用于将人造关节的假体组件连接至骨的套件的制作方法

本发明涉及一种用于将人造关节的假体组件连接至骨的套件。

背景技术：

例如文献WO 2007/057054 A公开了前述类型的套件。

天然关节的关节表面可由磨损或受伤而损伤至必须用假体部件代替该关节的受损天然部分的程度。例如在肩关节炎的情况下，其中关节窝已受到关节损伤的危及，并且尤其是肩袖是可修复或原封不动的，现有技术状态是安装胶合的关节窝假体。然而，胶合的关节窝假体在一些情况下由于固定失效而受损害，所述固定失效经由拉伸载荷而产生，所述拉伸载荷由肱骨头平移跨过关节窝的关节表面而生成。在其它关节中会遭遇类似或相似情形和问题。因此，存在将人造关节的假体部件连接至骨的改善构思的需求，所述改善构思允许所述部件的仍简单可靠的植入和固定。

技术实现要素：

根据本发明的套件包括根据权利要求1和2中任一所述的假体组件。

因此，假体部件的耦接器件与分开的骨锚定器件适于实现彼此的紧密配合连接或形状配合连接、尤其是卡扣配合连接。

设置至少一个分开的骨锚定器件允许独立于假体部件地将该假体部件固定至骨，在许多情况下这对植入过程有利。在植入状态下经由其骨接触表面与骨直接接触的假体部件于是可附接至所述骨锚定器件。假体部件与分开的骨锚定器件之间的连接可如上概括地为紧密配合或形状配合连接，诸如为卡扣配合连接。尤其地，所述连接是非永久的，即假体部件可例如在修正过程期间从骨锚定器件拆除。提供上述各种类型连接的至少其中之一的耦接器件可通过简单构造的结构实现。而且，大多数情况下的紧密配合和形状配合连接并不需要在植入期间使用专门工具。耦接器件包括耦接结构和/或由耦接结构构成，以使得在假体部件和锚定器件上设置的耦接结构可彼此互连以将假体部件连接至骨锚定器件。

根据本发明的套件的又一简单可靠的实施例可限制为假体部件和单个的骨锚定器件。在该情况下，假体组件的与关节的其它人造或天然部件共操作的关节表面设置在假体部件上。当然，假体组件除所述假体部件和单个的骨锚定器件以外可包括更多的元件。例如可想到的是在可安装至假体部件的一分开部件上设置关节表面。可替代地或附加地，可设置多于一个、尤其是刚好两个分开的骨锚定器件。

在另外的实施例中，促进骨向内生长的涂层可在假体部件的骨接触表面或所述骨锚定器件的任一上设置。还有，使得骨能向内生长的多孔材料可设置在假体部件的骨接触表面或所述骨锚定器件的任一上设置。所述多孔材料可设置为涂层，或设置为材料层，所述材料层形成了假体部件的或所述至少一个骨锚定器件的结构的一部分。

还可想到的是在植入之前耦接所述假体部件和至少一个骨锚定器件。

在根据本发明的套件的实施例中，耦接器件与骨锚定器件中的一个包括阳性耦接结构，且耦接器件与骨锚定器件中的另一个包括适于接收所述阳性耦接结构的阴性耦接结构。所述阳性耦接结构可包括隆起部或阳性锥形部。例如，所述阳性耦接结构可包括基部和头部，所述基部相比于所述头部在与该基部的纵向延伸部垂直的平面中具有更小的横截面。尤其地，所述头部包括球形头。

所述耦接器件可包括栓(peg)，所述栓在骨接触表面上设置并从骨接触表面延伸，所述栓具有近端和远端，所述近端设置成固定至所述骨接触表面。所述栓可附接至所述假体部件的骨接触表面或者与所述假体部件的骨接触表面形成为整体。耦接结构可设置在栓上。尤其是，所述假体部件的每个耦接结构可设置在栓上，和/或每个栓配备有耦接结构。栓的数量与假体部件的耦接结构的数量可尤其是相同的，并且每个耦接结构可设有一个单个的耦接结构。多个栓可设置成使得它们的纵向轴线彼此平行地延伸。另外，所有的栓可设置成它们的纵向轴线彼此平行。

在根据本发明的套件的又一实施例中，在假体部件或骨锚定器件的任一上设置的阴性耦接结构包括腔体或阴性锥形部。阴性耦接结构可由包围腔体的壁形成，所述腔体配置成接收阳性耦接结构。所述腔体可在壁的边缘处打开。在一个甚至更具体的实施例中，所述腔体可形成超过所述壁边缘的底切部，所述底切部因而形成尤其用作为阴性形状配合耦接结构的腔体。可进一步设置从所述壁的边缘轴向延伸的至少一个槽。所述槽将例如增加所述壁的柔性，这尤其有助于将阳性形状配合耦接结构越过在所述壁的边缘处形成的瓶颈部地插入到腔体的底切区域中。将很好理解的是，在特定实施例中，阳性耦接结构将至少在其表面的部分上紧靠地配合到阴性耦接结构的底切区域中。

在根据本发明的套件的再一实施例中，两个或更多个耦接结构设置在假体部件上以改善假体部件与骨锚定器件之间的耦接。骨锚定器件的数量可设置成使得由骨锚定器件所提供的耦接结构的数量与在假体部件上设置的耦接结构的数量对应。在一个实施例中，每个骨锚定器件设有一个耦接结构并且因此所设置的骨锚定器件的数量将与在假体部件上设置的耦接结构的数量相等。很好理解的是在假体部件上设置的耦接结构与骨锚定器件上的对应耦接结构在耦接机构必须适于彼此配合和锁合的意义上讲应是互补的。

可设置至少两个分开的骨锚定器件，其中在假体部件上设置的耦接器件中的每一个与骨锚定器件的其中之一相关联。所述实施例可被发现有助于增强由骨锚定器件引起的负载的分布。所述套件的一个实施例包括刚好两个骨锚定器件，所述骨锚定器件各自设有一个单个的耦接结构，并且所述套件包括在假体部件上设置的刚好两个相应的耦接结构。

然而，可以根据需要自由地选择耦接结构的数量以确保将假体部件可靠地固定至至少一个骨锚定器件。甚至可想到的是在假体部件上既设置阳性耦接结构又设置阴性耦接结构，并且将骨锚定器件设有耦接结构的互补性设置和/或设置两个或更多个分开的骨锚定器件。例如，前述类型的栓和/或骨锚定器件可包括多于一个的耦接结构。

在根据本发明的套件的又一实施例中，所述阴性耦接结构设置在骨锚定器件上。

在根据本发明的套件的又一实施例中，所述假体部件至少部分地或完全地由合成材料制成，尤其是由诸如聚乙烯的塑料制成。

所述至少一个骨锚定器件可包括远端骨锚定区段和近端头区段。骨锚定区段可形成为螺纹柄，其中芯直径部与外螺纹直径部中任一可为圆柱形或成锥形。将会理解的是整形外科中已知的任何螺纹形式将是可以的，包括但不限于连续的、中断的、自缩窄的以及双头螺纹。进一步将理解的是所述骨锚定区段可以任一其它方式形成，所述其它方式适合于提供充分的骨固定，诸如但不限于压入配合到骨中、胶合或通过在骨锚定区段上形成的结构、诸如例如多孔表面或倒钩部而固定。所述头区段可包括耦接结构或形成为耦接结构。将很好理解的是在骨锚定器件上设置的旨在与在假体部件上设置的耦接结构相耦接的耦接结构将是在假体部件上设置的那个耦接结构的对立耦接结构。

所述骨锚定器件在一个实施例中将设有用于如下工具的插口，所述工具使得能够将骨锚定器件插入到骨中。尤其是如果骨锚定区段形成为螺纹部的话，则可设置用于螺纹工具的插口。在一个示例性实施例中，例如可设置槽以便接收螺丝刀。头部可例如由壁形成，所述壁包围形成阴性形状配合耦接结构的腔体，其中所述壁包括轴向槽，所述轴向槽用于增强所述壁的弹性并且如上示例性所概括的同时可用作螺丝刀插口。在另一示例性实施例中，可将球形头设置为阳性耦接结构，所述球形头在近端面上设有六角插口或十字凹部。

所述骨锚定器件可由具有恰当机械特性的任何适合的材料制成。将理解的是所述骨锚定器件将由生物相容性材料制成，或将至少配备有生物相容性罩或涂层。适合的材料可包括但不限于诸如例如不锈钢或钛的金属。所述骨锚定器件、并且尤其是骨锚定区段可至少部分地配备有促进骨向外生长的涂层或允许骨向内生长的多孔材料，诸如例如Zimmer Trabecular Metal^TM。进一步理解的是这样的涂层或多孔材料在施加至螺纹柄或骨锚定件的旨在实现锚定骨连接的任何其它部分时将是最高效的。所述骨锚定器件至少在其延伸的部分中可包括被这种多孔材料制成的套筒部包围的实心芯部，或者包括与专利公开文献WO2008/102016中公开的方头螺钉相类似的、由这种多孔材料制成的尖端部。

本发明还涉及一种用于人造关节、尤其是用于肩假体的假体部件。所述假体部件尤其适合于在本文所描述的套件的实施例中使用。所述假体部件具有关节表面和在假体部件的植入状态下与骨接触的骨接触表面。所述假体部件的骨接触表面设有至少一个耦接器件。所述耦接器件可包括阳性耦接结构或阴性耦接结构，诸如阳性或阴性的形状配合或紧密配合耦接结构。所述耦接结构可设置在栓上，所述栓在所述骨接触表面上设置并从所述骨接触表面突伸。例如，阳性形状配合耦接结构可包括在栓的远端上设置的球形头，所述栓继而在所述骨接触表面上设置并从所述骨接触表面延伸。可设置一个以上的栓和/或一个以上的耦接结构。

用于将根据上述任一实施例描述的套件植入的方法可包括：将所述至少一个骨锚定器件放置在患者的骨中，以及将所述假体部件耦接至所述骨锚定器件。尤其地，在将骨锚定器件放置在患者的骨中的步骤和/或将所述假体部件耦接至所述骨锚定器件的步骤之前，所述骨被切除以形成适合于与所述假体部件接触的部件接触表面。尤其是所提及的方法步骤可按所述顺序执行。

根据所述方法的实施例，在放置所述骨锚定器件之前，用于接收所述骨锚定器件的锚定区段的孔尤其是通过钻或铣在患者的骨中形成。在患者的骨中形成的孔可小于所述骨锚定器件的锚定区段的外尺寸并且大于或大致等于所述锚定区段的芯部直径。在患者的骨中形成的孔可小于所述锚定区段的芯部直径以使得在放置所述骨锚定器件时实现骨量(bone stock)的压缩。

埋头孔可设置在患者的骨中并且所述骨锚定器件可放置成使得所述锚定区段和所述头区段完全地接收在骨内。所述方法可包括选择相比于整个可用的骨量相对更密实和/或更稳定的骨量的区域，并且选择所述锚定器件插入的位置和方向以将所述锚定区段至少部分地放置在所述区域中。

以上描述的特征和实施例可易于彼此结合。

附图说明

本发明更多的适用场合将从下文提供的详细说明而变得显而易见。应理解的是详细说明和具体示例仅旨在解释的目的而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。附图是简化且示意性的。用于理解本发明所不必需的细节被省略。

从详细说明以及所附附图，本发明将被更详细地解释并变得被完全地理解。

图1示出根据本发明的假体部件的第一实施例，

图2示出根据本发明的骨锚定器件的第一实施例，

图3a和图3b示出了套件，其包括图1a的假体部件和两个处于不同安装情形的根据图2的骨锚定器件，

图4示出了图2的骨锚定器件的俯视图，以及

图5示出了根据本发明的假体部件和骨锚定器件的第二实施例。

具体实施方式

图1示出了假体部件10，其用于更换天然肩关节的受损天然关节窝表面。假体部件10的关节表面12模仿天然关节窝表面的几何形状。可替代地，所述表面的几何形状可被优化以与人造关节的其它假体部件、诸如安设于假体部件10与肩假体的肱骨部件之间的承载部件的假体肱骨关节表面或关节表面共操作。关节表面12的形状可为对称或非对称。

假体部件10处于与周围骨直接接触的植入状态。具体地，在植入状态骨接触表面14直接地接触患者的肩胛骨。因此，不存在提供的中间部件，所述中间部件安设在骨表面与假体部件10之间。骨表面可被切除以确保假体部件10的骨接触表面14在骨表面上紧靠地配合。

可想到的是设置多边的假体部件，例如其中关节表面和骨接触表面设置在分开的但(可释放地)可结合的元件上。因而，这些可结合的元件在安装状态中形成多部件式组件。所述元件的安装可在将携载骨接触表面的元件连接至骨锚定器件之前或之后发生。

两个栓16从骨接触表面14延伸。栓16包括大体圆柱形基部18，所述基部携载大体球形球形头20，所述球形球形头提供了阳性形状配合耦接结构。然而，可想到偏离于球形形状。

如能从图1见到的，假体部件10设有两个栓16，所述两个栓关于中平面P1对称地安设，该中平面在所示实施例中还表现为表面12、14的对称平面。然而，还可以提供表面12、14的非对称设计和/或栓16在骨接触表面14上关于中平面P1的非对称布置。

两个栓16从骨接触表面14沿与平面P1平行的方向延伸。换言之，每个栓16分别限定纵向轴线A1、A2，所述纵向轴线平行于平面P1布置。球形头20的各个中心C分别位于纵向轴线A1、A2上。

对于具体应用，可设想到的是设置具有纵向轴线A1、A2的栓16，所述纵向轴线并不关于平面P1对称地安设和/或并不与平面P1平行。栓16的纵向延伸部以及相应球形头20的几何形状可依据具体情况和/或关节几何形状或运动学的约束而选择。还并非强制的是设置具有相同或类似设计的栓。特别是在使用非对称设计的假体部件10的情况下，为确保合适的安装，设置具有明显不同设计的栓会是有帮助的。这些栓于是可仅耦接至互补设计的骨锚定器件，从而仅具有一种方式、即正确方式将对应的假体部件安装至骨。

例如，与图1中所示设计不同的，假体部件10可具有第一栓16和如图1中所绘示的第二栓16，所述第一栓设有阴性耦接结构。另外，代替两个栓16，可设置仅一个栓16或超过两个栓16。

图2示出了骨锚定器件22，其包括螺纹柄24和头部26。头部(或远端)26设有腔体28(由虚线表示)，所述腔体设计为接收栓16的球形头20，因而提供阴性形状配合耦接结构。头部26还包括平行于骨锚定器件22的纵向轴线A3延伸的槽30。头部26设计成使得如图1中所图示的球形头20能卡扣到所述头部26中。

示例性地，两个骨锚定器件22以恰当方式安装到患者切除后的肩胛骨中。槽30有利于使用适合的螺丝刀将器件22螺合到骨中。然后，通过沿着近似与栓16的轴线A1、A2平行的方向冲击关节表面12，假体部件10被卡扣到骨锚定器件22上。

图3a和图3b各自示出了一套件的示例，所述套件包括处于安装状态的假体部件10和两个骨锚定器件22(为清楚起见省略骨)。在图3a中所示的示例中，当从骨接触表面14看去，骨锚定器件22的纵向轴线分叉。在图3b中，示出了轴线A3的汇聚设置。

尽管在图3a、3b中示出的示例性实施例中，骨锚定器件22关于假体部件10略微对称地布置，将理解的是骨锚定器件22既不需要以任何对称性地布置也不必将其布置在共用平面中。由于分别在假体部件10上设置的耦接结构20和在骨锚定器件22上设置的那些耦接结构28之间的球槽接头型连接，骨锚定器件22可关于假体部件10以各种空间取向布置。换句话说，骨锚定器件22在植入到患者中时的取向可相对自由地选择。关于所植入的骨锚定器件22的位置和取向，假体部件10仅给予很少的几何约束。这允许医师在骨的其中可期待良好骨品质的区域中将骨锚定器件22植入。

还将理解的是，在假体部件10和骨锚定器件22上设置的阳性和阴性耦接结构可交换。还将理解的是，阴性还有阳性耦接结构可设置在假体部件10上，并且对应的骨锚定器件22于是将选择成具有互补的耦接结构。骨锚定件22在患者骨中的取向可根据需要地选择以实现可靠的固定。骨锚定器件22的取向可考虑骨品质和其它方面、诸如植入过程以实现最优结果。与传统的构思相反，将假体部件10安装至骨锚定器件22的耦接构思(在绘示的实施例中该耦接构思包括栓16上的球形头20与锚定器件22的头部26中接合腔体28之间的卡扣配合连接)允许多种不同的骨锚定器件放置几何形状，因而对一个且同一个假体部件给予了更大的灵活性。

图4示出了骨锚定器件22的头部26的俯视图，其反映了槽30不仅提供了限定腔体28的壁32在实现卡扣连接所必然需要的柔性，而且所述槽还可用于将骨锚定器件22螺合到患者的骨中。换句话说，槽30能通过恰当的工具、诸如螺丝刀接合以将骨锚定器件22螺合到骨中。

图5示出了套件的配置，所述套件用于连接人造的假体组件，其中所述组件的假体部件10'设有阴性耦接结构28'并且单个的骨锚定器件22'设有互补的阳性耦接结构20'。换句话说，骨锚定器件22’的近端部16'包括球形头20'，所述球形头提供了阳性耦接结构并且适于被接收在于假体部件10’上设置的阴性耦接结构28’中。类似于图1中所示的阳性耦接结构20，阴性假体部件耦接结构28’(在图5所示的实施例中为腔体)可同样地在栓16上设置。

应理解的是，在图1至图5中的两个可替代的变型中示出的球-卡扣结构可由其它类型的连接(诸如压入配合连接，例如锥形锁合连接)和/或其它类型的形状配合连接代替或补充。即，可想到的是根据本发明的套件的实施例设有两种或更多种不同类型的连接。多种类型的连接件可在假体部件的不同位置处设置。

假体部件10、10'与骨锚定器件22、22'之间的连接可为可释放的以允许容易地更换假体部件10、10'。如必要的话，可附加地使用骨水泥。在特殊情况下，假体部件10、10'也可被直接地胶合至骨。

本说明书主要为示例性的性质并且因而并不背离所公开启示的要点的任何改型和变型旨在处于本发明的范围内。

附图标记列表

10，10' 假体部件

12 关节表面

14，14' 骨接触表面

16 栓

16' 近端部

18 基部

20，20' 球形头

22，22' 骨锚定器件

24 螺纹柄

26 头部

28，28' 腔体

30 槽

32 壁

34 安装部

P1 中平面

A1，A2，A3 纵向轴线

C 中心