肩假体和肩假体元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用在肩关节成形术中的肩假体。
【背景技术】
[0002]肩病理学常常涉及肩关节的破坏和/或其功能元件的损伤。合适的治疗可以包括使用假体取代非人造关节的受影响元件。部分重建的肩关节包括重构或重建肩的关节窝元件或者肱骨元件的非人造铰接表面。在完全重建盂肱韧带关节时，其也称为全肩关节成形术(TSA)，两种上述非人造元件用假体植入物来取代。
[0003]专利文献EP0850609A1、US2009/0112328A1、US7799077B2 和 US5593445A 公开了具有在运动原理上模仿非人造肩关节的运动的示例性肩关节假体，即假体的肱骨元件设置有凸形铰接表面。专利文献EP1649836A2公开了一种具有反向运动性能的假体。另一个示例性肩关节假体由W094/10941A1公开。
【发明内容】
[0004]在这里，提出了一种肩假体的新原理，即其具有改进的运动性能并且能够可靠地固定到相关的骨头元件上。
[0005]根据权利要求1所述的肩假体设置有:关节窝元件，其具有关节窝铰接表面；和肱骨元件，其具有肱骨铰接表面。换句话说，下面这些是可能的，即提供了一种肩假体，其只包括关节窝元件或者肱骨元件。此外，提供了一种分设的(或独立的)、可活动的盂肱韧带支承元件，其包括布置在盂肱韧带支承元件相反侧上的关节窝支承表面和肱骨支承表面。关节窝支承表面在植入状态下接触关节窝铰接表面。可供选择地或者额外地，肱骨支承表面在植入状态下接触肱骨铰接表面。关节窝支承表面和肱骨支承表面中的至少一个是凹形的。
[0006]这种设计具有活动支承装置的优点，该活动支承装置起着在位置上位于之间的插入垫块或间隔件的作用，同时非常紧凑并且具有有利的运动性能。这些支承表面中的至少一个的凹形形状使得在靠近假体的中心处发生铰接，从而产生了铰接运动，其非常类似于非人造的铰接运动。此外，可以实现减小施加在假体的各个元件和肱骨和/或肩胛骨的邻近部分上的应力和应变。
[0007]本申请上下文中的“活动或可活动”应该理解为没有安装到任何骨头或者任何其它假体元件上。在此，盂肱韧带支承元件仅与关节窝元件和/或肱骨元件相接合接触，并且不设置有这样的骨头连接装置，其把盂肱韧带支承元件紧固到所述一个或者两个元件上。因此，作为对这些元件的相对移动和/或相对旋转的反应，盂肱韧带支承元件被允许移动(仅受到相互作用表面的形状的限制)。盂肱韧带支承元件因此可以自动地呈现最佳的位置，该最佳的位置减小了作用在相关功能元件之间的接触应力。
[0008]关节窝铰接表面是凸形的。因此，与将铰接中心移向肱骨头部的非人造骨骼相比，关节窝元件的关节窝铰接表面是反转的或倒置的。
[0009]在肩假体的另一个实施例中，关节窝和肱骨支承表面具有不同的曲率和/或尺寸大小，从而获得理想的假体接合运动性。尤其地，关节窝支承表面小于关节窝铰接表面，和/或肱骨支承表面小于肱骨铰接表面。但是，在一个实施例中，所述表面的曲率和/或尺寸大小可以是类似或者相等。因此下面这些是可能的，即如需要的那样选择所述参数，从而实现理想的接合运动性。
[0010]根据本发明肩假体的另一个实施例，盂肱韧带支承元件包括位于关节窝支承表面和/或肱骨支承表面中的中央凹槽。可供选择地，可以设置从关节窝支承表面延伸到肱骨支承表面的中央开口。换句话说，盂肱韧带支承元件在支承元件的中心处或者在其附近可以设置有凹槽和/或孔，从而在没有减少其功能的情况下减小了支承元件的重量。
[0011]肩假体包括关节窝元件和肱骨元件，其中盂肱韧带支承元件在植入状态下设置在关节窝元件和肱骨元件之间。因此，关节窝元件和肱骨元件不是直接接触，以及盂肱韧带支承元件在各个元件的假体铰接表面之间起着介于之间的插入垫片的作用。关节窝铰接表面和肱骨铰接表面是凸形的，从而使假体的运动中心聚中在盂肱韧带支承元件上。在这种实施例中，盂肱韧带支承元件的两个支承表面是凹形的，以使得(非人造的或者假体的)铰接表面的空间分离在假体的植入状态下相当小。这个原理尤其合适这样的情况，即表示需要全肩关节成形术治疗的情况。
[0012]在肩假体的另一个实施例中，关节窝元件包括关节窝骨头接口，其被设置成连接到病人的肩胛骨上；和/或肱骨元件包括肱骨骨头接口，其被设置成连接到病人的肱骨上，其中各自植入元件的关节窝骨头接口或者肱骨骨头接口是凹形的。尤其地，各自植入元件的关节窝骨头接口和肱骨骨头接口都是凹形的。使关节窝骨头接口和/或肱骨骨头接口提供有凹形设计，会减小了作用在骨头接口和骨头之间的张紧应力，尤其在施加偏心负载时更是如此。凹形的几何形状使负载朝向中心进行重新对准，因此减小了张紧应力的产生，而这些张紧应力尤其对各自假体元件边缘处的固定可靠性有害。换句话说，借助为所述元件提供凹形骨头接口，可改善了作用在软骨下骨头上的负荷分布，其中该软骨下骨头位于假体元件下方。此外，减小了与植入具有凹形关节窝骨头接口和/或凹形肱骨骨头接口的肩假体有关的外科手术影响，因为不得不被切除的骨头材料变得较少。而且，由于骨头材料被保留，如果需要的话以及在各自假体元件不得不被替换的情况下，适于容纳这种凹形骨头接口的凸形骨头表面可借助于切除，从而能够相对容易地被转变成平坦的或者凹形表面。应该注意的是，在不设置有可移动支承元件的肩假体、和/或设置有支承元件而没有至少一个凹形支承表面的肩假体中，原则上可以实现与凹形骨头接口有关的有益效果。
[0013]关节窝骨头接口可以设置在关节窝基部元件上，该基部元件通过第一接合装置与承载有关节窝铰接表面的、关节窝元件的铰接元件相接合；和/或肱骨骨头接口可以设置在肱骨基部元件上，该基部元件通过第二接合装置而与承载有肱骨铰接表面的、假体肱骨元件的铰接元件相接合。所述第一和/或第二接合装置可以包括至少一个螺栓、锥形装置和/或卡扣装置。换句话说，关节窝元件和/或肱骨元件可以包括提供不同功能的至少两个分设元件。例如，首先相应的基部元件固定到骨头上，以及在确定基部元件可靠地固定到骨头上之后，铰接元件连接到基部元件上。这种方法有利于植入肩假体。
[0014]根据肩假体的实施例，盂肱韧带支承元件由陶瓷和/或聚乙烯制成。关节窝元件(如果可适用的是关节窝铰接元件)和/或关节窝基部元件和/或肱骨元件(如果可适用的是肱骨铰接元件)和/或肱骨基部元件，都可以由金属、金属合金、陶瓷和/或聚乙烯形成。
[0015]为了能够模仿肩关节的非人造铰接，为了和/或给病人提供适配于其具体需要的肩假体，必须相应地调整铰接表面和支承表面的各自曲率。但是，并不是强制各个铰接表面具有相同的曲率，或者各个支承表面具有相同的曲率。以下也不是强制的，即支承表面设置有与相应的铰接表面相同的曲率。尤其地，关节窝铰接表面的曲率和肱骨铰接表面的曲率可以相互不同的，并且可以不同于相应支承表面的曲率。更加具体地说，凹形表面的曲率可以小于由凹形表面所接触的相应凸形表面的曲率。
[0016]除了相互配合表面的曲率之外，肩关节元件的厚度和直径也在确定肩假体的运动中起重要作用。因此，也可以自由地选择这些参数，从而获得理想的运动。
[0017]影响肩假体运动性能的另一个重要方面是在铰接运动期间肩假体的各个元件之间的摩擦。在本发明肩假体的实施例中，关节窝铰接表面、肱骨铰接表面、关节窝支承表面和肱骨支承表面被如此地设计，和/或各个元件的材料如此地选择，以致关节窝铰接表面和关节窝支承表面之间的第一摩擦系数是与肱骨铰接表面和肱骨支承表面之间的第二摩擦系数大体相等。但是，可以想到不同的摩擦系数可产生特定的运动情况，从而满足特定病人的个体化需要。不同的摩擦系数可以把运动和/或相关的负荷集中在肩假体的肱骨侧或者关节窝侧。
[0018]此外，本发明提出一种肩假体的假体关节窝元件，其减少了作用在所述假体关节窝元件和其固定到其上的骨头之间的张紧负荷。
[0019]所述假体关节窝元件包括关节窝铰接表面，其适合通过盂肱韧带支承元件而直接地或者间接地与非人造肱骨铰接表面或假体肱骨铰接表