利用陶瓷对陶瓷摩擦扭矩和移动陶瓷板的全膝假体制造技术

本发明专利技术涉及一种待植入人类患者中的全膝假体，所述假体包含具有纵轴(L')的股骨元件(1)、具有纵轴(L)的胫骨坪(3)以及移动板(2)，所述移动板(2)插入所述股骨元件(1)与所述胫骨坪(3)之间以通过其形成两个关节，其中：a.股骨元件(1)与移动板(2)相互摩擦的表面以及胫骨坪(3)与移动板(2)相互摩擦的表面完全由同一种块状陶瓷材料构成；以及b.移动板(2)包含两个髁碗(21)，且股骨元件(1)包含两个骨节(11)，所述骨节(11)和所述髁碗(21)各自包含彼此间隔开的相互摩擦表面，当所述股骨元件与所述胫骨坪的纵轴(L，L')形成0°到75°的角度时，所述表面间隔的距离在10μm到60μm之间。

Full knee prosthesis with ceramic friction torque and moving ceramic plate

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u5f85\u690d\u5165\u4eba\u7c7b\u60a3\u8005\u4e2d\u7684\u5168\u819d\u5047\u4f53\uff0c\u6240\u8ff0\u5047\u4f53\u5305\u542b\u5177\u6709\u7eb5\u8f74(L')\u7684\u80a1\u9aa8\u5143\u4ef6(1)\u3001\u5177\u6709\u7eb5\u8f74(L)\u7684\u80eb\u9aa8\u576a(3)\u4ee5\u53ca\u79fb\u52a8\u677f(2)\uff0c\u6240\u8ff0\u79fb\u52a8\u677f(2)\u63d2\u5165\u6240\u8ff0\u80a1\u9aa8\u5143\u4ef6(1)\u4e0e\u6240\u8ff0\u80eb\u9aa8\u576a(3)\u4e4b\u95f4\u4ee5\u901a\u8fc7\u5176\u5f62\u6210\u4e24\u4e2a\u5173\u8282\uff0c\u5176\u4e2d\uff1aa.\u80a1\u9aa8\u5143\u4ef6(1)\u4e0e\u79fb\u52a8\u677f(2)\u76f8\u4e92\u6469\u64e6\u7684\u8868\u9762\u4ee5\u53ca\u80eb\u9aa8\u576a(3)\u4e0e\u79fb\u52a8\u677f(2)\u76f8\u4e92\u6469\u64e6\u7684\u8868\u9762\u5b8c\u5168\u7531\u540c\u4e00\u79cd\u5757\u72b6\u9676\u74f7\u6750\u6599\u6784\u6210\uff1b\u4ee5\u53cab.\u79fb\u52a8\u677f(2)\u5305\u542b\u4e24\u4e2a\u9ac1\u7897(21)\uff0c\u4e14\u80a1\u9aa8\u5143\u4ef6(1)\u5305\u542b\u4e24\u4e2a\u9aa8\u8282(11)\uff0c\u6240\u8ff0\u9aa8\u8282(11)\u548c\u6240\u8ff0\u9ac1\u7897(21)\u5404\u81ea\u5305\u542b\u5f7c\u6b64\u95f4\u9694\u5f00\u7684\u76f8\u4e92\u6469\u64e6\u8868\u9762\uff0c\u5f53\u6240\u8ff0\u80a1\u9aa8\u5143\u4ef6\u4e0e\u6240\u8ff0\u80eb\u9aa8\u576a\u7684\u7eb5\u8f74(L\uff0cL')\u5f62\u62100\u00b0\u523075\u00b0\u7684\u89d2\u5ea6\u65f6\uff0c\u6240\u8ff0\u8868\u9762\u95f4\u9694\u7684\u8ddd\u79bb\u572810\u03bcm\u523060\u03bcm\u4e4b\u95f4\u3002

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用陶瓷对陶瓷摩擦扭矩和移动陶瓷板的全膝假体
本专利技术的领域是关节假体的领域。更具体地说，本专利技术涉及由陶瓷制成的全膝假体，其包含移动陶瓷板，以置换患者膝关节。
技术介绍
现有技术膝关节置换术是一种常见的外科程序。据估计，2011年，美国植入的假体有约650,000个假体且法国植入的假体有80,000个。膝假体可以是整体或部分：单髁、整体且然后铰合的膝假体或雪橇膝假体。滑动(或雪橇)假体包含分别附接到股骨和胫骨的成型肢端的股骨髁元件和胫骨底板。大部分植入假体是所谓的“滑动”假体。这些滑动假体包含由金属或陶瓷制成的股骨部分和由聚乙烯制成的胫骨部分，所述胫骨部分通常嵌入由金属制成的胫骨底板中。这些假体中有些具有可以在胫骨坪上移动的由聚乙烯制成的移动板。移动板的理论优点在于，当移动板不仅以旋转方式移动，而且从前向后移动(“牵引式”移动)时(所述移动板在如同弯液面的胫骨表面上移动)，其通过实现摩擦表面的更连贯适应和改善膝弯曲状态来减少聚乙烯的磨损。这些滑动假体不置换膝的十字形韧带且必须完美地植入以符合膝表面和解剖轴的天然架构。某些假体保留后十字形韧带，而其它假体则不保留。于是存在中心盖子，阻止胫骨向后脱落。迄今为止，全假体是由金属和聚乙烯制成。根据这种技术，股骨和胫骨底板是由金属材料制成，而胫骨底板上固定地或可移动地安装有聚乙烯垫。其它实施例是由安装于胫骨底板上的股骨基底组成，所述股骨基底由陶瓷制成、与聚乙烯板协同作用，所述胫骨底板由陶瓷或金属制成。当所设计的假体具有移动板时，可以利用固定到胫骨的金属容器的形状来限制移动板的移动性，所述金属容器的形状仅允许发生旋转移动；或者可以利用中心乳头状突起来限制移动板的移动性，根据移动板中的下部空腔设计形状，所述中心乳头状突起允许发生旋转和牵引式移动。然而，这些材料不能用于设计稳固性足以允许患者恢复正常身体活动的关节假体：尽管膝假体容易恢复无痛行走，但是患者在长时间行走期间或当走上或走下楼梯时，通常感觉有些不适。此外，奔跑或任何其它大的身体活动仍被禁止。现在，患者的平均年龄显著下降。许多外科手术确实是年轻人或专业活动人士的运动相关或工作相关事故而引起。因此，让人们必须放弃任何形式的身体活动或甚至其专业活动是困难的且特别令人受挫。另外，这些假体在前10年结束时的失效率当前是10％。在较年轻患者当中，所述失效率上升到25％。假体的失效意味着必须对患者再进行手术以便置换他的假体。现在，这些反复进行的外科手术一方面需要患者忍受大量痛苦，且另一方面需要健康保险系统付出可观的成本。对于疗养院和医院来说，他们也代表着一种法律风险。然而，这些失效的主要起因主要在于构成摩擦扭矩的聚乙烯的耗损。在机械应力下，磨损颗粒的释放导致炎症反应，造成关节积液以及产生关节周再吸收的肉芽肿。已经观察到在靠近假体的股骨和/或胫骨的那些部分中存在骨质溶解，这可能导致严重的骨质流失。这种骨质溶解还会引起假体松开。当磨损非常大时，可能会裸露出金属部件，通过毒性金属颗粒的产生而引起大规模排斥反应(金属粉末沉积症)。已知的文献WO-2011/003621-A1具体描述了部分陶瓷膝假体以及用于这些假体的耐磨损装置。然而，根据这种技术的假体迄今为止尚未出现在市场上。出现这种情况的原因如下。首先，根据所述文献的假体包含金属棒，胫骨底板固定到所述金属棒。这导致金属存在较大的磨损。金属磨损导致体内形成金属碎片。生物体通过产生炎症反应来产生针对这些金属颗粒的反应，如针对聚乙烯颗粒所述。另外，陶瓷部件固定到金属棒产生了问题：在实践中，这种类型的元件很难以在不引起陶瓷碎裂的情况下固定。此外，文献WO2011/003621A1没有描述这些部件的固定方法。另外，虽然所述移动板是由陶瓷制成，但是移动板中心的宽椭圆形孔口由于这种形状的孔口和其尺寸使得陶瓷变脆而在实践中不可能通过使用块状陶瓷的材料制造。类似地，陶瓷板中制成的孔口对挡块18产生了影响，以致诱发陶瓷板过早断裂(如果这种板是由块状陶瓷制成)。抵消这些缺陷的一种解决方案是提出经陶瓷涂覆的金属部件。然而，金属表面上的精细陶瓷层易耗损且可能会裸露出金属，引起上文提及的炎症反应。这种做法久未表明任何种类的优越性。因此，必需设计全膝假体，其更耐磨损，以便所产生的磨损颗粒不引起炎症反应，从而允许患者恢复正常生活。还希望假体或其碎片应该使得致密纤维组织能够以韧带发挥作用的方式稳定膝。
技术实现思路
本专利技术尤其旨在克服现有技术的这些缺陷。更具体地说，在至少一个实施例中，本专利技术的目标是提供一种比现用假体更耐久的膝假体。在至少一个实施例中，本专利技术的另一目标是建构一种假体，这种假体允许患者恢复正常身体活动。在至少一个实施例中，本专利技术的又另一个目标是提出一种限制炎症反应的假体。在至少一个实施例中，本专利技术的又另一个目标是提出一种假体，其允许更耐受的纤维组织再形成，且通过在机械应力下重塑纤维结构来发挥膝韧带的天然作用。在至少一个实施例中，本专利技术的又另一个目标是提出一种假体，其中的关节或关节表面(相互摩擦的表面)在承载区域中的吻合改善。在至少一个实施例中，本专利技术的又另一个目标是提出一种假体，相较于已知的膝假体，其能够实现更大幅度的运动。这些目标以及上文应呈现的其它目标是借助于旨在植入人类患者中的全膝假体实现，所述假体包含具有纵轴的股骨元件、具有纵轴和移动板的胫骨坪，所述移动板插入股骨元件与胫骨坪之间以通过其形成两个关节，其中：a.股骨元件与移动板相互摩擦的表面以及胫骨坪与移动板相互摩擦的表面完全由同一种块状陶瓷材料构成；以及b.移动板包含两个髁碗，且股骨元件包含两个骨节，所述骨节和所述髁碗各自包含彼此间隔开的相互摩擦表面，当所述股骨元件和所述胫骨坪的纵轴形成0°到75°的角度时，所述表面间隔的距离小于100μm。这种距离能够使相互摩擦的表面之间、尤其在承载区域中实现完美的吻合(例如在静态站立姿势时或在移动时)。在本专利技术的以下说明中，股骨元件的纵轴与其中将植入假体的患者的股骨的轴基本上一致。类似地，胫骨坪的纵轴与接受假体的患者的胫骨的纵轴基本上一致。术语“基本上一致”理解成意味着两个参考轴彼此形成的角度小于5°，替代性地小于2°且再次替代性地小于1°，且再次替代性地等于0°的角度。因此，根据本专利技术的假体沿着具有吻合表面的两个关节包含由块状氧化铝陶瓷制成的旨在彼此相对铰合的三个陶瓷元件。股骨元件套入股骨的所制备远侧肢端且再现了滑车的形状。因此需要具有右股骨元件和左股骨元件。胫骨坪锚定于为了接收其而制备的胫骨的上肢中。最后，使移动板定位于股骨元件与胫骨坪之间以形成关节。本专利技术因此依赖于一种完全新颖的原始方法来设计双髁全膝假体，其中与形成其的元件接触的所有表面是由相同的陶瓷材料制成。这有利于减少磨损碎片的数量，原因是所述部件与两个不同关节的设计使得所述表面之间在膝的所有弯曲度下可以保持紧密接触，这是减少碎片形成数量的主要因素。在承载区域与弯曲区域中均获得了这种接触或吻合。不同于现有假体(其包含由金属或陶瓷制成的股骨元件，所述股骨元件与由聚乙烯制成的固定或移动板接触)，根据本专利技术的假体包含由与股骨元件相同的块状陶瓷材料制成的移动板。根据本专利技术，股骨元件、移动板和胫骨坪完全由同一种陶瓷材料构成。换句话说，股骨元件、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种待植入人类患者中的全膝假体，所述假体包含具有纵轴(L')的股骨元件(1)、具有纵轴(L)的胫骨坪(3)以及移动板(2)，所述移动板(2)插入所述股骨元件(1)与所述胫骨坪(3)之间以通过其形成两个关节，其中：a.所述股骨元件(1)与所述移动板(2)相互摩擦的表面以及所述胫骨坪(3)与所述移动板(2)相互摩擦的表面完全由同一种块状陶瓷材料构成；以及b.所述移动板(2)包含两个髁碗(21)，且所述股骨元件(1)包含两个骨节(11)，所述骨节(11)和所述髁碗(21)各自包含彼此间隔开的相互摩擦表面，当所述股骨元件与所述胫骨坪的所述纵轴(L，L')形成0°到75°的角度时，所述表面间隔的距离小于100μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.05 FR 15509081.一种待植入人类患者中的全膝假体，所述假体包含具有纵轴(L')的股骨元件(1)、具有纵轴(L)的胫骨坪(3)以及移动板(2)，所述移动板(2)插入所述股骨元件(1)与所述胫骨坪(3)之间以通过其形成两个关节，其中：a.所述股骨元件(1)与所述移动板(2)相互摩擦的表面以及所述胫骨坪(3)与所述移动板(2)相互摩擦的表面完全由同一种块状陶瓷材料构成；以及b.所述移动板(2)包含两个髁碗(21)，且所述股骨元件(1)包含两个骨节(11)，所述骨节(11)和所述髁碗(21)各自包含彼此间隔开的相互摩擦表面，当所述股骨元件与所述胫骨坪的所述纵轴(L，L')形成0°到75°的角度时，所述表面间隔的距离小于100μm。2.根据任一个上述权利要求所述的假体，其中当所述股骨元件和所述胫骨坪的所述纵轴(L，L')形成0°到60°的角度时，所述髁碗(21)和所述骨节(11)彼此间隔的距离小于100μm。3.根据任一个上述权利要求所述的假体，其中所述股骨元件(1)和所述胫骨坪(3)相对于彼此可在0°到135°的弯曲角度范围内旋转移动。4.根据任一个上述权利要求所述的假体，其中所述骨节(11)和所述髁碗(21)的相互摩擦表面是通过旋转所产生的具有相同半径R的圆柱形部分。5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的假体，其中所述骨节(11)与所述髁碗(21)相互摩擦的所述表面是具有相同半径R的球形部分。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛朗·赛得尔，
申请(专利权)人：巴黎公共援助医院，
类型：发明
国别省市：法国,FR