专利名称：膝盖支撑或替代构件的制作方法图1表示从侧面看的膝盖G的前后平面，在图示的位置，交叉的杆状体AO和BC大致代表腿伸展位置的十字韧带。字母a表示后十字韧带、c表示前十字韧带，字母b(AB)表示骨节间的顶部，字母d(CO)表示胫骨上部平面。图1的右部是膝盖的后部，用虚线表示。骨节间顶部AB是在矫形术的行话中称为“固定平面”的部分，而胫骨上部平面是被称为“移动平面”的部分。图1表示固定平面相对于移动平面在膝盖的相对运动期间的三种不同的移动位置，在图示中，移动平面保持静止不动。正如图中看到的，固定和移动平面的瞬态转动中心是杆状件AO和AC的交点I，在如图1所示的固定平面的移动期间，由移动平面中的I的连续的位置形成一条曲线，该曲线被称为基部并标记为IB。该图还示出移动平面相对于固定平面在膝盖的相对运动期间的移动位置，固定平面保持静止不动。杆状物AO和AC的交点I构成沿一条曲线的连续的位置，该曲线称作滚动曲线。记作IR。在两个平面的相互移动期间，滚动平面在基部上在没有运动平面上的滑动的情况下滚动，这仅是由将这些平面保持在一起的杆状系统的交叉的杆状物的交点而产生的。如果将这些理论知识用于膝盖关节上，就意味着仅是十字韧带的交叉而产生了纯粹的滚动。运动中心离相交点越远，与滚动有关的滑动量越大。因此我们计划在本发明中采用具有远部和近部的支撑或替代构件的关节，远部和近部由啮合面按迹线一个在另一个上运动，该迹线与基部和交叉韧带运动的滚动曲线相对应。另外，为了防止这些表面之间的任何滑动，提供了保持装置。这些装置和啮合面的迹线约束了它们的关节的实际的杆状系统的瞬态中心，该迹线是该关节部分中的交叉韧带的瞬态中心的投影，该关节随着纯粹的滚动迹线运动，避免了关节构件的不利的相互滑动，并能控制膝盖相对运动的前后滚动所必需的大腿和胫骨的滑动。
按照本发明的一个实施例，保持装置包括安装在上述第一啮合面的至少一部分上的第一匹配装置，安装到上述第二啮合面上的至少一部分上的第二匹配装置，在上述相对运动期间第二匹配装置与第一匹配装置一起操作。
应该看到，在匹配装置一起操作的情况下，按照本发明，可以认为两个远部和近部的啮合表面是虚拟的，它们位于匹配装置的节线上。
按照本发明的一个有利的实施例，上述第一和第二匹配装置包括一起操作的钝齿，齿的根部和齿间间距沿迹线横向、从关节的内侧到外侧增大。
正如在WO94/09729中说明的，为了增强膝盖的转动和内翻，最好前后平面的任一侧上的两个关节应该是不同的。当上述两种运动出现在弯曲开始时，在钝齿开始啮合的任何情况下，这些齿最好具有向外加宽的形状。
按照本发明的一个特殊的实施例，上述第一和第二啮合面是光滑的。于是保持装置可以有利地包括至少一根具有第一端和第二端的带子，上述至少一根带子的第一端，附着到上述至少一个近部的靠近上述第一啮合面的端部的地方，上述至少一根带子的第二端附着到上述至少一个远部的靠近上述第二啮合表面的端部的地方。该端安置成朝向上述至少一根带子附着到近部上的第一啮合面的端部。
虽然本发明的构件的关节构件可以转动和内翻不是必不可少的，很显然最好它们能提供转动和内翻。因此最好如WO94/09729的例子中描述的那样每个关节备有上述导向装置，该导向装置包括；在一个关节构件上具有预定弯曲度的至少一个导向面，在另一关节构件上的至少一个导向件，对这些关节构件还具有在大腿和胫骨部分之间进行上述相对运动期间一起操作的、具有预定弯曲度的横向并置表面。上述横向并置的表面具有相互不同的复杂的弯曲度，通过这样设置在大腿和胫骨之间的运动期间使它们仅部分接触、至少在三个点上接触，这是有利的。
按照本发明的一个改进的实施例，上述第一和第二匹配装置的迹线这样延伸、使之与相应关节构件配合的弯曲度相一致。这些匹配装置不会在其整个长度上形成直线轨迹，事实上它们会随着与关节导向装置设定的相对应的复杂曲线运行，并且不会妨碍与导向装置一致的稳定生理运动，同时还可阻止关节构件之间的不利的滑动。
在从属于权利要求1的权利要求中展示了本发明的其它实施例。
图1表示由膝关节构成的交叉杆系统运动的前后垂直平面投影的理论视图，图2表示本发明构件的双关节的透视图，图3表示本发明构件的一个实施例的透视图，图4表示本发明的两个匹配装置的透视图，图5表示本发明构件改型的分解透视图。
图2表示一个膝盖支撑或替换件，它包括双关节1和2，该双关节1和2在以图示的方式、但也不仅限于图示方式延伸通过膝盖的中心的前后垂直平面的任一侧。当然一个构件可以包括本发明的单关节。
正如在WO94/09729中详细说明的，为了增强转动和内翻能力，位于膝盖两侧的两个关节1和2最好是不同的。因此，在图2所示的例子中，位于膝盖内侧的关节1比关节2要小。啮合面30和31安置成沿基部的迹线和每个关节的滚动曲线，这样每个关节的近部和远部在它们移动的瞬态中心上通过、相互并置一起工作。
在该示例性的实施例中具有的保持装置没有滑动地，以钝齿型匹配装置3、4保持住相互并置的啮合表面。因此，在本例中的啮合表面是虚拟的、并与钝齿3和4的节线30、31相对应。由于采用了这些匹配装置3，在关节结合件之间就不再可能有不受控制的滑动。
应该看到，啮合表面可如图2所示的例子那样在整个长度上装有钝齿，也可仅其部分上装有钝齿。
图3表示一个分解的关节，它包括近部5和远部6，它们相互接合在一起。
部分示出的接头7可将近部5装到下肢的大腿部分上。图中未示出的类似或不同的接头用来将远部6装到下肢的胫骨上。这些接头要求并不严格，它们可以是带子、带状物或类似件。
如果该构件包括多个关节，为使关节的近部相互连在一起，可制备多个接头8，同样也可制备多个接头(未示出)将关节的远部相互连在一起。这些接头可以是刚性的、也可是柔性的结构。在任何情况下，它们都不是非常重要的。
在假肢的关节中总应制备导向装置。正如上面说明的，一些导向装置仅允许与滑动相联合的前后滚动和弯曲，另一些导向装置还允许转动和内翻，这就可产生更接近生理运动的运动类型。
图3示出的关节具有WO94/09729中提供的那种导向装置。
作为导向装置，图3所示的近部5包括由复杂弯曲度的槽9形成的导向面，从远部6伸出的暗销形式的导向件10可在槽中滑动。导向件10由螺母11保持在槽9中，使它可在槽9中滑动。
作为导向装置，图3所示的远部6包括由复杂弯曲度的槽12形成的导向面，从近部5伸出的暗销形式的导向件13可在槽中滑动。导向件13由螺母14保持在槽12中，使它可在槽12中滑动。
近部5和远部6还具有垂直并置的表面15、16，它们分别相互相对另一侧上的表面17和18。图示例子中的表面不是平的，正如在WO94/09729中详细描述的，在下肢的大腿和胫骨部分之间移动时，通过至少三个点的部分接触，这些表面具有相互不同的复杂的弯曲度。
在图示的示例性实施例中，近部5由用胶接或焊接方法相互连接在一起的两块板19和20，板20的下端边缘是钝齿23，钝齿节线沿着滚动曲线31的弯曲度延伸、弯曲度跟随着该板的瞬态移动中心。板19比板20稍向下突出，可以看见槽9和纵向并置面16。
同样地远部6包括也以某种方式相互连接在一起的两块板21和22，板22的上端边缘是钝齿24，钝齿节线沿基部30的弯曲度延伸，使弯曲度跟随着该板的瞬态移动中心，板21比板22稍微向上突出，可以看见槽12和纵向并置面17。
当这些部分组装在一起、在钝齿23和24的节线30和31的高度上的啮合面作相对移动时，钝齿23和24能沿着板20和22的上、下边缘一起操作，相应的并置面16和18、15和17也能一起操作。
因此，已知的导向装置将在安装该构件的关节和膝盖上传输能转动和内翻的杆式运动。按照本发明，杆的运动的瞬态中心将由受到钝齿的约束而跟着纯粹滚动。因此，将不会出现在先有技术的构件上某些接头出现的不受控制的滑动和暗销在槽中偶然被卡住的情况。
可以看到，人们已知道用齿轮的齿装配到膝盖支撑件的一个关节的圆形表面上(参见US-A-2883982，US-A-3779654，US-A-5038763和DE-A-19605734)，然而，这些钝齿并未安置成沿关节瞬态中心的迹线，因此它们挤压膝盖。另外，它们产生的方式通常不允许除弯曲-伸直移动和非生理性的前后滚动外的任何其它运动。
图4表示从钝齿24、24′一部分上方看的透视图，钝齿沿两个关节1和2的每一个的基部配合，两个关节位于前后平面25的每一侧上。
这些钝齿24、24′分别沿相应关节的每个远部的板22和22′的上边缘排列，这些板的上边缘在图4中由点划线示出，该点划线与该远部复杂的弯曲形状相对应的曲折轨迹相一致。
在图4的右侧，关节1位于更靠内的地方、即离将结构分为两个的前后平面的最近的地方。可以看出，钝齿24′与钝齿24不同。间距b亦即钝齿的一个齿顶到下一齿顶的距离在远离将结构分成两个的平面、即钝齿位于更外部时增大了。类似地在同样的钝齿上，该间距横向向外加宽了。同样，齿d的根部、即一个齿侧的根部和该齿相对侧的根部之间的距离在更外部的钝齿上增大了，这些间距也横向地向同样的钝齿外部增大。
相应的钝齿沿近部的下边缘安置。
钝齿的复杂的弯曲形状、齿根部间距和尺寸的增加与钝齿之间的距离增大成比例，将结构分成两个的平面能使钝齿顺利地滚动，同时以极佳的生理方式控制关节的相对运动。
应该看到，本发明不仅限于上面描述的实施例，可以在不超出所附权利要求设定的内容的情况进行可以想到的多种修改。
显然，为了形成一个整体的结构5或6，并不绝对需要用板19和20、及板21和22，可以将板19和21仅用作关节导向、由板20和21形成的单独机构仅用于瞬态中心的滚动并因此控制导向装置。
虽然图3所示的关节是假体关节，本专业技术人员将立即会想到它可用作一种取代装置。
在钝齿的端部、亦即完成弯曲相对应的部分上，间距b和齿的根部d可以是一个常数，这是有利的，因为人们知道，在膝盖的相对运动的这一段中，不再有转动和内翻运动的任何变化。
还可设想仅在一个关节部分、如槽9或12中的单个槽形中的导向面具有单根相应的导向件10或13，匹配装置足以确保在另一个关节上的相应的导向面不是绝对必要的。
还可以使具有钝齿的配合的板是平的，不具有任何复杂的弯曲度。在此情况下，钝齿可具有恒定尺寸的间距和齿根。
图5表示本发明的一种构件，其中啮合面32和33是光滑的。这些表面的每一个分别包括两个轨迹34、35和36、37，它们分别位于板38、39和40、41的端部，在膝盖弯曲时沿着瞬态中心的迹线延伸。
阻止近部5和远部6的啮合面之间滑动的保持装置包括图中示出的带子42和43。
带子42的一端通过将螺钉44拧入靠近匹配轨迹34的一边缘的板上的螺纹孔45附着到近部的板38上。在其另一端通过将螺钉44拧入靠近匹配轨迹36的一边缘的板上的螺纹孔46来附着到远部6的板40上，匹配轨迹36定位成朝向带子42附着的匹配轨迹的边缘。
带子43的一端通过将螺钉48拧入靠近匹配轨迹35的一个边缘的板上的螺纹孔49中来附着到近部5的板39上。在其另一端通过将螺钉50拧入靠近匹配轨迹37的一个边缘的板上的螺纹孔中来附着到远部的板41上。匹配轨迹37定位成朝向带子43附着的匹配轨迹35的边缘。
尽管以分解形式示出了板40和41，应该看到，在图示的例子中，它们像板38和39一样互相联结在一起。在板之间安置的带子能在关节移动时避免近部和远部之间的滑动，同时杆系统的瞬态中心进行纯粹的滚动，在该运动中，带子42和43包在第一和第二啮合面32和33之间。
在图示的例子中，仅在远部上具有槽12形的导向面，近部5的导杆13可在其中滑动。在这个例子中，相互相对直立的垂直并置的表面15和17最好是平面。


本发明关于一种辅助或替代膝盖的构件,它包括至少一个关节的至少一个近部(5),第一啮合面沿与运动的瞬态中心的移动相对应的路线延伸,它由上述至少一个近部(5)上的韧带交点的投影形成,在膝盖运动时位于在上述至少一个关节的远部(6)的上方;第二啮合面沿与运动的瞬态中心的移动相对应的路线延伸,它由上述至少一个远部(6)上的韧带交点的投影形成、在膝盖运动时支撑在第一啮合面上,保持装置(23、24)防止膝盖运动时在第一和第二啮合面之间的相互滑动。