改善肌肉力学的假体增加件的制作方法

改善肌肉力学的假体增加件的制作方法
【专利摘要】本文公开了一种改善肌肉力学的假体增加件。本公开内容的假体增加件包括用于与骨接合的增加件构件，所述增加件构件具有适于接触骨的第一面；和适于接触肌肉下侧的第二面，其中，所述第二面的至少一部分包括球根状表面，所述球根状表面适于改变围绕骨的肌肉包裹角，其中，第一厚度界定于所述增加件的第一位置处的第一面与第二面之间，其中，第二厚度界定于第一面与第二面的球根状表面之间，并且其中，所述第一厚度与第二厚度不相等，从而导致增加件构件具有不均匀的厚度。
【专利说明】改善肌肉力学的假体増加件
[0001 ] 相关申请
[0002] 本申请要求2013年9月26日提交的美国专利临时申请序列号61/882,806的权益和 优先权，该申请的全部内容以此方式通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003] 肌肉产生直线力，该直线力被转变为与它们在关节旋转中心（CoR)与肌肉作用线 之间的垂直距离成比例的转矩。该垂直距离被称为肌肉力臂；因此，力臂增大50 %意味着特 定肌肉需要减小50%的力来产生给定的转矩/运动。所述力臂相对于关节旋转中心的位置 决定了该肌肉将要产生运动的类型。在肩部，这些运动为外展/内收(在肩胛平面/冠状平面 内和/或在横断平面内）、内旋转/外旋转(肱骨长轴的旋转）、以及弯曲/伸展(在矢状平面 内）。肌肉的力臂越大，该肌肉产生运动和支撑外部负荷所需要的转矩的能力越大。更大力 臂的代价是肌肉于是需要更大的冲程（即，肌肉缩短更多以产生给定量的运动）。应当认识 到的是，肌肉的力臂仅仅是肌肉产生转矩能力的一个要素，其它因素包括肌肉的生理横截 面面积、结构、神经活动及其长度-张力关系。
[0004] 三角肌是肩胛带中最大且最重要的肌肉。它是肩部的主要原动力，并且在肩胛平 面内产生向前的抬高(forward elevation)。三角肌由三个不同的肌头(head)组成：1)前三 角肌(前肩峰和前锁骨）、2)中三角肌(肩峰侧缘），和3)后三角肌(肩胛冈）；且占肩部肌肉质 量的约20%。在低水平外展中，中三角肌围绕肱骨头大结节的包裹（图1)产生稳定压缩力； 然而，这一压缩力相对于肩袖(rotator cuff)产生的压缩力较小。
[0005] 通过关节成形术改变关节旋转中心（具体地，使用反向肩部，其中解剖学凹面倒 置，且旋转中心下移和内移），显著地改变了每块(肩部)肌肉与其正常生理功能的关系。在 肩部，旋转中心的内移增加了前三角肌、中三角肌和后三角肌外展力臂的长度并且延长了 前三角肌、中三角肌和后三角肌，允许它们促进外展。这些更大的外展肌(abductor)力臂增 强了三角肌在肩胛平面和冠状平面抬高手臂的能力，补偿通常在指示病理学中涉及的冈上 肌、肩胛下肌上部和闪下肌上部等肩袖肌肉的受损功能。内移旋转中心还将肱骨向内侧平 移，这增加任何其余肩袖肌肉的松弛度，并且还导致胧骨在低位抬高（low elevation)时与 肩胛颈的撞击(即，肩胛切迹）。
[0000]恢复胧骨结节的侧卧位置（lateral position)对以更加自然的生理方式张紧其 余的肩袖肌肉很重要，并且提供更好地恢复旋转强度的潜力。而过度张紧这些肌肉可以带 来提高静息紧张度/静息张力的可能性，还可以使修复以下的割腱术更加困难(就肩胛下肌 来说）。
[0007]在反向全肩置换关节成形术中，偏侧化（Iateralizing)关节旋转中心使胧骨朝向 侧面、张紧剩余的肩袖肌肉、并且使肱骨部件沿肩胛颈下侧的冲击最小化。偏侧化关节旋转 中心还增大关节盂固定表面上的转矩并且减小三角外展肌力臂的长度。因为三角外展肌力 臂随旋转中心的偏侧化而减小，三角肌作为外展肌变得不太有效并且需要更大的力来在肩 胛平面和冠状平面内抬高手臂。这些抬高的负荷和转矩可能对患者康复、肌肉疲劳、应力性 骨折(stress fractures)和假体固定具有不利的效果。

【发明内容】

[0008] 在此公开了改善肌肉力学的假体增加件。在一种实施方式中，"改善肌肉力学"的 意思是增大肌肉力臂的能力，和/或增大肌肉长度/张力的能力，和/或改变肌肉作用线的能 力，和/或增加肌肉包裹的能力。
[0009] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种假体增加件，所述假体增加件包括构造 成用于与骨接合的增加件构件，所述增加件构件具有适于接触骨的第一面;和适于接触肌 肉下侧的第二面，其中，第二面的至少一部分包括球根状表面，所述球根状表面适于改变围 绕骨的肌肉包裹角，并且其中，第二面的曲率半径选自恒定曲率半径或可变曲率半径。在一 种实施方式中，所述第二面具有恒定曲率半径并且所述球根状表面为球面。在一种实施方 式中，所述第二面具有可变曲率半径并且所述球根状表面被充分拉长以适应骨的解剖学变 异。在所述球根状表面被充分拉长的一种实施方式中，第一厚度界定于所述增加件的第一 位置处的第一面与第二面之间，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5mm，并且第二厚度 界定于第一面与第二面的球根状表面之间，所述第二厚度的范围从约7_到约50_。
[0010] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种假体增加件，所述假体增加件包括用于 与骨接合的增加件构件，所述增加件构件具有适于接触骨的第一面;和适于接触肌肉下侧 的第二面，其中，第二面的至少一部分包括球根状表面，所述球根状表面适于改变围绕骨的 肌肉包裹角，其中，第一厚度界定于所述增加件上的第一位置处的第一面与第二面之间，并 且其中，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5_，其中，第二厚度界定于第一面与第二面 的球根状表面之间，并且其中，所述第二厚度的范围从约7mm到约50mm，并且其中，所述第一 厚度与第二厚度不相等，从而导致所述增加件构件具有不均匀的厚度。
[0011] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种假体增加件，所述假体增加件包括用于 将患者的骨延伸一定长度和/或一定宽度的增加件构件，所述增加件构件具有适于接受与 患者骨的接触的第一面和适于接受与患者肌肉下侧的接触的第二面，所述增加件构件具有 朝向患者头部的近端和朝向患者髋部的远端，其中，所述增加件构件包括圆形部分，该圆形 部分导致所述增加件构件的厚度从远端到近端是不均匀的。
[0012] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种用于长骨的套件，所述套件包括本公开 内容的假体增加件和至少一个锁骨螺钉(locking bone screw)。
[0013] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种方法，所述方法包括将本公开内容的假 体增加件置于骨与包裹该骨的肌肉之间；以及将所述增加件构件的第一面的至少一部分与 骨接合，其中，所述第二面的球根状表面适于：（i)改变围绕骨的肌肉包裹，和（ii)增大肌肉 的力臂。在一种实施方式中，所述增加件构件被接合至骨，从而使得所述增加件构件的球根 状表面的旋转中心接近自身关节的旋转中心。在一种实施方式中，所述增加件构件被接合 至骨，从而使得所述增加件构件的球根状表面的旋转中心接近自身关节的旋转中心，并且 包裹肌肉的压缩产生稳定力。在一种实施方式中，所述骨为肱骨近端，并且其中，所述肌肉 为三角肌。在一种实施方式中，所述骨为肱骨后端，并且其中，所述肌肉为后肩袖肌肉。在一 种实施方式中，所述后肩袖肌肉选自闪下肌或小圆肌之一。在一种实施方式中，所述骨为肱 骨前端，并且其中，所述肌肉为肩前肌肉。在一种实施方式中，所述肩前肌肉选自由肩胛下 肌、大圆肌、胸肌和背阔肌组成的组。在一种实施方式中，在解剖学肩关节成形术中采用 (perform)所述方法。在一种实施方式中，所述方法在反向肩关节成形术中采用。在一种实 施方式中，所述方法在膝关节成形术中采用。在一种实施方式中，所述方法在髋关节成形术 中米用。
[0014] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计并且适于增大患者特定 肌肉的张力。肌肉张力可以通过察看模拟肌肉的线条长度的变化来测量。在本公开内容中， 使用肩关节的计算机模型，并且假定自身肩部为正常肌肉长度。在本公开内容的计算机模 型中，在植入特定装置后，如果该线条的长度相对于不含所述增加件的解剖学肩部的相同 肌肉的长度缩短了，则该模拟的肌肉被视为缩短了。相反地，在本公开内容的计算机模型 中，在植入特定装置后，如果该线条的长度相对于不含所述增加件的解剖学肩部的相同肌 肉的长度变长了，则该模拟的肌肉被视为延长了。
[0015] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计并且适于增大特定肌肉 的力臂，从而导致该肌肉需要更低的力来产生给定的转矩/运动。力臂可以由该肌肉的作用 线（line of action)与关节旋转中心之间的垂直距离来测量。当肩关节旋转中心保持不 变，本公开内容的增加件已被证明使肌肉偏侧化。因此，所述肌肉的作用线与肩关节旋转中 心之间的垂直距离增大，导致该肌肉外展力臂增大。
[0016] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计并且适于促进更大的肌 肉包裹以给予增强的关节稳定性。在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件沿着肱骨 近端的外侧结节、在三角肌之下（例如，肩袖之下，大圆肌、大胸肌和背阔肌之后，三头肌之 前，和腋神经近侧)连接至患者的肱骨。
[0017] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件包括具有球根状表面的第二面，所 述球根状表面经充分设计使其被植入患者时引起三角肌力臂增大。在一种实施方式中，本 公开内容的假体增加件包括具有球根状表面的第二面，所述球根状表面经充分设计使其被 植入患者时降低抬高(外展)手臂所需的三角肌力。
[0018] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种包括假体增加件的植入系统，所述假体 增加件包括用于将患者的骨延伸一定长度的增加件构件，所述增加件构件具有适于接受与 患者骨的接触的第一面和适于接受与患者肌肉下腹部的接触的第二面，所述增加件构件具 有朝向患者头部的近端和朝向患者髋部的远端，其中，所述增加件构件包括导致增加件构 件的厚度从远端到近端不均匀的球根状表面;和反向肩假体。在一种实施方式中，所述反向 肩假体包括下列组件中的一个或多个:肱骨干、被构造成位于肱骨切断面附近的肱骨适配 器托盘;肱骨衬垫;关节盂基板;和关节盂球。
[0019] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件可以与反向肩假体串联使用，并且 包括具有球根状表面的第二面，所述球根状表面经充分设计以使得三角肌力臂和三角肌包 裹的提高。在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件可以与反向肩假体设计串联使用， 并且包括具有球根状表面的第二面，所述球根状表面经充分设计以使得三角肌充分侧置， 以给予肩关节更大的稳定性。
[0020] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件可以与自身肩部或与肩关节成形术 (解剖学的或反向的）一起使用。在一种实施方式中，相比于不含所述假体增加件的正常肩 部，本公开内容的假体增加件在正常肩关节中的使用导致三角肌包裹角多达51°的增加。在 一种实施方式中相比于不含所述假体增加件的Grammont反向肩关节，，本公开内容的假体 增加件在Grammont反向肩关节中的使用导致三角肌包裹角多达44°的增加。在一种实施方 式中，相比于不含所述假体增加件的Encorereveme⑩肩关节，本公开内容的假体增加件 在Encorereverse?肩关节中的使用导致三角肌包裹角多达62°的增加。在一种实施方式 中，相比于不含所述假体增加件的Equinoxe?反向肩关节，本公开内容的假体增加件在 Equinoxe?反向肩关节中的使用导致三角肌包裹角多达41°的增加。
[0021]在另一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计来直接附接至患者的 肌肉（具体地，三角肌）而不是患者的骨，并且滑过(glide over)/接触骨（具体地，肱骨外 侦D从而保持运动(具体地，手臂抬高)期间的外侧肌肉位置，由此增加运动期间的肌肉包裹 和力臂。
[0022]根据本文所说明的各个方面，本公开内容的假体增加件可以用于肩关节。在一种 实施方式中，所述肩关节可以是患者的自身肩关节。在一种实施方式中，所述肩关节可以是 解剖学肩关节成形术。在一种实施方式中，所述肩关节可以是反向肩关节成形术。而本公开 内容的假体结节增加件旨在用于肩部(有或没有关节成形术），假体增加件在其它关节中也 有应用，包括髋关节、膝关节、踝关节和脊柱(有或没有关节成形术)和/或肌肉跨越关节的 任何位置。
[0023] 根据本文所说明的各个方面，公开了一种增大三角肌力臂的假体增加件。对于未 受损的肩部，本发明的假体三角肌增加件对三角肌无力和肩袖无力的临床病例可能是有益 的。在一种实施方式中，通过减小外展所需的肩袖肌力，所述增加件可能能够代替肩袖修 复。对于解剖学全肩关节置换术，本发明的假体三角肌增加件可以通过减小关节反作用力 并由此减少聚乙烯磨损来增加假体的寿命。在反向肩关节成形术(RSA)的环境中，本发明的 假体三角肌增加件可以提高三角肌力量，特别对于那些具有关节盂内侧结合肱骨内侧设计 的假体。在由于不稳定而修正反向肩关节成形术中，由于所述假体三角肌增加件可以用于 不依赖肩袖而张紧三角肌，由此恢复关节稳定性，仅仅植入本发明的假体三角肌增加件而 不替换假体是可能的。
【附图说明】
[0024] 将参考附图进一步说明本发明公开的实施方式。所示的附图不一定按比例绘制， 而是通常将重点放在说明本发明公开的实施方式的原理上。
[0025] 图1是示出围绕大结节的中三角肌包裹通过肱骨头压缩来提高稳定性的照片。 [0026]图2是相对于固定的肩胛骨外展至48度的正常肩部的计算机模型，其中，中三角肌 不再包裹肱骨头的大结节，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0027]图3是相对于固定的肩胛骨外展至8度的36mm Grammont反向肩部的计算机模型， 其中，中三角肌不再包裹肱骨头的大结节，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0028] 图4是相对于固定的肩胛骨外展至28度的32mm Encore reverse⑧肩部的计算机 模型，其中，中三角肌不再包裹肱骨头的大结节，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0029] 图5是相对于固定的肩胛骨外展至4〇度的38mmEquinoxe?反向肩部的计算机模 型，其中，中三角肌不再包裹肱骨头的大结节，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0030] 图6是示出通过正常解剖学肩部和上述3个反向肩部设计外展140°的中三角肌的 外展力臂的曲线图。
[0031] 图7A-7D是比较正常肩部（图7A)和3个不同的反向肩部设计：Grammont (图7B)、 Encore reverse? (图7C)和Equinoxe? (图7D)之间中三角肌外展力臂的计算机模型。 [0032]图8A-8D示出本公开内容的第一种实施方式的具有凸轮/泪滴形状的、光滑的、球 状/条状弯曲的假体结节增加件的四幅视图。
[0033]图8E-8G示出具有锁骨螺钉的图8A-8D的假体结节增加件的三幅视图。
[0034]图9A和9B示出置于肱骨外侧上的图8A-8D的假体结节增加件。
[0035]图10是相对于固定的肩胛骨外展至72度的正常肩部的计算机模型，其中，中三角 肌不再包裹图8A-8D的结节增加件，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0036] 图11是相对于固定的肩胛骨外展至31度的36mm Grammont反向肩部的计算机模 型，其中，中三角肌不再包裹图8A-8D的结节增加件，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩 力。
[0037] 图12是相对于固定的肩胛骨外展至56度的32mm Encore reverse?肩部的计算机 模型，其中，中三角肌不再包裹图8A-8D的结节增加件，并且因此不再给予关节盂稳定的压 缩力。
[0038] 图13是相对于固定的肩胛骨外展至81度的38mmEquinoxe?反向肩部的计算机 模型，其中，在大结节上的图8A-8D的结节增加件撞击肩峰;应该注意的是，即使是这样程度 的抬高，中三角肌仍然包裹该结节增加件。
[0039]图14A-14D是当各自与所提出的本公开内容的图8A-8D的假体结节增加件一起使 用时，比较正常肩部（图14A)和3个不同的反向肩部设计：Grammont (图14B)、Encore reverse? (图14C)和Equinoxe? (图14D)之间中三角肌外展力臂的附图。
[0040] 图15A和15B是正常肩部的附图。图15A描绘了在大结节的后部上不含有结节增加 件的正常肩部；图15B描绘了含有结节增加件的正常肩部，该结节增加件被放置在肱骨后端 上、后肩袖肌肉（冈下肌和小圆肌)之下，从而为了增大肌肉的力臂（底部）而后移肌肉的位 置和作用线。
[0041] 图16A和16B是Equinoxe?反向肩部的附图。图16A描绘了在大结节的后部上不 含有结节增加件的EquiiK?e :?反向肩部；图16B描绘了含有结节增加件的Equinoxe? 反向肩部，该结节增加件通过反向肩关节成形术被放置在肱骨后端上、后肩袖肌肉（闪下肌 和小圆肌)之下，从而为了增大肌肉的力臂(底部)而后移肌肉的位置和作用线。
[0042]图17A-17D示出本公开内容的第二种实施方式的具有凸轮/泪滴形状的、光滑的、 球状/条状弯曲的假体扩大的结节增加件的四幅视图，该增加件比图8A-8D所描绘的第一种 实施方式厚+5mm。
[0043] 图18是相对于固定的肩胛骨外展至99度的正常肩部的计算机模型，其中，中三角 肌不再包裹图17A-17D的扩大+5mm的结节增加件，并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0044] 图19是相对于固定的肩胛骨外展至52度的36mm Grammont反向肩部的计算机模 型，其中，中三角肌不再包裹图17A-17D的扩大+5mm的结节增加件，并且因此不再给予关节 盂稳定的压缩力。
[0045] 图20是相对于固定的肩胛骨外展至90度的32mm Encorei*evers_e:?肩部的计算机 模型，其中，在大结节上的图17A-17D的扩大+5mm的结节增加件撞击肩峰;应该注意的是，即 使是这样程度的抬高，中三角肌仍然包裹该增加件。
[0046] 图21是相对于固定的肩胛骨外展至81度的38mmEquinoxe?反向肩部的计算机 模型，其中，在大结节上的图17A-17D的扩大+5mm的结节增加件撞击肩峰;应该注意的是，即 使是这样程度的抬高，中三角肌仍然包裹该增加件。
[0047]图22A-22D示出本公开内容的第三种实施方式的具有凸轮/泪滴形状的、光滑的、 球状/条状弯曲的假体结节增加件的四幅视图，其中与图8A-8D描绘的第一种实施方式和图 17A-17D描绘的第二种实施方式相比，"隆起部"上移。上移可以改善患者肩部的解剖学外形 (contour)，特别是当与反向肩关节成形术一起使用时。
[0048]图23A-23C是置于肱骨外侧上的第一种实施方式的结节增加件（图23A)、第二种实 施方式的扩大的结节组件(图23B)和第三种实施方式的上移的结节组件(图23C)。
[0049] 图24A-24D和图25A-25D示出用于左肱骨（图24A-24D)和右肱骨（图25A-25D)的本 公开内容的假体结节增加件的第四种实施方式的视图。
[0050] 图26A-26C是示出本公开内容的第四种实施方式的结节增加件的计算机模型，该 增加件被放置在具有38_Equinoxe?反向肩假体的左肱骨外侧的大结节上。
[0051 ] 图27A-27E和图28A-28E示出用于左肱骨（图27A-27E)和右肱骨（图28A-28E)的本 公开内容的假体结节增加件的第六种实施方式的视图。
[0052]图29A-29C是示出本发明公开的第六种实施方式的结节增加件的计算机模型，该 增加件被放置在具有38mmEquinoxe?反向肩假体的左肱骨外侧的大结节上。
[0053] 图30A和图30B是肩部控制器模拟具有本公开内容的第四种实施方式的结节增加 件的自身肩部置于低位(图30A)和中位(图30B)肱骨抬高的肩胛骨外展的照片。
[0054] 图31A和图31B是肩部控制器模拟具有本公开内容的第四种实施方式的结节增加 件的42mmEquin〇xe?反向肩假体置于低位（图31A)和高位（图31B)肱骨抬高的肩胛骨外 展的照片。
[0055] 图32是自身解剖学肩部(有和没有增加件)和闪上肌撕裂的自身肩部(有和没有增 加件)外展所需的三角肌力的比较曲线图。
[0056]图33是自身解剖学肩部(有和没有增加件)和闪上肌撕裂的自身肩部(有和没有增 加件)外展所需的后肩袖肌力的比较曲线图。
[0057] 图34是自身解剖学肩部(有和没有增加件)和闪上肌撕裂的自身肩部(有和没有增 加件)的关节反作用力(JRF)的比较曲线图。
[0058] 图35是42mmEquin〇xe?反向肩假体(有和没有增加件）和42mm Grammont反向肩 部(有和没有增加件)外展所需的三角肌力的比较曲线图。
[0059] 图36是42mmEquiiK)xe?反向肩假体（有和没有增加件）和42mm Grammont反向肩 部(有和没有增加件)外展所需的后肩袖肌力的比较曲线图。
[0060] 图37是42mmEquin〇xe?反向肩假体(有和没有增加件）和42mm Grammont反向肩 部(有和没有增加件)的四种情况的关节反作用力(JRF)的比较曲线图。
[0061] 虽然上述附图阐述了本发明公开的实施方式，但是如上述讨论中指出的，也可以 设想到其他的实施方式。本发明提出的说明性实施方式是为了举例说明，而不是为了限制 本发明。本领域技术人员可以设计出许多其他的落入本发明公开的实施方式的原理的范围 及精神之内的修改和实施例。
【具体实施方式】
[0062] 本文公开了本发明的详细实施方式;但是，应当理解的是，所公开的实施方式仅仅 说明本发明可以以多种形式来实施。此外，结合本发明的各种实施方式所给出的每个例子 都旨在进行说明，而非限制性的。此外，附图不一定按比例绘制，一些特征可能被放大以示 出特定组件的细节(并且附图所示的任何尺寸、材料和相似的细节自然旨在进行说明，而非 限制性的）。因此，本文公开的具体结构和功能细节不得被解释为限制性的，而仅仅作为代 表性基础以用于教导本领域技术人员以多种方式实施本发明。
[0063]关节成形术伴随的肌肉功能减弱是个复杂的问题。在肩部，假体设计参数可以改 变肌肉的张力大于或小于它们正常的/自身的静息长度（即，在中立位的自身解剖学肩部的 肌肉长度)和/或策略性增大(或减小）的肌肉的力臂从而使它们成为对给定类型运动更加 (或不太）重要的出力者（contributor) 〇
[0064]能够通过策略性增大肌肉的力臂或改变肌肉作用线和增加肌肉包裹来改善特定 肌肉的力学(无需损伤任何其它肌肉）可以改善功能并潜在地消除肌肉移位的需要;特别是 在通常被指示需要做反向肩关节成形术的困难病症如肩袖撕裂关节病或关节置换术中。 [00 65] 如下表1所述，三角肌包裹可以由不同的假体设计（Grammont反向肩部、Encore reverse?肩部和Equinoxe'?反向肩部）、不同的方向（例如，改变肱骨扭转 (retroversion)和/或改变移植物倾斜）、和/或在具有变化的肩胛形态或磨损图纹(例如， 内侧关节盂磨损）的肩胛骨移植该装置而被改变。表1所示的结果由计算机模型计算得出， 该计算机模型模拟多个手臂位置中肩部的肌肉作用线。图2是说明手臂外展的计算机模型， 其中，中三角肌停止包裹在肩胛平面以48°外展（相对于固定的肩胛骨）的正常肩部（即，无 假体）中的肱骨头大结节。图3、图4和图5是说明具有变化的反向肩假体设计(相对于固定的 肩胛骨外展至8°的36mm Grammont反向肩部（图3)、相对于固定的肩胛骨外展至28°的32mm Encorereverse?肩部（图4)、和相对于固定的肩胛骨外展至40°的38mmE.quin〇xe?反向 肩部（图5))的同样的三角肌包裹现象的计算机模型。在图3、图4和图5中，中三角肌不再包 裹肱骨头的大结节并且因此不再给予关节盂稳定的压缩力。
[0066]表1.围绕大结节的中三角肌包裹(计算机建模研究）
[0068]图6是示出通过正常肩部和上述三个反向肩假体140°外展的中三角肌外展力臂的 曲线图。图7A、图7B、图7C和图7D是比较正常肩部（图7A)与三个不同的反向肩部设计： Grammont (图 7B)、Encore rever_? (图 7C)和 Etpinoxe? (图 7D)之间中三角肌外展力臂 的计算机模型。该计算机模型量化三个市售的反向肩部在外展过程中对七块不同肌肉的外 展肌力臂的生物力学影响。如图6、图7A、图7B、图7C和图7D所示，中三角肌外展力臂伴随反 向肩关节成形术而显著增加;然而，中三角肌力臂的大小被不同的假体设计(Grammont反向 肩部、En core反向肩部、和Equinoxe?反向肩部)所改变，并随着肱骨抬高而改变。与正常 肩部相比，所有反向肩部的力臂均有显著增加。
[0069]图8A、图8B、图8C和图8D示出本公开内容的假体增加件10的第一种实施方式的四 幅视图，所述假体增加件10包括增加件构件12。图8E、图8F和图8G示出还包括锁骨螺钉18的 假体增加件10的三幅视图。在一种实施方式中，增加件构件12为凸轮/泪滴形状的、光滑的、 球状/条状弯曲的增加件。增加件构件12用于将患者的骨延伸一定长度，并具有第一面14和 第二面16,所述第一面14适于接受与患者骨的接触，所述第二面16适于接受与患者肌肉下 腹部的接触。所述增加件构件12具有朝向患者头部的近端PE和朝向患者髋部的远端DE。所 述增加件构件12的第二面16包括导致增加件构件12的厚度从远端DE到近端PE不均匀的球 根状表面15。所述球根状表面15被充分拉长以适应骨的解剖学差异。所述第二面16具有可 变的半径，意味着在第二面16上至少存在两个不同的恒定半径。
[0070]图8D示出在第一面14与第二面16之间的厚度是不均匀的。第一厚度界定于所述增 加件12上的第一位置处的第一面14与第二面16之间。第二厚度界定于第一面14与第二面16 的球根状表面15之间。所述第一厚度与第二厚度不相等从而造成增加件构件12具有不均匀 的厚度。所述增加件构件12在多个位置包含变化的厚度。在一种实施方式中，所述第一厚度 小于约5mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5mm。在一种实施方 式中，所述第一厚度的范围从约Imm到约4mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约 2mm到约3mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于6mm到约50mm。在一种实施方 式中，所述第二厚度的范围从约IOmm到约46mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从 约14mm到约42mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约18mm到约38mm。在一种实施 方式中，所述第二厚度的范围从约22mm到约34mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围 从约26mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约Ilmm到约19mm。在一种实 施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约40mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范 围从约6mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约20mm。在一种实 施方式中，所述第二厚度的范围在约6mm到约IOmm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度 的范围在约6.5mm到约9.5mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7mm到约 9mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7.5mm到约8.5mm之间。
[0071]第一面14可以是波状的（如图所示)或者可以是平的。所述球根状表面15经充分设 计从而导致围绕大结节的三角肌包裹点增加和该三角肌的外展肌力臂增大。在一种实施方 式中，所述球根状表面15被塑形为圆形以防止当所述增加件构件12安装在肌肉下腹部与肱 骨外侧之间时对该肌肉的磨损。所述增加件构件12的轮廓(profile)的曲率和位置经充分 设计以使所述球根状表面15的旋转中心接近自身关节的旋转中心，从而使得该三角肌的压 缩将产生稳定力。在一种实施方式中，所述增加件构件12的尺寸和偏侧化程度受到这种撞 击的限制，该撞击可以产生于手臂高位抬高的肩峰。在一种实施方式中，所述增加件构件12 的上部被意定为具有薄的厚度，以使增加件构件12如果放置在过高或过低位置有可能在肩 峰下滑动，从而使得所述增加件构件12不会发生撞击。
[0072]在一种实施方式中，所述假体增加件构件12具有"双侧"（两侧的）对称，由于增加 件构件12的左半部和右半部彼此成镜像，从而允许所述假体增加件被用于左侧骨和右侧 骨。沿所述增加件构件12中央延伸的虚线称为"对称轴"。在一种实施方式中，为了更好地配 合个体患者的解剖结构，所述假体增加件可以经充分设计成为对称的并在左侧和右侧提 供。在一种实施方式中，所述增加件构件12的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中， 所述增加件构件12的近端PE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长 度范围从约20.OOmm到约50.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约 21 .OOmm到约49.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约22.OOmm到约 48.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约23.OOmm到约47.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约24.OOmm到约46.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件12的长度范围从约25.OOmm到约45.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件12的长度范围从约26.OOmm到约44.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12 的长度范围从约27.OOmm到约43.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围 从约28 .OOmm到约42.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约29 .OOmm 到约41.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约31 . OOmm到约 39.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约32.OOmm到约38.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约33.OOmm到约37.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件12的长度范围从约34.OOmm到约36.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件12的长度范围从约50.OOmm到约60.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12 的长度范围从约51.OOmm到约59.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围 从约52 .OOmm到约58.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约53 .OOmm 到约57.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约54 . OOmm到约 56.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件12的长度范围从约54.50mm到约55.50mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件12的长度为约55.00mm。
[0073] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计来与骨附接并被置于策 略性增大特定肌肉张力的位置。在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计 来与骨附接并且各自增加该肌肉的力臂(不会相应减小主动肌(多个)的力臂）。在一种实施 方式中，本公开内容的假体增加件经充分设计来与骨附接并且促进更大的肌肉包裹以给予 增加的关节稳定性。外科医生通常通过试验性还原(trial reduction)来评估关节稳定性。 如果该关节不稳定，外科医生会尝试通过植入更厚的移植物来提高稳定性。在解剖学肩部 (其中稳定性伴随肩袖肌肉而动态地获得），外科医生会在关节盂上向前或向后平移肱骨。 如果当他们放开肱骨时肱骨弹回关节盂中心，那么他们称该关节足够稳定。然而，如果肱骨 不弹回，他们需要提高稳定性。在反向肩部的环境中，外科医生会进行试验性还原并通过几 个不同的运动幅度(ranges of motion)来移动胧骨。如果胧骨组件"剥落"（例如，胧骨衬垫 向下脱离关节盂球)超过3或4mm，那么外科医生会用更厚的肱骨衬垫或更大直径的关节盂 球替换该移植物来绷紧关节。在解剖学环境和反向环境中，本公开内容的所述增加件提供 张紧关节的替代的方法，其中，仅三角肌在放置于肱骨近端的外侧上时被拉长(而非肩袖）。 在一种实施方式中，这是有利的，因为三角肌和肩袖肌肉是相对脆弱的肌肉，如果它们被过 度紧张太多，它们可能产生疼痛并最终破裂和撕裂。
[0074] 在一种实施方式中，本公开内容的假体增加件沿着外侧结节的下部(参见例如图 9A和图9B)、在三角肌之下（例如，肩袖之下，大圆肌、大胸肌和背阔肌之后，三头肌之前，和 腋神经近侧)连接至患者的肱骨。所述假体增加件的附接位置足够靠下侧-外侧从而避免/ 最小化手臂抬高过程中的肩峰下撞击。所述增加件构件12的独特的凸轮/泪滴形状增加肱 骨周围的三角肌的包裹从而在更高的抬高水平下（如表1所述)给予关节压缩，并且还在更 高的抬高水平下增大三角肌的外展肌力臂(增大肌肉的效率，由此需要更少的三角肌力来 抬高手臂）同时保持这些增大的力臂(避免如图6所描述的外展肌力臂随着抬高高度的增加 而减小）。应该注意的是，所述凸轮/泪滴形状可以在特定方向上偏置(biased)，从而为给定 的运动或多或少地动员特定肌肉和/或增大或减小特定肌肉的力臂;例如，以这样的方式偏 置所述增加件构件12以向后平移肱骨，从而为外旋转动员更多的后三角肌，并且还增大它 的外展肌力臂和外旋转力臂。相反地，所述增加件构件12可以以这样的方式偏置以向前平 移肱骨，从而为内旋转动员更多的前三角肌，并且还增大它的外展肌力臂和内旋转力臂。 [0075]可替代地（以及相反地），所述增加件构件12可以连接至患者肌肉（具体地，三角 肌)而不是骨，并且像在解剖学上在膝盖骨中发生的那样滑过/接触骨(具体地，肱骨外侧）， 从而在运动(具体地，手臂抬高)过程中保持外侧肌肉位置，由此增加运动过程中的肌肉包 裹和力臂(如上表1和图6所述）。
[0076]如本公开内容所述，所述增加件可以与自然肩部或与肩关节成形术(解剖的或反 向的）一起使用以改善肌肉力学。由于此装置改善肌肉力学，它在骨折板植入设计和固定中 也有应用。当所述结节增加件与反向肩关节成形术一起使用时，引起的增加的三角肌力臂 可以充分降低抬高手臂所需的三角肌力，从而减轻反向关节成形术最常见的并发症之一： 肩峰骨折。另外，所述结节增加件可以与任何反向肩假体设计一起串联使用，从而增加三角 肌力臂和三角肌包裹一如表2(下）所述，具有内侧化肱骨组件(诸如Grammont反向肩部）的 假体设计可以从所述结节增加件受益最多，因为结节增加件可以将三角肌放置得足够靠外 侧从而给予更大的稳定性。该装置可以在外科手术时或在手术后翻修时植入，以给予更强 的稳定性。虽然本公开内容的结节增加件旨在用于肩部(有或没有关节成形术），该假体增 加件在其它关节中也有应用，包括髋关节、膝关节、踝关节、以及脊柱(有或没有关节成形 术)和/或肌肉横跨关节的任何位置。
[0077]在一种实施方式中，图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12的添加将正常肩部的 三角肌包裹从48°增加至90°，从48°增加至88°，从48°增加至86°，从48°增加至84°，从48°增 加至82°，从48°增加至80°，从48°增加至78°，从48°增加至76°，从48°增加至74°，从48°增加 至72°，从48°增加至70°，从48°增加至68°，从48°增加至66°，从48°增加至64°，从48°增加至 62°，从48°增加至60°，从48°增加至58°，从48°增加至56°，从48°增加至54°，从48°增加至 52°或从48°增加至50°。在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将正常肩部的三角肌包 裹从48°增加至72°，如表2所示。
[0078] 在一种实施方式中，图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12的添加将36 Grammont肩部（伴有20°扭转）的三角肌包裹从8°增加至45°，从8°增加至43°，从8°增加至 41°，从8°增加至39°，从8°增加至37°，从8°增加至35°，从8°增加至33°，从8°增加至31°，从 8°增加至29°，从8°增加至27°，从8°增加至25°，从8°增加至23°，从8°增加至21°，从8°增加 至19°，从8°增加至17°，从8°增加至15°，从8°增加至13°或从8°增加至11°。在一种实施方式 中，所述假体增加件的添加将36 Grammont肩部（伴有20°扭转）的三角肌包裹从8°增加至 31°，如表2所示。
[0079] 在一种实施方式中，图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12的添加将32 Encore reverse?肩部的三角肌包裹从28°增加至64°，从28°增加至62°，从28°增加至60°，从28° 增加至58°，从28°增加至56°，从28°增加至54°，从28°增加至52°，从28°增加至50°，从28°增 加至48°，从28°增加至46°，从28°增加至44°，从28°增加至42°，从28°增加至40°，从28°增加 至38°或从28°增加至36°。在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将32 Encore reverse⑧肩部的三角肌包裹从28°增加至56°，如表2所示。
[0080] 在一种实施方式中，图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12的添加将38 Equiiioxe?肩部的三角肌包裹从40°增加至89°，从40°增加至87°，从40°增加至85°，从 40°增加至83°，从40°增加至81°，从40°增加至79°，从40°增加至77°，从40°增加至75°，从 40°增加至73°，从40°增加至71°或从40°增加至69°。在一种实施方式中，所述假体增加件的 添加将38Equinoxe⑧肩部的三角肌包裹从40°增加至81°，如表2所示。
[0081] 图10示出手臂外展，其中，中三角肌停止包裹在肩胛平面以72°外展(相对于固定 的肩胛骨）的正常肩部中的图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12。图11、图12和图13示出 当与图8A、图8B、图8C和图8D的增加件构件12-起使用时，变化的反向肩假体设计（分别为 36mm Grammont、32mm Encorere'verse? 和38mm.Eqi.lin〇xe?)中同样的三角肌包裹现象。 对超出平面之外的抬高(out of plane elevation)可期待额外的益处。表2列出计算机模 型研究的结果，并示出使用本公开内容的所述增加件构件12(使用计算机模型进行测量，该 计算机模型模拟多种手臂位置中肩部的肌肉作用线）如何可以显著提高上述假体设计(有 增加件的20°扭转的36 Grammont、有增加件的20°扭转的32 EncorereverSe:?、有增加件 的20°扭转的38Equinoxe?)中每一个的三角肌包裹。
[0082]表2.围绕所述增加件构件12的中三角肌包裹
[0084]如图14A、图14B、图14C和图14D所描述的，由于本发明植入的增加件构件12的构造 所导致的中三角肌更加外侧的位置，增大正常肩部以及上述三个反向肩部设计(Grammont 反向肩部、Encore反向肩部、和_E_q\iino.·?反向肩部）中每一个的外展肌力臂。注意在图 14A、图14B、图14C和图14D中旋转中心的下移和内移。
[0085] 如图15A、图15B、图16A和图16B所描述的，所述增加件构件12还可以经充分设计连 接至肱骨后端并安装在后肩袖肌肉（闪下肌和小圆肌)之下，从而增大它们的旋转力臂（增 加每块肌肉的效率，由此需要更少的闪下肌和/或小圆肌力来向外旋转手臂）。所述增加件 构件12还可以经充分设计连接至肱骨前端并安装在内旋转肌肉（肩胛下肌、大圆肌、大胸肌 和背阔肌)之下，从而增大它们的旋转力臂（增加每块肌肉的效率，由此需要更少的肩胛下 肌、大圆肌、大胸肌和/或背阔肌力来向内旋转手臂）。对于反向肩关节成形术，所述增加件 构件12还可以提高这些内旋转肌肉或外旋转肌肉的张力，由于凹面倒置所引起的旋转中心 内侧化，这些内旋转肌肉或外旋转肌肉先前显示为松弛的（例如，反向肩关节成形术所固有 的松弛）。
[0086] 图17A、图17B、图17C和图17D示出本公开内容假体增加件20的第二种实施方式的 四幅视图，所述假体增加件20包括增加件构件22。所述假体增加件20可以进一步包括锁骨 螺钉。在一种实施方式中，所述增加件构件22为凸轮/泪滴形状的、光滑的、球状/条状弯曲 的增加件。所述增加件构件22用于将患者的骨延伸一定长度，并且具有第一面24和第二面 26,第一面24适于接受与患者骨的接触，第二面26适于接受与患者肌肉下腹部的接触。所述 增加件构件22具有朝向患者头部的近端PE和朝向患者髋部的远端DE。所述增加件构件22的 第二面26包括导致增加件构件22的厚度从远端DE到近端PE不均匀的球根状表面25。所述球 根状表面25被充分拉长以适应骨的解剖学差异。所述第二面26具有可变的半径，意味着在 所述第二面26上至少存在两个不同的恒定半径。
[0087]图17D示出在第一面24和第二面26之间的厚度是不均匀的。第一厚度界定于所述 增加件22上的第一位置处的第一面24与第二面26之间。第二厚度界定于第一面24与第二面 26的球根状表面25之间。所述第一厚度与第二厚度不相等从而导致增加件构件22具有不均 匀的厚度。在该实施方式中，所述第二厚度比图8A、图8B、图8C和图8D所描绘的第一种实施 方式中的第二厚度厚+5mm。所述增加件构件22在多个位置包含变化的厚度。在一种实施方 式中，所述第一厚度小于约5mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到约4mm。 在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约2mm到约3mm。在一种实施方式中，所述第二厚 度的范围从大于6mm到约55mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于7mm到约 53mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于8mm到约51mm。在一种实施方式中，所 述第二厚度的范围从大于9mm到约49mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约IOmm 到约46mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约14mm到约42mm。在一种实施方式 中，所述第二厚度的范围从约18mm到约38mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约 22mm到约34mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约26mm到约30mm。在一种实施方 式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约40mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从 约6mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约20mm。在一种实施方 式中，所述第二厚度的范围在约6mm到约IOmm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范 围在约6.5mm到约9.5mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7mm到约9mm之 间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7.5mm到约8.5mm之间。
[0088] 第一面24可以是波状的（如图所示)或者可以是平的。所述球根状表面25经充分设 计从而造成围绕大结节的三角肌包裹点增加和该三角肌外展肌力臂增大。在一种实施方式 中，所述球根状表面25被塑形为圆以防止当增加件构件22安装在肌肉下腹部与肱骨外侧之 间时对该肌肉的磨损。所述增加件构件22的轮廓的曲率和位置经充分设计以使球根状表面 25的旋转中心接近自身关节的旋转中心，从而使得该三角肌的压缩将引起稳定力。在一种 实施方式中，所述增加件构件22的尺寸和偏侧化程度受到这种撞击的限制，该撞击可以产 生于手臂高位抬高的肩峰处。在一种实施方式中，所述增加件构件22的上部被意定为具有 薄的厚度，以使增加件构件22如果放置在过高或过低位置有可能在肩峰下滑动，从而使得 所述增加件构件22不会发生撞击。
[0089] 在一种实施方式中，所述假体增加件构件22具有"双侧"（两侧的）对称，由于增加 件构件22的左半部和右半部彼此成镜像，从而允许假体增加件被用于左侧骨和右侧骨。沿 所述增加件构件22中央延伸的虚线称为"对称轴"。在一种实施方式中，为了更好地配合个 体患者的解剖结构，所述假体增加件可以经充分设计为对称的并且在左侧和右侧提供。在 一种实施方式中，所述增加件构件22的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增 加件构件22的近端PE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围 从约20.OOmm到约50.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约21 .OOmm 到约49.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约22 . OOmm到约 48.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约23.OOmm到约47.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约24.OOmm到约46.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件22的长度范围从约25.OOmm到约45.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件22的长度范围从约26.OOmm到约44.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22 的长度范围从约27.OOmm到约43.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围 从约28 .OOmm到约42.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约29 .OOmm 到约41.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约31 . OOmm到约 39.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约32.OOmm到约38.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约33.OOmm到约37.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件22的长度范围从约34.OOmm到约36.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件22的长度范围从约50.OOmm到约60.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22 的长度范围从约51.OOmm到约59.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围 从约52.OOmm到约58.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约53.OOmm 到约57.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约54 . OOmm到约 56.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件22的长度范围从约54.50mm到约55.50mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件22的长度为约55.00mm。
[0090] 图18是相对于固定的肩胛骨外展至99°的正常肩部的计算机模型，其中中三角肌 不再包裹图17A、图17B、图17C和图17D的扩大+5mm的结节增加件，并且因此不再给予关节盂 稳定的压缩力。
[0091] 图17A、图17B、图17C和图17D的所述增加件构件22可以将三角肌偏侧化更远，从而 提高正常肩部以及每一个上述假体设计（Grammont反向肩部、Encore反向肩部、 Equinoxe?反向肩部）的包裹角和力臂，如图18、图19、图20和图21以及表3所示。
[0092] 在一种实施方式中，图17A、图17B、图17C和图17D的增加件构件22的添加将正常肩 部的三角肌包裹从48°增加至113°，从48°增加至111°，从48°增加至109°，从48°增加至 107°，从48°增加至105°，从48°增加至103°，从48°增加至101°，从48°增加至99°，从48°增加 至97°，从48°增加至95°，从48°增加至93°，从48°增加至91°，从48°增加至89°，从48°增加至 87°，从48°增加至85°，从48°增加至83°，从48°增加至81°，从48°增加至79°，从48°增加至 77°，从48°增加至75°，从48°增加至73°。在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将正常 肩部的三角肌包裹从48°增加至99°，如表3所示。
[0093] 在一种实施方式中，图17A、图17B、图17C和图17D的增加件构件22添加将36 Grammont肩部（伴有20°扭转）的三角肌包裹从8°增加至45°，从8°增加至66°，从8°增加至 64°，从8°增加至62°，从8°增加至60°，从8°增加至58°，从8°增加至56°，从8°增加至54°，从 8°增加至52°，从8°增加至50°，从8°增加至48°，从8°增加至46°，从8°增加至44°，从8°增加 至42°，从8°增加至40°，从8°增加至38°，从8°增加至36°，从8°增加至34°，从8°增加至32°。 在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将36 Grammont肩部(伴有20°扭转）的三角肌包 裹从8°增加至52°，如表3所示。
[0094] 在一种实施方式中，图17A、图17B、图17C和图17D的增加件构件22的添加将32 Encorereverse?肩部的三角肌包裹从28°增加至98°，从28°增加至96°，从28°增加至94°， 从28°增加至92°，从28°增加至90°，从28°增加至88°，从28°增加至86°，从28°增加至84°，从 28°增加至82°，从28°增加至80°，从28°增加至78°，从28°增加至76°，从28°增加至74°，从 28°增加至72°或从28°增加至70°。在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将32 Encore reverse?肩部的三角肌包裹从28°增加至90°，如表3所示。
[0095] 在一种实施方式中，图17A、图17B、图17C和图17D的增加件构件22的添加将38 Equinoxe?肩部的三角肌包裹从40°增加至89°，从40°增加至87°，从40°增加至85°，从 40°增加至83°，从40°增加至81°，从40°增加至79°，从40°增加至77°，从40°增加至75°，从 40°增加至73°，从40°增加至71°或从40°增加至69°。在一种实施方式中，所述假体增加件22 的添加将38Equinoxe?肩部的三角肌包裹从40°增加至81°，如表3所示。
[0096]表3.围绕所述扩大+5mm的增加件构件22的中三角肌包裹
[0098]图22A、图22B、图22C和图22D示出本公开内容的假体增加件30的第三种实施方式 的四幅视图，所述假体增加件30包括增加件构件32。所述假体增加件30可以进一步包括锁 骨螺钉。在一种实施方式中，所述增加件构件32为凸轮/泪滴形状的、光滑的、球状/条状弯 曲的增加件。所述增加件构件32用于将患者的骨延伸一定长度，并且具有第一面34和第二 面36,第一面34适于接受与患者骨的接触，第二面36适于接受与患者肌肉下腹部的接触。所 述增加件构件32具有朝向患者头部的近端PE和朝向患者髋部的远端DE。所述增加件构件32 的第二面36包括造成增加件构件32的厚度从远端DE到近端PE不均匀的球根状表面35。在该 实施方式中，所述球根状表面35相比于图8A-8D所描述的第一种实施方式和图17A、图17B、 图17C和图17D所描述的第二种实施方式上移。上移可以改善患者肩部的解剖学外形。图 22A、图22B、图22C和图22D的增加件可以有益于改善伴随关节成形术的外观顾虑(cosmetic concerns);特别是反向肩关节成形术，其中肩部被加长并且可不具有解剖学外形一在这种 情形下，这些增加件可恢复解剖学美感。所述球根状表面35被充分拉长以适应骨的解剖学 差异。所述第二面36具有可变的半径，意味着在第二面36上至少存在两个不同的恒定半径。
[0099]图22D示出在第一面34和第二面36之间的厚度是不均匀的。第一厚度界定于所述 增加件32上的第一位置处的第一面34与第二面36之间。第二厚度界定于在第一面34与第二 面36的球根状表面35之间。所述第一厚度与第二厚度不相等从而导致增加件构件32具有不 均匀的厚度。所述增加件构件32在多个位置包含变化的厚度。在一种实施方式中，所述第一 厚度小于约5mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5mm。在一种实 施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到约4mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围 从约2mm到约3mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于6mm到约50mm。在一种实 施方式中，所述第二厚度的范围从约IOmm到约46mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范 围从约14mm到约42mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约18mm到约38mm。在一种 实施方式中，所述第二厚度的范围从约22mm到约34mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的 范围从约26mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约Ilmm到约19mm。在一 种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约40mm。在一种实施方式中，所述第二厚度 的范围从约6mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约20mm。在一 种实施方式中，所述第二厚度的范围在约6mm到约IOmm之间。在一种实施方式中，所述第二 厚度的范围在约6.5mm到约9.5mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7mm到 约9mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7.5mm到约8.5mm之间。
[0100] 第一面34可以是波状的（如图所示)或者可以是平的。所述球根状表面35经充分设 计从而导致围绕大结节的三角肌包裹点增加和该三角肌外展肌力臂增大。在一种实施方式 中，所述球根状表面35被塑形为圆以防止当增加件构件32安装在肌肉下腹部与肱骨外侧之 间时对该肌肉的磨损。所述增加件构件32的轮廓的曲率和位置经充分设计以使球根状表面 35的旋转中心接近自身关节的旋转中心，从而使得该三角肌的压缩将引起稳定力。在一种 实施方式中，所述增加件构件32的尺寸和偏侧化程度受到这种撞击的限制，该撞击可以产 生于手臂高位抬高的肩峰。在一种实施方式中，所述增加件构件32的上部被意定为具有薄 的厚度，以使增加件构件32如果放置在过高或过低位置有可能在肩峰下滑动，从而使得增 加件构件32不会发生撞击。
[0101] 在一种实施方式中，所述假体增加件构件32具有"双侧"（两侧的）对称，由于增加 件构件32的左半部和右半部彼此成镜像，从而允许假体增加件被用于左侧骨和右侧骨。沿 所述增加件构件32中央延伸的虚线称为"对称轴"。在一种实施方式中，为了更好地配合个 体患者的解剖结构，所述假体增加件可以经充分设计为对称的并且在左侧和右侧提供。在 一种实施方式中，所述增加件构件32的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增 加件构件32的近端PE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围 从约20.OOmm到约50.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约21 .OOmm 到约49.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约22 . OOmm到约 48.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约23.OOmm到约47.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约24.OOmm到约46.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件32的长度范围从约25 .OOmm到约45.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件32的长度范围从约26.OOmm到约44.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32 的长度范围从约27.OOmm到约43.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围 从约28 .OOmm到约42.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约29 .OOmm 到约41.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约31 . OOmm到约 39.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约32.OOmm到约38.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约33.OOmm到约37.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件32的长度范围从约34.OOmm到约36.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件32的长度范围从约50.OOmm到约60.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32 的长度范围从约51.OOmm到约59.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围 从约52.OOmm到约58.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约53.OOmm 到约57.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约54 . OOmm到约 56.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件32的长度范围从约54.50mm到约55.50mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件32的长度为约55.00mm。
[0102] 具有上移的球根状表面35的图22A、图22B、图22C和图22D的所述增加件构件32可 以提高正常肩部和每一个上述假体设计（Grammont反向肩部、Encore反向肩部、 Equinoxe?反向肩部）的包裹角和力臂，如图23A、图23B和图23C以及表4所示。
[0103] 在一种实施方式中，图22A、图22B、图22C和图22D的增加件构件32的添加将正常肩 部的三角肌包裹从48°增加至90°，从48°增加至88°，从48°增加至86°，从48°增加至84°，从 48°增加至82°，从48°增加至80°，从48°增加至78°，从48°增加至76°，从48°增加至74°，从 48°增加至72°，从48°增加至70°，从48°增加至68°，从48°增加至66°，从48°增加至64°，从 48°增加至62°，从48°增加至60°，从48°增加至58°，从48°增加至56°，从48°增加至54°，从 48°增加至52°或从48°增加至50°。在一种实施方式中，所述假体增加件的添加将正常肩部 的三角肌包裹从48°增加至72°，如表4所示。
[0104] 在一种实施方式中，图22A、图22B、图22C和图22D的增加件构件32的添加将36 Grammont肩部（伴有20°扭转）的三角肌包裹从8°增加至42°，从8°增加至40°，从8°增加至 38°，从8°增加至36°，从8°增加至34°，从8°增加至32°，从8°增加至30°，从8°增加至28°，从 8°增加至26°，从8°增加至24°，从8°增加至22°，从8°增加至20°，从8°增加至18°，从8°增加 至16°，从8°增加至14°，从8°增加至12°或从8°增加至10°。在一种实施方式中，所述假体增 加件32的添加将36 Grammont肩部（伴有20°扭转）的三角肌包裹从8°增加至28°，如表4所 不。
[0105] 在一种实施方式中，图22A、图22B、图22C和图22D的增加件构件32的添加将32 Encorereverse?肩部的三角肌包裹从28°增加至61°，从28°增加至59°，从28°增加至57°， 从28°增加至55°，从28°增加至53°，从28°增加至51°，从28°增加至49°，从28°增加至47°，从 28°增加至45°，从28°增加至43°，从28°增加至41°，从28°增加至39°，从28°增加至37°，从 28°增加至35°或从28°增加至33°。在一种实施方式中，所述假体增加件32的添加将32 Encore reverse?肩部的三角肌包裹从28°增加至51°，如表4所示。
[0106] 在一种实施方式中，图22A、图22B、图22C和图22D的增加件构件32的添加将38 Equinoxe?肩部的三角肌包裹从40°增加至89°，从40°增加至87°，从40°增加至85°，从 40°增加至83°，从40°增加至81°，从40°增加至79°，从40°增加至77°，从40°增加至75°，从 40°增加至73°，从40°增加至71°或从40°增加至69°。在一种实施方式中，所述假体增加件32 的添加将38Equinoxe?肩部的三角肌包裹从40°增加至81°，如表4所示。
[0107] 表4.围绕所述上移的增加件构件32的中三角肌包裹
[0109] 如在计算机模型中和表2-4所示结果中可以看到的，如图8A、图8B、图8C、图8D、图 17A、图17B、图17C、图17D、图22A、图22B、图22C和图22D所描绘的与本发明的所述增加件构 件的任何一个联合使用的所述38Equinoxe?、2〇°扭转的反向肩假体，提供了一种移植系 统，能够在手臂达到81°外展时三角肌仍然包裹在增加件的周围。
[0110]本发明的增加件构件提供有多种尺寸和曲率，从而选择性地(在手术期间或在其 它时间）拟合预期的骨/肌肉形状/位置的解剖结构，或者进行更改从而根据患者、骨、组织 和/或外科手术因素来拟合本发明的增加构件。本发明的增加件构件可以是光滑的（电子抛 光的）以防止肌肉（或骨)在滑过所述增加件时的磨损或损伤。如图8A、图8B、图8C、图8D、图 17A、图17B、图17C、图17D、图22A、图22B、图22C和图22D所述，本发明的增加件构件可以是模 块化的，从而允许结节元件的多个尺寸和多个分支相对于所述基底固定组件而附接，从而 易于手术期间的试验以确保足够的稳定性。除了是模块化的，本发明的增加件构件可以具 有附接至骨的（相对于所述基底固定组件)移动的支承组件，其允许在多个不同的运动中与 肌肉接触。
[0111] 图24A、图24B、图24C和图24D以及图25A、图25B、图25C和图25D示出本公开内容的 不对称且提供给左肱骨（图24A、图24B、图24C和图24D)和右肱骨（图25A、图25B、图25C和图 25D)的假体增加件40的第四种实施方式。所述假体增加件40包括用于将患者的骨延伸一定 长度的增加件构件42，所述增加件构件42具有第一面44和第二面46，第一面44适于接受与 患者骨的接触，第二面46适于接受与患者肌肉下腹部的接触，所述增加件构件42具有朝向 患者头部的近端PE和朝向患者髋部的远端DE，其中，所述增加件构件42包括导致增加件构 件42的厚度从远端DE到近端PE不均匀的球根状表面45。在一种实施方式中，所述增加件构 件42的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件构件42的近端PE的边缘是 弯曲的。所述假体增加件40可以进一步包括锁骨螺钉。所述球根状表面45被充分拉长以适 应骨的解剖学差异。所述第二面46具有可变的半径，意味着在所述第二面46上至少存在两 个不同的恒定半径。
[0112]图24A和25A示出在第一面44和第二面46之间的厚度是不均匀的。第一厚度界定于 所述增加件42上的第一位置处的第一面44与第二面46之间。第二厚度界定于第一面44与第 二面46的球根状表面45之间。所述第一厚度与第二厚度不相等从而导致增加件构件42具有 不均匀的厚度。所述增加件构件42在多个位置包含变化的厚度。在一种实施方式中，所述第 一厚度小于约5mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5mm。在一种 实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到约4mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范 围从约2mm到约3mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于6mm到约50mm。在一种 实施方式中，所述第二厚度的范围从约IOmm到约46mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的 范围从约14mm到约42mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约18mm到约38mm。在一 种实施方式中，所述第二厚度的范围从约22mm到约34mm。在一种实施方式中，所述第二厚度 的范围从约26mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约Ilmm到约19mm。在 一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约40mm。在一种实施方式中，所述第二厚 度的范围从约6mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约20mm。在 一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约6mm到约IOmm之间。在一种实施方式中，所述第 二厚度的范围在约6.5mm到约9.5mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7mm 到约9mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7.5mm到约8.5mm之间。
[0113]第一面44可以是波状的（如图所示)或者可以是平的。所述球根状表面45经充分设 计从而导致围绕大结节的三角肌包裹点增加和该三角肌外展肌力臂增大。在一种实施方式 中，所述球根状表面45被塑形为圆以防止当增加件构件42安装在肌肉下腹部与肱骨外侧之 间时对该肌肉的磨损。所述增加件构件42的轮廓的曲率和位置经充分设计以使球根状表面 45的旋转中心接近自身关节的旋转中心，从而使得该三角肌的压缩将引起稳定力。在一种 实施方式中，所述增加件构件42的尺寸和偏侧化程度受到这种撞击的限制，该撞击可以产 生于手臂高位抬高的肩峰。在一种实施方式中，所述增加件构件42的上部被意定为具有薄 的厚度，以使增加件构件42如果放置在过高或过低位置有可能在肩峰下滑动，从而使得增 加件构件42不会发生撞击。
[0114] 图26A、图26B和图26C是示出本公开内容的第四种实施方式增加件构件40的计算 机模型，所述增加件构件40被放置在左肱骨外侧的大结节上并具有38mmEquinoxe?反向 肩假体。
[0115] 图27A、图27B、图27C、图27D、图27E、图28A、图28B、图28C、图28D和图28E示出本公 开内容的不对称且提供给左肱骨（图27A、图27B、图27C、图27D和图27E)和右肱骨（图28A、图 28B、图28C、图28D和图28E)的假体增加件50的第五种实施方式的视图。所述假体增加件50 包括用于将患者的骨延伸一定长度的增加件构件52,所述增加件构件52具有第一面54和第 二面56,第一面54适于接受与患者骨的接触，第二面56适于接受与患者肌肉下腹部的接触， 所述增加件构件52具有朝向患者头部的近端PE和朝向患者髋部的远端DE，其中，所述增加 件构件52包括导致增加件构件52的厚度从远端DE到近端PE不均匀的球根状表面55。在一种 实施方式中，所述增加件构件52的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件 构件52的近端PE的边缘是弯曲的。所述假体增加件50可以进一步包括锁骨螺钉。所述球根 状表面55被充分拉长以适应骨的解剖学差异。所述第二面56具有可变的半径，意味着在第 二面56上至少存在两个不同的恒定半径。
[0116] 图27A和28A示出在第一面54和第二面56之间的厚度是不均匀的。第一厚度界定于 所述增加件52上的第一位置处的第一面54与第二面56之间。第二厚度界定于第一面54与第 二面56的球根状表面55之间。所述第一厚度与第二厚度不相等从而导致增加件构件52具有 不均勾的厚度。在一种实施方式中，所述第一厚度小于约5mm。所述增加件构件52在多个位 置包含变化的厚度。在一种实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到小于约5_。在一种 实施方式中，所述第一厚度的范围从约Imm到约4mm。在一种实施方式中，所述第一厚度的范 围从约2mm到约3mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从大于6mm到约50mm。在一种 实施方式中，所述第二厚度的范围从约IOmm到约46mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的 范围从约14mm到约42mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约18mm到约38mm。在一 种实施方式中，所述第二厚度的范围从约22mm到约34mm。在一种实施方式中，所述第二厚度 的范围从约26mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约Ilmm到约19mm。在 一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约40mm。在一种实施方式中，所述第二厚 度的范围从约6mm到约30mm。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围从约6mm到约20mm。在 一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约6mm到约IOmm之间。在一种实施方式中，所述第 二厚度的范围在约6.5mm到约9.5mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7mm 到约9mm之间。在一种实施方式中，所述第二厚度的范围在约7.5mm到约8.5mm之间。
[0117] 第一面54可以是波状的（如图所示)或者可以是平的。所述球根状表面55经充分设 计从而导致围绕大结节的三角肌包裹点增加和该三角肌外展肌力臂增大。在一种实施方式 中，所述球根状表面55被塑形为圆以防止当增加件构件52安装在肌肉下腹部与肱骨外侧之 间时对该肌肉的磨损。所述增加件构件52的轮廓的曲率和位置经充分设计以使球根状表面 55的旋转中心接近自身关节的旋转中心，从而使得该三角肌的压缩将引起稳定力。在一种 实施方式中，所述增加件构件52的尺寸和偏侧化程度受到这种撞击的限制，该撞击可以产 生于手臂高位抬高的肩峰。在一种实施方式中，所述增加件构件52的上部被意定为具有薄 的厚度，以使增加件构件52如果放置在过高或过低位置有可能在肩峰下滑动，从而使得增 加件构件52不会发生撞击。
[0118] 在一种实施方式中，所述增加件构件52的远端DE的边缘是弯曲的。在一种实施方 式中，所述增加件构件52的近端PE的边缘是弯曲的。在一种实施方式中，所述增加件构件52 的长度范围从约20.OOmm到约50.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围 从约21 .OOmm到约49.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约22.OOmm 到约48.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约23 . OOmm到约 47.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约24.OOmm到约46.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约25.OOmm到约45.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件52的长度范围从约26.OOmm到约44.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件52的长度范围从约27.OOmm到约43.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52 的长度范围从约28.OOmm到约42.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围 从约29.OOmm到约41.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约31 .OOmm 到约39.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约32 . OOmm到约 38.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约33.OOmm到约37.00mm。在 一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约34.OOmm到约36.00mm。在一种实施方 式中，所述增加件构件52的长度范围从约50 .OOmm到约60.00mm。在一种实施方式中，所述增 加件构件52的长度范围从约51 .OOmm到约59.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52 的长度范围从约52.OOmm到约58.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围 从约53.OOmm到约57.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约54.OOmm 到约56.00mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度范围从约54.50mm到约 55.50mm。在一种实施方式中，所述增加件构件52的长度为约55.00mm。
[0119] 图29A、图29B和图29C是示出本公开内容的第六种实施方式增加件构件52的计算 机模型，所述增加件构件52被放置在左肱骨外侧的大结节上并具有38mmEqumoxe?反向 肩假体。所述增加件构件52经充分设计从而将三角肌作用线重新定向到更远的外侧位置， 并由此增大该肌肉的力臂。所述增加件构件52被附接至肱骨外侧近端并且从根本上有有针 对性地(focalIy)扩大结节并不改变肩袖插入。在一种实施方式中，凭借增大三角肌力臂， 所述三角肌增加件构件52会相对于不含增加件构件52的关节增大三角肌力臂，并且减小进 行给定运动所必需的三角肌力、后肩袖肌力和关节反作用力。在一种实施方式中，当肱骨外 侧包括所述增加件构件52时在外展过程中需要更少的肩袖肌力来稳定所述盂肱关节，并且 伴随所述增加件构件52因而产生的关节反作用力(JRF)更低。
[0120] 利用模拟的神经肌肉控制的第二代尸体肩部被用于研究。该模型类似于Hansen et al(大规模肩袖撕裂生物力学:对于治疗的意义.骨与关节外科杂志美国卷.2008年2月； 90(2) :316-25)所描述的模型，其被升级成允许金属在该领域使用以及更高的控制回路刷 新率(refresh rate)。步进式发动机(工业装置公司，Salem,New Hampshire)驱动附接至肩 袖腱和三角肌结节的电缆。当主动(active)闭环位置和定向控制算法控制每个发动机，力 传感器测量每条电缆中产生的张力。这允许控制器模拟体内盂肱运动学。如当前所构造的， 所述控制器利用主动视觉标识(北方数字公司，Waterloo ,Ontario ,Canada)来追踪运动，并 利用六维测力传感器(six-axis load cell)来测量盂胧关节处因而产生的关节反作用力。 一个尸体完整上肢样本在肩胛平面内没有任何人为外部限制地、以该上肢的全部质量从 15°到65°外展进行测试。该测试以肘部伸展和肘部弯曲90°来进行，从而模拟与多种日常生 活活动(ADLs)相关的内旋转扭矩。测试了八种情况，其中四种情况使用解剖学肩部，四种情 况使用不同的反向肩假体。使用自身解剖学肩部的四种情况为:有和没有增加件构件40的 未受损的肩部，以及有和没有增加件构件40的模拟的闪上肌腱撕裂。使用肩假体的四种情 况为:有和没有所述三角肌增加件的42mm Grammont RSA，以及有和没有所述三角肌增加件 的42麵￡召11丨丨10乂6@1?4。在6抑臟〇1^中肩胛下肌被修复，而在￡91^0\6@中肩胛下肌不 被修复，因为那是在临床上对于每个装置的典型做法。对每种情况进行三次试验。使用α设 定为0.05的研究者-t试验。
[0121] 图30A和图30B是肩部控制器模拟具有本公开内容的第四种实施方式的增加件构 件40的自身肩部置于低位（图30A)和中位（图30B)肱骨抬高的肩胛骨外展的照片。图31A和 图31B是肩部控制器模拟具有本公开内容的第四种实施方式的增加件构件40的42mm Equinoxe?反向肩假体置于低位(图31A)和高位(图31B)肱骨抬高的肩胛骨外展的照片。
[0122] 对于自身解剖学肩部，冈上肌撕裂情况比未受损情况需要更大的三角肌力和后肩 袖肌力。（图32和图33)对于未受损情况和闪上肌撕裂情况，与无增加件情况（图32、图33和 图34)相比，增加件构件40降低三角肌力需求、后肩袖肌力需求和关节反作用力。这些降低 在起初的35°外展中最为显著。对于反向肩假体，在伴有肘部弯曲的肩胛抬高过程中，在 Equinoxe?肩部上添加增加件构件40将中三角肌外展力臂增大3.7mm(从60.9到 64.5mm);类似地，在Grammont肩部上添加增加件构件40将中三角肌外展力臂增大9.5mm(从 59.5到69. lmm)。在伴有肘部伸展的肩胛抬高过程中，在Equinoxe?肩部上添加增加件构 件40将中三角肌外展力臂增大3. Imm(从65.1到68.3mm);类似地，在Grammont肩部上添加增 加件构件40将中三角肌外展力臂增大5 · 8mm(从62 · 0到67 · 8mm) Arammont RSA的三角肌力、 后肩袖肌力和关节反作用力比Equinoxe? RSA更高（图35、图36和图37)。增加件构件40降 低两种RSA设计外展所需的三角肌力、后肩袖肌力和关节反作用力，而对Grammont RSA的影 响更大。
[0123] 在一种实施方式中，本发明的假体增加件为三角肌产生"超生理学"力臂，该力臂 将外展所需的力转化为更小的力来产生与与表面情况相同的外展转矩。随着趋于向上拉肱 骨头的更小的三角肌力，需要更小的肩袖肌力来将肱骨头稳定在关节盂中心。
[0124] 在一种实施方式中，具有本发明的假体增加件的肱骨近侧的"增大的"形状增加三 角肌包裹角的最大值，将部分三角肌力转变为肱骨头压缩力。
[0125] 在一种实施方式中，本发明的假体增加件与RSA的同时使用增大三角肌力臂。见于 Grammont RSA的更大的影响可能是由于该特定假体的胧骨内侧设计。对于两种设计（ Equin〇xe?RSA和Grammont RSA)，更大的力臂提高三角肌效率，从而可以提高RSA之后的 包括外展力量的临床结果。
[0126] 在一种实施方式中，本发明的假体增加件通过减小关节反作用力并由此降低聚乙 烯磨损和肩峰应力性骨折的风险来增加 RSA的寿命。
[0127] 本发明的增加件构件可以由不同的材料制造，包括钴铬合金(Co-Cr)、不锈钢、钛、 碳纤维、陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨接合剂、热解碳和/或骨移植物。此外，本发明的 增加件构件可以通过表面涂覆或用多种工序处理来促进其固定至肌肉和/或骨。本发明的 假体增加件可以直接连接至骨、肌肉或肱骨干，并且可以在多种角度和位置包括多种柱状 物、螺钉(锁定/压紧/或多轴锁定）、鳍状物和/或缆绳/缝合线从而有助于增加件附接至肱 骨(该肱骨可以或可以不在髓内管中包括肱骨干)的上述每个位置。
[0128] 本发明的假体增加件可以以套件来提供。进一步地，本发明的套件可以提供多个 假体增加件，该多个假体增加件关于它们的长度、它们的球根状表面尺寸、它们的球根状表 面构造、它们的厚度和/或它们是否包括左增加件构件或右增加件构件不同。本发明的套件 可以进一步包括柱状物、锁定/压紧螺钉、多轴锁定螺钉、鳍状物、缆绳和缝合线中的至少一 个。
[0129] 本发明的增加件构件能够在保持旋转中心的位置的同时使肱骨偏侧化。在一种实 施方式中，这增加三角肌包裹角并允许三角肌将肱骨压缩到关节盂中，由此提高稳定性。 [0130]医疗和卫生保健部门代表增材制造(AM)和3D打印（3DP)应用的最强垂直市场之 一，其中，极小的塑料颗粒在高温和高压下以层叠的方式喷射，从而生产极其精密、个性化 和复杂的假体。在一种实施方式中，来自患者肱骨外侧部位的计算机断层摄影术(CT)扫描 或磁共振成像(MRI)扫描的医学数字成像与通信(DICOM)文件可以转变为随后可以被3D打 印的STL文件。3D打印可以帮助可视化肱骨外侧部位并规划本发明的增加件工序。该过程可 以允许外科医生在规划增加件工序的时候体验额外的维度，并且允许在开始外科手术之前 体验全操作并探索真实世界中感兴趣的区域(肱骨外侧)的能力。为了创造出本发明的在解 剖学上正确的增加件构件，可以在任何将要进行的外科手术之前利用MRI扫描和CT扫描来 设计和建造假体。
[0131] 应当认识到的是，上述公开的和其它的特征和功能中的一些、或其替代物可以按 照意愿组合成很多其它不同的系统或应用。本领域技术人员可以随后在其中进行多种目前 未预见或预料的替换、更改、变型或改进，这些替换、更改、变型或改进也旨在包含于下述权 利要求中。
[0132] 在一种实施方式中，假体增加件包括用于与骨接合的增加件构件，所述增加件构 件具有适于接触骨的第一面;和适于接触肌肉下侧的第二面，其中，第二面的至少一部分包 括球根状表面，所述球根状表面适于改变围绕骨的肌肉包裹角，并且其中，第二面的曲率半 径选自恒定曲率半径或可变曲率半径中的一个。
[0133] 在一种实施方式中，假体增加件包括用于与骨接合的增加件构件，所述增加件构 件具有适于接触骨的第一面;和适于接触肌肉下侧的第二面，其中，第二面的至少一部分包 括球根状表面，所述球根状表面适于改变围绕骨的肌肉包裹角，其中，第一厚度界定于增加 件构件上的第一位置处的第一面与第二面之间，并且其中，所述第一厚度的范围从约Imm到 小于约5_，其中，第二厚度界定于第一面与第二面的球根状表面之间，并且其中，第二厚度 的范围从约7mm到约23mm，并且其中，第一厚度与第二厚度不相等从而导致增加件构件具有 不均匀的厚度。所述假体增加件可以进一步包括一个或多个锁骨螺钉。
[0134] 在一种实施方式中，用于长骨的套件包括本公开内容的假体增加件和至少一个锁 骨螺钉。
[0135] -种方法，包括将本公开内容的假体增加件置于骨与包裹该骨的肌肉之间；以及 将所述增加件构件的第一面的至少一部分与骨接合，其中，第二面的球根状表面适于：（i) 改变围绕骨的肌肉包裹，和(ii)增大肌肉的力臂。在一种实施方式中，所述增加件构件被接 合至骨，从而使得增加件构件的球根状表面的旋转中心接近自身关节的旋转中心。在一种 实施方式中，所述增加件构件被接合至骨，从而使得增加件构件的球根状表面的旋转中心 接近自身关节的旋转中心，并且包裹肌肉的压缩产生稳定力。在一种实施方式中，所述骨为 肱骨近端，并且其中，所述肌肉为三角肌。在一种实施方式中，所述骨为肱骨后端，并且其 中，所述肌肉为后肩袖肌肉。在一种实施方式中，所述骨为肱骨前端，并且其中，所述肌肉为 肩前肌肉。在一种实施方式中，所述肩前肌肉选自由肩胛下肌、大圆肌、胸肌和背阔肌组成 的组。在一种实施方式中，所述方法在解剖学肩关节成形术中进行。在一种实施方式中，所 述方法在反向肩关节成形术中进行。在一种实施方式中，所述方法在膝关节成形术中进行。 在一种实施方式中，所述方法在髋关节成形术中进行。
【主权项】
1. 一种假体增加件，包括： 用于与骨接合的增加件构件，所述增加件构件包括： 适于接触骨的第一面;和 适于接触肌肉下侧的第二面，其中，所述第二面的至少一部分包括球根状表面，所述球 根状表面适于改变围绕骨的肌肉包裹角， 其中，第一厚度界定于所述增加件的第一位置处的第一面与第二面之间，并且其中，所 述第一厚度的范围从约1_到小于约5mm， 其中，第二厚度界定于第一面与第二面的球根状表面之间，并且其中，所述第二厚度的 范围从约7mm到约50mm，并且 其中，所述第一厚度与第二厚度不相等，从而导致增加件构件具有不均匀的厚度。2. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件包括钴铬合金、不锈钢、 钛、钛合金、碳纤维、陶瓷、PMMA骨接合剂、塑料或骨移植物中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件进一步包括至少一个用于 锁骨螺钉的螺钉孔。4. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件的第二厚度为至少7.0mm。5. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件的第一面为波状的。6. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件具有双侧对称性。7. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件的边缘为弯曲的。8. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件经构造使得，在体内，对所 述肌肉的包裹角增大。9. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件经构造使得，在体内，所述 肌肉的张力增大。10. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件经构造使得，在体内，所 述肌肉的力臂增大。11. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件经构造使得，当所述增加 件构件与肩关节中的肱骨近侧接合时，相比于不含所述增加件构件的肩关节，所述球根状 表面导致三角肌包裹角增加约24°的数值。12. 根据权利要求1所述的假体增加件，其中，所述增加件构件经构造使得，当所述增加 件构件与具有反向肩假体的肩关节中的肱骨近侧接合时，相比于不含所述增加件构件的具 有反向肩假体的肩关节，所述球根状表面导致三角肌包裹角增加约24°到约41°之间的数 值。13. -种用于长骨关节的套件，包括： 权利要求1所述的假体增加件;和 至少一个锁骨螺钉。14. 一种方法，包括： 将权利要求1所述的假体增加件置于骨与包裹该骨的肌肉之间；以及 将所述增加件构件的第一面的至少一部分与骨接合，其中，所述第二面的球根状表面 适于： (i)改变围绕骨的肌肉包裹，和 (ii)增大肌肉的力臂。15. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述增加件构件被接合至骨，从而使得所述增 加件构件的球根状表面的旋转中心接近自身关节的旋转中心。16. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述增加件构件被接合至骨，从而使得所述增 加件构件的球根状表面的旋转中心接近自身关节的旋转中心，并且对包裹肌肉的压缩产生 稳定力。17. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述骨为肱骨近侧，并且其中，所述肌肉为三角 肌。18. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述骨为肱骨后端，所述肌肉为后肩袖肌肉。19. 根据权利要求18所述的方法，其中，所述后肩袖肌肉选自闪下肌或小圆肌之一。20. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述骨为肱骨前端，并且其中，所述肌肉为肩前 肌肉。21. 根据权利要求20所述的方法，其中，所述肩前肌肉选自由肩胛下肌、大圆肌、胸肌和 背阔肌组成的组。22. 根据权利要求20所述的方法，所述方法用于解剖学肩关节成形术中。23. 根据权利要求20所述的方法，所述方法用于反向肩关节成形术中。24. 根据权利要求20所述的方法，所述方法用于膝关节成形术中。25. 根据权利要求20所述的方法，所述方法用于髋关节成形术中。
【文档编号】A61F2/40GK105979892SQ201480064559
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年9月26日
【发明人】马修·汉森, 克里斯托弗·P·罗奇
【申请人】马修·汉森