CN100551341C - 三维肩关节假体 - Google Patents

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Abstract

一种新型三维肩关节假体，由球冠体1、柄3、倾角件(条形楔块4和扇形块6)、扭转件(圆形板2和柱形块5)组成。本发明实现了肩关节假体的三维设计，依据齿形啮合，通过倾角件实现了关节面倾斜角115°到140°的调节，通过扭转件实现了前后扭转角-20°到+20°的调节，通过球冠体1的偏心设计满足了肱骨头的偏心距要求，三种偏心距分别为2.5mm、3.5mm和4.0mm；倾角件和扭转件的可拆卸装置的设计保证了假体参数的可重复调节。柄的杆9部分横截面采用梅花状设计，防止柄在骨髓腔内旋转。本发明特点在于假体参数有较大的调节范围，并具有可重复调节性。本发明结构简单、可靠稳固，操作方便，便于推广使用。

Description

三维肩关节假体
技术领域
本发明涉及的是一种人工肩关节假体，特别是肩关节参数可进行三维调节的人工肩关节假体。
背景技术
通常情况下，人工肩关节假体用于肩关节过度使用或受伤出现磨损和关节炎，关节出现疼痛、僵硬，使得关节活动受限，且热疗、休息、锻炼、药物治疗不能减轻疼痛，尤其是肱骨头粉碎性骨折的全肩关节或半肩关节置换。全肩关节置换即是用假体肱骨侧替换受损肱骨头部分，用高分子聚合物衬垫假体取代损伤盂骨部分。半肩关节置换指在肱骨侧严重粉碎骨折，盂骨完好的情况下，仅进行肱骨侧的置换，切除病患肱骨头，植入金属肱骨头假体，此肱骨假体需与患者自身的盂骨相配合。
目前应用最多的肩关节假体是由德国Peter Habermeyer发明的Univers3-D肩关节假体，利用销钉敲入膨胀实现定位，这种定位方式的缺点在于，一旦销钉敲入，如果首次调整肱骨头位置与患者自身肱骨头位置有差异，则无法重新调整假体参数，导致假体报废，这种肩关节假体的肱骨近端关节面倾斜角范围为125°到140°，肱骨解体关节面前后扭转角范围为+15°到-15°，限制了某些患者的肱骨解剖参数需要，若进行肩关节置换手术，增大了术后并发症的发生率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种针对假体参数可进行三维调节的新型肩关节假体结构设计，克服Univers 3-D肱骨近端关节面角度在手术过程中经一次固定后的不可重调性，而且实现肱骨近端关节面倾角及扭转角的更大范围调节，很好地满足了患者肱骨解剖参数个体差异性的要求。
本发明的设计的肩关节假体，包括：球冠体1、圆形板2、扇形块6、柱形块5、条形契块4、柄3，圆形板2上的直圆柱面20与扇形块6的开放直圆柱而27相配合，圆形板2上方带有的方形通孔21，方形通孔21的长、宽比柱形块5的长、宽尺寸稍大，圆形板2上的圆柱台22与球冠体1上的偏心圆柱不通孔29为圆柱副过盈配合，扇形块6设有外齿形凸台23与柄3上的内齿形通孔7相配合，扇形块6上一端开口的开放内齿形25与圆形板2上的外齿形柱19相配合，扇形块6上的非直方体槽26与柱形块5的外表面相配合，扇形块6的外圆弧面28与柄3上的光滑圆弧过渡区域11相配合，柱形块5的半圆柱段15和平面段14与扇形块6的非直方体槽26相配合，且柱形块5的半圆柱段15和平面段14与扇形块6的非直圆柱内腔26的配合为过盈配合，条形契块4的条形凸台17与扇形块6上的条形凹槽24为过盈配合，柄3的杆9横截面为梅花状，柄3上部分与杆9过渡的区域为方形区8，柄3上半部分带有内齿形通孔7，内部为光滑圆弧过渡区域11，光滑圆弧过渡区域11的中央位置有内凹陷圆柱腔12，方便柄3敲入骨髓腔，扇形块6嵌于柄3内，靠齿形对应齿啮合对齿形周向卡紧，条形契块4与扇形块6带有条形凹槽24的侧面过盈配合对扇形块6齿形轴向卡紧，圆形板2位于扇形块之上，靠齿形对应齿啮合对齿形周向卡紧，柱形块5嵌入扇形块6的非直方体槽26内过盈配合对圆形板齿形轴向固定，球冠体1在圆形板2上方，靠球冠体1的偏心圆柱不通孔29与圆形板2上的圆柱台22过盈配合固定。
本发明的设计利用了齿形未啮合时周向可任意转动及齿形啮合后周向固定的稳定性，以及可拆卸的齿轮轴向运动固定件，实现了假体参数的三维可重复调节。“倾角件”表示带有调节倾角装置的部件及固定部件，调节装置本身为一个带一端开口的通槽件，其两边带有可拆卸槽，“倾角件”与植入肱骨骨髓腔的柄部相联接；“扭转件”表示与球冠体相配合且带有调节扭转角装置的部件以及固定部件，调节装置本身为一个带孔件，固定件带有拆卸螺纹孔，而球冠体为一个带偏心圆柱腔的球冠体，“扭转件”和球冠体联接一体与盂骨形状相配合。
柄的头部是一个带有内齿形通孔的部件，齿的存在起到倾角件周向定位的作用，柄的头部内侧为一个光滑圆弧过渡区域，使得倾角件可沿着柄头部的弧面转动调节角度。柄的杆部横截面为梅花状且有锥度，防止柄在肱骨骨髓腔内旋转。
倾角件，包括带有外齿形凸台的扇形块和用于固定的条形契块，扇形块还设有开放内齿形，其为一个一端开口的通槽部件，外齿形凸台部分与柄的内齿形通孔相匹配，调节倾角完成后使得齿形啮合，目的在于限制扇形块绕周向的转动，条形契块利用自身的条形凸台与扇形块上相应的条形凹槽相配合，使得扇形块沿着轴向的运动被限制，再次，条形契块左右两边带有双拆卸槽，如果手术过程中发现所调整角度与患者肱骨参数有差异时，通过拆卸条形契块，可进行角度的重新调整，满足了调整个体肱骨倾斜角参数的要求，更好地保证了肩关节置换手术的顺利进行。
扭转件包括带有外齿形柱的圆形板和用于定位的柱形块，圆形板上有方形通孔，以便固定件的进入，外齿形柱与扇形块上的开放内齿形相配合，扭转角调节合适后齿形啮合实现固定，限制了外齿形柱沿着周向的转动，柱形块穿过圆形板进入扇形块的非直方体槽内，限制外齿形柱轴向的运动。扇形块上所开的槽为半通型，即一端开口，另外一端封闭，固定块嵌入的非直方体槽底端为半圆柱形，其直径与外齿形柱的半径相同，上半部分为一个长方体形。圆形板的外凸部分一段为齿形周面，剩余部分为光滑圆柱面，此周面排列的目的在于限制圆形板继续沿着槽的开口方向滑动。柱形块带有拆卸螺纹孔，作用与条形契块双拆卸槽的作用一样，为手术过程中的角度再调整提供了便利，满足了扭转角的有效调节，柱形块与扇形块非直方体槽的部分为过盈配合。扭转件的上端设有一个与球冠体的偏心圆柱不通孔相匹配的圆柱台，圆柱副配合为过盈配合。
为满足个体肱骨不同偏心距的需要，设计了三种偏心距供选择，根据圆柱体的偏心位置不同，偏心距离分为别为2.5mm、3.5mm和4.0mm。旋转球冠体满足个体需要后敲击球冠体，使得球冠体与扭转件相配合，两者之间的配合为过盈配合。
本发明利用齿形未啮合周向的可转动性和啮合后的周向稳定性实现三维调节与周向固定，齿形固定及固定件定位取代了Peter Habermeyer发明的Univers3-D肩关节假体销钉敲入的膨胀定位，定位稳固可靠，并且通过两对齿形的转动，增大了肱骨近端关节面倾斜角和肱骨近端前后扭转角的调节范围，使假体具有更好的个体适应性。且手术过程中经固定后若发现倾斜角或扭转角与个体肱骨参数不符，则可以重新调节定位，使其更接近于患者自身的肱骨个体参数，达到个体要求，再固定，整个假体稳定，各个部件之间不会发生移动。实现了肱骨近端关节面倾斜角从115°到140°的调节，肱骨近端前后扭转角从-20°到+20°的调节，增大了肱骨假体的参数调节范围，更好的满足了个体解剖参数的差异性。
附图说明
图1是本发明的假体主视图；
图2是本发明的假体主视图的分解图；
图3是本发明的假体侧视图的分解图；
图4是本发明的扭转件示意图；
图5是本发明的倾角件示意图；
图6是本发明的假体柄的示意图；
图7是本发明的假体柄局部放大视图；
图8是本发明的假体柄的俯视图；
图9是本发明的假体柄侧视图；
图10是本发明的扭转件中的固定件柱形块的正面示意图；
图11是本发明的扭转件中的固定件柱形块的仰视示意图；
图12是本发明的条形契块的正面示意图；
图13是本发明的条形契块的侧面示意图；
图14是本发明的扭转件的圆形板的正面示意图；
图15是本发明的扭转件的圆形板的仰视示意图；
图16是本发明的倾角件的扇形块的俯视图；
图17是本发明的倾角件的扇形块的正视图；
图18是本发明的倾角件的扇形块的A-A方向的剖视图；
图19是本发明的倾角件的扇形块的B-B方向的剖面图；
图20是本发明的肱骨头球冠体的示意图；
图21是本发明的肱骨头球冠体的仰视示意图；
图22是本发明的肱骨头球冠体的仰视图。
附图标注中，1为球冠体，2为圆形板，3为柄，4为条形契块，5为柱形块，6为扇形块，7为内齿形通孔，8为方形区，9为杆，10为杆部末端，11为光滑圆弧过渡区域，12为内凹陷圆柱腔，13为脊，14为平面段，15为弧面段，16为螺纹孔，17为条形凸台，18为工艺槽，19为齿，20为直圆柱面，21为方形通孔，22为圆柱台，23为外齿形凸台，24为条形凹槽，25为开放内齿形，26为非直方体槽，27为开放直圆柱面，28为外圆弧面，29为偏心圆柱不通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述如下：
本发明由球冠体1、柄3、倾角件(条形契块4和扇形块6)、扭转件(圆形板2和柱形块5)组成，其操作过程具体如下：去掉患者肱骨头，在患者肱骨内钻一个与柄3的杆9部分形状对应的腔体，植入肩关节的柄3，放入扇形块6，让扇形块6沿着柄3头部的光滑圆弧过渡区域转动，调节合适的肱骨近端关节面倾角，调节合适后向内齿形通孔方向推扇形块6，使得扇形块6上的外齿形凸台23完全进入柄3的内齿形通孔7内，将条形契块4沿着扇形块6的条形凹槽24敲入，圆形板2的外齿形柱19进入扇形块6上的一端开口通槽内，在槽内转动，调整肱骨近端关节面扭转角，调整合适后，向扇形块6的开口方向推入圆形板2，使得圆形板2的外齿形柱19进入开放内齿形25内，直至不可以继续推入，将柱形块5从圆形板2上的方形通孔21处敲入到扇形块的非直方体槽26处，球冠体1的偏心圆柱不通孔29在圆形板2的圆柱台22之上旋转，调整到合适的偏心位置，敲击球冠体1，使得球冠体1的偏心圆柱不通孔29与圆形板2的圆柱台22配合。

Claims (1)

1、一种三维肩关节假体，包括：球冠体(1)、圆形板(2)、扇形块(6)、柱形块(5)、条形契块(4)、柄(3)，其特征在于圆形板(2)上的直圆柱面(20)与扇形块(6)的开放直圆柱面(27)相配合，圆形板(2)上方带有方形通孔(21)，方形通孔(21)的长、宽分别比柱形块(5)的长、宽尺寸稍大，圆形板(2)上的圆柱台(22)与球冠体(1)上的偏心圆柱不通孔(29)为圆柱副过盈配合，扇形块(6)设有外齿形凸台(23)与柄(3)上的内齿形通孔(7)相配合，扇形块(6)上一端开口的开放内齿形(25)与圆形板(2)上的外齿形柱(19)相配合，扇形块(6)上的非直方体槽(26)与柱形块(5)的外表面相配合，扇形块(6)的外圆弧面(28)与柄(3)上的光滑圆弧过渡区域(11)相配合，柱形块(5)的半圆柱段(15)和平面段(14)与扇形块(6)的非直方体槽(26)相配合，且柱形块(5)的半圆柱段(15)和平面段(14)与扇形块(6)的非直方体槽(26)的配合为过盈配合，条形契块(4)的条形凸台(17)与扇形块(6)上的条形凹槽(24)为过盈配合，柄(3)的杆(9)横截面为梅花状，柄(3)上部分与杆(9)过渡的区域为方形区(8)，柄(3)上半部分带有内齿形通孔(7)，内部为光滑圆弧过渡区域(11)，光滑圆弧过渡区域(11)的中央位置有内凹陷圆柱腔(12)，方便柄(3)敲入骨髓腔，扇形块(6)嵌于柄(3)内，靠齿形对应齿啮合对齿形周向卡紧，条形契块(4)与扇形块(6)带有条形凹槽(24)的侧面过盈配合对扇形块(6)齿形轴向卡紧，圆形板(2)位于扇形块之上，靠齿形对应齿啮合对齿形周向卡紧，柱形块(5)嵌入扇形块(6)的非直方体槽(26)内过盈配合对圆形板齿形轴向固定，球冠体(1)在圆形板(2)上方，靠球冠体(1)的偏心圆柱不通孔(29)与圆形板(2)上的圆柱台(22)过盈配合固定。
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