[實用新型]解剖重建式人工膝關節假體

有效

• 申請號: 201420147055.0
• 申請日: 2014-03-30
• 公開（公告）號: CN203873920U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 劉樂泉;劉敏
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: A61F2/38
• 分類號: A61F2/38
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本實用新型涉及一種膝關節假體，具體是一種解剖重建式人工膝關節假體。

背景技術

人工膝關節置換手術曾被譽為20世紀最成功的手術之一，從上世紀70年代初，John?Insall提出的全髁置換開始，標志著現代人工膝關節置換術的開展。期間人工膝關節的發展也經歷了一個較長的過程，隨著人們對膝關節生物力學研究的不斷深入，人工膝關節假體設計理念不斷更新，手術技術日趨成熟，手術效果肯定。目前人工全膝關節置換術被認為是治療終末期或嚴重的膝關節炎最有效、最成功的手術之一。縱觀膝關節假體設計開發的歷史，現代假體的設計要求置換后的膝關節能更好的恢復膝關節本身的運動學特性，同時要求減少關節假體接觸面之間的應力，減少假體磨損。在實際設計中要兼顧以上要求具有相當的難度，為減少股骨髁金屬假體和脛骨平臺聚乙烯假體之間的壓應力，需增加假體間的接觸面積，使假體更匹配。但隨之而來的問題是假體對關節運動的限制也增加，脛骨假體與脛骨界面間的應力也增加。反之如增加關節的活動自由度，減少脛骨假體與脛骨界面之間的應力，需減少股骨髁與脛骨假體間的接觸面積。但帶來的代價是脛骨聚乙烯假體的接觸應力增加，這樣勢必增加聚乙烯分層破裂。因此，假體設計中的低應力與活動自由度之間的矛盾始終無法完全解決，而只能在設計中尋找兩者的平衡點。活動載荷假體——在70年代后期開始的活動載荷假體設計改變了以往傳統的膝關節假體的設計模式，其通過聚乙烯在金屬底托之間呈現光滑的活動平面，允許聚乙烯在金屬底托表面上旋轉和前后運動。從理論上該設計可使正常膝關節運動步態中所產生的剪切力和扭轉力傳遞到膝關節周圍的軟組織，而不是傳遞到假體各接觸部件或假體與骨之間界面，從而使聚乙烯磨損和假體松動減少到最低程度。活動載荷膝關節假體的代表LCS假體在臨床應用25年以后，長期隨訪獲得令人滿意的手術效果，因而近年在臨床上也有不斷推廣的趨勢。高屈曲度假體——通常，膝關節假體的設計允許膝關節有0~120度的運動，在超過120度的屈曲運動時，股骨后髁的假體弧度已經結束，此時假體之間的接觸表現為股骨后髁假體邊緣與脛骨聚乙烯的點狀接觸，接觸面應力大，因而多表現出脛骨聚乙烯后側的早期磨損。改進的高屈曲度設計通過增加股骨后髁的截骨量，而使股骨假體后髁厚度增加，延長后髁弧度，因而在膝關節屈曲120~150度范圍內假體之間仍然保持面—面接觸，減少了聚乙烯表面的應力，從而在理論上減少了膝關節極度屈曲時的假體磨損。此類設計在亞洲患者十分受歡迎，由于生活習慣上與歐美病人的差異，亞洲患者對手術后膝關節的屈曲要求更高，采用該設計后能更多的滿足患者對高屈曲膝關節運動的需求。

隨著膝骨性關節炎概念的普及，大家都已清楚其病損部位主要在關節表面，包括關節面軟骨的缺失、軟骨下骨裸露、半月板磨損、骨贅及游離體的行程，但膝關節前后交叉韌帶往往受累較輕，即便是晚期骨關節炎患者也不例外，而現行的人工膝關節表面置換術均要求切除患者前后交叉、或前交叉韌帶，并用一簡單的“立柱”設計來防止關節脫位，使人體膝關節運動機能明顯受限；此外，為保證假體與骨骼的接觸面受力均勻，現行人工膝關節表面置換術后患者的解剖軸和機械軸合并，并喪失了膝關節屈曲運動時股骨外旋和脛骨內旋的功能，所以現行的人工膝關節置換術技術，可以理解為，是為了減輕患者病痛，改善生活質量的一種姑息手術。

隨著人民對生活水平的要求逐步提高，現有人工膝關節假體的弊端逐漸顯現，新的、更加科學、更加符合人體生理的假體成為需要；而科學技術的日新月異，手術技術的精益求精，特別是材料學和計算機技術的蓬勃發展，使得新型假體的設計和應用成為可能。

在正常生理情況下，當人體站立位時，股骨頭的中心、距踝關節的中心應處于同一條直線，此直線即為下肢的機械軸線或力學軸線。經股骨干中心延伸的股骨解剖軸線與機械軸線在膝關節中心，與脛骨近端，既脛骨干中心延伸的脛骨解剖軸線相交匯，其夾角平均約為6°；脛股角是股骨的解剖軸線與脛骨解剖軸線在膝關節中心形成的向外側的夾角，此夾角平均174°。現代臨床常用的人工膝關節統稱為三代膝關節假體，已經非常接近膝關節生理解剖形態及生物力學，但為保證假體術后受力均勻，截骨后，股骨旋轉，與脛骨面平行，股骨的生理內旋3°消失，并不是真正意義上的解剖重建。

發明內容

本實用新型為了解決現在的人工膝關節假體結構設計中存在的受力不符合人體生物力學的問題，提供了一種解剖重建式人工膝關節假體。