用于将肩关节假体的关节盂组件固定到解剖结构受损的肩胛骨的肩胛骨锚件以及用于制造该肩胛骨锚件的相关方法与流程

本发明涉及一种肩胛骨锚件，用于将肩关节假体的关节盂组件固定到患者的肩胛骨、特别是固定到解剖结构受损的肩胛骨。

本发明还涉及一种用于制造所述肩胛骨锚件的方法。

背景技术：

如广泛已知的，整体肩部假体提供关节盂假体组件和肱骨组件，这两个组件彼此关节连接(articulate)。

在临床实践中使用两种类型的整体肩部假体。

第一种类型的假体被限定为解剖学上的假体，其目的是再现肩盂肱骨关节(glenohumeraljoint)的自然解剖结构，提供一种肱骨组件，其凸端连接在肩胛盂组件的凹端。相反，第二种类型的假体，限定为逆(inverse)假体，提供了一个凸肩胛盂组件，它连接在一个凹肱部组件上。后一种假体用于肩袖不稳定的危急情况。

关节盂组件(为天然解剖结构的假体或与逆假体)固定至锚件元件或肩胛骨插入件(scapularinsert)，锚件元件或肩胛骨插入件转而置于与肩胛骨的关节盂腔(glenoidcavity)接触并且锚定于此。肱骨组件通过插入到肱骨本身中的固定杆的方式固定在肱骨的顶部。

锚件或肩胛骨插入件通常包括用于固定关节盂组件的销以及具有弯曲形状的凸缘(flange)，销插入到形成在关节盂腔处的孔内，凸缘的弯曲形状具有插入到预先形成在关节盂腔中的底座中的凸起侧。

尽管具有多方面的优点并且大致满足目的，锚定件普遍的缺点在于：在骨骼解剖结构受损的情况中锚定件不能够确保锚定件正确且持续地固定到肩胛骨、伴随有明显的严重松动和/或脱离问题。

特别地，已知的锚定件具有对于任何患者都使用的标准化的形状结构。在植入的准备步骤期间，通过移除骨骼的部分来处理关节盂的骨骼表面以生成底座，底座将随后接收锚定件。一旦锚定件已经定位在底座中，锚定件由插入的稳定接骨螺钉(stabilizationbonescrew)来稳固。

以此种方式，在患者具有基本上(完好的)生理肩胛骨解剖结构的情况中，保障了锚定件的最优固定。

然而，如技术人员可能充分理解的，一些患者的肩胛骨解剖结构可能由于例如再吸收、变形或骨骼组织的低质量而导致受损(compromised)。换言之，肩胛骨组织经历形状和/或组织成分的病理变化(pathologicalalteration)，这种变化对于每个患者都是不同的。在肩关节假体的修正手术的情况中外科医生还能够面对的是解剖结构受损的肩胛骨。

在肩胛骨解剖结构的重要变化的情况下，在手术中获得用于锚定件的底座以及将锚定件稳定地固定到骨骼可能是相当困难的。因此，锚定件并不充分地匹配下方的骨骼表面，随后导致植入体稳定性降低。

适于在解剖结构受损的条件下确保关节盂元件的稳固的解决方案为使用稳定螺钉，这些螺钉足够长来到达关节盂深处的健康骨骼。

尽管在多方面下具有优点并且大致相应于目的，由于患者之间病理上的肩胛骨解剖结构的异质性(heterogeneity)，该解决方案并非一直可行。事实上，在解剖结构特别受损的情况中，锚定件的标准结构并不允许螺钉到达健康的骨骼组织。

在美国第2007/01799624号专利文献中描述的一种替代解决方案公开了一种模块化的解剖结构上的肩关节假体，其中两个管状支撑构件从关节盂支撑件延伸超出并且通过经过喙突(coracoidprocess)和肩峰突(acromialprocess)的紧固件分别固定至喙突和肩峰突。然而这两个支撑构件为支撑杆结构，并不允许紧固件或螺钉更简单的插入。

在美国第8532806号专利文献中提供了为了达到在特定患者的肩胛骨解剖结构中的肩胛骨锚件的适合固定的尝试。所述专利文献描述了一种制造匹配断裂的关节盂的轮廓的关节盂支撑件的方法。

尽管在多方面下对于治疗断裂的关节盂具有优点，该解决方案在关节盂的形态和/或关节盂下方的骨骼的质量变化极大的肩胛骨解剖结构的情况中不能够提供充足的固定。

本发明的目的在于提供一种肩胛骨锚件，用于将肩关节假体的关节盂组件固定到患者解剖结构受损的肩胛骨，该肩胛骨锚件的结构和功能特征能够克服参考现有技术的如上缺点，并且能够适应不同患者的解剖结构受损的肩胛骨(即使在关节盂的形态和/或关节盂下方的骨骼的质量变化极大的情况下)，从而确保将锚定件稳固且持久地固定到骨骼。

技术实现要素：

本发明潜在的发明构思在于根据单个患者的病理上的肩胛骨解剖结构来定制肩胛骨锚件、特别是所述肩胛骨锚件的喙状支撑件。

该定制可在基于患者的解剖结构的如实重建制造锚件的同时实施或可能地在植入步骤中实施。

基于这样的发明构思，通过根据权利要求1所述的肩胛骨锚件来解决之前认定的技术问题。

植入体的定制部分在植入步骤中直接制造为匹配骨骼表面并且并不需要接收底座。在由于变形、再吸收或病理上骨骼组织质量低导致的严重受损的肩胛骨解剖结构的情况中执行获得接收底座这一任务可能是困难的。

通过制造完美匹配骨骼表面的锚件，提升了锚件固定到病态的肩胛骨解剖结构的稳定性。

定制部分可有利地为关节盂支撑件的凸缘，即凸缘的远端表面具有大致凸出且波浪的形状，以形状匹配关节盂的骨骼形态。

还存在其他定制部分，这些定制部分可有利地由设置为形状匹配肩胛骨的喙突的骨骼形态的喙状支撑件凸起和/或由设置为形状匹配肩胛骨的肩峰突的骨骼形态的肩峰支撑件凸起表示。

在肩胛骨解剖结构中关节盂腔的形态和/或下方的骨骼的质量变化极大的情况中，肩胛骨锚件仅固定至关节盂腔并不能确保稳定和持续的固定。至少一个喙状支撑件凸起和/或至少一个肩峰支撑件凸起的存在允许将肩胛骨锚件固定至肩胛骨的其他骨骼部分以获得恰当的固定。

喙状支撑件凸起可具有大致管状的外形、具有与关节盂支撑件一体的近端和适于抵靠至肩胛骨的喙突的第二远端；通孔可有利地在近端和远端之间延伸，用于稳定接骨螺钉插入到肩胛骨的喙突。

类似地，肩峰支撑件凸起可具有大致管状的外形、具有与关节盂支撑件一体的近端和适于抵靠至肩胛骨的肩峰突的第二远端；通孔可有利地在近端和远端之间延伸，用于稳定接骨螺钉插入肩胛骨的肩峰突。

关节盂支撑件、喙状和肩峰支撑件凸起的远端可因此直接基于每个患者的受损肩胛骨解剖结构的如实重建来设计。

特别地，至少一个喙状和/或肩峰支撑件凸起可有利地选自多个不同的模块，这些模块可具有例如与关节盂支撑件相关的长度和/或特定方向，以适应骨骼形态并且允许分别固定到肩胛骨的喙突和肩峰突。在该情况下，支撑件凸起在植入步骤中被组装到关节盂支撑件，因此还促进了植入过程和可能的修正。

可替代地，喙状和/或肩峰支撑件凸起可与所述关节盂支撑件一体地制造，例如通过ebm烧结(sintering)或slm制造来一体地制造。

有利地，关节盂支撑件的远端表面和/或喙状支撑件凸起的远端和/或肩峰支撑件凸起的远端可具有至少部分地不规则或带小梁(trabecular)的结构以促进骨生成和骨整合(boneintegration)。

此外，关节盂支撑件可包括至少一个孔并且具有销元件，该至少一个孔用于稳定接骨螺钉插入到关节盂腔，销元件与凸缘成一体地制成。

总之，如上所述并不排除由销和凸缘制成的关节盂支撑件，该关节盂支撑件可在锚件的植入步骤中组装。

通过根据权利要求11所述的用于制造肩胛骨锚件的方法也解决如上认定的技术问题。

所述方法可有利地包括获得患者的肩胛骨的骨骼形态的初始步骤，例如通过计算机断层扫描(computerizedtomography)的方式来获得。

从参考附图以非限制性示例给出的优选实施例的如下描述中，根据本发明的肩胛骨锚件的特征和优点将更为清楚。

附图说明

图1示出了根据本发明制造的用于肩部人工假体(artificialprosthesis)的肩胛骨锚件的近端视图(proximalview)；

图2示出了图1中的肩胛骨锚件的第一侧视图；

图3示出了图1中的肩胛骨锚件的远端视图(distalview)；

图4示出了图1中的肩胛骨锚件的第二侧视图；

图5示出了固定至解剖结构受损的肩胛骨模型的图1中的肩胛骨锚件的近端视图；

图6示出了固定至解剖结构受损的肩胛骨模型的图1中的肩胛骨锚件的立体图；

图7以透视的方式示出了将图1中的肩胛骨锚件固定至解剖结构受损的肩胛骨模型锚件的近端视图；

图8以透视的方式示出了固定至解剖结构受损的肩胛骨模型的图1中的肩胛骨锚件的第一侧视图；

图9以透视的方式示出了固定至解剖结构受损的肩胛骨模型的图1中的肩胛骨锚件的第二侧视图；

图10为示出了包括根据本发明的肩胛骨锚件的与天然解剖结构一致的完全人造肩部假体的拆分开的各部分的侧视图；

图11为示出了包括根据本发明的肩胛骨锚件的与天然解剖结构相反的完全人造肩部假体的拆分开的各部分的侧视图。

具体实施方式

参考这些附图，附图标记1整体上并且示意性地表示根据本发明制造的锚定件的优选实施例，该锚定件用于稳固地且安全地将用于肩关节的假体固定至解剖结构受损的肩胛骨。

在随后的描述中将该锚定件1称为更简术语“肩胛骨锚件”。

有利地，锚件1为定制组件，以适应(adpat)每个患者的受损的解剖结构。

锚件的定制可在装置的制造步骤中发生或可在肩部假体的植入步骤中由外科医生直接实施。

在第一种情况中，锚件形态基于由现代计算机断层扫描技术实施的受损的肩胛骨解剖结构的如实重建来适应每个患者。所述方法允许修改锚件的形状，从而在植入步骤中锚件完美地匹配将要固定到的关节骨骼表面。

相反，在第二种情况中锚件具有标准化然而与此同时模块化的多个部分，允许外科医生在植入步骤中选择最佳适合患者解剖结构的锚件构型。

随后描述的优选实施例落入如上描述的第一种定制的情况范围内，并且特别地锚件1是基于在图5至图9中示出的受损的肩胛骨解剖结构的模型来设计的。这并不排除根据单个患者的受损解剖结构对于锚件的其他定制方式。

附图中示出的锚件1包括用于固定至解剖结构受损的肩胛骨50的多个骨骼部位(bonesite)的三个部分：关节盂支撑件2、喙状支撑件凸起7以及肩峰支撑件凸起8，这三个部分分别设置为用于将锚件1固定至肩胛骨50的关节盂腔51、喙突52以及肩峰突53。

其他实施例可提供带有一个或多个喙状支撑件凸起7和/或一个或多个肩峰支撑件凸起8的关节盂支撑件2。

锚件1由生物相容性金属材料制成(例如钛或钛合金)并且具有宏观粗糙的表面处理(例如根据在美国第12/601,510号专利文献中描述的)。

如示出了锚件1本身的图1至图4中能够注意到的，关节盂支撑件2包括销元件3，销元件3为中空的并且沿纵轴轴线x-x延伸，销元件3的纵向尺寸大于直径或其径向尺寸。

销元件3的外表面具有纵向沟槽以当销元件3插入到由外科医生在肩胛骨50的关节盂腔51中获得的孔中时促进骨生成和骨整合。

销3具有锥形远端3a、相对的外扩形(flared)近端3c并且固定孔3b穿过销3。肩部假体的关节盂组件100，200固定在孔3b内。

凸缘4邻近近端3c形成。如上的凸缘4由远端表面5且由近端表面6限定，这两个面在近端边缘20处彼此连接。近端边缘20依次由与第二侧边缘20b相对的第一侧边缘20a、上边缘20c和下边缘20d限定。术语“下”或“上”在此是参考在直立患者上植入的假体使用的，其中上部分将面向头部。因此，锚件1的优选方向对应于图1中示出的方向。

近端表面6为均匀且凹陷的面，相对于与轴线x-x正交的对称轴线y-y成镜像形式。销3的外扩形近端3c和用于相应的稳定接骨螺钉12插入到关节盂腔51的两个稳定通孔13在近端表面6的底部上打开。这两个稳定孔13终止于远端表面5中。

在描述的优选实施例中，这两个稳定孔13置于销3的近端3c下方，并且其中一个稳定孔置于另一个稳定孔上方。

根据患者的关节骨骼组织的解剖结构形态和质量，在其他实施例中可提供其他设置和数量的稳定孔13。

相反地，远端表面5具有不均匀(tendentially)的凸面形状并且具有重建肩胛骨50的关节盂腔51的病理形态(pathologicalmorphology)的不规则波浪形式。换言之，关节盂支撑件2的远端表面5设计为形状与关节盂腔51的表面互补，从而在植入时能够完美匹配。特别地，在描述的实施例中，定制为匹配图5至图9的解剖结构模型的关节盂支撑件2的远端表面5卷绕销3从最靠近侧到侧边缘20a的第一部分，并且具有从销3起始朝向下边缘20c和侧边缘20a直至与侧边缘20a连接的侧壁20e的锥形形式。在相对于轴线y-y的销的相对侧、即最靠近侧边缘20b的一侧，远端表面5卷绕销3的近端3c，并且具有朝向侧边缘20b向上到与侧边缘20b连接的侧壁20f的圆锥形形式。侧壁20e，20f置于的平面与由轴线x-x和轴线y-y形成的平面平行。

在可替代的实施例中，远端表面5可能地或可选地并非定制的以适应单个受损的肩胛骨解剖结构，并且具有标准形状、例如平面或半球状的，在植入步骤中与在关节盂腔51处适合地获得的底座联接(couple)。

如图2至图4中可见的，销元件3穿过远端表面5并且从这里凸出。销元件3可与凸缘4一体地支撑或通过干涉约束到凸缘4。

在上边缘20c处，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8分离。

喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8具有基本上管状的形状，其中通孔11从近端9延伸至远端10。喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8的近端9在轴线y-y附近汇聚，然而随后喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8以分岔的形式从由轴线x-x和轴线y-y限定且由远端表面5限定的平面远离。

喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8的通孔11分别允许用于固定到喙突52和肩峰突53的稳定螺钉11的插入。

在替代实施例中，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8可采用不同的形状、并不设置有通孔11并且以本领域中已知的其他方式固定，例如通过不使用任何固定装置的干涉(interference)。

在描述的优选实施例中，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8与关节盂支撑件2一体地制成。例如，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8可通过ebm烧结或slm制造工艺来制造。替代实施例还可提供在锚件1的植入步骤中与关节盂支撑件2组装的喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8，以利于手术和可能的将来修正。

总之，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8的长度和方向是根据受损的肩胛骨解剖结构50来设计的，从而当植入锚件1时，远端10抵靠喙突52和肩峰突53的相应表面，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8通过稳定螺钉12的方式固定至这两个相应表面。

如图2至图4中可见的，喙状支撑件凸起7的远端10和下方的关节盂支撑件2的远端表面5具有不规则或带小梁的结构5a，以促进骨生成和骨整合，并且被选择来增加远端10和关节盂支撑件2相对于分别联接的喙突7的表面和关节盂腔51的表面的接触摩擦。这并不排除与骨骼接触的其他表面或全部表面可制造为具有带小梁的结构。

因此，通过调整例如长度和/或方向，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8的形状均可在植入步骤中根据任何患者进行定制，使其在制造步骤之前适应患者的喙突52和肩峰突53的特定解剖结构。

图5至图9示出了固定至解剖结构受损的肩胛骨模型的肩胛骨锚件1的优选实施例，肩胛骨锚件1已经根据该模型特定地设计。

如可从图5至图9注意到的，通过使得远端表面6(不包括侧壁20e，20f)匹配关节盂腔51来植入关节盂支撑件2，远端表面6与关节盂腔51完全吻合。与此同时，销元件3插入到在关节盂腔51中适合地形成的孔中，并且稳定螺钉12插入到稳定孔8中并且螺纹固定(screwedto)到下方的骨骼。

喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8确保了另外的支撑件，该支撑件结合抵靠相应的喙突52和肩峰突53的远端10，喙状支撑件凸起7和肩峰支撑件凸起8通过稳定螺钉12固定到喙突52和肩峰突53，稳定螺钉12通过近端9插入到通孔11内。

如描述的，一旦肩胛骨锚件1已经固定至患者的肩胛骨50，肩部整体假体的关节盂组件100、200固定至肩胛骨锚件1，所述关节盂组件100、200将与之前通过肱骨杆(humeralstem)102、202固定在肱骨的顶部的肱骨组件101、201关节连接。

图10和图11均为侧视图，分别示出了包括根据本发明的肩胛骨锚件1的与天然解剖结构一致和相反的完全人造肩部假体的拆分开的各部分。

从如上描述中应当清楚的是，根据本发明的锚件达到了发明目的并且达成了若干优点，主要的优点在此如下列出。

本质上，本发明的解决方案提供了一种在设计步骤或植入步骤中可定制的肩胛骨锚件，以适应每个患者的特定受损肩胛骨解剖结构(例如由计算机断层扫描检测出)。

有利地，肩胛骨锚件提供关节盂支撑件，该关节盂支撑件相对于关节盂腔形状互补，一旦关节盂支撑件植入将完美匹配关节盂腔，从而提升植入稳定性。

有利地，肩胛骨锚件提供喙状支撑件凸起和/或肩峰支撑件凸起，这两个凸起还提供用于锚件的稳定和固定至肩胛骨的另外的支撑件。这两个凸起有利地可在设计步骤或植入步骤中定制以适应患者的喙突和肩峰突的特定解剖结构。

有利地，关节盂支撑件的远端表面和/或喙状和/或肩峰支撑件凸起的第二远端可具有不规则或带小梁的结构，以促进骨生成和骨整合。