为膝关节假体患者提供更深的膝关节屈曲能力的系统的制作方法_5

文档序号:9425891阅读:来源:国知局
与股骨构件的相对关节表面以相兼容的方式互相作用。在球形关节表面420和股骨构件的关节表面之间的相互作用使得在膝的深屈曲期间能够实现股骨构件的不受限制的自然关节运动。例如,在某些实施例中,当深屈曲得以实现时,在股骨构件和球形关节表面420之间的相互作用允许实现股骨构件的自然后关节。本领域普通技术人员可以理解,胫骨构件14还可以被修改为允许实现在胫骨构件的外侧胫骨髁表面上的股骨关节。另外,本领域普通技术人员可以理解,胫骨构件14可以被修改为对于所期望的应用而言允许实现在胫骨构件的内侧胫骨髁表面和外侧胫骨髁表面上的伴随股
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[0124]球形关节表面420可以包括真正的球形形状,或者可以包括抛物形形状。本领域技术人员可以理解,可能要求改变关节表面420的表面结构以提供为具体应用或者使用所最优构造的关节表面。
[0125]球形关节表面420可以位于在胫骨构件的关节表面上的任何位置处从而实现在膝的深屈曲期间到股骨构件的所期望的自然运动。例如,在某些实施例中,外侧胫骨髁表面24被修改为包括球形关节表面(未示出)。在其它实施例中,内侧胫骨髁表面26和外侧胫骨髁表面24均包括球形关节表面420。在某些实施例中,关节特征部包括聚乙烯涂层或者层。在其它实施例中,聚乙烯涂层被严格地涂覆到球形关节表面420并且防止聚乙烯涂层超过球形关节表面420延伸从而在屈曲期间撞击在股骨上。
[0126]在某些实施例中,股骨和/或股骨构件的相对表面被修改为包括被构造为与胫骨构件的凸形球形关节表面420以相兼容的方式形成界面的凹形表面(未示出)。在其它实施例中,股骨和/或股骨构件的相对表面被修改为包括被构造为与胫骨构件的凸形关节突脊400以相兼容的方式形成界面的凹形凹槽(未示出)。此外,在某些实施例中,胫骨构件包括凹形表面(未示出)并且股骨构件包括凸形表面(未示出)以与胫骨凹形表面以相兼容的方式互相作用。进而,在某些实施例中聚乙烯涂层(未示出)或者胫骨构件的关节表面被构造为与相对股骨表面的所期望的结构、形状或者特征以相兼容的方式形成界面,由此在膝的整个运动范围中实现正常膝功能和运动。例如,在某些实施例中,在不带升高后部或者关节特征部的情况下提供胫骨构件。实际上,外科医生可以选择保留患者胫骨的后部,该后部又与股骨构件形成界面以实现正常的膝功能。因此,在某些实施例中,设置了单室胫骨构件以实现正常膝功能。
[0127]图7A和7B示出对于股骨构件12和胫骨构件14进行修改以使得能够实现更深的膝屈曲。具体地,图7A示出带有修改的股骨构件12和胫骨构件14的膝关节假体10的矢状图。在图7A中,如由短划线所表示的,股骨构件12的区域102被去除。这个区域102在后极端104和后极端104的前侧106上方并且在后极端104和后极端104的前侧106之间。通过去除区域102,对于膝关节假体患者的更深屈曲能够部分地得以实现。
[0128]类似地,利用在图7B中的胫骨构件14,通过向后移动关节表面24并且由此在向后移位的内侧关节前面具有更多的胫骨构件,内侧25可以看起来在前后尺寸中相对向前延长。这可以给出已经去除了胫骨构件14的后部并且将其向前移动的外观。胫骨构件的外侧27可以相对于内侧25( S卩,区域100)在前后尺寸中被缩短。图7B在平面视图中示意前述内容。换言之,通过在后侧缩短胫骨构件14的外侧27 (即通过去除区域100)并且通过更向后地移位内侧关节表面24,更深的膝屈曲是可能的。并且,与利用当前可用的膝关节假体所可能实现的情况相比,这些修改为膝关节假体患者提供了实现更深的膝屈曲的机会。
[0129]在本发明的至少某些实施例中,能够通过提供非对称的股骨构件12实现更大的深膝屈曲。非对称的股骨构件12允许转移多于一半的传递过关节的力以将所述力传递到内侧,如在正常膝中所发生的那样。参考图17和18A示意了某些这样的实施例。图17示意处于160度屈曲的膝的射线图。在射线图中,股骨32被沿着前后方向观察,并且股骨32的内侧髁66、股骨32的外侧髁68和髌骨70是可视的。如可以通过参考图所理解的那样,内侧髁66的铰接部分的内侧宽度大于外侧髁68的内外侧宽度。具体地,在图中,内侧髁66的关节部分的内外侧宽度由X表示。如可以在图中所看到的那样,外侧髁68的内外侧宽度是内侧髁66的内外侧宽度X的大致75%或者更小。
[0130]如还可以通过参考图17所理解的那样,髌骨70的中心在膝的中线外侧。具体地,在图中,在股骨32的远端的最内侧部分和髌骨70的中心之间的内外侧距离由Y表示。如可以看到的那样,在股骨32的远端的最外侧部分和髌骨70的中心之间的相应的内外侧距离是Y的大致75%或者更小(在图中73%)。在本发明的某些实施例中,股骨构件12可以模仿在图17中表示的膝的实际物理结构。
[0131]在如在图18A中所示意的股骨构件的这种实施例中,外侧髁的关节部分的内外侧宽度是内侧髁的宽度的75%或者更小。这允许多于一半的传递过关节的力被传递到内侧,这是在正常膝中所发生的。它还允许髌骨或者滑车沟处于外侧,这是因为这个沟在远侧是由它在内侧和外侧髁之间的位置限定的。在正常膝中,髌骨趋向于稍微地在股骨上的外侧并且沟的这个外侧移位实现了很多传统的全膝关节置换通过在全膝关节置换中在外部旋转股骨构件12而实现的目的。在一个实施例中,在前平面中看到髁是具有恒定半径的圆形。内侧髁和外侧髁并不需要具有相同的半径,但是当在该平面中观察时,内侧髁和外侧髁可以都是圆形的。当在矢状图中观察时,将看到髁具有封闭半径,在使用前凸缘的实施例中,可以向后和向前混到前凸缘中。
[0132]图18A示意根据所描述的实施例的股骨构件12的一个实施例的前视图。在图中,示意了示意性的测度以示出所描述的实施例的特征,而并非意在限制所描述的实施例的特征。如在图18A中所示,股骨构件12的总内外侧宽度可以是大致72毫米(mm)。在该实施例中,在内侧后髁的后部中内侧股骨髁表面20的内外侧宽度是大致32_,而外侧股骨髁表面22的内外侧宽度是大致22_。因此,在所示意的实施例中,外侧股骨髁表面22的内外侧宽度是内侧股骨髁表面20的内外侧宽度的大致69%。
[0133]在所示意的实施例中,髌骨沟72是由在内侧股骨髁表面20和外侧股骨髁表面22之间的空间限定的。因为内侧股骨髁表面20的内外侧宽度大于外侧股骨髁表面22的内外侧宽度,所以髌骨沟72向外侧移位,这是在正常膝中发生的。如可以通过参考图18A到18C所理解的那样,当髌骨沟72从最近侧前部到远侧前部到远侧后部并且到近侧后部移动时,可以成角度设置髌骨沟72。例如,如从矢状图测量时,在图18中,髌骨沟72的角度是大致86度。
[0134]因此,所示意的实施例示出通过提供非对称的股骨构件12,根据本发明的实施例的股骨构件12如何可以有助于实现更深的膝屈曲和在某些实施例中的全功能屈曲。非对称的股骨构件12可以通过更好地模拟生理负荷和髌骨循轨而有助于实现更深的膝屈曲。通过内侧比外侧承担更多的负载,非对称的股骨构件12允许更加正常的关节负荷。另外,非对称的股骨构件12允许在解剖学上更加正确的外侧髌骨循轨,这可以减轻髌骨疼痛、半脱位和错位的问题。本领域技术人员将易于认识到,在某些实施例中,胫骨构件14可以被修改为容纳非对称的股骨构件12。
[0135]如在这里所讨论的那样,本发明的至少某些实施例涵盖提供更深的膝屈曲能力,其中内侧股骨侧保持相对固定并且外侧向前和向后滑行。虽然某些实施例涵盖带有胫骨构件的膝,该胫骨构件保持股骨构件在内侧上是相对固定的并且能够在外侧上滑行,但是其它实施例涵盖在外侧上是相对固定的并且能够在内侧上滑行的膝。这例如将适用于胫骨构件。
[0136]另外,虽然在股骨构件上的另外的关节表面能够是内侧、外侧或者两者,但是本发明的至少某些实施例涵盖它的在内侧、在外侧或者在内侧和外侧使用胫骨和股骨完全屈曲关节的应用。
[0137]现在参考图18B和18C,在某些实施例中,设置了短前凸缘610以替代滑车表面或者沟72。在某些实施例中,前凸缘610被设置成补偿在假体上的前髁的外侧部分比膝200的骨髁更加突出的延伸或者坐置的个体患者解剖结构。对于这些解剖结构,假体的突出位置保持外侧柔软组织敞开或者以其它方式分离外侧柔软组织,这可以导致降低的屈曲和不适感或者疼痛。在某些实施例中,在不替代远端股骨210的前髁20和22的情况下设置前凸缘610,诸如用于由具有利用在图12A、12B、14和16Q到16S中示出的假体将得不到充分治疗的严重的髌股关节炎的患者使用。仅仅提供前凸缘610还可以在减少的成本和/或减少的回避的情况下提供缓解。在其它实施例中,除了替代后髁20和22设置了前凸缘610。
[0138]在某些实施例中,短前凸缘610的长度是非常短的从而仅仅替代滑车表面72的部分。在其它实施例中,前凸缘610的长度延伸为完全地替代滑车表面72。此外,在某些实施例中,前凸缘610在远侧髁20和22之间向远侧延伸大致等于当前可用的非短假体的凸缘的长度。
[0139]现在参考图21,示出了膝200的透视侧视图。在本发明的至少某些实施例中,可以进一步通过去除股骨210的胭面202的部分提供、改进或者增强更大的深膝屈曲。胭面202可以包括邻近内侧課、外侧髁或者内侧和外侧髁的后关节表面的骨。可以利用在本技术领域中已知的任何适当方法实现胭面202的切除。例如,在一个实施例中,胫骨的部分首先被切除,由此提供充分的间隙来切除胭面230的必要部分。
[0140]从胫骨、股骨或者从胫骨和股骨切除的骨的量将依赖于胫骨和股骨的具体解剖结构、因个人不同而改变。经切除的胭面230在胫骨220和股骨210的相对表面之间提供另外的间隙。具体地,经切除的胭面230在膝200的深屈曲期间防止胫骨220的内侧髁240的后关节表面250冲击在股骨210上。这样,膝200可以自由地屈曲而胫骨220不会不利地结合在股骨210的任何部分上或者接触股骨210的任何部分。另外,经切除的胭面230可以提供超过140°的屈曲。在一个实施例中,经切除的胭面230提供超过160°的屈曲。
[0141]现在参考图22,示出在胭面202切除以提供经切除的表面230之后的膝200的透视侧视图。如上文所讨论的,胭面230的切除可以通过在本技术领域中已知的任何适当的方法完成。然而,在一个实施例中,利用切除块300来在进行切除230时引导切削器件310。切除块300是由与上文所讨论的金属材料类似的金属材料构成的,并且包括外表面312、内表面314和狭槽316。外表面312带有轮廓并且适于基本上与股骨210的外侧和内侧髁交迭。内表面314包括与股骨210的外侧髁和内侧髁的、被切除的和成形的表面镜像的多个成角度的表面。因此,切除块300的内表面314适于以相兼容的方式接合股骨210的经切除的表面62、64和366。经接合的切除块300和股骨210进一步经由多个紧固件320诸如螺钉而被紧固。这可能并不总是有必要的。仅仅要求紧固件320将引导件牢固附接到股骨。在某些实施例中,在引导件和股骨之间的相互作用使得在无紧固件的情况下引导件被牢固保持到位。在另一实施例中,引导件被任何装置保持到位以便准确切除股骨的上述区域。
[0142]在切除块300内表面314和股骨210的经切除的表面62、64和366之间的相互作用准确对准狭槽316与股骨210的胭面202。狭槽316通常包括外部开口 330和内部开口332。外部开口 330包括稍大于切削器件310的宽度338的第一宽度。这样,外部开口 330适于以相兼容的方式接纳切削器件310。内部开口 332准确地邻近于胭面202定位并且包括大于第一宽度并且大致等于胭面切除230的所期望的宽度的第二宽度。因此,狭槽的壁334从第二开口到第一开口向内渐缩,由此提供楔形狭槽316。
[0143]切削器件310可以包括与狭槽316相兼容的任何器件。在一个实施例中提供了振荡刀片340。振荡刀片340包括柄部342、切削头344和限位器346。柄部342通常包括适于以相兼容的方式并且安全接合能够相对于切除块300和股骨210移动刀片340的工具(未示出)的表面。切削头344通常包括适合于去除胭
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