一种新型髌骨适配的人工膝关节假体的制作方法

本发明涉及医疗器械装置技术领域，尤其涉及一种新型髌骨适配的人工膝关节假体。

背景技术：

人工全膝关节置换术是治疗晚期膝关节病损的最终也是最有效的手段。目前，美国每年接受全膝关节置换术的患者已逾60万，预计到2030年将增至350万。我国的膝关节疾患(包括骨性关节炎、风湿性关节炎等)临床发病率均明显高于西方，且人口基数庞大，人工膝关节置换术技术正在我国得到迅猛发展和普及。常规人工全膝关节置换术是将胫骨平台、股骨远端和髌骨切骨，切除病变关节面软骨，通过骨水泥，置换对应的胫骨假体、股骨假体和髌骨假体。

在设计股骨假体时，下肢q角(图1)是较常考量的因素。下肢q角由股四头肌和髌腱构成，顶点为髌骨，q角使髌骨总体上受到向外的拉力。q角越大，髌骨向外脱位或倾斜，以及外侧髌骨关节应力也越大，造成髌骨轨迹不良，进而导致膝关节屈曲受限和膝关节前方疼痛(图2)。

图3是人工膝关节临床常用效果图；图4是人工膝关节实际假体图。传统人工膝关节股骨假体髌骨滑槽面设计主要分两种：1、对称性设计：髌骨滑槽面垂直于股骨假体远端切面，如图5中的椭圆形的淡影所示；2、非对称性设计：髌骨滑槽面由近侧向远侧，走行为由外侧向内侧，如图6中的椭圆形淡影所示。而膝关节屈曲过程中，髌骨沿股骨滑车沟轨道由近侧向远侧移动，按照以上两种设计，与生理状态相比，随着关节屈曲q角会逐渐增大，髌骨受到的外侧脱位力量和异常应力也越大。上述两种设计均可能会导致髌骨轨迹不良，关节屈曲受限，以及膝前疼痛。

髌骨轨迹不良可使髌骨滑动时不稳，髌骨应力分布不均匀，极大地影响了患者预后：1、可导致人工髌骨磨损的加速；2、可导致髌骨生物力学性能异常或髌骨关节并发症，如膝前疼痛、髌骨缺血坏死、髌骨骨折、假体松动、髌韧带断裂等；3、可导致关节置换术后关节屈曲功能恢复不良，给患者术后重返正常生活造成阻碍。人工膝关节置换术后，因髌骨轨迹不良导致的髌前痛、关节屈曲功能恢复不良发生率约为20％。髌骨关节并发症也是膝关节翻修手术的主要原因之一，占膝翻修数总量的50％。以上并发症与传统股骨假体设计存在缺陷有密切联系。

为避免上述问题，本领域的技术人员致力于开发一种新型的人工膝关节假体，减少术后不适及并发症。

技术实现要素：

本发明旨在设计一种髌骨适配的人工膝关节假体，适用于人工膝关节置换术，包括全膝关节置换术和髌骨关节置换术。有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何通过改变膝关节股骨假体滑车髌骨滑槽面的角度，使得人工膝关节假体符合股骨滑车生理状态和正常髌骨活动轨迹，从而减少术后不适及并发症。

在生理状态下，髌骨滑槽面的轨迹由近侧向远侧，由内向外走行(图7)，随着膝关节屈曲，q角逐渐变小，髌骨受到的异常应力减少(图8)，有利于关节屈曲。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型髌骨适配的人工膝关节假体，包括内髁，外髁，滑车部分，所述滑车部分分别连接所述内髁和外髁的前端，所述滑车部分设有髌骨滑槽面，所述髌骨滑槽面被设定为由假体使用者身体近侧向远侧，所述髌骨滑槽面的角度偏向假体使用者身体的外侧。

进一步地，所述髌骨滑槽面与垂直线夹角为0.1度-60度，优选为1度-20度。

进一步地，所述滑车部分与所述内髁和外髁平滑过渡。

进一步地，所述内髁和外髁以近似互相平行的关系布置。

进一步地，所述内髁和外髁之间设定有髁间窝。

进一步地，所述内髁和外髁的背面各设有一个连接柱。

进一步地，所述滑车部分的下方较宽，以容纳髌骨假体。

进一步地，所述滑车部分还设有内滑车面和外滑车面。

进一步地，所述内滑车面和外滑车面位于所述髌骨滑槽面的两侧，所述内滑车面和外滑车面升高并且平滑过渡到所述髌骨滑槽面内。

进一步地，所述滑车部分的制成材料可以为金属，聚乙烯，或陶瓷。

本发明提供的人工膝关节假体设计达到接近生理的关节置换术后髌骨轨迹，提高术后关节屈曲角度，减少髌前痛等并发症发生率。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是股骨假体下肢人体q角示意图；

图2是膝关节屈曲时q角变大的示意图；

图3是人工膝关节临床常用效果图；

图4是人工膝关节实际假体图；

图5是髌骨滑槽面对称性设计示意图；

图6是髌骨滑槽面非对称性设计示意图；

图7是髌骨滑槽面轨迹；

图8是膝关节屈曲时q角变小的示意图；

图9是本发明的一个较佳实施例的整体结构示意图；

图10是本发明的一个较佳实施例的髌骨滑槽面角度偏向示意图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图9所示，一种新型髌骨适配的人工膝关节假体，呈一体双雪橇板状，设有内髁1，外髁2，滑车部分3，滑车部分3分别连接内髁1和外髁2的前端，滑车部分3设有髌骨滑槽面31，髌骨滑槽面31的轨迹仿照股骨生理形态，被设定为由假体使用者身体近侧向远侧，髌骨滑槽面31的角度偏向假体使用者身体的外侧(如图10)。与传统膝关节假体不同，本发明膝关节假体设计达到接近生理的关节置换术后髌骨轨迹。

滑车部分3与内髁1和外髁2前端的连接方式为桥接。其中，髌骨滑槽面31与垂直线夹角为0.1度-60度，优选为1度-20度。垂直线指与股骨假体远端的切面相垂直的线。

滑车部分3与内髁1和外髁2平滑过渡。

内髁1和外髁2以近似互相平行的关系布置，在内髁1和外髁2之间设定有髁间窝4。

内髁1和外髁2的背面各设有一个连接柱5。

滑车部分3的下方较宽，以容纳髌骨假体。

滑车部分3还设有内滑车面32和外滑车面33。内滑车面32和外滑车面33位于所述髌骨滑槽面的两侧，内滑车面32和外滑车面33升高并且平滑过渡到髌骨滑槽面31内。

滑车部分3的制成材料可以为金属，聚乙烯，或陶瓷，也可以是其他材料。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种新型髌骨适配的人工膝关节假体，涉及医疗器械装置技术领域，包括内髁，外髁，滑车部分，所述滑车部分分别连接所述内髁和外髁的前端，所述滑车部分设有髌骨滑槽面，所述髌骨滑槽面被设定为由假体使用者身体近侧向远侧，所述髌骨滑槽面的角度偏向假体使用者身体的外侧。本发明提供的人工膝关节假体设计达到接近生理的关节置换术后髌骨轨迹，提高术后关节屈曲角度，减少髌前痛等并发症发生率。

技术研发人员：岳冰;曲新华
受保护的技术使用者：上海交通大学医学院附属仁济医院
技术研发日：2019.01.10
技术公布日：2019.03.22