用于為膝假體患者提供更深膝屈曲能力的系統(tǒng)和方法
【專利說明】用于為膝假體患者提供更深膝屈曲能力的系統(tǒng)和方法
[0001]分案申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)是第200880104748.9號(hào)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。第200880104748.9號(hào)專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2008年8月26日,發(fā)明名稱為“用于為膝假體患者提供更深膝屈曲能力的系統(tǒng)和方法”。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及膝假體。特別地,本發(fā)明涉及用于為膝假體患者提供更深膝屈曲或完全功能屈曲能力、更大的生理學(xué)載荷支撐和改進(jìn)的髕骨循軌(tracking)的系統(tǒng)和方法。具體地,這些改進(jìn)包括:(i)為股骨部件的前近后骨節(jié)添加更多的關(guān)節(jié)表面,包括實(shí)現(xiàn)此結(jié)果的方法,(ii)對(duì)于股骨部件的內(nèi)幾何形狀的修改以及使用植入方法對(duì)相關(guān)股骨切割部的修改,(iii)具有允許比現(xiàn)有情況更深的膝屈曲的獨(dú)特關(guān)節(jié)表面的非對(duì)稱脛骨部件,和(??)導(dǎo)致更大的生理學(xué)關(guān)節(jié)載荷和改進(jìn)的髕骨循軌的非對(duì)稱股骨節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0004]在整形外科方面,膝置換手術(shù)增加。此需求的原因是關(guān)節(jié)置換過程以較少的程序使得生活質(zhì)量提高。
[0005]此外,對(duì)于膝置換的增加的需求意味著對(duì)于允許完全功能屈曲的可耐久且長壽命的人工膝裝置的需求。即,存在對(duì)于如下研宄的需求,所述研宄提供關(guān)于膝假體的全部功能和性能的新醫(yī)療建議,且改進(jìn)與該裝置相關(guān)的相應(yīng)的外科材料和技術(shù)。
[0006]對(duì)于膝假體的改進(jìn)隨需求而相應(yīng)地增加。因此,當(dāng)前可獲得的膝假體比先前使用的膝假體更多地模擬了正常膝的特征。不幸的是目前的膝假體仍具有許多缺點(diǎn)。
[0007]這些缺點(diǎn)包括膝假體患者不能實(shí)現(xiàn)也稱為完全功能屈曲的深膝屈曲。雖然一些當(dāng)前可利用的膝假體允許從完全肢體伸展(當(dāng)患者的膝完全伸展且伸直時(shí)為零度)的超過130度的膝屈曲(即,彎曲);但這樣的假體和結(jié)果是罕有的。全功能或深膝屈曲是肢體彎到其最大程度,這可以是股骨和脛骨相互處于140度或更大的角度,但實(shí)際角度因人而異且隨體質(zhì)而異。完全伸展是腿/肢體伸直且人處于直立位置。
[0008]為闡述具有標(biāo)準(zhǔn)膝假體的患者所實(shí)現(xiàn)的以度為單位的平均范圍,提供了下文。當(dāng)患者的膝或肢體完全伸展時(shí),股骨和脛骨處于相同的平面內(nèi),在一些個(gè)體中處于零度或直至5至10度的伸展過度。然而,對(duì)于坐在椅子中的人,一旦膝彎曲且遠(yuǎn)端脛骨移向臀部,則角度從零度增加到90度。此外,當(dāng)脛骨最靠近股骨且足跟幾乎處于(如果不觸及)臀部時(shí),角度大約為160度或更大。大多數(shù)膝假體患者不能實(shí)現(xiàn)后者位置或任何使膝關(guān)節(jié)處于130度以上角度的位置。
[0009]對(duì)于許多人,在大多數(shù)時(shí)間,這樣的肢體和身體位置通常不能實(shí)現(xiàn)或不要求。然而,幾乎每個(gè)人在一定的時(shí)間點(diǎn),無論是否在接近地面或從地面起來以與兒童玩耍時(shí)或僅對(duì)于那些生活自理的人偶然發(fā)生時(shí),都發(fā)現(xiàn)處于要求膝屈曲大于130度的情形。不幸的是,帶有目前可利用的膝假體的人不能參與任何要求更大的膝屈曲的活動(dòng),且因此受限于從旁邊觀看。
[0010]在許多人口和文化中,這樣的肢體/膝和身體位置在大多數(shù)時(shí)間是希望的和需要的。例如,在亞洲和印度文化中,完全功能屈曲和蹲位置是常見的且在相對(duì)長的時(shí)間期間進(jìn)行。
[0011]因此,存在對(duì)于用于這些患者的膝假體的需求,且特別是對(duì)于用于身處其中在祈禱和進(jìn)食時(shí)常見使膝完全屈曲的廣泛的蹲坐、坐和/或跪的文化的患者的膝假體的需求,以實(shí)現(xiàn)比具有當(dāng)前可利用的膝假體的那些人中的目前可能的膝屈曲更大的膝屈曲。
[0012]因此,雖然當(dāng)前存在涉及膝假體的技術(shù),但仍存在挑戰(zhàn)。因此,以其他技術(shù)增進(jìn)或甚至替換當(dāng)前技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明涉及膝假體,特別地,本發(fā)明涉及用于為膝假體患者提供更深膝屈曲能力的系統(tǒng)和方法,且更特定地,本發(fā)明涉及:(i)利用對(duì)膝假體的股骨部件的修改或利用膝假體的股骨部件的附件為膝假體的股骨部件提供更大的關(guān)節(jié)表面積,該股骨部件當(dāng)與患者股骨和適當(dāng)?shù)拿劰遣考蓵r(shí)導(dǎo)致完全的膝屈曲;(ii)提供對(duì)于股骨部件的內(nèi)幾何形狀的修改和使用植入方法對(duì)于相對(duì)的股骨的修改,(iii)提供膝假體的脛骨部件上的非對(duì)稱下表面和唯一地定位的關(guān)節(jié)表面,以便于完全功能屈曲;和(iv)帶有側(cè)向化髕骨(滑車)溝的非對(duì)稱股骨節(jié)表面,以更近似地復(fù)制膝的生理學(xué)載荷且提供更好的髕骨循軌。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施結(jié)合改進(jìn)的膝假體進(jìn)行,所述改進(jìn)的膝假體使得膝假體患者能實(shí)現(xiàn)比使用目前設(shè)計(jì)的膝假體可實(shí)現(xiàn)的先前膝屈曲更深的膝屈曲。
[0015]在本發(fā)明的至少一些實(shí)施中,通過在股骨的后骨節(jié)的近前表面(或部分)上提供關(guān)節(jié)表面而為膝假體提供更深的膝屈曲。本發(fā)明的至少一些實(shí)施包括在膝假體的股骨部件的中或側(cè)后骨節(jié)之一或二者的近前部分上的另外的或增加的關(guān)節(jié)表面。股骨部件的實(shí)施例在前方向上為股骨部件的后骨節(jié)的近端添加了增加的關(guān)節(jié)表面積,使得當(dāng)患者在深膝屈曲期間曲膝時(shí),維持股骨部件和脛骨部件之間的接觸,且能夠?qū)崿F(xiàn)更大更深的膝屈曲。
[0016]在本發(fā)明的至少一些實(shí)施中,更深的膝屈曲能夠通過修改脛關(guān)節(jié)而提供或改進(jìn),其中假體的脛骨部件的順應(yīng)的中脛關(guān)節(jié)表面的中心被相對(duì)于目前可獲得的情況后移。另夕卜,在一些這樣的實(shí)施例中,側(cè)脛關(guān)節(jié)表面的總體形狀被修改。
[0017]在本發(fā)明的至少一些實(shí)施中,更深的膝屈曲能夠通過提供假體的非對(duì)稱股骨部件而實(shí)現(xiàn)。非對(duì)稱股骨部件允許將通過關(guān)節(jié)傳遞的力的超過一半傳遞到中側(cè),如在正常膝中所發(fā)生的。在一些實(shí)施中,可以進(jìn)行對(duì)于膝假體的脛骨部件和股骨部件的其他修改,包括具有非對(duì)稱股骨節(jié),在股骨部件上具有封閉半徑,且移除脛骨部件和股骨部件的一定的區(qū);其中所有前述情況導(dǎo)致膝假體患者的比先前可實(shí)現(xiàn)的膝屈曲更深的膝屈曲能力。
[0018]雖然本發(fā)明的方法、修改和部件已被證明在膝假體領(lǐng)域中是特別有用的,但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,該方法、修改和部件能夠使用在多種不同的整形和醫(yī)療應(yīng)用中。
[0019]本發(fā)明的這些和其他的特征和優(yōu)點(diǎn)將在如下描述和附帶的權(quán)利要求中闡述或變得更完全地顯見。特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過在附帶的權(quán)利要求中特別地指出的儀器和組合而實(shí)現(xiàn)和獲得。此外,本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)可以通過本發(fā)明的實(shí)行而學(xué)習(xí),或從后文中闡述的描述中顯見。
【附圖說明】
[0020]為獲得本發(fā)明的以上所提及的和其他特征和優(yōu)點(diǎn)的方式,將通過參考在附圖中圖示的本發(fā)明的特定實(shí)施例給出本發(fā)明的特定的描述。理解到附圖僅圖示出本發(fā)明的典型實(shí)施例且因此不考慮為限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明將以另外的特征和細(xì)節(jié)通過使用附圖描述和解釋,各圖為:
[0021]圖1A和圖1B描述了膝關(guān)節(jié)的屈曲范圍;
[0022]圖2A至圖2C和圖3A至圖3C描繪了一般膝假體的多種視圖;
[0023]圖4A至圖4D描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的膝假體的股骨部件的實(shí)施例的代表性透視圖;
[0024]圖5A至圖描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的膝假體的股骨部件的實(shí)施例的代表性透視圖;
[0025]圖6A至圖6B描繪了代表性現(xiàn)有技術(shù)的膝假體的脛骨部件的側(cè)視圖;
[0026]圖6C至圖6D描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的脛骨部件的代表性實(shí)施例的側(cè)視圖;
[0027]圖7A和圖7B描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的股骨部件和脛骨部件的替代實(shí)施例;
[0028]圖8A圖示了常規(guī)的股骨部件,而圖SB圖示了根據(jù)本發(fā)明的股骨部件的實(shí)施例;
[0029]圖9圖示了與根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的股骨部件的實(shí)施例一起使用的模塊化附件;
[0030]圖1OA至圖1OH圖示了用于將股骨部件的實(shí)施例附接到股骨的代表性步驟,股骨的切除部分以假想線示出;
[0031]圖1lA至圖1lK圖示了用于將股骨部件的替代實(shí)施例附接到股骨的代表性步驟;
[0032]圖12A至圖12B和圖13圖示了常規(guī)的股骨部件和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的股骨部件的實(shí)施例之間的對(duì)比;
[0033]圖14圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的股骨部件的替代實(shí)施例;
[0034]圖15A至圖15D圖示了股骨部件的實(shí)施例之間的對(duì)比;
[0035]圖16A至圖16D圖示了其中在圖15A至圖1?中示出的股骨部件的關(guān)節(jié)表面可以延伸的方式;
[0036]圖16E圖示了縮短的實(shí)施例,其中股骨部件的關(guān)節(jié)表面可以延伸;
[0037]圖17圖示了屈曲到大致160度的正常膝的X光照片,且進(jìn)一步圖示了髕骨的位置;
[0038]圖18圖示了股骨部件的替代實(shí)施例;
[0039]圖19A圖示了不具有主關(guān)節(jié)表面后的關(guān)節(jié)表面的脛骨部件;
[0040]圖19B圖示了在主承重關(guān)節(jié)后的脛骨完全屈曲關(guān)節(jié);
[0041]圖20A至圖201圖示了股骨完全屈曲關(guān)節(jié)和脛骨完全屈曲關(guān)節(jié)的代表性相互作用;
[0042]圖21圖示了脛骨中平臺(tái)的后關(guān)節(jié)表面和胭表面在膝的深屈曲期間的代表性相互作用;
[0043]圖22圖示了在胭表面切除后切除塊和股骨的代表性實(shí)施;
[0044]圖22A圖示了在胭表面切除前切除塊和股骨的代表性實(shí)施;
[0045]圖23圖示了脛骨中平臺(tái)的后關(guān)節(jié)表面和膝假體的股骨部件的延伸部分在深屈曲期間的代表性相互作用;和
[0046]圖23A圖示了脛骨部件的中脛骨平臺(tái)的后完全屈曲關(guān)節(jié)表面和膝假體的股骨部件的延伸的部分在深屈曲期間的代表性相互作用。
【具體實(shí)施方式】
[0047]本發(fā)明涉及膝假體。特別地,本發(fā)明涉及用于為膝假體患者提供更深膝屈曲能力的系統(tǒng)和方法,且更具體地,本發(fā)明涉及:(i)在股骨的后骨節(jié)的近前表面(或部分)上提供延伸的關(guān)節(jié)表面;(ii)修改股骨部件的內(nèi)幾何形狀且使用植入方法對(duì)相關(guān)的股骨切割部的修改;(iii)修改膝假體的脛骨部件和股骨部件,包括非對(duì)稱脛骨關(guān)節(jié)表面和移除脛骨部件和股骨部件的一定區(qū)域;和(iv)具有非對(duì)稱股骨節(jié),包括在股骨部件上具有封閉半徑,其中對(duì)于膝假體患者在更深膝屈曲能力中的所有前述結(jié)果比先前可實(shí)現(xiàn)的結(jié)果更好。
[0048]應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是如在附圖中所圖示且在此處描述的本發(fā)明可以以其他形式實(shí)施。因此,本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的多種實(shí)施例的附圖或如下的更詳細(xì)的描述都不限制本發(fā)明的范圍。附圖和詳細(xì)描述僅代表本發(fā)明的實(shí)施例的示例;本發(fā)明的真實(shí)范圍僅通過所提出的附帶的權(quán)利要求限制以描述許多實(shí)施例。本發(fā)明的多種實(shí)施例將通過參考附圖最好地理解,在所有附圖中相同的元件以相同的附圖標(biāo)記指示。
[0049]現(xiàn)在參考附圖,提供圖1A至圖3C用于一般參考,以幫助理解本發(fā)明的實(shí)施例的特征。圖1A和圖1B描繪了正在延伸和屈曲(彎折)膝部的人的脛骨和股骨之間的可能的角度范圍。具體地,圖1A描繪了延伸和屈曲膝部的人的可能的角度范圍,從而實(shí)現(xiàn)了一些膝部可以屈曲到160度、165