【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于解剖学关节的承受外部负荷的牵张/分开装置。在一个优选实施例中，解剖学关节为膝关节。更具体地，本专利技术涉及一种承受外部负荷的牵张装置，其可以定位成在提供膝关节的正常运动的同时使膝关节解除负荷，并且可以被调节成牵张膝关节软骨并完全解除膝关节软骨的负荷。本专利技术旨在特别但非排他地用于治疗骨关节炎(oa)、局灶性软骨缺损以及治疗膝关节内部发生的骨折。
技术介绍
1、膝关节会遭受多种类型的外伤和病理状况，其导致软组织破裂、脱位、骨折、软骨侵蚀或感染。当前的治疗方法通常是休息、支撑、铸造、内部固定、外部固定、韧带重建、假体置换或以上方法的组合。
2、已经发现固定并不令人满意，因为它会减少关节的后续运动，有时是永久的。固定和移动都会对软组织的修复产生不利影响，除非在愈合发生之前防止运动过度拉伸组织。
3、外部联动装置不会受到上述缺点的困扰，但在过去并不令人满意，因为它们仅提供近似的运动，且与膝关节内部结构的更严格的运动要求不相容。因此，允许膝盖的生理运动并且平行地提供膝关节的解除负荷的装置将具有很大的临床益处，并且将使膝关节治疗进一步发展。
4、已知膝盖的关节表面经历滚动和滑动的结合，内侧和外侧以不同方式移动，并且股骨绕胫骨的纵向轴线横向旋转，尤其是朝向伸展位置。这就是所谓的“螺旋归位”机制。实际上，膝关节的运动包括六个运动自由度，即3个平移(前后、中间-旁侧和牵张-压缩)自由度和3个旋转(屈伸、外展-内收和内外)自由度。
5、人膝盖的生理运动涉及极其复杂的“多中心”运
6、参考图1和2可以最好地理解上述内容，图1和2是从内侧或外侧看去的膝关节的示意图，并且是透视图。如在其中所见，胫骨包括略微弯曲并且相对于胫骨的纵向轴线在向后的方向上向下倾斜的上关节承载表面a。股骨包括外髁和内髁，其承载表面轮廓b可以近似为圆弧。亦即，承载表面的以各种挠曲角度与胫骨接触的那些部分的曲率中心c不相同。如在图1中所见，在较小的挠曲度下，由承载表面限定的圆弧具有瞬时曲率中心c。然而，在膝盖的较大挠曲下，由承载表面限定的圆弧具有与前面提到的圆弧不同的瞬时曲率中心c’。瞬时曲率中心c至c’(膝关节的旋转轴线所经过的中心)表示仅针对指定运动圆弧的瞬时曲率中心。膝关节屈伸期间瞬时曲率中心的连续位置的路径称为渐开线。旋转中心的所有运动因膝盖而异并且从给定膝盖的内侧到外侧都不同。在许多实际的临床情形中，有必要对膝关节的旋转轴线的位置进行简单的推定。需要一系列射线照相以精确识别膝关节的瞬时旋转轴线。此方法在普通临床情形中不可行。但是，根据膝关节运动学领域的最新发展，已经发现“一个”轴线在大部分运动圆弧中出现。smith pn等人于2003年12月发表的出版物“development of the concepts of knee kinematics(膝关节运动学概念的发展)”(archphys med rehabil.84(12)：1895-902)中公开了对膝关节运动学概念发展的回顾，其中应用了通过使用三维成像技术推导屈伸轴线。根据所述回顾，“一个”后髁轴线在膝盖屈曲的15°至150°范围内有效。该轴线从内侧副韧带(mcl)和外侧副韧带(lcl)的原点通过，并从十字韧带的交点通过。它紧贴上髁线，并与矢状平面偏移7°。此外，在所述出版物中，在主动运动期间可以通过外力来克服螺旋归位机制的描述。另外，引用的作者blankevoort等人和lafortune等人均未发现体内螺旋归位机制的证据。所述出版物的结论是，作为球窝关节的膝盖模型是膝盖能够发挥作用的模型。此外，建议膝关节假体的设计者不要应用后翻设计，而应结合纵向旋转的自由度或控制，该建议已被结合在本专利技术中，特别是纵向旋转的自由度。
7、volkov等人的“restoration of function in the knee and elbow with ahinge distractor apparatus(用铰链牵张装置恢复膝盖和肘部功能)”(《the journal ofbone and joint surgery(骨与关节外科杂志)》，第57-a卷，1975年7月第5号，第591至600页(1975年7月))中公开的结构中采用了使一个表面在另一表面上滚动的概念。在其中描述的设计中，穿过股骨和胫骨的两个横销将可调节的齿条和小齿轮固定在内侧和外侧，并且将锁定结构固定在前面。牵引弓环绕小腿和大腿的前半部分。齿条和小齿轮装置利用了使一个表面在另一表面上滚动的概念。然而，这种设计很复杂，并且不能准确地估计膝盖的运动。齿条和小齿轮导致在屈曲期间股骨髁在胫骨髁上向后运动。此外，关节内侧和外侧之间的运动没有差异。
8、2011年4月28日在第wo2011049796号下公开的现有技术文献涉及用于操纵借助于屈曲吸收构件传递的能量的可植入组件，其中，所述装置配置成能屈曲并吸收由解剖学关节的构件传递的能量。2004年12月23日公开的文献第us2004260302号公开了一种用于牵张关节置换术内支架，该内部支架包括股骨和胫骨部件，这些部件可以固定到患者的股骨和胫骨上，并且在不实质上阻碍膝盖活动性的情况下组合地牵张或分离膝关节。该专利技术提供了一种用于膝关节中的可植入式支架，该可植入式支架用作该半月板空间中的楔形物，以在单室关节软骨变窄的地方牵张或打开关节，同时使膝盖在前后翻滚中都能运动并提供旋转和矢状平面运动。
9、us20160022315公开了一种用于治疗骨折的外部固定装置。在手术期间进行骨端部的牵引或压缩，以将装置本身附接至待治疗的骨部分。在装置被锁定就位之后，接头5、6、105、106、205、206被锁定并且不具有浮动连接。
10、现有技术文献均未涉及旨在临时牵张诸如膝关节的铰接解剖学关节并同时允许解剖学关节活动的装置。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种改进的用于膝关节的承受外部负荷的牵张装置，其牵张膝关节并使膝软骨解除负荷，同时积极地实现膝盖的自然运动并承载所需的负荷部分。
2、本专利技术的另一目的是提供一种用于膝关节的承受外部负荷的牵张装置，其提供膝关节在至少0-90°之间的范围内的屈伸，其中膝关节的自然运动范围、特别是纵向旋转的自由度不受影响。
3、本专利技术的另一目的是提供一种用于膝关节的承受外部负荷的牵张装置，其在锚固于解剖学关节的第一和第二解剖学构件的外侧或内侧时使得膝关节在患者日常活动中能够移动，并且不会将解剖学元件刚性地放置在固定位置。
4、本专利技术的另一目的是提供一种用于膝关节的承受外部负荷的牵张装置，其由本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于解剖学关节的承受外部负荷的牵张装置，包括：
2.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述第一调节夹紧螺母和第二调节夹紧螺母处于可松释的螺纹连接中，用于调节所述第一平移管和第二平移管并将它们固定在关于所述解剖学关节的屈伸旋转轴线的期望的纵向位置以及牵张所述解剖学关节，其中通过同时转动所述调节夹紧螺母，所述第一平移管和第二平移管在远离所述旋转接头的内外轴线的相反方向上沿着所述牵张装置的纵向轴线沿相应的第一可旋转螺杆和第二可旋转螺杆移动。
3.根据权利要求2所述的牵张装置，其中，所述调节夹紧螺母中的每一个都配置成通过与设置在所述调节夹紧螺母中的螺纹插口接合的螺钉牢固地固定到所述第一可旋转螺杆和第二可旋转螺杆。
4.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述旋转接头是配置成用于容纳两个互补的制动元件的球环接头，所述旋转接头包括设置有用于接纳所述第二可旋转螺杆的螺纹孔的U形夹连接器和固定到所述第一可旋转螺杆的近端的环形构件。
5.根据权利要求4所述的牵张装置，其中，防旋转螺母位于所述旋转接头的该U形夹连接器与所述第二调节夹紧螺母之间
6.根据权利要求4所述的牵张装置，其中，所述U形夹连接器的内表面和所述环形构件的外表面限定了用于容纳两个互补的制动元件的间隙，所述U形夹连接器的内表面是平行于所述旋转接头的内外轴线定位的表面。
7.根据权利要求6所述的牵张装置，其中，所述两个制动元件中的每一个的横截面均具有L形外表面；所述两个制动元件各自都包括球形内表面，该球形内表面尺寸设计成并且配置成与所述第一可旋转螺杆的环形构件的外表面一致；所述两个制动元件中的每一个均具有内螺纹孔，其中锁定螺钉旋入所述内螺纹孔中将所述两个制动元件相互拉紧，从而防止所述第一可旋转螺杆和所述第二可旋转螺杆绕所述旋转接头的内外轴线的任何枢转运动。
8.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述第一平移管和所述第二平移管中的至少一者包括一对平行布置的第一销，并且所述第一可旋转螺杆和所述第二可旋转螺杆中的至少一者包括第二销，所述一对平行布置的第一销和所述第二销相互定位成将相应的所述平移管在每个方向上围绕所述牵张装置的纵向轴线相对于相应的所述可旋转螺杆的旋转限制为大约20°，总共大约40°。
9.根据权利要求8所述的牵张装置，其中，所述第一平移管和所述第二平移管中的至少一者的远端部分包括所述一对平行布置的第一销，所述一对平行布置的第一销沿着相应的所述第一平移管或第二平移管在纵向方向上延伸，每个第一销的近侧部分被固定到相应的所述第一平移管或第二平移管的远端部分，并且每个第一销的远侧部分延伸超出相应的所述第一平移管或第二平移管的远端部分。
10.根据权利要求8所述的牵张装置，其中，所述第一可旋转螺杆和第二可旋转螺杆中的至少一者的远端部分包括用于接纳穿过其中的第二销的孔，所述第二销在相应的所述第一可旋转螺杆或第二可旋转螺杆的外表面的外侧径向延伸。
11.根据权利要求8所述的牵张装置，其中，所述一对平行布置的第一销垂直于所述第二销放置；所述一对平行布置的第一销和所述第二销彼此接触以限制所述第一平移管或第二平移管围绕所述牵张装置的纵向轴线相对于相应的第一可旋转螺杆或第二可旋转螺杆的旋转。
12.根据权利要求4所述的牵张装置，其中，所述旋转接头包括U形夹销、滚珠元件和环绕所述滚珠元件的内环，所述环形构件环绕所述内环；所述滚珠元件、所述环形构件和所述内环围绕所述内外轴线可旋转地彼此接合；所述U形夹销穿过所述滚珠元件并枢转地连接到所述U形夹连接器。
13.根据权利要求15所述的牵张装置，其中，所述U形夹销贯穿布置在所述旋转接头的旋转中心的孔延伸；所述孔使得所述旋转接头的内外旋转轴线能够定位成与所述解剖学关节的屈伸轴线对齐。
14.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述第一平移管和第二平移管中的每一者都设置有一个或多个夹具，每个夹具都配置成固定地连接经皮销，分别用于将所述第一平移管附接到所述解剖学关节的第一解剖学构件以及将所述第二平移管附接到所述解剖学关节的第二解剖学构件。
15.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述牵张装置的部件由生物相容性合金制成，所述生物相容性合金选自植入级不锈钢、钴铬合金、钛合金或镍钛诺合金、或陶瓷材料、或它们的组合。
16.一种用于解剖学关节的承受外部负荷的牵张装置，包括：
17.根据权利要求16所述的牵张装置，其中，所述旋转接头是U形夹连接器，所述U形夹连接器设置有用于接纳所述第二可旋转螺杆的螺纹孔和牢固地固定到所述第一可旋转螺杆的近端的环形构件。
...【技术特征摘要】
1.一种用于解剖学关节的承受外部负荷的牵张装置，包括：
2.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述第一调节夹紧螺母和第二调节夹紧螺母处于可松释的螺纹连接中，用于调节所述第一平移管和第二平移管并将它们固定在关于所述解剖学关节的屈伸旋转轴线的期望的纵向位置以及牵张所述解剖学关节，其中通过同时转动所述调节夹紧螺母，所述第一平移管和第二平移管在远离所述旋转接头的内外轴线的相反方向上沿着所述牵张装置的纵向轴线沿相应的第一可旋转螺杆和第二可旋转螺杆移动。
3.根据权利要求2所述的牵张装置，其中，所述调节夹紧螺母中的每一个都配置成通过与设置在所述调节夹紧螺母中的螺纹插口接合的螺钉牢固地固定到所述第一可旋转螺杆和第二可旋转螺杆。
4.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述旋转接头是配置成用于容纳两个互补的制动元件的球环接头，所述旋转接头包括设置有用于接纳所述第二可旋转螺杆的螺纹孔的u形夹连接器和固定到所述第一可旋转螺杆的近端的环形构件。
5.根据权利要求4所述的牵张装置，其中，防旋转螺母位于所述旋转接头的该u形夹连接器与所述第二调节夹紧螺母之间。
6.根据权利要求4所述的牵张装置，其中，所述u形夹连接器的内表面和所述环形构件的外表面限定了用于容纳两个互补的制动元件的间隙，所述u形夹连接器的内表面是平行于所述旋转接头的内外轴线定位的表面。
7.根据权利要求6所述的牵张装置，其中，所述两个制动元件中的每一个的横截面均具有l形外表面；所述两个制动元件各自都包括球形内表面，该球形内表面尺寸设计成并且配置成与所述第一可旋转螺杆的环形构件的外表面一致；所述两个制动元件中的每一个均具有内螺纹孔，其中锁定螺钉旋入所述内螺纹孔中将所述两个制动元件相互拉紧，从而防止所述第一可旋转螺杆和所述第二可旋转螺杆绕所述旋转接头的内外轴线的任何枢转运动。
8.根据权利要求1所述的牵张装置，其中，所述第一平移管和所述第二平移管中的至少一者包括一对平行布置的第一销，并且所述第一可旋转螺杆和所述第二可旋转螺杆中的至少一者包括第二销，所述一对平行布置的第一销和所述第二销相互定位成将相应的所述平移管在每个方向上围绕所述牵张装置的纵向轴线相对于相应的所述可旋转螺杆的旋转限制为大约20°，总共大约40°。
9.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：米斯拉夫•耶维奇，
申请(专利权)人：弗莱克希奥斯卡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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