阅读说明：本技术 膝关节假体及其膝关节衬垫系统 (Knee joint prosthesis and knee joint gasket system thereof ) 是由 石杜芳 陈夕辉 黄朋 李健 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种膝关节假体及其膝关节衬垫系统,膝关节衬垫系统包括半月板及胫骨平台,还包括弹性结构；所述半月板与所述胫骨平台之间形成用于容纳所述弹性结构的容纳腔；所述弹性结构包括能够沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动的流动部,所述流动部为流体介质或流固体介质。本发明系统提供的膝关节衬垫系统,可以在生理活动下达到平衡状态。即,可以有效解决膝关节内外侧压力平衡和软组织平衡的难题,同时可以承受冲击载荷,达到更佳趋近自然膝关节的效果。(The invention discloses a knee joint prosthesis and a knee joint gasket system thereof, wherein the knee joint gasket system comprises a meniscus, a tibial plateau and an elastic structure; a containing cavity for containing the elastic structure is formed between the meniscus and the tibial plateau; the elastic structure comprises a flowing part which can move along the directions of the inner side and the outer side of the knee joint, and the flowing part is a fluid medium or a flowing solid medium. The knee joint gasket system provided by the system can reach a balanced state under physiological activities. Namely, the problems of pressure balance inside and outside the knee joint and soft tissue balance can be effectively solved, and simultaneously, the impact load can be borne, and the effect of approaching the natural knee joint is better achieved.)

膝关节假体及其膝关节衬垫系统

技术领域

本发明涉及膝关节内植入物技术领域，特别涉及一种膝关节假体及其膝关节衬垫系统。

背景技术

全膝关节置换术始于1970年代，目前已发展成为一项常规手术，其主要用于恢复下肢力线、以及实现膝关节内外侧压力平衡及周围软组织张力平衡。得益于截骨等手术工具的改善及导航技术的发展，下肢力线的恢复已能够得到精确处理，但软组织平衡问题还只能依赖于医生的手术经验。

近年来，虽然已有公司推出术中膝关节力反馈衬垫，但由于费用高昂还未能被广泛接受；且术中平躺***的平衡状态不一定代表术后生理活动下也能达到平衡状态，其术后恢复效果也有待评估。

因此，如何在生理活动下达到平衡状态，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种膝关节衬垫系统，可以在生理活动下达到平衡状态。本发明还提供了一种膝关节假体。

本发明实施例提供一种膝关节衬垫系统，包括半月板及胫骨平台，还包括弹性结构；所述半月板与所述胫骨平台之间形成用于容纳所述弹性结构的容纳腔；

所述弹性结构包括能够沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动的流动部，所述流动部为流体介质或流固体介质。

一种膝关节假体，包括股骨髁及髌骨，还包括如上述任一项所述的膝关节衬垫系统；

所述股骨髁设置于所述膝关节衬垫系统的半月板上。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的膝关节衬垫系统及膝关节假体，通过在半月板与胫骨平台之间设置弹性结构，实现减震及弹性支撑作用。并且，由于流动部能够延膝关节的内侧及其外侧的方向移动，因此，在生理活动下，能够通过膝关节的内侧及其外侧的受力不同调整流动部并使其沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动，进而能够实现自动平衡内外侧膝关节压力和软组织张力的作用。弹性结构包括流动部，流动部能够沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动，使膝关节衬垫系统在人体静载荷下表现出粘弹性特征，在受冲击载荷下(如跳跃)表现出超弹性特征，从而完全模仿出人体膝关节软骨和半月板的功能，具备平衡两侧关节压力和软组织张力的功能。本发明系统提供的膝关节衬垫系统，可以在生理活动下达到平衡状态。即，可以有效解决膝关节内外侧压力平衡和软组织平衡的难题，同时可以承受冲击载荷，达到更佳趋近自然膝关节的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的主视示意图；

图2为沿图1中A-A面的剖切示意图；

图3为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的局部结构放大图；

图4为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的第一种内隔囊的结构示意图；

图5为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的第二种内隔囊的结构示意图；

图6为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的第三种内隔囊的结构示意图；

图7为本发明实施例中的膝关节衬垫系统的安装结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种膝关节衬垫系统，以在生理活动下达到平衡状态。本发明还提供了一种膝关节假体。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1及图2所示，本发明实施例提供了一种膝关节衬垫系统，包括半月板1、弹性结构2及胫骨平台3。半月板1与胫骨平台3之间形成用于容纳弹性结构2的容纳腔；弹性结构2包括能够沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动的流动部，流动部为流体介质或流固体介质。

本发明实施例提供的膝关节衬垫系统，通过在半月板1与胫骨平台3之间设置弹性结构2，实现减震及弹性支撑作用。并且，由于流动部能够延膝关节的内侧及其外侧的方向移动，因此，在生理活动下，能够通过膝关节的内侧及其外侧的受力不同调整流动部并使其沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动，进而能够实现自动平衡内外侧膝关节压力和软组织张力的作用。弹性结构2包括流动部，流动部能够沿膝关节的内侧及其外侧的方向移动，使膝关节衬垫系统在人体静载荷下表现出粘弹性特征，在受冲击载荷下(如跳跃)表现出超弹性特征，从而完全模仿出人体膝关节软骨和半月板的功能，具备平衡两侧关节压力和软组织张力的功能。本发明系统提供的膝关节衬垫系统，可以在生理活动下达到平衡状态。即，可以有效解决膝关节内外侧压力平衡和软组织平衡的难题，同时可以承受冲击载荷，达到更佳趋近自然膝关节的效果。

需要说明的是，可以依据上述膝关节衬垫系统的原理，在小关节、踝关节和脊柱人工椎间盘设置衬垫系统。以脊柱人工椎间盘为例，脊柱人工椎间盘衬垫系统包括多节脊柱及弹性结构2。相邻两节脊柱之间形成用于容纳弹性结构2的容纳腔；弹性结构2包括能够沿椎间盘的两侧方向移动的流动部，流动部为流体介质或流固体介质。椎间盘的两侧方向为脊柱人工椎间盘安装于人体内后人体的两侧方向。也可以使流动部能够沿椎间盘的两侧方向移动的同时，也可以沿椎间盘的前后方向移动。椎间盘的前后方向为脊柱人工椎间盘安装于人体内后人体的前后方向。

其中，流体介质可以为气体或液体，气体可以为空气或惰性气体等，液体可以为纯净水、生理盐水或关节液等。流固体介质可以为硅胶、凝胶或椎间盘髓核类似物等。

本实施例中，弹性结构2还包括内阁囊；流动部位于内阁囊内。通过上述设置，有效避免了流动部外溢的情况。即，流动部包裹于内阁囊内，内阁囊的外部形状依据其内部的流动部流动而改变，从而实现了弹性结构2的结构调节。

进一步地，内隔囊为渗透膜，流动部为流体介质；内隔囊在静载受力时缓慢释放出内在的流体介质；并且在静载去除时吸收***流体介质。即，作为流体介质的流动部可以通过上述渗透膜。通过内隔囊在静载受力时缓慢释放出内在的流体介质，从而表现出粘弹性特征，通过内隔囊在静载去除时吸收***流体介质，从而恢复至变形前的状态，进一步提高了在生理活动下的平衡状态。

也可以将内隔囊设置为非渗透膜，通过采用柔软材料制作内隔囊，即可使得内隔囊的外部形状依据流动部的流动状态而变形。

其中，内隔囊可以采用不具有弹性的柔软材料制作，使其外部形状完全依据流动部的流动状态而定。通过膝关节的内侧及其外侧的受力不同调整流动部，对内隔囊的形状进行调整。

内隔囊也可以采用具有弹性的柔性材料制作，使得内隔囊的外部形状依据流动部的流动状态及内隔囊的弹性力而定。通过膝关节的内侧及其外侧的受力不同调整流动部，并且，内隔囊对流动部具有一定的弹性约束力，综合作用下实现对内隔囊的形状进行调整。

在其中一些实施例中，内隔囊的数量为两个，分别为内侧内隔囊及外侧内隔囊；内侧内隔囊设置于膝关节的内侧，外侧内隔囊设置于膝关节的外侧。当然，也可以设置三个以上的内隔囊，使得多个内隔囊沿膝关节的内侧到膝关节的外侧的方向。

可以使两个内隔囊之间相互连通。如图4所示，在本实施例中，两个内隔囊2A之间相互连通，其中，连通的通道面积可以依据流动部的具体类型及需求调节两个内隔囊2A之间连通的通道面积。即，流动部(流体或流固体)可以在压力作用下在两个内隔囊2A之间自由流动或变形，从而实现压力的传递和平衡。

也可以使两个内隔囊之间相互独立。如图6所示，在本实施例中，两个内隔囊2C相互独立，确保了对膝关节的内侧及膝关节的外侧的分别支撑作用。其中，两个内隔囊2C之间的连接位置位于内隔囊2C靠近胫骨平台3的一侧，以便于安装及稳定性。当然，也可以使两个内隔囊2C之间的连接位置位于内隔囊2C靠近半月板1的一侧或内隔囊2C的高度方向的中间。其中，内隔囊2C的高度方向为半月板1与胫骨平台3的排列方向。

由于一般情况下膝关节的内侧受力大于膝关节的外侧受力，因此，优选地，内侧内隔囊的抗压强度大于外侧内隔囊的抗压强度。相对于外侧内隔囊，提高了内侧内隔囊的抗压强度，以便于适应人体使用。

并且，内侧内隔囊的弹性大于外侧内隔囊的弹性。通过上述设置，以便于提高内侧内隔囊的弹性恢复效果，提高人体使用舒适性。

更进一步地，内侧内隔囊的高度大于外侧内隔囊的高度。其中，内侧内隔囊与外侧内隔囊的高度差在合理范围之内。

在另一种实施例中，内侧内隔囊与外侧内隔囊相同。通过上述设置，方便了加工操作。

还可以使内隔囊的数量为一个，并且，内隔囊沿膝关节的内侧与其外侧的排列方向延伸布置。如图5所示，内隔囊2B为长条形内隔囊，以便于使其延伸方向沿膝关节的内侧与其外侧的排列方向布置。

同上，由于一般情况下膝关节的内侧受力大于膝关节的外侧受力，因此，内隔囊靠近膝关节内侧的部分的高度大于内隔囊靠近膝关节外侧的部分的高度。

出于加工方便的考虑，沿内隔囊的延伸方向的截面相同。

为了限制弹性结构2的弹性形变，半月板1与胫骨平台3之间形成用于容纳弹性结构2的容纳腔。通过设置容纳腔，也可提高了弹性结构2在半月板1与胫骨平台3之间的设置稳定性。

本实施例中，容纳腔为封闭腔体。为了方便加工，流动部直接设置于容纳腔内。

也可以使容纳腔为封闭腔体，即，半月板1与胫骨平台2相对组装后，形成的容纳腔完全封闭。弹性结构2还包括内阁囊流动部位于内阁囊内，内阁囊设置于容纳腔内。其中，内阁囊的任意一处外壁均受到容纳腔的限制。

也可以使容纳腔为半封闭腔体，即，半月板1与胫骨平台2相对组装后，形成的容纳腔部分封闭，但容纳腔也具有与外部连通的开口结构；弹性结构2还包括内阁囊流动部位于内阁囊内，内阁囊设置于容纳腔内。其中，内阁囊受到容纳腔的封闭部分限制。

还可以使容纳腔为半封闭腔体，即，半月板1与胫骨平台2相对组装后，形成的容纳腔部分封闭，但容纳腔也具有与外部连通的开口结构；流动部为流固体介质，流动部直接设置于容纳腔内。流固体介质受到容纳腔的封闭部分限制。

为了防止半月板1与胫骨平台3相互远离而使得弹性结构2脱出，半月板1与胫骨平台3中的一个部件上设置有卡勾，半月板1与胫骨平台3中的另一个部件设置有与卡勾相配合的卡槽；容纳腔位于卡勾与卡槽形成的卡扣结构4中间。即，在容纳腔的四周，设置有卡勾与卡槽形成的卡扣结构4。

为了减小对弹性结构2的约束力，卡槽的高度大于卡勾配合部的高度，卡勾配合部为卡勾伸入卡槽内的部分；卡槽的高度方向及卡勾配合部的高度方向为半月板1与胫骨平台3的排列方向。

出于方便安装的考虑，卡扣结构4的数量为两个且分别位于半月板1及胫骨平台3的前侧及后侧。其中，半月板1及胫骨平台3的前侧为膝关节衬垫系统位于人体内后朝向人体身前的一侧；半月板1及胫骨平台3的后侧为膝关节衬垫系统位于人体内后朝向人体身后的一侧。

如图7所示，在手术实施过程中，可以先将弹性结构2(内阁囊)装入半月板1底部(半月板1朝向胫骨平台3的部位)的半封闭的腔体内，然后将半月板1的前侧卡勾安装至已固定于胫骨的胫骨平台3内，使其与胫骨平台3的前侧卡槽配合；再通过器械敲击使半月板1的后侧卡扣与胫骨平台3的后侧卡槽锁定配合，从而达到稳定的固定效果。

本发明实施例还提供了一种膝关节假体，包括股骨髁5及髌骨6，还包括如上述任一种膝关节衬垫系统；股骨髁5设置于膝关节衬垫系统的半月板上。本发明实施例提供的膝关节假体，具有与上述膝关节衬垫系统同样地技术效果，在此不再一一累述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。