模塊化反向肩假體的製作方法
2024-04-13 07:10:05
模塊化反向肩假體
1.申請領域
2.本發明涉及模塊化肩假體。
3.本發明具體用於反向肩假體植入的手術，並且參考該具體的應用領域進行以下描述，以簡化其說明。
4.通常，不排除本發明可以應用於其他類型的關節假體。
現有技術
5.眾所周知，全肩假體提供了關節盂假體部件和肱骨部件，其彼此關節連接。
6.在臨床實踐中，使用兩種類型的全肩假體。
7.旨在再現盂肱關節的自然解剖結構的稱為「解剖」的第一類型的假體為肱骨部件提供在關節盂部件的凹形端部上關節連接的凸形端部。
8.稱為「反向」的第二種類型的假體則是提供了在切除肱骨頭之後在凹形肱骨部件上關節連接的凸形關節盂部件；在肩袖不穩定的關鍵情況下，反向假體是優選的。
9.還存在「可轉換」假體，其允許解剖假體被轉換成反向假體而不必移除所有植入部件，甚至有利地保持原始骨支抗。
10.通常，為了用假體替換肱骨頭，特別是在反向假體的情況下，應當提供不同元件，其允許通過將植入體的若干柄與若干插入件匹配而獲得植入體的期望的總體傾斜角。從而可以在由切除表面施加的限制內和患者的解剖結構的一般情況下獲得更好的關節活動性。
11.文件us2014/236304(a1)涉及模塊化反向的和可轉換的肩假體，其包括遠端柄、反向幹骺端、能夠成角度的反向插入件或襯墊、以及將反向幹骺端與遠端柄聯接的模塊化螺釘。
12.文件wo2014/067961(a1)涉及植入可轉換的反向假體，其包括肱骨柄、反向託和由聚乙烯製成的反向插入件或襯墊。在具有不同傾斜角(例如7.5
°
、12.5
°
和17.5
°
)的替代方案中提供反向插入件。
13.現有技術中出現的困難是由於，尤其是對於模塊化反向假體而言，假體尺寸可能涉及周圍組織的過度拉緊，不僅使得難以在手術部位處減小假體，而且導致短中期可能的後果，其中例如，不利的生物力學構型(次優的肌肉作用線、過度張緊的肌肉等)或骨裂(由於過度拉緊造成的肩峰骨折)。這些尺寸(和相對後果)與凹形表面相對於肱骨切除平面的位置嚴格相關；具體地，假體設計越是「嵌入」型，肱骨凹形關節表面的低點越是位於切除平面下方；反之亦然，假體設計越是「高嵌」型，肱骨凹形關節表面的低點越是位於切除平面上方。尤其是在模塊化假體的情況下，由於難以將肱骨凹形關節表面的低點保持在切除平面下方的區域(幹骺端)中，並且由於必須實際上提供在所述區域中留下很少可用空間以容納關節表面的凹度的若干模塊化組件之間的連接系統，並且此外由於存在與關節連接材料的最小厚度有關的技術限制，設計趨向於高嵌型。
14.此外，不像徑向對稱的襯墊那樣，在襯墊具有它們自己的傾斜角的情況下，高嵌程度甚至更明顯；事實上，為了確保與最小機械強度要求相配的最小厚度，傾斜的襯墊需要升
高較低的凹點，因此增加了高嵌程度。
15.反向模塊化假體中的過度高嵌程度因此可能惡化移動特徵(旋轉、延伸、內收)，以及通常如上所述，惡化植入體的性能。
16.同時，不僅因為幹骺端中空間減少，還因為通過使凹形襯墊的接合表面靠近切除平面，降低高嵌程度是不容易的，能夠觀察到襯墊本身(通常由超高分子量聚乙烯(uhmwpe)製成)變薄。雖然由金屬託支撐，但是襯墊的過度變薄導致機械強度降低，並且因此導致植入體的性能總體惡化，這在經受負荷時冒著損壞的風險。
17.本發明的總體目的是向外科醫生提供解決現有技術的缺點的肩假體。
18.本發明的另一目的是限制或減小反向模塊化假體的襯墊的高嵌程度。
19.本發明的另一目的是有效地允許反向模塊化假體的襯墊的不同矯正角度。
20.本發明的另一目的是改進肩假體的移動性特徵。
21.本發明的另一目的是改善肩假體的元件，尤其是聚乙烯襯墊的機械強度。
22.本發明的另一目的是具有模塊化假體柄，其具備改進的特徵。
23.本發明的另一目的是具有能夠應用於可轉換模塊化假體的解決方案，其具有可能的解剖假體和反向假體構造。
24.發明概述
25.本發明的解決方案理念是提供模塊化肩假體，其包括柄、插入到柄中的託和與託聯接的襯墊，形成反向肩構造。
26.託包括支撐襯墊的接合凹形元件的凸起邊緣。凸起邊緣在成角度的襯墊變薄的一側上具有減小的高度，從而相對於直徑上相對的部分形成不對稱的託。
27.該裝置允許襯墊的高嵌程度大幅度降低，但不影響襯墊最小厚度，並且仍然允許襯墊的充分支撐，尤其是在凸起邊緣的全高度部分上。
28.基於該解決方案理念，提供了模塊化反向肩假體，其包括：柄，包括錐形體和第一環形外殼；託，包括用於插入到所述第一環形外殼中的圓頂元件，並且還包括第二環形外殼；襯墊，包括用於至少部分地插入到所述圓頂元件中的接合元件，並且還包括構造成與所述第二環形外殼聯接的接合凹形元件。
29.託的第二環形殼體包括構造成支撐接合凹形元件的凸起邊緣。凸起邊緣限定至少在所述託的直徑上相對的部分具有不同高度發展的整體外形。
30.由此製造具有高度模塊性和多功能性的肩假體系統，其允許以不同的矯正角度植入不同的襯墊。對於高矯正角度而言，減少了高嵌程度，即骨切除平面和插入到託中的凹形襯墊的接合表面的下部點之間的距離。
31.有利地，由於高嵌程度的降低，改善了假體的移動性特徵(旋轉、延伸、內收)和一般性能。
32.同時，有利地，具有不同或不對稱的高度發展的託邊緣的整體外形允許在襯墊本身的每個部分中保持足夠的厚度，提高襯墊和整個假體植入體的機械強度。
33.根據通過非限制性實例給出的以下詳述，以及根據作為本說明書整體部分的權利要求，本發明的其他特徵和優點將變得清楚。
34.附圖簡要說明
[0035]-圖1示出根據本發明的模塊化反向肩假體的實施例的三維分解圖。
[0036]-圖2示出圖1的託的橫截面圖。
[0037]-圖3示出圖1的模塊化反向肩假體的分解圖的橫截面。
[0038]-圖4示出圖1的模塊化反向肩假體的組裝圖的與圖3相似的橫截面。
[0039]-圖5示出圖1的襯墊和託組件的側視圖。
[0040]-圖6示出圖5的橫截面。
[0041]-圖7示出圖6的細節。
[0042]-圖8和圖9示出根據本發明(圖8)與根據另一實例(圖9)的解決方案中襯墊的厚度之間的比較。
[0043]-圖10和圖11示出圖1的襯墊和託組件的垂直平面上的剖視圖。
[0044]-圖12示出根據本發明的模塊化反向肩假體的託的另一實施例。
[0045]-圖13示出根據本發明的模塊化反向肩假體的託的另一實施例。
[0046]-圖14示出根據本發明的替代的模塊化反向肩假體的三維分解圖。
[0047]-圖15示出另一替代的模塊化反向肩假體的分解圖的橫截面。
[0048]-圖16示出另一替代的模塊化反向肩假體的組裝圖的與圖15相似的橫截面。
[0049]-圖17示出根據本發明的模塊化反向肩假體的柄的實施例的三維圖。
[0050]-圖18示出圖17的柄的前視圖。
[0051]-圖19示出圖17的柄的側視圖。
[0052]
在不同附圖中，相似的元件將用相似的附圖標記表示。
[0053]
圖中示出的技術附圖旨在為僅示例性的，不一定按比例繪製或具有相同的比例。
[0054]
詳述
[0055]
圖1示出根據本發明的模塊化反向肩假體100的實施例的三維分解圖。
[0056]
模塊化反向肩假體100包括柄110，柄110包括錐形體111和第一環形外殼112。優選地，柄110還包括將錐形體111和第一環形外殼112彼此連接的多個支撐件113，使錐形體111和第一環形外殼112彼此成角度。如下面將徹底檢查的，柄110落入肱骨假體的類別「短柄」中，這由於減小的開刀和由柄佔據的減小的骨體積而特別有利，允許減輕「應力屏蔽」現象。
[0057]
模塊化反向肩假體100還包括託120，託120包括用於插入到柄110的第一環形外殼112中的圓頂元件121。託120還包括第二環形外殼122。
[0058]
模塊化反向肩假體100包括襯墊130，襯墊130包括構造成至少部分插入到託120的圓頂元件121中的接合元件131。襯墊130還包括構造成與託120的第二環形外殼122聯接的接合凹形元件132。特別地，接合凹形元件132構造成與託120的第二環形外殼122周邊聯接。
[0059]
通常，模塊化反向肩假體100允許高度模塊性和多功能性，能夠容納具有不同校正角度的不同襯墊130，如將進一步描述的。
[0060]
此外，託120的第二環形外殼122包括構造成支撐襯墊130的接合凹形元件132的凸起邊緣123。
[0061]
託120由金屬材料製成，優選鈦或其合金。特別地，錐形體111和第一環形外殼112形成為柄110中的單件，也包括多個支撐件113。
[0062]
襯墊130代替地由塑料材料製成，優選聚乙烯，特別是超高分子量聚乙烯(uhmwpe)。
[0063]
圖2示出託120的橫截面圖。
[0064]
如所描述的，託120包括圓頂元件121和第二環形外殼122。第二環形外殼122包括構造成支撐襯墊130的接合凹形元件132的凸起邊緣123(在圖2中不可見)。
[0065]
凸起邊緣123限定整體外形，如能夠在圖2中很好地看到的，該外形至少在託120的直徑上相對的部分123a和123b具有不同的高度發展。
[0066]
圖3示出模塊化反向肩假體100的分解圖的橫截面，其中示出了已經描述的柄110、託120和襯墊130。
[0067]
具體地，託120通過圓頂元件121和第一環形外殼112之間的錐形聯接，並且優選通過與中心安全螺釘140的進一步聯接而組裝到柄110。通過作用在接合元件131和圓頂元件121的內表面之間的卡扣接合150將襯墊130組裝到託120。此外，優選地，襯墊130通過接合元件131和圓頂元件121的內表面之間進一步的過盈而組裝到託120。
[0068]
在模塊化反向肩假體100的該視圖中，能夠理解，凸起邊緣123的整體外形包括第一傾斜部分123a，其被構造成與接合凹形元件132的相應傾斜表面133a(在圖部分中不可見)聯接。第一部分123a相對於凸起邊緣123的第二直徑相對部分123b具有較小的高度發展。
[0069]
特別地，如在圖3中可見，將圓頂元件121構造成沿著插入軸線10插入到第一環形外殼112中，並且將接合元件131構造成沿著相同的插入軸線10插入到圓頂元件121中。在本說明書中，當提及託120的凸起邊緣的「高度」或「高度發展」時，將意味著沿插入軸線10衡量的凸起邊緣的尺寸。
[0070]
通常，凸起邊緣123限定整體外形，該外形具有平行於插入軸線10衡量的高度發展，至少在託120的直徑上相對的部分123a和123b中不同。
[0071]
關注第一部分123a，其基本上包括凸起邊緣123的半圓形半部。在凸起邊緣123的另一半圓形半部中，整體外形包括平面部分123b，其在直徑上與第一部分123a相對並且相對於第一部分123a具有更大的高度發展。
[0072]
圖4示出模塊化反向肩假體100的組裝圖的與圖3相似的橫截面。
[0073]
在該視圖中，應當理解為了形成假體100的模塊化結構，將圓頂元件121構造成沿著插入軸線10插入到第一環形外殼112中，並且將接合元件131構造成沿著相同的插入軸線10插入到圓頂元件121中。還應注意，第二環形外殼122基本上垂直於插入軸線10布置。
[0074]
襯墊130的接合凹形元件132包括基本上位於校正平面11上的上表面。校正平面11相對於垂直於插入軸線10的平面以校正角度傾斜。錐形體111反而限定了相對於插入軸線10成角度的柄主軸線12。
[0075]
一般來講，將柄110構造成植入肱骨端部中，而將襯墊130構造成與反向肩假體的相應關節盂球形元件或關節盂球關節連接。
[0076]
在肩假體的替代方案中，還將柄110構造為在可轉換假體中採用，並且在這種情況下，第一環形外殼112還適於根據解剖學構造來容納假體元件，代替已經描述的元件120和130。
[0077]
圖5示出包括襯墊130和託120的部分假體組件的側視圖。
[0078]
在該視圖中，能夠理解的是，凸起邊緣123包括多個切口124，其被構造成與接合凹形元件132上相應的多個外凸起134聯接，因此適於阻擋託120和襯墊130之間的相對旋轉。
[0079]
圖6示出圖5的組件的橫截面vi-vi。如已經描述的，凸起邊緣123限定整體外形，如
在圖6中能夠看到的，該外形至少在託120的直徑上相對的部分123a和123b具有不同的高度發展。
[0080]
實際上，通過減小凸起邊緣123的高度，在襯墊130由於所提供的校正角度而具有較小的高度發展的側面123a上，託120在高度上是不對稱的。這種修改允許襯墊130的高嵌程度大幅度降低，然而不影響接合凹形元件132的最小厚度，並且仍然允許通過託120的邊緣123的最高部分123b對襯墊130進行充分的支撐。
[0081]
圖7示出圖6的細節，其中更好地觀察環形外殼122的凸起邊緣的第一部分123a與接合凹形元件132的相應表面133a之間的聯接。
[0082]
為了闡明本發明的效果，圖8和圖9示出圖8中根據本發明與圖9中根據另一實例的解決方案中襯墊的厚度之間的比較。還示出由虛線標識的部分的局部放大。
[0083]
在圖8中，示出託120和襯墊130，其中託120的凸起邊緣限定整體外形，該整體外形至少在直徑上相對的部分具有不同的高度發展，因此在高度上是不對稱的。在這種情況下，在凹表面和與託120的界面之間的襯墊130的最小厚度80是例如3.9923mm。
[0084]
在圖9中，示出一般的託和一般的襯墊，其具有與圖8的實例的那些基本相似的直徑和尺寸。然而，在這種情況下，託的凸起邊緣限定整體外形，其在直徑上相對的部分具有相同的高度發展，因此在高度上是對稱的。在這種情況下，在凹表面和與託的界面之間的襯墊的最小厚度90是例如1.6187mm，因此相對於圖8的情況的最小厚度80顯著更小。
[0085]
因此，顯而易見的是，在本發明的解決方案中，對於相同的高嵌程度以及在存在襯墊的相同校正角度的情況下，襯墊本身的厚度不變薄，有利於機械強度。
[0086]
從另一觀點來看，在本發明的解決方案中，對於襯墊的相同最小厚度並因此合理地保持襯墊的機械強度特性，能夠降低高嵌程度以有利於假體功能性和有效性。
[0087]
圖10和11分別示出由已經描述的襯墊130和託120組成以及另外由已經描述的中央安全螺釘140和卡扣接合件150組成的部分組件的彼此垂直的平面上的相應截面圖。
[0088]
圖12示出根據本發明的模塊化反向肩假體的託120』的另一實施例。
[0089]
在該備選方案中，託120』具有環形外殼122，該環形外殼122』仍然包括不對稱的凸起邊緣123』，但是凸起邊緣123』具有如上文已經描述的實施例的凸起邊緣123中的平面和非傾斜構造，並且無論如何符合與其關聯的襯墊的最小厚度。
[0090]
具體地，凸起邊緣123的整體外形包括第一平面部分123a』，其相對於凸起邊緣123』的第二直徑相對部分123b具有較小的高度發展。通常，凸起邊緣123』的整體外形包括第一平面部分123a』，其被構造成與接合凹形元件的相應平面表面(在圖12中不可見)聯接。
[0091]
在具有不對稱凸起邊緣123』和第一平面部分123a』的該替代方案中，存在較大的最小邊緣厚度，同時保持相同的高嵌程度；該替代方案類似於相對於先前示例性實施例的折中，並且因此採用相對於成角度襯墊130的版本具有較小厚度的襯墊的形式。只要襯墊的機械強度所需的最小厚度符合，則該折中是可容許的，因此限制襯墊的校正角度。
[0092]
也應當考慮，凸起邊緣123相對於凸起邊緣123的上升從襯墊密封性和穩定性的觀點證明是有益的。相對於不對稱且成角度的凸起邊緣123，不對稱且平坦的凸起邊緣123在過盈聯接的情況下將一些材料添加在託120』中，且移除其中存在用於插入襯墊的推動斜面的一些材料。因此能說，不對稱託120』的平坦版本可以具有更有用的表面，用於與襯墊過盈聯接，使得其組件更穩定。
[0093]
圖13示出根據本發明的模塊化反向肩假體的託120』的另一實施例的的截面圖。
[0094]
在該替代方案中，託120」具有包括非對稱凸起邊緣123」的環形外殼122」，其具有相對於上面已經描述的實施例的凸起邊緣123的僅部分傾斜的構造完全傾斜的構造。
[0095]
詳細地，凸起邊緣123」的整體外形包括第一傾斜部分123a」，其相對於第二仍然傾斜的且直徑上相對的部分123b」具有較小的高度發展。
[0096]
只要符合襯墊的機械強度所需的最小厚度，帶有完全傾斜的凸起邊緣123」的託120」的該替代方案也是可容許的。
[0097]
圖14示出根據本發明的替代的模塊化反向肩假體100』的三維分解圖。
[0098]
模塊化反向肩假體100』包括已經描述的柄110、託120」和襯墊130。
[0099]
在該實施例中，託120」通過圓頂元件121與第一環形外殼112之間的錐形聯接、並且通過與模塊化銷140b的進一步聯接而組裝到柄110。
[0100]
模塊化銷140b優選地預組裝到託120」。關於已經描述的螺釘系統140，因為插入叉狀工具以布置託120」從柄110的取出是足夠的，模塊化銷140b允許促進和加速手術室中部件的插入，並且還允許在假體翻修的情況下加速取出。此外，儘管銷140b對相對於螺釘140的軸向取出提供較低的阻力，因為僅錐形聯接有助於保持，因為在肩部基本上存在壓縮力，其也仍確保對「撬出」合適的阻力。
[0101]
圖15示出模塊化反向肩假體100」的另一替代方案的分解圖的橫截面，其中示出了已經描述的柄110、託120、襯墊130和模塊化銷140b。
[0102]
在該實施例中，優選地，模塊化銷140b也優選地預組裝到託120。
[0103]
圖16示出模塊化反向肩假體100」的組裝圖的與圖15相似的橫截面。
[0104]
在該視圖中，應當理解為了形成假體100」的模塊化結構，將圓頂元件121構造成通過銷140b的配合插入到柄110的第一環形外殼112中。
[0105]
圖17示出根據本發明的模塊化反向肩假體的柄110的實施例的三維圖，圖18示出柄110的前視圖，圖19示出柄110的側視圖。
[0106]
模塊化反向肩假體的柄110包括錐形體111和第一環形外殼112，其被構造成容納模塊化假體的其他肱骨部件，例如已經描述的用於襯墊130的託120。
[0107]
在肩假體的植入中，將柄110構造成植入肱骨端部中。柄110主要為模塊化反向肩假體構造，但是也可為可轉換假體進一步構造，其中第一環形外殼112有利地適於容納模塊化解剖假體元件。
[0108]
優選地，第一環形外殼112在外部包括小梁結構201，將小梁結構201構造成獲得與肱骨更好的固定。第一環形外殼112允許載荷傳遞到剛好在切除的下方的肱骨，因此有助於促進幹骺端類型的更好固定。
[0109]
柄110還包括連接錐形體111和第一環形外殼112的多個支撐件113，使錐形體111和第一環形外殼112彼此成角度。具體地，使錐形體111、第一環形外殼112和多個支撐件113作為柄110中的單件。
[0110]
通常，將多個支撐件113構造用於固定和穩定假體植入體。更詳細地，多個支撐件113限定連接錐形體111和第一環形外殼112的翅片部分，所述翅片部分轉而在與錐形體111連接的區域中逐漸變細。具體地，多個支撐件113包括第一中間支撐件211、兩個前-後支撐件212a和212b以及側面支撐件213。將多個支撐件113構造為向柄110提供旋轉穩定性以及
穩定彎曲力矩。
[0111]
優選地，前-後支撐件212a和212b的構造根據錐形體111和第一環形外殼112之間的角度彎曲。由此確定了柄110的彎曲植入方向，其允許在插入步驟中跟隨肱骨的中間曲線，更好地適應解剖結構並因此促進手術室中的植入步驟。
[0112]
此外，由於錐形體111與第一環形外殼112之間的角度，柄110的底切20允許避免由於沿著肱骨的骨幹軸線的插入的近端過度去骨。
[0113]
在未示出的替代方案中，兩個前-後支撐件相對於柄主軸線可以是直的，以便允許以更直觀和可再現的方式與骨幹同軸線插入植入體。
[0114]
有利地，在多個支撐件113之間產生的間隙允許支撐件211、212a、212b和213的較大橫向區域暴露於骨，改善植入體彎曲和扭轉穩定性。此外，有利地，在多個支撐件113之間產生的間隙減小整個植入體的重量和體積，並且顯著減小為了植入而移除的骨量；這轉而減小填充係數(由從假體移除的骨的體積與沒有假體的骨的體積之間的比率給出)，導致較小的開刀和較小的「應力屏蔽」風險。最後，在多個支撐件113之間產生的間隙允許在翻修介入的情況下接近假體的遠端部分。
[0115]
在錐形體111處，柄110的遠端部分具有截面為圓形的大致圓錐形或截頭圓錐形構造，其為植入體提供額外的穩定性，尤其是在緊接著其中骨仍未加入第一環形外殼112中的外科手術的時段中。
[0116]
更具體地，柄110的大致圓錐形狀有助於將軸向平移轉換成圓周力，從而增加植入體的「壓配合」。
[0117]
優選地，錐形體111包括拋光的端部202。除了有利於在外科手術過程中插入柄110之外，拋光的端部202還允許避免局部骨整合，從而避免向遠端轉移負荷以及由於「應力屏蔽」而隨之發生的再吸收近側骨，以及其中否則難以進入錐形體111的遠端部分以分離任何粘附的骨而不會過度開刀的植入體修正步驟中的問題。
[0118]
最後，優選地，柄110是對稱的，以便植入右肱骨和左肱骨中。然而，在柄主軸12和第一環形外殼112的中心22之間具有橫向平均偏移21，其被構造為最多再現解剖學上存在於肱骨中的偏移。
[0119]
應當注意的是，由於柄110是與上述託120和襯墊130間隔開的模塊化部件，所以它也可以用於反向和解剖的肩假體的其它替代方案。
[0120]
此外，清楚的是，對於本領域技術人員來說，本發明的進一步的實施和修改將是可能的，以滿足偶然需要。
[0121]
因此，上述實施例應當被理解為是出於說明性和非限制性目的而提供的。