解剖学用膝关节假体的制作方法

本发明涉及医学领域，具体涉及一种解剖学用膝关节假体。

背景技术：

膝关节假体设计的理念一般基于同一原则，即以植入的膝关节元件提供类似于正常膝关节的生物力学运动模式，并借助植入物本身及膝关节韧带和软组织平衡获得静态及动态的稳定性。膝关节假体经常用于膝关节置换术、解剖学研究等。

现有的膝关节假体结构如图1所示，包括平台垫假体100，平台垫假体100固定安装于平台托假体400上，在平台垫假体100上活动设置有中间连接体——髁假体200，该髁假体200与平台垫假体100的接触面相适配，即髁假体200与平台垫假体100之间是1:1的承载曲面，在髁假体200上还活动设有屈伸控制体——髌骨300，通过髁假体200在平台垫假体100上的活动，以及髌骨300在髁假体200上的活动可实现生物膝关节的屈伸运动，实现膝关节的多自由度运动，最大限度地趋近生物体的运动功能。但是该膝关节假体的髁假体200和平台垫假体100之间的1:1承载曲面并不能完全复制自然解剖的膝运动学和功能，对正确分析正常膝关节的生物力学及其运动模式存在影响。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够准确模拟膝关节的生物力学及其运动模式的解剖学用膝关节假体。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种解剖学用膝关节假体，包括胫骨平台、胫骨垫、股骨部件和髌骨，所述胫骨垫设于胫骨平台上方，所述股骨部件活动连接于胫骨垫的上方，所述胫骨垫的上端设有左右设置的内髁支承表面和外髁支承表面，内髁支承表面和外髁支承表面之间设置有立柱，所述股骨部件包括内侧髁、外侧髁，所述内、外侧髁之间设有髁间槽，所述髁间槽的后部设有凸轮，所述内、外侧髁对应地支承于内、外髁支承表面上，所述立柱插设于髁间槽内，所述立柱后部表面包括设于外侧的第一弧面和设于第一弧面内侧的第二弧面，所述凸轮上相应地设置有与第一弧面相配合以引导所述股骨部件相对胫骨垫外旋的第三弧面、与第二弧面相配合以限制所述股骨部件相对胫骨垫外旋的第四弧面，所述第一弧面和第三弧面的曲率相同，所述第二弧面和第四弧面的曲率相同，且所述第二弧面的曲率小于第一弧面的曲率，所述髌骨设于凸轮的后部并相对于凸轮滑动。

其中，所述胫骨平台包括胫骨托盘和设于胫骨托盘下方的胫骨髓内柄，所述胫骨髓内柄内设有锥形槽孔，所述胫骨垫的下部设有与锥形槽孔旋转配合的旋转立柱。

进一步，所述凸轮的后部设有髌骨滑槽，其轴线为与髌骨生理活动轨迹一致的空间曲线，所述髌骨滑设于髌骨滑槽内。

其中，所述胫骨垫和股骨部件的表面涂覆有钛涂层。

其中，所述胫骨平台和胫骨垫之间设有弹性连接件，该弹性连接件套装于旋转立柱的外侧，利用弹性连接件模拟天然半月板的弹性功能。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用第一弧面与第三弧面的配合以及第二弧面与第四弧面的配合，准确模拟膝关节的力学运动，而且安全可靠，提高膝关节假体的使用水平，为患者及解剖学研究提供更优质的服务。

附图说明

图1是本发明背景技术中现有膝关节假体的结构示意图。

图2是本发明实施例一中胫骨垫的俯视图。

图3是实施例一中股骨部件的俯视图。

图4为实施例一中胫骨垫与股骨部件配合的结构示意图。

图5为实施例一中股骨部件与髌骨配合的结构示意图。

图6为实施例一中胫骨平台与胫骨垫配合处的结构分解图。

附图标记说明：

1、胫骨平台；10、胫骨托盘；11、胫骨髓内柄；12、锥形槽孔；2、胫骨垫；20、内髁支承表面；21、外髁支承表面；22、立柱；220、第一弧面；221、第二弧面；23、旋转立柱；3、股骨部件；30、内侧髁；31、外侧髁；32、髁间槽；33、凸轮；330、第三弧面；331、第四弧面；332、髌骨滑槽；4、髌骨；5、弹性连接件；100、平台垫假体；200、髁假体；300、髌骨；400、平台托假体。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明为一种解剖学用膝关节假体，包括胫骨平台1、胫骨垫2、股骨部件3和髌骨4，所述胫骨垫2设于胫骨平台1上方，所述股骨部件3活动连接于胫骨垫2的上方。

如图2所示，所述胫骨垫2的上端设有左右设置的内髁支承表面20和外髁支承表面21，内髁支承表面20和外髁支承表面21之间设置有立柱22。如图3所示，所述股骨部件3包括内侧髁30、外侧髁31，所述内、外侧髁之间设有髁间槽32，所述髁间槽32的后部设有凸轮33。

如图4所示，所述内、外侧髁对应地支承于内、外髁支承表面上，所述立柱22插设于髁间槽32内，所述立柱22后部表面包括设于外侧的第一弧面220和设于第一弧面220内侧的第二弧面221，所述凸轮33上相应地设置有与第一弧面220相配合以引导所述股骨部件3相对胫骨垫2外旋的第三弧面330、与第二弧面221相配合以限制所述股骨部件3相对胫骨垫2外旋的第四弧面331，所述第一弧面220和第三弧面330的曲率相同，所述第二弧面221和第四弧面331的曲率相同，且所述第二弧面221的曲率小于第一弧面220的曲率。

如图5所示，所述凸轮33的后部设有髌骨滑槽332，其轴线为与髌骨4生理活动轨迹一致的空间曲线，所述髌骨4滑设于髌骨滑槽332内。

如图6所示，所述胫骨平台1包括胫骨托盘10和设于胫骨托盘10下方的胫骨髓内柄11，所述胫骨髓内柄11内设有锥形槽孔12，所述胫骨垫2的下部设有与锥形槽孔12旋转配合的旋转立柱23。所述胫骨平台1和胫骨垫2之间还设有弹性连接件5，该弹性连接件5套装于旋转立柱23的外侧。

本实施例的胫骨垫2和股骨部件3的表面涂覆有钛涂层。

本发明的工作原理为：本发明利用立柱上的第一弧面与凸轮上的第三弧面相互配合，引导股骨部件相对胫骨垫流畅地外旋，利用立柱上的第三弧面与凸轮上第四弧面相互配合，逐渐限制股骨部件相对胫骨垫的外旋动作，并且当第二弧面与第四弧面完全接触时，完全阻止股骨部件相对于胫骨垫的外旋动作。在股骨部件相对于胫骨垫运动的同时，髌骨沿髌骨滑槽相对于股骨部件滑动，准确模拟膝关节解剖结构的生物力学及运动模式。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种解剖学用膝关节假体，包括胫骨平台、胫骨垫、股骨部件和髌骨，股骨部件活动连接于胫骨垫的上方，胫骨垫的上端设有左右设置的内髁支承表面和外髁支承表面，内髁支承表面和外髁支承表面之间设置有立柱，股骨部件包括内侧髁、外侧髁，内、外侧髁之间设有髁间槽，髁间槽的后部设有凸轮，立柱插设于髁间槽内，立柱后部表面包括设于外侧的第一弧面和第二弧面，凸轮上相应地设置有第三弧面和第四弧面，髌骨设于凸轮的后部并相对于凸轮滑动。本发明利用第一弧面与第三弧面的配合以及第二弧面与第四弧面的配合，准确模拟膝关节的力学运动，而且安全可靠，提高膝关节假体的使用水平，为患者及解剖学研究提供更优质的服务。

技术研发人员：曹庆寰
受保护的技术使用者：曹庆寰
技术研发日：2017.11.19
技术公布日：2018.02.23