[0003] 本公开整体涉及可植入整形外科假体，更具体地讲，涉及具有支承组件和用来支撑支承组件的另一个组件的可植入假体。

[0004] 在患者的一生中，由于(例如)疾病或创伤原因，可能需要对患者进行关节置换手术。关节置换手术可能涉及使用植入患者一个或多个骨骼内的假体。在膝关节置换手术中，将胫骨托植入患者胫骨。然后将支承件固定到胫骨托上。置换股骨组件的髁表面支承着胫骨支承件。

[0005] 一种膝关节假体是固定支承膝关节假体。顾名思义，固定支承膝关节假体的支承件不会相对于胫骨托移动。固定支承设计通常是在患者的软组织(即膝关节韧带)状况不允许使用具有活动支承的膝关节假体的情况下使用。

[0006] 相比之下，在活动支承型膝关节假体中，支承件可相对于胫骨托移动。活动支承膝关节假体包括所谓的“旋转平台”膝关节假体，在该假体中，支承件可以在胫骨托上围绕纵向轴线旋转。

[0007] 胫骨托通常由生物相容性金属制成，例如钴铬合金、不锈钢或钛合金。这些材料的实心形式的弹性模量(杨氏模量)显著大于自然骨的弹性模量。例如，正如美国专利公开No.2009/0192610A1中所报道的那样，钴铬合金的弹性模量为220GPa(吉帕斯卡)，钛合金6A1 4V的弹性模量为110GPa。据同一篇专利申请报道，密质骨的弹性模量为15GPa，松质骨的弹性模量为0.1GPa。当将由钴铬合金或钛合金制成的胫骨托与由例如超大分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的支承件组装在一起时，总结构(包括胫骨托和支承件)可能具有有效的硬度，该硬度可导致胫骨植入物结构与近端胫骨的下骨之间产生非最佳化的负载转移：近端胫骨的某些区域内可能出现应力屏蔽，从而导致骨吸收和植入物松脱。

[0008] 对于固定支承和活动支承膝关节假体，可以将胫骨托设计成用骨水泥固定到患者胫骨上，或者作为另外一种选择，也可以设计成无骨水泥固定。骨水泥固定凭借的是胫骨托和骨水泥之间以及骨水泥和骨骼之间的机械粘结。无骨水泥植入物通常具有有利于骨长入植入物组件中的表面特征，并且很大程度上依靠这种骨长入进行固定。

[0009] 固定支承和活动支承以及骨水泥和无骨水泥膝关节成形系统中的胫骨组件通常都是模块化组件，这些组件包括胫骨托和由胫骨托承载的聚合物支承件。胫骨托通常包括远端延伸的结构，例如骨钉或骨柄。这些延伸部分穿透到胫骨平台表面以下，并稳定胫骨托组件，以免发生移动。在无骨水泥胫骨植入物中，这些延伸部分的外表面通常是多孔的，以允许骨长入。例如，在Zimmer单体式骨小梁金属(Zimmer Trabecular Metal Monoblock)胫骨托中，具有平坦远端表面和六边形轴面的骨钉完全由多孔金属形成。在此类胫骨托中，骨长入很可能沿骨钉的所有表面(包括远端表面)进行。

[0010] 有时，初次膝关节假体会失效。失效可能由很多原因造成，包括磨损、无菌性松动、骨质溶解、韧带不稳定、关节纤维化和髌股关节并发症。当失效削弱人的活动能力时，有必要进行外科翻修手术。进行翻修手术过程中，移除初次膝关节假体(或其部件)，并且用翻修假体系统的组件将其置换。

[0011] 当胫骨植入物包括伸入自然骨骼的延伸部分(如骨钉或骨柄)时，外科翻修手术往往需要大面积切除骨骼，以从骨骼中移走延伸部分。大面积的切除不但使手术更加复杂，而且需要不可取地移除过多的患者自然骨骼。移除额外的骨骼还会进一步危害骨骼，增大出现骨骼病变或异常的风险，或者减少可用于固定翻修植入物的健康骨骼。此外，大面积切除通常意味着需要更大的整形外科植入物来填充空间和将关节组件恢复到预期的几何形状。

[0012] 事实上骨骼也长入延伸部分的远端表面中，这使得从骨骼中移走胫骨托变得更加困难。切断这些连接异常麻烦，因为这些区域不易从胫骨平台触及。

[0013] 其他类型的关节假体中也存在类似的问题。

[0056] 与本专利申请同时提交的下列美国专利申请与本专利申请相关：由Daren L.Deffenbaugh和Anthony D.Zannis提交的“Prosthesis with Modular Extensions”(具有模块化延伸件的假体)(DEP6035USCIP1，美国临时专利申请No.61/256527)；由Daren L.Deffenbaugh 和 Anthony D.Zannis 提 交 的“Prosthesis For Cemented Fixation And Method Of Making The Prosthesis”(用于骨水泥固定的假体及其制备方法)(DEP6035USCIP2，美国临时专利申请No.61/256546)；由Daren L.Deffenbaugh和Anthony D.Zannis提交的“Prosthesis With Cut-Off Pegs And Surgical Method”(具有截止骨钉的假体和外科手术方法)(DEP6035USCIP3，美国临时专利申请No.61/256574)；以及由Stephanie M.DeRuntz、Daren L.Deffenbaugh、Derek Hengda Liu、Andrew James Martin、Jeffrey A.Rybolt、Bryan Smith和Anthony D.Zannis作为临时专利申请提交的“Prosthesis With Surfaces Having Different Textures And Method Of Making The Prosthesis”(具有带有不同纹理的表面的假体及其制备方法)(DEP6089USCIP1，美国临时专利申请No.61/256468)。所有这些专利申请均以引用方式全文并入本文。

[0057] 虽然本发明的概念易于具有各种修改形式和替代形式，但其具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明的概念限制为所公开的具体形式，而是相反，目的在于涵盖所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

[0058] 在本公开中有关本文所述的整形外科植入物和患者的自然解剖部分使用了表示解剖学参考的术语，例如前侧、后侧、内侧、外侧、上、下等。这些术语在解剖学和整形外科领域都具有公知的含义。除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的此类解剖参考术语旨在符合其公知的含义。

[0059] 现在参见图1，其示出了膝关节假体10。膝关节假体10包括股骨组件12、胫骨托14和支承件16。所示膝关节假体10为固定支承膝关节假体，这意味着旨在不使胫骨托14和支承件16之间发生移动。

[0060] 股骨组件12包括两个髁支承表面：内侧髁关节表面18和外侧髁关节表面20。股骨组件12被构造为植入外科手术准备的患者股骨端(未示出)，并且被构造为仿效患者自然股骨髁的构造。因此，外侧髁关节表面20和内侧髁关节表面18被构造(如弯曲)为仿效自然股骨的髁。外侧髁关节表面20和内侧髁关节表面18彼此间隔开，从而在二者之间限定了髁间凹22。髁间凹22限定了被成型为用于接纳和支承膝盖骨植入组件(未示出)的膝盖骨凹槽。图1中的股骨组件12为十字形保持组件，然而应当理解本发明的原理也适用于十字形替代假体膝关节系统。股骨组件12可以包含可商购获得的标准植入物，例如得自DePuy Orthopaedics，Inc.(Warsaw，Indiana)以及其他假体膝关节系统供应商的植入物。股骨组件12可以包括下列美国专利申请所描述的结构，这些美国专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文：“Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature”(具有可控髁曲率的整形外科膝关节假体)，No.12/488,107(代理人案卷号DEP6157USNP)；“Posterior Cruciate-Retaining Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature”(具有可控髁曲率的后十字韧带保留型整形外科膝盖假体)，No.12/165,574(代理人案卷号DEP6152USNP)；“Orthopaedic Femoral Component Having Controlled Condylar Curvature”(具有可控髁曲率的整形外科股骨组件)，No.12/165,579(代理人案卷号DEP6151USNP)；No.12/165,582(代理人案卷号DEP6057USNP)；以及“Posterior Stabilized Orthopaedic Knee Prosthesis Having Controlled Condylar Curvature”(具有可控髁曲率的后稳定整形外科膝关节假体)，No.12/165,575(代理人案卷号DEP5923USNP)。

[0061] 股骨组件12可以由生物相容性金属构造，例如不锈钢、钛、钴铬合金或钛合金，但也可以采用其他材料。这些组件的骨接合表面可以包括有利于通过骨水泥将组件连接到骨骼的骨水泥腔。作为另外一种选择，股骨组件的骨接合表面可以是多孔的，以促进骨长入，便于永久固定。

[0062] 如图1所示，支承组件16具有近端关节表面17和与近端关节表面17相对的远端安装表面19。支承16的近端关节表面17包括被构造为与股骨组件12的内侧髁18关节咬合的内侧支承表面21以及被构造为与股骨组件12的外侧髁20关节咬合的外侧支承表面23。支承组件16是模块化的，并且在手术过程中与胫骨托14组装在一起，然后通过机械互锁机构固定到胫骨托上，下文将对此进行更详细描述

[0063] 胫骨托14包括具有近端安装表面26和相对的远端骨接合表面28的平台24。所示胫骨托14还包括多个从平台的远端骨接合表面28沿着与平台24的远端表面28相交的轴线50、52、54、56、58向远侧延伸到远端40、42、44、46、48的延伸部分30、32、34、36、38。每个延伸部分30、32、34、36、38都具有轴向长度，例如如图5中L1和L2所示。每个延伸部分
30、32、34、36、38还具有外表面，该外表面包括与胫骨平台24的远端表面28相邻的近端外表面60、62、64、66、68和位于延伸部分远端40、42、44、46、48处的远端外表面70、72、74、76、
78。延伸部分30、32、34、36、38的远端外表面70、72、74、76、78从延伸部分远端40、42、44、
46、48向近侧延伸达每个延伸部分30、32、34、36、38轴向长度的至少一部分。骨柄30和骨钉32、34、36、38的远端外表面70、72、74、76、78在第一示例性实施例中为大致球形，然而本发明并不限于任何具体形状，除非权利要求中明确指出。

[0064] 胫骨托14由两种材料复合而成，包括实心聚合物部分80和多孔部分82。如本文所用，“实心聚合物”用来表示没有空隙空间的材料，基本上具有100％的理论密度。如本文所用，“多孔部分”用来表示由具有空隙空间且小于100％的理论密度的材料制成的植入物部分。如下文所详述，多孔部分可以包含生物相容性金属或生物相容性聚合物。

[0065] 胫骨托14的实心聚合物部分80限定了平台24的近端表面26，并且在组装时支承着支承组件16的远端表面19。实心聚合物部分80从平台近端表面26伸入每个延伸部分30、32、34、36、38，并且限定了延伸部分30、32、34、36、38的远端外表面70、72、74、76、78。

[0066] 如下文所详述，将胫骨托14的聚合物部分80固定到多孔部分82。

[0067] 胫骨托的多孔部分82限定了平台24的远端骨接合表面28。该多孔远端表面28面向胫骨平台已切除的近端表面上的骨骼，并且限定了有利于骨长入而使得胫骨平台以非骨水泥方式固定到近端胫骨的材料。如下文所详述，多孔部分82从远端表面28向近侧延伸，在平台24的远端表面28与近端表面26之间的位置处与实心聚合物部分80相互啮合。

[0068] 图6至8示出了在模制成实心聚合物部分80之前，胫骨托14的多孔部分82的第一实例的实施例。该多孔部分限定了具有与远端表面28相对的上表面86的基座或预成型件84。上表面86为基本平坦的平面，并且在多孔基座或预成型件与聚合物模制来形成胫骨托14时成为与实心聚合物部分80的界面。在第一示例性实施例中，多孔基座或预成型件84还限定了每个延伸部分30、32、34、36、38的近端外表面60、62、64、66、68。近端外表面60、62、64、66、68从基座或预成型件84的骨接合远端表面28向远侧延伸。

[0069] 如图6至7所示，第一示例性多孔基座或预成型件84的上表面86具有一系列的五个洞或开口90、92、94、96、98。这些洞或开口与延伸部分30、32、34、36、38相对应。

[0070] 第一示例性实施例的延伸部分30、32、34、36、38限定了骨柄30和四个隔开的骨钉32、34、36、38。骨柄30和骨钉32、34、36、38被构造为植入经过外科手术准备的患者胫骨端(未示出)。

[0071] 图9至13示出了多孔金属预成型件84A、84B的其他实施例。在这些实施例中，基座或预成型件具有三个洞或开口90A、90B、92A、92B、96A、96B。由此类基座或预成型件84A、84B制成的胫骨托(如图12和13的14A和14B所示)应具有骨柄90A、90B和两个骨钉
92A、92B、96A、96B。因此应当理解，除非权利要求中明确指出，否则本发明并不限于任何具体数目或形状的延伸部分。

[0072] 对于图9至13所示的实施例，用类似的附图标号表示与第一示例性实施例相对应的部件，标号后面加上字母“A”表示图9至12的第一可供选择的实施例，标号后面加上字母“B”表示图13的第二可供选择的实施例。通常，第一示例性实施例的具体实施方式适用于这些可供选择的实施例，指出的不同之处除外。

[0073] 从图6至8中实施例的预成型件84与图9至11中实施例的预成型件84A的比较可以看出，多孔预成型件或基座不需要包括从远侧延伸出预成型件远端表面28、28A的任何部分。由图9至11中预成型件84A形成的胫骨托类似于图12所示的托14A；在该实施例中，托14A的多孔部分82A并不限定延伸部分30A、32A、34A、36A、38A、40A的任何部分；相反，多孔部分82A仅限定了胫骨托的平台28A的一部分。在图12的实施例中，每个延伸部分30A、32A、34A、36A、38A、40A的整体长度包括胫骨托14A的实心聚合物部分80A的一部分。

[0074] 从图12和13中托14A和14B的比较可以看出，胫骨托的延伸部分不需要都是相同的。在图13的实施例中，托14B的中心骨柄延伸部分30B具有近端外表面60B，该表面是托14B的多孔部分82B的一部分，并且远端外表面70B是托14B的聚合物部分80B的一部分；图13实施例中的其他延伸部分92B和96B的外表面是沿其整个露出长度的托14B的实心聚合物部分的一部分。

[0075] 在每个示例性实施例中，每个延伸部分30、32、34、36、38、30A、32A、36A、30B、32B、36B的至少一部分由托14、14A、14B的实心聚合物部分80、80A、80B限定。如图5、12和13的横截面所示，实心聚合物部分80、80A、80B在每个洞90、92、94、96、98、90A、92A、96A、90B、
92B、96B处贯穿由内表面100、102、104、106、108、100A、102A、106A、100B、102B、106B限定的腔体，并且延伸到每个延伸部分30、32、34、36、38、30A、32A、36A、30B、32B、36B的远端外表面40、42、44、46、48、40A、42A、46A、40B、42B、46B。

[0076] 示例性胫骨托14、14A、14B的实心聚合物部分80、80A、80B可以包含增强型生物稳定的生物相容性聚合物，例如纤维增强PEEK(聚醚醚酮)。适用材料的例子为用以碳纤维或玻璃纤维增强的PEEK。可商购获得的碳纤维增强PEEK材料为得自Invibio Inc.(West Conshohocken，Pennsylvania) 和 Invibio Limited Corporation(Lancashire，United Kingdom，www.invibio.com)的“PEEK-OPTIMA ”。Invibio供应的碳增强PEEK可以不同浓度的碳纤维提供，Invibio报道了不同浓度的不同弹性模量：20重量％碳纤维具有15GPa的弹性或挠曲模量，30重量％碳纤维具有19GPA的弹性或挠曲模量，60重量％碳纤维具有50GPa的弹性或挠曲模量。应当理解，除非权利要求中明确指出，否则本发明并不限于此具体的PEEK材料或用于聚合物部分的PEEK材料。预期可以使用或将可以使用在实施本发明原理方面有效的其他聚芳芳酮聚合物、其他纤维增强型生物相容性聚合物材料和非增强型生物相容性聚合物材料。此外，预期可以使用其他纤维来增强所选的聚合物；例如可以使用各种体积分数的羟基磷灰石(HA)晶须来增强生物相容性聚合物，如美国专利公布No.20080206297A1中所公开的那样，该专利以引用方式全文并入本文。

[0077] 示例性胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B可以包含任何常用的生物稳定的生物相容性金属，例如不锈钢、钛和标准钴铬和钛合金，或者可以包含多孔生物相容性聚合物。优选的是，多孔部分82、82A、82B所具有孔的大小、形状和数目使得将胫骨托的实心聚合物部分80、80A、80B模制到多孔部分82、82A、82B上时，多孔部分82、82A、82B与聚合物部分80、80A、80B之间形成中间粘合层。此类结构的例子如图14所示，该图示出了多孔部分82、实心聚合物部分80和中间部分83，其中：多孔部分不包含实心聚合物部分80的任何材料，实心聚合物部分不包含多孔部分82的任何材料，中间部分既包含聚合物部分80的材料又包含多孔部分82的材料。在中间部分83中，实心聚合物部分80的聚合物材料和多孔部分82的骨骼相互交错，使得实心聚合物部分80机械结合到多孔部分82上。这种相同的相互交错现象也出现在图9至13的实施例中。

[0078] 多种类型的多孔结构可以用于示例性胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B。例如，可以使用钛金属泡沫，例如下列美国专利申请中公开的泡沫：提交于2007年
2月21日的、名称为“Porous Metal Foam Structures And Methods”(多孔金属泡沫结构和方法)的美国专利公开No.20080199720A1的(美国专利申请No.11/677140)；名称为“Mixtures For Forming Porous Constructs”(用于形成多孔构造的混合物)的美国专利公开No.20100098574A1(美国专利申请No.12/540617)；名称为“Open Celled Metal Implants with Roughened Surfaces and Method for Roughening Open Celled Metal Implants”(具有粗糙化表面的开孔金属植入物和用于使开孔金属植入物粗糙化的方法)的美国专利公开No.20090326674A1(美国专利申请No.12/487698)；以及名称为“Implants with Roughened Surfaces”(具有粗糙化表面的植入物)的美国专利公开No.20090292365A1(美国专利申请No.12/470397)；所有上述专利申请的公开内容均以引用方式全文并入本文。可以使用替代材料。合适的替代材料的一个例子是钽多孔金属，例如在名称为“Open Cell Tantalum Structures for Cancellous Bone Implants and Cell and Tissue Receptors”(用于松质骨植入物以及细胞和组织受体的开孔钽结构)的美国专利No.5,282,861和美国专利公开No.20090192610中有所公开，这些专利的公开内容据此以引用方式并入本文。替代物的另一个例子是实心金属体，该实心金属体由诸如不锈钢、钴铬合金、钛、钛合金等可植入的金属制成并且具有设置在骨接合表面和接合胫骨托的聚合物部分的表面上的多孔涂层。可以用作示例性胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、
82B的一类多孔涂层为可从DePuy Orthopaedics(Warsaw，Ind.)商购获得的Porocoat 多孔涂层。可以采用上文引用的专利和专利申请中的任何方法或通过任何标准方法制备合适的多孔预成型件84、84A、84B。

[0079] 也可使用多孔生物相容性聚合物。例如，美国专利公开No.20080206297A1描述了例如用羟基磷灰石纤维或晶须增强的PEEK等多孔生物相容性聚合物材料及此类材料的制备方法。该专利公开以引用方式全文并入本文。预期此类多孔生物相容性聚合物可以代替金属而用作示例性胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B。

[0080] 本领域的技术人员将认识到，具有足够孔隙度和合适机械性能的表面的任何生物相容性材料在与实心聚合物部分80、80A、80B模制在一起形成机械结合时，可以用作胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B。

[0081] 本领域的技术人员还将认识到，可能期望将另外的材料掺入胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B中。例如，为了有利于骨长入，可以将磷酸钙(如羟基磷灰石)涂布或沉积在多孔部分82、82A、82B上，并且可以掺有或不掺有其他生物活性剂。

[0082] 如果胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B由聚合物材料制成，则可能期望对胫骨托提供额外的增强。提供此类额外增强的一种方法如图17至22的实施例所示。图17类似于图5，不同之处在于对复合构造添加了加固板200。对于图17至22所示的实施例，用类似的附图标号表示与第一示例性实施例相对应的部件，标号后面再加上字母“C”。
通常，第一示例性实施例的具体实施方式适用于这些可供选择的实施例，指出的不同之处除外。此外，应当理解以下针对图17至22所述的结构也可应用于图9至13所示的实施例。

[0083] 图17实施例中的加固板200设置在托14C的实心聚合物部分80C与多孔预成型件82C的某些部分之间。如图18至19所示，加固板200的轮廓外形大致与胫骨托平台的轮廓外形相同，并且包括多个洞或孔。大的中心通孔201在尺寸、形状和位置上与图20至21所示多孔聚合物预成型件84C的孔90C相对应。加固板200具有四个其他相间隔的通孔203、205、207、209，这些通孔在尺寸、形状和位置上与多孔聚合物预成型件84C的孔92C、
94C、96C、98C相对应。示例性加固板200还包括四个相间隔的通孔211、213、215、217，这些通孔在尺寸、形状和位置上适合从多孔聚合物预成型件84C的上表面86C向上延伸的四个凸起基台219、221、223、225。应当理解，加固板200未必按比例绘制；加固板200的厚度可以因材料的不同而有所变化，以达到整个胫骨托14C的期望性能。加固板200可由金属制成，例如标准钴铬合金、不锈钢或钛合金等。作为另外一种选择，加固板200可包含生物相容性聚合物，例如纤维增强PEEK材料或本文所述的任何其他聚合物材料。例如，如上文所讨论的，用碳纤维增强的PEEK可以不同浓度使用；人们可以选择用具有一种碳纤维浓度的PEEK制备加固板200，而使用具有另一种碳纤维浓度的PEEK制备实心聚合物部分80C。可以改变加固板200的材料和尺寸(如厚度)，以为总胫骨托14C提供期望的有效硬度。

[0084] 所有上述胫骨托14、14A、14B和14C的实施例都适用于支撑示例性支承件16。

[0085] 示例性实施例中的支承件16是聚合物材料，但包含与胫骨托的聚合物部分所用材料不同的聚合物材料。适用于支承件的聚合物材料包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。UHMWPE可以包含(例如)交联材料。交联、骤冷或其他制备UHMWPE的技术在多个已公布的美国专利中有所描述，这些专利的例子包括：授予Sun等人的美国专利No.5,728,748(及其对等专利)；授予Merrill等人的美国专利No.5,879,400；授予Saum等人的美国专利No.6,017,975；授予Saum等人的美国专利No.6,242,507；授予Saum等人的美国专利No.6,316,158；授予Shen等人的美国专利No.6,228,900；授予McNulty等人的美国专利No.6,245,276；以及授予Salovey等人的美国专利No.6,281,264。这些美国专利中每一个的公开内容均以引用方式全文并入本文。可对支承材料UHMWPE进行处理，以稳定其中存在的任何自由基，例如通过添加诸如维生素E之类的抗氧化剂进行处理。采用抗氧化剂稳定UHMWPE的技术在(例如)美国专利公开No.20070293647A1(No.11/805,867)和美国专利公开No.20030212161A1(No.10/258,762)中有所公开，这两份专利的名称均 为“Oxidation-Resistant And Wear-Resistant Polyethylenes For Human Joint Replacements And Methods For Making Them”(用于人体关节置换的抗氧化和耐磨损聚乙烯及其制备方法)，其公开内容全文并入本文。应当理解，除非权利要求中明确指出，否则本发明并不局限于任何具体的UHMWPE材料或用于支承件16的UHMWPE材料。预期可以使用或将可以使用在实施本发明原理方面有效的用于支承件16的其他材料。

[0086] 重新参考图1-3，第一示例性膝关节假体是固定支承假体：支承件16通过互补的锁紧结构固定至胫骨托14，组装这些组件时，该锁紧结构将支承件16和胫骨托14之间的任何相对移动消除或至少最小化。

[0087] 如图2所示，支承件16的远端表面19包括外侧基座134和内侧基座138。基座134、138具有限定在其中的后凸块140。支承件16中还限定了多个前凸块142。

[0088] 如图1和3所示，大致Y形的后支柱144限定了胫骨托14的近端表面26的一部分。该后支柱144在胫骨托14的聚合物部分80中形成。在本文所述的第一个示例性实施例中，后支柱144具有沿着胫骨托的聚合物部分80的近端表面26的后部分周边延伸的一对臂146、148。具体地讲，后支柱144的外侧臂148沿着聚合物部分80外侧上的后边缘150延伸，而后支柱144的内侧臂146以远离外侧臂148的方向沿着聚合物部分80内侧上的后边缘150延伸。后支柱144的第三臂152向前延伸，远离外侧臂148和内侧臂146的交点。

[0089] 如图1所示，后支柱144具有限定在其中的一对底切154、156。具体地讲，外侧底切154被限定在后支柱144的外侧臂148中，而内侧底切156被限定在后支柱144的内侧臂146中。

[0090] 同样如图1和3所示，大致T形的前支柱164从胫骨托14的近端表面26向上延伸。该前支柱164是在胫骨托14的聚合物部分80中形成的。在本文所述的第一个示例性实施例中，前支柱164具有沿着胫骨托的聚合物部分80的近端表面26的前部分周边延伸的一对臂166、168。具体地讲，前支柱164的外侧臂166沿着聚合物部分80外侧上的前边缘170延伸，而前支柱164的内侧臂168以远离外侧臂166的方向沿着聚合物部分80内侧上的前边缘170延伸。前支柱164的第三臂172向后延伸，远离外侧臂166和内侧臂168的交点。

[0091] 如图3所示，前支柱164具有限定在其中的一对底切174、176。具体地讲，外侧底切174被限定在前支柱164的外侧臂166中，而内侧底切176被限定在前支柱164的内侧臂168中。

[0092] 在图1和图3的示例性实施例中，胫骨托14的后支柱144与该胫骨托的前支柱164邻接。具体地讲，后支柱144的第三臂152与前支柱164的第三臂172邻接。然而，也考虑了其他实施例，包括其中支柱没有布置为邻接的实施例。此外，虽然144、164这两个支柱在本文中被描述为具有相似的高度，但是这两个支柱可被实施为具有相异的高度。

[0093] 当实心聚合物部分80被模制到多孔部分82时，这两个支柱144、164可在模制过程中在聚合物材料中形成。作为另外一种选择，可通过在将实心聚合物部分80和多孔部分模制在一起后，加工该聚合物部分来形成支柱144、164。可通过模制、加工或其他合适的方法在聚合物部分80中形成底切154、156、174、176。也可采用模制和加工的一些组合来形成支柱144、164以及底切154、156、174、176。

[0094] 为了将胫骨支承件16固定到胫骨托14，支承件16的后凸块140被设置在胫骨托14的后底切154、156中。这之后，将胫骨支承件16的前部分朝胫骨托14向下推进，使得前支柱164将胫骨支承件16的前凸块142偏斜，之后前凸块142卡入前支柱的前底切174、
176中从而将支承件16固定到胫骨托14。

[0095] 随着支承件16的前部分以这种方式向下推进，胫骨托14的支柱144、164就被捕集在该支承的远端表面19的基座134、138之间。具体地讲，如图2所示，支承件16的远端表面19具有限定在其中的后凹槽178和前凹槽180。后凹槽178能够补充胫骨托14的后支柱144的形状。也就是说，当支承件16被固定到胫骨托14时，限定后凹槽178的基座134、138的侧壁接触后支柱144的边缘。同样，前凹槽180能够补充胫骨托14的前支柱164的形状--即当支承件16被固定到胫骨托14时，限定前凹槽180的基座134、138的侧壁接触前支柱164的边缘。选择凹槽178、180和支柱144、164的尺寸使得实现相对紧密的贴合。通过这种方式，支承件16就相对于胫骨托14固定。具体地讲，支承件16的远端表面19中所形成的支柱144、164和基座134、138的构型防止支承件16相对于胫骨托14在前/后方向和内侧/外侧方向移动。此外，设置在底切154、156中的后凸块和设置在底切
174、176中的前凸块142防止支承件16从胫骨托14中脱离。通过胫骨托14的支柱144、
164相对紧地贴合到支承件16的凹槽178、180(尤其是沿着后支柱144的第三臂152和/或前支柱164的第三臂172)，将减少(如果没有完全避免的话)旋转性微移动。

[0096] 固定支承膝关节假体的给定设计通常以各种不同尺寸、尤其是以各种不同宽度的形式市售。这样做是为了适应群体中患者体型和骨骼的许多不同情况。然而，本公开的固定膝关节假体10的构型考虑了在确定胫骨托14和支承件16的尺寸方面的高灵活度。各胫骨托14中的每一个的尺寸(如宽度)不同于该组中的其他胫骨托14，在该系列不同尺寸的胫骨托14中，后支柱144和前支柱164的基本构型保持相同。具体地讲，在该系列不同尺寸的胫骨托14中，限定在后支柱144中的底切154、156的位置分别保持相同。即使后底切154、156在该系列不同尺寸的胫骨托14中保持相同的位置，臂146、148的宽度仍可以改变以适应给定胫骨托14的整个宽度。按照类似的方式，虽然限定在前支柱164中的底切174、176在该系列不同尺寸的胫骨托14中分别保持相同的位置，但臂166、168的宽度可以改变以适应给定胫骨托14的整个宽度。后支柱144的第三臂152和前支柱164的第三臂
172的尺寸和构型在该系列不同尺寸的胫骨托14中分别保持不变。

[0097] 也可以这种方式构建不同尺寸的支承件16。具体地讲，可将多个支承件16设计为这多个支承件16中的每一个均具有不同的尺寸，尤其是具有不同的宽度。然而，这些不同尺寸的支承件16中的每一个可包括这样的配合结构：其尺寸和位置均分别与上述胫骨托14的尺寸通用且位置通用的结构通用。具体地讲，在该系列不同尺寸的支承件16中，其中每一个支承可包括后凹槽178和前凹槽180，后凹槽和前凹槽被设置和成型为分别紧密贴合该系列不同尺寸的胫骨托14中的每一个胫骨托14的后支柱144和前支柱164的边缘。

[0098] 后凸块140在该系列不同尺寸的支承件16中尺寸通用且位置通用，使得它们被分别设置在该系列不同尺寸的胫骨托14中的每一个胫骨托14的后底切154、156中。同样，前凸块142在该系列不同尺寸的支承件16中尺寸通用且位置通用，使得它们被分别设置在该系列不同尺寸的胫骨托14中的每一个胫骨托14的前底切174、176中。

[0099] 根据以上讨论应当理解，在一系列不同尺寸的胫骨托14中，支柱144、164的大体构型(包括其邻接变体)相同。同样，在一系列不同尺寸的支承件16中，凹槽178、180的大体构型(包括其邻接变体)和凸块140、142的大体构型相同。因为，可以将多个不同尺寸的支承件16固定到给定的胫骨托14。这为骨科医生在将膝关节假体10与具体病人的骨头相配合方面提供了更大的自由度。

[0100] 还构想了后支柱144和前支柱164的其他构型，以及锁紧装置的其他构型。涉及固定支承应用的胫骨托和支承的锁紧装置构型的其他专利申请已由本专利申请的受让人提交。例子包括以下专利：美国专利7,628,818，其名称为“Fixed-Bearing Knee Prosthesis Having Interchangeable Components”(具有可互换组件的固定支承膝关节假体)，提交于2007年9月28日；美国专利申请No.11/860,833，其名称为“Fixed-Bearing Knee Prosthesis”(固定支承膝关节假体)，提交于2007年9月25日并且公布为US20090082873 A1。这些专利申请中公开的内容均以引用方式全文并入本文。本发明的原理可应用于那些专利申请中所公开的任何胫骨托。

[0101] 为了制备本发明的胫骨托14、14A、14B、14C，首先使用上述任何合适的方法制备多孔基座或预成型件84、84A、84B、84C。可将预成型件84、84A、84B、84C置于适用于模制实心聚合物部分80、80A、80B、80C的设备和材料(例如纤维增强PEEK)中，然后模制到预成型件上。例如，可使用注模。

[0102] 在模制过程中，一些聚合物流经多孔基座或预成型件84、84A、84B的近端表面86、86A、86B并进入预成型件的孔90、92、94、96、98、90A、92A、94A、96A、98A、90B、92B、94B、96B、
98B中。在第一示例性实施例的情况下，聚合物流经这些孔并进入由延伸部分30、32、34、
36、38的内表面100、102、104、106、108所限定的通道内，并在延伸部分的多孔部分的远端处流出孔110、112、114、116、118以形成延伸部分30、32、34、36、38的聚合物远端40、42、44、
46、48和远端外表面70、72、74、76、78。在第四示例性实施例的情况下，在模制过程中，聚合物流经金属板200的上表面并通过板201、203、205、207、209的通孔进入多孔预成型件84C的通孔90C、92C、94C、96C、98C中，并在延伸部分的多孔部分的远端处流出孔以形成延伸部分30C、32C、34C、34D、34E的聚合物远端40C、42C、44C、46C、46D、46E和远端外表面。如下更详细的讨论，在模制过程中，聚合物还流经板200的通孔211、213、215、217并进入四个凸起基台219、221、223、225的多孔聚合物的孔中。

[0103] 沿着聚合物和多孔预成型件的界面，一些聚合物流入预成型件84、84A、84B的一些孔中，制备出如图14示意性示例的结构体，其中形成了一个聚合物和多孔材料交错的区域，从而将聚合物部分80结合至多孔基座或预成型件84。在第四个实施例的情况下，聚合物将流入基台219、221、223、225的孔中并如图14中所示交错以将两个聚合物部分80C、82C结结在一起，加固板200保持在它们之间。应当理解，示例性的四个多孔基台219、221、223、225的使用代表将实心聚合物部分80C结结至多孔聚合物部分82C的一种方法；例如可使用使得两种聚合物交错的板200中不同数量、尺寸和形状的区域。

[0104] 如上所述，可模制和/或用机器加工或以其他方式完成锁紧结构(例如支柱144和底切154、156、174、176)从而形成胫骨托14、14A、14B、14C的安装表面26、26A、26B、26C。

[0105] 预期这种胫骨托的制造成本低于完全由金属制造的同等尺寸的胫骨托的制造成本。

[0106] 由此制备的复合胫骨托14、14A、14B、14C可有望具有有利性质。例如，此胫骨托的有效硬度(包括多孔部分82和聚合物部分80两者的复合构造的硬度)预期低于仅由标准生物相容性金属合金制备的相似尺寸和形状的胫骨托的硬度。凭借这样的有效硬度，预期本发明的胫骨托将为下面的骨提供最佳的负载转移，从而最小化或防止应力屏蔽和因此导致的骨流失。

[0107] 通常，将各种尺寸的多个此类胫骨托以及多个不同尺寸的股骨组件和支承件一起放入套盒中。然后，外科医生或手术室工作人员会选择适当尺寸的胫骨托和支承件，并将它们组装为如图15中所示的结构体。可在胫骨托14、14A、14B、14C植入到制备好的胫骨上之前或之后制备该组件。当如此组装时，支承件16的远端安装表面19接触并正对胫骨托14、14A、14B、14C的近端安装表面26、26A、26B、26C。可植入合适的股骨组件12，并使其与支承件16咬合，如图15中所示。值得一提的是，所示的胫骨托14、14A、14B、14C适于无骨水泥植入。

[0108] 植入后，预期骨骼将生长到胫骨托14、14A、14B、14C的多孔部分82、82A、82B、82C中。然而，骨骼不会生长到胫骨托14、14A、14B、14C的露出的实心聚合物部分80、80A、80B、80C中。因此预期，在胫骨平台24、24A、24B、24C的远端表面28、28A、28B、28C中将存在骨骼长入。此外，对于第一个示例性实施例，同样预期，在与胫骨平台24的远端表面28相邻的延伸部分30、32、34、36、38的近端外表面60、62、64、66、68中存在骨长入。对于图17中所示的延伸部分30C、32C、36C的外表面60C、62C、66C和远端表面28C而言，可以预期类似的结果。期望沿着近端外表面60、62、64、66、68、60C、62C、66C的径向压力均匀，从而刺激骨柄和骨钉30、32、34、36、38、30C、32C、36C上所有方向的骨骼长入。然而，骨骼不会生长到延伸部分30、32、34、36、38、30C、32C、36C的远端40、42、44、46、48、40C、42C、46C处的远端外表面
70、72、74、76、78、70C、72C、76C的露出的聚合物部分中。因此，骨骼长入应当发生于胫骨托的近端而非远端。此外，在每个示例性实施例中，胫骨托14、14A、14B、14C的多孔部分82、
82A、82B、82C和骨骼的界面全都易于从胫骨平台触及。

[0109] 期望中心骨柄30、30A、30B、30C提供能防止胫骨托脱离的稳定性。期望围绕中心骨柄30、30A、30B、30C的钉32、34、36、38、32A、36A、32B、36B、32C、36C从近端减少剪切和微运动，特别是在已经发生骨骼长入后。

[0110] 如果有必要移除胫骨托14、14A、14B、14C，则外科医生可沿着胫骨托平台24、24A、24B、24C的远端表面28、28A、28B、28C进行切割，从而切断患者骨骼与胫骨托平台24、24A、
24B、24C之间的连接。如果胫骨托14、14A、14B、14C的多孔部分82、82A、82B、82C由诸如金属或聚合物泡沫的材料制成，那么外科医生也可在延伸部分30、32、34、36、38、30A、32A、
36A、30B、32B、36B、30C、32C、36C和胫骨平台24、24A、24B、24C的远端表面28、28A、28B、28C的接合点处剪断所有这些延伸部分，并且容易地移除胫骨平台24、24A、24B、24C。如果胫骨托14、14A、14B、14C类似于第一和第四示例性实施例，那么外科医生随后可沿各个延伸部分30、32、34、36、38、30C、32C、36C的外周边进行绕切，从而切断骨骼与延伸部分30、32、34、
36、38、30C、32C、36C的多孔近端外表面60、62、64、66、68、60C、62C、66C之间的连接。然后就可以容易地移除各个延伸部分。值得注意的是，由于延伸部分的远端没有发生骨长入，因此需要切除的骨量应当显著少于使用完全多孔的骨柄和骨钉的系统的情况。

[0111] 因此，本发明提供了具有适于无骨水泥固定的模块化胫骨植入物组件的膝关节假体。在翻修手术中，可容易地将该胫骨植入物组件从骨骼上移除从而保全自然骨骼。本发明的胫骨植入物的示例性实施例的弹性模量也小于常规实心钛和钴铬合金托的弹性模量。

[0112] 应当理解，本发明的原理期望同样适用于其他关节假体。图16中示出了此类关节假体的例子。图16的关节假体为踝关节假体。该示例性踝关节假体包括距骨组件212、复合的远端胫骨组件214和支承件216。在该示例性实施例中，复合的远端胫骨组件214包括远端实心聚合物部分220和近端多孔部分222，它们被如上所述结结在一起成为膝关节假体10。与在膝关节假体10中的情况一样，实心聚合物部分220和支承件具有带有互补锁紧结构(未示出)的安装表面，使得支承件216可固定到胫骨组件214。示例性远端胫骨组件214具有近端延伸部分224，其从胫骨组件214的骨接合表面226向近端延伸。近端延伸部分224可提供聚合物外表面用以接合骨骼，或者远端部分228可包含多孔材料而近端部分
230包含实心聚合物。

[0113] 在各个示例性实施例的中，植入物组件均存在不与骨骼或植入物组件的另一部分相接触的表面。例如，在图1、3、5、12、13和17的实施例中，胫骨托14、14A、14B、14C的周向表面250、250A、250B、250C在骨接合表面28、28A、28B、28C和近端安装表面26、26A、26B、26C之间延伸。为了防止软组织发炎，图1、3、5、12和13的实施例中的该周向表面250、250A和250B为胫骨托14、14A、14B的实心聚合物部分80、80A、80B的一部分；因此，软组织在与胫骨托14、14A、14B的多孔部分82、82A、82B接触后不会发炎。在图17的实施例中，多孔部分
82C的外部尺寸比实心聚合物部分80C的外部尺寸小，从而防止与软组织接触。基本上来讲，多孔部分82C的相当一部分贴合在实心聚合物部分80C的凹坑内，同时多孔部分82C的一部分高出该凹坑，从而确保表面28C完全接合并且将负载转移至下面的骨。

[0114] 尽管在附图和上述说明中已经对本发明进行了详细的图示和描述，但此类图示和描述应视为示例性的，而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了示例性的实施例，并且本发明精神范围内的所有变更和修改形式都应受到保护。

[0115] 本文所述装置、系统和方法的多个特征使本发明具有多个优点。应当注意的是，本发明的装置、系统和方法的替代实施例可以不包括所有所述特征，但仍然可以受益于这些特征的至少某些优点。本领域的普通技术人员可以轻松设计出其自己对所述装置、系统和方法的实施方式，该实施方式可包含本发明特征中的一项或多项，并且仍属于由随附权利要求限定的本发明的精神和范围内。