CN116602798B - 伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体 - Google Patents

Abstract

一种伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体，其包括，肱骨头假体，肱骨头假体的球头与生理肱骨头的球头相似；且肱骨头假体的球体直径较患者生理肱骨头直径大；通过仅增大肱骨头假体直径方式，或者通过增大肱骨头假体直径和延长肱骨头假体与肱骨柄间距离结合方式，实现手臂自然下垂状态下的肱三头肌的张紧；使用状态下，肱骨头假体的球心位置不低于生理关节盂下缘。还在肱骨头假体上设置用于保护及引导肱骨大结节进入旋转区域的延伸结构；并对增大的肱骨头假体进行裁切，形成裁切面，裁切后的肱骨头假体转动时不会对组织造成激惹与干扰；本发明为一种解决肩袖损伤或巨大肩袖缺失问题的治疗假体；结构简单，设置合理。

Description

伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及肩关节假体的技术领域，具体涉及为伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体。

背景技术

肩关节损伤需要假体置换时，尤其是针对肩袖损伤或巨大肩袖缺失时；如(肩袖撕裂性肩关节病，CTA)。现有反肩技术虽然已经有较为广泛的临床应用，因其不动球体的支撑作用，不会使肱骨上的球窝发生上移，但却存在如下技术问题，1)肩胛骨撞损；2)肩关节不稳定；3)基座松动；4)肩峰骨折等；另外因为需将生理关节盂替换成球头，整个手术操作时间长，对患者自身组织替换程度大；且因为球窝运动，球窝向下活动时会对下方组织造成激惹与损伤。

本发明根据上述技术问题，提供了伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体。

发明内容

仔细分析肩关节外展与内收的力学特性，肩关节在外展与内收时，肩关节的肩袖肌群及肱三头肌分别起到不同的牵引与支撑作用；尤其是外展动作时，需要利用肩袖的冈上肌力量带动手臂抬升30°左右后才能够促使肱三头肌发挥作用，继续抬升后续的角度；但当肩袖损坏时，无肩袖肌肉在初始抬起时的牵引作用，肱三头肌群无法处于张紧状态，进而无法在初始抬起时起到有效的牵引作用，导致肩关节活动受限，因此需要一种假体其能够保证在肩袖损伤或巨大肩袖缺失后，由肱三头肌一开始就处于张紧状态，以完成初始的外展抬升动作。

如果要解决上述技术问题，需要从以下几个方面思考肩袖损伤或巨大肩袖缺失后的问题，第一问题是，肩袖的冈上肌损坏后，在初始外展时(手臂自然下垂状态)松弛的肱三头肌无法提供外展牵引的张力，第二个问题是，肩袖损伤或巨大肩袖缺失后，肱骨头与肩峰之间存在了一定的空隙，此空隙给肱骨头假体的上移提供了空间，普通的肱骨头假体上移后，在上臂抬升时，肱骨大结节会触碰肩峰，阻碍上举动作。因为肩袖的冈上肌无法修复，本发明需要通过外移肱骨头假体的方式，实现初始外展时的肱三头肌的张紧；还期望通过肱骨头假体本身部分增大填充肩峰下间隙。

伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体，其包括，

肱骨头假体，用于发挥生理肱骨头的作用，肱骨头假体的球头与生理肱骨头的球头形状相同，但肱骨头假体的球体直径较患者生理肱骨头直径大；

通过仅增大肱骨头假体直径方式，或者通过增大肱骨头假体直径和延长肱骨头假体与肱骨柄间距离结合方式，实现手臂自然下垂状态下的肱三头肌的张紧；

使用状态下，肱骨头假体的球心位置不低于生理关节盂的下缘。

使用时，先将设置好的肱骨头假体与肱骨柄组合，或者肱骨头假体与肱骨柄一体成型，将肱骨头假体与肱骨柄设置到手术时修整好的肱骨平面上，并调整位置后进行固定。

通过增加肱骨头假体直径的方式，实现了肱骨头假体外移，达到手臂自然下垂状态下张紧肱三头肌的目的；另外，实现了有效地填充肩峰与原来肱骨头间间隙的目的，避免肱骨头上举时的上移动作；肱骨头假体的球心位置高于关节盂下缘的设置有效实现手臂外展与内收动作的进行，避免肱骨头假体在内收过程中，其球体对关节盂下缘的损伤。

进一步，需要解决如何选择合适肱骨头假体的问题，第一种方式为：在术前提前获得患者的肩关节数据，三维模拟重建肱骨头，使其直径较患者的肱骨头大，且控制肱骨头的球心位置不高于关节盂下缘；另外模拟肱三头肌张紧状态的数据，并根据张紧状态需要的位置确定肱骨头假体的直径，或者确定肱骨头假体的直径与延长肱骨头假体与肱骨柄的距离的大小；在三维软件上构建好肱骨头假体直径，并模拟好肱骨头假体与肱骨柄的角度及位置关系；获取数值后通过软件找到直径增加的数值后，根据数值及假体的型号进行选择；或者直接进行个性化的3D打印。

第二种方式为：设置各种不同直径大小的试模，手术过程中通过试模进行模拟尝试，找到符合患者需要的试模，根据找到的试模，选择合适的肱骨头假体与肱骨柄的型号。

进一步，使用时，肱骨头假体的球心设置在生理肱骨头球心与关节盂中心点的延长线上。此种方式可以实现肱骨头假体与人体假体位置关系的整体一致，保证各个运动动作与原始运动动作的一致性。

进一步，与生理肱骨头直径相比，肱骨假体的直径增加长度等于生理肱骨头顶端到肩峰的距离；手臂自然下垂状态下，肱骨头假体的顶端贴紧肩峰下缘。此种设置可以有效地填充因肩袖损伤或巨大肩袖缺失造成的肱骨头与肩峰间的间隙，避免肱骨头假体上举时的上移动作。

进一步，将肱骨头假体的底部平面定义为假体平面；假体平面边缘设置覆盖肱骨大结节的延伸结构；延伸结构为沿假体平面边缘延伸的弧形板状结构。上述设置能够有效保护大结节并引导大结节进入到肩峰下的旋转区域内；与传统的全部覆盖的延伸结构相比仅仅覆盖大结节，此种设置还能有效地避免外展与内收运动时，因延伸结构对周围组织的损伤。

进一步，为了防止活动过程中，增大的肱骨头假体对肱骨关节处的激惹与干扰，除连接延伸结构的肱骨头假体部分外，围绕假体平面侧的边缘进行裁切，形成间断裁的切面或连续的裁切面；间断的裁切面或连续的裁切面与假体平面相交角度范围为90度-100度；裁切后的肱骨假体转动为不会造成组织激惹的假体，此种设置有效保证旋转过程不对组织造成激惹。

本发明涉及的肱骨头假体可以适用于：不可修复肩袖损伤；肱骨近端4部分骨折；肩关节肿瘤、肩关节置换术后翻修；肩关节炎、风湿性关节炎；慢性肩关节脱位；肩关节发育异常等。

本发明的有益效果：本发明改变了传统的假体设计理念，通过增大假体直径的方式而不是利用反肩方案解决上述技术问题；通过增大肱骨头假体直径的方式，且将肱骨头假体的球心设置在生理关节盂中点与患者生理肱骨头旋转中心连线的延长线的方式可以保证运动方式不发生变化，且因为直径的增加实现了肱骨头假体的外移，使手臂在自然下垂状态下，肱三头肌处于张紧状态，能够由肱三头肌替代肩袖完成初始外展30°的动作，后继续提升。

通过设置覆盖肱骨大结节的延伸结构，1)能够有效保护大结节并引导大结节进入到肩峰下的旋转区域内；2)有效地避免外展与内收运动时，因延展范围大对周围组织的损伤；3)手臂外展上举时维持与肩峰上缘的接触阻挡，进一步避免肱骨头假体上举时的上移动作的可能；4)增加了球形假体上方的关节面，防止肩关节上举时，整个肱骨头假体自关节区域脱出；5)延伸结构的设置填充生理状态冈上肌附着大结节的间隙，同时覆盖大结节外缘，防止肩关节外展上举时大结节与肩峰的撞击。

通过围绕假体平面侧边缘的有效裁切，裁切后的肱骨头假体实现了球体直径在肩峰位置的增加，实现了肱骨头假体的整体上移填充效果，另外球体裁切后改变的为假体平面侧的直径，使其不会造成转动时的组织激惹与干扰；但没有改变球体深度方向的直径，保证了肱骨头假体球体的整体外移实现张紧肱三头肌的目的。

附图说明

图1为本发明手臂自然下垂状态带生理关节盂示意结构的肱骨假体结构示意图；

图2为本发明手臂自然平举状态带生理关节盂示意结构的肱骨假体结构示意图；

图3为本发明手臂自然上举状态带生理关节盂示意结构的肱骨假体结构示意图；

图4为本发明手臂自然下垂状态，带生理关节盂示意结构的肱骨假体纵向剖视结构示意图；

图5为本发明肱骨头假体带组合孔与组合柱部分局部放大纵向剖视结构示意图；

图6为本发明肱骨头假体设置到肱骨上整体结构示意图；

图7为本发明肱骨头假体设置到肱骨上的纵向剖视结构示意图；

图8为本发明肱骨头假体未裁切前结构示意图；

图9为本发明肱骨头假体带连续的裁切面的实施方式前面观结构示意图；

图10为本发明肱骨头假体带连续的裁切面的实施方式底侧面观结构示意图；

图11为本发明肱骨头假体带连续的裁切面的实施方式底面观结构示意图；

图12为本发明假体平面上设置有裁切环的底面观结构示意图；

图13为本发明肱骨头假体直径增大和延长肱骨头假体与肱骨柄的距离方式结合实现肱三头肌张紧的实施方式，肱骨头假体前侧面观结构示意图；

图14为肱骨头假体带连续的裁切面的实施方式底侧面观结构示意图；

图15为本发明倾斜裁切形成倾斜的连续的裁切面的肱骨头假体纵向剖视图，其中连续的裁切面与假体平面的相交线的角度为α。

图中，1、肱骨头假体；11、延伸结构；12、生理肱骨头球心；13、延长线；141、间断的裁切面；142、连续的裁切面；143、裁切环；144、内圆；145、外圆；146、假体平面；15、厚度提供结构；

2、生理关节盂；21、关节盂下缘；22、关节盂中心点；

3、肱骨柄；

41、组合孔；42、组合柱；

5、肱骨大结节。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参考图1-14；伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体，其包括，

肱骨头假体1，用于发挥生理肱骨头的作用，肱骨头假体1的球头与生理肱骨头的球头形状相同，但肱骨头假体1的球体直径较患者生理肱骨头直径大；

通过仅增大肱骨头假体1直径方式，或者通过增大肱骨头假体1直径和延长肱骨头假体1与肱骨柄3间距离结合方式，实现手臂自然下垂状态下的肱三头肌的张紧；

使用状态下，肱骨头假体1的球心位置不低于生理关节盂2的下缘。

使用时，先将设置好的肱骨头假体1与肱骨柄3组合，或者肱骨头假体1与肱骨柄3一体成型，将肱骨头假体1与肱骨柄3设置到修整好的肱骨平面上，并调整位置后进行固定。

通过增加肱骨头假体1直径的方式，实现了肱骨头假体1外移，达到手臂自然下垂状态下张紧肱三头肌的目的；另外，实现了有效地填充肩峰与原来肱骨头间间隙的目的，避免肱骨头上移；肱骨头假体1的球心位置高于关节盂下缘21的设置有效实现手臂外展与内收动作的进行，避免肱骨头假体1在内收过程中，其球体对关节盂下缘21的损伤。

更优选的实施方式，参考图4；肱骨头假体1的球心设置在患者生理肱骨头球心12与关节盂中心点22的延长线13上。此种方式可以实现肱骨头假体1与生理肱骨头位置关系的整体一致，保证各个运动动作与原始运动动作的一致性。另外可以实现肱骨头假体1仍然绕生理关节盂2的生理旋转中心转动的目的，没有因为肱骨头假体1直径增加而改变旋转中心。

更优选的实施方式，参考图13；当肱骨头假体1直径增加不足以提供引起肱三头肌张紧的外移尺寸时，进而不能引起自然下垂手臂的肱三头肌张紧时，通过增加肱骨头假体1半球的厚度，具体部分可称为厚度提供结构15；增加外移尺寸的方式实现目的。

更优选的实施方式，肱骨头假体1设置为半球体；因为生理肱骨头的形状基本是半球体，所以设置为半球体可以满足临床需求。

更优选的实施方式：与生理肱骨头直径相比，肱骨假体的直径增加长度等于生理肱骨头顶端到肩峰的距离；手臂自然下垂状态下，肱骨头假体1的顶端贴紧肩峰下缘。需说明，此间隙空间在正常生理状态下由冈上肌填充，在病理状态下冈上肌缺失，如果没有填充补位，则非常容易造成肱骨头假体1发生上移动作；而本实施方式可以有效的填充因肩袖损伤或巨大肩袖缺失造成的肱骨头与肩峰间的间隙，避免肱骨头假体1的上移。

更优选的实施方式：肱骨头假体1的直径增加范围为5-20mm；

更优选的实施方式为：肱骨头假体1的直径增加范围为7-15mm；此种尺寸设置可以满足对肱骨头与肩峰位置的填充。

更优选的实施方式，参考图1-14；将肱骨头假体1的底部平面定义为假体平面146；假体平面146边缘设置覆盖肱骨大结节5的延伸结构11；延伸结构11为沿假体平面146边缘延伸的弧形板状结构。此种设置能够有效保护大结节并引导大结节进入到肩峰下的旋转区域内；此种设置还能有效的避免外展与内收运动时，因延展范围大对周围组织的损伤。另外手臂外展上举时维持与肩峰上缘的接触阻挡，进一步避免肱骨头假体1上移的可能；同时也增加了球形假体上方的关节面，防止肩关节上举时，整个肱骨头假体1自关节区域脱出。还有，延伸结构11的设置填充生理状态冈上肌附着大结节的间隙，同时覆盖大结节外缘，防止肩关节外展上举时大结节与肩峰的撞击。

更优选的实施方式，延伸结构11的第一端连接肱骨头假体1边缘，延伸结构11的第二端边缘设置为圆弧形，或者，延伸结构的第二端边缘设置为卷曲结构。通过此种设置可以保证延伸结构11的第二端边缘不会对组织造成损伤。

更优选的实施方式，延伸结构11为耳状高边结构，耳状高边结构包括中间部分与两侧部分，中间部分较两侧部分长，且两侧部分与中间部分平顺过渡。通过上述合作可以很好地与球面实现顺畅结合，且平顺过渡可以有效避免前后向运动时对组织的损伤，耳状高边从肱骨头假体1上侧看，整体形状呈现为近抛物线形，此种设置为一种更加有效平顺过渡的设置方式。

更优选的实施方式，耳状高边结构为厚度相等的板状结构。

更优选的实施方式为：在三维软件中重新构建能够覆盖肱骨大结节5的延伸结构11，并随肱骨头假体1一起3D打印制备。或者，延伸结构11的材料与肱骨头假体1一致，且与肱骨头假体1一体连接的结构。此种设置进一步保证延伸结构11与肱骨头假体1连接处的平顺无间隔，保证肱骨活动的连贯性。

更优选的实施方式，延伸结构11的宽度最大处的尺寸范围为0.5-2cm；延伸结构11的长度最大处的范围为0.5-2cm；此种尺寸设置可以满足对肱骨大结节5的覆盖。

更优选的实施方式，参考图8-12；其中图8为未裁切的肱骨头假体1，图9-12及图14为有裁切面的肱骨头假体1；为避免因肱骨头假体1直径增加造成的对转动过程中发生的组织激惹与干扰，将肱骨头假体1的球体进行裁切；

更优选的实施方式，除接触肩峰部位的肱骨假体外，进一步，除连接延伸结构11的肱骨头假体1部分外，围绕假体平面146侧的边缘进行裁切，形成间断的裁切面141或连续的裁切面142；间断的裁切面141或连续的裁切面142与假体平面相交角度范围为90度-100度；裁切后的肱骨假体转动为不会造成组织激惹的假体。间断的裁切面141或连续的裁切面142为与假体平面146垂直或自假体平面146侧倾斜向外的裁切面。

其中间断的裁切面141的实施方式为：间断的裁切面141至少包括3个，每个间断的裁切面141与肱骨头假体1连接处都设置圆角过渡；3个间断的裁切面141包括设置在延伸结构11两侧的2个间断的裁切面141与设置在延伸结构11对侧的1个间断的裁切面141。

具体裁切方式为：其以假体平面146为初始裁切位置，以除接触肩峰的肱骨头假体1外，进一步，以除延伸结构11接触肱骨头假体1部分外，在假体平面146上形成包含连续或部分假体平面146边缘的裁切图形，裁切图形以垂直于假体平面146方向进行裁切。

间断的裁切面141的裁切方式为：参考图14；将肱骨头假体1的球体两侧进行裁切；裁切后在两侧形成两个间断的裁切面141，用于避免因肱骨头假体1直径增加造成的对前胸后背方向部位组织的损伤；两个间断的裁切面141对称设置；更优选，以延伸结构11的中轴面为对称面，对肱骨头假体1进行裁切；裁切后的两侧的宽度不大于肱骨头自然下垂状态下前后侧区域的宽度；可选的，一侧裁切掉的部分的最大厚度等于肩峰下间隙的高度；

更进一步的裁切方式为，裁切方式为以假体平面146为初始的裁切面，选定一定的弧度的弧形裁切图形，以垂直球面方向为裁切方向进行裁切；单侧弧形裁切图形的弧形高度等于肩峰下间隙的高度或者等于增加的直径距离的一半；可选的，对裁切后的两侧裁切面进行圆角钝化处理，防止尖锐边线对组织的损伤。

还对延伸结构11对侧的假体部分进行裁切。裁切方式与两侧裁切方式相同。

或者，连续的裁切面142的实施方式为：连续的裁切面142垂直于假体平面146；连续的裁切面142为圆柱面，圆柱面包括一个缺口，缺口为与延伸结构11连接的部分；且圆柱面的直径等于生理肱骨头直径；圆柱面的中轴线经过假体平面146的圆心。

连续的裁切面142的裁切方式为，参考图8-13；以假体平面146为起始切割位置，垂直假体平面146进行裁切；设置与生理肱骨头的直径相同的内圆144，设置与增大的肱骨头假体1直径相同的外圆145；且两者圆心与假体平面146圆心一致；以在假体平面146上形成裁切环143，裁切环143不涉及与延伸结构11连接区域；不涉及延伸结构11的连接区域与缺口对应。

或者，以内圆144与延伸结构两侧边缘的接触点向内圆做切线，通过切线将外圆145与内圆144连接，形成闭合裁切环143，再将裁切环143通过垂直肱骨头假体1的平面进行裁切，形成带缺口的圆柱面。

或者，连续的裁切面142为倾斜面，参考图15；裁切后连续的裁切面最外侧边缘线的直径等于生理肱骨头假体直径。经过肱骨头假体球心且垂直假体平面的剖面中，连续的裁切面与假体平面的相交线的角度为α，90度﹤α﹤100。

此种裁切方式获得的柱形裁切面为最佳的裁切方式，整体大小与生理肱骨头一致，且为平顺的圆柱形裁切面，运动过程更加平顺，不会对患者组织造成激惹与干扰。

更优选的实施方式，参考图13；为保证裁切面与延伸结构11的平顺过渡，以外圆145与延伸结构11两侧边缘的接触点向内圆144做切线；通过切线将外圆145与内圆144连接，形成闭合裁切环143，再将裁切环143通过垂直肱骨头假体1的平面进行裁切，形成带缺口的圆柱面。或者，以内圆144与延伸结构两侧边缘的接触点向内圆做切线，通过切线将外圆145与内圆144连接，形成闭合裁切环143，再将裁切环143通过垂直肱骨头假体1的平面进行裁切，形成带缺口的圆柱面。此种方式形成的柱形裁切面整齐平顺，不会对组织造成激惹，且因与生理肱骨头直径相同，转动时不会造成组织激惹。

裁切后的肱骨头假体1实现了球体直径在肩峰位置的增加，实现了肱骨头假体1的上移填充，另外球体裁切后调小的为靠近假体平面146侧的直径，并没有改变球体纵向直径，实现肱骨头假体1球体的整体外移，起到了张紧肱三头肌的目的。

更优选的实施方式，肱骨头假体1上设置与肱骨柄3连接的结构，可以利用现有技术，还可以应用新的结构。

或者，肱骨头假体1与肱骨柄3都通过3D打印方式制备，材料相同时为一体连接，材料不同时可以在肱骨头假体1上设置组合孔41，在肱骨柄3上设对应的组合柱42；将组合孔41与组合柱42组合实现肱骨头假体1与肱骨柄3的组合使用。

更优选的实施方式为，参考图5；组合孔41与组合柱42组合后位置固定，此种组合方式可以避免组合后肱骨头假体1与肱骨柄3的活动。固定方式还可为组合后通过生物胶胶合完成的组合固定。

或者，组合孔41与组合柱42上对应设置螺纹结构，通过螺纹结构实现组合后的位置固定。

实施例2

需要解决实施例1中如何选择合适肱骨头假体1的问题，第一种方式为：在术前提前获得患者的肩关节数据，三维模拟重建肱骨头，使其直径较患者的肱骨头大，且控制肱骨头的球心位置不高于关节盂下缘21；另外模拟肱三头肌张紧状态的数据，并根据张紧状态需要的位置确定肱骨头假体1的直径，或者确定肱骨头假体1的直径与延长肱骨头假体1与肱骨柄3的距离的大小；在三维软件上构建好肱骨头假体1直径，并模拟好肱骨头假体1与肱骨柄3的角度及位置关系；获取数值后通过软件找到直径增加的数值，后根据数值及假体的型号进行选择；或者进行3D打印。

第二种方式为：设置各种不同直径大小的试模，手术过程中通过试模进行模拟尝试，找到符合患者需要的试模，根据找到的试模，选择合适的肱骨头假体1与肱骨柄3的型号。

实施例3

一种新型肱骨假体，其包括上述实施例1中的肱骨头假体1与肱骨柄3。

肱骨头假体1与肱骨柄3一体连接，设置不同型号的肱骨头假体1及不同型号的肱骨柄3，肱骨头的型号较肱骨柄3多。

肱骨头假体1可根据影像数据进行三维构建，构建后通过3D打印方式制备，且3D打印材料为医用假体可用材料。

实施例4

一种3D打印的肱骨假体制备方法，

第一，术前提前获得患者的肩关节数据，三维模拟构建肱骨头假体1，构建参数包括：1)使肱骨头假体1直径较患者的肱骨头大，且控制肱骨头的球心位置垂直方向不高于关节盂下缘21；

2)模拟肱三头肌张紧状态的数据，并根据张紧状态需要的位置确定肱骨头假体1的直径，或者确定肱骨头假体1的直径与延长肱骨头假体1与肱骨柄3的距离的大小；

3)在三维软件上构建肱骨头假体1直径，并模拟好肱骨头假体1与肱骨柄3的角度及位置关系。

第二，根据获得的肱骨头假体1的三维模型，输入3D打印软件中进行打印；

第三，根据3D打印出的肱骨头假体1及患者三维数据选择合适型号的肱骨柄3；或者，也可以根据需要3D打印肱骨柄3。

第四，将肱骨头假体1与肱骨柄3结合设置到手术时肱骨的切割平面处。

上述实施例的说明只是用于理解本发明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进，这些改进也将落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (36)

1.一种伴不可修复岗上肌损伤的肱骨近端病损的同心变径假体，其特征在于，其包括，

肱骨头假体，用于发挥生理肱骨头的作用，肱骨头假体的球头与生理肱骨头的球头形状相同；但肱骨头假体的球体直径较患者生理肱骨头直径大；

通过仅增大肱骨头假体直径方式，或者通过增大肱骨头假体直径和延长肱骨头假体与肱骨柄间距离结合方式，实现手臂自然下垂状态下的肱三头肌的张紧；使用状态下，肱骨头假体的球心位置不低于生理关节盂的下缘。

2.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体的球心设置在患者生理肱骨头球心与关节盂中心点的延长线上。

3.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，将肱骨头假体的底部平面定义为假体平面；当肱骨头假体直径增加不足以提供引起肱三头肌张紧的外移尺寸时，在假体平面上设置厚度提供结构，用于补充提供肱骨头假体外移距离。

4.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体设置为半球体或近半球体。

5.根据权利要求4所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体的纵向横截面的弧形角度大于150°，小于180度。

6.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，与生理肱骨头直径相比，肱骨头假体的直径增加长度等于生理肱骨头顶端到肩峰的距离；手臂自然下垂状态下，肱骨头假体的顶端贴紧肩峰下缘。

7.根据权利要求6所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体的直径增加范围为5-20mm。

8.根据权利要求6所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体的直径增加范围为7-15mm。

9.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，将肱骨头假体的底部平面定义为假体平面；假体平面边缘设置覆盖肱骨大结节的延伸结构；延伸结构为沿假体平面边缘延伸的弧形板状结构。

10.根据权利要求9所述的变径假体，其特征在于，延伸结构的第一端连接肱骨头假体边缘，延伸结构的第二端边缘设置为圆弧形。

11.根据权利要求10所述的变径假体，其特征在于，延伸结构的第二端边缘设置为卷曲结构。

12.根据权利要求9所述的变径假体，其特征在于，延伸结构为耳状高边结构，耳状高边结构包括中间部分与两侧部分，中间部分较两侧部分长，且两侧部分与中间部分平顺过渡。

13.根据权利要求12所述的变径假体，其特征在于，耳状高边结构从肱骨头假体前侧看，形状呈现为近抛物线形。

14.根据权利要求13所述的变径假体，其特征在于，耳状高边结构为厚度相等的板状结构。

15.根据权利要求9所述的变径假体，其特征在于，在三维软件中重新构建能够覆盖肱骨大结节的延伸结构，并随肱骨头假体一起3D打印制备。

16.根据权利要求9所述的变径假体，其特征在于，延伸结构的材料与肱骨头假体一致，且与肱骨头假体一体连接。

17.根据权利要求15所述的变径假体，其特征在于，延伸结构的宽度最大处的尺寸范围为0.5-2cm；延伸结构的长度最大处的范围为0.5-2cm。

18.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，除连接延伸结构的肱骨头假体部分外，围绕假体平面侧的边缘进行裁切，形成间断的裁切面或连续的裁切面；间断的裁切面或连续的裁切面与假体平面相交角度范围为90度-100度；裁切后的肱骨假体转动为不会造成组织激惹的假体。

19.根据权利要求18所述的变径假体，其特征在于，间断的裁切面或连续的裁切面为与假体平面垂直或自假体平面侧倾斜向外的裁切面。

20.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，以假体平面为初始裁切位置，除延伸结构接触肱骨头假体部分外，在假体平面上形成包含连续或部分假体平面边缘的裁切图形，裁切图形以垂直于假体平面方向进行裁切。

21.根据权利要求18所述的变径假体，其特征在于，间断的裁切面垂直于假体平面，间断的裁切面至少包括2个，每个间断的裁切面与肱骨头假体连接处都设置圆角过渡。

22.根据权利要求21所述的变径假体，其特征在于，当间断的裁切面设置为3个时，3个间断的裁切面包括设置在延伸结构两侧的2个间断的裁切面与设置在延伸结构对侧的1个间断的裁切面。

23.根据权利要求21所述的变径假体，其特征在于，以延伸结构的中轴面为对称面，对肱骨头假体进行裁切；裁切后的两侧的宽度不大于肱骨头自然下垂状态下前后侧区域的宽度。

24.根据权利要求23所述的变径假体，其特征在于，一侧裁切掉的部分的最大厚度等于肩峰下间隙的高度。

25.根据权利要求21所述的变径假体，其特征在于，裁切方式为以假体平面为初始的裁切面，选定所需弧度的弧形裁切图形，以垂直假体平面方向为裁切方向进行裁切；对裁切后的两侧裁切面进行圆角钝化处理；还对延伸结构对侧的假体部分进行裁，裁切方式相同。

26.根据权利要求18所述的变径假体，其特征在于，连续的裁切面垂直于假体平面；连续的裁切面为圆柱面，圆柱面包括一个缺口，缺口为与延伸结构连接的部分。

27.根据权利要求26所述的变径假体，其特征在于，圆柱面的直径等于生理肱骨头直径；圆柱面的中轴线经过假体平面的圆心。

28.根据权利要求26所述的变径假体，其特征在于，以假体平面为起始切割位置，垂直于假体平面进行裁切；设置与生理肱骨头的直径相同的内圆，设置与增大的肱骨头假体直径相同的外圆；且两者圆心与假体平面圆心一致；在假体平面上形成内圆与外圆构成的裁切环，裁切环不涉及与延伸结构连接区域；不涉及延伸结构的连接区域与缺口对应。

29.根据权利要求28所述的变径假体，其特征在于，以外圆与延伸结构两侧边缘的接触点向内圆做切线；通过切线将外圆与内圆连接，形成闭合裁切环，再将裁切环通过垂直肱骨头假体的平面进行裁切，形成带缺口的圆柱面。

30.根据权利要求28所述的变径假体，其特征在于，以内圆与延伸结构两侧边缘的接触点向内圆做切线，通过切线将外圆与内圆连接，形成闭合裁切环，再将裁切环通过垂直肱骨头假体的平面进行裁切，形成带缺口的圆柱面。

31.根据权利要求18所述的变径假体，其特征在于，连续的裁切面为倾斜面，裁切后连续的裁切面最外侧边缘线的直径等于生理肱骨头假体直径。

32.根据权利要求18所述的变径假体，其特征在于，经过肱骨头假体球心且垂直假体平面的剖面中，连续的裁切面与假体平面的相交线的角度为α，90度﹤α﹤100。

33.根据权利要求1所述的变径假体，其特征在于，肱骨头假体上设置与肱骨柄连接的结构，或者，肱骨头假体与肱骨柄都通过3D打印方式制备，材料相同时为一体连接，材料不同时在肱骨头假体上设置组合孔，在肱骨柄上设对应的组合柱；将组合孔与组合柱组合实现肱骨头假体与肱骨柄的组合使用。

34.根据权利要求33所述的变径假体，其特征在于，组合孔与组合柱组合后位置固定；或者固定方式为组合后通过生物胶胶合完成的组合固定的方式。

35.根据权利要求33所述的变径假体，其特征在于，组合孔与组合柱上对应设置螺纹结构，通过螺纹结构实现组合后的位置固定。

36.一种3D打印的肱骨变径假体制备方法，

第一，术前提前获得患者的肩关节数据，三维模拟构建肱骨头假体，构建参数包括：1)使肱骨头假体直径较患者的肱骨头大，且控制肱骨头的球心位置垂直方向不高于关节盂下缘；

2)模拟肱三头肌张紧状态的数据，并根据张紧状态需要的位置确定肱骨头假体的直径，或者确定肱骨头假体的直径与延长肱骨头假体与肱骨柄的距离的大小；

3)在三维软件上构建肱骨头假体直径，并模拟好肱骨头假体与肱骨柄的角度及位置关系；

第二，根据获得的肱骨头假体的三维模型，输入3D打印软件中进行打印；

第三，根据3D打印出的肱骨头假体及患者三维数据选择合适型号的肱骨柄；或者，根据需要3D打印肱骨柄；

第四，将肱骨头假体与肱骨柄结合设置到手术时肱骨的切割平面处。