申请/专利权人：嘉思特医疗器材(天津)股份有限公司

申请日：2019-04-17

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109938887B

主分类号：A61F2/38

分类号：A61F2/38;A61F2/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.11.07#著录事项变更;2019.07.23#实质审查的生效;2019.06.28#公开

摘要：本发明公开了一种生物型膝关节胫骨平台，包括肾形平台托，肾形平台托内向弯处的上表面设置有燕尾形凸块，在肾形平台托外向弯处的上表面设置有弧形凸块，在弧形凸块的外侧面从上到下，设置有上、下固定孔，肾形平台托中部设置有孔，下表面连接有柄，孔与底部封闭的变径管内部贯通设置；变径管中上部的内壁上设置有带内螺纹的环板，侧壁上设置有两个对称的竖孔，在内壁上设置有两个带孔的轴固定块，轴连接有刺入爪，轴两端分别与带孔的轴固定块活动连接，在底部封闭的变径管下部的内壁上位于刺入爪的外侧设置有限位筋板；顶杆由杆帽和带有外螺纹的杆体组成，顶杆与带有内螺纹的环板螺纹连接。实验结果表明本发明胫骨平台的耐拔出能力高，稳定性好。

主权项：1.一种生物型膝关节胫骨平台，包括肾形平台托（1），其特征是在肾形平台托内向弯处的上表面设置有燕尾形凸块（3），在燕尾形凸块的两个斜向枝的外侧面设置有后凹槽（14），在肾形平台托与相对于燕尾形凸块（3）的外向弯处的上表面设置有弧形凸块（2），在弧形凸块的外侧面从上到下设置有上固定孔（7）和下固定孔（6），在弧形凸块（2）的内侧面设置有前凹槽（13），肾形平台托中部设置有孔（10），肾形平台托下表面连接有柄（4），所述柄为底部封闭的变径管，肾形平台托下表面通过支撑板（5）与底部封闭的变径管的外表面连接，孔（10）与底部封闭的变径管内部贯通设置；底部封闭的变径管中上部的内壁上设置有带内螺纹的环板（15，底部封闭的变径管的侧壁上设置有两个对称的竖孔（9），在底部封闭的变径管中部的内壁上设置有两个带孔的轴固定块17），两个轴（16）分别连接有两个刺入爪（8）中的一个，轴（16）两端分别与带孔的轴固定块（17）活动连接，在底部封闭的变径管下部的内壁上位于刺入爪的外侧设置有限位筋板（11）；顶杆（18）由杆帽和带有外螺纹的杆体组成，顶杆与带有内螺纹的环板（15）螺纹连接；所述刺入爪（8）呈扇形双层结构，扇形双层结构的一边闭合，当刺入爪未从竖孔中伸出时，两个刺入爪在所述变径管内重叠设置；当顶杆被拧动使得顶杆的下端插入两个轴之间，挤动两个刺入爪从竖孔中伸出。

全文数据：一种生物型膝关节胫骨平台技术领域本发明属于医疗器材技术领域，尤其涉及一种生物型膝关节胫骨平台。背景技术膝关节置换手术可以有效解决病患的膝关节病症，减轻病人的痛苦，一定程度上恢复病人的膝关节功能。膝关节假体结构包括：股骨髁、胫骨平台、胫骨平台垫、髌骨和附件。随着医疗器械技术的飞速发展和人们对膝关节假体安全、有效要求的不断提高，膝关节假体技术更加成熟完善，不同种类膝关节假体陆续出现。目前，根据不同的固定方式，膝关节假体可分为骨水泥固定型和生物固定型非骨水泥型两大类。其中，骨水泥固定型膝关节假体被称为全膝关节置换术TKA的“金标准”，广泛应用于临床。骨水泥单体聚合膨胀渗透至骨小梁中，可加固松质骨，进而扩大应力传导范围，从而提高对医师技术偏差和骨质的容忍度。然而，骨水泥对于人体而言是一种惰性材料,其与骨组织或关节假体只能形成机械性结合,这必然面临老化、碎裂及磨损颗粒等问题。临床实践发现骨水泥型膝关节假体会出现一系列并发症，如骨水泥植入综合症BCIS、骨水泥聚合放热造成假体周围组织损伤、术后局部感染、患处感觉或功能障碍和假体早期松动等，影响手术成功率及假体长期稳定性。生物型膝关节假体是通过骨与假体的直接骨长入而达到生物学固定的目的，其克服了骨水泥型假体机械性结合的缺点，促进假体与骨组织整合，提高假体的长期稳定性，且更便于后期翻修，具有广泛的应用前景。对于生物型膝关节假体而言，能否获得牢固的初始稳定性，是影响其后期骨长入和长期稳定性的重要因素。目前，生物型膝关节假体主要采用过盈压配的固定方式，将人工胫骨平台固定在胫骨上，获得一定的初始稳定性。然而，现有生物型膝关节假体在行走载荷下容易产生松动，常出现胫骨平台下沉或翘起等并发症，导致胫骨平台初始稳定性不足，其原因多在于胫骨平台未能实现有效的坚强固定或由偏心负荷产生的横向剪切力导致假体-骨界面之间产生微动或位移。因此，通过完善生物膝关节胫骨平台的固定设计，强化关节假体与胫骨组织的牢固结合，对于增强生物膝关节假体的初始稳定性，以及促进后期骨长入和提高假体长期稳定性，都具有重要的意义。发明内容本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种生物型膝关节胫骨平台。本发明的技术方案概述如下：一种生物型膝关节胫骨平台，包括肾形平台托1，在肾形平台托内向弯处的上表面设置有燕尾形凸块3，在燕尾形凸块的两个斜向枝的外侧面设置有后凹槽14，在肾形平台托与相对于燕尾形凸块3的外向弯处的上表面设置有弧形凸块2，在弧形凸块2的外侧面从上到下，设置有上固定孔7和下固定孔6，在弧形凸块2的内侧面设置有前凹槽13，肾形平台托中部设置有孔10，肾形平台托下表面连接有柄4，柄为底部封闭的变径管，肾形平台托下表面通过支撑板5与底部封闭的变径管的外表面连接，孔10与底部封闭的变径管内部贯通设置；底部封闭的变径管中上部的内壁上设置有带内螺纹的环板15，底部封闭的变径管的侧壁上设置有两个对称的竖孔9，在底部封闭的变径管中部的内壁上设置有两个带孔的轴固定块17，轴16连接有刺入爪8，轴16两端分别与带孔的轴固定块17活动连接，在底部封闭的变径管下部的内壁上位于刺入爪的外侧设置有限位筋板11；顶杆18由杆帽和带有外螺纹的杆体组成，顶杆与带有内螺纹的环板15螺纹连接。刺入爪8呈扇形双层结构，扇形的一边闭合。本发明优点：1、本发明的一种生物型膝关节胫骨平台，除了顶杆外均采用钛合金3D打印一体成型，与传统胫骨平台的成型方法相比，不仅减少成本和工时，降低产品的生产成本，提高生产效率。还完成了传统成型方法无法实现的复杂内部加压结构：孔轴配合、限位结构等。2、本发明的一种生物型膝关节胫骨平台采用“机械加压”与“孔轴配合”协调工作，使刺入爪嵌入胫骨松质骨与皮质骨，将胫骨平台稳定地固定至胫骨上，在载荷作用下平台不会出现松动，从而解决现有的生物型胫骨平台初始稳定性不足的难题。并通过扭矩扳手来控制机械加压的强度，可量化平台与胫骨之间的固定性。3、本发明一种生物型膝关节胫骨平台的刺入爪可以在一维空间自由活动，通过顶杆起到固定效果，当需要胫骨平台后期翻修时，顶杆被拧出，在胫骨平台拔出过程中，刺入爪可以回到交叉重叠状态，使胫骨平台顺利拔出。4、本发明一种生物型膝关节胫骨平台的两刺入爪的扇形双层结构增强了钛合金材质的刺入强度，采用交叉重叠设计能使较大的刺入爪在狭小柄内储存，使在刺入爪张开时，增大刺入爪嵌入胫骨的深度。且相对单层重叠结构，刺入爪双层交叉重叠结构克服了顶杆在向下拧过程中刺入爪由于受力在一条直线易发生旋转的难题，使其顺利刺入胫骨。限位筋板的设置确保刺入爪一维空间活动，不存在其他方向的活动，保证其顺利刺入胫骨。实验结果表明本发明生物型膝关节胫骨平台的耐拔出能力高，稳定性好。本发明生物型膝关节胫骨平台解决了现有生物型膝关节胫骨平台初始稳定性不足的难题。附图说明图1为一种生物型膝关节胫骨平台不包括顶杆立体示意图。图2为一种生物型膝关节胫骨平台不包括顶杆，而刺入爪和轴为立体图轴测图。图3为一种生物型膝关节胫骨平台刺入爪和轴为立体图剖视图。图4为一种生物型膝关节胫骨平台横切面仰视图。图5为一种生物型膝关节胫骨平台刺入爪每一个都伸出4mm的拔出力与位移关系曲线。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的说明。一种生物型膝关节胫骨平台，见图1、图2、图3和图4，包括肾形平台托1，在肾形平台托内向弯处的上表面设置有燕尾形凸块3，在燕尾形凸块的两个斜向枝的外侧面设置有后凹槽14，在肾形平台托与相对于燕尾形凸块3的外向弯处的上表面设置有弧形凸块2，在弧形凸块2的外侧面从上到下，设置有上固定孔7和下固定孔6，在弧形凸块2的内侧面设置有前凹槽13前凹槽13和后凹槽14将胫骨平台垫锁定在胫骨平台上，肾形平台托中部设置有孔10，肾形平台托下表面连接有柄4，柄为底部封闭的变径管下细上粗，并可保证膝关节运动过程中磨损碎屑不进入人体胫骨内，肾形平台托下表面通过支撑板5与底部封闭的变径管的外表面连接，孔10与底部封闭的变径管内部贯通设置；底部封闭的变径管中上部的内壁上设置有带内螺纹的环板15，底部封闭的变径管的侧壁上设置有两个对称的竖孔9使刺入爪能从竖孔中通过并能够张开，在底部封闭的变径管中部的内壁上设置有两个带孔的轴固定块17，轴16连接有刺入爪8，轴16两端分别与带孔的轴固定块17活动连接，在底部封闭的变径管下部的内壁上位于刺入爪的外侧设置有限位筋板11；顶杆18由杆帽和带有外螺纹的杆体组成，顶杆与带有内螺纹的环板15螺纹连接。刺入爪8呈扇形双层结构，扇形的一边闭合。工作机理：拧动顶杆，顶杆通过带内螺纹的环板上的螺纹向下转动。顶杆的下端插入两个轴之间，挤动两个刺入8，扇形双层结构的刺入爪从竖孔中伸出，嵌入胫骨松质骨与皮质骨，将胫骨平台固定至胫骨上，实现机械加压。并且通过扭矩扳手拧动顶杆可以控制机械加压的强度。顶杆采用钛合金棒料机加工成形，胫骨平台其他部分采用3D打印钛合金一体成型。刺入爪8呈扇形双层结构，扇形的一边闭合。两个刺入爪在狭小的底部封闭的变径管内重叠设置，来增大刺入爪的张开幅度，进而增大刺入爪刺入胫骨的深度。刺入爪与其两侧限位筋板距离相同，且很小为0.15-0.25mm，确保刺入爪一维空间移动，不存在其他方向的活动，保证其顺利刺入胫骨。底部封闭的变径管上部外径大于下部外径，利于胫骨平台安装至胫骨。实验结果检验本发明的实际应用效果，具体操作步骤如下：将本发明一种生物型膝关节胫骨平台安装于猪胫骨上，用材料拉伸试验机进行拔出力测试，实验结果显示本发明一种生物型膝关节胫骨平台的两个刺入爪从竖孔中各伸出4mm时，最大拔出力为675N，在拔出过程中间有一段拔出力维持在325N左右柄与胫骨的摩擦力，见图5。实验结果表明本发明生物型膝关节胫骨平台的耐拔出能力高，稳定性好。本发明生物型膝关节胫骨平台解决了现有生物型膝关节胫骨平台初始稳定性不足的难题。

权利要求：1.一种生物型膝关节胫骨平台，包括肾形平台托1，其特征是在肾形平台托内向弯处的上表面设置有燕尾形凸块3，在燕尾形凸块的两个斜向枝的外侧面设置有后凹槽14，在肾形平台托与相对于燕尾形凸块3的外向弯处的上表面设置有弧形凸块2，在弧形凸块的外侧面从上到下，设置有上固定孔7和下固定孔6，在弧形凸块2的内侧面设置有前凹槽13，肾形平台托中部设置有孔10，肾形平台托下表面连接有柄4，所述柄为底部封闭的变径管，肾形平台托下表面通过支撑板5与底部封闭的变径管的外表面连接，孔10与底部封闭的变径管内部贯通设置；底部封闭的变径管中上部的内壁上设置有带内螺纹的环板15，底部封闭的变径管的侧壁上设置有两个对称的竖孔9，在底部封闭的变径管中部的内壁上设置有两个带孔的轴固定块17，轴16连接有刺入爪8，轴16两端分别与带孔的轴固定块17活动连接，在底部封闭的变径管下部的内壁上位于刺入爪的外侧设置有限位筋板11；顶杆18由杆帽和带有外螺纹的杆体组成，顶杆与带有内螺纹的环板15螺纹连接。2.根据权利要求1所述的一种生物型膝关节胫骨平台，其特征是所述刺入爪8呈扇形双层结构，扇形的一边闭合。

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