[发明专利]一种膝关节系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗领域，特别涉及一种膝关节系统。

背景技术

膝关节病变是一种较为常见的骨科疾病。现有技术中对于膝关节的病变有多种治疗方式，随着技术的发展，已经出现了使用人工膝关节对于病变的膝关节进行替换的治疗方案。

人工膝关节置换是一种采用人造的膝关节系统来取代身体上原生的膝关节系统的方案。采用人工膝关节对于减轻膝关节病变所带来的疼痛和不适感有很大的帮助，并且在一定程度上能够替代申请的原生膝关节的功能，因此在现有技术中逐渐成为一种较为流行的技术手段。

在人工膝关节置换的治疗方案中，人工膝关节系统的科学设计成为其能否替代原生膝关节系统的关键。现有技术中，人工膝关节存在着功能不够完善，使用不够稳定的情况。因此，需要在此领域进行持续的改进。

发明内容

本专利正是基于现有技术的上述需求而提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种膝关节系统，以提高人造膝关节的性能和可靠性。

为了解决上述问题，本专利提供的技术方案包括：

一种膝关节系统，所述膝关节系统包括：股骨髁，股骨髁与原生的股骨固定连接，传递所述原生股骨的运动；骨髁包括固定单元、凸轮和骨髁面；所述骨髁面呈具有连续过渡的曲面形状，所述骨髁面底部设置有开口向下的凹槽，所述凹槽的底部设置有凸轮，凸轮工作曲面的截面呈现S型，所述S型曲面的上端小，下端大；股骨髁髁面在矢状面上由9段圆弧构成，各段圆弧连续相切，其圆心连线构成弧曲线，9段圆弧各段半径分别为：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9,其相互关系为R1≥R2≥R3≥R4≥R5≥R6≥R7≥R8≥R9，各相邻圆弧的末端相切约束；衬垫与所述骨髁面以及凸轮配合接触，导向所述膝关节的运动；所述衬垫的上表面形成有立柱，所述立柱包括立柱基座和立柱凸起，所述立柱基座从所述衬垫2的底座上表面向上延伸，高于所述衬垫的底座设置，所述立柱凸起从所述基座靠近所述凸轮的一侧凸起于所述立柱基座向上延伸，所述基座与所述凸起整体成型，立柱基座和立柱凸起靠近所述凸轮一侧的侧面形成为具有连续变化的立柱工作曲面；凸轮工作曲面和立柱工作曲面相互配合使得在立柱和股凸轮初始接触时，所述凸轮的凸起部分上端和所述立柱中的上端接触，由于这两个位置曲度较大且相互配合，提供了相对较大的接触面积；随着关节屈曲度的增大，接触面间缓速过渡；在膝关节高屈曲位置时凸轮和立柱之间的接触位置逐渐降低，使得凸轮和立柱间的负荷通过胫骨衬垫的立柱基座部分传导，减少关节运动时传递到胫骨衬垫立柱的负荷压力；平台，与人体的胫骨相连，所述平台位于所述衬垫下方设置，与所述衬垫通过锁扣机构锁定连接；所述锁扣机构包括，端面接触配合面、Y型配合面、前缘配合面和卡口-卡槽；所述端面接触配合面包括设置在所述衬垫上的上端面、设置在所述平台上的下端面；所述端面接触配合面包括设置在所述衬垫底面的上端面以及设置在所述平台顶面的下端面，上端面和下端面形状相配；所述Y型配合面包括设置在所述下端后部、从下端面向上突出的Y形配合面，与所述Y形配合面相对，在所述衬垫的上端面上设置有Y型配合槽；所述前缘配合面包括在所述下端面前部向上突出的侧面为曲面的下端面前缘配合面，以及与所述前缘配合面相配合的，设置在所述上端面的前缘配合面；卡口-卡槽分别设置在上端面和下端面的前缘配合面上，所述卡扣和卡槽锁定配合；所述Y型配合面约束了衬垫相对平台的+X、-X、+Y以及绕Z轴旋转的自由度；前缘配合面约束了衬垫相对平台的-Y自由度；端面接触配合面约束了衬垫相对平台的绕X轴、Y轴的旋转自由度；卡扣-卡扣槽配合起到防脱落作用，防止胫骨衬垫和胫骨平台的相对滑脱。

优选地，所述股骨髁安装时其内面贴合股骨截骨面，利用骨水泥填充股骨髁内面和股骨截骨面的缝隙，所述股骨髁内面中包括多个倒齿，所述倒齿从所述内侧面向内向下延伸，齿尖朝下设置。

通过上述膝关节的设计，能够提高人造膝关节的性能和可靠性。

附图说明

图1、图2、图3为本专利中膝关节的整体结构示意图；

图4为本专利中股骨髁曲面的凹槽和凸轮位置图；

图5为本专利中衬垫上的立柱结构示意图；

图6、图7为本专利中股骨髁曲面的结构示意图；

图8、图9为松塔立柱的结构示意图；

图10为倒齿结构示意图；

图11为衬垫和平台的配合结构示意图。

具体实施方式