CN100418494C - 双球型人工肩关节 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双球型人工肩关节,包括:球头、球主件、球副件、A叉轴、B叉轴、连接杆,人工肩关节连接方式为:球头和连接杆构成的球头组件的球头放入球主件内的球窝中,将球副件装入球主件后,形成双球型球铰组件;销轴与A叉轴、B叉轴之间采用过盈配合;在双球型球铰组件上的球主件的小圆柱孔和球副件的小圆柱孔上,分别装上销轴与双球型球铰组件构成柱型铰链。本发明所公开的双球型人工肩关节结构上环环相扣,避免了脱位的可能性;套筒的设置大大降低了螺钉退出的概率;全面满足了肩关节活动度的要求;结构简单、手术方便、便于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于医学矫形外科人工关节技术领域。
背景技术
正常的人体肩部,在盂肱关节、肩锁关节和胸锁关节的复合作用下,可以完成人们日常生活所需要的各种运动,即上臂可以在冠状面上达到180度外展,在水平面上达到110度的屈伸范围,在矢状面上实现360度转动。
对于肩部广泛损伤、严重关节炎或因肿瘤等病变需要切除肱骨近端、肩胛盂或需要牺牲周围软组织特别是旋转袖时,肩部的稳定性和运动功能多数无法保全。由于肱骨假体不能依靠旋转袖的作用而支撑在肩胛盂或其假体上,即使三角肌功能正常,病人仍不能完成肩外展和上举动作。为此,必须使用支点人工全肩关节,其特点是肱骨侧假体与盂假体之间的关系为制约式或半制约式,以提供机械支点的方式来弥补旋转袖功能的丧失。
目前多数的人工全肩关节是球臼型的,其结构是与肩胛骨(或肱骨)相连的盂假体为过半径的半球形臼体,与肱骨(或肩胛骨)相连的球装入臼内,形成球臼型铰链。这类关节具有共同的缺点:活动度较小(冠状面和水平面的活动度一般均不能大于110度),并且在极限位置上受到较大力时球与臼之间产生磕碰,导致半脱位、脱位或假体松动。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺点,提供了一种空间尺寸较小、结构简单、手术方便、具有较大活动度、不易产生磕碰、稳定性好、不脱位的人工肩关节。
本发明的目的是通过以下技术方法来实现的:本发明公开一种双球型人工肩关节。包括:球头、球主件、A叉轴、B叉轴、连接杆,还包括:球副件。所述的球副件的外形为圆柱体和部分球体的组合,部分球体的下部被切除,球副件内部有一个半球窝,半球窝的直径略大于球头的直径,半球窝的上部开有扇形槽。所述的球主件的外形为球体、内部设有半球窝,半球窝的直径略大于球头的直径,半球窝的上部开有扇形槽,半球窝侧面加工有圆柱孔。球主件上的扇形槽、球副件上的扇形槽在球主件、球副件组合形成双球型球铰组件后共同构成了一个大的扇形槽,其扇形槽宽度小于球头直径、大于连接杆的直径。人工肩关节连接方式为:球头和连接杆构成的球头组件的球头放入球主件内的球窝中,将球副件装入球主件后,形成双球型球铰组件;销轴与A叉轴、B叉轴之间采用过盈配合;球主件一侧戳有第一小圆柱孔,球副件一侧戳有第二小圆柱孔,第一小圆柱孔、第二小圆柱孔分别装上销轴与双球型球铰组件构成柱型铰链。
本发明所公开双球型人工肩关节其优点表现在:1、结构上环环相扣,避免了脱位的可能性。2、套筒的设置大大降低了螺钉退出的概率3、全面满足了肩关节活动度的要求,4、结构简单、手术方便、便于推广应用。
附图说明
图1A为本发明双球型人工肩关节的主视图。
图1B为如图1A所示双球型人工肩关节沿A-A线的旋转剖面图。
图2A为球主件的主视图。
图2B为球主件的侧视剖面图。
图3A为球副件的主视剖面图。
图3B为球副件的侧视图。
图4A是本发明双球型人工肩关节装配后活动度示意图
图4B为双球型人工肩关节沿B-B线的旋转剖面图。
图5A为全肩人工肩关节假体示意图。
图5B为图5A中夹板沿C-C方向的剖面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
请参阅图1A、图1B,其中有球头1、球主件2、球副件3、A叉轴4、B叉轴5、套筒6、第一螺钉7、第二螺钉8、销轴9、连接杆10、扇形槽26。其中,球头1和连接杆10可以制作成一个整体形成球头组件。销轴9分别与A叉轴4、B叉轴5之间选用过盈配合后分别形成A叉轴组件和B叉轴组件。
销轴9的材料可以选用钛合金、医用不锈钢、钴基合金及陶瓷制作;球主件2和球副件3可以选用高分子聚乙烯、陶瓷、钴基合金制作,当销轴9选用陶瓷制作时,球主件2和球副件3也可以选用陶瓷制作;其他零件的材料可以选用钛合金、医用不锈钢、钴基合金。
请参阅图2A、图2B,其中有扇形槽11、球窝1 2、圆柱孔1 3、保留的部分14、球体15、第一小圆柱孔16。其中,球主件2的外形为球体15、内部设有球窝12,球窝12的直径略大于球头1的直径,球窝12的球心与外球体15的球心之间有一个偏心距e,偏心距为1-10毫米,优选为3-5毫米。球窝12的上部开有扇形槽11,球窝12侧面加工有圆柱孔13,在有圆柱孔13附近的外球面被部分切除,被保留的部分14用来阻挡球副件3装入球主件2后,两者之间发生相对转动。球主件2位于开有圆柱孔13侧面的对面加工有一第一小圆柱孔16,用来安装销轴9。
请参阅图3A、图3B,其中有半球窝17、圆柱体18、扇形槽19、部分球体20、第二小圆柱孔21、部分球体的下部22。其中,球副件3的外形为圆柱体18和部分球体20的组合,部分球体的下部22被切除。球副件3内部也有一个半球窝17,半球窝17的直径也略大于球头1的直径,半球窝17的球心与部分球体20的球心之间也有一个偏心距e,偏心距为1-10毫米,优选为3-5毫米。半球窝17的上部也开有扇形槽19。球副件3上也开有一第二小圆柱孔21,用来安装销轴9。
进一步说明本发明的连接方式参阅图1A、1B、2A、2B、3A、3B。将球头1和连接杆10构成的球头组件的球头放入球主件2内的球窝12中,将球副件3装入球主件2后,形成内部有球窝12、球窝12内装有球头1、外形为球形的双球型球铰组件。组件上由球主件2上的扇形槽11和球副件3上的扇形槽19共同构成扇形槽26,其扇形槽宽度小于球头1直径、大于连接杆10的直径,以提供连接杆活动空间并避免球头1从球窝脱位。销轴9与A叉轴4、B叉轴5之间采用过盈配合。球主件2一侧戳有第一小圆柱孔16,球副件3一侧戳有第二小圆柱孔21,第一小圆柱孔16、第二小圆柱孔21分别装上销轴9与双球型球铰组件构成柱型铰链。双球型球铰组件球窝的球心与柱型铰链的轴线之间有偏心距e,偏心距为1-10毫米,优选为3-5毫米。以便使得在不过多削弱双球型球铰组件薄弱部位强度的情况下,使扇形槽26获得较大的扇形角α见图1B;用第二螺钉8将A叉轴4和B叉轴5连接在一起,套筒6的薄壁部位被消除半边,转动套筒6使得薄壁部被保留的半边挡住第二螺钉8的退路,然后第一螺钉7将套筒6固定在A叉轴4上。
图4是本发明装配后,A叉轴4、B叉轴5相对于连接杆10在冠状面、矢状面、水平面上的活动度示意图。与人体生理需要和目前球臼型全盂肱人工关节活动度比较表如下。
冠状面 | 矢状面 | 水平面 | |
人体生理需要 | 180度 | 360度 | 110度 |
球臼型 | <110度 | 360度 | <110度 |
双球型 | >280度 | 360度 | >110度 |
请参阅图5A、图5B,其中有A叉轴4、套筒6、第一螺钉7、连接杆10、夹板22、侧压板23、双球型人工肩关节24、螺钉25。夹板22是与肩胛骨相连接的夹板,夹板22通过连接杆10与球头1连接,A叉轴4与肱骨连接。侧压板23是为了防止A叉轴4相对于肱骨内孔发生旋转的侧压板,侧压板23的上端卡在套筒6的槽中,并通过第一螺钉7将侧压板23与套筒6、A叉轴4连接在一起。夹板22、A叉轴4、侧压板23和双球型人工肩关节24一起构成一个完整的全肩人工肩关节假体。
使用时,剥离显露病变的肩胛骨及肱骨上段,凿除肩胛骨的病变部分并加以修整,将图5夹板22插入体内,使肩胛骨处于夹板22中间,调整双球型人工肩关节24的位置使之接近正常肩关节的旋转中心后,以3-5枚螺钉贯穿夹板和肩胛骨固定;按病情需要截除肱骨近段,用髓腔钻加工肱骨内孔后灌入骨水泥,将A叉轴4插入肱骨内孔内;然后安装侧压板23,侧压板23的上端通过第一螺钉7与套筒6、A叉轴4连接,螺钉25穿过侧压板23的下端、皮质骨及骨水泥紧压在A叉轴4上。假体安装完毕后,缝合肌肉完成手术。
Claims (7)
1. 一种双球型人工肩关节,至少包括:球头(1)、球主件(2)、A叉轴(4)、B叉轴(5)、连接杆(10),其特征在于:还包括:球副件(3),所述的球副件(3)的外形为圆柱体(18)和部分球体(20)的组合,部分球体(20)的下部(22)被切除,球副件(3)内部有一个半球窝(17),半球窝(17)的直径略大于球头(1)的直径,半球窝(17)的上部开有扇形槽(19),
所述的球主件(2)的外形为球体(15)、内部设有球窝(12),球窝(12)的直径略大于球头(1)的直径,球窝(12)的上部开有扇形槽(11),球窝(12)侧面加工有圆柱孔(13),球主件(2)上的扇形槽(11)和球副件(3)上的扇形槽(19)共同构成扇形槽(26),其底部宽度小于球头(1)直径、大于连接杆(10)的直径,
人工肩关节连接方式为:球头(1)和连接杆(10)构成的球头组件的球头(1)放入球主件(2)内的球窝(12)中,将球副件(3)装入球主件(2)后,形成双球型球铰组件;销轴(9)与A叉轴(4)、B叉轴(5)之间配合,球主件(2)一侧戳有第一小圆柱孔(16),球副件(3)一侧戳有第二小圆柱孔(21),第一小圆柱孔(16)、第二小圆柱孔(21)分别装上销轴(9)与双球型球铰组件构成柱型铰链。
2. 根据权利要求1所述的双球型人工肩关节,其特征在于:双球型人工肩关节还包括:套筒(6)、第一螺钉(7)、第二螺钉(8),其中:第二螺钉(8)将A叉轴(4)和B叉轴(5)连接在一起,套筒(6)的薄壁部位被消除半边,转动套筒(6)使得薄壁部被保留的半边挡住第二螺钉(8)的退路,然后第一螺钉(7)将套筒(6)固定在A叉轴(4)上。
3. 根据权利要求1所述的双球型人工肩关节,其特征在于:双球型球铰组件球窝(12)的球心与柱型铰链的轴线之间有偏心距,偏心距为1-10毫米。
4. 根据权利要求3所述的双球型人工肩关节,其特征在于:双球型球铰组件球窝(12)的球心与柱型铰链的轴线之间偏心距为3-5毫米。
5. 根据权利要求1所述的双球型人工肩关节,其特征在于:所述的销轴(9)与A叉轴(4)、B叉轴(5)之间采用过盈配合。
6. 根据权利要求1所述的双球型人工肩关节,其特征在于:所述的销轴(9)的材料选用钛合金、医用不锈钢、钴基合金及陶瓷中的一种制作;球主件(2)和球副件(3)选用高分子聚乙烯、陶瓷、钴基合金制作。
7. 根据权利要求1所述的双球型人工肩关节,其特征在于:夹板(22)通过连接杆(10)与球头(1)连接,侧压板(23)的上端卡在套筒(6)的槽中,并通过螺钉(7)将侧压板(23)与套筒(6)、A叉轴(4)连接在一起。
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