CN110840630A - 胫骨平台托和应用其的膝关节假体 - Google Patents

Abstract

本发明属于医用假体技术领域，公开了一种胫骨平台托和应用其的膝关节假体。该胫骨平台托包括：用于与膝关节假体的衬垫相连的平台托支撑部；形成在平台托支撑部的底部的用于植入人体胫骨的髓腔内以与人体胫骨相连的平台托连接部，平台托连接部包括与平台托支撑部的底面相连且用于与人体胫骨的截骨面相抵接的抵接假体，和与抵接假体相连且沿远离平台托支撑部延伸的填充假体，填充假体用于填充人体胫骨的骨缺损处；至少一个固定件，固定件用于穿过人体的胫骨与填充假体相连，以将填充假体固定在人体的胫骨上。根据本发明的胫骨平台托能够适用于部分骨质的去除且在植入后更为稳定。

Description

胫骨平台托和应用其的膝关节假体

技术领域

本发明属于医用假体技术领域，具体涉及一种胫骨平台托和应用其的膝关节假体。

背景技术

膝关节假体是用来代替膝关节的外科植入物，其用于膝关节的表面膝置换手术中，将受损的膝关节进行处理并用膝关节假体替代。现有的膝关节假体主要包括：用于与人体的股骨相连的股骨假体和用于与人体的胫骨相连的胫骨平台托，以及位于股骨假体与胫骨平台托之间的衬垫。

现有技术中的胫骨平台托主要由两部分组成：用于与膝关节假体的衬垫相连的平台托支撑部和用于植入人体胫骨的髓腔内以与人体胫骨相连的平台托连接部。为了提高胫骨平台托与人体连接的稳定性，平台托连接部通常构造为完整的圆锥体结构，这对于膝关节翻修、肿瘤、粉碎性骨折等造成的严重骨缺损情况下，圆锥体结构能够具有更多的填充体，以更好的填充严重骨缺损处，从而提高胫骨平台托与人体连接的稳定性。然而，对于部分患者而言，其患处的受损的骨头量较少，这就使得现有技术中的胫骨平台托无法很好的植入，若要植入，需要将未受损的骨头进行去除，这就导致：一方面，若去除的骨头过多，则会造成胫骨短缩的现象，从而造成患侧比健侧有明显的短缩，功能实现受限，对患者的身体和心理上都会造成很大的创伤；另一方面，去除未受损的骨头直接导致了膝关节的强度降低。此外，现有技术中的平台托连接部常构造为实体结构，这就导致在严重骨缺损情况下，因膝关节胫骨侧大量骨缺损造成的肌肉附着点缺损、关节囊损坏，从而还直接产生了膝关节假体在置换后的稳定性较差的问题。

针对现有技术的不足，本领域的技术人员急需寻求一种能够适用于部分骨质的去除且在植入后更为稳定的胫骨平台托，以弥补现有技术的不足。

发明内容

为了能够适用于部分骨质的去除且在植入后更为稳定，本发明目的在于提供一种胫骨平台托。

根据本发明的胫骨平台托包括：用于与膝关节假体的衬垫相连的平台托支撑部；形成在平台托支撑部的底部的用于植入人体胫骨的髓腔内以与人体胫骨相连的平台托连接部，平台托连接部包括与平台托支撑部的底面相连且用于与人体胫骨的截骨面相抵接的抵接假体，和与抵接假体相连且沿远离平台托支撑部延伸的填充假体，填充假体用于填充人体胫骨的骨缺损处；至少一个固定件，固定件用于穿过人体的胫骨与填充假体相连，以将填充假体固定在人体的胫骨上。

进一步地，胫骨平台托还包括形成在平台托支撑部的底面和/或形成在抵接假体的外表面上和/或形成在填充假体的外表面上的立体多孔结构层。

进一步地，抵接假体的远离平台托支撑部的一面构造为第一平面，填充假体包括垂直连接于第一平面的竖直面，和自竖直面的远离第一平面的一端延伸至平台托支撑部的底面的第一填充弧面，第一填充弧面与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。

进一步地，抵接假体的远离平台托支撑部的一面构造为第二平面，填充假体包括与第二平面成夹角连接的倾斜面，和自倾斜面的远离第二平面的一端延伸至平台托支撑部的底面的第二填充弧面，第二填充弧面与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。

进一步地，平台托连接部还包括自填充假体的远离抵接假体的一端沿远离抵接假体的方向延伸的延长假体，延长假体的表面上形成有立体多孔结构层。

进一步地，固定件包括至少两个骨钉，平台连接部上包括形成在填充假体和/或延长假体上的与骨钉形成螺纹连接的螺纹孔，骨钉的表面和/或螺纹孔的内表面上形成有立体多孔结构层。

进一步地，螺纹孔的轴线成夹角设置。

进一步地，平台托支撑部的与平台托连接部相连的一面上形成有凹槽，凹槽内填充有立体多孔结构层。

进一步地，立体多孔结构层由激光熔覆技术加工而成。

本发明还提出了一种膝关节假体，包括上述胫骨平台托。

与现有技术相比，本发明的胫骨平台托具有以下几方面的优点：

1)本发明的胫骨平台托可通过对填充假体进行定制化的加工，这样，在胫骨平台托植入时，可无需将患者的未受损的骨质进行去除，仅需去除受损骨质并将填充假体填充骨缺损处即可完成胫骨平台托的植入，从而使得患者可最大程度的保留人体的健康骨质，进而可有效地提高患者的膝关节的自身强度，使得患者在术后的运动功能更好。

2)仅去除受损骨质，而最大程度的保留人体的健康骨质，还可避免因去除的骨头过多而造成胫骨短缩的现象，从而可有效地避免造成患者的患侧比健侧有明显的短缩、功能实现受限等问题的发生。

3)本发明实施例的胫骨平台托还通过固定件将其与人体的胫骨固定连接，从而直接提高了胫骨平台托在植入后固定的稳定性。

4)本发明的胫骨平台托在其平台托支撑部的底面、抵接假体的外表面以及填充假体的外表面上均形成有立体多孔结构层，从而能够有利于胫骨平台托在术后与人体骨质快速融合和固定，进而可更为有效地提高了患者术后的恢复效果。

5)在严重骨缺损情况下而造成的肌肉附着点缺损、关节囊损坏等问题而导致，本发明的胫骨平台托还能够通过立体多孔结构层提高其置换后的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的胫骨平台托的结构示意图，其中示出了胫骨平台托与人体胫骨的连接示意图；

图2为图1所示的平台托连接部的第一实施例的结构示意图；

图3为图2所示的平台托连接部的第一实施例的侧视图；

图4为图1所示的平台托连接部的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种胫骨平台托做进一步详细的描述。

图1至图4示出了根据本发明实施例的胫骨平台托100的结构。其中，图1示出了根据本发明实施例的胫骨平台托100与人体胫骨的连接示意图，图2示出了根据本发明实施例的胫骨平台托100的第一实施例的结构示意图，图4示出了根据本发明实施例的胫骨平台托100的第二实施例的结构示意图。如图1所示，该胫骨平台托100包括：用于与膝关节假体的衬垫相连的平台托支撑部1；形成在平台托支撑部1的底部的用于植入人体胫骨的髓腔内以与人体胫骨相连的平台托连接部2，结合图2和图4所示，平台托连接部2包括与平台托支撑部1的底面11相连且用于与人体胫骨的截骨面相抵接的抵接假体21，和与抵接假体21相连且沿远离平台托支撑部1延伸的填充假体22，填充假体22用于填充人体胫骨的骨缺损处；至少一个固定件3，固定件3用于穿过人体的胫骨与填充假体22相连，以将填充假体22固定在人体的胫骨上。

本发明实施例的胫骨平台托100在使用时，首先去除人体胫骨的患处骨质以形成胫骨髓腔，并对人体胫骨未受损的骨质表面做截骨处理以形成截骨平面。胫骨平台托100在植入时，将抵接假体21与人体胫骨的截骨平面相抵接，以使得健康骨质能够对抵接假体21进行支撑，同时将填充假体22植入胫骨髓腔内以填充人体胫骨的骨缺损处，固定件3穿过人体的胫骨与填充假体22相连，使得填充假体22与人体胫骨固定连接，从而完成本发明实施例的胫骨平台托100的植入。

通过上述设置，与现有技术相比，本发明实施例的胫骨平台托100具有以下几方面的优点：

1)本发明实施例的胫骨平台托100可通过对填充假体22进行定制化的加工，使其形状与人体胫骨的骨缺损处的形状一致，以使填充假体22能够更好的适应患者髓腔的直径及弯曲程度。这样，在胫骨平台托100植入时，可无需将患者的未受损的骨质进行去除，仅需去除受损骨质并将填充假体22填充骨缺损处即可完成胫骨平台托100的植入，从而使得患者可最大程度的保留人体的健康骨质，进而可有效地提高患者的膝关节的自身强度，使得患者在术后的运动功能更好；

2)仅去除受损骨质，而最大程度的保留人体的健康骨质，还可避免因去除的骨头过多而造成胫骨短缩的现象，从而可有效地避免造成患者的患侧比健侧有明显的短缩、功能实现受限等问题的发生；

3)本发明实施例的胫骨平台托100还通过固定件3将其与人体的胫骨固定连接，从而直接提高了胫骨平台托100在植入后固定的稳定性。

优选地，固定件3可通过位于填充假体22的一侧的胫骨与填充假体22进行连接。通过该设置，一方面，可缩短固定件3与填充假体22的连接距离，从而进一步地提高固定的稳定性；另一方面，可避免固定件3穿过未受损的骨质而对骨质造成的损伤，从而可有效地保证未受损的骨质的强度。

在如图1所述的优选地实施例中，胫骨平台托100还可包括形成在平台托支撑部1的底面11和/或形成在抵接假体21的外表面上和/或形成在填充假体22的外表面上的立体多孔结构层4(结合图3所示)。优选地，平台托支撑部1的底面11、抵接假体21的外表面以及填充假体22的外表面上均可形成有立体多孔结构层4。根据本发明，立体多孔结构层4可构造为由多条丝径和由多条丝径相互交错连接形成的多个孔隙，各孔隙相互连通，以使其结构能够与人体的骨小梁结构更为接近，从而可有效地提高成骨细胞的粘附、增值、分化的能力，有效地促进了人体骨质与立体多孔结构层4快速融合和固定。通过该设置，本发明实施例的胫骨平台托100，一方面在其平台托支撑部1的底面11、抵接假体21的外表面以及填充假体22的外表面上均形成有立体多孔结构层4，使得胫骨平台托100在与人体的胫骨相连后，骨质可快速自然地长入立体多孔结构层4的孔隙中这样，从而能够有利于胫骨平台托100在术后与人体骨质快速融合和固定，更为有效地提高了患者术后的恢复效果；另一方面，在严重骨缺损情况下而造成的肌肉附着点缺损、关节囊损坏等问题，本发明实施例的胫骨平台托100还能够通过立体多孔结构层4与骨质的更好融合直接提高其置换后的稳定性。

优选地，立体多孔结构层4的孔隙率范围可为50％至80％，孔径范围可为100μm至400μm。具有较高的孔隙率的立体多孔结构层4能够很好的诱导骨长入，而具有较小的孔径的立体多孔结构层4能够很好的诱导骨爬行。需要注意的是，由丝径形成的各孔隙的截面不是规则的圆形，其截面形状可以是各种形状，鉴于此，这里提到的各孔隙的“直径”应当理解为将各孔隙的截面等效为圆形时该圆形的直径。由于该截面等效为圆形的直径是按照截面的实际面积计算得出，因此所得的直径的数值为精确的数值。通过将由丝径相互交错连接形成的各孔隙相互连通，且将各孔隙的直径大小构造不一致，并对立体多孔结构层4的孔隙的直径和孔隙率的范围进行具体设置，使得立体多孔结构层4的结构能够与人体的骨小梁结构更为接近。

在如图2和图3所示的第一实施例中，抵接假体21的远离平台托支撑部1的一面可构造为第一平面211，填充假体22可包括垂直连接于第一平面211的竖直面221，和自竖直面221的远离第一平面211的一端延伸至平台托支撑部1的底面11的第一填充弧面222，第一填充弧面222与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。其中，第一平面211构造为与人体胫骨的截骨平面相匹配，以能够对胫骨平台托100提供更好地支撑，而通过对填充假体22的定制化加工形成的第一填充弧面222构造为与人体胫骨的骨缺损处的髓腔相贴合，以使得填充假体22能够有效地对骨缺损处进行填充。这里需要说明的是，由于平台托连接部2的可定制化，第一平面211也可形成为与截骨面相匹配的非平面，填充假体22的第一填充弧面222可构造为远离抵接假体21弯曲的弧面，也可构造为朝向抵接假体21弯曲的弧面，只需保证填充假体22能够有效地对人体胫骨的骨缺损处的填充即可。

在如图4所示的第二实施例中，抵接假体21的远离平台托支撑部1的一面可构造为第二平面212，填充假体22可包括与第二平面212成夹角连接的倾斜面223，和自倾斜面223的远离第二平面212的一端延伸至平台托支撑部1的底面11的第二填充弧面224，第二填充弧面224与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。其中，第二平面212构造为与人体胫骨的截骨平面相匹配，以能够对胫骨平台托100提供更好地支撑，而通过对填充假体22的定制化加工形成的第二填充弧面224构造为与人体胫骨的骨缺损处的髓腔相贴合，以使得填充假体22能够有效地对骨缺损处进行填充。这里需要说明的是，由于平台托连接部2的可定制化，第二平面212也可形成为与截骨面相匹配的非平面，填充假体22的第二填充弧面224可构造为远离抵接假体21弯曲的弧面，也可构造为朝向抵接假体21弯曲的弧面，只需保证填充假体22能够有效地对人体胫骨的骨缺损处的填充即可。

在如图1至图4所示的优选地实施例中，平台托连接部2还可包括自填充假体22的远离抵接假体21的一端沿远离抵接假体21的方向延伸的延长假体23，延长假体23的表面上可形成有立体多孔结构层4。通过该设置，一方面，形成的延长假体23不仅可便于胫骨平台托100植入人体的胫骨髓腔，还使得胫骨平台托100与人体胫骨的连接更为稳定；另一方面，延长假体23的表面上形成的立体多孔结构层4还能够使得骨质与延长假体23更好的融合，从而可进一步地提高胫骨平台托100与人体胫骨连接的固定效果。

在如图1所示的优选地实施例中，固定件3可包括至少两个骨钉31，平台连接部2上可包括形成在填充假体22和/或延长假体23上的与骨钉31形成螺纹连接的螺纹孔(图中未示出)，骨钉31的表面和/或螺纹孔的内表面上可形成有立体多孔结构层4。优选地，平台连接部2上可包括形成在填充假体22和延长假体23上的螺纹孔，这样，骨钉31可根据具体的固定需求，同时与填充假体22连接以将平台连接部2与人体胫骨相连，或同时与延长假体23连接以将平台连接部2与人体胫骨相连，或分别与填充假体22和延长假体23连接以将平台连接部2与人体胫骨相连，从而使得平台连接部2与人体胫骨的连接方式更为灵活，以进一步提高平台连接部2与人体胫骨的固定效果。还优选地，骨钉31的外表面和螺纹孔的内表面上形成有立体多孔结构层4，这样，一方面，结合上文可知，立体多孔结构层4可有效地促进与骨质的融合，骨质能够通过骨钉31与螺纹孔的连接处的立体多孔结构层4的孔隙实现分化、再生，从而使骨钉31与螺纹孔的连接处能够与骨组织融合，进而能够更好的提高二者的连接强度，大大的降低二者之间的微动；另一方面，还有利于增大骨钉31与螺纹孔相配合的表面的摩擦力，从而能够有效的提高骨钉31与螺纹孔的连接强度，以避免骨钉31的脱出。

在一个优选地实施方式中，螺纹孔的轴线可成夹角设置，以使得骨钉31在与螺纹孔螺纹连接后形成夹角。通过该设置，一方面，可使得骨钉31与第一填充弧面222和第二填充弧面224的弧形面形成更好的配合，从而有效地提高骨钉31与螺纹孔的连接强度，避免骨钉31松脱而脱落的现象发生；另一方面，成夹角设置的骨钉31能够使填充假体22受到多个方向上的剪切应力，从而能够有效的降低胫骨平台托100相对于胫骨的微动的风险。

在一个优选地实施方式中，平台托支撑部1的与平台托连接部2相连的一面上形成有凹槽(图中未示出)，凹槽内填充有立体多孔结构层4。优选地，凹槽的深度范围可为1.5mm至2mm，凹槽内填充的立体多孔结构层4的厚度范围可为1.5mm至2mm。进一步优选地，凹槽的深度与凹槽内填充的立体多孔结构层4的厚度相同。通过该设置，使得本发明实施例的胫骨平台托100能够更为便利的应用于胫骨平台托100的翻修置换。具体的，本发明实施例的胫骨平台托100在应用于胫骨平台托100的翻修置换时，可将平台托连接部2进行定制化的加工，而平台托支撑部1的部分可构造为与现有的平台托支撑部的形状和结构相同，通过将凹槽的深度与凹槽内填充的立体多孔结构层4的厚度相同，使得形成在平台托支撑部1的底面11上的立体多孔结构层4的厚度不影响平台托支撑部1的整体厚度，从而使平台托支撑部1可与待置换的平台托支撑部的结构更为匹配。而形成的立体多孔结构层4又能够与骨质更好的融合，从而还能够提高平台托支撑部1在置换后的稳定性。

在一个优选地实施方式中，立体多孔结构层4可由激光熔覆技术加工而成。激光熔覆技术是指在平台托支撑部1的底面11、抵接假体21的外表面上以及填充假体22的外表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和平台托支撑部1、抵接假体21以及填充假体22的表面的薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与平台托支撑部1、抵接假体21以及填充假体22的材料成冶金结合的表面涂层的工艺方法。通过该方法加工而成的立体多孔结构层4一方面可有效地保证平台托支撑部1、抵接假体21以及填充假体22的自身强度，从而能够有效地保证本发明实施例的胫骨平台托100在植入人体后的稳定性，另一方面，立体多孔结构层4的材料可选择的种类也更为多样，从而可与人体的患处更为匹配，提高了本发明实施例的胫骨平台托100的适用性。

优选地，立体多孔结构层4的材料可以是钛合金、纯钛或钽金属等。优选地，立体多孔结构层4可由钛合金材料制成，优选由Ti6Al4V制成。

本发明还提出了一种膝关节假体，包括上述胫骨平台托100。通过上文的记载可知，应用上述胫骨平台托100的膝关节假体无需将患者的未受损的骨质进行去除，仅需将填充假体22填充人体胫骨的骨缺损处即可完成胫骨平台托100的植入，从而使得患者可最大程度的保留人体的健康骨质，进而可有效地提高患者的膝关节的自身强度，使得患者在术后的运动功能更好；最大程度的保留人体的健康骨质还可避免在植入假体的过程中，因去除的骨头过多而造成胫骨短缩的现象，从而可有效地避免造成患者的患侧比健侧有明显的短缩、功能实现受限等问题的发生；此外，本发明实施例的胫骨平台托100还通过固定件3将其与人体的胫骨固定连接，同时在平台托支撑部1的底面11、抵接假体21的外表面以及填充假体22的外表面上均形成有立体多孔结构层4，从而直接提高了胫骨平台托100在植入后固定的稳定性。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种胫骨平台托，其特征在于，包括：

用于与膝关节假体的衬垫相连的平台托支撑部；

形成在所述平台托支撑部的底部的用于植入人体胫骨的髓腔内以与人体胫骨相连的平台托连接部，所述平台托连接部包括与所述平台托支撑部的底面相连且用于与人体胫骨的截骨面相抵接的抵接假体，和与所述抵接假体相连且沿远离所述平台托支撑部延伸的填充假体，所述填充假体用于填充人体胫骨的骨缺损处；

至少一个固定件，所述固定件用于穿过人体的胫骨与所述填充假体相连，以将所述填充假体固定在人体的胫骨上。

2.根据权利要求1所述的胫骨平台托，其特征在于，所述胫骨平台托还包括形成在所述平台托支撑部的底面和/或形成在所述抵接假体的外表面上和/或形成在填充假体的外表面上的立体多孔结构层。

3.根据权利要求2所述的胫骨平台托，其特征在于，所述抵接假体的远离所述平台托支撑部的一面构造为第一平面，所述填充假体包括垂直连接于所述第一平面的竖直面，和自所述竖直面的远离所述第一平面的一端延伸至所述平台托支撑部的底面的第一填充弧面，所述第一填充弧面与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。

4.根据权利要求2所述的胫骨平台托，其特征在于，所述抵接假体的远离所述平台托支撑部的一面构造为第二平面，所述填充假体包括与所述第二平面成夹角连接的倾斜面，和自所述倾斜面的远离所述第二平面的一端延伸至所述平台托支撑部的底面的第二填充弧面，所述第二填充弧面与人体胫骨的骨缺损处的形状相匹配。

5.根据权利要求3或4所述的胫骨平台托，其特征在于，所述平台托连接部还包括自所述填充假体的远离所述抵接假体的一端沿远离所述抵接假体的方向延伸的延长假体，所述延长假体的表面上形成有所述立体多孔结构层。

6.根据权利要求5所述的胫骨平台托，其特征在于，所述固定件包括至少两个骨钉，所述平台连接部上包括形成在所述填充假体和/或所述延长假体上的与所述骨钉形成螺纹连接的螺纹孔，所述骨钉的表面和/或所述螺纹孔的内表面上形成有所述立体多孔结构层。

7.根据权利要求6所述的胫骨平台托，其特征在于，所述螺纹孔的轴线成夹角设置。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的胫骨平台托，其特征在于，所述平台托支撑部的与所述平台托连接部相连的一面上形成有凹槽，所述凹槽内填充有立体多孔结构层。

9.根据权利要求8所述的胫骨平台托，其特征在于，所述立体多孔结构层由激光熔覆技术加工而成。

10.一种膝关节假体，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的胫骨平台托。

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