膝关节假体的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种膝关节假体。

背景技术：

膝关节是下肢的主要关节，其结构和功能都是人体关节中最复杂的。同时，膝关节也是最容易受到病损的关节之一。膝关节置换手术是治疗膝关节严重病变和畸形有效手段。成功的膝关节置换术可在长时间内显著缓解患者膝关节疼痛、改善膝关节功能，保障下肢站立的稳定性和日常生活所需的关节活动功能。

用于膝关节置换的假体主要为胫骨垫片和胫骨平台组装固定在一起的固定平台型膝关节假体，或者为胫骨垫片可以与胫骨平台相对转动的旋转平台型膝关节假体。

其中，固定平台型膝关节假体植入人体后存在以下缺陷：膝关节运动过程中胫骨垫片和胫骨平台之间产生力矩作用，界面处会出现微动，导致超高分子量聚乙烯/高交联聚乙烯材质的胫骨垫片出现磨损，产生碎屑，引起骨溶解、假体下沉等并发症；受临床手术精度的制约，固定平台型膝关节假体经手术植入人体后，股骨部件和胫骨部件之间存在扭矩，加速胫骨垫片磨损，加重并发症；固定平台型膝关节假体植入人体后，运动过程中，由于胫骨垫片和股骨髁假体相互限制相对旋转运动，导致患者本体感觉差。

目前，临床上使用的旋转平台型膝关节假体植入人体后，依靠人体韧带组织实现限位，易引起软组织出现损伤，造成二次伤害；另外，目前旋转平台型膝关节假体旋转轴均位于平台中部、中部偏前或中部偏后，与人体自然膝关节的旋转轴不一致，导致患者本体感觉差。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种膝关节假体，以解决现有技术中胫骨垫片和胫骨平台相对于运动时容易对人体造成二次伤害的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种膝关节假体，包括：胫骨平台；胫骨垫片，位于胫骨平台的上方，胫骨垫片相对于胫骨平台可转动地设置；限位结构，设置在胫骨平台和胫骨垫片之间，限位结构限制胫骨垫片相对于胫骨平台的转动角度。

进一步地，限位结构靠近膝关节假体的外侧设置，限位结构包括限位体和限位滑槽，其中，限位体和限位滑槽中的一个设置在胫骨平台上，另一个设置在胫骨垫片上。

进一步地，限位滑槽为弧形槽，限位体与限位滑槽相配合，以使胫骨垫片相对于胫骨平台可转动地设置，其中，限位滑槽设置在胫骨平台的上表面并向下延伸，或者，限位滑槽设置在胫骨垫片的下表面并向上延伸。

进一步地，限位体为设置在胫骨垫片的下表面的限位柱，或者，限位体为设置在胫骨平台的上表面的限位柱。

进一步地，限位体为设置在胫骨垫片的下表面的弧形板，或者，限位体为设置在胫骨平台的上表面的弧形板。

进一步地，膝关节假体还包括枢转结构，枢转结构设置在胫骨平台和胫骨垫片之间，枢转结构靠近膝关节假体的内侧设置。

进一步地，枢转结构包括枢转柱和枢转孔，其中，枢转柱和枢转孔中的一个设置在胫骨平台上，另一个设置在胫骨垫片上。

进一步地，枢转柱设置在胫骨平台的上表面，或者，枢转柱设置在胫骨垫片的下表面。

进一步地，枢转孔设置在胫骨平台的上表面，或者，枢转孔设置在胫骨垫片的下表面。

进一步地，限位结构包括限位体和限位滑槽，限位滑槽为弧形槽，弧形槽的圆心位于枢转柱的轴线上，或者，弧形槽的圆心位于枢转孔的轴线上。

应用本发明的技术方案，由于在胫骨平台和胫骨垫片之间设置了限位结构，从而在胫骨垫片相对于胫骨平台转动时，限位结构能够限制胫骨垫片的转动角度，进而避免在人体运动时，由于胫骨垫片相对于胫骨平台转动角度过大对韧带组织造成二次伤害，在保证了用户装入膝关节假体后能够正常活动的基础上对软组织进行保护，提高了用户的使用体验。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的膝关节假体的实施例的主视图；以及

图2示出了图1的膝关节假体的分解结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、胫骨平台；20、胫骨垫片；30、限位结构；31、限位体；32、限位滑槽；40、枢转结构；41、枢转柱；42、枢转孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提供了一种膝关节假体，包括胫骨平台10、胫骨垫片20和限位结构30。其中，胫骨垫片20位于胫骨平台10的上方，胫骨垫片20相对于胫骨平台10可转动地设置；限位结构30设置在胫骨平台10和胫骨垫片20之间，限位结构30限制胫骨垫片20相对于胫骨平台10的转动角度。

在本实施例中，由于在胫骨平台10和胫骨垫片20之间设置了限位结构30，从而在胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动时，限位结构30能够限制胫骨垫片20的转动角度，进而避免在人体运动时，由于胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动角度过大对韧带组织造成二次伤害，在保证了用户装入膝关节假体后能够正常活动的基础上对软组织进行保护，提高了用户的使用体验。

相关技术中，膝关节假体通常具有两种形式：一种是固定平台型关节假体，即胫骨垫片和胫骨平台组装固定在一起，另一种是旋转平台型膝关节假体，即胫骨垫片和胫骨平台可以发生相对转动。其中，虽然旋转平台型膝关节假体提高了用户运动的灵活性，但是，由于没有额外设置限位结构，仅依靠人体韧带阻止实现限位，使得胫骨垫片与胫骨平台之间的相对旋转角度不确定，容易引起软组织出现损伤，对人体造成二次伤害。

本实施例的技术方案中在胫骨平台10和胫骨垫片20之间设置了限位结构30，限制了胫骨垫片20相对于胫骨平台10的旋转角度，对软组织起到有一定的保护作用，用户的使用体验好。

如图2所示，在本实施例中，限位结构30靠近膝关节假体的外侧设置，限位结构30包括限位体31和限位滑槽32，其中，限位体31设置在胫骨平台10上，限位滑槽32设置在胫骨垫片20上。

具体地，膝关节假体的内侧和外侧是指：两个膝关节相互靠近的一侧为内侧，相互远离的一侧为外侧。图2中所示的膝关节假体是适用于人体右腿的膝关节假体。

由于限位结构30靠近膝关节假体的外侧设置，从而能够适应膝关节运动过程中的相对运动。同时，通过限位体31在限位滑槽32内可滑动地设置，从而使限位滑槽32限制了限位体31的转动角度，防止在胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动角度过大导致软组织损伤。

在附图未示出的替代实施例中，也可将限位体设置在胫骨垫片上，将限位滑槽设置在胫骨平台上，其限位效果与上述设置方式相同。

如图2所示，在本实施例中，限位滑槽32为弧形槽，限位体31与限位滑槽32相配合，以使胫骨垫片20相对于胫骨平台10可转动地设置，限位滑槽32设置在胫骨垫片20的下表面并向上延伸。

在本实施例中，限位滑槽32为弧形槽，限位体31在弧形槽内可移动地设置，从而在胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动时，弧形槽形成了限位体31的转动路劲，进而限制了胫骨垫片20的旋转角度，使胫骨垫片20的转动不会超过软组织的正常限位范围。

在附图未示出的实施例中，也可将限位滑槽设置在胫骨平台的上表面并向下延伸，其限位效果与上述设置方式相同。

如图2所示，在本实施例中，限位体31为设置在胫骨平台10的上表面的限位柱。

限位柱和弧形槽配合的限位结构比较简单，便于加工设置，且限位柱的直径小于等于弧形槽的径向宽度，以便于限位柱在弧形槽内移动，保证胫骨垫片20相对于胫骨平台10能够顺滑转动。

优选地，限位体31与胫骨平台10为一体成型结构。

在附图未示出的实施例中，限位体为设置在胫骨垫片的下表面的限位柱。这样，限位柱插设在设置在胫骨平台上表面并向下延伸的限位滑槽内，并在限位滑槽内可移动地设置，也可以有效限制胫骨垫片的旋转角度，使胫骨垫片的转动不会超过软组织的正常限位范围。

当限位体设置在胫骨垫片上时，限位体与胫骨垫片为一体成型结构。

如图1和图2所示，在本实施例中，膝关节假体还包括枢转结构40，枢转结构40设置在胫骨平台10和胫骨垫片20之间，枢转结构40靠近膝关节假体的内侧设置。

由于设置了枢转结构40，且枢转结构40靠近膝关节假体的内侧设置，从而使得枢转结构40形成胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动的轴心。并且，枢转结构40靠近膝关节假体的内侧设置，使得转动轴心与人体自然膝关节的旋转轴一致，适应膝关节运动过程中的相对运动状态，满足了人体关节运动的需要，提高了用户的使用体验。

如图2所示，在本实施例中，枢转结构40包括枢转柱41和枢转孔42，其中，枢转柱41设置在胫骨平台10上，枢转孔42设置在胫骨垫片20上。

枢转柱41和枢转孔42配合的枢转连接结构比较简单，便于加工和连接。并且，枢转柱41在枢转孔42内可转动地设置，使的枢转柱41成为转动中心，位于胫骨垫片20和胫骨平台10之间的限位结构30绕枢转柱41可转动地设置，限位结构30对枢转柱41相对于枢转孔42的旋转角度进行限制，避免在运动过程中对软组织造成二次伤害。

如图2所示，在本实施例中，枢转柱41设置在胫骨平台10的上表面。

进一步地，枢转柱41与胫骨平台10为一体成型结构。上述结构便于加工，结构简单，枢转柱41插设在枢转孔42中，以将胫骨垫片20连接至胫骨平台10上。

优选地，当限位体31为限位柱时，枢转柱41的直径大于限位体31的直径。

枢转柱41的直径较大，便于时枢转柱41与枢转孔42之间的接触面较大，从而增大了枢转柱41的受力面，使枢转柱41的外周面能够分散胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动时产生的扭矩。限位柱的直径小，可以有效减小限位柱在限位滑槽内滑动时，对限位滑槽造成的磨损。因此，上述设置提高了膝关节假体的使用寿命。

在附图未示出的替代实施例中，也可将枢转柱41设置在胫骨垫片20的下表面。当枢转柱41设置在胫骨垫片20上时，枢转柱41与胫骨垫片20为一体成型结构。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，枢转孔42设置在胫骨垫片20的下表面。

设置在胫骨垫片20的下表面的枢转孔42与设置在胫骨平台10上表面的枢转柱41枢转连接，实现了胫骨垫片20与胫骨平台10之间的枢转连接。

在附图未示出的替代实施例中，当枢转柱41设置在胫骨垫片20的下表面时，枢转孔42设置在胫骨平台10的上表面。

进一步地，在本实施例中，限位结构30包括限位体31和限位滑槽32，限位滑槽32为弧形槽，弧形槽的圆心位于枢转柱41的轴线上。

具体地，当限位滑槽32与枢转柱41在同一平面上时，限位滑槽32的圆形与枢转柱41的轴线共线。上述设置使得胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动时，其转动中心为枢转柱41的轴线，限位体31的滑动角度与胫骨垫片20的转动角度相同，进而使人体的使用体验较好，并使限位体31和限位滑槽32能够有效对转动角度进行限位。

如图2所示，当限位滑槽32与枢转孔42位于同一平面上时，弧形槽的圆心位于枢转孔42的轴线上。

具体地，当限位滑槽32与枢转孔42位于同一平面上时，限位滑槽的圆心与枢转孔的轴线共线。上述设置使得胫骨垫片20相对于胫骨平台10转动时，其转动中心为枢转孔42的轴线，限位体31的滑动角度与胫骨垫片20的转动角度相同，进而使人体的使用体验较好，并使限位体31和限位滑槽32能够有效对转动角度进行限位。

优选地，胫骨平台10由金属材料制成，或者，胫骨平台10由陶瓷材料制成。

进一步地，胫骨平台10的上表面、限位体31和枢转柱41的外周面为镜面抛光，粗糙度达到ra0.16。金属材料和陶瓷材料均具有结构强度大，其粗糙度的加工能够满足精度要求，进而减小了胫骨平台10与胫骨垫片20之间的磨损，提高了膝关节假体的使用寿命。

进一步地，胫骨垫片20由聚乙烯材料制成。

实施例二

本实施例二与实施例一的区别在于：

限位体31为设置在胫骨垫片20的下表面的弧形板。

限位体31为弧形板，弧形板的弧形面所在圆形的半径与弧形槽的弧形面所在圆形的半径相等，且弧形板的弧长小于弧形槽的弧长，从而使弧形板在弧形槽内可移动地设置，保证了胫骨垫片20相对于胫骨平台10的转动。

当然了，当限位滑槽为设置在胫骨垫片上的弧形槽时，限位体31为设置在胫骨平台10的上表面的弧形板。这与上述设置方式中的技术效果相同。

本实施例二的其他结构与实施例一相同，此处不再赘述。

本申请的技术方案是通过以下方式实现的：

胫骨平台10的材质为金属或陶瓷，胫骨垫片20的材质为超高分子量聚乙烯或高交联聚乙烯。

胫骨平台10分左右两种，分别适用于人体的左腿和右腿。胫骨平台10上表面内侧设有枢转柱41，外侧设有限位体31。胫骨平台10上表面为镜面抛光(粗糙度达到ra0.16)；枢转柱41和限位体31表面为镜面抛光(粗糙度达到ra0.16)。胫骨平台10上表面内侧的枢转柱41为胫骨平台10和胫骨垫片20相对旋转的轴心；胫骨平台10外侧的限位体31为限制胫骨平台10和胫骨垫片20过度相对旋转的限位结构；限位体31可以为圆柱，也可以为以胫骨平台10内侧枢转柱41为中心的弧状肋型结构。

胫骨垫片20分左右两种；胫骨垫片20下表面内侧设有枢转孔42，外侧设有限位滑槽32。胫骨垫片20下表面内侧的枢转孔42为胫骨平台10和胫骨垫片20相对旋转的轴心；胫骨垫片20外侧的限位滑槽32为限制胫骨平台10和胫骨垫片20过度相对旋转的限位结构；限位滑槽32为以胫骨垫片20下表面内侧枢转孔42为中心的弧状槽结构。

胫骨平台10与胫骨垫片20装配使用，形成以胫骨平台10上表面内侧枢转柱41(或胫骨垫片20下表面内侧枢转孔42)为旋转中心，并通过胫骨平台10上表面外侧限位体31与胫骨垫片20下表面内侧限位滑槽32配合形成旋转限位效果。

本申请以胫骨平台10上表面为突起的枢转柱41、突起的限位体31为特征，胫骨垫片20下表面为凹入的枢转孔42、凹入限位滑槽32为特征。

除此之外，本申请的保护范围包括但不限于胫骨平台10上表面为突起的枢转柱41、凹入的限位滑槽32为特征；胫骨垫片20下表面为凹入的枢转孔42、突起的限位体31为特征；胫骨平台10上表面为凹入的枢转孔42、凹入的限位滑槽32为特征；胫骨垫片20下表面为突起的枢转柱41、突起的限位体31为特征；以及胫骨平台10上表面为凹入的枢转孔42、突起的限位体31为特征，胫骨垫片20下表面为突起的枢转柱41、凹入的限位滑槽32为特征。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

由于在胫骨平台和胫骨垫片之间设置了限位结构，从而在胫骨垫片相对于胫骨平台转动时，限位结构能够限制胫骨垫片的转动角度，进而避免在人体运动时，由于胫骨垫片相对于胫骨平台转动角度过大对韧带组织造成二次伤害，在保证了用户装入膝关节假体后能够正常活动的基础上对软组织进行保护，提高了用户的使用体验。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。