CN101442961A - 反向肩假体 - Google Patents

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Abstract

本发明的各种实施例涉及用于反向肩关节成形术(例如反向全肩关节成形术)的装置和方法。在一个特定例子中，用于表面重建肩胛骨的关节盂部件可以被提供。值得注意的是，不同于传统的全肩关节成形术，反向肩中的关节盂部件是凸的而不是凹的；它充当物理止挡件以防止典型地在经历肩袖撕裂关节病(CTA)的患者中发生的肱骨头的上迁移。

Description

反向肩假体
相关申请
本申请要求2006年3月23日申请的美国临时申请No.60/785,664的权益。该申请也要求2006年5月17日申请的美国临时申请No.60/747,492的权益。该申请也要求2007年2月9日申请的美国临时申请No.60/888,982的权益。每个前述申请被全文引用于此作为参考。
技术领域
本发明的各种实施例涉及用于反向肩关节成形术(例如反向全肩关节成形术)的装置和方法。在一个特定例子中，用于表面重建肩胛骨的关节盂部件可以被提供。值得注意的是，不同于传统的全肩关节成形术，反向肩中的关节盂部件是凸的而不是凹的；它充当物理止挡件以防止典型地在经历肩袖撕裂关节成形术(CTA)的患者中发生的肱骨头的上迁移。
为了描述本发明，术语“二分点”(例如，二分点反向肩设计或二分点反向肩假体)用于指示本发明的实施例。
背景技术
Neer在1972创造了术语肩袖撕裂关节成形术以描述在长期/进行性肩峰下撞击症之后由大块、全厚肩袖撕裂产生的盂肱关节的关节炎性、腐蚀/塌缩状况。该病状与极度疼痛和功能的几乎完全丧失相联系(参见Neer，C.S.等人，Cuff Tear Arthropathy，JBJS，#65：1232-1244，1983)。
肩袖撕裂关节成形术在历史上用肩峰成形术、关节镜清理术、肌腱移位、肱结节成形术、关节固定术、全肩关节成形术(约束、半约束或无约束)、双极肩关节成形术、半关节成形术(带有或不带有肩峰隔离件)进行处理，最近(并且成功地)用反向肩关节成形术进行处理。
反向/反转肩最早由Neer在70年代早期构想以处理经历CTA的患者；具体而言，该装置用于通过阻止肱骨头上迁移提供疼痛缓解和防止进行性肩峰、喙骨、关节盂腐蚀。这在理论上通过反转凸和凹球和承窝使得关节盂部件现在是凸的并且肱骨现在是凹的实现；这样做产生了防止肱骨上迁移的物理止挡件。几个反向肩设计已被构想和开发：以Fenlin，Reeves，Gerard，Kessel，Kolbel和Neer-Averill命名，但是这些中很少，只有Kessel设计报告了长期结果(据信每个前述设计都被放弃)。类似于约束全肩关节成形术，固定旋转中心导致关节盂上的过度扭矩，该过度扭曲损害了固定，最终导致松动。
在1987年，Paul Grammont介绍了一种新的反向肩设计。它由2个部件组成：关节盂是金属的或陶瓷的42mm球(球体的～2/3)并且肱骨部件是聚乙烯“喇叭形”杯体(它的凹表面是球体的～1/3)；肱骨部件用PMMA固定。该假体的初步结果在1987年公开(参见Grammont，P.M.等人，Etude et Realisation D’une Novelle ProstheseD’Paule，Rhumatologie，#39：17-22，1987)；在平均六个月的随访之后，所有六名患者(8个肩)是无痛的；然而，活动性是可变的：3名患者具有在100-300°的主动前举，3名患者具有小于60°的主动前举。这些不一致结果使重新设计成为必要。
在1991年，Grammont反向肩被重新设计并且重新命名为DeltaIII反向肩假体。粘接关节盂失败了；所以，盂球被重新设计以具有固定中心桩和分散螺钉。关节盂中的球的2/3为球的1/3而放弃以将旋转中心放置成与关节盂窝直接接触；由此，减小了骨表面上的扭矩。肱骨部件被设计用于粘接或无粘接应用(参见Boileau，P.等人，Grammont Reverse Prosthesis：Design，Rationale，和Biomechanics，JSES Jan/Feb：147S-161S，2005)。
该假体由于它的功能依赖于三角肌而被称为“Delta”。Delta III的设计原理描述如下：
·朝内侧移位旋转中心(以通过补充更多的用于举高和外展的三角肌纤维来增加三角肌的有效杠杆臂)。
·通过降低肱骨朝远侧移位旋转中心(以张紧三角肌)。
·将盂球的中心直接放置在关节盂窝上以限制固定装置上的扭矩和抵抗松动。
·盂肱关节的反向凹面产生物理止挡件以防止肱骨头上迁移；CA弓形的状态与该设计无关。
Delta的这些理论生物机械好处是否将确实地变成现实还未确定，原因是证明其可靠性的长期结果研究(>5年)有限；然而，短期和中期结果研究表明该设计提供了疼痛缓解并且恢复了功能(主要在于外展/内收并且部分在于屈曲/伸展；内/外旋转在有限的基础上取决于冈下肌和小圆肌的状况恢复)。在这方面，参见以下文献：Bioleau，P.等人，Grammont Reverse Prosthesis：Design，Rationale，和Biomechanics，JSES Jan/Feb：147S-161S，2005；Rittmeister，M.等人，Grammont Reverse Total Shoulder Arthroplasty in Patients withRheumatoid Arthritis and Nonreconstructable Rotator Cuff Lesions，JSES.Jan/Feb：17-22，2001；Vanhove，B.，Grammont’s ReverseShoulder Prosthesis for Rotator Cuff Arthropathy.A RetrospectiveStudy of 32 Cases，Acta Orthop Belg，#70(3)：219-225，2004；Sirveaux，F.等人，Grammont inverted total shoulder arthroplasty in thetreatment of glenohumeral osteoarthritis with massive rupture of thecuff，JBJS86-B：388-395，2004；Katzer，A.，Two-year Results AfterExchange Shoulder Arthroplasty Using Inverse Implants，Orthopedics，Vol.27，#11：1165-1167，2004；Walch，G.，The ReverseBall and Socket：When is it Indicated？Orthopaedics Today，pp.18-20。
值得注意的是，Delta反向肩与许多不同类型的并发症关联，包括关节盂松动，肩胛骨“切迹”(更叙述性地被称为下关节盂腐蚀)，肩峰骨折，错位(头从聚合物和聚合物插入件(poly insert)从肱骨柄)，不稳定性，肱骨柄骨折，肱骨柄松动，和关节盂螺钉破裂。在这方面，参见之前刚刚引用的文献。
附图说明
图1A-1C显示了根据本发明的一个实施例的反向肩假体(包括盂球/关节盂板组件和肱骨匹配部件)的三个透视图；
图2显示了图1A-1C的实施例的另一透视图；
图3A-3C显示了图1A-1C的实施例的盂球/关节盂板组件的三个更详细的透视图；
图4A-4D显示了图1A-1C的实施例的盂球的四个更详细的透视图(该例子的盂球是38mm盂球)；
图4E-4G显示了根据本发明的实施例的典型梨形盂球的三个更详细的透视图；
图5A-5C显示了图1A-1C的实施例的梨形关节盂板的三个更详细的透视图(显示了带有用于骨“贯穿生长”的孔的柄)；
图5D-5F显示了根据本发明的实施例的另一示例性梨形关节盂板的三个更详细的透视图(显示了带有用于骨“贯穿生长”的孔的柄)；
图6显示了可以用于本发明的类型的示例性压紧螺钉的透视图；
图7A-7C显示了可以用于本发明的类型的示例性锁定帽螺钉的三个透视图；
图7D-7F显示了可以用于本发明的示例性扭矩限定螺钉驱动元件的三个视图；
图8A和8B显示了图1A-1C的实施例的盂球/关节盂板组件的两个视图(其中盂球以阴影被显示)；
图9A-9C显示了：(1)图1A-1C的实施例的关节盂板/压紧螺钉/锁定帽螺钉组件；(2)压紧螺钉/锁定帽螺钉的细节；和(3)压紧螺钉/锁定帽螺钉的细节(其中锁定帽螺钉以阴影被显示)；
图10A-10C显示了根据本发明的实施例的反向肩肱骨衬垫的三个视图；
图11A-11E显示了根据本发明的实施例的反向肩肱骨板的五个视图；
图12显示了梨形关节盂的轮廓和来自2个解剖学研究的结果：Iannotti，J.P.等人，The Normal Glenohumeral Relationships，JBJS，Vol.74-A，#4：491-500，1992；和Checroun，A.J.等人，Fit of CurrentGlenoid Component Designs：an Anatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002(从Checroun修改的图像)；
图13显示了传统反向盂球板适配在关节盂上(从Checroun，A.J.等人修改的图像，Fit of Current Glenoid Component Designs：anAnatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002)；
图14显示了最佳质量/最深的关节盂骨的区域(从Checroun，A.J.等人修改的图像，Fit of Current Glenoid Component Designs：anAnatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002)；
图15显示了如果根据本发明的实施例所示修改孔图案，A/P骨螺钉锚固的概率在理论上提高(从Checroun，A.J.等人修改的图像，Fit ofCurrent Glenoid Component Designs：an Anatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002)；
图16A-16D显示了根据本发明的实施例的反向肩假体(包括盂球/关节盂板组件和肱骨配合部件)的四个透视图；
图17A-17D显示了图16A-16D的实施例的椭圆形关节盂板的四个更详细的透视图(显示了带有用于骨“贯穿生长”的孔的上移位柄)；
图18A-18D显示了本发明的实施例的椭圆形关节盂板的另一例子的四个更详细的透视图(显示了带有用于骨“贯穿生长”的孔的上移位非圆柱形柄)；
图19A-19D显示了图16A-16D的实施例的盂球的四个更详细的透视图(该例子的盂球是38mm盂球)；
图20A和20B显示了图16A-16D的实施例的盂球/关节盂板组件的两个视图(其中在图20B中盂球以阴影被显示并且其中该例子的盂球是38mm盂球)；
图21A-21D显示了本发明的实施例的典型椭圆形盂球的四个更详细的透视图(该例子的盂球是42mm盂球)；
图22A和22B显示了本发明的实施例的椭圆形盂球/关节盂板组件的两个视图(其中在图22B中盂球以阴影被显示并且其中该例子的盂球是38mm盂球)；
图23A-23D显示了本发明的实施例的典型盂球的四个更详细的透视图(该例子的盂球是46mm盂球)；
图24A和24B显示了本发明的实施例的盂球/关节盂板组件的两个视图(其中在图24B中盂球以阴影被显示并且其中该例子的盂球是42mm盂球)；
图25显示了可以用于本发明的类型的示例性压紧螺钉的透视图；
图26是显示测试结果的图形，所述测试结果证明了颈角减小10°导致在活动范围(ROM)内的向下位移；
图27显示了在Nyffeler的研究中论述的情况；
图28显示了根据本发明的另一实施例的关节盂板的许多视图；
图29显示了来自Nyffeler研究的修改图像，其中4个不同盂球位置的临床疗效被检查；
图30A和30B显示了涉及关节盂板孔位置的本发明的另一实施例，所述位置被设计成允许传统带桩关节盂的转换或修正；
图31A和31B显示了涉及关节盂板孔位置的本发明的另一实施例，所述位置被设计成允许传统带龙骨关节盂的转换或修正；
图32显示了涉及前/后盂球平面的本发明的另一实施例；
图33显示了涉及骨笼(bone cage)的本发明的另一实施例；
图34显示了与下和上撞击的定义关联的图形；
图35显示了与跳跃距离的限定关联的图形；
图36显示了与偏移的限定关联的图形；
图37显示了与肱骨约束的限定关联的图形；
图38显示了与典型Grammont反向肩ROM关联的图形；
图39显示了肱骨颈角对ROM和跳跃距离的影响的图形；
图40显示了变化肱骨颈角对撞击点的影响的图表(从右边数第三个阴影数据列表示典型Grammont设计)；
图41显示了变化肱骨约束对ROM的影响的图表(中间阴影数据列表示典型Grammont设计)；
图42显示了变化盂球厚度对ROM的影响的图表(中间阴影数据列表示典型Grammont设计)；
图43显示了变化盂球直径对跳跃距离的影响的图表(从左边数第二阴影数据列表示典型Grammont设计)；
图44显示了来自Nyffeler研究的图像，其描绘了当肱骨柄被放置在中立位置时下撞击的程度；
图45显示了反向肩假体的另一实施例；
图46显示了反向关节盂板设计的另一实施例；
图47显示了反向盂球设计的另一实施例；
图48显示了反向肱骨板设计的其他实施例；
图49显示了反向肱骨衬垫设计的其他实施例；
图50显示了限定螺钉驱动件的反向扭矩设计的另一实施例；
图51显示了压紧螺钉设计的另一实施例；
图52显示了反向盂球锁定螺钉设计的另一实施例(在该视图中螺纹未被显示)；
图53显示了锁定帽设计的另一实施例；
图54显示了与下撞击的限定点关联的图形；
图55显示了与上撞击的限定点关联的图形；
图56显示了与反向肩假体的另一实施例关联的ROM；
图57显示了用于本发明的实施例和典型Grammont反向肩假体的跳跃距离与外展/内收的比较关联的图表；和
图58显示了用于本发明的实施例和典型Grammont反向肩假体的ROM的比较的图表。
在公开的这些好处和改进中，从结合附图的以下描述将显而易见本发明的其他目的和优点。所述图构成该说明书的一部分并且包括本发明的示例性实施例和示出了它的各种目的和特征。
具体实施方式
在这里公开了本发明的详细实施例；然而，应当理解公开实施例仅仅是可以以各种形式体现的本发明的举例说明。另外，结合本发明的各种实施例给出的每个例子应当是示例性的，而不是限制性的。进一步地，所述图不一定按照比例，一些特征可以被放大以显示特殊部件的细节。所以，在这里公开的特定结构和功能细节不应当被理解成限制，而是仅仅作为典型基础教导本领域的技术人员以不同方式实施本发明。
值得注意的是，本发明的各种实施例涉及一种反向肩假体，该反向肩假体包含与Delta反向肩设计关联的一些或所有前述好处(尽管也旨在最小化所观察的并发症的数量和比率)。本发明的各种实施例的这些好处可以包括(但不限于)：1)增长/拉紧三角肌以提高肌肉效率；2)将旋转中心保持在关节盂窝上以最小化有效力矩臂；和/或3)反转天然关节的凹面以产生防止肱骨头上迁移的物理止挡件。本发明的各种实施例可以最小化的并发症包括(但不限于)：1)消除撞击以减小肩胛骨切迹的程度和错位的发生率；2)通过增加可用固定点的数量，以这样的方式定位固定点使得它最大化固定的潜力(例如以这样的方式定位固定点使得它们的位置对应于天然关节盂中的最佳质量/最深骨的区域)，允许所有螺钉沿任何方向定向/成角(以提高螺钉锚固的可能性)，和/或允许任何压紧螺钉(与它的角取向无关)被转换成锁定螺钉(以防止螺钉旋出)，从而提高关节盂固定；3)通过使用解剖学形状的关节盂板提高应力传递来减小关节盂骨质溶解(例如解剖板限制关节盂的A/P侧上的悬伸)；和/或4)通过允许使用较大直径的盂球提高稳定性和ROM(本发明的某些实施例可能不需要扩孔近侧肱骨，这在Grammont设计中典型地是需要的，常常近侧肱骨基于可以放置的衬垫的最大尺寸确定盂球的尺寸)。
现在参考图1A-1C和2，显示了根据本发明的实施例的组装好的构造100的各种视图。该构造的部件可以包括：肱骨柄102(其可以用于压配合或胶接应用中并且例如可以由钛构成)；肱骨衬垫104(与凸盂球匹配的凹部件，该元件例如可以由UHMWPE构成)；肱骨适配板106(其将肱骨衬垫连接到肱骨柄，该元件例如可以由钛构成)；盂球108(该元件例如可以由钴铬构成)；梨形关节盂板110(该元件例如可以由钛构成)；和用于彼此组装单个部件和用于将该构造组装到天然骨的许多螺钉和固定装置(这些元件例如可以由钛构成)。值得注意的是，该例子的关节盂板是梨形的。
现在参考图3A-3C，显示了图1A-1C和2的盂球/关节盂板组件的更详细视图(在这些图中清楚地看到柄112)。
现在参考图4A-4D，显示了图1A-1C和2的盂球的更详细视图(应当注意盂球可以被挖空以减小重量)。
现在参考图4E-4G，显示了另一典型盂球的详细视图(应当注意盂球可以被挖空以减小重量)。
现在参考图5A-5C，显示了图1A-1C和2的梨形关节盂板的更详细视图。在这方面，应当注意几个特征：1)在板的背面上的6个螺钉孔；和2)骨“贯穿生长”笼柄(cage stem)，其允许骨移植物通过板的正面被注射(例如通过注射器)和/或通过笼柄的底表面中的孔被放置。
现在参考图5D-5F，显示了另一典型梨形关节盂板110A的详图。
现在参考图6，显示了根据本发明的实施例的压紧螺钉114(应当注意球形头允许螺钉在关节盂板110内沿任何期望的方向成角地定向(例如高达17.5度)，在一个特定例子中，关节盂板110中的孔可以具有相应的凹面)。
现在参考图7A-7C，显示了根据本发明的实施例的锁定帽螺钉116(锁定帽螺钉可以在压紧螺钉的顶上被拧入到关节盂板中以防止压紧螺钉旋出和/或将压紧螺钉锁定在期望角取向，参见图8A，8B，和9A-9C)。进一步地，图7D-7F显示了可以用于本发明的扭矩限定螺钉驱动元件118的三个视图(例如用预定大小的扭矩驱动螺钉和/或锁定帽(例如通过当施加预定大小的扭矩时破裂))。
现在更特别地参考图8A和8B，显示了证明压紧螺钉114和锁定帽螺钉116如何与关节盂板110匹配的更详细视图。这些图8A和8B也显示了盂球108(在这里以阴影形式被描绘)可以通过使用装配螺栓118被组装到关节盂板110。图9A-9C进一步阐明了压紧螺钉114和锁定帽螺钉116与关节盂板110的关系。这些图9A-9C也详述了压紧螺钉114和锁定帽螺钉116之间的球形铰接-允许压紧螺钉114与它的角取向无关地被锁定的特征。
现在参考图10A-10C，显示了图1A-1C和2的肱骨衬垫104的三个视图。
现在参考图11A-11E，显示了图1A-1C和2的肱骨板106的五个视图。
现在参考图16A-16D，显示了根据本发明的实施例的组装好的构造1600的各种视图。该构造的部件可以包括：肱骨柄1602(其可以用于压配合或胶接应用中并且例如可以由钛构成)；肱骨衬垫1604(与凸盂球匹配的凹部件，该元件例如可以由UHMWPE构成)；肱骨适配板1606(其将肱骨衬垫连接到肱骨柄，该元件例如可以由钛构成)；盂球1608(该元件例如可以由钴铬合金)；椭圆形关节盂板1610(该元件例如可以由钛构成)；和用于彼此组装单个部件和用于将该构造组装到天然骨的许多螺钉和固定装置(这些元件例如可以由钛构成)。值得注意的是，该例子的关节盂板1610是椭圆形的。
现在参考图17A-17D，显示了图16A-16D的椭圆形关节盂板的更详细视图(在这些图中清楚地看到柄1612)。
现在参考图18A-18D，显示了另一典型椭圆形关节盂板1610A的更详细视图(在这些图中柄1612A是非圆柱形的)。
现在参考图19A-19D，显示了图16A-16D的盂球的更详细视图(应当注意盂球可以被挖空以减小重量)。
现在参考图20A-20B，显示了图16A-16D的关节盂板/盂球组件的更详细视图(图20B的盂球以阴影形式被显示)。
现在参考图21A-21D，显示了另一典型盂球的更详细视图。
现在参考图22A-22B，显示了典型关节盂板/盂球组件的更详细视图(图22B的盂球以阴影形式被显示)。
现在参考图23A-23D，显示了另一典型盂球的更详细视图。
现在参考图24A-24B，显示了典型关节盂板/盂球组件的更详细视图(图24B的盂球以阴影形式被显示)。
现在参考图25，显示了根据本发明的实施例的压紧螺钉1614(应当注意球形头允许螺钉在关节盂板1610内沿任何期望的方向成角度地定向(例如高达17.5度)，在一个特定例子中，关节盂板1610中的孔可以具有相应的凹面)。
当然，应当注意的是有本发明的和/或包括本发明的单个部件的其他实施例包括(但不限于)各种形状、尺寸和材料。例如(该例子应当是示例性的而不是限定性的)，肱骨衬垫和盂球的材料可以被反转(反向设计典型地具有金属盂球/关节盂板和塑料肱骨衬垫-备选实施例是金属肱骨衬垫和塑料盂球)，这样做理论上可以减小循环地施加在天然关节盂骨上的重量(通过消除许多重得多的金属部件)。这也可以通过消除对多个金属螺钉和固定部件的需要减小装置的成本。在另一例子(该例子应当是示例性的而不是限定性的)中，如果盂球和关节盂板由塑料制造，则装置可以专用于胶接应用-已表明是传统肩关节成形术中的护理标准的一种应用。相反地，肱骨衬垫和盂球/板两者可以由相同材料制造，于是可以实现金属在金属上(或陶瓷在陶瓷上)铰接(其已表明在臀关节成形术应用中产生更小的磨损并且因此具有更低的骨质溶解发生率)。在又一例子(该例子应当是示例性的而不是限定性的)中，关节盂板设计可以具有中心螺钉而不是中心笼柄(在存在中心骨缺损的情况下中心螺钉孔可能是有利的；螺钉可以沿各种方向被定向以保证获得螺钉锚固)。
值得注意的是，本发明的各种实施例可以提供胜于现有技术的许多优点，这些优点中的一些在上面被描述。图12-15进一步阐述了这些优点中的一些。
更特别地，图12总结了两个不同解剖学研究的结果(参见Iannotti，J.P.等人，The Normal Glenohumeral Relationships，JBJS，Vol.74-A，#4：491-500，1992和Checroun，A.J.等人，Fit of Current GlenoidComponent Designs：an Anatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002)，这些研究的每一个证明了关节盂在下方比在上方更宽并且它具有特有的梨或“倒逗号”的形状。
进一步地，图13图示了传统Grammont型关节盂板配合在典型关节盂窝上；据认为由于肩胛骨的前和后倾斜，螺钉孔的典型4象限位置不是理想的，该倾斜导致这些位置中的骨的薄基部。
更进一步地，图14图示了在天然关节盂中的最佳质量/最深骨的区域。
最后，图15图示了用在本发明的实施例中的螺钉孔位置的基本原理。
在其他例子(所述例子应当是示例性的而不是限定性的)中，本发明可以如下被构造：
·反向肩关节盂板
o材料：从锻造Ti-6Al-4V加工
o范围：1个尺寸(用于38，42和46mm盂球)；
o尺寸/特征：直径29mm，锥度5mm，长度20mm骨“贯穿生长”笼形物，每个螺钉孔具有球形基部，允许压紧螺钉成角15°，每个孔也具有用于附连锁定帽螺钉的螺纹部分。
·反向肩盂球
o材料：从铸造Co-Cr加工
o范围：3个尺寸(38/22mm，42/24mm和46/26mm直径和厚度)
o尺寸/特征：盂球被挖空以减小重量
·反向肩肱骨衬垫
o材料：从压缩模制UHMWPE条(增强聚合物：连接GXL)加工
o范围：3个直径(38，42和46mm衬垫)；多个偏移
o尺寸/特征：连接到肱骨板，被配置成用于旋转稳定性(例如“蘑菇”或其他非圆形状)。
·反向肩肱骨板
o材料：从锻造Ti-6Al-4V加工
o范围：3个尺寸(38，42和46mm)
o尺寸/特征：连接到衬垫，被配置成用于旋转稳定性(例如“蘑菇”或其他非圆形状)；凸形销(一个或多个)可以连接到肱骨柄以用于旋转稳定性
·反向肩压紧螺钉
o材料：从Ti-6Al-4V或SS合金加工
o范围：在多个长度的1个直径(4.0mm)
o尺寸/特征：用于以可变角(例如高达15°)插入的球形头；插管
·反向肩锁定帽螺钉
o材料：从Ti-6Al-4V或SS合金加工
o范围：1个尺寸(～9mm长，8mm宽)
o尺寸/特征：以任何角将压紧螺钉锁定到关节盂板；插管；适配在盂球的挖空空间中。
·盂球锁定螺钉
o材料：从Ti-6Al-4V或SS合金加工
o范围：1个尺寸(～25mm长，4mm宽)
o尺寸/特征：将盂球锁定到关节盂板。
·反向肩扭矩限定螺钉驱动元件
o材料：从锻造Ti-6Al-4V加工；UHMWPE插塞
o范围：1个尺寸；根据需要的最小横截面
o尺寸/特征：在断裂之后设计利用聚合物插塞保持方形头。
根据另一实施例(该例子应当是示例性的而不是限定性的)，本发明可以提供：
Figure A200780017425D00191
反向假体可以与主系统结合成一体，可以保持主柄以用于修正(这是有益的，原因是～30％的反向肩作为修正物被植入)。另外，假体可以使用现有的肱骨植入物库存，现有的肱骨器具，和/或类似的外科技术(例如可以保持132.5°肱骨截骨术)。
如ROM研究所述(参见下面的表1)，反向假体可以与ROM的16.7％-18.9％的增加关联(与传统Grammont假体相比)。
Figure A200780017425D00201
如ROM研究所述(参见下面的表1)，反向假体可以与肩胛骨切迹发生率(即，肱骨对肩胛骨的内侧/下撞击)的减小关联，这是由于颈角从155°减小到145°(与传统Grammont设计相比)和肱骨衬垫尺寸的增加(由于该衬垫可以被带出近侧肱骨)。
Figure A200780017425D00202
反向假体可以通过利用已证明的传统Grammont型盂球/螺钉/基板设计保持盂球松动的低发生率(注意：盂球设计可以被挖空以减小重量)。
Figure A200780017425D00203
关节盂板可以利用骨“贯穿生长”笼形物设计以增强固定。
Figure A200780017425D00204
关节盂板可以允许压紧螺钉(例如以高达15度的角可变性)插入4个孔的任何一个中以最大化骨锚固。
Figure A200780017425D00205
关节盂板可以允许使用锁定帽螺钉，该锁定帽螺钉可以附连到任何压紧螺钉，由此使每个螺钉成为锁定/压紧螺钉。
肱骨衬垫可以由连接GXL(即增强聚合物)制造并且可以利用“蘑菇”形顶端锁定机构将肱骨衬垫附连到肱骨板(参见显示这样的典型肱骨衬垫的三个视图的图10A-10C和显示这样的典型肱骨板的五个视图的图11A-11E)，所以，可以预见肱骨衬垫磨损和分离的低发生率。
表1-反向肩ROM比较
本发明的另一实施例涉及反向肩假体和植入方法，其包含与传统Grammont反向肩设计关联的许多或所有前述好处，同时最小化观察并发症的数量和比率并且解决了涉及植入方法的其他困扰方面。可以包含的历史性好处包括(但不限于)：1)增长/拉紧三角肌以提高肌肉效率；2)将旋转中心保持在关节盂窝上(或附近)以最小化有效力矩臂；和/或3)反转天然关节的凹面以产生防止肱骨头上迁移的物理止挡件。被最小化的并发症/困扰包括(但不限于)：1)减小撞击的发生率；2)减小肩胛骨切迹的发生率；3)提高稳定性；4)减小错位的发生率；5)提高关节盂固定；6)保存骨；和/或7)更好地便于半或全肩转换成反向肩。下面公开了可以解决前述并发症/困扰的每个设计特征的详细描述。
为了减小撞击和肩胛骨切迹的发生率，反向肩部件的颈角可以从155°(传统Grammont反向假体和市场上基本每个后来的反向肩假体的颈角)减小到145°。测试证明了(参见图26)颈角减小10°导致活动范围(ROM)的向下移动，该向下移动用于提供与患者的日常活动(ADL)更一致的ROM。ROM需要向下移动的证据在De Wilde的研究中被客观地证明(参见De Wilde，L.等人，Shoulder ProsthesisTreating Cuff Tear Arthropathy：a comparative biomechanical study，JOR 22：1222-1230，2004)，De Wilde使用射线照相模版证明传统Grammont设计与在16°外展的下撞击关联。该设计缺陷的传统证据在Nyffeler的研究中被记载(参见Nyffeler，R.等人，BiomechanicalRelevance of Glenoid Component Positioning in the Reverse Delta IIITotal Shoulder Prosthesis，JSES，Vol.14，#5：524-528，2005)，Nyffeler比较在4种不同情况下的肩胛骨切迹的发生率：1)当盂球在关节盂上居中时；2)当关节盂定位在下关节盂边缘时；3)当盂球向下悬伸2-4mm时；和4)当盂球向下倾斜15度并且与肩胛骨颈齐平时；如图27中所示。Nyffeler推断出下悬伸2-4mm的盂球与显著提高的外展/内收ROM关联(由于下撞击的减小)。
应当注意Nyffeler研究中的盂球情况2-4被认为是制造商认可的技术[情况1]的外科改进，这些改进被认为是专门解决前述设计缺陷所必需的。定位盂球使得它下悬伸有一些好处；然而，据认为在下方定位盂球会产生许多新的困扰，在存在中心骨缺损的情况下最显著，而中心骨缺损在全肩到反向肩的转换中是常见的(为了用典型反向设计获得下盂球悬伸，需要在关节盂的下部分中钻孔，导致额外关节盂骨的去除)。为了保存该非常需要的关节盂骨，本发明的一个实施例利用关节盂板使得它的中心柄向上位移4mm，允许外科医生在全肩关节成形术所执行的反向的情况下，保留传统外科技术(即，在缺损将发生的关节盂的中心钻孔；由此保存骨)。从技术的观点来看，在关节盂的中心钻孔，扩孔关节盂骨，插入关节盂板并且用螺钉固定使得板的下缘将与天然关节盂骨的下缘齐平。上位移柄的附加优点在于盂球中的锁定螺钉孔将不再被定位在盂球的顶点(通常装载的区域)，而是它将上移到不经常装载的区域(其对应于关节盂板上的上位移柄的位置)。
为了提高稳定性和减小错位的发生率，在一个实施例中肱骨衬垫可以被带出近侧肱骨使得近侧肱骨不再用于确定盂球的尺寸。该特征由于许多原因是有利的(包括但不限于)：1)由于不需要近侧扩孔，因此近侧肱骨被保存，和2)盂球尺寸可以由天然关节盂骨的尺寸确定(而不是由放置在近侧肱骨中的衬垫的尺寸确定)，测试证明了随着盂球直径的增加ROM和稳定性提高。该特征也便于从半或全肩转换成反向(反之亦然：反向转换成半或全肩)，原因是该反向设计可以利用与用于半和全肩关节成形术相同的肱骨柄(即，外科医生不必去除良好固定的肱骨柄以转换成反向肩)。应当注意的是该实施例保留用于半和/或全肩的相同肱骨颈切口(即，肱骨头在解剖学颈部或附近被切除)。其他系统通常需要在与用于半和/或全肩关节成形术的不同位置切除。
减小错位的发生率的附加实施例涉及张力带的使用，所述张力带可以连接盂球和肱骨部件并且可以根据患者的三角肌的长度确定尺寸。在对应于适当增长三角肌以获得足够的稳定性和功能的张力下进行试验减小的期间所述带可以断裂。De Wilde的两个研究(参见DeWilde，L.等人，Shoulder Prosthesis Treating Cuff Tear Arthropathy：acomparative biomechanical study，JOR 22：1222-1230，2004；De Wilde，L.等人，Functional Recovery after a Reverse Prosthesis forReconstruction of the Proximal Humerus in Tumor Surgery，CORR，#430：156-162，2005)表明三角肌长度的10-20％增加是适当的。
在一个例子中，盂球和肱骨尺寸范围因此增加到38-46mm(相对于由并不利用该技术的比较设计提供的尺寸范围：34-42mm)。为了获得这些大尺寸盂球，盂球的前和后侧可以被斜切；由此，允许它们插入伤口部位中并且在切除表面上齐平而不必去除任何过量的关节盂骨。每个盂球的内部几何形状可以被挖空以减小它的重量，这样做可以最小化疲劳引起的骨折的发生率。为了增加ROM和提高稳定性，每个盂球可以具有延伸的关节表面(即，大于180°的弧，参见图32)。
为了提高关节盂固定，本发明可以利用接受使用骨移植物的骨“贯穿生长”关节盂板柄。可以在用螺钉固定板之前和/或之后将骨移植物放置到柄中(例如通过由注射器在板的顶部注射移植物)。骨贯穿生长固定柄可以是圆柱形的(例如以修正桩关节盂)或非圆柱形(例如以修正龙骨关节盂)。修改关节盂板的形状和轮廓也可以提高关节盂固定；在一个例子中发明人将板从传统Grammont型圆形设计(由市场上的其他常规设计使用)修改成梨形/椭圆形设计(其更精确地反映肩胛骨的解剖结构)。这样做可以通过允许增加固定可用的关节盂螺钉孔的数量(例如从4增加到6)和改进螺钉孔的位置使得它最大化固定潜力(即，每个螺钉孔根据最佳质量/最深骨的区域被定位)提高关节盂固定。图12-15进一步阐述了这些优点。更特别地：图12总结了两个不同解剖学研究的结果(参见Iannotti，J.P.等人，The NormalGlenohumeral Relationships，JBJS，Vol.74-A，#4：491-500，1992；Checroun，A.J.等人，Fit of Current Glenoid Component Designs：anAnatomic Cadaver Study，JSES，Vol.11，#6：614-617，2002)；这些研究的每一个证明了关节盂在下方比在上方更宽并且它具有特有的梨或“倒逗号”的形状。图13图示了典型Grammont型关节盂板适配在典型关节盂窝上；据认为由于肩胛骨的前和后倾斜，螺钉孔的典型4象限位置不是理想的，该倾斜导致这些位置中的骨的薄基部。图14图示了在天然关节盂中的最佳质量/最深骨的区域。最后，图15图示了用在本发明的实施例中的螺钉孔位置的基本原理。
关节盂板也可以包含将用于保存关节盂骨和/或改善固定的几个其他特征。关节盂板可以具有弧形背面以最小化为了植入被去除骨的量(与平背面关节盂板设计相比，原因是天然关节盂骨也是弧形的)。另外，关节盂板中的一个或多个螺钉孔可以具有凹球形特征，所述特征与压紧螺钉的凸球形头匹配。这样做允许每个压紧螺钉沿任何期望方向成角/定向，由此提高螺钉锚固的可能性。另外，关节盂板中的一个或多个螺钉孔可以具有用于附连锁定帽的螺纹特征，该帽螺钉可以具有挤压压紧螺钉的球形头的凹球形特征；由此无论螺钉成什么角/取向被插入骨中都将它锁定到板(防止它旋出)。
在这里显示了根据本发明的实施例的反向肩设计的各种细节。图16A-16D描绘了典型反向肩假体的组装好的构造。该构造的部件可以包括：肱骨柄(其可以用于压配合和/或胶接应用中并且可以由钛构成)，肱骨衬垫(与凸盂球匹配的凹部件；可以由UHMWPE构成)，肱骨适配板(其将肱骨衬垫连接到肱骨柄；可以由钛构成)，盂球(可以由钴铬构成)，关节盂板(可以由钛构成)，和用于彼此组装单个部件和用于将该构造组装到天然骨的许多螺钉和固定装置(都可以由钛构成)。图17A-17D描绘了典型关节盂板设计的例子(应当注意几个特征：1)在板的背面上的6个螺钉孔，和2)骨“贯穿生长”笼柄，其允许骨移植物通过注射器被注射通过板的正面和/或通过笼柄的底表面中的孔被放置)。图18A-18D和5D-5F描绘了关节盂板设计的两个其他实施例(包含弧形背面关节盂板)。图25描绘了典型压紧螺钉(应当注意球形头允许螺钉沿任何期望方向被成角度定向)。
如上所述，反向肩设计的各种实施例可以包括(但不限于)：上位移关节盂板柄；非圆柱形关节盂板柄；改善固定的椭圆形/梨形关节盂板；非155度肱骨颈角；延伸关节表面盂球；和/或计量三角肌张力的张力带；骨“贯穿生长”笼形物可以应用于反向肩假体中。
如这里所述，本发明的一个实施例涉及上位移关节盂板柄(参见图28以及这里的其他图)。在这方面，向下悬伸盂球与更少的肩胛骨切迹和更好的临床结果关联(基于Nyffeler的临床观察-图29中从左边数第3个图像(来自Nyffeler的修改图像，其中4个不同盂球位置的临床疗效被检查))。然而，在下方定位盂球会产生许多新的困扰，主要在存在中心骨缺损的情况下，而中心骨缺损在全肩到反向肩的转换中是常见的(由于关节盂被去除)。为了用其他反向设计获得下盂球悬伸，典型地需要在关节盂的下部分中钻孔，导致额外关节盂骨的去除。为了保存该非常需要的关节盂骨，根据一个实施例的关节盂板被设计成使得它的中心柄向上位移(例如4mm)，允许外科医生在全肩关节成形术所执行的反向的情况下保留传统外科技术(即，在缺损将发生的关节盂的中心钻孔；由此，保存骨)。另外，使用其他关节盂板设计，向下的孔(其典型地在下方成角度以允许沿着下肩胛骨颈插入螺钉)通常不再处于正确位置以允许沿着下肩胛骨颈插入螺钉。
如这里进一步所述，本发明的另一实施例涉及关节盂板孔位置，所述位置被设计成允许传统桩和龙骨关节盂的转换。在修正桩关节盂的情况下，该实施例的关节盂板的中心桩被设计成填充由去除的关节盂的中心桩留下的中心骨缺损。如图30A和30B中所示，螺钉孔的上前/后组被定位在一个位置，在那里在带桩关节盂的修正中没有骨被去除；使用这些特征，获得了充分的固定。倾斜下孔和上孔也成功地有助于固定，特别当利用成角±10°的压紧螺钉时。在被修正的带龙骨关节盂的情况下，该实施例的关节盂板的中心柄被设计成部分填充由被去除的带龙骨关节盂留下的中心骨缺损；移植物可以用于完全填充缺损，其例如可以在正面被注射(参见下面的附加论述)。如图31A和31B中所示，前/后孔的两个组被定位在一个位置，在那里没有骨在带龙骨关节盂的修正中被去除；使用这些特征，获得了充分的固定。如在带桩关节盂的修正中那样，倾斜下孔和上孔也成功地有助于固定，特别当利用成角±10°的压紧螺钉时。
如这里进一步所述，本发明的另一实施例涉及前/后盂球平面(例如参见图32以及这里的其他图)。
如这里进一步所述，本发明的另一实施例涉及提高ROM的延伸关节表面(即，大于180度的关节表面，例如参见图32以及这里的其他图)。
为了提高稳定性和减小错位的发生率，该实施例的肱骨衬垫被带出近侧肱骨(如在传统Grammont设计中的情况)使得近侧肱骨不再用于确定盂球的尺寸。该特征由于许多原因是有利的：1)由于不需要近侧扩孔，因此近侧肱骨被保存，和2)盂球尺寸可以基于天然关节盂骨的尺寸被确定(而不是由放置在近侧肱骨中的衬垫的尺寸确定)。测试证明了在该实施例的较大盂球直径的情况下可以获得提高的ROM和稳定性。该特征也更好地便于从半或全肩转换成反向(反之亦然：反向转换成半或全肩)，原因是该实施例的反向设计利用与用于半和全肩关节成形术相同的肱骨柄(即，外科医生不必去除良好固定的肱骨柄以转换成反向肩)。应当注意的是该实施例也保留用于半和/或全肩的相同肱骨颈切口(即，肱骨头在解剖学颈部或附近被切除)。其他系统通常需要在与用于半和/或全肩关节成形术的不同位置切除。所以，在该实施例中盂球和肱骨衬垫尺寸范围增加到38-46mm(相对于由并不利用该技术的市场上的其他设计提供的尺寸范围：34-42mm)。为了获得这些大盂球尺寸，盂球的前和后侧可以被斜切。这允许盂球插入伤口部位中并且在切除表面上齐平而不必去除任何过量的关节盂骨。在某些常规系统中盂球是球形的，通过斜切盂球的前和后侧，发明人能够使盂球的形状更好地模拟在前和后方向上更薄的天然关节盂的形状。另外，在该实施例下为盂球增加前和后斜面具有更容易插入的增加好处，原因是在装置的插入期间它允许更容易地通过肱骨。
关于在本发明的各种实施例下的盂球的其他特征，每个盂球的内部几何形状可以被挖空以减小它的重量(和提供用于锁定帽的空间)。这可以最小化疲劳引起的骨折的发生率。另外，为了增加ROM和提高稳定性，每个盂球可以具有延伸关节表面(即，大于180度的弧，参见图32)。
在本发明的另一实施例中肱骨颈角、肱骨衬垫约束、盂球直径和盂球厚度的优化组合可以用于最大化ROM和跳跃距离并且限制肩胛骨切迹。
在本发明的另一实施例中可以提供骨笼(圆柱形和/或非圆柱形，例如以填充带桩和/或带龙骨关节盂的修正中的骨缺损，例如分别参见图28和33)，该骨笼带有前开口以允许骨贯穿生长和在修正的情况下在植入原位之前和/或之后和/或通过正面插入治疗剂。
在另一实施例中，提供了一种重建病变肩的方法，包括：提供盂球，关节盂板和肱骨衬垫，它们相互作用以获得预期度数的活动范围(例如沿至少大体上-下方向)。
如这里所述，本发明的各种实施例提供了一种关节盂板的解剖学设计，其增强了到关节盂窝的应力传递并且限制了假体A/P悬伸。另外，解剖学形状的关节盂板可以优化可以用于固定的螺钉孔的数量，同时最大化它们相对于天然关节盂中可用的最佳质量/最深骨的位置。而且，通过使用帽螺钉，一个或多个压紧螺钉可以用作锁定螺钉。
现在将参考一项研究以评价与典型Grammont反向肩设计关联的设计参数和经常报告的临床并发症之间的关系。该研究的结果可以用于识别和确定用于根据本发明的各种实施例的反向肩假体的设计输入。
为了该论述起见，可以应用以下定义：活动范围(ROM)被定义为发生在下和上撞击之间的肱骨旋转，其中下和上撞击被定义为衬垫延伸通过盂球的点(参见图34)。应当注意的是在该测量中并不考虑肩胛骨的旋转；仅仅考虑肱骨活动以允许设计之间的一对一比较。所以，呈现的ROM值并非想要与临床报告值对应。跳跃距离被定义为盂球从肱骨衬垫脱离所必需的侧向距离；它是防错位的量度(假设没有撞击)(参见图35)。偏移被定义为肱骨衬垫的中心和盂球之间的垂直距离；它涉及三角肌张紧(参见图36)。肱骨约束被定义为肱骨衬垫深度和宽度(在它的面)之间的比率。为了说明，约束>0.5是约束关节(参见图37)。
在该研究下，典型的36mm Grammont反向肩假体(Depuy公司/Tornier公司)被获得并且使用光学比较器和卡尺进行反向工程设计。然后使用Unigraphics(UGS公司)基于阐述的设计参数进行几何建模假体(以参数形式，由此允许改变设计参数)。构造ROM模拟(也使用Unigraphics)以模拟肱骨外展/内收和量化前述研究参数。
使用三维(3-D)计算机辅助设计软件(Unigraphics；UGS公司)几何建模主题典型Grammont反向肩。进行组装分析以量化模拟肱骨外展/内收期间几个假体设计参数(肱骨颈角，肱骨衬垫约束，盂球厚度，和盂球直径)对几个功能相关量度(ROM，跳跃距离，和偏移)的影响。通过推断，前述设计参数和功能量度之间的关系将阐明与反向肩关节成形术的经常报告的临床并发症关联的失败机理(肩胛骨切迹，错位，三角肌不适当张紧，等等)。具体而言，对于以下设计情况的每一个，ROM，跳跃距离和偏移被量化和比较：当肱骨颈角从130°变化到165°时(以5°递增)；当肱骨约束从0.250变化到0.3125时(以0.0125递增)；当盂球厚度从17变化到21mm时(以1mm递增)；和当盂球直径从34变化到44mm时(以2mm递增)。
在该研究下典型Grammont反向肩(即，155°的颈角，0.275的肱骨约束，36 x 19mm盂球)被观察到分别在35°和95°外展在下方和在上方撞击(参见图38)。
增加肱骨颈角5°使得通过改变撞击点使ROM正位移5°。另外，根据外展角，增加肱骨颈角5°也使得偏移从0.25增加到0.5mm。为了说明，Nyffeler研究报告植入带有15°下倾斜的盂球与肩胛骨切迹的减小关联。图39和40示出了为什么从盂球去除15°在功能上与从肱骨颈角去除15°是相同的。两者都最小化下撞击；唯一的区别在于在后者中，关节盂骨被保存。
增加肱骨约束0.0125使得ROM减小4°；约束越大，活动越小(参见图41)。类似地，增加肱骨约束相同的量也使得跳跃距离增加0.5mm，约束越大，越防错位。
增加盂球厚度1mm(当肱骨约束恒定时)使得ROM增加5°。偏移和跳跃距离不受影响(参见图42)。
增加盂球直径2mm(当肱骨约束恒定时)使得跳跃距离增加0.5mm。ROM不受影响(参见图43)。
该研究的结果证明了每个设计参数和功能量度之间的关系。此外，该结果证明了在患者能够将他/她的臂内收到侧面(对于许多日常活动这是需要的)之前，典型Grammont设计在下方撞击在肩胛骨上。这些结果被来自射线照相和临床研究的文献中提出的那些所证明(参见图44；也参见Nyffeler，R.W.等人，Biomechanical Relevance of GlenoidComponent Positioning in the Reverse Delta III Total ShoulderProsthesis，JSES，Vol.14，#5：524-528，2005；De Wilde，L.F.等人，Shoulder Prostheses Treating Cuff Tear Arthropathy：a comparativebiomechanical study，JOR #22：1222-1230，2004)。
基于这些观察，推断出肱骨颈角，盂球几何形状和肱骨衬垫几何形状的特定组合在传统Grammont设计中相互联系但不一定被优化，因此使得容易通过下撞击出现肩胛骨切迹和错位。这些关系的知识可以作为根据本发明的各种实施例优化传统Grammont型反向肩假体的基础。
在这方面，本发明的各种实施例可以提供一种反向肩设计，该设计将下撞击点移动到允许ROM更好地适应患者的日常活动的位置。这些关系的应用在反向肩假体的设计中是有用的，其最大化ROM和跳跃距离，最小化撞击，并且提供足够的偏移，以张紧三角肌和保留与传统Grammont反向肩设计关联的某些生物力学好处。
现在将参考另一项研究以：1)在使用三维计算机辅助组装分析确定的模拟肱骨外展/内收期间量化与Equinoxe反向肩设计关联的活动范围和跳跃距离；和2)比较这些参数和在相同的模拟活动期间使用相同方法学量化的与典型Grammont反向肩设计关联的那些参数。比较的结果验证了相对于典型Grammont设计，Equinoxe反向肩获得活动量的增加和下撞击量(活动和稳定性的测量，指示肩胛骨切迹)的减小，同时保持类似的跳跃距离(稳定性的量度，指示错位的可能性)。
作为该研究的主题的Equinoxe反向肩基于结合上述研究阐述和描述的原理被设计。在下面描述了该假体的一些设计目标(每个部件的一些特定设计在图45-53中被显示)：
1)保留典型Grammont反向设计的生物力学好处：防止上肱骨迁移，通过将旋转中心放置在关节盂窝上最小化杠杆臂(通过朝内侧和远侧移动它)，拉长三角肌～15％
2)最小化肩胛骨切迹/下骨撞击
3)提高活动范围
4)最大化跳跃距离
5)无缝的一体Equinoxe主系统与反向选项(即，利用相同的肱骨柄)。
如下所述，该研究证明相对于典型的36mm Grammont设计，Equinoxe反向肩获得活动量的增加和下撞击量(活动和稳定性的量度，指示肩胛骨切迹)的减小，同时保持类似的跳跃距离(稳定性的量度，指示错位的可能性)。
为了该研究起见，通过使用Unigraphics(UGS公司)基于在上述研究中描述的阐明设计参数设计和几何建模前述假体。构造ROM模拟(也使用Unigraphics)以模拟肱骨外展/内收和量化前述研究参数。
在上述研究中描述的相同方法学被应用于在Equinoxe反向肩假体的模拟肱骨外展/内收期间以3°递增量化下和上撞击点，总ROM，和跳跃距离。应当注意由于设计的差异在该研究中用于下和上撞击的定义稍稍不同于在上述研究中使用的那些。如图45和46中所示，Equinoxe反向肩关节盂板具有向上移动4mm的中心柄；这样做导致盂球朝远侧移动4mm(假设关节盂板的中心柄被植入使得关节盂板的远侧边缘与关节盂关节表面的远侧边缘对准)。与备选的盂球植入技术相比，盂球的4mm远侧位移产生下悬伸，下悬伸已由Nyffeler证明与较好的临床结果关联。由于该原因下和上撞击的限定点分别如图54和55中所示被修改。
在模拟肱骨外展/内收期间，测量38mm，42mm和46mm Equinoxe反向肩分别在16°和91.5°；7.5°和91.5°；和0°和91.5°发生的下和上撞击。所以，在模拟肱骨外展/内收期间，38mm，42mm和46mm Equinoxe反向肩的总ROM分别被测量为75.5°，84°，91.5°。为了说明，图56描绘了该模拟活动期间该例子的42mm Equinoxe反向肩的几个限定角。
在该ROM之上，与38mm，42mm和46mm Equinoxe反向肩关联的最小和最大跳跃距离分别被测量为0.035英寸-0.855英寸；0.035英寸-1.052英寸；和0.035英寸-1.234英寸。与38mm，42mm和46mm Equinoxe反向肩关联的平均跳跃距离(在前述ROM之上以3°递增)应当分别被测量为0.371英寸，0.458英寸，和0.522英寸。
通过比较，典型的36mm Grammont反向肩在35°和95°在上方和在下方撞击，提供60°的总ROM。该ROM的最小和最大跳跃距离被测量为0.081-0.749英寸；在该ROM之上具有0.374英寸的平均跳跃距离(以3°递增)。如图57和58中所示，该例子的Eq uinoxe反向肩与典型Grammont反向肩假体相比ROM大20.5％，28.6％和34.4％并且平均跳跃距离大-0.8％，18.3％，28.3％。
该设计验证的结果证明该例子的Equinoxe反向肩假体与典型的36mm Grammont设计相比具有更多的活动、更少的撞击和类似的稳定性大小。
关于该结论，应当考虑三点。第一，在该研究中获得的ROM值小于临床报告的那些。该差异的原因至少部分是由于在分析中未考虑肩胛骨活动，仅仅考虑了肱骨活动。根据肩袖的状况，据报告肩胛骨活动与肱骨活动的比率为0.4-0.7：肩袖撕裂越大，肩胛骨活动相对于肱骨活动的量越大(参见De Wilde，L.F.等人，Functional Recoveryafter a Reverse Prosthesis for Reconstruction of the ProximalHumerus in Tumor Surgery，CORR，#430：156-162，2005；Mell，A.G.等人，Effect of Rotator Cuff Tear Size on Shoulder Kinematics，Transactions of the 51st Annual Meeting of the Orthopaedic ResearchSociety，Poster #0623，2005)。所以，对于肩袖撕裂关节病，反向肩关节成形术的最常见的症候，合理的是假设肩胛骨活动相对于肱骨活动的量在该比率的高端，当这被考虑时，该研究的结果与文献中出版的临床ROM数据一致。
第二，该例子的38mm Equinoxe反向肩设计的平均跳跃距离为0.371英寸；该值比典型的36mm Grammont的平均跳跃距离(0.374英寸)小0.003英寸(即0.075mm)。然而，据认为该微小差异属于任一部分的允许制造公差的范围内并且当考虑测试方法学的精度和精确性时也可能被忽略。由于该原因，推断出这两个设计具有类似的跳跃距离，所以具有类似的稳定性水平。
第三，仅仅考虑典型的36mm Grammont设计，Depuy和Tornier都提供42mm盂球。然而，据认为42mm假体很少在临床上使用，原因是Grammont外科技术典型地需要近侧肱骨的扩孔和90％-95％的时间，近侧肱骨太小以致于不能接受42mm的肱骨衬垫。Walch博士在奥兰多举行的2005美国肩肘学会大会上提出42mm盂球在他的反向关节成形术病例中使用<5％。Depuy在它的Delta III销售资料中报告42mm盂球在2004年仅仅用于11％的病例。由于该例子的Equinoxe反向肩并不需要近侧肱骨的扩孔(例如它使用传统的肱骨头截骨术沿着肱骨的解剖学颈部被植入)，有可能植入直径更大的盂球。这样，使用的盂球的尺寸基于关节盂的尺寸、而不是近侧肱骨的尺寸被确定。由于如此，图58估计了将与42mm盂球设计关联的ROM(假设42mm肱骨衬垫约束与36mm肱骨衬垫约束相同)。如果该假设是有效的，则该例子的Equinoxe反向肩的ROM高出典型的36mmGrammont设计的相同百分比增加也将适用于典型的42mmGrammont设计。
由于所有这些原因，该研究的结果证明了与典型的36mmGrammont设计相比，该例子的Equinoxe反向肩假体与更多的活动，更少的撞击和类似的稳定性大小关联。
尽管描述了本发明的许多实施例，应当理解这些实施例仅仅是示例性的，而不是限定性的，并且本领域的普通技术人员可以显而易见许多修改。例如，这里描述的任何元件可以以任何期望的尺寸被提供(例如，这里所述的任何元件可以以任何期望的定制尺寸被提供或者这里所述的元件可以以选自尺寸“族”的任何期望的尺寸被提供，例如小、中、大)。进一步地，一个或多个部件可以由以下材料中的任何一个制造：(a)任何生物相容材料(所述生物相容材料可以被处理以允许表面骨向内生长或禁止表面骨向内生长，这取决于外科医生的需要)；(b)塑料；(c)纤维；(d)聚合物；(e)金属(纯金属例如钛和/或合金例如Ti-Al-Nb，Ti-6Al-4V，不锈钢)；(f)它们的任何组合。更进一步地，金属构造可以是加工金属构造。更进一步地，可以利用各种笼形物设计(例如方形/椭圆形/角形笼)。更进一步地，可以利用各种龙骨设计(例如前/后龙骨，内侧/外侧龙骨，背鳍龙骨，角形龙骨)。更进一步地，假体可以利用一个或多个模块化元件。更进一步地，任何期望数量的笼形物(一个或多个)和/或龙骨(一个或多个)可以用于给定假体。更进一步地，任何数量的突出部(例如通过与粘接剂形成粘合物用于初始固定和/或例如通过与粘接剂形成粘合物用于补充固定)可以用于给定假体。更进一步地，增加粘接剂覆盖物的任何数量的凹形特征可以用于指定假体。更进一步地，可以钻入骨中使得可以提高初始/补充固定的任何数量的凸形特征可以用于指定假体。更进一步地，任何数量的骨螺钉(例如用于初始固定和/或例如用于补充固定)可以用于指定假体。更进一步地，可以以任何期望的顺序执行这里所述的任何步骤(并且任何附加步骤可以根据需要被加入和/或任何步骤可以根据需要被删除)。

Claims (47)

1.一种用于反向肩假体的关节盂板，其包括：
带有正面和背面的主体部分；和
从所述主体部分的背面延伸的柄部分；
其中所述主体部分具有垂直尺寸，所述垂直尺寸的中心点将所述主体部分分成上半部和下半部，所述柄部分具有中心纵轴，所述柄部分从所述主体部分上的一个位置从所述主体部分延伸，使得所述柄部分的中心纵轴高于所述垂直尺寸的中心点。
2.根据权利要求1所述的假体，其中所述柄部分被配置成布置在形成于患者的关节盂骨中的空间内。
3.根据权利要求2所述的假体，其中所述柄部分具有选自下列组成的组的横截面形状：圆柱形、方形、矩形和椭圆形。
4.根据权利要求3所述的假体，其中所述柄部分是基本中空的。
5.根据权利要求4所述的假体，其中所述柄部分具有近端和远端，所述柄部分的近端附连到所述主体部分，所述近端和所述远端中的至少一个具有开口。
6.根据权利要求5所述的假体，其中所述开口提供到所述柄部分的内部的通路以用于放置下列的至少一个：(a)治疗剂；和(b)非治疗剂。
7.根据权利要求6所述的假体，其中所述治疗剂选自下列组成的组：(a)至少一种辅助移植材料；(b)至少一种抗生素；和(c)至少一种生长因子。
8.根据权利要求6所述的假体，其中所述非治疗剂包括胶接剂。
9.根据权利要求2所述的假体，其中所述柄部分具有围绕它的周边的多个孔。
10.根据权利要求9所述的假体，其中围绕所述柄部分的周边的多个孔提供到所述柄部分的内部的通路以用于骨从关节盂骨生长到所述柄部分中。
11.根据权利要求1所述的假体，其中所述柄部分从所述主体部分上的一个位置从所述主体部分延伸使得所述柄部分的中心纵轴比所述垂直尺寸的中心点高大约4mm。
12.根据权利要求1所述的假体，其中所述主体部分具有水平尺寸，所述水平尺寸的中心点将所述主体部分分成左半部和右半部，所述柄部分从所述主体部分上的一个位置从所述主体部分延伸，使得所述柄部分的中心纵轴在所述水平尺寸的中心点上。
13.根据权利要求1所述的假体，其进一步包括盂球，该盂球被配置成邻近所述主体部分的正面被放置。
14.一种修正关节盂假体的方法，其包括：
提供反向肩假体关节盂板，其包括：(a)带有正面和背面的主体部分；和(b)从所述主体部分的背面延伸的柄部分；
在患者的关节盂骨中利用由所述关节盂假体占据的开口的至少一部分，所述关节盂假体被修正以接收所述关节盂板的柄；和
通过经由所述关节盂板的主体部分中的多个通孔将多个螺钉插入关节盂骨中将所述关节盂板固定到关节盂骨；
其中所述关节盂板的主体部分中的多个通孔的每一个邻近关节盂骨的一部分被定位，当正被修正的所述关节盂假体初始被植入时没有材料从所述部分被去除用于螺钉孔。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述正被修正的关节盂假体是带桩的关节盂假体。
16.根据权利要求15所述的方法，其中由所述正被修正的带桩关节盂假体占据的关节盂骨中的开口由桩占据。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述正被修正的关节盂假体是带龙骨的关节盂假体。
18.根据权利要求17所述的方法，其中由所述正被修正的带龙骨的关节盂假体占据的关节盂骨中的开口由龙骨占据。
19.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括在关节盂中利用由所述正被修正的关节盂假体占据的开口的至少一部分以接收所述关节盂板的柄之前，和在通过所述关节盂板的主体部分中的多个通孔将多个螺钉插入关节盂骨中将所述关节盂板固定到关节盂骨之前，从患者的关节盂骨去除所述关节盂假体。
20.根据权利要求14所述的方法，其中所述主体部分具有垂直尺寸，所述垂直尺寸的中心点将所述主体部分分成上半部和下半部，所述柄部分具有中心纵轴，所述柄部分从所述主体部分上的一个位置从所述主体部分延伸使得所述柄部分的中心纵轴高于所述垂直尺寸的中心点。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述柄部分具有选自下列组成的组的横截面形状：圆柱形、方形、矩形和椭圆形。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述柄部分是基本中空的。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述柄部分具有近端和远端，所述柄部分的近端附连到所述主体部分，所述近端和所述远端中的至少一个具有开口。
24.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括通过所述开口将下列的至少一个放置到所述柄部分的内部：(a)治疗剂；和(b)非治疗剂。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述治疗剂选自下列组成的组：(a)至少一种辅助移植材料；(b)至少一种抗生素；和(c)至少一种生长因子。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述非治疗剂包括胶接剂。
27.根据权利要求14所述的方法，其中所述柄部分具有围绕它的周边的多个孔。
28.根据权利要求27所述的方法，其中围绕所述柄部分的周边的多个孔提供到所述柄部分的内部的通路以用于骨从关节盂骨生长到所述柄部分中。
29.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括邻近所述主体部分的正面固定盂球。
30.根据权利要求14所述的方法，其中按照所述的顺序执行所述步骤。
31.一种用于反向肩假体的盂球，所述反向肩假体包括肱骨衬垫和关节盂板，所述盂球包括：
盂球主体，其具有被配置成与所述肱骨衬垫连接的关节表面；
在所述关节表面与所述肱骨衬垫连接处，所述关节表面为大体球形；并且
所述关节表面在前和后缘的每一个上被斜切。
32.根据权利要求31所述的盂球，其中所述盂球主体是至少部分中空的。
33.根据权利要求32所述的盂球，其中所述盂球主体固定到所述关节盂板，使得所述关节盂板的至少一部分被布置在所述盂球主体的中空部分内。
34.根据权利要求33所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有沿着上-下轴大体伸长的周边形状。
35.根据权利要求34所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有沿着上-下轴大体伸长的周边形状以基本配合所述关节盂板的周边形状。
36.根据权利要求33所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有大体圆形的周边形状。
37.根据权利要求36所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有大体圆形的周边形状以基本配合所述关节盂板的周边形状。
38.一种用于反向肩假体的盂球，所述反向肩假体包括肱骨衬垫和关节盂板，所述盂球包括：
盂球主体，其具有被配置成与所述肱骨衬垫连接的关节表面；
在所述关节表面与所述肱骨衬垫连接处所述关节表面为大体球形；并且
所述关节表面在至少一个尺寸上具有大于180度的弧。
39.根据权利要求38所述的盂球，其中所述弧沿着上-下尺寸大于180度。
40.根据权利要求39所述的盂球，其中所述关节表面是不对称的，使得所述弧的较大部分沿着所述关节表面的下部分并且所述弧的较小部分沿着所述关节表面的上部分。
41.根据权利要求40所述的盂球，其中当所述盂球邻近所述关节盂板布置并且所述关节盂板被固定到患者的关节盂骨时，沿着所述关节表面的下部分的所述弧的较大部分的至少一部分悬伸出患者的关节盂骨。
42.根据权利要求38所述的盂球，其中所述盂球主体是至少部分中空的。
43.根据权利要求42所述的盂球，其中所述盂球主体固定到所述关节盂板使得所述关节盂板的至少一部分被布置在所述盂球主体的中空部分内。
44.根据权利要求43所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有沿着上-下轴大体伸长的周边形状。
45.根据权利要求44所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有沿着上-下轴大体伸长的周边形状以基本配合所述关节盂板的周边形状。
46.根据权利要求43所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有大体圆形的周边形状。
47.根据权利要求46所述的盂球，其中所述关节盂板的至少一部分被布置在其中的所述盂球主体的中空部分具有大体圆形的周边形状以基本配合所述关节盂板的周边形状。
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