韧带组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种韧带组件，包括连接至骨锚和韧带的弹性元件，弹性元件用作悬臂，并通过抵抗所述弹性元件的弯曲来抵抗在所述骨锚与所述韧带之间传递的载荷。
【背景技术】
[0002]已知利用传统的骨锚重新装接受损的韧带。还已知植入人工韧带，以置换已受损的自然韧带。传统的人工韧带由可编织和/或对准的人造纤维的股或束形成，以形成在尺寸方面大致均匀并且沿着其长度是弹性的柔性构件。
[0003]自然韧带具有高的强度、韧性和弹性，并保持这些特性达许多年。直到今天，不能利用人造纤维匹配这些特性。
[0004]当植入时，假如在装接部位的组织相对完好无损，则人工韧带可装接至现有的骨头组织。然而，如果周围的骨头组织患病或者受损，则可能需要去除自然韧带和邻近的骨头组织，并用假体部件置换它们。
[0005]关节置换操作通常导致至少一根韧带的去除。韧带的功能性被尽可能紧密地由置换假体的一个或多个特征(如例如在全膝关节置换中的合作的凸轮与柱的情况下)再现。然而，已证明的是在不存在自然运行的韧带的情况下非常难以再现关节的自然运动学特性。这在膝关节的情况下尤为明显，所述膝关节具有高度依赖于韧带与骨头的咬合区的相互作用的复杂运动。
【发明内容】
[0006]根据本发明的方面，提供一种韧带组件，包括连接至骨锚和韧带的弹性元件，弹性元件通过抵抗所述弹性元件的弯曲来抵抗在所述骨锚与所述韧带之间传递的载荷。
[0007]韧带组件还可包括所述骨锚。
[0008]弹性元件可仅在第一端或朝着第一端固定至骨锚，和/或可仅在相反端或朝着相反端被加载。
[0009]弹性元件可包括弹簧，诸如悬臂弹簧、螺旋弹簧、板簧或用作弹簧的形式的细长弹性构件。在其最简单的形式中，弹性元件可包括诸如细长弹簧钢束的弹性构件，并且可铸造、机械加工或以另外的方式一体地形成。
[0010]弹性元件可在第一端或朝着第一端附接至骨锚。如果弹性元件是螺旋弹簧，则第一端可以是径向内端。
[0011 ]骨锚可包括关节置换假体的部件。
[0012]骨锚可设置有弹性元件至少部分地接纳在其中的孔。孔的相对端可设置有适合接纳在弹性元件上形成的突起的凹部。可提供夹子，所述夹子接合在骨锚中，提供用于突起中的至少一个突起的止动件和/或将弹性元件保持在孔中。夹子可以是大致U形的，并且可具有由腹板连接到一起的一对间隔开的腿。腿可接合在弹性元件的相对侧上，以确保突起的平衡保持。夹子可接合在骨锚中形成的一个或多个凹槽中。凹槽可邻近孔的出入口。
[0013]弹性元件可在弹性元件的自由端或朝着弹性元件的自由端具有韧带接合部分。韧带接合部分包括附接至弹性元件或与弹性元件一体地形成的短柱。
[0014]韧带组件还可包括适合附接至弹性元件的韧带。韧带可包括配合在弹性元件上形成的短柱上的环。
[0015]弹性元件可由诸如不锈钢或钛的生物相容的材料形成。
[0016]弹性元件可具有与要被置换的自然韧带的刚度接近的刚度。
[0017]根据本发明的另一方面，提供一种植入包括弹性元件的韧带组件的方法，方法包括:
[0018]a)将骨锚植入骨头；
[0019]b)将弹性元件固定在骨锚中形成的孔中；
[0020]c)将韧带的端部连接至弹性元件，使得弹性元件用作悬臂，并通过抵抗所述弹性元件的弯曲来抵抗在所述骨锚与所述韧带之间传递的载荷。
[0021]根据本发明的另一方面，提供一种零件套件，包括根据前述权利要求中的任一项所述的韧带组件和多个可互换的弹性元件，弹性元件组中的每个弹性元件具有与该组中的其他弹性元件不同的对弯曲的抵抗。
[0022]根据本发明的另一方面，提供一种包括螺旋弹簧的韧带组件。韧带组件还可包括骨锚和/或可置换人类或动物韧带的人工韧带。螺旋弹簧可用作操作地耦连至人工韧带以控制人工韧带的有效刚度的偏压、张紧和/或冲击吸收元件。因此，螺旋弹簧使得能够达到人工韧带的更紧密地接近自然韧带的刚度的有效刚度。
[0023]螺旋弹簧可仅在韧带的一端或靠近韧带的一端操作地耦连至韧带。
[0024]螺旋弹簧可经由诸如在螺旋弹簧的外端上形成的短柱的支承部件接合韧带。
[0025]螺旋弹簧可具有与要被置换的自然韧带的刚度接近的刚度。这样，螺旋弹簧可帮助再现关节的自然特性。螺旋弹簧可具有线性或非线性的刚度特性。例如，螺旋弹簧可具有附接至第一绕圈并位于螺旋弹簧的第一绕圈与第二绕圈之间的缓冲元件，使得当螺旋弹簧空载时，在缓冲元件与第二绕圈之间存在某一间隙。当螺旋弹簧在预定的载荷下时，缓冲元件可紧靠第二绕圈，从而以使螺旋弹簧变硬，导致在不超过螺旋弹簧的弹性极限的情况下非线性的刚度特性。
[0026]韧带可经由附接方式耦连至螺旋弹簧。附接方式可包括在韧带上形成并接合螺旋弹簧的放大部分。例如，放大部分可包括在人工韧带中形成的环或结。
[0027]假体还可包括用于附接至骨头的骨头接合元件。螺旋弹簧可作用在骨头接合元件与人工韧带之间。
[0028]螺旋弹簧可被至少部分地容纳在骨头接合元件内。骨头接合元件可包括杆，并且螺旋弹簧可被至少部分地容纳在杆内。
[0029]螺旋弹簧可包括一组可互换的螺旋弹簧中的一个螺旋弹簧，螺旋弹簧组中的每个弹簧具有不同的尺寸和/或刚度。可选择螺旋弹簧中的合适的一个螺旋弹簧，以在特定的患者中达到期望的韧带张力和/或平衡。
[0030]韧带组件可包括可以是膝关节置换假体的关节置换假体的至少一部分。
[0031]韧带组件可包括膝关节置换假体的至少一部分，在所述膝关节置换假体中，骨锚包括包括胫骨部件，并且该韧带包括置换前十字韧带(ACL)。
[0032]根据本发明的另一方面，提供一种植入包括螺旋弹簧的韧带组件的方法，方法包括:
[0033]a)将胫骨假体植入胫骨；
[0034]b)将螺旋弹簧固定至胫骨假体；
[0035]c)将韧带的端部连接至螺旋弹簧。
[0036]步骤(b)可包括将螺旋弹簧固定在胫骨假体中形成的孔中。
[0037]根据本发明的另一方面，提供一种零件套件，包括如上所述的韧带组件和多个可互换的螺旋弹簧，螺旋弹簧组中的每个螺旋弹簧具有与该组中的其他螺旋弹簧不同的尺寸和/或刚度。
[0038]作为偏压或张紧韧带的方式的螺旋弹簧的使用提供以下技术优点:
[0039]I)由于螺旋弹簧是自支撑的，并能与用于直接附接至韧带和骨锚的附接元件一起形成，所以能使移动元件的数量最少。
[0040]2)当用于膝关节假体时，螺旋弹簧能沿着前十字韧带(ACL)的加载方向定位(在膝关节完全延伸时接近45度)。由于胫骨侧上的弹簧的自由端具有相对于股骨上的附接部位旋转的能力，所以人工ACL的角度在不同的屈曲角度能以与自然ACL相同的方式改变。
[0041]3)螺旋弹簧的刚度和变形量能通过改变匝数、绕圈的厚度/宽度和各匝之间的距离来改变。
[0042]4)能分别为右和左膝关节制造右和左螺旋弹簧，以改善韧带的加载方向和连接。
【附图说明】
[0043]为了更好地理解本发明并且为了示出其可如何实现，现在将通过示例对附图作出参考，其中:
[0044]图1是结合到膝关节假体中的韧带组件的透视图；
[0045]图2是拆开的韧带组件的透视图；
[0046]图3是图1和2的韧带组件的局部剖视图；
[0047]图4是图1和2的韧带组件的螺旋弹簧的侧视图；以及
[0048]图5示出在前侧/后侧方向上看到的螺旋弹簧。
【具体实施方式】
[0049]在该说明书中，相对于植入患者的韧带组件使用术语前侧、后侧、外侧和内侧。
[0050]参考图1和2，结合韧带组件2的膝关节假体包括具有与杆8—体地形成的胫骨托6的胫骨部件4、股骨部件10和一对支承部件12、13。支承部件12、13将胫骨部件4与股骨部件10分开，并形成有接合胫骨托6上和股骨部件10上的对应支承表面14、15、16的近侧和远侧支承表面。这些各种支承表面使得胫骨部件4能够相对于股骨部件10旋转和平移。支承部件
12、13中的一个或两者可以是半月板支承部件、旋转平台支承部件或固定支承部件。
[0051]人工韧带18在一端连接至股骨部件10，并且在另一端连接至包括安装在胫骨部件4的杆8中的螺旋弹簧20的张紧和/或偏压和/或支撑元件。螺旋弹簧20在其径向外端24处设置有适合接纳韧带18的端部的短柱22。