CN109561969B - 肘部置换装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于全肘关节置换术的装置及其多种方法，所述装置及多种方法利用位于所述尺骨柄(110)及/或肱骨柄(101)的主体上的一连接，使得一外科医生在手术中可以选择一联结或非联结的限制性。附加的模块化也使得所述外科医生可以选择如本文所述的一骨水泥柄或非骨水泥柄。所述模块化及可调整性提供了许多优点。

Description

肘部置换装置及方法
技术领域
本发明涉及多个假体关节(prosthetic joints)，更具体地说，涉及一种具有一关节表面的一肘部植入系统，所述关节表面被设计成当所述关节经历内翻/外翻的旋转时，向外逐渐地移动多个组件之间的一接触点，并且还包括一模块化结构，所述模块化结构使得外科医生可以根据具体的应用及/或观察来选择多个不同的组件。
背景技术
迄今为止，关节成形术(Joint arthroplasty)是用于缓解患有关节炎及其他多种破坏性关节问题的患者的疼痛及恢复功能的一种最成功的治疗方法。髋关节(Hip)及膝关节的置换是很常见的，每年在美国进行的髋关节及膝关节的置换手术超过50万次。所述髋关节及膝关节的置换术的普及程度已经通过这些类型的关节置换术的功效及耐久性来确定。例如，在澳大利亚国家登记处的报告中，初次全膝关节置换术在第7年时的累积翻修率(cumulative revisionrates)仅为4％，而在瑞典国家登记处的报告中，髋关节置换术在第10年时的生存率超过93％。对于全肘关节置换术来说，手术的结果不佳，在挪威关节成形术登记处的报告中，分别在第5年及第10年随访时，失败率分别为8％及15％。
全肘关节置换术的两个主要临床适应症是类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis)及创伤后关节炎(posttraumatic arthritis)。用于治疗这些关节炎的多个事件的两种主要肘关节置换术的类型是受限制的及不受限制的多种设计，也分别称为联结及解除联结。由于所述多个肱骨及多个尺骨组件通常通过一铰链来机械地彼此连接，因此联结的多种肘关节置换术具有内在的稳定性。存在一些松弛以允许一小程度的内翻/外翻及内部/外部的旋转运动。然而，未联结的肘关节置换术中的所述多个肱骨及多个尺骨组件没有机械性连接。对于这些植入物，内翻/外翻的程度及内部/外部的旋转运动主要取决于韧带及肌肉的完整性的质量。
在过去，已经在所述肱骨及所述尺骨组件的所述多个固定表面上引入了一未联结的肘部，其具有一多孔涂层(porous coating)。然而，一项研究显示，在所述测试组中有32个肘关节置换成形术(32个非骨水泥肱骨组件、4个非骨水泥尺骨组件)，在平均3年的随访后，只有一个患者在所述肱骨组件周围显示一射线可透过的线。所述多个尺骨组件周围没有显示多个射线可透过的线(radiolucent line)。
目前，存在几种肘关节置换装置。所述Coonrad-Morrey全肘关节置换术(TEA)系统采用多种相关的组件，包括在所述多个肱骨组件(humeralcomponents)及尺骨组件(ulnarcomponents)上的聚乙烯衬套，其中，一金属轴穿过所述多个肱骨及尺骨组件，并且一起使用所述肱骨组件上的一前凸缘及骨移植物以增加扭转的及在体内的前后稳定性。所述多个肱骨及尺骨组件以骨水泥来粘合定位。所述铰链允许±3.5°的内翻/外翻运动，其目的是在于达到最大角度之前将负荷转移到所述多个软组织。
最近的研究评估了Coonrad-Morrey的多个TEA的成功研究，特别是一项研究评估了67个Coonrad-Morrey TEA。其中37个案例为原发性关节成形术，其5年生存率为72％。其余的30个案例为翻修关节成形术，其5年生存率为64％。在其他研究报导中，10年生存率为51％及15年生存率为24％。多个临床结果仅在活动力较低的患者(例如：类风湿性关节炎的患者)中与髋关节及膝关节置换术相匹配。对于这种类型的群体，植入生存率在5到10年内约为90％。
与Coonrad-Morrey TEA相关的与一植入物相关的失败模式是所述聚乙烯衬套的磨损及变形，当所述衬套与轴之间的限制性减小时，导致所述关节的功能降低，并且骨溶解(osteolysis)继发于大量聚乙烯磨损的颗粒的释放。在多个研究报告中，在不到五年的时间内，六名患者中有三名患者出现衬套磨损的影像学证据，并且需要所述多名患者进行翻修手术(revision surgery)。同样地，另一项研究报告指出，10位患者的所述衬套的磨损是导致失败的原因，所有患者均需在手术后的平均5年内进行翻修手术。一项研究显示，1％的患者需要在其TEA后平均8年内进行一隔离衬套交换的翻修手术。在另一项研究中，检查了从14名患者的16个肘部中所取出的组件，发现所述肱骨及所述尺骨聚乙烯衬套的损伤几乎是普遍的不对称变薄及椭圆状塑性变形的状况。在大多数案例中，在所述尺骨组件的所述固定柄上观察到的金属磨损与所述植入物与骨水泥的界面处的松动一致，这样的情形强调了在多个TEA中的无菌性松动的所述额外的问题。
Biomet公司的所述Discovery Elbow系统是一种联结的骨水泥全肘关节置换术(cemented total elbow replacement)。所述铰链具有一沙漏形状，以最大化所述肱骨及所述尺骨组件之间的关节表面的接触。最小的骨切除术保持了所述肱骨上髁(humeralepicondyles)的所述完整性。所述装置保留了所述尺侧副韧带。
来自Tornier公司的Latitude全肘部假体是一种模块化的骨水泥全肘关节置换术。这个装置设计用于恢复所述肘关节的所述正常运动，创建一模块化线轴，以允许所述外科医生调整所述关节轴的所述中心、后部及前部的偏移。一第二关节组件可以附着于所述尺骨组件以从未联结转换为联结。所述设备还具有一可选的径向组件。使用Latitude全肘部假体的多个限制包括在植入所述多个组件时，需要对所述远端肱骨进行完全解剖，并且使用多个夹具来定位可能不存在于一类风湿性关节炎患者中的所述自然关节轴以及受限的肱三头肌分裂疗法，以进入所述尺骨管，并且使用多个骨水泥组件(cementedcomponents)。
然而，这些装置都不允许在手术中调节软组织的张力。对于未联结的状态来说，多个传统装置不对内翻/外翻运动提供机械性限制性(mechanical constraint)。因此，期望能够产生具有一关节表面的一肘部置换术，所述关节表面设计成随着更多的内翻/外翻运动开始向外逐渐移动的所述接触点，从而增加所述关节处的所述恢复力矩。并且还希望能够提供用于全肘关节置换术的多个装置及多个方法，其允许外科医生在手术中选择一联结或一不联结的限制性、调整骨水泥或非骨水泥的固定以及调节所述关节的软组织的张力。
因此需要改进多个肘关节置换装置及方法，其克服了本领域中的至少一个缺点。在参考附图及随后的实施例的描述以及阅读本发明的其余部分之后，传统的解决方案及技术的各种限制及缺点对于本领域的技术人员来说，将变得显而易见，但是应当理解，所述相关技术的部分无意将所描述的主题作为现有技术。
发明内容
根据本发明，提供了用于全肘关节置换术的多个装置及多个方法，其允许一外科医生利用位于所述尺骨及/或肱骨柄(humeral stem)的所述本体上的一连接来在手术中选择联结或未联结的限制性。附加的模块化还允许所述外科医生选择如本文所述的一骨水泥柄或一非骨水泥柄。所述模块化及可调节性提供了许多优点。
在一个实施例中，一肘部假体包括具有一远端及一近端的一肱骨柄组件(humeralstem component)。所述假体还包括具有一远端及一近端的一肱骨髁(髁的)组件，所述肱骨髁组件的所述近端适于可附接地接合所述肱骨柄组件的所述远端。所述肱骨髁组件(humeral condyle component)的所述远端包括多个向远侧延伸的部分。
提供了一尺骨柄组件并且具有一远端及一近端。所述尺骨杆组件从所述近端到所述远端逐渐变细。所述尺骨轴承组件适于可附接地接合所述尺骨杆组件的所述近端及所述肱骨髁组件的所述多个向远侧延伸的部分。
在另一个实施例中，一肘部假体包括一肱骨柄组件及与所述肱骨柄组件相关联的一肱骨髁组件。所述肱骨髁组件具有多个向远侧延伸的部分，其限定了多个髁部轴承表面(condyle bearing surfaces)。所述假体还包括一尺骨柄组件及与所述尺骨柄组件相关联的一尺骨轴承组件。所述尺骨轴承组件具有多个轴承表面，所述多个轴承表面接收并接合所述肱骨髁组件的所述多个向远侧延伸部分。每个所述髁部轴承表面及所述尺骨轴承组件的所述多个轴承表面在一冠状平面(coronal plane)中具有一横截面，所述横截面具有至少两个不同的半径，使得所述肱骨髁组件在相对于所述尺骨轴承组件的内翻或外翻旋转，导致所述髁部轴承表面与所述尺骨轴承组件的所述多个轴承表面之间的一接触点向外(横向)移动。
在另一个实施例中，一肘部假体包括一肱骨植入物(humeral implant)，所述肱骨植入物具有一柄及设置在所述柄的一端的一肱骨髁。所述肱骨髁包括多个向远侧延伸的部分。所述假体还包括具有一远端及一近端的一尺骨柄组件。所述尺骨柄组件从所述近端到所述远端逐渐变细。一尺骨轴承组件是相对于所述尺骨柄组件的一单独的组件，所述尺骨轴承组件是可拆卸地耦接到所述尺骨柄组件的所述近端及所述肱骨髁的所述多个向远端延伸的部分。所述尺骨植入物的这种模块化使得一普通的尺骨柄能够与一尺骨轴承组件一起使用，所述尺骨轴承组件是一联结型或一非联结型。
从所述多个附图及本发明的某些实施例的描述中，本文的这些内容及其他的方面、特征及优点将是显而易见的。在本说明书中且构成其一部分的所述多个附图示出了本发明的主题的多个实施例，并且所述多个附图与所述说明书一起用于解释本发明的多个原理。
在任何可能的情况下，可以单独地应用本发明中所描述的各个方面及特征。在多个单独的方面中，例如：在所述多个从属权利要求中描述的多个方面及多个特征，可以成为分案专利申请的主题。
值得注意的是，在专利申请过程中发现的任何已知的事物都被理解为不是要求保护并且是一免责声明的主题。
图示说明
在以下附图中描绘了所述本发明的一些示例性实施例，其中：
图1提供了根据所述公开的主题的一些实施例的一说明性的模块化、未联结的肘关节置换装置的一透视图；
图2提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化、联结的肘关节置换装置的一透视图；
图3A提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性非模块化、非骨水泥肱骨组件的一透视图；
图3B提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一非模块化、骨水泥肱骨组件的一透视图；
图3C提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的具有侧向凹陷的一非骨水泥肱骨组件的一透视图；
图4提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一非骨水泥肱骨衬套的多个透视图；
图5提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化、肱骨髁组件的一透视图；
图6提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一替代的非骨水泥、模块化肱骨柄的设计的一透视图；
图7提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的处于一联结状态的一可接合、可调节的尺骨组件的透视图；
图8提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一替代的、非骨水泥尺骨柄的设计的一透视图；
图9提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的处于未联结状态的一可接合、可调节的尺骨组件的一透视图；
图10提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一尺骨柄及未联结的尺骨轴承的一透视图；
图11提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一尺骨柄、联结的尺骨轴承及联结的尺骨轴承壳体的一透视图；
图12示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例的所述多个肱骨髁与多个尺骨轴承表面之间的关节几何形状的多个差异；
图13示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例在施加外力矩时，在关节处的一接触点的移位；
图14A示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例的所述多个肱骨髁的关节几何形状的多个差异；
图14B示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例的所述多个尺骨轴承表面的关节几何形状的多个差异；
图14C示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例的所述多个肱骨组件与所述多个尺骨组件之间的所述关节；
图15提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一衬套孔盖及多个衬套的多个透视图；
图16提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一肱骨衬套及轴的一剖视图；
图17提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的内翻/外翻状态的一肘关节的一剖视图；
图18提供了多个剖视图，所述多个剖视图示出了根据所述公开的专利主题的一些实施例的图15中的所述衬套孔盖及多个衬套的接合；
图19提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一径向头部组件的一透视图；
图20提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化肘关节置换装置的一透视图；
图21提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一肱骨髁体的一透视图；
图22提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化肘关节置换装置的一透视图；
图23提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化、联结肘关节置换装置的一透视图；
图24提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化肘关节置换装置的一横向截面图；
图25提供了图24的一放大视图；
图26提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一肱骨髁体的一俯视图；
图27提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一肱骨髁体的一透视图；
图28提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一肱骨柄的一俯视图；
图29提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一尺骨体的一透视图；
图30提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一尺骨柄的一透视图；
图31提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一模块化肘关节置换装置的一尺骨柄的一俯视图；
图32提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例的一说明性模块化肘关节置换装置的一横向截面图；以及
图33提供了根据所述公开的专利主题的一些实施例中，可以通过一模块化肘关节置换装置所获得的一说明性线轴的解剖假体系统的一透视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各种实施例，其中一个或多个例子在所述多个附图中示出。在以下所述多个附图的描述中，相同的附图标记表示相同的组件。通常，仅描述关于各个实施例之间的差异。每个实施例是利用解释本发明的方式所提供的，并不意味着对本发明的限制。例如，作为一个实施例的一部分，其中示出的或描述的特征可以在其他实施例上使用或与其他实施例结合使用，以产生另一个实施例。本发明旨在包括这些修改及变化。
如本文所述的用于全肘关节置换术的装置及方法，使得一外科医生通过利用位于所述尺骨及/或肱骨柄的所述主体上的一连接而在手术中选择联结或未联结的限制性。所述肘部系统可以是一联结型或一未联结型，因为一肱骨组件可以联结到一尺骨组件，或者它们可以是未联结的并且未附接的。附加的模块化还使得所述外科医生选择如本文所述的一骨水泥柄或一非骨水泥柄。
根据本发明的一些实施例中，一模块化全肘关节置换术分别以其未联结及联结的形式显示于图1及图2中。
非模块化、非骨水泥肱骨组件的配置：
在所公开的专利主题的一些实施例中，所述肱骨组件19a可以是非模块化的并且是非骨水泥的，如图3A所示。在这个几何形状中，所述近端柄1a是一弯曲的圆柱体。所述柄1a的所述近端具有一子弹形的尖端1b，以改善所述骨骼上负荷的分布情形。所述肱骨组件19a的所述中间部分的几何形状1c是向前弯曲的，以大致上遵循所述肱骨的正常解剖结构。所述中间部分的几何形状1c具有与鹰嘴窝相互作用的一后凹面1d以及形成一V字形横截面的一前凸面1e，并且在内侧/外侧逐渐变细以尽可能地向远侧传递负荷到所述肱骨。所述中间部分1c的所述的外表面可以涂覆具有等离子喷涂，或者可以包括由添加制造提供的多孔金属及可能的羟基磷灰石，以促使无骨水泥固定到骨骼处。所述肱骨组件19a的所述远端具有两个延伸体(内侧18M及外侧18L髁部)，它们相隔的距离为β，如图3B所示。在大多数的情况下，18M的宽度(WMh)大于18L(WLh)(图14A)，因此改善了所述内侧的负荷传递。所述内侧18M及外侧18L髁部具有多个凸面21M，L，其接触相应的凹形未联结的尺骨轴承5a及联结的尺骨轴承5b。所述接触是不一致的。所述多个髁部18M，L各自具有一圆柱形孔17，其共享一轴线12(所述植入关节的轴线)，其可以或可以不垂直于所述肱骨组件19a的所述近端的长轴线。
所述多个孔17容纳压合的多个肱骨衬套3b、3c或多个衬套孔盖3a。肱骨组件19可具有一内建的外偏角α，如图3B所示。所述肱骨组件19可在所述内侧及外侧上具有多个缝合孔16(图3A及图3C)，所述多个缝合孔16用于软组织/骨骼的附接。在与髁部18L相邻的中间部分的几何形状1C的所述后外侧面上，可以存在一凹部27以容纳例如：由一撕脱性骨折引起的任何侧向骨碎片。当与穿过多个缝合孔16的多个缝合线一起结合使用时，所述凹槽27将保护所述多个碎片的固定免于受到多个剪切负载的影响。应当理解，多个缝合孔16周围的等离子涂层或多孔涂层、凹槽27及中间部分的几何形状1c是如图3C中的多个阴影区域所示，将促进骨骼向内生长。
非模块化、骨水泥肱骨组件的配置：
在所述公开的专利主题的一些实施例中，如图3B所示，所述肱骨组件19b可以粘合到骨骼中。组件19b的所述远端的所述形状可以与组件19a相同。所述肱骨组件19b的所述黏合区域的所述形状可以类似于图3A中所示的多个实施例，但是可以减小尺寸以为黏合创造空间(例如：厚度约为1毫米至2毫米的骨水泥覆盖层)，具有一矩形或三角形的用于旋转稳定性的横截面，并且在相应的多个角上具有半径20以减小所述骨水泥中的应力。所述胶合组件上没有多孔涂层。
肱骨套管：
在所公开的专利主题的一些实施例中，所述肱骨组件19a的所述中间部分的几何形状1c可以用一肱骨套管13代替，如图4所示。所述套管具有与所述主体10配合的一内部几何形状14。所述套管13的所述外表面15可以涂覆具有等离子涂层，或者可以包括由添加制造所提供的多孔金属及可能的羟基磷灰石，以促使将无骨水泥固定到骨骼处。所述套管13的所述横向外横截面具有与鹰嘴窝相互作用的后凹部13a及产生一V字形以改善植入物与骨骼接触的一前凸部13b，并且在内侧/外侧逐渐变细以尽可能地向远侧传递负荷到所述肱骨。所述肘部置换系统可以包括多个不同几何形状的肱骨套管，使得所述外科医生可以选择最适合用于所述患者的髓内解剖结构的所述套管。套管13可具有多个缝合孔16，使得所述外科医生将多个缝合线穿过所述植入物以将软组织附接到所述植入物处，从而提供额外的关节稳定性。套管13可与模块化或非模块化的肱骨组件一起使用。
模块化肱骨组件的配置：
根据所述公开的专利主题的一些实施例，在图4中示出了用于一非骨水泥及一骨水泥肱骨组件的设计的一替代实施例。所述肱骨髁组件2与所述肱骨柄1的肱骨延伸体11配合，从而在联结及未联结的肘部系统中建立模块化。如图5所示，所述组件2a的所述远端具有与肱骨组件19b的所述远端相同的一几何形状。所述未联结的肘部系统也可以使用与所述组件2a相同的一肱骨髁组件2b，其不同之处在于所述肱骨髁组件2b不具有所述多个圆柱形孔17。组件2可具有一内建的外偏角α。
所述肱骨髁组件2可在内侧及外侧具有多个缝合孔16(图3C)，用于软组织/骨骼的附接。在与髁18L相邻的组件2的所述后外侧面上，可以具有一凹槽27以容纳任何外侧骨碎片。应当理解，如图3C中的多个阴影区域所示，在多个缝合孔16、凹槽27及组件2周围的等离子喷涂或多孔涂层将促使骨骼向内生长。
如果所述外科医生想要调整所述外偏角、所述限制性及/或所述髁的多个几何形状，则所述肘部置换系统可具有各种几何形状的肱骨髁组件2。如图6所示，所述肱骨柄1可以是非骨水泥的，其具有一弯曲的圆柱形近端柄1a、子弹型的尖端1b、一中间部分的几何形状1c，所述中间部分的几何形状1c是通过添加制造所制成的等离子喷涂的涂层或多孔金属，以及一远端延伸体11用于与所述髁组件2接合。类似地，所述中间部分的几何形状1c可以用肱骨套管13代替，如图4所示。所述肱骨柄1也可以用一矩形或一三角形横截面的形状粘合以获得旋转的稳定性，并且在各个角上具有半径以减少所述骨水泥中的应力。另外，在延伸体11处的所述模块化允许进行修正，而不需要从所述骨管中移除一固定良好的肱骨柄1，例如：所述多个髁表面的磨损或损坏的情况。
因此，所述多个肱骨植入物组件的所述模块化允许一外科医生将一个肱骨柄与一个肱骨髁部互换及匹配。基于此特征，一医院可以主要储存一个肱骨柄的模型及一更广泛的多个肱骨髁部的模型，反之亦然。这样的方式利用能够储存较少的组件及提供更大的多功能性以及允许较少的组件可能被使用的特性，以达到更多的节省，因为一植入的柄保持在原本的位置，因而仅需要更换所述轴承组件。
可调节接合的尺骨组件的配置：
如图7及图8所示，一非骨水泥、可调节接合的尺骨柄4具一有远端柄4b，其形状为圆锥形并且终止于一子弹形尖端4c以改善所述骨骼上的负荷的分布。所述中间部分的主体4a具有一内侧/外侧及前/后及近端/远端的楔形，并且在横截面4d中大致呈五边形，其中所述顶点与所述冠突过程相互作用以提供旋转稳定性。所述近端主体具有一大的平坦后表面4e，以抵抗围绕所述柄的轴线的多个附加旋转力矩。所述尺骨柄4的所述近端主体29具有一滑动捕获机构28，其与一未联结的尺骨轴承5a(图1)或一联结的尺骨轴承壳体7(图2)相互作用，所述联结的尺骨轴承壳体7是从大致内侧及/或外侧处插设，因而建立可调节的接合。
所述捕获机构28允许选择适当尺寸的组件、翻修多个磨损的组件及/或根据需求以促进多个未联结组件及联结组件之间的转换。在如图9所示的所述未联结的状态下，捕获机构28与未联结的尺骨轴承5a上的卡合特征33(图10)相互作用。在所述联结状态下，捕获机构28与联结的尺骨轴承壳体7上的卡合特征39相互作用(图11)。
如本文所用，所述术语尺骨轴承组件至少包括一尺骨轴承，所述尺骨轴承配置成接收并且卡合所述肱骨踝组件的所述多个远侧延伸部分(髁)。如本文所述，所述尺骨轴承组件可以是一未联结或一联结的配置。在一未联结配置的情况下，所述尺骨轴承可以直接卡合所述尺骨柄。在一联结配置的情况下，所述尺骨轴承组件可包括支撑所述尺骨轴承并适于卡合所述尺骨柄的另一构件(壳体或基底)。
未联结的尺骨轴承组件：
例如，如图10所示，一未联结的尺骨轴承5a具有一卡合特征33，所述卡合特征33与所述尺骨柄4的滑动捕获机构28相互作用并且可以从大致内侧及/或外侧的方向插设。所述轴承5a可以使用例如一锁定组件8以刚性地锁定到所述柄4上。所述未联结的尺骨轴承5a具有两个凹面31M，L，其与所述两个凸形肱骨髁18M，L接合。所述内侧表面31M可以具有比外侧表面31L(WLu)更大的宽度(WMu)(图14B)，从而改善所述内侧的负荷传递。所述接合是不一致的。所述轴承5a还具有提供内侧/外侧稳定性的一中心柱30及一凸起的远侧关节面32，以抵抗所述尺骨在屈曲时的后脱位的情况(图9和10)。所述柱30的形状可以是矩形或梯形。所述尺骨柄4的所述接合的可调节性允许一外科医生选择由后厚度δ及/或轴承厚度γ而限定的不同尺寸/选项的尺骨轴承5a，以用于在手术中调节限制性的程度及/或各种后对齐以调整外偏角。所述未联结的尺骨轴承5a可以由一低摩擦材料制成，例如：超高分子量的聚乙烯(UHMWPE)。
联结的尺骨轴承组件：
如图11所示，一联结的尺骨轴承壳体7具有与所述尺骨柄4的所述滑动捕获机构28相互作用的一卡合特征39。所述壳体7具有一中心柱37，其提供所述联结的肘部系统的内侧/外侧稳定性。所述壳体7具有一第一开口40，所述第一开口40从一内侧及/或外侧方向接收一联结的尺骨轴承5b。所述联结的尺骨轴承5b具有两个凹面41M，L，其与所述多个凸形肱骨髁18M，L接合。所述内侧表面41M可以具有比所述外侧表面41L(WLu)更大的一宽度(WMu)(图14B)，从而改善在所述内侧上的负荷传递。所述接合是不一致的。所述轴承5b可以使用例如：一锁定组件8以刚性地锁定到中心柱37，或者相对于中心柱37用作一滑动平台。如果需要更换所述轴承5b，则可以从一内侧或一外侧的方向上移除。所述联结的尺骨轴承5b可以由一低摩擦材料制成，例如：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。所述肘部置换系统提供各种外壳的选择。所述中心柱的厚度ε及/或轴承的厚度λ的多种选择使得在手术中可以调节所述限制性的程度。所述中心柱37具有用于轴6的一第二开口38。所述轴孔38位置的选择使得所述外科医生能够调节所述关节轴线12的前/后η及/或上/下ζ的偏移。所述轴6可以从所述内侧及/或外侧组装到在体内的所述中心柱37处。所述轴6可以使用例如：一锁定组件9，以刚性地锁定到所述壳体7。与壳体7配合的所述轴的中心部分6c可以具有一D形横截面，以防止所述中心部分6c绕着所述关节轴线12旋转。所述中心部分6c可以具有一止动件以防止所述中心部分超出所述中心柱37。所述轴的所述多个端部34与所述多个肱骨衬套3b、3c的所述内径接合。
所述骨水泥尺骨柄4f(图11)将具有与近端的所述非骨水泥尺骨组件4(图8)类似的一形状，但可具有矩形或三角形的横截面，其中所述中间部分4a及远端部分4b具有多个圆形边缘，并且减小尺寸以为骨水泥创造空间(例如：厚度约1至2毫米的水泥覆盖层)。
肱骨及尺骨轴承组件之间的不一致的接合：
所述多个肱骨髁18M，L及多个尺骨轴承5a，b之间的所述接合在所述矢状面(R3h＜R3u)中是不完全一致的，如图12所示。R3h/R3u的比率约为0.95。
如图13及图14C所示，所述冠状平面中的所述多个肱骨髁18M，L与多个尺骨轴承5a，b之间的所述接合是不完全一致的。如图14A、图14B、图14C所示，所述肱骨髁的多个关节表面21M，L具有由关节轴线12限定的一主旋转轴线。所述关节表面21L通过围绕轴线12旋转的一单个半径R1HL而形成，从而形成一凸面。因此，在一个实施例中，所述关节表面21L及21M可以由相同的半径限定(即，R1HL＝R1HM)(参见图14A)。
如图14A及图14C所示，关节表面21L的一替代实施例是类似地具有一主轴，但是具有两个不同的半径R1HL(接近中线12a)及R2HL(远离中线12a)，所述两个不同的半径以一距离β/2远离中线12a而切向相交。所述半径R1HL及R2HL围绕关节轴线12旋转以产生一凸面。换句话说，每个髁18M，L的所述轴承表面(关节表面21L，21m)由至少两个不同的半径限定。在所述多个附图中，半径R1HL表示所述外侧髁18L的一内(内侧)半径，而半径R2HL表示所述外侧髁18L的一外(外侧)半径。类似地，半径R1HM表示所述内侧髁18M的一内(内侧)半径，而半径R2HM表示所述内侧髁18M的一外(外侧)半径。因此可以理解，所述植入物中心处的髁18M，L的所述半径不同于所述相对应的多个髁(所述植入物的多个外侧边缘)的所述外(外侧)边缘处的所述半径。
多个髁18M及18L的所述内侧/外侧的宽度分别由WHM及WHL限定。当存在以下多个条件时，所述内侧关节表面21M可以不等于所述外侧关节表面21L：半径R1HM不等于R1HL、半径R2HM不等于R2HL及/或WHM不等于WHL。
所述关节表面31L、41L通过围绕轴线12旋转的一单个半径R1UL而形成，从而形成一凹面(图14B)。因此，在一个实施例中，所述关节表面31L及31M(以及41L及41M)可以由相同的半径限定(即，R1UL＝R1UM)(参见图14B)。
如图14B及图14C所示，关节表面31L、41L的一替代实施例具有两个不同的半径R1UL(靠近中线12a)及R2UL(远离中线12a)，它们围绕关节轴线12旋转以形成一凹面。在所述多个附图中，半径R1UL表示所述外侧表面31L、41L的一内(内侧)半径，而半径R2UL表示所述外侧表面31L、41L的一外(外侧)半径。类似地，半径R1UM表示所述内侧表面31M、41M的一内(内侧)半径，而半径R2UM表示所述内侧表面31M、41M的一外(外侧)半径。因此，应当理解，所述植入物的中心处的所述表面31M，L及41M，L的所述半径不同于所述相对应的多个髁的所述外边缘处的所述半径(所述植入物的外侧边缘)。
多个表面31M及41M的所述内侧/外侧的宽度由WUM限定。多个表面31L及41L的所述内侧/外侧的宽度由WUL限定。当存在以下条件时，所述多个内侧关节表面31M及41M可分别不等于所述外侧关节表面31M及41M：半径R1UM不等于R1UL、半径R2UM不等于R2UL及/或者WUM不等于WUL。由于具有两个半径的肱骨髁18的实施例以施加的一外力矩，围绕相应的具有两个半径的尺骨轴承表面31、41而进行枢转，如图13及图14C所示，各个关节上的所述接触位置向外移动(远离中线12a)，从而逐渐增加恢复的力矩。
未联结的尺骨轴承5a的所述多个关节表面31M，L与多个关节表面41M，L非常相似。然而，所述未联结的轴承5a具有一凸起的远端面32，如图9所示，并且比联结的轴承5b更进一步地向上延伸。结果，所述凹陷在这些延伸区域处打开，以增加所述肘关节的运动范围。
因此，如图13及图14C所示，所述冠状平面中的所述多个肱骨髁18M，L及多个尺骨轴承5a、5b之间的所述接合不完全一致。R1HL/R1UL、R1HM/R1UM、R2HL/R2UL及R2HM/R2UM的比率约为0.85至0.98。
应当理解，图13中的所述顶部箭头描述了在所述关节上施加的一压缩力(F)，并且2个底部箭头描述了所述关节的反作用力(F/2)。当施加一内翻力矩(M+)(由所述第一弯曲箭头表示)时，所述关节反作用力(F+)在内侧(较长的底部箭头)比外侧(较短的底部箭头)变大。当施加一更大的内翻力矩(M++)(由第二弯曲箭头表示)时，所述关节的反作用力(F++)完全在所述内侧上，并且在所述外侧上产生凸起。另外，如图13的最右边的附图所示，当R2HL滚动到R2UL上时，关节反作用力(F++)的所述接触位置向外移动距离X。
因此，根据本发明的一个实施例，所述多个肱骨髁18M，L及所述多个尺骨轴承5a，b的所述多个轴承表面不像多个传统设计那样是环形的，而是每个相关的轴承表面在冠状平面中具有至少两个不同半径的一横截面。这种结构在两个组件之间的运动期间，提供两个配合组件之间的一移位或移动接触(在横向方向上)，并且提供本文所述的多个优点。
多个肱骨衬套用于联结的配置：
如图15及图16所示，用于联结的全肘部配置的所述多个肱骨衬套3b、3c具有一圆柱形外径24，其压配合到内侧18M或外侧肱骨18L髁的所述内径17中。在一个示例中，所述内径可以是圆锥形的26a，以在其接触一圆锥形轴6a的所述端部34a时增加接触面积。所述锥形轴6a的所述锥角小于锥形衬套3b的所述内径26a的所述锥角。在另一个例子中，所述桶形衬套3c及所述桶形轴6b之间的所述接合36是不一致的。如图17所示，这种弯曲的关节允许在轴6b接触衬套3c的所有运动范围内改善接触的压力。所述衬套的中心面25在内侧/外侧平移的期间与所述联结的尺骨轴承壳体的柱37接合，如图18所示。所述衬套可以由低摩擦材料制成，例如：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
用于未联结配置的肱骨衬套盖：
如图15所示，肱骨衬套孔盖3a可以插入所述内侧18M或外侧18L的肱骨髁的所述圆柱形孔17中，并且可以以一未联结的全肘部配置使用。如图18所示，在内侧/外侧平移期间，所述盖的所述中心面23与所述未联结的尺骨轴承5a的所述柱30接合。如果所述肘部被转换成一联结的配置，则多个盖3a可以被移除及丢弃。
如图19所示，一径向头组件42具有与所述肱骨小头接合的一近端主体43。所述组件42具有一远端柄44，其沿着所述半径的所述轴的所述轴线。所述柄44涂有等离子喷涂或通过添加制造以提供多孔金属，并且可能通过羟基磷灰石提供，以促使无骨水泥固定到骨骼处。
所述肘关节置换装置的一优选总外偏角为10°，其中所述尺骨具有3°的外偏角，并且所述肱骨具有7°的外偏角。
所述装置的运动范围可以是0°至160°的屈曲度。
所述装置是可以嵌入并随着时间再吸收的材料，并且与所述天然肘软组织的多个结构愈合所花费的时间平行。由于所述天然肘部在愈合的过程中会增强，所述材料的所述再吸收导致所述肘部置换的关节变得不那么僵硬。
关于所述未联结的设计，所述多个凸形肱骨髁18与一凹陷的未联结的尺骨轴承表面31接合。如果所述组件磨损或者如果需要不同的限制性的类型，则在可调节接合的尺骨柄4中，可以允许尺骨轴承5a的替换。所述尺骨轴承5a可具有各种厚度γ，以提供在手术中调节软组织的限制性。所述柱37可以具有各种厚度δ，以提供在手术中调节所述植入物的限制性。所述尺骨轴承5a从大约一内侧及/或外侧的方向组装到所述尺骨柄4处，以便保持所述三头肌附着到所述近端尺骨。如果所述肱骨组件不具有一模块化髁连接19a及19b，则所述多个衬套孔17可以被盖住3a以允许所述多个髁18及所述衬套盖的中心面23与所述未联结的尺骨轴承5a接合。
关于所述联接设计，每个凸形肱骨组件髁18具有沿着相同轴线的多个圆柱形孔17，其捕获压合的多个肱骨衬套3b、3c。所述联结的尺骨轴承壳体7借助于一滑动捕获机构28从大约一内侧及/或外侧的方向组装到尺骨柄4，以保持所述三头肌附接到所述近端尺骨。所述联结的凸出的尺骨轴承5b与所述尺骨轴承壳体7卡合，并且可以被翻修，例如：如果所述轴承表面随着时间而磨损的情况。例如，使用一锁定组件9将所述轴6刚性地锁定到所述尺骨轴承壳体7。所述多个肱骨关节表面依次地卡合所述多个尺骨关节表面(图17及图18)：1、在内翻/外翻旋转时，所述内侧及/或外侧肱骨髁表面21M，L分别与所述联结的尺骨轴承的内侧及/或外侧地轴承表面41接合。2、随着进一步的旋转，一个肱骨髁从一个尺骨轴承表面上抬起，并且所述轴6与所述多个肱骨衬套3b、3c的所述多个内表面26接合。3、在进一步的旋转及内侧/外侧平移时，所述多个肱骨衬套3b、3c的所述多个中心面25与所述联结的尺骨轴承壳体的所述柱37接合。
全肘关节置换装置：
图20至图33用于描述根据本发明的一全肘关节置换装置100的可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例。通过简单地添加/移除一铰接销或铰接轴106，已经开发了一种全肘关节替换装置100，其用于全部替换并且允许一外科医生在手术中选择一未联结或一联结的限制性。例如，参见图23，其被用于描述根据本发明的多个实施例的一模块化、联结的肘关节置换装置100。
根据多个实施例，所述铰接轴106可包括一螺纹及锥形或圆锥形的中间部分106a(例如：参见附图20、22、24及25)。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述全肘关节置换装置100基本上包括两个主要部分，即一肱骨组件119或肱骨植入物，以及一尺骨组件104或尺骨植入物。所述肱骨组件119及所述尺骨组件104配置成围绕一关节轴线而彼此接合。在联结的限制性配置的情况下，肱骨组件119及尺骨组件104的这两个部分可以围绕一铰接轴线112彼此以机械性的方式铰接，铰接轴线112在这种情况下与上述铰接轴线重合，通过插入、配合并且拧紧上述铰接轴106，所述铰接轴106可以是例如：金属轴。所述铰接轴106可通过螺纹及锥形或圆锥形的中间部分106a配合并拧到尺骨组件104上。为了从联结到非联结的限制性配置的改变，移除所述铰接轴106就足够了。通过拧松及解耦。在未联结的配置中，其中所述铰接轴106被移除，没有提供机械铰接的限制性，然而，所述肱骨组件119及尺骨组件104在任何情况下可以围绕所述关节轴线彼此进行关节运动。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述肱骨组件119可包括一肱骨柄101、一肱骨髁体102及两个肱骨衬套103。
所述髁体102可以连接到所述肱骨柄101的所述远端。根据可能的实施方式，肱骨柄101及肱骨髁体102可以以一可释放的方式连接，即所述髁体102与所述肱骨柄101的所述远端连接是可移动的形式，从而在联结及未联结的肘部系统中建立模块化。所述髁体102可以通过机械性连接而连接到所述肱骨柄101的所述远端，例如：一锥形连接。与本文描述的多个实施例结合使用的多个锥形连接可以是指例如：多个标准化的锥形形状，其基本上由在一杆中切割的多个斜面来限定。
在可能的实施方式中，可以提供一肱骨螺钉108以连接所述髁体102及所述肱骨柄101。所述肱骨螺钉108可以用于安全地连接所述髁体102及所述肱骨柄101。例如：所述肱骨螺钉108可以通过上述的机械性连接将所述髁体102及所述肱骨柄101连接，例如：所述锥形连接。
在可能的实施方式中，所述髁体102可以设置具有一双髁部分，特别是包括向远侧延伸及间隔开的多个髁部或多个髁118(即，内侧及外侧髁)。所述多个髁部118彼此间隔开以接收所述尺骨组件104的一部分，如在下文中更详细地描述的内容。此外，所述多个髁部118配置为在内侧/外侧平移期间与设置在所述尺骨组件104中配合的多个接合壳体139进行接合，如在下文中更详细描述的内容。特别地，所述髁部118配置成限定多个髁轴承表面121。
根据多个实施例，两个间隔开的肱骨髁部118中的每一个设置具有多个内部接合环形壁115，其限定所述多个肱骨髁部118的多个中心面116。所述环形壁115径向向内从所述多个髁部118的所述内周边缘处突出。例如，所述多个环形壁115可以由多个环形带或一环形结构限定，例如：一径向环形或边缘的突起物或附属物。在多个可能的实施方式中，所述多个环形壁115可以是凸出的或凸起的，并且所述多个环形壁115的周边边缘可以是倒角的或圆的。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，两个肱骨衬套103可插入所述肱骨髁体102中，特别是插入所述多个髁部118中。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，两个肱骨衬套103及所述肱骨髁体102可被配置用于通过机械干涉的相互往复式连接(reciprocal connection)及稳定定位。特别地，根据可能的实施方式，所述两个肱骨衬套103及所述肱骨髁体102，特别是所述多个髁部118，可以设置具有配合的凸形及凹形的圆柱形部分，用于具干涉性(即，压合)的相互往复式的机械性连接，以提供上述的相互连接及稳定定位。特别地，所述连接的多个肱骨衬套103及所述肱骨髁体102，特别是所述多个髁部118，可以通过所涉及的所述多个组件中存在的所述凸形及凹形的圆柱形部分之间的干涉而连接。
根据可与本文所述的所有实施例结合的多个实施例，在一联结配置的情况下，两个肱骨衬套103可插入所述肱骨髁体102的所述多个髁部118中，以限定一特定的关节几何形状并且允许所述铰接轴106的插设。
在可能的实施方式中，所述肱骨髁体102可以设置具有多个衬套孔117。具体地，所述肱骨髁体102的每个髁部118可以设置具有一衬套孔117。所述多个衬套孔117中的每一个都可以配置为接收并且稳定地定位相应的所述多个肱骨衬套103。例如，所述多个衬套孔117的尺寸可以设定成与所述多个肱骨衬套103配合。特别地，所述多个肱骨衬套103可以压合到所述多个衬套孔117中。所述多个衬套孔117可以沿着上述的铰接轴线112对齐。所述多个衬套孔117被制成：沿着所述铰接轴线112穿过所述多个髁部118的多个孔，并且在所述髁体102的所述内侧上，由上述的多个接合环形壁115界定形成。所述多个接合环形壁115在所述多个髁部118的所述内侧上径向地、周向地围绕所述多个衬套孔117突出，从而使所述多个衬套孔117的直径变窄，以轴向阻挡容纳在相应的衬套孔117中的所述肱骨衬套103，然而，在所述多个髁部118的外侧，所述多个衬套孔117的直径没有减小，即所述直径变得更大，以便允许所述肱骨衬套103沿着所述铰接轴线112的插设。由于设置了所述多个接合环形壁115，所述多个肱骨衬套103可以沿着所述铰接轴线112从所述多个髁部118的外侧插入到所述多个衬套孔117中。
所述多个肱骨衬套103可以通过机械干涉，特别是圆柱形干涉，在所述多个衬套孔117的整个长度上保持在相应的多个衬套孔117内。特别地，每一个所述肱骨衬套103可以具有一圆柱形外径以压合到所述多个肱骨髁部118的多个衬套孔117的一内径中。
此外，设置在两个髁部118之间的所述接合环形壁115还限定了多个合适的关节表面，即上述的多个中心面116，以与尺骨轴承105的多个中央覆盖翼片130接合，如在下文中更详细的描述内容。
上述的铰接轴106可以沿着所述铰接轴112设置，穿过所述多个髁部118的所述多个衬套孔117及所述多个肱骨衬套103(例如：参见图22)。以这种方式，本文描述的全肘关节置换装置100可以配置具有一联结的限制性(例如：参见图23)。通过移除所述铰接轴106，本文描述的全肘关节置换装置100可以配置具有一未联结的限制性。
根据使用图20至图32描述的可能的有利实施例，当在手术中从一个配置切换到另一个配置时，不需要提供不同类型的肱骨衬套。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述肱骨柄101、所述肱骨髁体102，特别是所述多个肱骨髁部118、所述铰接轴106及所述肱骨螺钉108，可由金属制成，特别是由生物相容的金属制成。金属的一个例子可以是钛或钛基合金。
根据可与本文所述的所有实施例结合的多个实施例，所述两个肱骨衬套103可由低摩擦材料制成，特别是塑料聚合物，更特别是生物相容的塑料聚合物。塑料聚合物的一个实例可以是聚乙烯或聚乙烯基聚合物。一个具体实例可以是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述尺骨组件104可包括一尺骨柄110、一近端尺骨体或一尺骨壳体107及一尺骨轴承105。所述尺骨体107及所述多个尺骨轴承105可被配置用于在一耦接状态下的相互往复式耦接(reciprocal coupling)。此外，所述尺骨轴承105及所述肱骨组件119的所述多个髁部118配置成在一接合状态下，围绕所述铰接轴线112进行相互往复式的接合。
所述尺骨体107可以连接到所述尺骨柄110。根据可能的实施方式，尺骨柄110及尺骨体107可以以一可释放的方式连接，即所述尺骨体107与所述尺骨柄110的连接可以是可拆卸的类型，从而在联结及未联结的肘关节系统中建立模块化。根据多个实施例，所述近端尺骨体107可以通过机械性连接而连接到所述尺骨柄110，例如：一锥形连接。
在可能的实施方式中，可以提供一尺骨螺钉109以连接所述近端尺骨体107及所述尺骨柄110。所述尺骨螺钉109可以用于安全地连接所述近端尺骨体107及所述尺骨柄110。例如，所述尺骨螺钉109可通过上述机械性连接而连接到所述近端尺骨体107及所述尺骨柄110，例如：一锥形连接。
根据实施例，所述近端尺骨体107可以通过机械性连接以连接到所述尺骨轴承105，例如：通过一卡扣配合的锁定机构。
根据多个实施例，所述尺骨轴承105可以设置具有一中央覆盖翼片130，在相对的两侧上限定两个相应的接合壳体139，所述接合壳体139用于接收及接合上述的肱骨髁体102，特别是两个间隔开的肱骨髁部118。此外，在内侧/外侧平移的期间，所述多个接合环形壁115的所述肱骨部分的多个中心面116与所述尺骨轴承105的所述中央覆盖翼片130的多个外侧表面131接合。
有利地，在所述多个实施例中，所述多个肱骨髁部118由金属制成并且所述尺骨轴承105由如下文中更详细描述的低摩擦材料制成，所述多个肱骨髁部118的所述多个接合环形壁115的所述肱骨部分的多个中心面116也由金属制成并且可以与所述中央覆盖翼片130接合，这也导致所述中央覆盖翼片130由低摩擦材料制成。在根据本发明的肘部置换假体的上下文中，可能需要分别由金属及低摩擦材料制成的多个组件或多个表面之间的接合，以便改善接合并且减少接合组件的磨损。
根据多个实施例，所述近端尺骨体107可设置具有一中央翼片或柱137。所述中央翼片137配置成用于与所述尺骨轴承105耦接。特别地，所述尺骨轴承105设置具有一耦接槽141。(例如：图24及图25)，其配置成接收上述中央翼片137。特别地，所述耦接槽141设置在所述尺骨轴承105的所述中央覆盖翼片130中。所述尺骨轴承105设置在中央翼片的上方。因此，所述中央翼片137插入所述尺骨覆盖柱130的所述耦接槽141中，使得所述中央覆盖翼片130覆盖或嵌入所述中央翼片137。因此，所述中央翼片137可完全地包含在大部分的所述尺骨覆盖柱130中。所述中央翼片137可有利于减小所述尺骨轴承105上的弯曲应力，例如：在所述未联结的配置中。
根据可能的实施方式，所述中央翼片137可以设置具有尺骨耦接孔或开口143。以这种方式，所述中央翼片137可以允许所述铰接轴106的插设，以用于所述联结的配置。
根据多个实施例，所述铰接轴106可以固定地附接到所述尺骨耦接孔143。在可能的实施方式中，所述尺骨耦接孔143可以设置具有螺纹及锥形或圆锥形部分143a(参见例如：图20、图22、图24及图25)，所述部分143a与上述所述铰接轴106的螺纹及锥形或圆锥形的中间部分106a配合，以用于配合及拧紧到所述铰接轴106。通过多个锥形或圆锥形部分与所述铰接轴106及所述尺骨耦接孔143的所述多个螺纹部分的所述拧紧而获得的所述配合是有利的，因为它加强并且使所述铰接轴106及所述尺骨耦接孔143之间的连接变得更稳定且可靠，否则在它们只是拧在一起的情况下可能会松动及松脱。
特别地，所述铰接轴106可以通过所述尺骨耦接孔143以配合并拧到所述中央翼片137处。同样地，当所述尺骨轴承105通过所述尺骨耦接孔143耦接到所述近端尺骨体107时，所述尺骨轴承105可以设置具有一尺骨铰接孔或开口145，其在轴向上对齐。所述尺骨铰接孔145及所述尺骨耦接孔143分别是穿过所述尺骨轴承105及所述尺骨体107制成的通孔，所述通孔允许所述铰接轴106沿着所述铰接轴线112完全通过的路径。
根据可能的实施方式，所述尺骨耦接孔143的螺纹及锥形或圆锥形部分143a可以设置具有一内螺纹表面147，并且例如具有一锥形连接表面149，例如：一锥形连接(参见例如：图25)。因此，所述铰接轴106的上述螺纹及锥形或圆锥形的中间部分106a可设置具有一配合的螺纹表面151及一锥形表面152(参见图20、图22、图24及图25)，其配置成以螺纹配合的方式分别与螺纹及锥形或圆锥形部分143a的所述内螺纹表面147及所述锥形连接表面149配合。因此，所述配合的螺纹表面151及锥形表面152可以位于所述铰接轴106的一中心部分中。所述铰接轴106也可以设置具有一桶形端部153及一相对的桶形端部155。所述桶形端部153、155配置成与上述多个肱骨衬套103的多个内表面接合。所述铰接轴106的所述配合的螺纹表面151及锥形表面152可位于所述桶形端部153及相对的端部155之间的一中心部分中。相较于所述相对的端部155的横截面的直径，所述端部153可以具有一更窄的横截面直径，所述端部153的所述更窄的横截面直径适合用于通过所述尺骨耦接孔143而进行插设，而相较于所述尺骨耦接孔143的所述直径，所述相对的端部155的所述横截面直径是过大的。在这种方式中，可以限定所述铰接轴沿着所述铰接轴线112穿过所述尺骨耦接孔143的一单插设方向。在其他实施例中，所述端部153、155中的一个或两个的形状可以是例如：圆柱形或圆锥形。例如，所述相对的端部155可以是圆柱形的，或者朝向所述铰接轴106的所述中间部分轴向地渐缩。
所述铰接轴106也可以设置具有一多边形，例如：六角形的空心头，例如：设置在所述端部153处，或者可选地，设置在所述相对的端部155处，并且配置成用于接收一配合的螺旋工具，例如：一内六角板手。
根据可能的实施方式，所述尺骨体107可设置具有一个或多个突出的附接脊或附接齿148或类似的卡合特征。因此，所述尺骨轴承105可设置具有一个或多个配合槽150或类似的捕获机构，其配置成与所述尺骨体107的相应附接脊148卡合(参见例如图32)。因此，附接脊148及配合槽150之间的卡合可以提供所述尺骨体107及所述尺骨轴承105的机械性连接。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述尺骨柄110、所述近端尺骨体107及所述尺骨螺钉109可由金属，特别是生物兼容性金属制成。金属的一个例子可以是钛或钛基合金。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述尺骨轴承105可由低摩擦材料制成，特别是塑料聚合物，更特别是生物相容的塑料聚合物。塑料聚合物的一个实例可以是聚乙烯或聚乙烯基聚合物。一个具体实例可以是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
根据本发明的多个有利的实施例，所述铰接轴106及所述尺骨体107由金属制成，如上所述，因而在所述联结配置中实现了所述肱骨组件119及所述尺骨组件104围绕所述铰接轴112的所述铰接的一适当的机械阻力。此外，所述铰接轴106与所述尺骨体107的螺纹连接实现了肱骨组件119及尺骨组件104之间的连接的安全性及可靠性。
根据本发明的多个有利的实施例，所述多个肱骨衬套103由上述低摩擦材料制成，并且这允许在联结及非联结的配置中，在所述多个肱骨衬套103中由金属制成的所述铰接轴106的一适当的接合。
根据本发明的多个有利的实施例，所述肱骨髁体102由如上所述的金属制成以及所述尺骨轴承105由上述低摩擦材料制成，并且相对于所述尺骨轴承105，这允许由金属制成的所述肱骨髁体102的一适当的接合，两者都处于所述联结及所述非联结的配置。特别地，在这样的多个实施例中，所述肱骨髁体102的所述多个髁轴承表面121及多个内部接合环形壁115可以由金属制成，并且在所述联结及未联结的配置中，它们分别与所述多个接合壳体139及所述中央翼片或柱137的所述多个侧面接触或接合，所述中央翼片或柱137可以由上述低摩擦材料制成。
本文描述的多个实施例还涉及在一肘部假体就位时，将包括所述肱骨组件119及所述尺骨组件104的一肘部假体100从一未联结的配置转换成一联结的配置或反之亦然的一种方法。
在从一未联结的配置转换为一联结配置的情况下，所述方法由以下步骤组成：
沿着所述铰接轴线112，利用穿过所述铰接轴106来联结所述肱骨组件119及所述尺骨组件104；所述铰接轴106穿过所述肱骨组件119的多个髁部118的所述多个肱骨衬套103，并且再通过一尺骨铰接孔(145)与一尺骨耦接孔(143)，其中所述尺骨铰接孔(145)与所述尺骨耦接孔(143)沿着所述铰接轴线(112)相互对齐；并且分别形成所述尺骨轴承105及所述尺骨体107，所述尺骨轴承105及所述尺骨体107是所述尺骨组件104的一部分，并且通过配合，将所述铰接轴106拧紧到所述尺骨耦接孔143处。
在从一联结的配置转换为一未联结的配置的情况下，所述方法由以下步骤组成：
通过将所述铰接轴106从所述尺骨耦接孔143处拧开及分离来断开联结，并且沿着所述铰接轴线112使所述铰接轴106穿过所述肱骨组件119的所述多个髁部118的所述多个肱骨衬套103，并且穿过尺骨铰接孔145及尺骨结合孔143，所述尺骨铰接孔145及尺骨结合孔143沿着所述铰接轴线112对齐，并且分别形成在所述尺骨组件104的一部分的所述尺骨轴承105及所述尺骨体107中。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，全肘部替换件100可设置具有所述肱骨组件119及所述尺骨组件104的模块化配置，并且特别地通过所述肱骨柄101与所述肱骨髁体102之间的所述可移除的连接，以及所述肱骨柄101与所述近端尺骨体107之间的所述可移除的连接来设置。在可能的实施方式中，所述肱骨柄101及/或所述尺骨柄110可设置具有一个或多个表面或部分，其配置成促无骨水泥的固定，即促进骨整合。根据多个具体的实施方式，这样的一个或多个表面或部分配置成促使无骨水泥固定到骨骼，并且仅设置在肱骨柄101和/或尺骨柄110上，而不设置在所述髁体102及/或所述尺骨体107上。
根据可与本文所述的所有实施例结合的多个实施例，所述肱骨髁体102可设置具有一肱骨延伸体157，其与设置在肱骨柄101的一端部161中的一肱骨座159(参见例如图：28)配合，从而在所述肱骨组件119的联结及未联结的多个肘部系统中建立模块化。所述肱骨柄101的所述端部161可以配置成促使对将无骨水泥固定到骨骼中，即促进骨整合。特别地，在可能的实施方式中，所述肱骨柄101的所述端部161的一外表面可以涂有等离子喷涂，或者可以包括通过添加制造而提供的多孔金属及可能的羟基磷灰石。在具体的实施方式中，所述肱骨柄101的所述端部161可以至少部分地设置具有一骨小梁结构，例如：一钛基(例如：钛合金Ti6A14V)或一钴合金基骨小梁结构，以促进骨整合。
例如，根据可能的实施例，一骨小梁结构可以由多个细胞的一晶格结构限定，其中所述晶格结构限定多个空腔，这些空腔以三维的方式设置、打开及相互连通、彼此连接。特别地，可以通过在空间中重复的多个几何网格的一个或多个模型来形成所述晶格结构，而不会导致连续性的一中断，所述晶格结构具有一细胞几何形状，其中多个原细胞是开放且连续的，以便限定多个多边形，例如：六边形，其界定所述多个空腔的一空间发展，使得所述晶格能够促使骨整合。在可能的实施方式中，每个几何网格可以具有一多边形，例如：六边形，其具有不共平面的多个顶点的形状，并且每个原细胞的所述开放自由区域可以具有与一圆相等的一等值直径，所述等值直径的一范围介于0.3毫米至1.5毫米之间。
根据本发明，通过一广泛的技术可以获得与本文描述的多个实施例一起使用的骨小梁结构，例如：在适用的情况下，从合成到添加制造(AM)，包括：DMSLS(直接金属选择性激光烧结)、SLM(选择性激光熔化)、EBM(电子束熔化)，以及传统加工。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述尺骨柄110可设置具有一端部162，所述端部162具有与所述尺骨体107中所提供的一尺骨座165(参见例如图29)配合的一尺骨延伸体163，从而在所述尺骨组件104的联结及非联结的肘部系统中建立模块化。所述尺骨柄110的所述端部162可以配置成促使无骨水泥固定到骨骼中，即促进骨整合。特别地，在可能的实施方式中，所述尺骨柄110的所述端部162的一外表面可以涂覆等离子喷涂，或者可以包括通过添加制造所提供的多孔金属及可能的羟基磷灰石。在多个具体实施方式中，所述尺骨柄110的所述端部162可以至少部分地设置具有一骨小梁结构，例如：一钛基(例如：钛合金Ti6A14V)或基于一钴合金的骨小梁结构，以促进骨整合。
根据可与本文所述的所有实施例结合的多个实施例，所述肱骨延伸体157及所述配合的肱骨座159，以及所述尺骨延伸体163及所述配合的尺骨座165设置具有多个相应的孔157A、159A、163A及165A，所述多个相应的孔用于分别插设上述的肱骨螺钉108及尺骨螺钉109(参见例如：图26、图27、图28、图29、图30及图31)。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述肱骨延伸体157及所述配合的肱骨座159，以及所述尺骨延伸体163及所述配合的尺骨座165，可以被配置、特别是成形，以限定一相互往复式的几何耦接，更具体地是一锥形耦接，例如：如上所述的一锥形连接。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，所述肱骨延伸体157及所述配合的肱骨座159，以及所述尺骨延伸体163及所述配合的尺骨座165可设置具有一个或多个浮雕或底切，并且还可以具有一不对称的双曲线形状。这种不对称的双曲线形状可以有效地用于所述多个耦接组件的抗旋转功能，即肱骨柄101及肱骨体102及尺骨柄110以尺骨体107。特别地，例如，这种形状可以由一不对称双曲线的外围轮廓169A、169B、169C及169D界定(参见例如：图26、图27、图28、图29、图30及图31)。在可能的实施方式中，所述外围轮廓169A、169B、169C及169D可以由具有不同直径的两个间隔的圆周限定，即一个圆周具有一长直径，另一个圆周具有一短直径。在可能的实施方式中，这个外围轮廓169A、169B、169C及169D可以由具有不同直径的两个间隔的圆周限定，即一个圆周具有一长直径，另一个圆周具有一短直径。此外，所述两个圆周可以通过一连接表面轮廓来连接，例如：具有多个收敛部分，例如：多个线性或弯曲部分。在所述肱骨延伸体157及所述尺骨延伸体163的多个周边轮廓169A及169D中的这种不对称的双曲线形状可以在连接两个圆周的表面中设置具有多个浮雕或多个底切。这种形状配置的一个优点是因此保证了所述肱骨座159及所述尺骨座165在所述肱骨延伸体157及所述尺骨延伸体163的两个圆周的表面上的一可靠接触，其中所述轮廓可以以一有效的方式得到控制。在所述肱骨延伸体157及所述尺骨延伸体163的所述周边轮廓169A及169D上，提供多个浮雕或底切的另一个优点是可以实现减少的多个接触的表面，并且这可能导致由磨损所引起的颗粒的一减少的发展。例如，所述肱骨延伸体157及所述尺骨延伸体163的所述周边轮廓169A及169D的两个圆周可以通过多个收敛部分连接，例如：线性或弯曲部分，其可以成形以限定上述多个浮雕或多个底切。这个形状可提供在使用期间优化对机械应力的抵抗力的所述优点。
根据可与本文所述的所有实施例组合的多个实施例，可以通过所述肱骨组件119及所述尺骨组件104的所述模块化的配置，以及特别是通过所述肱骨柄101与所述肱骨踝体102之间的所述可移除的连接，以及所述尺骨柄110与所述近端尺骨体107之间的所述可移除的连接来提供全肘部置换物100的组件的一般模块化。这种模块化允许选择不同种类的肱骨及/或尺骨柄，例如：骨水泥、非骨水泥/无骨水泥或翻修和及不同的远端肱骨部分，例如：解剖学线轴180(例如：用于半假体系统，参见例如：图33)或肱骨髁体102，并且在翻修外科手术的情况下使得所述多个操作步骤变得更容易。
用于在一患者体内植入本发明的肘关节置换装置的所述手术技术避免了取下所述肱三头肌。可以使用一内侧或外侧路径来植入所述装置。所述方法不是微创的，而是保持软组织的方法。所述外侧的软组织结构得以保留。可以保留所述多个肱骨远端上髁。所述桡骨头的切除是可选的。
虽然已经结合本发明的某些实施例来描述本发明，但是本发明能够以其他形式并且使用其他材料及结构来实施。因此，本发明的范围是由所述权利要求及其等同物中的叙述来限定。

Claims (33)

1.一种肘部假体，其特征在于，所述肘部假体包括：
一肱骨组件(119)，包括一肱骨柄(101)及一肱骨踝体(102)，所述肱骨踝体(102)设置具有一双髁部分，所述双髁部分包括向远侧延伸及间隔开的多个髁部(118)，所述肱骨髁体(102)设置具有一肱骨延伸体(157)，所述肱骨延伸体(157)与设置在所述肱骨柄(101)的一端部(161)中的一肱骨座(159)配合，所述肱骨延伸体(157)及所述肱骨座(159)各设置具有一不对称的双曲线形状；
一尺骨组件(104)，包括一尺骨柄(110)、一尺骨体(107)及一尺骨轴承(105)，所述尺骨轴承(105)及所述多个髁部(118)配置成在一接合状态下，围绕一铰接轴线(112)进行相互往复式的接合；
其中所述尺骨体(107)及所述尺骨轴承(105)配置用于在一耦接状态下进行相互往复式耦接，其中所述尺骨体(107)可释放地连接到所述尺骨柄(110)，从而建立所述尺骨组件(104)的模块化。
2.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨体(107)通过机械性连接可释放地连接到所述尺骨柄(110)。
3.如权利要求2所述的肘部假体，其特征在于：所述机械性连接是一锥形连接。
4.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述假体包括一尺骨螺钉(109)以连接所述尺骨体(107)及所述尺骨柄(110)。
5.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨体(107)及所述尺骨柄(110)由金属制成。
6.如权利要求4所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨螺钉(109)由金属制成。
7.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨柄(101)及/或所述尺骨柄(110)设置具有：一个或多个表面或部分，配置成促使无骨水泥固定到骨骼处。
8.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨柄(110)设置具有一端部(162)，所述端部(162)具有一尺骨延伸体(163)，所述尺骨延伸体(163)与设置在所述尺骨体(107)中的一尺骨座(165)配合。
9.如权利要求8所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨柄(110)的所述端部(162)配置成促使无骨水泥固定到骨骼处。
10.如权利要求9所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨柄(110)的所述端部(162)的所述外表面以等离子喷涂进行涂覆，或设置具有通过添加制造形成的多孔金属及可能的羟基磷灰石。
11.如权利要求9所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨柄(110)的所述端部(162)至少部分地设置具有一骨小梁结构。
12.如权利要求8所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨延伸体(163)及所述尺骨座(165)配置成限定一相互往复式几何耦接。
13.如权利要求8所述的肘部假体，其特征在于：所述假体包括一尺骨螺钉(109)，所述尺骨螺钉(109)用于连接所述尺骨体(107)及所述尺骨柄(110)，其中所述尺骨延伸体(163)及所述尺骨座(165)设置具有多个相应的孔(163A、165A)，用以插设所述尺骨螺钉(109)。
14.如权利要求8所述的肘部假体，其特征在于：所述尺骨延伸体(163)及所述尺骨座(165)各设置具有一不对称的双曲线形状。
15.如权利要求14所述的肘部假体，其特征在于：所述不对称的双曲线形状由一不对称的双曲线的外围轮廓(169C、169D)界定。
16.如权利要求15所述的肘部假体，其特征在于：所述外围轮廓(169C、169D)由具有不同直径的两个间隔的圆周面限定，并且通过一连接表面轮廓来连接。
17.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨髁体(102)可释放地连接到所述肱骨柄(101)，从而建立所述肱骨组件(119)及所述尺骨组件(104)的模块化。
18.如权利要求17所述的肘部假体，其特征在于：所述髁体(102)通过机械性连接可释放地连接到所述肱骨柄(101)。
19.根据权利要求18所述的肘假体，其特征在于：所述机械性连接是一锥形连接。
20.如权利要求17所述的肘部假体，其特征在于：所述假体包括一肱骨螺钉(108)以连接所述髁体(102)及所述肱骨柄(101)。
21.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述髁体(102)及所述肱骨柄(101)由金属制成。
22.如权利要求20所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨螺钉(108)由金属制成。
23.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨柄(101)的所述端部(161)配置成促使无骨水泥固定到骨骼处。
24.如权利要求23所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨柄(101)的所述端部(161)的一外表面以等离子喷涂进行涂覆，或设置具有通过添加制造形成的多孔金属及可能的羟基磷灰石。
25.如权利要求23所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨柄(101)的所述端部(161)是至少部分地设置具有一骨小梁结构。
26.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨延伸体(157)及所述肱骨座(159)配置成限定一相互往复式的几何耦接。
27.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述假体包括一肱骨螺钉(108)以连接所述髁体(102)及所述肱骨柄(101)，其中所述肱骨延伸体(157)及所述肱骨座(159)设置具有多个相应的孔(157A，159A)以用于插设所述肱骨螺钉(108)。
28.如权利要求1所述的肘部假体，其特征在于：所述不对称的双曲线形状由一不对称的双曲线的外围轮廓(169A、169B)界定。
29.如权利要求28所述的肘部假体，其特征在于：所述外围轮廓(169A、169B)由具有不同直径的两个间隔的圆周面限定，并通过一连接表面轮廓来连接。
30.如权利要求29所述的肘部假体，其特征在于：在连接所述两个圆周面的表面内提供多个浮雕或多个底切。
31.一种肘部假体，其特征在于，所述肘部假体包括：
一肱骨组件(119)，包括一肱骨柄(101)及一肱骨踝体(102)，所述肱骨踝体(102)设置具有一双髁部分，所述双髁部分包括向远侧延伸及间隔开的多个髁部(118)，所述肱骨髁体(102)设置具有一肱骨延伸体(157)，所述肱骨延伸体(157)与设置在所述肱骨柄(101)的一端部(161)中的一肱骨座(159)配合，所述肱骨延伸体(157)及所述肱骨座(159)各设置具有一不对称的双曲线形状；
一尺骨组件(104)，包括一尺骨柄(110)、一尺骨体(107)及一尺骨轴承(105)，所述尺骨轴承(105)及所述多个髁部(118)配置成在一接合状态下，围绕一铰接轴线(112)进行相互往复式的接合；
其中所述肱骨踝体(102)可释放地连接到所述肱骨柄(101)，从而建立所述肱骨组件(119)的模块化；
其中所述肱骨柄(101)设置具有：一个或多个表面或部分，配置成促使无骨水泥固定到骨骼处。
32.如权利要求31所述的肘部假体，其特征在于：所述肱骨柄(101)的所述端部(161)配置成促使无骨水泥固定到骨骼处。
33.一种肘部假体，其特征在于，所述肘部假体包括：
一肱骨组件(119)，包括一肱骨柄(101)及一肱骨踝体(102)，所述肱骨踝体(102)设置具有一双髁部分，所述双髁部分包括向远侧延伸及间隔开的多个髁部(118)；
一尺骨组件(104)，包括一尺骨柄(110)、一尺骨体(107)及一尺骨轴承(105)，所述尺骨轴承(105)及所述多个髁部(118)配置成在一接合状态下，围绕一铰接轴线(112)进行相互往复式的接合，所述尺骨柄(110)设置具有一端部(162)，所述端部(162)具有一尺骨延伸体(163)，所述尺骨延伸体(163)与设置在所述尺骨体(107)中的一尺骨座(165)配合，所述尺骨延伸体(163)及所述尺骨座(165)各设置具有一不对称的双曲线形状；
其中所述尺骨体(107)及所述尺骨轴承(105)配置用于在一耦接状态下进行相互往复式耦接，其中所述尺骨体(107)可释放地连接到所述尺骨柄(110)，从而建立所述尺骨组件(104)的模块化。
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