ПРОТЕЗ КОЛЕННОГО СУСТАВА С СОХРАНЕНИЕМ КРЕСТООБРАЗНОЙ СВЯЗКИ
KNEE JOINT PROSTHESIS WITH PRESERVATION OF CRUCIATE LIGAMENT

ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США №61/372,556 «Протез коленного сустава с сохранением крестообразной связки», поданной 11 августа 2010 г., предварительной заявки США №61/382,287 «Протез с сохранением крестообразной связки», поданной 13 сентября 2010 г., и предварительной заявки США №61/299,835 «Большеберцовый имплантат с сохранением обеих крестообразных связок», поданной 29 января 2010 г., которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Изобретение относится к протезам, используемым в артропластике коленного сустава, например большеберцовым и/или бедренным имплантатам, которые в некоторых случаях облегчают сохранение одной или обеих крестообразных связок.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] При тотальной артропластике коленного сустава принято выполнять резекцию всего проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы создать на ее верхней суставной поверхности участок для имплантации большеберцового протеза. При такой традиционной резекции обычно приходится жертвовать одной или обеими связками - передней крестообразной связкой (ПКС) и задней крестообразной связкой (ЗКС), поскольку при данной процедуре в кости удаляется место их прикрепления («межмыщелковое возвышение большеберцовой кости»). Часто функции ЗКС и ПКС замещаются протезом с использованием стабилизирующего штифта на большеберцовом вкладыше и соответствующего гнезда на бедренном компоненте с высокой точностью соответствия компонентов в сагиттальной плоскости. Хотя такие протезы в целом восстанавливают передне-заднюю стабильность, они могут ощущаться не настолько «естественными», как обычное колено, и в меньшей степени сохраняют ткани.
[0004] В некоторых случаях (особенно если пациентом является молодой и активный человек) желательно оставить либо обе ПКС и ЗКС, либо одну из них (если хотя бы одна или обе крестообразные связки пригодны для сохранения), чтобы сохранить естественные биомеханику, диапазон движений и ощущения.
[0005] В используемых в настоящее время коленных имплантатах с сохранением ЗКС задний участок большеберцового вкладыша и/или большеберцовой опоры может иметь небольшой вырез, куда может помещаться ЗКС и место ее прикрепления в оставшейся части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости. При этом хирург должен тщательно следить за тем, чтобы не резецировать участки кости, смежные с зонами прикрепления ЗКС. При использовании таких протезов с сохранением задней крестообразной связки обычно не сохраняют ПКС.
[0006] В других случаях хирург может пытаться сохранить и ПКС и ЗКС, что может быть достигнуто установкой двух одномыщелковых имплантатов. Межмыщелковое возвышение большеберцовой кости и прикрепленные к нему крестообразные связки остаются неповрежденными. Медиальные и латеральные зоны верхней суставной поверхности большеберцовой кости резецируют и заменяют отдельными одномыщелковыми оправами и соответствующими вкладышами. Одним из недостатков установки двух отдельных одномыщелковых имплантатов является сложность правильного выравнивания двух имплантатов относительно друг друга. Неправильное выравнивание имплантатов может повлечь за собой ускорение износа, нарушение соосности механических осей, в результате чего движения бедра могут ощущаться пациентом как неестественные. Кроме того, повышенная сложность операции, связанная с установкой двух имплантатов вместо одного, может привести к увеличению ее продолжительности.
[0007] Чтобы сохранить и ПКС, и ЗКС, вместо использования двух отдельных одномыщелковых имплантатов хирурги могут установить один имплантат с сохранением обеих крестообразных связок, который содержит один большеберцовый несущий элемент (который может представлять собой вкладыш) и/или большеберцовую опору. Известные имплантаты с сохранением обеих крестообразных связок по существу состоят из вкладыша и опоры, причем каждый из этих элементов имеет два одномыщелковых участка, соединенных тонкой передней перемычкой. Тонкие передние перемычки могут не выдерживать высоких крутящих нагрузок, испытываемых активными пациентами, а потому известные имплантаты в конечном счете подвергаются изгибу или сдвигу в течение половины положенного срока, что требует преждевременной повторной операции. Даже незначительные деформации изгиба и сдвига в этих известных устройствах могли ухудшить эксплуатационные характеристики и в конечном счете вызвать ослабление крепления или отслоение имплантата от кости с медиальной, латеральной или с обеих этих сторон.
[0008] К дополнительным недостаткам известных конструкций с сохранением обеих крестообразных связок относятся переломы кости в зоне, смежной с соединением ПКС и большеберцовой кости (то есть передней части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости). Такие переломы особенно часты, когда удаляют участки кости, находящиеся перед точкой прикрепления ПКС, чтобы обеспечить достаточно пространства для медиальной и латеральной сторон, соединяемых упомянутой тонкой передней перемычкой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0009] По сравнению с известными конструкциями по меньшей мере некоторые варианты большеберцовых протезов с сохранением крестообразной связки, описанные в данном документе, обеспечивают большую неподвижность, жесткость на кручение и изгиб и сопротивление скручивающему изгибу, изгибу, и/или сдвигу между медиальной и латеральной зонами большеберцовой кости.
[0010] В этих и других вариантах дополнительно или в качестве альтернативы предложен большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости, содержащий нижнюю поверхность, выполненную с возможностью контактировать с резецированной поверхностью на проксимальном отделе большеберцовой кости, и киль, выполненный с возможностью вхождения в полость, образованную в проксимальном отделе большеберцовой кости, и отходящий от указанной нижней поверхности под углом в нижне-заднем направлении. При этом указанный большеберцовый протез определяет центральный вырез, проходящий между медиальным и латеральным участками опоры позади соединительного участка опоры, причем указанный центральный вырез имеет достаточную ширину и длину для помещения в него части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, включающего место крепления передней крестообразной связки и место крепления задней крестообразной связки, при этом центральный вырез имеет медиальную кромку и латеральную кромку, причем угол, определяемый медиальной кромкой и основанием переднего участка киля, является острым, а угол, определяемый латеральной кромкой и основанием переднего участка киля - тупым.
[0011] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задняя поверхность переднего участка киля смещена от задней поверхности соединительного участка опоры.
[0012] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых верхняя поверхность большеберцового протеза содержит по меньшей мере один фиксирующий элемент для фиксации большеберцового вкладыша.
[0013] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых верхняя поверхность большеберцового протеза содержит по меньшей мере два фиксирующих элемента для фиксации медиального большеберцового вкладыша и латерального большеберцового вкладыша.
[0014] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости и содержащие медиальный участок опоры, имеющий медиальную нижнюю поверхность, которая вступает в контакт с медиальной резецированной поверхностью проксимальной зоны большеберцовой кости, латеральный участок опоры, имеющий латеральную нижнюю поверхность, которая вступает в контакт с латеральной резецированной поверхностью проксимальной зоны большеберцовой кости, и соединительный участок опоры, проходящий между медиальным и латеральным участками опоры, причем такие большеберцовые протезы асимметричны относительно средней линии, проходящей в передне-заднем направлении между медиальным и латеральным участками опоры, и медиальный участок опоры выступает дальше вперед, чем латеральный участок опоры.
[0015] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых зона, определяемая медиальным участком опоры в поперечной плоскости больше, чем зона, определяемая латеральным участком опоры в поперечной плоскости.
[0016] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, представляющие собой большеберцовые протезы с сохранением обеих крестообразных связок.
[0017] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, которые определяют вырез, проходящий по существу в передне-заднем направлении между медиальным и латеральным участками опоры и располагающийся позади соединительного участка опоры; при этом вырез имеет достаточную длину для помещения в него по меньшей мере части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, включающей место прикрепления передней крестообразной связки и место прикрепления задней крестообразной связки.
[0018] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых вырез имеет медиальную кромку, латеральную кромку и переднюю кромку, причем угол, определяемый медиальной и передней кромками, является острым, а угол, определяемый латеральной и передней кромками, является тупым.
[0019] Предметом изобретения является также большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости и содержащий медиальный участок опоры, который имеет медиальную нижнюю поверхность, вступающую в контакт с медиальной резецированной поверхностью проксимальной зоны большеберцовой кости, латеральный участок опоры, который имеет латеральную нижнюю поверхность, вступающую в контакт с латеральной резецированной поверхностью проксимальной зоны большеберцовой кости, и соединительный участок опоры, проходящий между медиальным и латеральным участками опоры и имеющий соединительную нижнюю поверхность, киль, входящий в полость, образованную в проксимальном отделе большеберцовой кости, и отходящий под углом в нижне-заднем направлении по меньшей мере от одной из
поверхностей - медиальной нижней поверхности, латеральной нижней поверхности или соединительной нижней поверхности.
[0020] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых киль имеет передний участок киля, медиальный участок киля, отходящий от медиальной нижней поверхности, и латеральный участок киля, отходящий от латеральной нижней поверхности, причем передний участок киля отходит под углом в нижне-заднем направлении от соединительной нижней поверхности. Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передний участок киля имеет переднюю поверхность и заднюю поверхность, причем передняя поверхность отходит от указанной нижней поверхности спереди под углом в нижне-заднем направлении; и задняя поверхность отходит от указанной нижней поверхности сзади в нижне-заднем направлении.
[0021] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере участок переднего участка киля проходит по существу в медиально-латеральном направлении на соединительном участке опоры, по меньшей мере участок медиального участка киля проходит по существу в передне-заднем направлении на медиальном участке опоры и по меньшей мере участок латерального участка киля проходит по существу в передне-заднем направлении на латеральном участке опоры.
[0022] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передний участок киля соединен с медиальным и латеральным участками киля участками увеличенной толщины.
[0023] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передний участок киля соединен с медиальным и латеральным участками киля участками увеличенной ширины.
[0024] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых толщина соединительного участка опоры увеличивается в передне-заднем направлении.
[0025] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых высота медиального и латерального участков киля уменьшается по их протяженности в передне-заднем направлении.
[0026] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передний участок киля проходит по соединительному участку опоры в направлении от передне-медиального к задне-латеральному.
[0027] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задняя поверхность переднего участка киля смещена от задней поверхности соединительного участка опоры.
[0028] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых большеберцовый протез определяет центральный вырез, проходящий между медиальным и латеральным участками опоры позади соединительного участка опоры и имеющий достаточную ширину и длину для помещения в него части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, включающего место прикрепления передней крестообразной связки и место прикрепления задней крестообразной связки.
[0029] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых центральный вырез имеет медиальную кромку и латеральную кромку, причем угол, определяемый медиальной кромкой и основанием переднего участка киля, является острым, а угол, определяемый латеральной кромкой и основанием переднего участка киля, является тупым.
[0030] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, которые являются асимметричными относительно средней линии, проходящей в передне-заднем направлении между медиальной и латеральной частями опоры, и в которых медиальный участок опоры выступает дальше вперед, чем латеральный участок опоры.
[0031] В этих и других вариантах изобретения дополнительно или в качестве альтернативы предлагается большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости и содержащий суставную поверхность большеберцовой кости, предназначенную для сочленения с суставной поверхности мыщелка бедренной кости, в котором указанная суставная поверхность большеберцовой кости определяет мезиальную кромку, проходящую в передне-заднем направлении по мезиальному краю указанной суставной поверхности; причем указанная мезиальная кромка приподнята относительно соответствующего центрального участка указанной суставной поверхности; при этом высота, на которую мезиальная кромка приподнята относительно соответствующего центрального участка, уменьшается в передне-заднем направлении.
[0032] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых суставная поверхность большеберцовой кости является медиальной суставной поверхностью большеберцовой кости, и по меньшей мере участок указанной медиальной суставной поверхности большеберцовой кости является вогнутым в сагиттальной плоскости.
[0033] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передне-мезиальный участок медиальной суставной поверхности большеберцовой кости изогнут так, чтобы по меньшей мере частично соответствовать форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0034] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задне-внешний участок медиальной суставной поверхности большеберцовой кости является по существу плоским и по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0035] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых суставная поверхность большеберцовой кости является латеральной суставной поверхностью большеберцовой кости, причем указанная латеральная суставная поверхность большеберцовой кости является выпуклой в сагиттальной плоскости.
[0036] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передне-мезиальный участок указанной латеральной суставной поверхности большеберцовой кости изогнут так, чтобы по меньшей мере частично соответствовать форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0037] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задне-внешний участок латеральной суставной поверхности большеберцовой кости является по существу плоским и по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0038] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых большеберцовый протез представляет собой большеберцовый вкладыш, имеющий нижнюю поверхность, содержащую по меньшей мере один фиксирующий элемент для фиксации на большеберцовой опоре.
[0039] Предметом изобретения является также большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости и содержащий суставную поверхность большеберцовой кости, предназначенную для сочленения с суставной поверхности мыщелка бедренной кости, причем указанная суставная поверхность определяет мезиальную кромку, проходящую в передне-заднем направлении по мезиальному краю указанной суставной поверхности и приподнятую относительно соответствующего центрального участка указанной суставной поверхности, передне-мезиальный участок указанной медиальной суставной поверхности изогнут так, чтобы по меньшей мере частично соответствовать форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости, и задне-внешний участок медиальной суставной поверхности большеберцовой кости является по существу плоским и по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0040] Предметом изобретения является также большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости, который содержит: суставную поверхность большеберцовой кости для сочленения с суставной поверхностью мыщелка бедренной кости, причем передне-мезиальный участок указанной суставной поверхности по меньшей мере частично соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости, и задне-внешний участок указанной суставной поверхности по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0041] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передне-мезиальный участок изогнут так, чтобы по меньшей мере частично соответствовать форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0042] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задне-внешний участок является по существу плоским и по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0043] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых суставная поверхность большеберцовой кости является медиальной суставной поверхностью, вогнутой в сагиттальной плоскости.
[0044] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых суставная поверхность большеберцовой кости является латеральной суставной поверхностью, выпуклой в сагиттальной плоскости.
[0045] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере одна суставная поверхность большеберцовой кости по существу имеет наклон в передне-заднем направлении.
[0046] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере одна суставная поверхность большеберцовой кости имеет медиальную суставную поверхность и латеральную суставную поверхность и наклон медиальной суставной поверхности в передне-заднем направлении отличается от наклона латеральной суставной поверхности в передне-заднем направлении.
[0047] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых медиальная суставная поверхность соединена с медиальным вкладышем, и латеральная суставная поверхность соединена с латеральным вкладышем, причем толщина медиального вкладыша на его переднем участке отличается от толщины латерального вкладыша на его заднем участке.
[0048] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых медиальный вкладыш и латеральный вкладыш входят в набор вкладышей с различными наклонами в передне-заднем направлении.
[0049] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере одна суставная поверхность большеберцовой кости соединена с большеберцовой опорой.
[0050] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых толщина медиального вкладыша на его переднем участке больше, чем толщина медиального вкладыша на его заднем участке.
[0051] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых толщина медиального вкладыша на его заднем участке отличается от толщины латерального вкладыша на его заднем участке.
[0052] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых толщина латерального вкладыша на его переднем участке больше, чем толщина латерального вкладыша на его заднем участке.
[0053] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере одна суставная поверхность большеберцовой кости по существу имеет наклон в медиально-латеральном направлении.
[0054] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых по меньшей мере одна суставная поверхность большеберцовой кости включает медиальную суставную поверхность и латеральную суставную поверхность, и наклон медиальной суставной поверхности в медиально-латеральном направлении отличается от наклона латеральной суставной поверхности в медиально-латеральном направлении.
[0055] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых медиальная суставная поверхность соединена с медиальным вкладышем, и латеральная суставная поверхность соединена с латеральным вкладышем, причем толщина медиального вкладыша на его переднем участке больше, чем толщина латерального вкладыша на его переднем участке, и толщина медиального вкладыша на его заднем участке отличается от толщины латерального вкладыша на его заднем участке.
[0056] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передний участок киля располагается спереди на соединительной нижней поверхности так, что при имплантации пациенту зацепляется за переднюю зону кортикального слоя кости.
[0057] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, имеющие в том числе по меньшей мере одну суставную поверхность большеберцовой кости для сочленения с мыщелковой суставной поверхностью бедренного компонента, причем бедренный компонент содержит медиальный мыщелок и латеральный мыщелок и по меньшей мере один из указанных мыщелков имеет задне-латеральный скошенный край.
[0058] В других вариантах предметом изобретения также является большеберцовый протез для по меньшей мере частичного замещения проксимального отдела большеберцовой кости, который имеет: суставную поверхность большеберцовой кости для сочленения с суставной поверхностью мыщелка бедренной кости, которая определяет мезиальную кромку, проходящую в передне-заднем направлении по мезиальному краю указанной суставной поверхности и приподнятую относительно соответствующего центрального участка указанной суставной поверхности, причем высота, на которую мезиальная кромка приподнята относительно соответствующего центрального участка, уменьшается в передне-заднем направлении, передне-мезиальный участок указанной суставной поверхности по меньшей мере частично соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости, и задне-внешний участок указанной суставной поверхности сочленения по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0059] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых передне-мезиальный участок изогнут так, чтобы по меньшей мере частично соответствовать форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0060] Предметом изобретения являются также большеберцовые протезы, в которых задне-внешний участок является по существу плоским и по существу не соответствует форме суставной поверхности мыщелка бедренной кости.
[0061] Предметом изобретения являются также бедренные компоненты, имеющие различные скошенные края, которые обеспечивают дополнительный зазор относительно межмыщелкового возвышения большеберцовой кости и ЗКС, без уменьшения охватываемой поверхности кости. В некоторых вариантах изобретения медиальный и/или латеральный мыщелки бедренного компонента имеют задне-латеральный скошенный край. В некоторых вариантах изобретения передняя кромка бедренного компонента может иметь передне-латеральный скошенный край на боковой и/или медиальной стороне.
[0062] Другие области применения понятны из последующего подробного описания. При этом предполагается, что подробное описание и конкретные примеры вариантов осуществления изобретения приводятся исключительно в иллюстративных целях и не ограничивают объем изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0063] Прилагаемые чертежи, которые включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют некоторые варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов действия и особенностей описанных вариантов, а также признаков, которыми они характеризуются. Следует отметить, что хотя большинство чертежей или все чертежи, содержащиеся в данном документе, иллюстрируют имплантаты для использования в левом колене пациента, также предусмотрены имплантаты, выполненные по принципу зеркального отражения имплантатов для левого колена и имплантаты, имеющие симметричную конфигурацию для использования в левом и в правом коленях. На чертежах изображено следующее.
[0064] На Фиг.1-3 в аксонометрии представлены виды снизу большеберцовой опоры в соответствии с первым вариантом изобретения, в которой имеется один или более элементов для врастания кости или цементной мантии и несколько участков киля.
[0065] На Фиг.4-7 изображена большеберцовая опора в соответствии со вторым вариантом изобретения, которая имеет нижнюю выемку, вмещающую цементную мантию.
[0066] На Фиг.8-11 изображена большеберцовая опора в соответствии с третьим вариантом изобретения.
[0067] На Фиг.12-15 изображена большеберцовая опора в соответствии с четвертым вариантом изобретения.
[0068] На Фиг.16-19 изображена большеберцовая опора в соответствии с пятым вариантом изобретения.
[0069] На Фиг.20-23 изображена большеберцовая опора в соответствии с шестым вариантом изобретения.
[0070] Фиг.24-29 изображена большеберцовая опора в соответствии с седьмым вариантом изобретения, имеющая передний участок, выполненный с возможностью входить в контакт с внешней частью кортикального слоя кости смежной с передней зоной кортикального слоя большеберцовой кости.
[0071] На Фиг.30-35 и 47 изображена большеберцовая опора в соответствии с восьмым вариантом изобретения, имеющая три участка киля.
[0072] На Фиг.36 и 37 изображена большеберцовая опора в соответствии с девятым вариантом изобретения, в которой на участках киля имеются уступы, рельефные или зазубренные элементы.
[0073] На Фиг.38-46 изображена большеберцовая опора Фиг.30-35, и 47 в сборе с большеберцовыми медиальным и латеральным вкладышами.
[0074] На Фиг.48 проиллюстрирован этап сборки большеберцового протеза с сохранением обеих крестообразных связок, показанного на Фиг.38-46.
[0075] На Фиг.49-52 представлены фронтальные корональные разрезы, схематически иллюстрирующие геометрию сопряжения между большеберцовой опорой и межмыщелковым возвышением большеберцовой кости в соответствии с различными вариантами изобретения.
[0076] На Фиг.53 представлен фронтальный корональный вид большеберцового протеза с сохранением обеих крестообразных связок, после установки на проксимальном отделе большеберцовой кости.
[0077] На Фиг.54 и 55 представлены виды сзади латерального большеберцового вкладыша.
[0078] На Фиг.56 представлена боковая сагиттальная проекция латерального вкладыша, показанного на Фиг.54 и 55.
[0079] На Фиг.57 представлен корональный разрез латерального вкладыша, показанного на Фиг.54-56, в виде спереди.
[0080] На Фиг.58 представлен сагиттальный разрез латерального вкладыша в виде сбоку.
[0081] На Фиг.59 и 61 представлены виды сзади медиального большеберцового вкладыша.
[0082] На Фиг.60 представлена медиальная сагиттальная проекция медиального вкладыша, показанного на Фиг.59 и 61.
[0083] На Фиг.62 представлен корональный разрез медиального вкладыша в виде спереди.
[0084] На Фиг.63 представлен сагиттальный поперечный разрез медиального вкладыша в виде с медиальной стороны.
[0085] На Фиг.64-66 графически проиллюстрирована кинематика бедренного имплантата, соответствующего одному из вариантов осуществления, используемого вместе с большеберцовым протезом с сохранением обеих крестообразных связок, показанным на Фиг.38-46.
[0086] На Фиг.67a-67q проиллюстрирована кинематика по Фиг.64-66 для различных углов сгибания.
[0087] На Фиг.68 представлен вид спереди одного из вариантов коленного протеза с сохранением обеих крестообразных связок (сохранены ПКС и ЗКС).
[0088] На Фиг.69 представлен вид спереди одного из вариантов протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки (сохранена ЗКС).
[0089] На Фиг.70 и 71 представлены передне-медиальные проекции протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки и протеза коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, показанных на Фиг.68 и 69, соответственно.
[0090] На Фиг.72 и 73 представлены задне-медиальные проекции протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки и протеза коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, показанных на Фиг.68 и 69, соответственно.
[0091] На Фиг.74 и 75 представлены виды сзади протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки и протеза коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок по Фиг.68 и 69, соответственно, где показан необязательный элемент - скошенные края, выполненные в бедренном компоненте для обеспечения зазора.
[0092] На Фиг.76 представлен вид сверху медиального мыщелка бедренной кости, где в частичном разрезе показан необязательный элемент - задне-латеральный скошенный край в соответствии с некоторыми вариантами изобретения.
[0093] На Фиг.77 и 78 представлены боковые сагиттальные проекции протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки и протеза коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, показанных на Фиг.68 и 69, соответственно.
[0094] На Фиг.79 и 80 представлены задне-латеральные проекции протеза коленного сустава с сохранением крестообразной связки и протеза коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, показанных на Фиг.68 и 69, соответственно.
[0095] На Фиг.81 представлен вид сверху бедренного компонента, показанного на Фиг.67а-80.
[0096] На Фиг.82-84 в аксонометрии представлены различные виды медиального и латерального вкладышей, показанных на Фиг.54-63.
[0097] На Фиг.85 показан двухсоставный имплантат коленного сустава в соответствии с еще одним вариантом изобретения, в котором использован медиальный вкладыш в соответствии с некоторыми вариантами изобретения и который может использоваться вместе с медиальной одномыщелковой большеберцовой опорой (не показана) или, в альтернативном варианте, может быть выполнен как латеральный двухсоставный имплантат коленного сустава (не показано).
[0098] На Фиг.86 показан медиальный одномыщелковый имплантат коленного сустава в соответствии с еще одним вариантом изобретения, в котором использован медиальный вкладыш в соответствии с некоторыми вариантами изобретения и который может использоваться вместе с медиальной одномыщелковой большеберцовой опорой (не показана).
[0099] На Фиг.87 показан латеральный одномыщелковый имплантат коленного сустава в соответствии с еще одним вариантом изобретения, в котором используется латеральный вкладыш в соответствии с некоторыми вариантами изобретения и который может использоваться вместе с латеральной одномыщелковой большеберцовой опорой (не показана).
[00100] На Фиг.88 показан монолитный протез с сохранением обеих крестообразных связок в соответствии с одним из вариантов изобретения, в котором большеберцовая опора имеет составляющие с ней единое целое суставные поверхности.
[00101] На Фиг.89 показан монолитный протез с сохранением обеих крестообразных связок в соответствии с одним из вариантов изобретения, в котором большеберцовая опора представляет собой полностью или частично пористую насадку, имеющую составляющие с ней единое целое поверхности сочленения.
[00102] На Фиг.90а-90е представлены различные сагиттальные разрезы латерального вкладыша в виде с медиальной стороны.
[00103] На Фиг.91a-91k представлены различные корональные разрезы латерального вкладыша в виде сзади.
[00104] На Фиг.92а-92е представлены различные сагиттальные разрезы медиального вкладыша в виде с латеральной стороны.
[00105] На Фиг.93а-93m представлены различные корональные разрезы медиального вкладыша в виде сзади.
[00106] На Фиг.94 представлена медиальная сагиттальная проекция бедренного компонента в соответствии с одним из вариантов изобретения.
[00107] На Фиг.95a-95k представлены различные корональные разрезы по линиям от А-А до К-К, показанным соответственно, на Фиг.94.
[00108] На Фиг.96 в аксонометрии представлен вид резецированной большеберцовой кости, подготовленной для помещения в нее большеберцовой опоры по Фиг.30-35 и 47.
[00109] На Фиг.97-98 в аксонометрии представлены виды снизу большеберцовой опоры в соответствии с десятым вариантом осуществления, который предусматривает наличие одного или более штифтов.
[00110] На Фиг.99 представлен сагиттальный разрез латерального вкладыша в соответствии с одним из вариантов осуществления.
[00111] На Фиг.100 представлен сагиттальный разрез медиального вкладыша в соответствии с одним из вариантов осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[00112] Нижеследующее описание включает примерные варианты осуществления изобретения и не ограничивает объем изобретения, области его применения или способы использования.
[00113] 1. Большеберцовые опоры
[00114] На Фиг.1-46 и 97-98 показаны различные, но не ограничивающие объем изобретения, варианты большеберцовых опор, некоторые из признаков которых описаны ниже.
[00115] На Фиг.1-3 показана нижняя сторона большеберцовой опоры в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. В общем случае опора 10 имеет медиальный участок 12а, латеральный участок 12b и соединительный участок 12с. В данном конкретном варианте опора 10 может иметь в некоторых отношениях асимметричную форму. Например, как показано на Фиг.3, медиальный участок 12а больше латерального участка 12b, и фрагменты медиального участка 12а больше выступают вперед по сравнению латеральным участком 12b. В других вариантах опора может отличаться другим видом асимметрии или быть симметричной.
[00116] Опора 10, показанная на Фиг.1-3, имеет кромки 15а и 15b, которые определяют вырез 8 между медиальным участком 12а и латеральным участком 12b, обеспечивающий зазор для сохраняемого межмыщелкового возвышения большеберцовой кости или его частей. В варианте, показанном на Фиг.1-3, центральный участок с вырезом 8 составляет приблизительно от одной четверти до одной трети ширины большеберцовой кости в медиально-латеральном направлении и таким образом обеспечивает возможность введения в нее большей части межмыщелкового возвышения большеберцовой кости, хотя в некоторых вариантах изобретения может быть желательно резецировать по крайней мере передние части возвышения. Так, в некоторых вариантах изобретения передняя часть межмыщелкового возвышения большеберцовой кости может быть резецирована вровень с медиальной и латеральной резекциями в большеберцовой кости, чтобы освободить место для соединительного участка 12с. Количество большеберцовой кости, удаляемой для освобождения места для соединительного участка 12с может в некоторых вариантах изобретения составлять от 1/5 до 1/8 от всего размера в передне-заднем направлении межмыщелкового возвышения большеберцовой кости до подготовки кости. В данном конкретном варианте соединительный участок 12с предназначен для сохранения и защиты кости рядом с точкой прикрепления ПКС, а также для устранения концентраторов напряжений.
[00117] Как показано на чертеже, центральный участок с вырезом 8 в общем случае центрирован в медиально-латеральном направлении большеберцовой опоры 10, что позволяет сохранять одинаковую медиальную/латеральную ширину медиального 12а и латерального 12b участков, (и, в некоторых вариантах изобретения, медиальную/латеральную ширину вкладышей, используемых вместе с опорой 10). В других вариантах необходимость в том, чтобы медиальный 12а и латеральный 12b участки имели одинаковую величину в медиальном/латеральном направлении, отсутствует.
[00118] Опора 10, показанная на Фиг.1-3, содержит киль, отходящий от нее в дистальном направлении. В некоторых вариантах изобретения киль может облегчить фиксацию и удержание опоры на большеберцовой кости пациента. В некоторых вариантах изобретения киль может увеличивать прочность, жесткость на кручение и стабильность опоры. В показанном здесь конкретном варианте участки 14а и 16а киля отходят от медиального участка 12а опоры, участки 14b и 16b киля отходят от латерального участка 12b, и участок 14с киля отходит от соединительного участка 12с.
[00119] В некоторых вариантах изобретения участки киля могут отходить под углом от приблизительно 90 градусов до, соответственно, 45 градусов относительно нижней стороны опоры 10, хотя возможны также большие или меньшие углы. В некоторых вариантах изобретения участки киля могут отходить в дистальном направлении под одним и тем же углом или под разными углами по сравнению друг с другом. В некоторых вариантах изобретения участки киля могут быть симметричны относительно друг друга или же могут быть асимметричны в соответствии с анатомией кости или по другим причинам. В других вариантах (обсуждаемых ниже) на опорах может быть большее или меньшее количество участков киля, чем у опоры 10, показанной на Фиг.1-3, и/или участки киля могут иметь иную конфигурацию.
[00120] В варианте, изображенном на Фиг.1-3, как лучше всего видно на Фиг.3, переднее ребро 14с располагается под углом в медиально-латеральном направлении, так что его медиальные участки располагаются в большей степени спереди, чем боковые участки. Переднее ребро 14с также наклонено в направлении от передне-верхнего до задне-нижнего, и некоторые причины этого будут раскрыты при описании последующих вариантов изобретения в данном документе. Переднее ребро 16с имеет также дистальный вырез 13 (показанный на Фиг.2), что позволяет оптимизировать гибкость, уменьшить расход материала, улучшить распределение нагрузок и/или обеспечить дополнительную ротационную стабильность.
[00121] Опора, показанная на Фиг.1-3, имеет участки 16а, 16b киля, отходящие в дистальном направлении от медиального 12а и латерального 12b участков опоры 10, что в некоторых вариантах изобретения может повышать стабильность и/или жесткость опоры 10 относительно усилий, которые могут быть к ней приложены и по крайней мере имеют составляющую, направленную в переднем и/или заднем направлении. Повышенная передне-задняя стабильность может быть желательна в некоторых, хотя не обязательно во всех, вариантах, поскольку определенные бедренные компоненты (например, бедренный компонент 400, показанный на Фиг.67A-D) могут, в определенных случаях и при определенном применении, воздействовать такими усилиями на используемые вместе с ними большеберцовые компоненты. В некоторых вариантах изобретения угол введения и размещения одного или более участков 16а, 16b киля может быть пространственно оптимизирован для улучшения фиксации и подгонки под форму большеберцовой кости, а также передне-задней и ротационной стабильности в кости. Возможны также иные конфигурации участков 16а, 16b киля, отличные от показанных непосредственно на чертежах.
[00122] Поверхность большеберцовой опоры 10 в некоторых вариантах изобретения может быть обработана оптимальным образом для применения в соответствии с цементными или бесцементными методиками. В некоторых вариантах изобретения опоры имеют гладкие или полированные поверхности, или поверхности, прошедшие пескоструйную обработку, или поверхности, которым придана шероховатость иным способом, а также могут содержать такие элементы, как ребра, канавки, уступы, желобки, иглы, шипы и их комбинации. Нижняя или дистальная поверхность медиального участка 12а и латерального участка 12b может также содержать элементы для врастания кости, например пористые поверхности для врастания с гидроксиапатитом или без него. В некоторых вариантах изобретения на дистальной или нижней поверхности может быть предусмотрен один или более карманов опоры для помещения в них цементной мантии при использовании цементного метода. Один или более карманов могут содержать средства для увеличения площади контакта между имплантатом и цементной мантией, например «вафельный» рельеф, канавки, ребра, уступы, вырезы, пористые фрагменты, выступы или выпуклости 15с, которые могут быть изготовлены из пористого металла или представлять собой участок поверхности, подвергнутый специальной обработке.
[00123] Участки 14а, 14b, 14с, 16а, и 16b киля, показанные на Фиг.1-3, имеют наружные поверхности 14а', 14b', 14с', 16а', 16b', соответственно, и внутренние поверхности 14а'', 14b'', 14с'', 16а'', 16b'' соответственно. В некоторых вариантах изобретения эти поверхности могут содержать пористые участки для врастания кости, участки, которым специальной обработкой придана шероховатость, могут включать гидроксиапатит или биологические препараты для улучшения фиксации. В некоторых вариантах изобретения внутренние 14а'', 14b'', 14с'', 16а'', 16b'' и наружные 14а', 14b', 14с', 16а', 16b' поверхности могут быть параллельны друг другу или же могут быть направлены под острыми углами относительно друг друга. Хотя они изображены по существу плоскими, поверхности 14а'', 14b'', 14с'', 16а'', 16b'', 14а', 14b', 14с', 16а', 16b' участков 14а, 14b, 14с, 16а, 16b киля соответственно, могут быть более сложными, например, представлять собой би-сплайновые или дугообразные поверхности.
[00124] Опора 10, показанная на Фиг.1-3, содержит переходные участки или усиливающие элементы 18, расположенные между передним 14с, медиальным 14а и латеральным 14b участками киля, что может в некоторых вариантах изобретения помочь минимизировать количество удаляемой кости, необходимое для размещения имплантата. Например, на медиальной стороне стратегический переходный усиливающий элемент 18а не дает нижнему краю киля приблизиться к кортикальному слою большеберцовой кости. Таким образом, усиливающие элементы 18 образуют переходные зоны между передним 14с и медиальным 14а участками киля и между передним 14с и латеральным участком 14b киля.
[00125] Фиг.4-7 иллюстрируют еще один вариант большеберцовой опоры - опору 20. Подобно варианту, показанному на Фиг.1-3, большеберцовая опора 20 имеет медиальный участок 22а, от которого отходит медиальное ребро 24а, латеральный участок 22b, от которого отходит латеральное ребро 24b, и соединительный (или передний) участок 22с, от которого отходит переднее ребро 24с. Опора 20 может также содержать косоугольное медиальное ребро 26а и косоугольное латеральное ребро 26b. Подобно варианту, показанному на Фиг.1-3, переднее ребро 24с может иметь дистальный вырез 23 (показан на Фиг.6). Верхние поверхности опоры 20 могут иметь медиальный фиксирующий участок 22а' и латеральный фиксирующий участок 22b' в форме углублений, в которые могут входить медиальный и латеральный вкладыши соответственно. Опора 20 имеет также медиальную поверхность 22а'' контакта с костью и латеральную поверхность 22b'' контакта с костью для цементной мантии или такую, которая может представлять собой пористый участок для врастания кости.
[00126] Усиливающие элементы 28а, 28b являются в общем случае цилиндрическими, чтобы облегчить подготовку кости. Например, для подготовки кости в местах, куда должны войти более толстые участки, образованные на пересечении между участками 24а, 24с, и 24b, могут использоваться сверла или развертки малого диаметра. Цилиндрическая или образованная плавными линиями дугообразная форма усиливающего элемента 28а, 28b в целом увеличивает прочность в углах выреза между медиальным 24а и латеральным 24b участками, где в некоторых вариантах изобретения может находиться зона высоких нагрузок.
[00127] Фиг.8-11 иллюстрируют третий вариант изобретения - большеберцовую опору 30, которая имеет признаки, сходные с признаками опор 10 и 20, описанных выше. Опора 30 имеет медиальную кромку 39а возвышения, латеральную кромку 39b возвышения и переднюю кромку 39с возвышения, показанные на Фиг.8 и 11, которые могут окружать зону выреза для межмыщелкового возвышения, повышая общую прочность опоры 30 вдоль ее внутренних сторон. Эта дополнительная прочность может быть особенно важна в некоторых вариантах изобретения, когда требуется противостоять усилиям кручения или другим усилиям, действующим на опору 30, когда она нагружается сзади.
[00128] Фиг.12-15 иллюстрируют четвертый вариант изобретения - опору 40, которая имеет признаки, сходные с признаками опор, описанных выше, с некоторыми изменениями. Например, как показано на Фиг.14, вырез 43 является более выраженным. Конфигурация усиливающих элементов 48а, 48b также отличается: усиливающие элементы 48а, 48b выступают назад, а также выступают в дистальном направлении дальше, чем участки киля, например медиальный участок киля 44а, как показано на Фиг.15.
[00129] Фиг.16-19 иллюстрируют пятый вариант изобретения - опору 50, которая также имеет признаки, сходные с признаками опор, описанных выше, с некоторыми изменениями. Например, как показано на Фиг.17, усиливающие элементы 58а и 58b являются более выраженными. Кроме того, как показано на Фиг.17, косоугольные ребра 56а и 56b иначе располагаются относительно медиального и латерального участков 52а, 52b по сравнению с другими вариантами.
[00130] Фиг.20-23 иллюстрируют шестой вариант изобретения - опору 60, которая имеет признаки, сходные с признаками опор, описанных выше, с некоторыми изменениями. Например, опора 60 содержит медиальное ребро 64а, переднее ребро 64с и латеральное ребро 64b, но не содержит косоугольные ребра. Как показано на Фиг.22, переднее ребро 64с имеет канавки или другие видоизменения поверхности. Опора 60 имеет также переднюю кромку 69с возвышения, которая отходит в проксимальном направлении от верхней поверхности опоры (как показано на Фиг.22-23).
[00131] Фиг.24-29 иллюстрируют седьмой вариант изобретения - опору 70, которая имеет признаки, сходные с признаками опор, описанных выше, с некоторыми изменениями. Опора 70 содержит медиальное ребро 74а, переднее ребро 74с, латеральное ребро 74b, и косоугольные ребра 76а, 76b, которые отходят под углом от медиального и латерального ребер 74а, 74b, соответственно. Переднее ребро 74с располагается в большей степени спереди, чем в других вариантах, что позволяет ему зацепляться за переднюю зону кортикального слоя кости своей внутренней поверхностью 74с'' и оставаться на наружной поверхности кортикального слоя кости рядом с передней зоной этого слоя. Опора 70 имеет медиальную кромку 79а возвышения, латеральную кромку 79b возвышения и переднюю кромку 79с возвышения, показанные на Фиг.26 и 29, которые могут находиться на медиальной и латеральной сторонах зоны выреза для межмыщелкового возвышения, повышая общую прочность опоры 70 вдоль ее внутренних сторон.
[00132] Фиг.30-35 и 47 иллюстрируют восьмой вариант изобретения - опору 80, имеющую три участка киля - медиальный участок 84а, передний участок 84с и латеральный участок 84b. На Фиг.96 представлена резецированная большеберцовая кость 220, подготовленная для помещения в нее опоры 80. Как показано на Фиг.96, межмыщелковое возвышение 222 большеберцовой кости не затронуто резекцией. Как показано на Фиг.35, передний участок 84с киля выступает в дистальном направлении дальше, чем медиальный и латеральный участки 84а, 84b, что в некоторых вариантах изобретения может усиливать фиксацию. Кроме того, как и в некоторых предыдущих вариантах изобретения, передний участок 84с киля располагается под углом в направлении от верхне-переднего до нижне-заднего (как показано на Фиг.35) относительно плоскости резекции большеберцовой кости и/или нижней стороны переднего участка 82с, что в некоторых вариантах изобретения может облегчить углубление участка киля для придания прочности и усиления фиксации, не нарушая передней зоны кортикального слоя большеберцовой кости, и, в некоторых вариантах изобретения, не приводя к размещению соединительного участка 82с так далеко сзади, что это будет мешать точке прикрепления ПКС к межмыщелковому возвышению. В некоторых вариантах изобретения благодаря наклону переднего участка 84с киля удается предотвратить проникновение в переднюю зону кортикального слоя в проксимальном отделе большеберцовой кости или же раскалывание или расщепление проксимального отдела большеберцовой кости во время введения имплантата и импактирования. В некоторых вариантах изобретения наклон переднего участка 84с киля позволяет увеличивать количество сохраняемой кости между передним ребром 84с и передней зоной кортикального слоя большеберцовой кости. В данном конкретном варианте угол α между внутренней поверхностью 84с'' переднего участка 82с киля и костью, контактирующий с нижней поверхностью 82а'', 82b'' опоры 80, составляет от приблизительно 50 до приблизительно 90 градусов, более предпочтительно от приблизительно 65 до приблизительно 75 градусов, например, приблизительно 70 градусов. В некоторых вариантах изобретения медиальный участок 84а и латеральный участок 84b киля также отходят под углом в нижне-заднем направлении некоторыми своими фрагментами, например на верхних поверхностях этих участков киля.
[00133] Как лучше всего видно на Фиг.35, в некоторых вариантах изобретения задняя поверхность переднего соединительного участка 84с (смежная с кромкой 89с) и задняя сторона 84с'' переднего участка 84с киля могут не пересекаться на уровне проксимальной зоны плоскости резекции большеберцовой кости, что в некоторых вариантах помогает избежать снижения прочности или даже переломов переднего участка межмыщелкового возвышения большеберцовой кости во время подготовки переднего участка киля. Другими словами, зона пересечения этих двух поверхностей смещена на предварительно заданное расстояние (расстояние r на Фиг.35), чтобы не мешать сохранению межмыщелкового возвышения при подготовке кости для присоединения переднего участка 82с киля.
[00134] Как показано также на Фиг.34 и 35, угол θ между кромкой 89с переднего соединительного участка 82с и костью, контактирующей с нижней поверхностью 82а'', 82b'' опоры 80, в данном конкретном варианте составляет от приблизительно 60 до приблизительно 90 градусов, более предпочтительно от приблизительно 82 до приблизительно 88 градусов, например, приблизительно 85 градусов. В результате такой угол θ образует вырез, позволяющий увеличить количество кости, сохраняемой у передней части основания подготовленной передней области межмыщелкового возвышения, и тем самым снижает нагрузку на кость. Иначе говоря, передний вырез в межмыщелковом возвышении в некоторых вариантах изобретения располагают под углом, так что основание возвышения оказывается больше его проксимальной зоны, что повышает устойчивость межмыщелкового возвышения 222 к оттягиванию. Вырез, образованный углом θ, позволяет также вводить костный цемент, пасту или другие биологические материалы, которые могут свободно затекать в передние части основания межмыщелкового возвышения 222, тем самым упрочняя и заполняя концентраторы напряжений, которые могут находиться в углах передней части основания межмыщелкового возвышения, где вырез в передней области межмыщелкового возвышения оказывается рядом с местом проксимальной резекции большеберцовой кости. Материал, помещенный или запрессованный в вырез под углом θ между костью и большеберцовой опорой 80 или помещенный рядом с этим вырезом, также может удерживать на месте части кости после имплантации, предотвращать микросмещения большеберцовой опоры 80 и не допускать оседания. Как было указано выше, названные углы и другие геометрические параметры могут быть изменены, чтобы оптимальным образом соответствовать индивидуальным анатомическим особенностям пациента.
[00135] Как лучше всего видно на Фиг.30, угол γ между передним ребром 84с и внутренней поверхностью медиального участка 82а в данном варианте изобретения составляет от приблизительно 75 до приблизительно 90 градусов, более предпочтительно от приблизительно 82 до приблизительно 88 градусов, например, приблизительно 85,5 градусов. Как лучше всего видно на Фиг.32, угол β между передним соединительным участком 82с и внутренней поверхностью латерального участка 82b в данном варианте изобретения составляет от приблизительно 90 до приблизительно 120 градусов, более предпочтительно от приблизительно 92 до приблизительно 98 градусов, например приблизительно 95 градусов. Иначе говоря, передний край выреза между медиальной 82а и боковой 82b частями располагается под углом, так что медиальная сторона соединительного участка 82с располагается в большей степени спереди, чем латеральная сторона соединительного участка 82с. Дополнительное пространство спереди с передне-медиальной стороны выреза опоры 80 в данном варианте изобретения создает больший зазор для ПКС, которая в целом располагается в большей степени спереди на медиальных сторонах области прикрепления ПКС. Более заднее расположение латеральной стороны соединительного участка 82с также исключает возможные препятствия для прикрепления задне-латерального пучка ПКС и оставляет больше материала с латеральной стороны для повышения прочности асимметричной конструкции. Для большеберцовых опор, которые выполняются на заказ или с учетом особенностей пациента, упомянутые выше значения углов и другие геометрические характеристики могут быть иными, чтобы оптимальным образом соответствовать индивидуальным анатомическим особенностям пациента. Такие изменения могут выполняться для обеспечения должного баланса между сохранением кости и прочностью.
[00136] В варианте изобретения, изображенном на Фиг.30-35 и 47, участки 84а, 84b, 84с киля расширяются или утолщаются по мере приближения к пересечению с другими участками киля. В некоторых вариантах изобретения, например в варианте, изображенном на Фиг.30-35, переходные и соединительные усиливающие элементы 88а, 88b по сторонам переднего участка 82с опоры 80 позволяют уменьшить концентраторы напряжений по мере перехода верхних и внутренних поверхностей опоры 80 к переднему участку 82с от медиального 82а и латерального 82b участков, где толщина материала ограничена, чтобы сохранить минимальную толщину большеберцового вкладыша и дать возможность ввести вкладыши и закрепить их на фиксирующих участках 82а', 82b' с передней стороны.
[00137] Как лучше всего видно на Фиг.35, высота в верхне-нижнем направлении медиального 84а и латерального 84b участков киля может в целом уменьшаться сзади, чтобы оптимизировать в некоторых вариантах изобретения распределение нагрузок и обеспечить достаточную гибкость для предотвращения экранирования напряжений. Кроме того, участки 84а, 84b, 84с киля в общем случае располагаются под углом в передне-заднем направлении, чтобы лучше удерживать медиальный 82а и латеральный 82b участки большеберцовой опоры 80. Углы и расположение участков 84а, 84b, 84с киля в передне-заднем и медиально-латеральном направлениях по крайней мере в некоторых вариантах изобретения, обеспечивают по крайней мере некоторый баланс между: (а) поддержкой центрального участка каждого из боковых участков 82а, 82b опоры 80 во время нагружения опоры 80 сзади; и (b) поддержкой краев медиального и латерального участков 82а, 82b опоры 80 во время экстремального нагружения краев с медиальной либо латеральной стороны опоры 80. Кроме того, углы и расположение участков 84а, 84b, 84с киля могут быть определены таким образом, чтобы обеспечивать устойчивость к этим нагрузкам без необходимости предусматривать относительно широкий передний участок 84с киля, который при слишком большой ширине создавал бы помеху передней зоне кортикального слоя большеберцовой кости 220 или проходил бы сквозь нее. Хотя на иллюстрациях показано, что нижний край расположенных под углом боковых участков 84а, 84b киля является прямым, в других вариантах дистальные края могут быть криволинейными или ступенчатыми, так что изменение глубины медиального и латерального участков 84а 84b киля будет описываться нелинейной функцией от продвижения назад. Криволинейные или ступенчатые нижние края боковых участков 84а, 84b киля (такие, как показаны на Фиг.7), могут позволить оптимизировать распределение нагрузок в большеберцовой опоре 80.
[00138] В некоторых вариантах изобретения, например, в показанном на Фиг.30-35 и 47, медиальный и латеральный участки 84а, 84b киля могут иметь одну или более усиливающих перемычек 85а, 85b, которые соединяют периферийные бортики 87а, 87b для цемента с участками 84а, 84b киля (как показано на Фиг.34-35). Усиливающие перемычки 85а, 85b могут располагаться стратегически таким образом, что будут проходить под всеми точками, подверженными высоким нагрузкам, такими как углы фиксирующих участков 82а', 82b' (как показано на Фиг.32-33), которые, например, могут представлять собой углубления или карманы, расположенные с проксимальной стороны медиального 82а и латерального 84а участков, и форма которых позволяет вводить в них медиальный и латеральный большеберцовые вкладыши 110, 120 (описываемые ниже). Хотя это не изображено на чертежах, перемычки 85а, 85b могут находиться также в верхних углублениях фиксирующих участков 82а', 82b', если нижние стороны большеберцовых вкладышей 110, 120 будут иметь дополнительные углубления для помещения в них перемычек 85а, 85b.
[00139] Как показано на Фиг.34, между кромками 89а, 89b, 89с возвышения большеберцовой опоры 80 могут иметься закругленные края 81а, 81b, образующие внутренние поверхности выреза, в который может быть помещено межмыщелковое возвышение большеберцовой кости. Указанные закругленные края 81а, 81b в некоторых вариантах изобретения могут уменьшать концентраторы напряжений на указанных участках, предотвращая тем самым поломки из-за острых углов, типичные для известных конструкций с сохранением обеих крестообразных связок. Округление углов на краях в некоторых вариантах изобретения поможет избежать тех препятствий, которые имплантат мог бы создавать для точки прикрепления передней крестообразной связки на большеберцовой кости 220.
[00140] Кроме того, как и в других вариантах, вдоль медиальной и латеральной сторон зоны выреза для межмыщелкового возвышения могут быть предусмотрены стенки увеличенной высоты или кромки 89а, 89b, 89с возвышения (как показано, например, на Фиг.33), что повысит общую прочность опоры 80 вдоль ее внутренних сторон. Эта дополнительная прочность может облегчать, по крайней мере в некоторых вариантах изобретения, сопротивление напряжениям и другим усилиям, действующим на опору 80, когда она нагружается сзади. Кроме того, соединение кромок 89а, 89b, 89с возвышения с нижними поверхностями 82а'', 82b'' может расширить границы распространения цементной мантии и дать ей покрыть большее пространство вдоль основания подготовленного межмыщелкового возвышения большеберцовой кости. Этот дополнительный цемент по углам основания и сторонам межмыщелкового возвышения большеберцовой кости и между этим возвышением и опорой 80 может в целом улучшить сопротивление возвышения излому. Стенки увеличенной высоты или кромки 89а, 89b, 89с возвышения могут служить также для изолирования большеберцовых вкладышей как от цементной мантии, так и от вертикальных стенок подготовленного межмыщелкового возвышения большеберцовой кости или служить в качестве подпорок для придания большеберцовым вкладышам медиально-латеральной стабильности.
[00141] Соединительный передний участок 82с может определять по существу трапециевидную сагиттальную форму как в сагиттальном поперечном сечении (как, например, показано на Фиг.35), так и в виде сверху (как показано, например, на Фиг.33). В этом варианте передний участок 82с киля расширяется (в медиально-латеральном направлении) по мере продвижения назад. Такая конфигурация может в некоторых вариантах изобретения способствовать ограничению концентрации напряжений в переднем участке 82с и поддерживать более равномерное распределение нагрузки, способствуя перемещению напряжений вперед, в зоны с меньшим количеством концентраторов напряжения.
[00142] В данном конкретном варианте соединительный передний участок 82с большеберцовой опоры 80 имеет наклон, то есть ее толщина (верхнее-нижнее направление) увеличивается в направлении назад, что в некоторых вариантах изобретения может повышать прочность опоры 80 рядом с краем выреза для межмыщелкового возвышения, обеспечивая при этом большую гибкость передних участков опоры 80 с более равномерным распределением напряжений, когда опору 80 нагружают сзади. Так, если либо медиальный участок 82а, либо латеральный участок 82b нагружен сзади больше, чем другой из этих участков (например, при сильном сгибании), то в переднем участке 82с могут возникать усилия кручения. В таких ситуациях гибкость, обеспечиваемая более тонким передним фрагментом переднего участка 82с, позволяет более равномерно распределить напряжения кручения, а более толстый задний фрагмент переднего участка 82с и приподнятая передняя кромка 89с возвышения обеспечивают дополнительную прочность и жесткость.
[00143] На Фиг.41 показана большеберцовая опора 80 с установленными на ней большеберцовыми вкладышами 110 и 120. Как показано на Фиг.41, переход от более толстого участка кромки 89с на переднем участке 82с к вогнутым медиальной 89а и латеральной 89b кромкам возвышения позволяет увеличить массу материала на участке высоких напряжений в углах выреза опоры 80. Поэтому медиальная 89а и латеральная 89b кромки могут быть короче, чем передний участок 82с и передняя кромка 89с возвышения, не снижая при этом прочность большеберцовой опоры 80. Кроме того, уменьшение высоты медиальной 89а и латеральной 89b кромок может предотвратить контакт между верхними частями кромок 89а, 89b и бедренным компонентом 400, особенно в случаях, когда используются тонкие полимерные вкладыши 110, 120.
[00144] Возвращаясь к Фиг.32-33, отметим, что верхняя или проксимальная сторона большеберцовой опоры 80 может иметь медиальный фиксирующий участок 82а' и латеральный фиксирующий участок 82b', каждый из которых имеет фиксирующий элемент, служащий для закрепления полимерного большеберцового вкладыша. Такие фиксирующие элементы могут содержать, например, отдельные виды элементов (или их комбинации) из следующего ряда: вырезы, соединения «ласточкин хвост», соединения с охватывающими и охватываемыми деталями, канавки, ребра, соединения с натягом, шипы, защелки, штифты, магниты и другие известные специалистам соединители. Фиксирующие элементы могут допускать умеренное вращательное или поступательное движение вкладышей с мобильной установкой, как описано ниже. На Фиг.38-46 показана большеберцовая опора 80 в сборе с вкладышем 110 для медиального сочленения и вкладышем 120 для латерального сочленения. В некоторых вариантах изобретения конфигурация периметра большеберцовой опоры 80 и/или большеберцовых вкладышей 110, 120 приводится в близкое соответствие с периметром резецированной части проксимального отдела большеберцовой кости.
[00145] Хотя это не показано на чертежах, верхним поверхностям большеберцовой опоры 80 может быть придана форма, позволяющая использовать их с мобильной установкой. Иначе говоря, медиальный и латеральный фиксирующие участки в некоторых вариантах изобретения могут быть снабжены приспособлениями для закрепления медиального и латерального вкладышей на опоре, допускающего некоторое ограниченное вращательное движение вкладышей. Такие приспособления могут включать, например, соединения с охватывающими и охватываемыми деталями, такие как шиповые соединения или круглые вырезы, обеспечивающие фиксацию вкладышей относительно пяти степеней свободы, допуская при этом их контролируемое вращение относительно опоры. Могут быть предусмотрены другие приспособления, например с кулачковыми направляющими, которые допускают контролируемое поступательное движение вкладышей в одном или большем количестве направлений, включая передне-заднее и медиально-латеральное направления.
[00146] Фиг.36-37 иллюстрируют девятый вариант большеберцовой опоры - большеберцовую опору 90. Как и в некоторых других вариантах, описанных выше в данном документе, большеберцовая опора 90 имеет участки киля, отклоняющиеся назад. В данном конкретном варианте участки 94а, 94b, 94с киля выполнены ступенчатыми, что увеличивает сжатие кости во время введения имплантата и создает зоны повышенного давления на углах ступенчатых выступов. Опора 90 со ступенчатыми участками 94а, 94b, 94с киля может также способствовать лучшей фиксации при использовании цементных и бесцементных методов. Инструменты, используемые для подготовки большеберцовой кости для введения в нее большеберцовой опоры, могут включать в некоторых вариантах ударный инструмент, имеющий или не имеющий ступенчатую поверхность и обеспечивающий большее или меньшее внедрение и натяг.
[00147] Фиг.97-98 иллюстрируют десятый вариант большеберцовой опоры - большеберцовую опору 1700. Как и в некоторых других вариантах, описанных выше в данном документе, большеберцовая опора 1700 содержит участки киля, отклоняющиеся назад. В соответствии с этим вариантом предусмотрены также штифты 1710 или другие подходящие конструктивные элементы, обеспечивающие усиленную фиксацию в подготовленной большеберцовой кости 220.
[00148] На Фиг.49-52 представлены фронтальные корональные разрезы, на которых показана геометрия сопряжения между большеберцовыми опорами 80a-80d, имеющими медиальные кромки 89а-89а'''' возвышения и латеральные кромки 89b'-89b'''' возвышения, и межмыщелковым возвышением 222 в подготовленной большеберцовой кости 220. Как показано на чертежах, сохранены одна или обе крестообразные связки - передняя ПКС 310 и задняя ЗКС 320. На Фиг.53 представлен фронтальный корональный вид большеберцовой опоры 80 в сборе с вкладышами 110, 120 вместе с подготовленной большеберцовой костью 220 и ее межмыщелковым возвышением 222.
[00149] В некоторых вариантах изобретения относительная длина переднего участка киля и угол могут быть оптимизированы в соответствии с собранными данными. Было установлено, что при заданной длине переднего участка киля увеличение угла отклонения переднего участка киля от вертикали в общем случае увеличивает величину, на которую передний участок киля врезается в передний участок межмыщелкового возвышения, и что слишком большой угол может снижать прочность опоры. Если передний участок киля слишком сильно врезается в возвышение, может также возникнуть угроза для самого межмыщелкового возвышения. Некоторые из вариантов большеберцовой опоры были получены за счет оптимизации формы для более эффективного распределения напряжений на опоре, уточнения конечной прочности за счет анализа предыдущих исполнений большеберцовых опор, в которых она ломалась, и итеративного моделирования на компьютере. Для определения возможного количества удаляемой кости и ее локализации в анатомическом аспекте использовались данные, полученные в ходе аутопсий, и эта информация использовалась также для определения оптимального количества, конфигурации и ориентации участков киля с точки зрения повышения прочности и усиления начальной фиксации в различных вариантах. Изобретатели рассматривали возможности изготовления большеберцовой опоры одной и той же конструкции из различных материалов с высокой и низкой усталостной прочностью, стремясь повысить жесткость конструкции независимо от прочности и свойств материала.
[00150] Выбранная форма киля в целом в комбинации с определенным углом переднего участка киля, который в некоторых вариантах изобретения составляет приблизительно 70 градусов, по существу создает свойство «самофиксации». Другими словами, поскольку передний участок киля врезается в губчатое вещество кости (из проксимальной зоны верхней поверхности сочленения с большеберцовой костью), это обеспечивает наличие удерживающих усилий, противодействующих вытягивающим усилиям.
[00151] Предметом изобретения являются также способы имплантирования большеберцового протеза. Способ включает этапы определения глубины резекции, определения предпочтительной пространственной ориентации протеза, резекции медиальной и латеральной зон верхней поверхности большеберцовой кости без повреждения межмыщелкового возвышения и присоединенных к нему ПКС/ЗКС, формирования участков, необходимых для введения в них одного или более фиксирующих элементов, имеющихся на нижней стороне большеберцового протеза, и установки большеберцового протеза с использованием цементных или бесцементных методов.
[00152] 2. Большеберцовые вкладыши
[00153] Описанные выше и другие варианты обеспечивают улучшенные большеберцовые вкладыши, в том числе медиальный вкладыш 110 и латеральный вкладыш 120, показанный на Фиг.38-44 в сборе с опорой 80. В некоторых вариантах изобретения медиальный вкладыш 110 тоньше латерального вкладыша 120, воспроизводя варусное суставное смещение в бедренном компоненте. В некоторых вариантах изобретения латеральный вкладыш 120 может быть, например, приблизительно на 2,5 мм толще, чем медиальный вкладыш 120, обеспечивая варусное суставное смещение на 3°, которое будет соответствовать линии варусного суставного смещения на 3° в бедренном компоненте. Геометрия сочленения с большеберцовой костью в некоторых вариантах изобретения в общем случае имеет вогнутый медиальный участок напротив медиального вкладыша 110 и выпуклый латеральный участок напротив латерального вкладыша 120. Один или оба вкладыша 110, 120 могут быть сформированы с подгонкой их внутренних участков в корональном направлении. Эта подгонка может осуществляться, например, благодаря мезиальной кромке, которая, как подробнее описано ниже, может изменяться по высоте в передне-заднем направлении.
[00154] На Фиг.54-58 представлены различные виды варианта латерального вкладыша 120, а на Фиг.59-63 - различные виды варианта медиального вкладыша 110.
[00155] Латеральный вкладыш 120 определяет верхнюю суставную поверхность, и на Фиг.54-58 представлено несколько его разных контуров в разных плоскостях. На Фиг.57 и 58 изображены разрезы латерального вкладыша 120 в определенных корональной (Фиг.57) и сагиттальной (Фиг.58) плоскостях. Фиг.57 иллюстрирует контур 126а, определяемый относительно передним корональным поперечным сечением латерального вкладыша 120. Фиг.58 иллюстрирует контур 124b, определяемый относительно средним, сагиттальным поперечным сечением латерального вкладыша 120. На Фиг.90а-е представлена серия сагиттальных разрезов варианта левого латерального вкладыша, на которых показаны контуры этого вкладыша от относительно мезиальных (например, Фиг.90а) до относительно внешних (например Фиг.90е) участков вкладыша. На Фиг.91а-k представлена серия корональных разрезов того же варианта, который показан на Фиг.90а-е, где изображены корональные разрезы от относительно передних (например, Фиг.91а) до относительно задних (например Фиг.91k) участков вкладыша.
[00156] Как показано на Фиг.54-58 и 90-91 и пояснено подробнее ниже, в соответствующих вариантах изобретения латеральный вкладыш 120 определяет мезиальную кромку 128 и периферийный скошенный край 129. В некоторых вариантах изобретения по крайней мере некоторые участки передних участков и контуров латерального вкладыша 120 в относительно большей степени соответствуют мыщелковой поверхности бедренной кости, чем другие участки вкладыша 120. Как показано на Фиг.56, латеральный вкладыш 120 может также содержать периферийные уступы 127а, 127b. Фиг.56 и 58 иллюстрируют фиксирующий механизм 122, который используется для закрепления латерального вкладыша 120 на большеберцовой опоре.
[00157] Как показано на Фиг.54-58 и 90-91, в соответствующих вариантах изобретения мезиальная кромка 128 приподнята относительно других участков и контуров вкладыша 120. Как показано на Фиг.58, где иллюстрируется сагиттальный разрез вкладыша 120, проходящий через его средний участок, приподнятая мезиальная кромка 128 проходит от переднего до заднего участка вкладыша 120. В некоторых вариантах изобретения мезиальная кромка 128 обеспечивает сопротивление латеральному перемещению бедренной кости и предотвращает соударение между бедренным компонентом 400 и межмыщелковым возвышением 222 большеберцовой кости. Высота мезиальной кромки может выбираться так, чтобы обеспечить желаемый уровень сопротивления, при этом чем больше высота, тем больше сопротивление. Как показано на чертежах, относящихся к этим вариантам, высота мезиальной кромки относительно других участков вкладыша 120 постепенно уменьшается в передне-заднем направлении. В вариантах, изображенных на Фиг.54-58 и 90-91, наружные стороны (у скошенного края 129) латерального вкладыша 120 являются по существу плоскими и не имеют или почти не имеют никакой подгонки к мыщелковым суставным поверхностям бедренной кости. В некоторых вариантах изобретения максимальная высота мезиальной кромки 128 составляет приблизительно от 0,064 см (0,025 дюйма) до приблизительно (0,32 см) 0,125 дюйма относительно по существу плоских наружных сторон. В некоторых вариантах изобретения максимальная высота мезиальной кромки 128 для латерального вкладыша 120 составляет приблизительно 0,09 см (0,035 дюйма) и приблизительно 0,17 см (0,065 дюйма).
[00158] Фиг.59-63 иллюстрируют вариант медиального вкладыша 110, который определяет верхнюю суставную поверхность, представляя несколько разных контуров в разных плоскостях. Например, на Фиг.62 показан корональный разрез медиального вкладыша 110 относительно среднего участка вкладыша 110, где определяется корональный контур 116а. На Фиг.63 показан сагиттальный разрез медиального вкладыша 110 относительно среднего участка вкладыша, где определяется контур 114b. На Фиг.92а-е представлена серия сагиттальных разрезов варианта левого медиального вкладыша, на которых показаны контуры этого вкладыша от относительно мезиальных (например, Фиг.92а) до относительно внешних (например, Фиг.92е) участков вкладыша. На Фиг.93а-m представлена серия корональных разрезов того же варианта, который показан на Фиг.92а-е, где изображены корональные разрезы от относительно передних (например, Фиг.93а) до относительно задних (например, Фиг.93m) участков вкладыша.
[00159] Как и боковой вкладыш, медиальный вкладыш 110 содержит также мезиальную кромку 118 и периферийный скошенный край 119 (например, как показано на Фиг.60). В некоторых вариантах изобретения передний и мезиальный участки вкладыша 110 в большей степени соответствуют форме сопрягаемого бедренного компонента, чем другие участки вкладыша. Как показано на Фиг.60, медиальный вкладыш 110 содержит также периферийные уступы 117а, 117b. Фиг.61 и 63 иллюстрируют фиксирующий механизм 112, который используется для закрепления медиального вкладыша 110 на большеберцовой опоре.
[00160] Как показано на Фиг.62-63 и 92-93, мезиальная кромка 118 приподнята относительно других участков и контуров вкладыша 120. Как показано на Фиг.63, где иллюстрируется сагиттальный разрез вкладыша 110, проходящий через его средний участок, приподнятая мезиальная кромка 118 проходит от переднего до заднего участка вкладыша 110. В некоторых вариантах изобретения мезиальная кромка 118 обеспечивает сопротивление латеральному перемещению бедренной кости и предотвращает соударение между бедренным компонентом 400 и межмыщелковым возвышением 222 большеберцовой кости. Высота мезиальной кромки может выбираться так, чтобы обеспечить желаемый уровень сопротивления, при этом чем больше высота, тем больше сопротивление. Как показано на чертежах, относящихся к этим вариантам, высота мезиальной кромки относительно других участков вкладыша 110 постепенно уменьшается в передне-заднем направлении. В вариантах, изображенных на Фиг.62-63 и 92-93, наружные стороны (у скошенного края 119) медиального вкладыша 110 являются по существу плоскими и не имеют или почти не имеют никакой подгонки к мыщелковым суставным поверхностям бедренной кости. В некоторых вариантах изобретения максимальная высота мезиальной кромки 118 составляет приблизительно от (0,063 см) 0,025 дюйма до приблизительно (0,32 см) 0,125 дюйма относительно по существу плоских наружных сторон. В некоторых вариантах изобретения максимальная высота мезиальной кромки 118 для медиального вкладыша 118 составляет от приблизительно (0,09 см) 0,035 дюйма до приблизительно 0,17 см (0,065 дюйма).
[00161] Фиг.64-67 иллюстрируют графически и наглядно кинематику медиального и латерального вкладышей 110, 120, показанных на Фиг.54-63, при их использовании с другими компонентами, например с бедренным компонентом 400 и надколенниковым компонентом 600, в определенных процедурах артропластики. Используя компьютерное моделирование с помощью программы LifeMOD™, изобретатели установили, что создание мезиальной кромки 118 на медиальном большеберцовом вкладыше 110 предотвращает латеральное смещение бедренного компонента 400 под воздействием латеральных усилий, действующих на бедренный компонент 400 со стороны надколенной чашечки из-за наличия угла квадрицепса (угла Q). В некоторых вариантах изобретения, где отсутствует мезиальная кромка 118, бедренный компонент 400 может смещаться латерально при сгибании из-за сдвига надколенной чашечки, создавая при этом среду, в которой медиальный мыщелок 408 приближается слишком близко к точке прикрепления задней крестообразной связки 320 и окружающий кости 220, 222. Помимо улучшения общих эксплуатационных характеристик протеза по сравнению с известными конструкциями, в некоторых вариантах изобретения приподнятая мезиальная кромка 118 обеспечивает дополнительный тибио-феморальный контакт, когда нога вытянута. В некоторых вариантах изобретения предусмотрено, что медиальный вкладыш 110 содержит мезиальную кромку 118, а латеральный вкладыш 120 не содержит мезиальную кромку 128, хотя мезиальные кромки 118, 128 могут присутствовать у обоих вкладышей 110, 120 для дополнительной стабилизации.
[00162] Фиг.64-66 графически иллюстрируют, соответственно, отхождение в медиальном направлении, отхождение в латеральном направлении и внешнее вращение бедренного имплантата 400, который используется вместе с имплантатом 100, показанным на Фиг.38-46. Некоторые варианты изобретения могут быть противоположны по крайней мере некоторым предыдущим конструкциям, предусматривающим сохранение обеих крестообразных связок, в которых в областях, смежных с бедренным компонентом, корональные профили были чрезмерно подогнаны к средней линии и наружным периферийным сторонам большеберцового вкладыша. Эта чрезмерная подгонка в некоторых известных конструкциях негативным образом сдерживала внутренне-внешнее вращение бедренного компонента и уменьшала или устраняла его поступательное перемещение в медиально-латеральном направлении. По крайней мере некоторые известные конструкции также отличались значительной степенью подгонки переднего и заднего участков вкладыша, что негативным образом ограничивало вращение бедренной кости во время разгибания и сгибания колена. Конструкция, показанная на Фиг.68, предусматривает в целом только корональную подгонку к средней линии большеберцовой кости, которая постепенно уменьшается по мере приближения к задним сторонам вкладыша. Из-за этого уменьшения степени подгонки такая конструкции позволяет более свободное внутреннее и внешнее вращение бедренного компонента 400 и точнее воспроизводит кинематику обычного колена при сгибании, когда бедренный компонент 400 выполняет внешнее вращение относительно большеберцового протеза 100. В других вариантах, однако, степень подгонки вкладыша может быть относительно высока, аналогично степени подгонки в некоторых известных конструкциях.
[00163] В некоторых случаях для большеберцовых вкладышей 110 и/или 120 может быть предусмотрено несколько разных значений угла наклона назад. В одном из вариантов изобретения такие вкладыши, как 110 и/или 120, утончаются по мере продвижения назад до различной степени, что позволяет эффективно поворачивать суставные поверхности на угол сгибания-разгибания относительно нижних поверхностей вкладышей 110, 120 и обеспечивает больший наклон назад. Такая возможность в некоторых вариантах изобретения может позволить хирургу выборочно устанавливать подвижность сустава при согнутом колене. Например, может предусматриваться несколько пар медиальных 110 и латеральных 120 вкладышей, каждая из которых отличается от других наклоном назад на определенное количество градусов от 1 до 4, например на 2 градуса. Другие возможности могут предусматривать объединение в пары медиального 110 и латерального 120 вкладышей, в которых наклон назад медиального вкладыша 110 отличается от наклона назад латерального вкладыша 120. Такие варианты, вообще говоря, могут позволить регулировать пространство для сгибания, без повторной резекции большеберцовой кости 220. В описанных выше вариантах предусматривается также наличие выбора значений толщины для медиального 110 и латерального 120 вкладышей, что позволит обеспечить необходимый баланс связок. Могут применяться различные комбинации и конфигурации со значениями толщины вкладышей, наклона в медиально-латеральном и передне-заднем направлении, для учета конкретных анатомических потребностей данного пациента. Возможность выбора из нескольких значений толщины, наклона в медиально-латеральном и передне-заднем направлении может быть также предусмотрена для большеберцовой опоры, обеспечивая возможность использования этих конфигураций с одним вкладышем.
[00164] В некоторых вариантах изобретения конфигурация суставной поверхности для медиального 110 и латерального 120 вкладышей может обеспечиваться с помощью одного вкладыша 500 (с сохранением крестообразной связки), который, как показано на Фиг.69, 71, 73, 75, 78, и 80, имеет вогнутые медиальную и латеральную суставные поверхности. Как показано на Фиг.80, латеральный участок 510 вкладыша 500 может быть толще (в некоторых вариантах изобретения приблизительно на 2,5 мм толще), чем медиальный участок, чтобы обеспечит возможность его функционирования с показанными бедренными компонентами 400. Более толстый латеральный участок 510 в данном конкретном варианте воспроизводит варусное суставное смещение в бедренном компоненте 400.
[00165] В других вариантах могут быть предусмотрены медиальный 110 и латеральный 120 вкладыши, у каждого из которых имеется свой угол наклона назад или своя толщина, и они могут использоваться в различных комбинациях в зависимости от потребностей баланса медиальной и латеральной коллатеральных связок. В некоторых случаях может быть предусмотрено несколько вкладышей 110, 120 различных размеров в виде хирургического набора имплантатов, в котором общий угол между нижней плоскостью отдельного вкладыша 110, 120 и соответствующей суставной поверхностью различается у разных вкладышей. Этот угол может увеличиваться или уменьшаться в передне-заднем направлении, медиально-латеральном или в обоих этих направлениях независимо или согласованно. Наличие выбора из нескольких разных углов наклона назад может уменьшить потребность в повторной резекции большеберцовой кости 220.
[00166] Фиг.56 и 68 иллюстрируют пример выпуклого латерального вкладыша 120, который облегчает внешнее вращение бедренного компонента 400 во время сгибания за счет его латерального отхождения, при этом медиальный мыщелок 408 бедренной кости ограничивается вогнутой сагиттальной геометрией медиального вкладыша 110, как это предусмотрено в некоторых вариантах изобретения.
[00167] В качестве еще одной альтернативы использованию отдельных большеберцовых вкладышей 110, 120 большеберцовая опора 1500, показанная на Фиг.88, может содержать составляющие с ней единое целое монолитные суставные поверхности. В других вариантах, например в показанном на Фиг.89, может предусматриваться большеберцовый протез 1600, выполненный из материала 1602 с пористой структурой, например из металлической пены, в котором суставные поверхности 1604, в качестве отдельных деталей или составляя единое целое, находятся в проксимальной области пористой структуры 1602, как показано на Фиг.89. Например, суставные поверхности 1604 могут быть выполнены из твердого металла, керамики, полимера, покрытия или другого подходящего материала, нанесенного на проксимальную сторону пористой структуры. Нанесение может выполняться с использованием традиционных технологий быстрого изготовления, например селективного лазерного спекания СЛС (SLS), электронно-лучевой сварки ЭЛС (ЕВМ), трехмерной печати или стереолитографии. В качестве альтернативы пористая структура 1602 может быть получена литьем с наложением с использованием полимеров, когда формируют монолитную опору 1600 с пористой структурой 1602 и суставную поверхность 1604 из различных материалов.
[00168] 3. Бедренные компоненты
[00169] Предусмотрены также усовершенствованные бедренные компоненты. Например, бедренный компонент 400, показанный на Фиг.67-75 содержит медиальный мыщелок 408 и латеральный задний мыщелок 406, имеющий задне-латеральный скошенный край 404 (как показано, например, на Фиг.68-69, 72-74). Как показано на Фиг.74-75, в некоторых вариантах изобретения задне-латеральный скошенный край 404 имеет глубину d, составляющую от приблизительно 1 до приблизительно 5 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 4 мм, например приблизительно 2,8 мм, и угол Ф от приблизительно нуля до приблизительно 25 градусов, более предпочтительно от приблизительно 5 до приблизительно 15 градусов, например приблизительно 10 градусов, что позволяет создать зазор с задней латеральной тканью, например подколенным сухожилием, при сильном сгибании колена. Скошенный край 404 может служить точкой отсчета для расстояния D до проксимальной поверхности сочленения с костью, сопрягаемой с местом резекции дистальной бедренной кости. Указанное расстояние D может, например, составлять от приблизительно 3 до приблизительно 20 мм, более предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 15 мм, например, приблизительно 11 мм. Расстояния d и D могут увеличивать пропорционально или непропорционально в зависимости от увеличения размера бедренного компонента 400. В некоторых вариантах изобретения, например при больших размерах бедренного компонента 400, могут использовать угол Ф, равный приблизительно 10° и расстояние D, равное приблизительно 11 мм, тогда как при меньших размерах бедренного компонента 400 могут использовать меньшее расстояние D, равное приблизительно 10 мм.
[00170] Аналогичным образом, медиальный задний мыщелок 408 может иметь на своей внутренней поверхности задне-латеральный скошенный край 410, показанный на Фиг.74, 76, 79-81 с углом ψ, составляющим от приблизительно 0 до приблизительно 10 градусов, более предпочтительно от приблизительно 3 до приблизительно 7 градусов, например приблизительно 5 градусов, как показано на Фиг.74. Такой скошенный край может соединяться с другим скошенным краем 470, проходящим вокруг внутреннего сагиттального радиуса медиального заднего мыщелка 408, обеспечивая дополнительный зазор с межмыщелковым возвышением 222 большеберцовой кости и задней крестообразной связкой 320, но не уменьшая охватываемой поверхности кости. В некоторых вариантах изобретения задне-латеральный скошенный край 470 начинается сразу за контактирующими с надколенной чашечкой участками бедренного компонента 400 и поэтому не может огибать межмыщелковые области 412 контакта с надколенной чашечкой бедренного компонента. Вместо этого может быть более выражен задне-латеральный скошенный край 470 на задних участках медиального мыщелка 408 бедренной кости. Верхние грани межмыщелкового возвышения 222 большеберцовой кости также могут быть скошены с помощью костных кусачек, чтобы предотвратить соударение с бедренным компонентом 400.
[00171] На Фиг.94 представлена медиальная сагиттальная проекция медиального мыщелка 455 бедренного компонента 450 в одном из вариантов. Медиальный задний мыщелок 455 может иметь на своей внутренней поверхности задне-латеральный скошенный край 470. На Фиг.95a-95k представлены различные корональные разрезы по линиям от А-А до К-К, соответственно, изображения, показанного на Фиг.94, иллюстрирующие задне-латеральный скошенный край 470. Как показано на Фиг.95a-95k, бедренный компонент имеет закругленный край 460 в проекции по линиям А-А, J-J- и К-К и задне-латеральный скошенный край 470 в проекции по линиям В-В, С-С, D-D, Е-Е, F-F, G-G, H-H, I-I. Угол ψ задне-латерального скошенного края 470 составляет от приблизительно 15 до приблизительно 40 градусов в некоторых вариантах изобретения.
[00172] Как показано на Фиг.68, передняя кромка бедренного компонента 400 может иметь передне-латеральный скошенный край 402 на латеральной и/или медиальной сторонах, чтобы уменьшить напряжение ткани удерживателя, что может быть сходно с некоторыми известными конструкциями бедренных компонентов.
[00173] В представленные в качестве примеров варианты изобретения, описанные выше с обращением к соответствующим чертежам, могут быть внесены различные модификации, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения. В связи с этим все содержание предшествующего описания и прилагаемых чертежей должно рассматриваться как материал, приводимый в иллюстративных, а не ограничительных целях. Например, раскрытые здесь новые свойства большеберцовых вкладышей легко могут быть применены к таким инструментам, как примерочные имплантаты для большеберцовых вкладышей, а также к имплантатам, предназначенным непосредственно для установки. Таким образом, объем и содержание изобретения не могут ограничиваться никаким из описанных выше примеров и должны определяться только в соответствии с нижеприведенными пунктами формулы и их эквивалентами. Кроме того, предусматривается, что специалист в данной области техники может использовать любой или все из признаков, раскрытых в вышеупомянутых вариантах, в любой приемлемо комбинации или последовательности.