CN216257661U - 双动型全肩关节人工假体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双动型全肩关节人工假体，包括：肩胛盂假体，其上形成有第一球窝；肱骨侧假体，其上形成有第二球窝；肩胛盂侧球头，安装在肩胛盂假体的第一球窝内并与之形成半限制型的肩胛盂侧球窝关节，且其上形成有内锥孔；肱骨侧球头，包括球头部和一体形成球头部外侧的外锥部，肱骨侧球头的球头部安装在肱骨侧假体的第二球窝内并与之形成半限制型的肱骨侧球窝关节，肱骨侧球头的外锥部锥接在肩胛盂侧球头的内锥孔内并形成转动副。本实用新型由于采用双动关节设计，使得肩关节运动时的应力集中得到释放，能够有效降低人工肩关节脱位的发生，保持良好的肩部外形，并且最大可能的恢复肩关节活动范围。

Description

双动型全肩关节人工假体

技术领域

本实用新型涉及一种人工假体，具体涉及一种双动型全肩关节人工假体，属于医疗器械技术领域。

背景技术

成人肱骨近端是高度恶性骨肿瘤最好发的部位之一，约90％的肱骨近端恶性肿瘤可以施行保肢术。使用人工假体重建肱骨近端的骨缺损是最常用的重建方法，具有操作简便、保持良好的肩部外形的优点。目前，最常用的肱骨近端假体为半肩关节假体，其次为反式全肩关节假体。然而，相对于其他部位的人工假体来说，肱骨近端人工假体置换术后功能最差，其主要原因包括：

①稳定性差：对于半肩关节假体置换，由于肿瘤切除术过程中会切除较多肌肉、韧带及关节囊，剩余的关节囊不能很好地包裹固定金属肱骨头，使得假体半脱位率及脱位率很高；对于反式全肩关节假体置换，由于其设计理念是为肩关节炎及肩关节损伤设计的表面置换，因此对于较大的骨及软组织缺损同样会使得关节不稳而造成较高的脱位率；

②活动度差：不论半肩还是反式全肩假体置换，术后均依赖于长期的制动及瘢痕粘连来增加关节稳定性，然而后续的功能锻炼却会因为瘢痕粘连而大打折扣；同时，术中对三角肌或腋神经的损伤、以及重建后肌肉张力不足同样导致肩关节活动度差；

③机械并发症常见：反式全肩假体置换的肩胛盂部件常常垂直切割肩胛骨而导致假体失败。

另外，对于重度肩关节炎、肱骨头粉碎性骨折、严重的肩袖损伤进行半肩关节置换或反式全肩关节置换，术后同样存在上述问题。

理想的人工肩关节状态应该是既能保持肩关节稳定、不脱位，又能获得最大范围的肩关节活动度。目前，国际上尚没有应用于肿瘤患者或需要肩关节表面置换的正向全肩关节假体设计及产品，主要存在以下三个问题：①人工肩胛盂与自体肩胛盂的骨整合问题没有得到很好的解决；②人工肩关节的活动范围小；③人工肩关节的脱位率较高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种双动型全肩关节人工假体，其能够有效降低人工肩关节脱位的发生，保持良好的肩部外形，并且最大可能的恢复肩关节活动范围。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种双动型全肩关节人工假体，包括：肩胛盂假体，用于与自体肩胛盂固定连接，所述肩胛盂假体上形成有第一球窝；肱骨侧假体，用于与自体肱骨固定连接，且所述肱骨侧假体上形成有第二球窝；肩胛盂侧球头，安装在所述肩胛盂假体的第一球窝内并与之形成半限制型的肩胛盂侧球窝关节，且所述肩胛盂侧球头上形成有内锥孔；肱骨侧球头，包括球头部和一体形成球头部外侧的外锥部，所述肱骨侧球头的球头部安装在所述肱骨侧假体的第二球窝内并与之形成半限制型的肱骨侧球窝关节，所述肱骨侧球头的外锥部锥接在所述肩胛盂侧球头的内锥孔内并形成转动副。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，在所述肩胛盂假体的第一球窝内设置有用于容纳所述肩胛盂侧球头的肩胛盂侧球窝衬垫。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，还包括防脱位环，所述防脱位环的直径略大于所述肱骨侧球头的外锥部直径且略小于所述肩胛盂侧球窝衬垫的直径，所述肩胛盂侧球头通过所述防脱位环与所述肩胛盂侧球窝衬垫的内部牢固嵌合。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，在所述肱骨侧假体的第二球窝内设置有用于容纳所述肱骨侧球头的肱骨侧球窝衬垫。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述双动全肩关节人工假体的包括适用于肱骨近端肿瘤切除后的骨缺损重建的肿瘤型，以及适用于重度关节炎、粉碎性肱骨头骨折、严重肩袖损伤的病例的普通型。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述双动全肩关节人工假体为肿瘤型时，所述肱骨侧假体包括肱骨近端基本段、可调式缺损段和髓内柄，三者通过莫氏锥接组装。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述双动全肩关节人工假体为普通型时，所述肱骨侧假体包括肱骨近端基本段和髓内柄，所述髓内柄通过锥接与所述肱骨近端基本段连接，并在锥接处设置有两枚螺钉孔用于防止锥接脱出。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述肩胛盂假体及肱骨侧假体的关节面侧均设置为45°斜面结构。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述肩胛盂假体由Ti6Al4V合金粉通过电子束熔融3D打印技术生产而成，所述肩胛盂假体内留有3个放射方向的钉孔用于与自体肩胛盂固定连接，所述肩胛盂假体的外表面制备有孔隙大小为200-800μm并且完全连通的多孔金属骨小梁结构，且孔隙率为50％-80％。

所述的双动型全肩关节人工假体，优选地，所述肩胛盂侧球头和肱骨侧球头均采用金属材料制备而成，所述肩胛盂侧球窝衬垫、防脱位环和肱骨侧球窝衬垫均采用聚乙烯材料制备而成。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型通过双动型全肩关节人工假体的研发使用，可以实现：

(1)由于采用了双动关节设计，使得肩关节运动时的应力集中得到了释放，同时采用了防脱位装置，有效降低了人工肩关节脱位的发生，保持了良好的肩部外形；

(2)组合式双头轴与肩胛盂假体及肱骨侧假体组成了双动型全肩关节，允许早期肩关节功能锻炼，肱骨侧关节运动时与肩胛骨侧的运动形成联动，缓解了应力集中，最大可能的恢复肩关节活动范围；

(3)实现肩胛盂假体与自体肩胛骨的骨整合，降低了机械并发症；

(4)使得肩部肌肉保持张力，有利于改善外展肌力，为肩关节活动提供足够的动力。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的肿瘤型双动全肩关节人工假体的爆炸图；

图2为本实用新型该实施例提供的肿瘤型双动全肩关节人工假体的使用状态图；

图3为本实用新型另一实施例提供的普通型双动全肩关节人工假体的爆炸图；

图4为本实用新型该实施例提供的普通型双动全肩关节人工假体的使用状态图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，使用术语“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的双动全肩关节人工假体，包括：肩胛盂假体，用于与自体肩胛盂固定连接，肩胛盂假体上形成有第一球窝；肱骨侧假体，用于与自体肱骨固定连接，且肱骨侧假体上形成有第二球窝；肩胛盂侧球头，安装在肩胛盂假体的第一球窝内并与之形成半限制型的肩胛盂侧球窝关节，且肩胛盂侧球头上形成有内锥孔；肱骨侧球头，包括球头部和一体形成球头部外侧的外锥部，肱骨侧球头的球头部安装在肱骨侧假体的第二球窝内并与之形成半限制型的肱骨侧球窝关节，肱骨侧球头的外锥部锥接在肩胛盂侧球头的内锥孔内并形成转动副。本发明由于采用双动关节设计，使得肩关节运动时的应力集中得到释放，能够有效降低人工肩关节脱位的发生，保持良好的肩部外形，并且最大可能的恢复肩关节活动范围。

下面，结合附图对本实用新型实施例提供的双动全肩关节人工假体进行详细的说明。

图1和图2展示了一种肿瘤型双动全肩关节人工假体，主要适用于肱骨近端肿瘤切除后的骨缺损重建，该双动全肩关节人工假体包括：肩胛盂假体1，用于与自体肩胛盂10固定连接，肩胛盂假体1上形成有第一球窝；肱骨侧假体6，用于与自体肱骨 20固定连接，且肱骨侧假体6上形成有第二球窝；肩胛盂侧球头4，安装在肩胛盂假体1的第一球窝内并与之形成半限制型的肩胛盂侧球窝关节，且肩胛盂侧球头4上形成有内锥孔；肱骨侧球头5，包括球头部和一体形成球头部外侧的外锥部，肱骨侧球头5的球头部安装在肱骨侧假体6的第二球窝内并与之形成半限制型的肱骨侧球窝关节，肱骨侧球头5的外锥部锥接在肩胛盂侧球头4的内锥孔内并形成转动副。由此，肩胛盂侧球头4和肱骨侧球头5通过锥接形成双头轴结构，整体上实现了双动的效果。这种双动关节机制不仅能增加全肩关节人工假体的活动度(在肱骨侧球窝关节活动到极限时，可通过肩胛盂侧窝关节的活动进一步增加肩关节活动范围)，还能缓解肩关节活动时产生的应力集中，降低了脱位率和机械并发症的发生。

上述实施例中，优选地，在肩胛盂假体1的第一球窝内设置有用于容纳肩胛盂侧球头4的肩胛盂侧球窝衬垫2，由此可以避免肩胛盂侧球头4与肩胛盂假体1摩擦。

上述实施例中，优选地，还包括防脱位环3，防脱位环3的直径略大于肱骨侧球头5的外锥部直径且略小于肩胛盂侧球窝衬垫2的直径，肩胛盂侧球头4通过防脱位环3与肩胛盂侧球窝衬垫2的内部牢固嵌合，由此阻止肩胛盂侧球头4从肩胛盂侧球窝衬垫2中脱出。

上述实施例中，优选地，在肱骨侧假体6的第二球窝内设置有用于容纳肱骨侧球头5的肱骨侧球窝衬垫(图中未示出)，由此可以避免肱骨侧球头5与肱骨侧假体6 摩擦。

上述实施例中，优选地，肱骨侧假体6包括肱骨近端基本段61、可调式缺损段62 和髓内柄63，三者通过莫氏锥接组装。由此，可以根据患者肱骨上段的缺损长度不同，选择不同长度的可调式缺损段62，从而满足不同肱骨上段缺损长度的肩关节重建需求。

上述实施例中，优选地，肩胛盂假体1及肱骨侧假体6的关节面侧均设置为45°斜面结构，由此有利于增加肩关节的外展活动度。

上述实施例中，优选地，肩胛盂假体1由Ti6Al4V合金粉通过电子束熔融(EBM) 3D打印技术生产而成，肩胛盂假体1内留有3个放射方向的钉孔用于与自体肩胛盂 10固定连接，肩胛盂假体1的外表面制备有孔隙大小为200-800μm并且完全连通的多孔金属骨小梁结构，且孔隙率为50％-80％，从而为新生骨组织提供长入空间，使得新生骨组织可以爬行长入孔隙结构中，解决了肩胛盂假体1和自体肩胛盂10的骨整合问题。

上述实施例中，优选地，肩胛盂侧球头4和肱骨侧球头5均采用金属材料制备而成，肩胛盂侧球窝衬垫2、防脱位环3和肱骨侧球窝衬垫均采用聚乙烯材料制备而成。

本实用新型上述实施例提供的双动全肩关节人工假体在使用时，其实施过程具体如下：

步骤一：将肩胛盂假体1通过3枚螺钉固定于自体肩胛盂10上，随后将肩胛盂侧球窝衬垫2放置于肩胛盂假体1的第一球窝内；

步骤二：体外组装肩胛盂侧球头4和肱骨侧球头5形成双头轴结构，并将肩胛盂侧球头4置于肩胛盂假体1的第一球窝内，安装防脱位环3，使得肩胛盂侧球头4能被限制于肩胛盂假体1中；

步骤三：组装肱骨侧假体6，并固定髓内柄63于自体肱骨20的髓腔中，维持正常力线；

步骤四：打压复位肩胛盂侧球头4与肱骨侧球头5的关节窝，完成肿瘤型双动全肩关节人工假体的安装。

图3和图4展示了一种普通型双动全肩关节人工假体，主要适用于重度关节炎、粉碎性肱骨头骨折、严重肩袖损伤的病例，其结构与上述的肿瘤型双动全肩关节人工假体基本相同，区别在于普通型双动全肩关节人工假体的肱骨侧假体6仅包括肱骨近端基本段61和髓内柄63，髓内柄63通过锥接与肱骨近端基本段61连接，并在锥接处设置有两枚螺钉孔用于防止锥接脱出。

上述实施例中，优选地，普通型双动全肩关节人工假体的髓内柄63分为水泥柄及生物柄两种，各有不同粗细型号，根据患者骨质情况选择柄的类型，并根据术中扩髓情况选择型号。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种双动型全肩关节人工假体，其特征在于，包括：

肩胛盂假体(1)，用于与自体肩胛盂(10)固定连接，所述肩胛盂假体(1)上形成有第一球窝；

肱骨侧假体(6)，用于与自体肱骨(20)固定连接，且所述肱骨侧假体(6)上形成有第二球窝；

肩胛盂侧球头(4)，安装在所述肩胛盂假体(1)的第一球窝内并与之形成半限制型的肩胛盂侧球窝关节，且所述肩胛盂侧球头(4)上形成有内锥孔；

肱骨侧球头(5)，包括球头部和一体形成球头部外侧的外锥部，所述肱骨侧球头(5)的球头部安装在所述肱骨侧假体(6)的第二球窝内并与之形成半限制型的肱骨侧球窝关节，所述肱骨侧球头(5)的外锥部锥接在所述肩胛盂侧球头(4)的内锥孔内并形成转动副。

2.根据权利要求1所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，在所述肩胛盂假体(1)的第一球窝内设置有用于容纳所述肩胛盂侧球头(4)的肩胛盂侧球窝衬垫(2)。

3.根据权利要求2所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，还包括防脱位环(3)，所述防脱位环(3)的直径略大于所述肱骨侧球头(5)的外锥部直径且略小于所述肩胛盂侧球窝衬垫(2)的直径，所述肩胛盂侧球头(4)通过所述防脱位环(3)与所述肩胛盂侧球窝衬垫(2)的内部牢固嵌合。

4.根据权利要求3所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，在所述肱骨侧假体(6)的第二球窝内设置有用于容纳所述肱骨侧球头(5)的肱骨侧球窝衬垫。

5.根据权利要求1所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述双动全肩关节人工假体的包括适用于肱骨近端肿瘤切除后的骨缺损重建的肿瘤型，以及适用于重度关节炎、粉碎性肱骨头骨折、严重肩袖损伤的病例的普通型。

6.根据权利要求5所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述双动全肩关节人工假体为肿瘤型时，所述肱骨侧假体(6)包括肱骨近端基本段(61)、可调式缺损段(62)和髓内柄(63)，三者通过莫氏锥接组装。

7.根据权利要求1所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述双动全肩关节人工假体为普通型时，所述肱骨侧假体(6)包括肱骨近端基本段(61)和髓内柄(63)，所述髓内柄(63)通过锥接与所述肱骨近端基本段(61)连接，并在锥接处设置有两枚螺钉孔用于防止锥接脱出。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述肩胛盂假体(1)及肱骨侧假体(6)的关节面侧均设置为45°斜面结构。

9.根据权利要求1至7任一项所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述肩胛盂假体(1)由Ti6Al4V合金粉通过电子束熔融3D打印技术生产而成，所述肩胛盂假体(1)内留有3个放射方向的钉孔用于与自体肩胛盂(10)固定连接，所述肩胛盂假体(1)的外表面制备有孔隙大小为200-800μm并且完全连通的多孔金属骨小梁结构，且孔隙率为50％-80％。

10.根据权利要求4所述的双动型全肩关节人工假体，其特征在于，所述肩胛盂侧球头(4)和肱骨侧球头(5)均采用金属材料制备而成，所述肩胛盂侧球窝衬垫(2)、防脱位环(3)和肱骨侧球窝衬垫均采用聚乙烯材料制备而成。

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