线(dashed line)数据集合表示现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统内的外侧髁的可替代子集，其在一尺寸范围内限定0.231mm/度和0.246mm/度之间的球凸度。根据本公开制造的股骨件限定了0.177mm/度(对于最小名义尺寸)和0.219mm/度(对于最大名义尺寸)之间的球凸度，其中，每一个可比尺寸的本部件具有低于可比尺寸技术装置的球凸度的球凸度(如图所示)。

为本公开目的，前后方向尺寸范围340(图13A)可以认为是本股骨件和现有技术装置的名义尺寸的代表(proxy)。前后方向尺寸范围340也可以称为股骨件20的“功能”前/后延伸范围，因为范围340横过了股骨件20的与胫股关节式联接最相关的那一部分(并且排除了与髌股关节式联接相关的前凸缘22的那些关节部分)。与名义尺寸的特殊、枚举限定有关的更多信息在图13B中提供了，下面进行详细讨论。

类似于图1D中示意的外侧髁球度，图1E示意了由内侧J形曲线27M对应于大于90度假体屈曲的那些部分限定的球凸度的比较，图示横跨了各假体尺寸与现有技术的装置相比较。如图所示，虚线数据集合表示现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统的股骨件的内侧髁限定了0.185mm/度(对于最小名义尺寸)和0.252mm/度(对于最大名义尺寸)之间的球凸度，而短划线数据集合表示现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统内的内侧髁的上述可替代子集，其在图1D中绘制的相同尺寸范围内限定了0.209mm/度和0.259mm/度之间的球凸度。根据本公开制造的股骨件限定了0.172mm/度(对于最小名义尺寸)和0.219mm/度(对于最大名义尺寸)之间的球凸度，其中，每一个可比尺寸的本部件具有低于可比尺寸技术装置的球凸度的球凸度(如图所示)。

因此，图1D和1E量化了交叉韧带保留型股骨件20的外侧和内侧髁24，26的轮廓42的球形几何参数。类似地，与如上所述的现有技术的Zimmer NexGen LPS Flex假体系统的股骨件相比，图1F量化了用于后稳定型股骨件220的外侧和内侧髁224，226(例如，在包括虚线的图2A和图5A中示出了)的对应球形J形曲线的几何参数。如图所示，虚线数据集合表示现有技术的Zimmer NexGen LPS Flex假体系统的股骨件的内侧和外侧髁限定了0.209mm/度(对于最小和倒数第二最小名义尺寸)和0.282mm/度(对于第二最大名义尺寸)之间的球凸度。根据本公开制造的股骨件限定出0.208mm/度(对于最小名义尺寸)和0.240mm/度(对于最大名义尺寸)之间的球凸度，其中，每一个可比尺寸的本部件具有低于可比尺寸技术装置的球凸度的球凸度(如图所示)。

有利地，髁24，26，224，226的上述球形几何结构有助于在这些髁中实现与较大的前/后方向髁厚度T_A相比减小了的前/后方向髁厚度T_C，同时还能够实现高屈曲(也就是，至少130度的屈曲，如上所述)。为了能够实现这种高屈曲，角形扫略部α必须足够大，使得J形曲线的关节部分在深屈曲定向时可用。用另一种方式来说，关于图1C中示出的外侧髁24，J形曲线27L的轮廓42必须整个从最后点34的90度屈曲处转弯经过130度或以上时的深屈曲定向。

与现有技术的髁厚度T_A相比，髁厚度T_C的减小通过由轮廓42所在的J形曲线27L，27M的那一部分的球形几何结构得以便利，这源自平均半径R与现有技术的半径R_A相比的减小，如上所述。更特别地，轮廓42所在的J形曲线27L，27M的那些部分的几何特征允许J形曲线27L，27M在被配给的较小的前/后方向间隔中进行所需的转弯。在示例型实施例中，角形扫略部中每度的相对较大弧长和由球形轮廓42限定的较小半径R允许从最后侧接触点34到终端轮廓44的大约80度的角形扫略部在更短的前/后方向跨距中完成，从而允许髁24的总厚度T_C相对于基础髁24A的厚度T_A被减小。

有利地，此减小的髁厚度T_C关于基础后骨接触面58A向后平移后骨接触面58，如图1C所示，同时保持高屈曲能力。因此，通过确实允许非常深度的屈曲(例如130和170度之间)同时还允许外侧和内侧髁24，26的后面部分相对薄，从而与基础装置相比减少了必须被切除的骨量，股骨件20满足了之前未满足的要求。例如，通过现有技术的Zimmer CR Flex的现有技术设计提供的股骨件尺寸套系限定出用于最小的两个假体尺寸的8.5mm和8.6mm之间的厚度T_A以及用于剩余较大假体尺寸的超过11mm的厚度T_A。可替代的现有技术的Zimmer CR Flex的现有技术设计，在本申请中被称为“CR Flex Minus”假体系统，在该假体尺寸范围内限定出9.1mm和9.6mm之间的厚度T_A。

在示例型交叉韧带保留型实施例中(图1D和1E)，球形轮廓42易于实现用于最小的两个假体尺寸的8mm髁厚度T_C和用于剩余较大假体尺寸的9mm髁厚度Tc，这通过最后点34，36与后骨接触面58之间的最大材料厚度测得。此厚度T_C小于用于上述现有技术的高屈曲装置中的可比假体尺寸的厚度T_A。

因此，通过使用股骨件20，与可比尺寸的现有技术高屈曲型股骨假体相比，与后骨接触面58相邻的最多达2.3mm的骨得以保存。在示例型实施例中，前和后骨接触面50，58之间的整个前/后方向间隔AP_F(图1B)在33mm和56mm之间，其对应于制备之后用于接纳股骨件20的远端股骨的前/后方向延伸范围。前/后方向间隔AP_F的数值与部件尺寸套系内的部件20的尺寸直接对应地相对更小或更大。

在示例型后稳定型实施例中(图1F和5A)，球形轮廓42易于实现用于最小的两个假体尺寸的9mm髁厚度T_C和用于剩余较大假体尺寸的10mm髁厚度Tc，这通过最后点34，36与后骨接触面258之间的最大材料厚度测得。此厚度T_C小于现有技术的高屈曲型装置中的可比假体尺寸的厚度T_A。例如，属于能够实现高屈曲的后稳定型设计的Zimmer NexGen LPS Flex假体系统中的现有技术股骨件尺寸套系限定出用于最小的两个假体尺寸的10.4mm和10.5mm之间的厚度T_A和用于剩余较大假体尺寸的12.2mm和12.4mm之间的厚度T_A。

通过使用股骨件220，与可比尺寸的现有技术高屈曲型股骨假体相比，与后骨接触面258相邻的1.4mm和2.4mm之间的骨被保持。在示例型实施例中，前和后骨接触面250，258之间的整个前/后方向间隔AP_F在33mm和56mm之间，其对应于制备之后用于接纳股骨件220的远端股骨的前/后方向延伸范围。前/后方向间隔AP_F的数值与部件尺寸套系内的部件220的尺寸直接对应地相对更小或更大。

2.关节特征：对于每个部件尺寸的“标准型”和“狭窄型”股骨件。

参考图3A，常规股骨件20的前面正视图被示出，并置在相应的狭窄型部件120上。常规部件20包括根据本公开的关节几何形态(articular geometry)并且被构造用于潜在的膝关节置换患者的特殊子集，而狭窄型部件120具有不同于部件20的关节几何形态并且被构造用于不同的患者子集。如在图3B中最佳看出的，股骨件20，120共有公共的矢状几何形态，使得部件120适于选择性地安装到已经准备好接纳股骨件20的股骨。有利地，此公共的矢状几何形态允许外科医生在术中在部件20，120之间进行选择。

如图3B中所示，规则股骨件20具有与前凸缘22的关节面及外侧和内侧髁24，26的关节面相对的五个骨接触面。这五个骨接触面包括前骨接触面50、前斜切表面52、远侧骨接触面54、后斜切表面56和后骨接触面58。前骨接触面、远侧骨接触面和后骨接触面50，54，58适于在植入股骨件20时邻接股骨的被切割表面。在示例型实施例中，前斜切和后斜切表面52，56的尺寸设置成并且定位成在植入时在表面52，56与切割后股骨的相应相邻斜切侧面之间留下微小的缝隙，例如约0.38mm。然而，因为此缝隙很小并且可以用于将切割后的斜切侧面粘接到斜切表面52，56的固定材料填充，在这里前斜切和后斜切表面52，56也被称为“骨接触”表面。

如在Zimmer Surgical Techniques中详细描述的，用于植入股骨件例如部件20的手术程序包括切除股骨的远端以形成与骨接触面50，54，58和斜切表面52，56对应的五个侧面。股骨的远端与股骨件20的五个骨接触面之间的相对严格的公差确保了滑动配合。

股骨件20被提供于不同部件尺寸的套系或套件中，如在图3C-3F中示意性示出并且在下面详细描述的。在从部件集合中选择合适尺寸的股骨件20时的考虑包括容置部件20所需要的骨切除量，和使切割后的表面与股骨件20的相邻骨接触面50，52，54，56，58建立全面积、贴合接触(例如，参考图11B，其示出股骨件220被植入到股骨F上)的能力。为了植入股骨件20，由切割后股骨的前和后侧面限定的前/后距离必须匹配前骨接触面50和后骨接触面58之间的对应的前/后距离AP_F(图1B)。适当尺寸的股骨件20提供股骨件20的所有五个骨接触面和远侧切割后侧面之间的滑动邻接接触，同时还在膝关节假体中形成预期的关节轮廓。

实际上为了保留尽可能多的天然骨量，如果关节轮廓可被外科医生接受的话，则希望股骨件20的前/后方向距离AP_F最大。然而，没有任何两个患者真正相同。在一些情况下，例如，骨接触面50，54，58和斜切表面52，56的整体矢状几何形态可呈现用于特殊患者的股骨的理想匹配，但股骨件20的外周特征(下面详细描述)可能不能呈现出对股骨的其它解剖学特征的充分匹配。本公开通过提供具有公共矢状几何形态的可替代股骨件设计而解决了这一可能性，如图3B中所示。

例如，常规股骨件20的前凸缘22的高度H_SF和几何形态(图3A，3B和3D)可造成其“悬突”到切割后股骨的相关联前侧面外面。类似地，常规股骨件20的总内/外宽度ML_S(图3A和3C)可能太大，如一个或多个骨接触面50，52，54，56，58悬突到患者的股骨的内侧和/或外侧边缘切割后所指示的。又另一可能性是内侧和外侧髁26，24的总体近/远高度H_SM，H_SL(图3A，3B，3E，和3F)分别可能太大，还潜在地造成该部件悬突到股骨的被切除后侧面外面。在这些情况中的每一种情况下，股骨件20被认为是太大，可能造成使用其前/后方向距离AP_F被关联地减小了的较小的部件尺寸(图1B和3B)。

而且，申请人已经发现，对于膝关节置换申请人中的相当一部分人来说，“常规”或标准股骨件尺寸可具有骨接触面50，54，58和斜切表面52，56的合适的前/后距离AP_F和空间结构，但相对于该部件外周的前述特征中的一个或多个来说，通常相对于所有三个特征来说(也就是，前凸缘22的高度H_SF和几何形态，总体宽度ML_S，和髁高度H_SM，H_SL)，太大。

在外科手术过程中为了适应更广泛范围的股骨几何形态同时有助于最大量地保留健康骨量，根据本公开的假体系统提供了一组“狭窄型”股骨件120，它们与对应的一组股骨件20共用骨接触面几何形态的公共空间结构(也就是，公共的前/后距离AP_F和切割后的侧面的相关联矢状轮廓)，但包括关键尺寸减小了的前凸缘122、外侧髁124和内侧髁126。

在图3A的前面正视图中，狭窄型股骨件120的外周被与常规股骨件20的外周对齐，使得外侧最远侧接触点30，130和内侧最远侧接触点32，132上下重叠。而且，股骨件20的髁24，26的关节轮廓和几何形态，包括如上所述的内侧和外侧J形曲线27M，27L(图3B)，除了与部件20相比股骨件120的各外周方面被减小了之外，与狭窄型股骨件120的髁124，126的对应轮廓基本相同，如下面描述的。考虑到这种减小，当部件20，120的关节面重叠时，股骨件120的关节面被股骨件20的关节面包含，如图3A和3B中所示。因此，股骨件20和120两者都可与所选择的邻接胫骨件，例如胫骨支撑件240(图6)可互换地使用。

然而，狭窄型股骨件120的前凸缘122限定出较短的总体凸缘高度H_CF，如图3A，3B和3D中所示。在示例型实施例中，对于任何给定的假体尺寸来说，高度H_CF可以从常规股骨件20的前凸缘22的对应高度H_SF减少1mm。如图3D所示，股骨件20的高度H_SF从38mm到51mm变化，并且在一假体尺寸范围内(从名义尺寸3开始并且止于名义尺寸12)逐渐增大。相比之下，在相重叠的假体尺寸范围内(从名义尺寸1开始并且止于名义尺寸11)，股骨件120的高度H_CF从35mm到47mm变化。如在连接图3D的数据点的直线中所示的，每种尺寸的股骨件120的前凸缘高度H_CF始终小于对应尺寸的股骨件20的对应凸缘高度H_SF。股骨件20，120的公共名义尺寸表示骨接触面几何形态的基本相同的空间结构，包括公共前/后距离AP_F，使得特殊尺寸的部件20，120中的任一个都能够被植入到同一被切除股骨上。

内侧髁126的内侧髁高度H_CM也短于标准内侧髁26的对应内侧髁高度H_SM。在示例型实施例中，对于任何给定的假体尺寸来说，高度H_CM可从常规股骨件20的内侧髁26的对应高度H_SM减小1mm。如图3F中所示，常规股骨件20的内侧髁26的高度H_SM从24mm到33mm变化，并且在一假体尺寸范围内(从名义尺寸3开始并且止于名义尺寸12)逐渐增大。相比之下，在相重叠的假体尺寸范围内(从名义尺寸1开始并且止于名义尺寸11)，股骨件120的高度H_CM从21mm到31mm变化。如在连接图3F的数据点的直线中所示的，在对应尺寸范围内，股骨件120的内侧髁高度H_CM始终小于股骨件20的对应内侧髁高度H_SM。

类似地，外侧髁124的外侧髁高度H_CL小于外侧髁24的外侧髁高度H_SL。在示例型实施例中，对于任何给定的假体尺寸来说，高度H_CL可从常规股骨件20的外侧髁24的对应高度H_SL减小1mm。如图3E中所示，常规股骨件20的外侧髁24的高度H_SL从22mm到31mm变化，并且在一假体尺寸范围内(从名义尺寸3开始并且止于名义尺寸12)逐渐增大。相比之下，在相重叠的假体尺寸范围内(从名义尺寸1开始并且止于名义尺寸11)，股骨件120的外侧髁124的高度H_CL从19mm到29mm变化。如在连接图3E的数据点的直线中所示的，在对应尺寸范围内，股骨件120的外侧髁高度H_CL始终小于股骨件20的对应外侧髁高度H_SL。

现在参考图3A，在假体尺寸范围内，狭窄型股骨件120的总体宽度ML_C始终小于股骨件20的总体宽度ML_S。在示例型实施例中，对于任何给定的假体尺寸来说，宽度ML_C可从常规股骨件20的对应宽度ML_S减小1mm。如图3C中所示，常规股骨件20的宽度ML_S从62mm到78mm变化，并且在一假体尺寸范围内(从名义尺寸3开始并且止于名义尺寸12)逐渐增大。相比之下，在相重叠的假体尺寸范围内(从名义尺寸1开始并且止于名义尺寸11)，股骨件120的宽度ML_C从55mm到70mm变化。如在连接图3C的数据点的直线中所示的，在对应尺寸范围内，股骨件120的宽度ML_C始终小于股骨件20的对应宽度ML_S。

与股骨件20相比，股骨件120的外周特征方面的上述变化有利地使部件20，120的总体矢状轮廓类似，并且前骨接触面50，150和后骨接触面58，158之间的前/后方向间隔基本上相同(包括距离AP_F)。然而，应理解缩短前凸缘122和后髁124，126确实改变了部件120的矢状轮廓，因为轮廓总体上被“缩短”了。然而，部件120的矢状轮廓被常规部件20的对应轮廓包含(如图3B中所示)，使得狭窄型部件120与部件20适配同一切割后股骨。有利地，此缩短防止了部件120潜在地悬突到一些股骨的切割后的部分外面，如上所述的。

除了上面描述的外周特征的不同之外，与常规股骨件20的前凸缘22相比，前凸缘122的关节特征也不同。参考图3A，标准前凸缘22限定出凸缘锥角β_S，其是由将前骨接触面50连接到凸缘22的相反关节面的内侧和外侧壁所限定的锥角。在图3A的示意性实施例中，锥角β_S在前骨接触面50的基部(也就是，前骨接触面50汇合前斜切表面52的地方)处沿着由前凸缘22的内侧和外侧壁限定的圆形前沿轮廓的点相切的直线之间测量。然而，应理解锥角β_S可在沿着此圆形边缘的任何点处定义，假设为了在股骨件20，120之间进行比较而将内侧和外侧切线绘制在公同的近/远高度处。

相比于标准前凸缘22，对于任何给定的名义假体尺寸来说，狭窄型前凸缘122限定出不同于锥角β_S的锥角β_C。与前凸缘22，122的总体宽度ML_C，ML_S的相对较大差异相比，此锥角的差异有助于实现前凸缘22，122的总体高度H_SF，H_CF的相对于较小差异(通过图3C和3D的比较示出，并且在上面进行了描述)。有利地，由前凸缘22，122的锥角β_S，β_C限定的此不同锥度适应较大和较小身材的患者的广阔范围的天然患者解剖学。

常规股骨件20和狭窄型股骨件120之间的又另一不同点是由分别形成于前凸缘22，122中的髌骨沟(patellar groove)60，160(也称为髌骨沟)限定的角度。如在图8中最佳示出的，前凸缘22限定出髌骨沟60，其是沿着前凸缘22的近/远方向延伸范围延伸的纵向凹部或槽部，如图3A中所示。在膝关节的正常屈曲和伸直过程中，天然或假体髌骨与沟60关节式联接。回到图3A，由髌骨沟60限定出的髌骨槽(patellar trough)的最深部分的路径通过图示的沟轴线(sulcus axis)表示，为清楚起见其被向近侧和向外侧外插。髌骨沟60的沟轴线与和外侧和内侧髁24，26的最远点30，32相切的横向平面限定出角度γ_S。在图3A的图示实施例中，此横向平面显示为连接最远点30，32(并且因此也连接所重叠的狭窄型股骨件120的最远点130，132)的假想线。

如图所示，标准髌骨沟角度γ_S大于由前凸缘122的髌骨沟160限定的对应沟角γ_C。在示例型实施例中，标准髌骨沟角度γ_S是83度，而狭窄型部件的髌骨沟角度γ_C是80度。

设想对于可用尺寸范围内的每个常规(regular)股骨件尺寸(也就是，对于一定范围的唯一的、不同的前/后方向距离AP_F来说)，可提供一个包括上述特征的狭窄型股骨件。在示例型实施例中，可提供多达十二个或更多个唯一(unique)的股骨件尺寸，同时12个尺寸中的每一个都包括常规和狭窄型股骨件20，120两者。因此，如果很显然常规股骨件20在某些方面太大(如上所述)，外科医生可在术中选择植入狭窄型股骨件120，。

用于在术中在常规股骨件20和狭窄型股骨件120之间进行选择的示例型手术技术和设备在2011年6月16日提交的题为“FEMORAL PROSTHESIS SYSTEM”的美国专利申请序列No.13/161,624(代理人案号No.ZIM0896)中介绍了，其整体内容被以引用方式并入本文。

然而，还设想对应每个标准部件尺寸的多个狭窄型部件可被提供。根据上述原理，多个狭窄型部件中的每一个可具有不同的宽度、高度和/或前凸缘结构特征。

3.关节特征：不同的髁高度。

再参考图1C，内侧髁26与外侧髁24相比更高(也就是，限定出更大的近/远方向延伸范围)以限定出高度差ΔΗ。在示例型实施例中，按照假体尺寸，高度差ΔΗ可在1.1mm和2.3mm之间。如下面详细描述的，股骨件20的示例套系或组可包括十二种假体尺寸，最小尺寸限定出1.1mm的高度差ΔΗ而最大尺寸限定出2.3mm的高度差ΔΗ。中间尺寸限定出在上述范围内的中间高度差ΔΗ。

在示例型实施例中，假体尺寸的每个相邻对具有以增量0.1mm变化的相应高度差ΔΗ，较大的尺寸具有成比例地较大变化的高度差。因此，例如，名义尺寸为1的假体可具有1.1mm的高度差ΔΗ，而名义尺寸为2的假体具有1.2mm的高度差ΔΗ。

相比之下，现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统的股骨件具有比外侧髁高1.3mm和2.1mm之间的内侧髁。此外，现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统的股骨件套系的髁高度差的变化不随名义尺寸的增大成比例增长，而是在尺寸范围内以变化的速率增长。

有利地，提供相对较短的外侧髁24允许当膝关节假体处于深屈曲时(图2A)外侧髁24后旋和外旋。此深屈曲后旋和转动通过缩短的外侧髁24而被允许，同时髁24和相邻的结构和/或软组织之间的任何潜在碰撞都被避免。与缺少如这里描述的股骨凸轮形部的交叉韧带保留型股骨件例如部件20的其它特征相结合，股骨后旋的这种便利是特别有效的。

4.软组织适应：股骨凸轮形部的几何形态。

现在参考图5A，具有股骨凸轮形部276的后稳定型(PS)股骨件220被示意出了。股骨件220大体类似于如上所述的股骨件20，部件220的参考标记对应于在部件20中使用的参考标记，但增加了200。股骨件220的结构与由股骨件20的相应参考标记表示的类似结构对应，除非特别指出。

然而，股骨件220特别适于在其中后交叉韧带(PCL)被切除的手术程序中使用。具体地，股骨件220包括横跨在外侧和内侧髁224，226之间形成的髁间窝268的股骨凸轮形部276。髁间窝268在其外侧和内侧通过外侧和内侧髁壁238，239限定边界(图5C)，外侧和内侧髁壁238，239向内朝向彼此面对并且分别从远侧骨接触面254向近侧延伸。髁壁238，239可与胫骨支撑件240的立柱278接合(图6)以为股骨件220提供从完全伸到至少中间屈曲的内/外方向稳定性；因此，在示例型实施例中，髁壁238，239大致彼此平行，以限定出横跨髁间窝268的前/后方向延伸范围而保持恒定的总体内/外宽度ML_T。

股骨凸轮形部276的尺寸设置成、成形为并且定位成沿其后关节面280与胫骨支撑件240的立柱278关节式联接(图6)(如下面详细描述的)。立柱278从胫骨支撑件240的关节面向近侧延伸，并且设置在其外侧和内侧关节间室246，248之间。立柱278的细节及其与股骨凸轮形部276的相互作用在下述申请中描述了：2011年11月18日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912)的美国临时专利申请序列No.61/561,657；2011年12月19日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-01)的美国临时专利申请序列No.61/577,293；2012年1月30日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-02)的美国临时专利申请序列No.61/592,576；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-03)的美国临时专利申请序列No.61/621,361；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-04)的美国临时专利申请序列No.61/621,363；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-05)的美国临时专利申请序列No.61/621,364；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-06)的美国临时专利申请序列No.61/621,366；与本申请同一天提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-07)的美国专利申请序列No./,；与本申请同一天提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-08)的美国专利申请序列No._/,；与本申请同一天提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR特征”(代理案卷号ZIM0912-09)的美国专利申请序列No./,；和与本申请同一天提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-10)的美国专利申请序列No./,。上述专利申请中每一个的整体内容被以引用方式并入本文。

股骨凸轮形部276包括由多个彼此相切的圆柱形面限定出的中心关节区域282，由这些圆柱形面限定的纵向轴线都大致平行于彼此并且在内/外方向上延伸。中心关节区域282侧向邻接于(flank)内侧和外侧过渡区域284M，284L，所述内侧和外侧过渡区域284M，284L提供从圆柱形中心关节区域向外侧和内侧髁224，226的圆形过渡，如在图5A中所示并且在下面详细描述。

更特别地，图5B示意出当在矢状剖面上看时将股骨凸轮形部276一分为二的四个圆柱形表面曲线286，288，290，292。如下面详细描述的，当从图5B的矢状视角之外的视角看时，曲线286，288，290，292表示表面。近侧曲线286从后骨接触面258向后延伸，并且限定相对大的曲率半径R₁。在示例型实施例中，半径R₁可小至10mm或大至11.5mm，半径R₁的较大值对应于在不同假体尺寸的套系内的较大假体尺寸。

后曲线288相切地连接近侧曲线286，从而在曲线286，288之间建立平滑的过渡。如从图5B的矢状视角看，后曲线288从其与近侧曲线286的接点处向后并且向远侧延伸。后曲线288限定出小于半径R₁的半径R₂。在示例型实施例中，半径R₂可小至2.5mm、6.5mm或7mm并且大至8mm或12mm或可以是在由上述数值限定的任何范围内的任何尺寸。类似于如上所述的半径R₁，半径R₁的较大数值可对应于假体套系内的较大假体尺寸。

远侧曲线290相切地连接后曲线288，从而在曲线288，290之间建立平滑的过渡。如从图5B的矢状视角看，远侧曲线290从其与后曲线288的接点处向远侧并且向前延伸。远侧曲线290限定出小于后曲线288的半径R₂的半径R₃。在示例型实施例中，横跨上述假体套系中的所有尺寸，半径R₃可在2mm和3mm之间。

前曲线292相切地连接远侧曲线290，并且从这里向前和向近侧延伸，而再连接后骨接触面258。前曲线292限定出非常大的半径，或大致是平的。如上面所提及的，曲线286，288，290分别限定出在内/外方向上延伸的圆柱面，使得半径R₁，R₂，R₃的中心C₁，C₂，C₃分别位于相应的在内/外方向上延伸的纵向圆柱轴线上。用另一种方式阐述，曲线286，288，290的圆柱面和纵向轴线延伸到图5B的页面内或外。

虽然上面描述的矢状曲线结构利用三个关节曲线来限定中心关节区域282，但设想任意数目的彼此相切的曲线可被使用。例如，在某些示例型实施例中，后曲线288可被断开成两段，其中半径R₁，R₂之间的过渡曲线部分具有与半径R₁，R₂的任一个相比相对小的半径，因而提供从由后曲线288提供的中间屈曲关节特征(如下所述)和近侧曲线286的深屈曲关节特征(也如下所述)的决定性过渡。

如上面关于股骨件220的示例型实施例所述，由曲线286，288，290限定的关节面被示出并且描述为圆柱形的，并且因此在图5C的冠状剖面中显示为直线。然而，设想中心关节区域282可具有微小的内/外方向曲率，例如稍凸的曲率导致稍微弯曲的冠状轮廓。而且，为了本公开的目的，由膝关节假体的组成部分(例如圆柱形表面)限定的几何形状是指具有该几何形状的名义特征(nominal characteristics)的形状，但应了解制造公差和体内使用情形可使这种名义特征稍稍偏离。

现在参考图5C，包括曲线286，288，290的圆柱形表面限定出沿着由这些曲线限定的相应纵向轴线变化的内/外方向延伸范围。如下面详细描述的，这些变化的轴向延伸范围合作，以适应整个假体屈曲范围内在中心关节区域282上的特殊需求。

内/外方向宽度ML_P由近侧圆柱形表面286限定，其对应于中心关节区域282的深屈曲部分，也就是，在股骨件220的深屈曲期间股骨凸轮形部276的接触立柱278的那一部分。在由中心关节区域282限定的变化宽度环境中，内/外方向宽度ML_P相对较小。在示例型实施例中，内/外方向宽度ML_P可小至1.5mm或3mm并且可大至3.5mm或5mm，或可以是在由上述数值限定的任何范围内的任何尺寸。例如，在具有不同部件尺寸的股骨件的示例型系列中，内/外方向宽度ML_P可随着部件尺寸的增大而增大。在部件的本示例型系列中，内/外方向宽度ML_P在总体髁间宽度ML_T的10％和25％之间，该总体髁间宽度ML_T从14mm至22mm变化。

相比之下，内/外方向宽度ML_D通过远侧圆柱形表面290限定，其对应于中心关节区域282的初始屈曲部分。远侧圆柱形表面290的内/外方向宽度ML_D相对大于内/外方向宽度ML_P，并且表示中心关节区域282的最大内/外方向宽度。在示例型实施例中，内/外方向宽度ML_D可小至12mm、14.8mm或15mm并且可大至16.1mm、19.5mm或20mm那样，或可以是在由上述数值限定的任何范围内的任何尺寸。如在图5A中最佳示出的，后圆柱形表面288限定出从较窄的近侧内/外方向宽度ML_P平滑地过渡到较宽的远侧内/外方向宽度ML_D的稳定扩展的内/外方向宽度。例如，在上述具有不同部件尺寸的股骨件的示例型系列中，内/外方向宽度ML_D可随着部件尺寸的增大而增大。在部件的本示例型系列中，内/外方向宽度ML_D在总体髁间宽度ML_T的85％和95％之间。

外侧和内侧过渡区域284L，284M(图5C)侧向邻接于中心关节区域282并且向外侧和向内侧延伸，以将关节区域282分别连接到相邻的外侧和内侧髁224，226。在示例型实施例中，内侧和外侧过渡区域284M，284L是彼此关于矢状平面，即平行于外侧和内侧髁壁238，239并且距它们等距的图5B的剖面，的镜像。然而，设想根据特殊应用的要求或需要不同过渡区域可被采用。

过渡区域284M，284L限定出与它们被连接于其上的相应中心关节面对应的过渡表面。例如，图5C示意出股骨凸轮形部276的代表性冠状剖面，其中过渡区域284M，284L的曲率被描绘出来。限定冠状半径R₄的凸外侧和内侧过渡表面侧向邻接于近侧中心关节面286的外侧终端和内侧终端，形成与表面286的相切并且分别朝向外侧和内侧髁224，226向内和向外地延伸。在示例型实施例中，半径R₄可小至6mm、6.5mm或7mm并且可大至8mm或12mm，或可以是由前述数值限定的任何范围中的任何百分数。在假体尺寸的示例型系列中，较大值的半径R₄对应于较大的假体尺寸。然而，横跨所有尺寸，半径R₄代表总体内/外方向宽度ML_T的相当大一部分。例如，半径R₄的值可小至总体内/外方向宽度ML_T的40％，41％或44％，或可大至总体内/外方向宽度ML_T的46％或56％，或可以是由前述数值限定的任何范围中的任何百分数。

仍参考图5C，当外侧和内侧过渡区域284L，284M接近与外侧和内侧髁224，226的交叉点时，由半径R₄限定的具有大半径并且是凸的冠状曲率让路给具有半径R₅的更紧密的凹弯曲部。此凹弯曲部与半径R₄并且与髁224，226的相邻表面相切，从而在它们之间形成平滑的过渡。类似地，由于表面290，292具有相当大的宽度(如上所述)，过渡区域284L，284M的使股骨凸轮形部276的远侧表面290和前表面292(图5B)连接至髁224，226的那一部分仅仅由具有半径R₆的凹弯曲部组成。在示例型实施例中，半径R₅和半径R₆都至少1mm。如上面所提及的，由股骨凸轮形部276的表面所限定的所有其它半径都基本上大于1mm。因此，股骨凸轮形部276在与任何相邻的软组织或假体结构关节的所有部分处(也就是，除了在植入后后骨接触面258的只邻接骨的相应侧面的那一部分)限定出至少1mm的最小半径。

而且，凹过渡半径R₅，R₆通常不被认为是股骨凸轮形部276的“关节”表面的一部分，因为这些凹表面不与胫骨支撑件240的立柱278接触(图6)。相反，中心关节区域282与外侧和内侧过渡区域284L，284M形成关于立柱278的潜在关节面，并且这些区域组合起来占据总体内/外方向宽度ML_T的大部分。在示例型实施例中，被中心关节区域282与过渡区域284L，284M的凸部分的组合占据的总体内/外方向宽度ML_T的总体部分小至80％、85％或88％和大至89％或91％，或可以是由前述数值限定的任何范围中的任何百分数。因此，仅仅大体凸的和/或圆柱形的表面被呈现给周围的组织和解剖学结构，从而最大化了关节式联接过程中股骨凸轮形部276和立柱278之间的表面接触区域(并且减小接触压力)。

如图5A和5B中所示，股骨凸轮形部276设置于外侧和内侧髁224，226之间它们的最近侧部分附近。使用中，股骨凸轮形部276和胫骨立柱278的相对定位使得在中间屈曲时它们之间初始接触。当股骨件220与胫骨支撑件240关节式联接经过整个屈曲范围时，远侧曲线290的一部分沿近侧接触线294初始接触立柱278(图6)。在示例型实施例中，此初始接触发生在75度和93度之间的假体屈曲角度θ(图2A)处。在此中间屈曲配置中，股骨件220的外旋还没有开始，并且圆柱形远侧表面290的宽大的内/外方向宽度ML_D与近侧接触线294的可比较的宽大的内/外方向延伸范围关节接触以提供大接触面积和相关联的低接触压力。

当股骨件220转变到更深屈曲定向时(也就是，如图2A中所示的更大屈曲角度θ)，股骨凸轮形部276和立柱278的后关节面280之间的接触向远侧朝向远侧接触线296移动(图6)。同时，当处于深屈曲时(例如，当角度θ接近和超过155度时，如图2A中所示)，凸轮形部276上的接触区域从远侧表面290转移经过后表面288并且最终到达近侧表面286。在深屈曲中，股骨件220也外旋，从而相对于立柱278的后关节面280改变股骨凸轮形部276的圆柱形表面286，288，290的定向。为了适应这种定向改变，随着凸轮形部276从近侧接触线294朝向远侧接触线296移动，后关节面280转向或转弯。因此，与内侧关节间室248附近的对应厚度相比，通过立柱278沿着远侧接触线296限定的前/后方向厚度在外侧关节间室246附近较大。

后关节面280的这种结构以及所伴随的厚度上的变化在下述申请中详细描述了：2011年11月18日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912)的美国临时专利申请序列No.61/561,657；2011年12月19日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-01)的美国临时专利申请序列No.61/577,293；2012年1月30日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-02)的美国临时专利申请序列No.61/592,576；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-03)的美国临时专利申请序列No.61/621,361；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-04)的美国临时专利申请序列No.61/621,363；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-05)的美国临时专利申请序列No.61/621,364"；2012年4月6日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-06)的美国临时专利申请序列No.61/621,366；与本申请在同一天日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(AttorneyDocketZIM0912-07)的美国专利申请序列No._/,；与本申请在同一天日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-08)的美国专利申请序列No._/,；与本申请在同一天日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-09)的美国专利申请序列No._/,；和与本申请在同一天日提交的题为“TIBIAL BEARING COMPONENT FOR A KNEE PROSTHESIS WITH IMPROVED ARTICULAR CHARACTERISTICS”(代理案卷号ZIM0912-10)的美国专利申请序列No._/,。这些申请中每一个的整体内容都被以引用方式并入本文。

在深屈曲中，当股骨件220的外旋开始时，立柱278的后关节面280的接合从凸轮形部276的远侧表面290移向后表面288。此移位发生时，过渡区域284M，284L的凸部分(下面详细描述)移动到后关节面280的内侧和外侧边缘附近的位置。当股骨件220的屈曲(和外旋)进行时，股骨凸轮形部276和后关节面280之间的接触从后表面288移动到近侧表面286。近侧表面286限定出与远侧表面290的宽度ML_D相比较小的内/外方向宽度ML_P，形成用于侧向邻接于近侧表面286的过渡区域284M，284L的大半径、宽大凸部分的内/外方向空间(图5A)。当在深屈曲中股骨件220内旋或外旋时，过渡区域284M，284L的这些较大部分有助于相对较窄的近侧表面286之间的实体接触，由此确保股骨凸轮形部276和胫骨立柱278之间的大接触面积和伴随的低接触压力得以保持。

用另一种方式阐述，股骨件220内/外旋的可能随着渐进的深屈曲而增大。这种内/外旋还导致股骨凸轮形部276的纵向轴线关于胫骨立柱278的后表面280旋转，从而潜在地致使圆柱形表面286，288中的一个与后表面280不对齐(取决于屈曲的程度)。此不对齐通过圆柱形表面288的逐渐缩窄(以及因此导致的近侧表面286的狭窄宽度ML_P)适应，这伴随着增大过渡区域284M，284L的内/外方向延伸范围。较窄的圆柱形表面286，288呈现与立柱278的后表面280的更小的接触区域，这允许股骨凸轮形部276必不可少的转动自由度来适应内/外旋转，同时保持股骨凸轮形部的近侧表面286的圆柱形表面与沿着立柱278的后表面280延伸的倾斜的远侧接触线296之间接触区域。

有利地，内侧和外侧过渡区域284M，284L提供一空间或“沟槽”，其被关键地定位以在股骨件220外旋和/或内旋时适应与后关节面280相邻的立柱278边缘。此适应防止了在深屈曲时凸轮形部276作用在立柱278上的任何潜在撞击。同时，半径R₄相对较大，因而提供宽大圆形的、凸的并且“软组织友好”的表面，以在软组织撞击到过渡区域284L，284M的情况下减小接触压力。同样，凸半径R₅消除股骨凸轮形部276附近的所有锋利边缘，使得由作用于其上的撞击造成的潜在的接触压力进一步最小化。

相比之下，基础股骨件利用了沿着其内/外方向延伸范围是凹的关节面，并且包括基本上小于1mm的过渡区域半径。一种这样的现有技术股骨件形成NexGen LPS Flex假体系统的一部分(如上所述)。

5.软组织适应：非对称的髁间窝。

参考图7，对于交叉韧带保留型(CR)股骨件设计来说，例如股骨件20，髁间窝68分别通过外侧内壁76和内侧内壁77在外侧和在内侧限定边界。如下面详细描述的，内壁76，77限定关于股骨件20的角方位，其起到在假体关节式联接期间保护后交叉韧带(PCL)的作用。如上面所提及的，在植入交叉韧带保留型股骨件20及相关联的假体部件的手术过程中，PCL被保留。

参考图7，股骨件20限定出平分轴线80，其将股骨件20分为内侧和外侧两半。在部件20环境中，平分轴线80平分髁间窝68的弓形的前终端82，并且垂直于由后骨接触面58限定的后冠状平面。然而，设想平分轴线80可以许多其它方式限定，假设轴线80通常将根据本公开制造的股骨件分为内侧和外侧两半。在患者解剖学环境中，当被植到股骨上时平分轴线80对应于前后线(Whiteside's line)。前后线被限定为连接解剖学髌骨沟(patellar groove)的最深部分前面以及解剖学髁间窝的中心后面的线。

外侧内壁76限定出关于平分轴线80的角度σ_L，而内侧内壁77限定出关于平分轴线80的角度σ_M。髁间窝68可以说是“非对称的”，因为内侧侧壁角度σ_M大于外侧侧壁角度σ_L。有利地，髁间窝68的侧壁76，77的此非对称角度结构通过在内侧为后交叉韧带提供附加空间而有助于深屈曲时股骨件20的外旋(如上面详细描述的)。此内侧的附加空间避免了PCL和内侧内壁77之间的潜在接触，此潜在接触在股骨件20外旋时可能发生。

6.软组织适应：圆形的前凸缘。

图8示意出股骨件20的前凸缘22的剖视图。如图1B所示，图8的横截面取自前骨接触面50和前斜切表面52的接合处(并且穿过加厚脊部300的中间，如下面描述的)。图8的横截面的平面大致垂直于相邻表面截取，也就是，使得最小材料厚度被示出。为简单起见，前凸缘22的几何特征被关于图8的横截面进行描述，但应了解这些几何特征还通过前凸缘22的剩余部分蔓延。

如图8中所示，前凸缘22包括外侧髁部分62和内侧髁部分63，之间设置有凹髌骨沟60。如上所述，在假体关节式联接过程中，天然的或假体髌骨与凹髌骨沟60关节式联接。在此关节式联接过程中，外侧和内侧髁部分62，63对髌骨的内侧和外侧运动提供约束。内/外约束的程度部分地取决于由髁部分62，63限定的“隆起高度(jump height)”JH_L，JH_M。如图8中所示，隆起高度JH_L，JH_M表示为使髌骨件从前凸缘22的外侧和内侧半脱位髌骨必须经过的前移量，也就是，远离髌骨沟60向外移动的量。在前凸缘22中，隆起高度JH_L，JH_M被设置成在假体的正常操作情况下防止这种半脱位。在示例型实施例中，内侧隆起高度JH_M在3.0mm和4.6mm之间，而外侧隆起高度JH_L在3.5mm和5.7mm之间。这些隆起高度数值范围与Zimmer NexGen假体系列，例如NexGen CR Flex假体系统和NexGen LPS Flex假体系统，的现有技术股骨件差不多。

前凸缘22分别限定出大半径的、凸外侧和内侧髁部分62，63。外侧边缘98从凸外侧髁部分62的峰部62P延伸到前骨接触面50的外侧边缘。类似地，内侧边缘99从凸内侧髁部分63的峰部63P延伸到前骨接触面50的内侧边缘。峰部62P，63P与髌骨沟60协作以分别限定出外侧隆起高度JH_L，JH_M，如图8中所示。与可选的前凸缘轮廓(在图8中用短划线示出了)相比，前凸缘22包括分别限定出更大曲率半径R₇，R₈的外侧和内侧边缘98，99。这些大曲率半径R₇，R₈有利地呈现使施加到相邻的软组织例如韧带和伸肌机构上的压力最小的较大凸表面。在示例型实施例中，半径R₇等于半径R₈，其中半径R₇，R₈中的每一个尺寸设置为小至5.0mm、5.3mm或5.5mm并且大至6.5mm、6.8mm或7.0mm，或是由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何尺寸。

在一些情况下，由髌骨沟60的横截面轮廓限定的半径大于半径R₇，R₈，使得横跨前凸缘22关节面的整个内/外方向延伸范围ML_G呈现出的最小半径是半径R₇，R₈。在这些情况下，没有小半径潜在地呈现给任何相邻的软组织。

而且，这些半径代表在任何给定内/外横截面处前凸缘22的总体内/外方向宽度ML_G(图8)的一大部分。例如，在图8的横截面处，内/外方向的凸缘宽度ML_G在假体尺寸套系内从37至53mm变化，使得半径R₇，R₈分别限定前凸缘22的总体内/外宽度ML_G的10％和16％之间。

相比之下，由Zimmer NexGen CR Flex假体系统的现有技术股骨件限定的相应半径在七个名义假体尺寸范围内限定出2.0mm和2.6mm之间的内侧和外侧凸缘半径(类似于本假体的半径R₇，R₈)。这些现有技术的半径中的每一个限定现有技术股骨件的相应前凸缘的总体内/外方向宽度(类似于本假体的宽度ML_G)的3.5％和5.9％之间。

7.骨守恒：前凸缘的均匀厚度

图9A示意出具有加厚脊部300的股骨件20，加厚脊部300被设置在前凸缘22的骨接触侧上并且横跨前骨接触面50的一部分和前斜切表面52的一部分。如下面详细描述的，加厚脊部300限定出矢状定向的峰部302，这有利地允许前凸缘22中的最小厚度T_T(图8)，T_S(图10A)得以保持，同时保留外科医生将股骨件20植入到带有平坦的前侧面切口和前斜切侧面切口的远端股骨上的能力。

转向图9B，加厚脊部300包括倾斜的外侧侧面304和倾斜的内侧侧面306，它们朝向彼此逐渐上升以在峰部302汇合。相比之下，不带峰部的加厚脊部可包括单一平坦表面(如图8中的表面300'示意性示出的)，其向内侧/向外侧延伸，没有任何带峰部的结构。从矢状视角上看，例如如图10A中所示，这种不带峰部的加厚脊部遵循前骨接触面50和前斜切表面52的内矢状轮廓(以虚线示出)。相比之下，如在图10A和10B中最佳看出的，加厚脊部300的峰部302从骨接触面50和前斜切表面52向内突伸。在示例型实施例中，此向内突伸的量可最大至1.5mm，以允许股骨件20植入到具有平坦的切后表面的骨上，如下所讨论的。

骨接触面50，52，54，56，58(图9A)分别从股骨件20的外侧边缘延伸到内侧边缘。后表面58和后斜切表面56分别被髁间窝68中断，使得表面56，58分别从髁26的内侧边缘延伸到内侧髁壁39以及从外侧髁24的外侧边缘延伸到外侧髁壁38。骨接触面50，52，54，56，58一起限定出股骨件20的内矢状轮廓，该轮廓是当内侧和外侧边缘上下重叠(也就是，如图1B所示对正)时所呈现出的轮廓。

仍图9A，股骨件20包括限定凹腔(pocket)31边界的外侧和内侧导轨59L，59M，凹腔31适于接纳骨水泥，多孔性材料，或用于在股骨件20植入时将其粘接到远端股骨的其它固定材料(例如，如图10B中示出的固定材料33)。在提供导轨59L，59M的情况下，导轨59L，59M被认为限定了股骨件20的内矢状外周，而不是凹腔31的凹进轮廓。

有利地，带峰部的加厚脊部300允许通过提供遵循髌骨沟60路径的外加材料(图8)而使横向厚度T_T(图8)和矢状厚度T_S(图10A)被保持高于预期的最小厚度。厚度T_T，T_S被测量为髌骨沟60的沟槽(如上所述)和峰部302之间的最短距离，并且当在公共点之间测量时是相等的。由峰部302提供的外加材料与由髌骨沟60限定的沟槽的最深部分的轮廓相符。在图中示意的示例型实施例中，沟60的此最深部分还是限定出最靠近相邻的前骨接触面和前斜切骨接触面50，52(例如，图7和8)的一系列点的那部分。因此，通常来说是前凸缘22的最薄部分的位置通过峰部302而被制造得更厚。前凸缘22的总体最小厚度可小至1mm、1.1mm或1.3mm和可大至1.8mm、1.9mm或2mm，或可以是由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何厚度。一般来说，较大的假体尺寸具有较大的最小厚度。厚度T_T，T_S至少与最小厚度一样大或大于最小厚度。

而且，如图8和10A中所示，与具有带平坦内/外轮廓的表面300'的加厚脊部相比，前凸缘22的总体厚度横跨前凸缘22的内/外方向和近/远方向延伸范围更一致。此一致厚度允许前凸缘22的总体平均厚度被减小至更接近预期最小厚度的值，而不是仅仅在髌骨沟60附近提供最小厚度在凸缘22的剩余部分中提供过大厚度。此平均凸缘厚度的减小允许前侧面和前斜切平面中的骨切除量减少，从而有助于保留健康的骨量。进一步保持横跨内/外方向延伸范围ML_G的厚度的均匀性通过允许例如在形成、铸造和机械加工操作之后的更平均、一致地散热而方便了股骨件20的制造。

横跨前凸缘22的内/外横截面的厚度的均匀性可表示为任何给定厚度尺寸的最大偏差占平均厚度的百分比。在示例型实施例中，此偏差可小至平均厚度的38％、39％或44％和大至平均厚度的55％、58％或65％，或可以是由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何平均厚度百分比。在假体尺寸范围内，平均厚度的名义范围在2.2mm和3.7mm之间。上述厚度考虑了凹腔31的存在，其限定出1.1和1.2mm之间的凹陷深度D_R。

相比之下，现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统包括呈现35％和46％之间的相应最大厚度偏差的股骨件，在假体尺寸系列内，平均厚度的名义范围在3.4mm和4.4mm之间。

峰部302限定出沿其纵向延伸范围的相对锋利的边缘(图9B)。在示例型实施例中，此锋利边缘被制造为带边缘的表面，使得该边缘限定出当在图8的内/外剖面图中看时不太明显的半径。因为峰部302从骨接触面50和前斜切表面52向内突伸(当从图10A的矢状视角看时)，此锋利的边缘操作以当股骨件20被植到远端股骨上时压紧(compact)前侧面和前斜切侧面的相邻骨。此压紧在图10B中示出了，其中峰部302被示出延伸到切割后股骨F的前侧面和前斜切侧面内。更特别地，参考图10C，股骨F可被制备有平坦的前侧面AF和平坦的前斜切侧面ACF。一旦股骨件20如图10B所示被植到股骨F上，凹痕I模拟的加厚脊部通过在侧面AF和平坦的前斜切侧面ACF上的骨局部压紧而形成，从而中断了侧面AF，ACF在凹痕I区域中的平面性。

与现有技术的平坦表面(如表面300'示意性示出的，如图8所示并且如上所述)相比，被峰部302限定的边缘以及外侧和内侧侧面304，306的相关联升高所移位的骨的附加体积最小。在示例型实施例中，被移位的体积可小至0.8mm³、1.2mm³或1.5mm³和大至13.5mm³、13.7mm³或13.8mm³，或可以是由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何体积。而且，带边缘的峰部302的最大向内突伸量是经过前骨接触面50和前斜切表面52的矢状几何形状1.5mm，如上面所提及的。

因此，平坦的切割后前侧面和前斜切侧面的松质骨或皮质骨在植入股骨件20时很容易被压紧以适应此附加体积。外科医生可在股骨中制造大致平面的侧面切口(如图10C中所示)，从而简化手术程序。这些侧面切口可以例如包括五个切除部，以制造其尺寸设置用于接纳前表面、前斜切表面、远侧表面、后斜切表面和后骨接触面50，52，54，56，58的五个侧面。股骨件20通过外科医生提供，随后外科医生将股骨件20沿着远至近的方向植到切割后股骨上，直到加厚脊部300的峰突部分302完全压在相邻的骨上(如图10B所示)。当发生了这种完全压制时，凹痕I被形成(图10D)，使得加厚脊部300的整个外周与骨的相邻的侧面接触。

可选地，为了更容易地压紧骨以适应峰部302，可在前侧面和前斜切侧面交叉处进行额外的骨切除。例如，可在植入之前，例如用小锯片，在峰部302附近进行小的切骨术，从而在植入时峰部302坐落在截骨(osteotomy)内。类似地，可在此区域内制造小孔，例如用钻。然而，申请人进行的试验显示此切骨术不是必须的，并且在植入时峰部302、外侧侧面304和内侧侧面306都稳固且完全地坐落在皮质骨和松质骨上。

由峰部加厚脊部300提供的附加优势是股骨件20在植入时的附加内/外方向固定。一旦峰部302撞击到了邻接的骨，这些侧面将不再是平面的，而是包括被峰部302占据的脊部形状的凹陷。因此，外侧和内侧侧面304，306用作股骨件20向内侧和向外侧移动的障碍，并且因此提供附加的内/外方向稳定性。此附加稳定性帮助可靠的部件固定，尤其是植入后初始时。

设想加厚脊部300的总体尺寸和几何形状横跨多个股骨尺寸可以是恒定的，或可随着股骨尺寸增大或变小而增大和收缩。在示例型实施例中，提供有十二个股骨尺寸(如下面详细描述的)，其中最大的十个尺寸包括横跨所有这十个尺寸具有公共尺寸、形状和体积的加厚脊部300。对于最小尺寸，可使用减小了尺寸的加厚脊部300A(图12A)。

总体内/外方向延伸范围ML_R(图8和9B)和近/远方向高度H_R(图9B和10A)被计算为尽可能小，同时保持横跨前凸缘22整体的最小期望厚度(如上所述)。在示例型实施例中，近/远方向高度H_R可小至7.4mm和大至14.5mm、14.6或15.0mm，或可以是由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何高度。内/外方向延伸范围ML_R可小至12.5mm和大至15.0mm、15.1或15.5mm，或可以是由前述数值中的任何数值所限定的任何范围内的任何体积。在这些尺寸限度内，加厚脊部300的总体外周形状被设计为遵循前凸缘22的轮廓，有利地在它们之间提供视觉灵敏度(visual acuity)。

例如，用于狭窄型股骨件120的狭窄前凸缘122的几何形态的变化导致相应加厚脊部的总体形状(未示出)的相应变化，从而为窄形状的部件120提供视觉灵敏度。然而，加厚脊部300的总覆盖区域和设计原理适用于根据本公开制造的任何股骨件。

有利地，将内/外方向宽度ML_R和近/远方向高度H_R保持在最小值用于使前骨接触面50和前斜切表面52上的用于固定材料的该区域最大化，如下面详细描述的。

8.骨守恒：带有倾斜侧壁的髁间窝。

图11A和11B示意出后稳定型股骨件220的矢状剖面图，示出了植到切割后股骨F上之前和之后两种情况。图11A和11B的横截面被沿着髁间窝268的外侧壁238的外(也就是，朝向外侧的)表面截取。在髁间窝268的内侧壁239朝向内侧截取的类似横截面是图11A和11B的镜像。如图所示，外侧壁238从远侧骨接触面254向近侧延伸以限定出沿近/远方向(例如，垂直于远侧骨接触面254的方向)的高度H_IW。

壁238的后部分限定出从图11A的矢状视角看与远侧骨接触面大致平行的近侧边缘(沿图11A和11B的距离D延伸)，而外侧壁238包括向下倾斜的(也就是，在向远侧的方向上)前部分320。在示例型实施例中，后和前部分限定出35mm和54mm之间的总体前/后方向延伸范围。向下倾斜的前部分320起始于从后骨接触面258前后间隔开的距离D处，在示例型实施例中，距离D在27mm和48mm之间。距离D和总体前/后方向延伸范围随着假体尺寸套系内尺寸的增大而增大；在此假体尺寸套系内，距离D表示壁238的总体前/后方向延伸范围的77％和89％之间。

距离D被计算成用于提供横跨髁间窝268的后部分的足够的近/远方向壁高度，使得在整个假体运动范围中股骨F在胫骨支撑件240的立柱278(图6)上的撞击得到避免。

类似地，倾斜部分320相对于横向平面(在图示实施例中，该平平行于远侧骨接触面254)的角度322也被计算为用于防止在整个假体运动范围内立柱278向近侧延伸到壁238，2392外面。扩展来说，立柱278位于被距离D占据的壁238，239的非倾斜部分之间(图11A)。在进行屈曲时，立柱278的近侧末端随着股骨件220相对于胫骨支撑件240转动而朝向倾斜部分320前进。角度322被计算为用于在深屈曲中提供立柱278的近侧末端上方的空间，同时避免不必要的骨切除。根据立柱278的几何形态和假体的特殊关节特征，角度322可以是大于零但小于90度的任何锐角。在图11A和11B的可选实施例中，角度322是60度。前部分320的向前位置和平缓斜度协作以将倾斜部分320的前终点定位于前斜切252处。如图11A和11B中所示，倾斜部分320终止于前斜切252内。

有利地，将倾斜部分320的终点定位于相对靠前的位置，也就是，定位在前斜切252处，防止了壁238，239和相邻的骨接触面(252，254，256，258)之间的接合处与髁间窝268的任何部分发生干涉。相比之下，例如，倾斜部分320的非常陡峭或竖直的角度322将导致倾斜部分320终止于髁间窝268所占据的区域内，潜在地必须改变髁间窝268的几何形态和/或位置。

有利地，倾斜部分320保存了解剖学髁间窝中的区域A内的股骨F的骨量(bone stock)，从而减少了在植入股骨件220时必须被去除的骨量。相比之下，前矢状轮廓320'除去了前倾斜部分320并且与外侧壁238的顶部沿同一轮廓向前延伸，这将必须去除区域A内的骨。虽然股骨F在图11A和11B中被示出为具有遵循髁间壁238，239的矢状轮廓的切除轮廓，但设想在某些示例型过程中，与倾斜部分320对应的骨切除的那部分可被外推到后侧面(从而产生大致平面的远侧侧面)。

9.骨守恒：髁间固定突部。

对于后稳定型股骨假体设计来说，例如，对于包括在关节式联接过程中与胫骨支撑件的立柱关节式联接的股骨凸轮形部的那些股骨假体设计来说，固定钉28(图1B)可被省略，以利用髁间窝268的外侧和内侧壁238，239来将股骨件220固定到股骨。

例如，图12A示出了省略了固定钉的相对较小部件尺寸中的股骨件220，其被提供了未断开的远侧骨接触面254。为了将部件220固定到股骨F(图11A和11B)，通常部分地由髁间窝268的钉28、壁238，239提供的功能可双重地用作固定装置。例如，由壁238，239限定的中心突部和解剖学髁间窝内的相邻的切割后骨之间的紧公差(close tolerance)可在它们之间形成摩擦配合，从而提供部件220到股骨F上的轴向固定。在示例型实施例中，包括这种中心突部的股骨件220被植入股骨上，名义间隙为0.76mm，间隙范围在0.43mm和1.49mm之间。这些间隙可通过使用被设计用于解剖学髁间窝切除的合适尺寸的切割引导件而提供。

有利地，这些示例型间隙允许壁238，239被用作如上所述的轴向固定结构，同时在股骨件220植入时保持作用在周围骨上的应力可接受。此外，因为天然的髁间窝天然限定出解剖学空隙，利用壁238，239来固定允许在现有空隙外周的周围仅仅最少量地切除骨，而不是在远端股骨的骨量内制造整个全新的空隙。

现在参考图12B，例如，外侧壁238可包括形成于其中的凹进的水泥腔(cement pocket)330。内侧壁239可包括类似的、向外侧朝向的凹进的水泥腔(未示出)。当股骨件220被植到股骨F上时，骨水泥或多孔性固定材料可被置于外侧和内侧水泥腔330内，用于固定到股骨的髁间窝中相邻的被切割骨上，以增强股骨件220在骨接触面250，254，258和斜切表面252，256处的固定。

例如，凹腔330、骨接触面250，254，258和/或斜切表面252，256可至少部分地被涂有高度多孔性生物材料，以便于其牢固固定到邻接的远端股骨被切除表面。高度多孔性生物材料适于用作为骨替代物以及组织相容性材料。高度多孔性生物材料可具有低至55％、65％或75％或高至80％、85％或90％的多孔率，或可具有由前述数值中任何数值所限定的任何范围内的任何多孔率。这种材料的例子被利用通常可从印第安纳州华沙的Zimmer,Inc.得到的Trabecular Metal^TM技术制造。Trabecular Metal^TM是Zimmer,Inc.的商标。这种材料可由网状玻璃碳泡沫基材形成，所述网状玻璃态碳泡沫基材通过化学气相蒸镀(“CVD”)工艺以在授予Kaplan的美国专利No.5,282,861中详细公开的方式被渗透和涂覆有诸如钽的生物相容性金属，该专利的整体内容被明确地以引用方式并入本文。除钽之外，其它金属例如铌，或钽和铌与彼此或与其它金属的合金也可使用。

总体上，多孔钽结构包括在它们之间限定出开放空间的大量支杆(有时也称为系杆)，每个支杆大致包括被金属例如钽的薄膜覆盖的碳芯。支杆之间的开放空间形成没有死端的连续通道的基体(matrix)，使得松质骨生长穿过多孔钽结构不受抑制。多孔钽可包括最大75％、85％或更大的空隙空间。因此，多孔钽是轻质、坚固的多孔结构，该结构在成分方面是大致均匀且一致的，并且紧密地类似于天生松质骨的结构，从而提供松质骨可生长到其内的基体，用于提供植入体10到患者的骨上的固定。

多孔钽结构可以以各种密度制造，以选择性制作用于特殊应用的结构。特别地，如在上述美国专利No.5,282,861中描述的，事实上，多孔钽可被制造有任何预期的多孔率和孔尺寸，并且因此可以与周围的天然骨配合，以提供用于骨向内生长和矿化的改良基体。

可选地，如图12C中所示，外侧壁238的朝向外侧的表面可包括表面纹理332，以帮助股骨件220初始固定和长期固定到骨。表面纹理332可包括滚花，条痕或标刻，或任意其他适当纹理。类似于水泥腔(cement pocket)330，表面纹理332也可提供于内侧壁239的朝向内侧的表面上，从而当植入股骨件220时表面纹理332邻接股骨F的髁间窝中的被切割骨。

在尺寸设置用于与小身材患者一起使用的小尺寸部件环境中，省略固定钉28而利用髁间窝268的壁238，239是特别具有优势的。在这些情况下，可使用有限大小的远侧骨区域来固定股骨件220，这可能在固定钉28和髁间窝268的壁238，239之间留下不足的固定空间。如上所述，通过省略股骨固定钉28而使用壁238，239来固定，另外的天生骨可被保留，以提供远端股骨的提高的结构完整性和耐用性。

对于小身材患者来说，髁间窝268的外侧和内侧壁238，239之间的内/外方向宽度或缝隙可被减小。这可允许壁238，239增大与皮质骨的接触，尤其是小身材患者的远端股骨的相对较狭窄的解剖学髁间窝中的皮质骨。

现在参考图12D，可选的辅助固定突部334可被提供以进一步增强股骨件220到股骨的固定。辅助突部334从外侧壁238的外侧面向外侧延伸，并且横跨由外侧壁238与远侧骨接触面254的相邻部分形成的角形拐角(angular corner)，从而形成从壁238向外突伸的翅状结构。类似的辅助翅状部(未示出)也可从内侧壁239的内侧面向内侧延伸。

辅助突部334增大了由股骨件220提供的骨接触面积，从而增大了部件220到远侧被切割股骨的固定强度。辅助突部334的表面可通过多孔材料、骨水泥或表面纹理附连到股骨，例如以与如上所述的壁238，239的外侧面和内侧面类似的方式。

使用中，在股骨的远侧切割后表面中形成有狭槽，该狭槽的尺寸设置成并且定位成容纳辅助突部334。有利地，当股骨件220在最后植入被朝向股骨推进时，股骨上的切割狭槽对于外科医生来说清晰可见。如果在植入过程中股骨的前侧面和远侧侧面(也就是，被制造成分别邻接前和后骨接触面250，258的切割表面)被变暗，例如被膝关节的相邻组织变暗，外科医生通过使辅助突部324对齐到远端股骨中的可见切割狭槽而仍然能直观看到股骨件220的正确植入方位，然后当股骨件220坐落在切割后的骨表面上时通过触摸反馈检验此对齐。

在图示实施例中，辅助突部334具有大致三角形形状并且大体垂直于外侧壁238。然而，设想辅助突部334可具有其他形状和/或空间布置。例如，突部334可具有圆形的拐角、方形的拐角和/或带尖的、圆的或方的前边缘。

10.骨守恒：尺寸之间减小的增量式增长。

现在参考图13A，示意出了股骨件20的前后尺寸范围340。尺寸范围340被从前骨接触面50和远侧骨接触面54之间的交叉点342开始测量，表面50，54向远侧并且向前外延以形成交叉点342。尺寸范围340的另一端是最后侧接触点34和/或36(如上面详细描述的)。

如这里描述的，根据本公开的示例型膝关节假体系统包括十二个分离的部件尺寸，其中每一个限定出不同的且唯一的前后尺寸范围340。在任一相邻尺寸对之间(例如，1和2，6和7或11和12)，在尺寸对的相应前后延伸范围340之间限定出公共差值344，如图13B中所示。图13B示意出，在假体尺寸范围内，该差值344是2mm，而对应的现有技术尺寸范围具有大于2mm并且在尺寸范围内不一致的对应差值。在示例型实施例中，相关的股骨假体套系可少至3个尺寸和多至12个尺寸。图13B中示出的现有技术的装置包括如上所述的交叉韧带保留型设计，尤其是现有技术的Zimmer NexGen CR Flex假体系统的股骨件，和现有技术的Zimmer NexGen CR假体系统的股骨件，其在产品手册“NexGen Complete Knee Solution,Implant Options,Surgeon-Specific”中展示了，所述产品手册在信息披露声明中与本申请在同一天提交，其整体公开被明确以引用方式并入本文。图13B还包括后稳定型现有技术的设计，尤其是现有技术的Zimmer NexGen LPS Flex假体系统的股骨件，和现有技术的Zimmer NexGen LPS假体系统的股骨件，在产品手册“LPS-Flex Mobile and LPS-Mobile Bearing Knees”和“LPS Fixed Knee,Surgical Technique”中展示了，所述产品手册在信息披露声明中与本申请在同一天提交，其整体公开被明确以引用方式并入本文。

有利地，在这些尺寸内，从实际交叉点342到最后侧接触点34测量前后延伸范围340来确定与前凸缘22的变化无关的尺寸增量。例如，如图13A中所示，下一个相邻的增量式递增的较大尺寸股骨件20a的前凸缘50A更长并且更宽。因此，被设计为横跨各个相邻的尺寸对而恒定不变的差值344通过改变凸缘22A的几何形态而得以实现。

然而，希望在选择尺寸增量时仅仅包括最后侧接触点34A的增量型前后生长/收缩，使得尺寸的变化对膝关节的中间屈曲软组织平衡具有可预测的影响。因此，在任一相应尺寸对之间限定出公共前后差值344的增量型尺寸增长对软组织平衡提供在在件尺寸范围内的任一尺寸对之间的均匀且一致的影响。这促使操作时间更短并且允许植入体设计者在不影响尺寸之间的增长一致性的情况下优化前凸缘22。另外，通过提供具有唯一前后延伸范围340的十二个标准件尺寸，与具有更少尺寸选择的可选系统相比，可实现更大的患者特异性。

在示例型实施例中，外科医生可以切割患者的股骨以接收由外科医生标识的候选假体尺寸范围中的最大尺寸(例如，通过手术前成像)。如果随后外科医生决定将尺寸“减小”到相邻的更小尺寸股骨件20，被切割骨表面的后侧面和后斜切侧面(也就是，与后斜切表面56和后表面58对应的侧面)可进一步切割，从后表面58切除2mm的骨来对应前后差值344。为了进行此进一步切割，可使用适当构造的切割导引件。可选地，外科医生可利用适当设置尺寸的切割狭槽来配置临时股骨件，例如通过使用在2011年9月9日提交的题为“BONE PRESERVING INTRAOPERATIVE DOWNSIZING SYSTEM FOR ORTHOPAEDIC IMPLANTS”(代理案卷号No.ZIM0816-01)的美国专利申请公开文献No.2012/0078263中公开的系统和方法，该申请的整个公开被以引用方式并入本文。

11.骨守恒：可修正的骨接触固定区域

如图14A中所示，股骨件20包括被形成为骨接触面50，54和58和斜切面52，56的一部分的凹腔336。凹腔336被周边导轨337环绕，类似于在图9A中示出并且在上面详细讨论的内侧和外侧导轨59M，59L。凹腔336被固定钉28和加厚脊部300中断。除导轨337、钉28和脊部300占据的小区域之外，骨接触面50，54和58和斜切面52和56整体可用于接收用于将股骨件20固定到远端股骨上的相邻切割后侧面的水泥或多孔内生材料。在示例型实施例中，导轨59M，59L被高出凹腔336的表面1.1和1.2mm之间。

有利地，凹腔336比可选装置大高达40％，从而提供更大的固定区域，用于更坚固地固定到远端股骨。更具体地，在示例型实施例中，股骨件20在凹腔336中可具有对于小尺寸假体来说小至2272mm³的总固定区域以及对于大尺寸假体来说大至5343mm³的总固定区域，代表横跨所有假体尺寸的骨接触面50，52，54，56，58的总体合计表面区域的79％和88％>之间。有利地，此表面区域覆盖范围表示与上述现有技术的交叉韧带保留型假体中的可比假体尺寸相比覆盖表面区域增加了至少14％。

在一些情况下，可能必须要进行股骨件20从远端股骨移除并且用新股骨件替换的修正手术。为了有助于此过程，具有刀片352的骨凿350可或者从外周边沿导轨337或者经由髁间窝68和导轨337的髁间部分接近此凹腔336。当刀片352以这种方式在整个导轨337周围工作时，所有的骨水泥或多孔固定材料可被骨凿350从远端股骨移出。在修正手术中，将股骨件20从远端股骨完全移出来进行移除保护了剩余骨的完整性。

现在参考图14B，后稳定型股骨件220包括被导轨237包围的凹腔338，它们大致类似于如上所述的凹腔336和导轨337。在示例型实施例中，导轨237被高出凹腔338的表面高1.1和1.2mm之间。然而，髁间窝268的向近侧延伸的外侧和内侧髁间壁238，239(在上面详细描述了)使骨凿350的刀片352不能接触到壁238，239和相邻的固定钉28之间的骨接触空间。

为了方便可能需要的修正手术，股骨件220包括外侧和内侧脊部346，348形式的凹腔中断部。当股骨件220被植入股骨F上时，外侧脊部346直接邻接股骨F上的远侧切割后侧面(图11)，从而防止骨水泥或多孔内生材料存在于外侧壁238和钉28之间的空间。类似地，内侧脊部348占用内侧壁239和钉28之间的空间，也防止在植入时骨水泥或多孔内生材料存在于此空间内。在示例型实施例中，脊部346，348被高出凹腔338的周围表面与导轨337相同的数值，也就是，1.1和1.2mm之间。

仍参考图14B，外侧和内侧脊部346，348限定出整个在钉28外周的前面或后面的脊部侧壁，(也就是，在矢状平面中从“侧面”看或在横向平面中从“顶部”看)。因此，当刀片352从导轨237进入并且沿内侧到外侧或外侧到内侧的方向扫掠时，脊部346，348的侧壁的任一部分骨凿350的刀片352都能接触到。因此，以如上所述的类似方式，刀片352能够经由股骨件220外周边周围的导轨237到达凹腔338的每一个其它部分。因此，在修正手术过程中，股骨件220在被移走之前可完全从股骨F移出。

类似于如上所述的凹腔336，凹腔338也比可选装置大高达40％，从而提供更大的固定区域，用于更牢固地固定到远端股骨。更具体地，在示例型实施例中，股骨件220在凹腔338中可具有对于小尺寸假体来说小至2128mm³的总固定区域以及对于大尺寸假体来说大至4780mm³的总固定区域，代表横跨所有假体尺寸骨接触面50，52，54，56，58的总体合计表面区域的77％和85％之间。有利地，此表面区域覆盖范围表示与上述现有技术的后稳定型假体中的可比假体尺寸相比覆盖表面区域增加了至少15％。

尽管本发明已经参照示意性设计被说明，但是在申请文件的精神与范围内本发明可以被进一步改型。因此，本申请文件将会涵盖采用本发明基本原理的本发明的任何改型、应用或调整。此外，本申请文件将会涵盖由与本公开相关的技术领域内的公知或常识实践得出的那些偏离。