专利名称：人工肘关节的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及肘关节置换手术中使用的人工肘关节，特别涉及半约束型 人工肘关节。
背景技术：
当因风湿病、变形性关节炎或者外伤等损伤肘关节时，使肘关节的功 能丧失，同时，感觉到激烈的疼痛。在这种情况下，为了恢复肘关节功能， 需要进行人工肘关节的置换手术。人工肘关节具有在肱骨远位部上固定的肱骨组件和在尺骨近位部上 固定的尺骨组件，这些组件的端部协调动作而构成关节部。按照关节部的 形态，将人工肘关节大致分为两类。 一类称为半约束型，是肱骨组件和尺 骨组件通过铰链机构等机械连接而成的人工肘关节；另一类称为非约束 型，是在使用时肱骨组件和尺骨组件能够接触或分离地嵌合的人工肘关 节。非约束型肘关节的结构是将肱骨组件和尺骨组件由肘关节的韧带支承 的构造。因此，如果由于年龄增长等因素使肘关节的韧带变弱的患者使用 非约束型人工肘关节，则存在容易引起肘关节脱臼的问题。对于这类患者， 认为半约束型人工肘关节比较适用。现有的约束型人工肘关节公知的是例如文献1所示的人工肘关节。该 人工肘关节包括具备杆和第一关节面的肱骨侧构件、具备杆和第二关节 面的尺骨侧构件、具备螺合在尺骨侧构件上的第三关节面的锁止构件。第 二关节面和第三关节面形成连续的关节面，扩展到第一关节面的周围180° 以上的范围，具有作为半约束型肘关节的功能。专利文献1:特开2000—342610号公报在专利文献l中，对人工肘关节的置换手术的顺序没有记载，但从其 形状看，推测其手术顺序如下。首先，以组合前的状态准备肱骨侧构件和尺骨侧构件，将各构件的杆分别插入到肱骨的远位部及尺骨的近位部。然 后，将第二关节面和第一关节面对位，最后，以锁止构件的第三关节面覆 盖第一关节面的方式，将锁止构件螺合在尺骨侧构件上，形成肘关节。在通常的人工肘关节的置换手术中，在插入杆的髓腔中注入骨接合剂 之后，再将杆插入各骨中，通过使骨接合剂完全固化，获得人工肘关节和 骨的固定力。因此，在骨接合剂固化之前必须完成人工肘关节的各个构件 的插入位置的定位和上述的肘关节的形成。然而，在将杆插入骨中后，肱 骨侧构件和尺骨侧构件的自由度降低，因此，不容易进行将锁止构件配置 在规定位置的螺合作业。也就是说，要在骨接合剂固化前的有限时间内， 将各个组件配置在适当的位置、组装成人工肘关节、进而对组装成的人工 肘关节进行定位，需要有熟练的技术。另外，为了使关节部达到所设计的功能，在组装的最后，必须将小的 螺钉可靠地螺合。但是，在有限的时间内，对于要完成如此复杂的作业过 程的手术者而言，螺合不可靠的可能性不能否定。如果螺合不可靠，以后 在人工肘关节的功能方面产生不良情况，有可能需要进行肘关节的再次手 术。而且，在人工肘关节的置换手术中所耗费的时间越长，患者的负担就 会越增加，所以希望縮短手术时间。发明内容本发明的目的是提供一种半约束型人工肘关节，使手术中的关节部的 组装容易进行，对提高手术的安全性及縮短手术时间是有效的。本发明提供一种人工肘关节，具有肱骨组件，其包括插入肱骨的肱 骨杆、两端部固定在该肱骨杆的远位部的轴部和用于夹持肱骨的皮质骨的 前部凸缘；尺骨组件，其包括插入尺骨的尺骨杆和形成在该尺骨杆的近位 部且用于收容所述轴的套筒部，所述肱骨组件的轴部和所述尺骨组件的套 筒部可转动地嵌合，所述人工肘关节的特征在于，所述套筒部具备宽度比 所述轴部的外径窄的切口状的套筒开口部和与轴部接触的在套筒部的内 面的可挠性嵌入套，可将套筒部从所述套筒开口部卡扣嵌合在所述轴部 上，并且，所述套筒开口部的开口中心线位于从尺骨杆的主轴的下方向朝4向肘部内方向45。 90。的范围内。该人工肘关节可通过卡扣方式将构成肘关节的肱骨组件的轴部和尺 骨组件的套筒部嵌合。因此，不存在现有那样复杂的组装工作和螺合作业， 可以使手术中的肘关节的组装更为容易，并且可縮短组装时间。由此，将 各个组件配置在适当位置、组装人工肘关节、将人工肘关节定位能够具有 充足的时间余量，从而手术更加容易并且安全。该人工肘关节在关节部负重时为了不导致轴从套筒开口部脱落(即脱 臼)而规定套筒开口部的形成位置。本发明的人工肘关节，其套筒开口部 形成在从开口尺骨杆的主轴的下方向朝向肘部内方向45。 90。的范围内， 在肘关节的弯曲角度O。(伸展状态) 90° (弯曲成直角的状态)的范围 内，套筒开口部位于从垂直上方离开的方向。在日常生活中，人们大多在 弯曲角度O 。 90。的范围内持有物品，本发明的人工肘关节在该弯曲角度 的范围内，轴在套筒开口部的方向不承受应力，从而在日常生活中不易引 起肘关节的脱臼。特别是，本发明的人工肘关节优选的是，所述轴部的外径和所述套筒 部的内径朝向各自的轴向的中央部分分别缩径。如果轴部的外径和套筒部的内径在中央部分縮径，则在轴部和套筒部 的嵌合中，就能够具有对关节横向的偏移进行自我矫正的自动定心功能。 由此，即使对肱部施加横向应力，关节部的轴部和套筒部稍微横向偏离规 定的位置关系， 一旦消除应力，其嵌合位置也能够自然地回复到最佳状态。 由此，能够避免关节部横向偏移的状态下弯曲肘关节而产生的恶劣影响， 例如，关节部的不舒服感及人工肘关节的组成构件的异常磨损等。另外，本发明的人工肘关节优选的是，所述肱骨组件的前部凸缘由独 立的模块凸缘构件构成，该模块凸缘构件具备凸缘部和与所述肱骨杆的外 形对应的凸缘开口部。通过将肱骨杆插通凸缘开口部，可将模块凸缘构件 固定在肱骨杆上。如果将前部凸缘单独设置，则准备尺寸不同的多个前部凸缘，从而就 能够提供符合患者的肱骨尺寸形状的最合适的前部凸缘。现有的前部凸缘 与肱骨杆设为一体，另外，前部凸缘的尺寸为一种，且为了无论谁都能够 使用而形成为大的尺寸。因此，在前部凸缘与肱骨之间必然存在间隙，为了填充该间隙，在设置人工关节时，在接合剂固化时间内进行骨移植。但 是，如本发明，通过将前部凸缘单独设置，可选择符合每个患者的肱骨的 前部凸缘，可以不用进行骨移植。 发明效果这样，本发明的人工肘关节，对在手术中关节部的组装容易进行、手 术的安全性的提高以及手术时间的缩短方面是有效的。
图1是本实施方式的人工肘关节的侧视图；图2是本实施方式的尺骨组件的侧视图；图3是本实施方式的肱骨组件的立体图；图4是本实施方式的前部凸缘的立体图；图5是表示本实施方式的人工肘关节的关节部的剖面图。符号说明1人工肘关节11关节部2肱骨组件21肱骨杆22轴部3尺骨组件31尺骨杆32套筒部33嵌入套34套筒开口部35套筒开口部的开口中心线36尺骨杆的主轴39贯通孔4前部凸缘41凸缘部42开口部具体实施方式
本发明的人工肘关节如图1所示，用关节部11连接肱骨组件2和尺 骨组件3。图1是表示将肘关节弯曲成约90。状态的图，肱骨组件2的杆21沿垂 直方向延伸，与此相对，尺骨组件3的杆31沿水平方向延伸。前部凸缘4 以位于肘关节的可动区域的内侧的方式安装在肱骨杆21上。图2及图3是表示尺骨组件3和肱骨组件2的图。图2所示的尺骨组件3由用于插入尺骨近位部的骨髓中的尺骨杆31 和在杆31的近位侧38形成的套筒部32组成。套筒部32由用硬质材料制 成的套筒外壳部32'和用可挠性部件制成的嵌入套33组成。套筒外壳部32'主要具有维持套筒部32高的强度的功能，特别是，按 照由可挠性材料形成的嵌入套33不会变形到必要以上的方式从外周支承 嵌入套33的功能是重要的。套筒外壳部32'具有开口部，其开口宽度形成得比轴部22的直径大， 以能够使肱骨组件2的轴部23通过。但是，如果开口宽度过大，则不能 够支承嵌入套33，故而不优选。套筒外壳部32'的开口部宽度及形状如下 决定，使嵌入套33能够适度地弯曲，且使嵌入套33不能脱出。嵌入套33是容纳肱骨组件2的轴部22且使其可以转动的部分，形成 有用于容纳肱骨组件2的轴部22的截面圆形的贯通孔39、和用于卡扣轴 部22的切口状的套筒开口部34。嵌入套33的套筒开口部34形成在从尺骨杆31的主轴36的下方向I 朝肘部内方向的角度6=45° 90°的范围内。在伸展臂时，尺骨组件3的方 向I大致为垂直朝下。通常，在手持重物的情况下，臂处于伸展状态，对 于嵌入套33的贯通孔39作用大致垂直向上的应力F。若套筒开口部34 形成为e=45° 90°，则即使在作用应力F的情况下，也不用担心嵌入套33 内装入的轴部22从套筒开口部34中脱出。另外，在使臂弯曲90°时，方向I朝向水平方向。即使在该状态下， 有时也手持较轻的物品。对于嵌入套33的贯通孔39作用相对于应力F垂 直的方向的应力F，。若套筒开口部34的形成角度接近e=90°，则在轴部22自套筒开口部34脱出的方向作用应力F'。但是，以该状态持有的物品大多数情况下不那么重，因此，引起脱臼的可能性较低。从在弯曲状态下预防脱臼的观点出发，e-45。 80。的情况是更优选的。套筒开口部34的宽度按照满足轴部22的装入容易性和防止脱出性之 矛盾的要求的方式设计。在此，所谓套筒开口部34的宽度是指嵌入套33 的开口宽度。套筒开口部34的宽度可以朝向内侧变窄。换言之，假设套 筒开口部34的内侧宽度为tl和外侧宽度为t2，则可以设为U《t2,特别 优选tKt2。由此，肱骨组件2的轴部22可容易地装入套筒部32,且难于 从套筒部31内脱落。套筒开口部34只要至少其内侧的宽度tl比轴部22的直径小，就能够 将轴部22保持在套筒部32内。套筒开口部34的外侧的宽度t2，从轴部22不容易脱落这一点出发， 则优选在轴部22的直径以下，但从轴部22容易装入这一点出发，则优选 在轴部22的直径以上。在套筒开口部34的宽度为tl<t2的情况下，套筒开口部34的内壁面 34a以朝向套筒部的内侧开口部34的宽度变窄的方式倾斜。该内壁面34a 在图2中表示为直线状，以一定的倾斜度变窄，但不限于此，可以改变其 倾斜度。例如，如果按照改变内壁面34的倾斜度，使内壁面34a朝向开 口部34的空间鼓出的方式，即向外扩大的喇叭状成形开口部34，则即使 是tl比较窄小的情况，也能够容易地将轴部22装入，故优选之。另外， 该喇叭状的开口部34即使在将t2增大的情况下，随着朝向贯通孔39方向 开口部34的宽度急剧变窄，因此也能够期待使轴部22不容易脱落的效果。杆31及套筒外壳部32',由钛合金或者钴铬合金等人体安全性高的金 属制成。另外，嵌入套33是由摩擦系数小而且耐磨的超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)等高分子材料制成。嵌入套33的贯通孔39的内面是尺骨关节 面37，其被加工成非常光滑的表面。图3所示的肱骨组件2由用于插入肱骨远位部的骨髓中的肱骨杆21 ， 和在杆21的前端形成的二股的肱骨远位端部28、和固定在远位端部28 的二股之间的轴部22组成。轴部22被设为中间细的鼓型。轴部22的外 周面构成肱骨关节面27，其被加工成光滑的曲面。肱骨组件2的肱骨杆21、肱骨远位端部28及轴部22用钛合金或者钴 铬合金等人体安全性高的金属制成。图4所示的前端凸缘是与肱骨组件2分体形成的所谓的模块型凸缘。 在本说明书中称为模块凸缘4。模块凸缘4的构成为包括用于夹持肱骨的皮质骨的凸缘部41、将凸 缘部41相对于与肱骨组件2连接的部分即凸缘部42大致垂直地形成的凸 缘连接部43、和插通轴部21的部分即在凸缘连接部43上形成的凸缘开口 部42。模块凸缘4可使改变了整体部分的尺寸形状的部分一致。特别是，若 准备多个变更了凸缘连接部43的尺寸的模块凸缘，则在可使用符合患者 的皮质骨厚度的模块凸缘4这一点上是有利的。现有的人工肘关节按照谁 都能够使用的方式将肱骨杆和凸缘之间的间距故意做大，因此，当想要对 皮质骨薄的人固定肱骨组件2时，在凸缘和骨表面之间会存在间隙。因此， 要在骨表面和凸缘的间隙内进行骨移植来填充该间隙。与之相对，如果采 用本发明的模块凸缘4，则能够调节肱骨杆21和凸缘4的间隙。g卩，可以 减少骨移植的量或者得到不需要进行骨移植的人工肘关节。图5所示为，将固定在肱骨组件2的远位部端28的轴部22装入在尺 骨组件3的嵌入套34内形成的贯通孔39，构成人工肘关节1的关节部11 的样子。肱骨组件2的远位端部28分成两股，在一侧的远位端部28a上形成 用于嵌入轴部22的端部的凹部，在另一侧的远位端部28b上形成用于插 入轴部22的开口部。而且，在轴部22从另一侧的远位端部28b的幵口部 插入，将轴部22的一端嵌入一侧的远位端部28a的凹部的状态下，将轴 部22的另一端通过销91及限制器92固定在远位端部28的开口部。在该实施方式的人工肘关节l中，将轴部22成形为与端部直径d2相 比其中央部直径dl小的鼓状。轴部22的外表面是肱骨关节面27，其被加 工成非常光滑的表面。由图5可知，尺骨组件3的套筒部的构成为将嵌入套34嵌入在套筒 外壳部32的内侧。在该例中，嵌入套34的壁厚是中央部分的厚度(hl) 为最厚，向两端壁厚变薄，两端的厚度(h2)为最薄。若这样变更壁厚，则嵌入套33的贯通孔39的内面形状成为中央变细的鼓状，与轴部22的 外表面形状一致。嵌入套33的贯通孔39的内表面是尺骨关节面37，其被 加工成非常光滑的表面。嵌入套34的贯通孔39的内部尺寸，与轴部22的外部尺寸相比稍大。 由此，在肱骨关节面27和尺骨关节面37之间形成微小间隙，使轴部22 能够圆滑地转动运动。因此，使人工肘关节的置换手术之后的肘关节的伸 展及弯曲运动能够顺利地进行。但是，由于该微小间隙的存在，嵌入套34和轴部22可能会向横向偏 移。但是，本实施方式的人工肘关节1，由于轴部22及嵌入套34具有鼓 状形状，从而能够发挥出恢复到初始位置关系的自动定心的功能。因此， 即使在产生了横向偏移的情况下，在进行数次肘关节的弯曲过程中，能够 自然地消除横向偏移。该自动定心功能不仅不会影响人工肘关节的使用感，而且还能够获得 延长人工肘关节的使用寿命的效果。若关节部11在横向偏移的状态下反 复进行关节的伸展弯曲运动，则可能产生例如套筒部32与肱部的远位端 部28接触、或只是嵌入套34的中央部或者只是两端部出现局部磨损等的 设计外的抵接及磨损。这种设计以外的抵接及磨损可能引起出乎预想之外 的肘关节的脱臼等，及可能縮短人工肘关节的寿命。另外，在轴部22设成鼓型的情况下，若嵌入套33的套筒开口部34 的正面形状也配合轴的形状作成中央窄小型，则对抑制轴部22的脱落有 效，故优选之。
权利要求
1、一种人工肘关节，具有肱骨组件，其包括插入肱骨的肱骨杆、两端部固定在该肱骨杆的远位部的轴部和用于夹持肱骨的皮质骨的前部凸缘；尺骨组件，其包括插入尺骨的尺骨杆和形成在该尺骨杆的近位部且用于收容所述轴的套筒部，所述肱骨组件的轴部和所述尺骨组件的套筒部可转动地嵌合，所述人工肘关节的特征在于，所述套筒部具备宽度比所述轴部的外径窄的切口状的套筒开口部和与轴部接触的在套筒部的内面的可挠性嵌入套，可将套筒部从所述套筒开口部卡扣嵌合在所述轴部上，并且，所述套筒开口部的开口中心线位于从尺骨杆的主轴的下方向朝向肘部内方向45°～90°的范围内。
2、 如权利要求1所述的人工肘关节，其特征在于， 所述轴部的外径和所述套筒部的内径朝向各自的轴向的中央部分分别缩径，由此，轴部和套筒部的嵌合具有对关节横向的偏移进行自我矫正的自 动定心功能。
3、 如权利要求1所述的人工肘关节，其特征在于， 所述肱骨组件的前部凸缘由独立的模块凸缘构件构成，该模块凸缘构件具备凸缘部和与所述肱骨杆的外形对应的凸缘开口部，通过将肱骨杆插通所述凸缘开口部，将模块凸缘构件固定在肽骨杆上。
全文摘要
本发明涉及一种约束型人工肘关节，在肘关节的置换手术中也容易进行关节部的组装，对提高手术的安全性及缩短手术时间是有效的。本发明的人工肘关节是由肱骨组件和尺骨组件构成的，可转动地嵌合肱骨组件的轴部和尺骨组件的套筒部而成的人工肘关节，其中肱骨组件含有肱骨杆、轴部和前部凸缘，尺骨组件含有尺骨杆和套筒部。套筒部具备宽度比轴部的外径窄的切口状的套筒开口部和与轴部接触的套筒部的内面的可挠性嵌入套，可将套筒部从套筒开口部卡扣嵌合在轴部，同时套筒开口部的开口中心线位于从尺骨杆的主轴下方向朝向肘部内方向45°～90°的范围内。
文档编号A61F2/38GK101262834SQ200680033097
公开日2008年9月10日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月9日
发明者井上一, 横川道博, 西田圭一郎 申请人:国立大学法人冈山大学;日本医疗器材有限公司