專利名稱：用于肩關節成形術的關節盂部件的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及整形術領域，且更特定地涉及用于肩關節成形術
的關節盂(glenoid)部件器械及其制造方法。
背景技術：
關節成形術是以一個或多個假體對關節的一個或多個骨結構的外 科置換。肩關節成形術經常涉及以假體關節盂部件來置換肩胛骨的關節 窩。常規的關節盂部件典型地提供了 一般地面向外側或面向外的一般地 凹入的支承表面，假體肱骨頭(或替代地在關節盂半關節成形術中剩余 的自然肱骨頭)可以在關節運行期間支承在支承表面上。常規的關節盂 部件典型地也包括一般地內側地或向內地突出的柄以將關節盂部件固 定在通過合適地切除關節窩和從關節盂t窿(vault)合適地切除松質骨 而構造的腔內。
已建議多種柄設計以保證關節盂部件在關節盂官窿內的正確的對 齊以及牢固和持久的固定。然而，關節盂f窿具有復雜的形態。雖然將 柄三維成形以與關節盂f窿的骨內膜壁相容可能潛在地顯著提高關節 盂部件的固定，但歷史上的設計沒有完全利用此機會。
一個有利的解決方案在2004年4月1日作為IJS2004/0064189 Al 7>布的名為"Concave Resurfacing Prosthesis"的共同^寺決的申i奮S.N. 10/259,045中描述，此披露在此通過參考完全合并。在此解決方案中， 關節盂部件配合為至少部分地填充形成在關節盂官窿內的腔。部件具有 一般地橢圓形的倒轉官頂形狀以一般地符合官窿的形狀。然而，在'045 申請中認識到的是，每個患者獨特的解剖結構使得關節盂部件對于穹窿 腔的準確地定尺寸是困難的。為解決此困難，，045申請披露了提供一 系列不同尺寸的關節孟部件。
存在對于更接近地三維地定尺寸和成形的關節盂部件的需求以填 充關節盂t窿內的腔。存在對于便于準備這樣的部件，且特別地是對于 大多數患者的解剖結構具有更通用的應用性的部件的技術的進一步的 需求
發明內容
本發明提供了用于肩關節成形術的關節盂部件器械。器械包括支承 部分且進一步包括從支承部分延伸的柄部分。柄部分模擬了歸一化的或 病態的關節盂f窿形態。在替代實施例中，本發明提供了用于制成用于肩關節成形術的關節 盂部件的方法。方法包括獲得正常或病態的關節孟官窿形態的模型且進 一步包括基于模型生產關節盂部件的部分。在另 一個替代實施例中，本發明提供了用于包括自然肱骨部件和假 體肱骨部件的至少一個的肩關節的關節盂部件器械。器械包括用于靠自 然肱骨部件和^R體肱骨部件的至少一個支承的裝置。器械進一步包括從 支承裝置延伸的用于模擬正常關節盂,窿形態的裝置。參考如下的包括了制成和使用目前構想的本發明的最佳模式披露 的詳細描述和附圖，本發明的以上所述的特征和優點以及另外的特征和優點將對于本領域一般技術人員顯見。
圖1示出了包括#4居本發明的典型的關節盂部件的典型的肩部假體 的分解透視圖；圖2a、圖2b和圖2c示出了用于構造圖1的假體的柄以模擬正常或病態的關節盂言窿形態的典型方法的流程圖；圖3示出了相對于由肩胛骨的三個表面點限定的典型的肩胛骨的平面體的直角("笛卡爾")參考坐標系；圖4示出了典型的關節窩的上下("SI")尺度和前后("AP")尺度；圖5示出了列出了對于來自肩胛骨樣本的六個典型的肩胛骨子組的 基于肩胛骨樣本的SI尺度的典型范圍和典型平均SI尺度的表；圖6示出了典型的關節窩的骨內膜壁的典型的大體上完整的描繪 (向典型的關節窩的下端)；圖7示出了作為在典型的肩胛岡(scapular spine )的區域內的窩封 閉的結果的典型的關節窩的骨內膜壁的典型的部分的描繪(向典型的關 節窩的下端)；
圖8示出了肩胛骨樣本的正常的關節盂官窿形態的相對地復雜的模 型的體積表現的視圖；圖9示出了基于圖8的相對地復雜的3D模型的肩胛骨樣本的正常 的關節盂t窿形態的中間3D模型的體積表現的視圖；圖IO示出了基于圖9的中間3D模型的肩胛骨樣本的平均正常關節 盂穿窿形態的簡化3D模型的透視圖；圖11示出了圖10的筒化3D模型的三角形截面的每個的上視圖；圖12示出了列出了圖10的筒化3D模型的各自的寬度尺度、高度尺度和作為結果的三角形截面的面積的表；和圖13示出了列出了圖10的簡化3D模型的三角形截面的各頂點相 對于圖3的直角("笛卡爾，，)參考坐標系的坐標的表。
具體實施方式
在全部如下的描述和附圖中類似的參考數字指類似的零件。圖1示出了典型的肩部假體100的分解透視圖，肩部假體IOO包括 根據本發明的典型的關節盂部件120。假體IOO也包括典型的肱骨部件 140。肱骨部件140以已知的方式構造為植入到肱骨160內且置換自然 肱骨頭(未示出)且因此包括假體肱骨頭180。關節盂部件120構造為植入到肩胛骨200內且置換自然關節窩(在 圖1中未示出)。關節孟部件120包括支承件220。支承件220由耐久 性生物相容塑料或任何其他合適的耐久性生物相容性材料制成。例如， 支承件220可以由聚乙烯制成。很適合于支承件220的一種特定的聚乙 烯是高分子量聚乙烯，例如超高分子量聚乙烯("UHMWPE")。 一種 這才羊的UHMWPE由Johnson & Johnson of New Brunswick, New Jersey以 MARATHON UHMWPE銷售，且更完全地在授予McKellop的美國專利 No 6,228，900和No 6,281,264中描述，它們在此通過參考合并。支承件 220包括一般地凹入的表面240，表面240如已知地構造為靠著假體肱 骨頭180支7 c,或在其中剩余了自然肱骨頭的情況下構造為靠著自然肱 骨頭支承。支承件220進一步包括柱260或能將支承件匹配到例如以下 將論述的柄280的關節孟部件的柄元件的一些其他特征部或機構。關節盂部件120也包括柄280。如在下文中將進一步論述，柄280 構造為模擬正常或病態的關節盂穹窿形態，使得柄280配合在腔300
內，腔300可以至少部分地由肩胛骨200的骨內膜壁320限定。為此目 的，注意到的是，本發明可以提供一系列嚴格地定比例或定尺寸的柄280的形式，以適應可能在不同的患者中存在的多種關節孟官窿尺寸。也應 認識到的是，肩胛骨200的關節盂f窿可以包括一些松質骨340。柄280由合適的生物相容金屬制成，例如鈷鉻合金、不銹鋼合金、 鈦合金或任何其他合適的耐久性材料。在替代的實施例中，柄280可以 包括多孔涂層以便于骨長入關節盂部件120內。多孔涂層可以是任何合 適的多孑L涂層,且可以例如是Johnson & Johnson of New Brunswick, New Jersey的產品POROCOAT ,且該產品更完全地在授予Pillar的美國專 利N03，855,638中描述，在此通過參考將其合并。柄280可以是實心的 或合適的耐久性材料的薄殼。柄280包括一般地上表面360、 一般地下表面380、 一般地前-內 側表面400、 一般地后-內側表面420和一般地外側表面440。柄280 限定了從表面440向內延伸的穴460。穴460接收柱260 (支承件220 的柱260)。柄280也可以限定貫通通道480，通道480與穴460同軸 地延伸通過柄280。關節盂部件120進一步包括例如具有螺釘形式的緊固件500。螺釘 或多個螺釘可以是能另外地將關節盂部件120固定在肩胛骨200內的任 何螺釘。例如螺釘可以是皮質骨螺釘，例如從DePuy Orthopaedics, Inc. of Warsaw, Indiana獲得的DePuy Ace類型中的8150-36-030。螺釘具有足 以正確地將關節盂部件120固定在肩胛骨200內的直徑，且例如可以具 有大約2至5毫米的直徑。螺釘可以具有能正確地將關節盂部件120固 定在肩胛骨200內的任何合適的長度。例如，螺釘具有從10至60毫米 的長度。螺釘可以以任何合適的方式固定到柄280。在典型的實施例中， 緊固件500延伸通過貫通通道480 (柄280的貫通通道480)。然而， 注意到的是，緊固件500并非不可缺少的，且可以從替代實施例中省略。支承件220以任何合適的方式固定到柄280。例如，支承件220可 以結合到柄280或支承件220可以由聚乙烯制成且壓縮模制到柄280。 替代地，支承件220可以例如通過粘合劑膠合到柄280。替代地，支承 件220可以通過錐度鎖定或另外地通過將柱260壓力配合到穴460內而 機械地互鎖到柄280,或柱260和穴460可以包括任何其他合適的互鎖 特征部，例如肋(多個肋)、唇緣(多個唇緣)、棘爪(多個棘爪)和
/或其他突出件(多個突出件)和匹配溝槽(多個匹配溝槽)，通道(多 個通道)或凹痕(多個凹痕)(未顯示)。另外地，注意的是，在替代的實施例中，支承件220和柄280可以整合為由UHMWPE或任何其他 合適的材料制成的單一的零件-省略或不省略緊固件500。本發明構想了用于準備將滿足大多數患者的解剖結構的關節盂部 件的方法。因此，根據一個方法，在圖2a至圖2c的流程圖中描述的步 驟對應于用于模擬正常或病態關節盂t窿形態的一個典型的方法，且最 終準備優化地定尺寸和構造的植入物。在第一步驟1020 (圖2a)中，選擇合適的人體肩胛骨樣本("肩 胛骨樣本")以代表預期患者人群的合理的人口統計學截面。在典型的 實施例中，肩胛骨樣本包括從不同來源選擇的六十一個人的肩胛骨，三 十二個為左側且二十八個為右側。多種標準應用于選擇過程，使得樣本 盡可能代表患者人群，包括身高、性別和種族。在步驟1040處(圖2a),對樣本中的每個肩胛骨使用Siemens Volume Zoom Scanner (可從Siemens Medical System of Malvern, Pennsylvania獲 得的CT掃描儀)進行體積掃描。注意到的是，肩胛骨在CT圖像中的 初始定向取決于肩胛骨在CT掃描儀內的物理放置和定向，這固有地難 于再現。然而，將肩胛骨放置于仰臥解剖學位置且軸向圖像以1 mm增 量獲得(具有0.27至0.35 mm的平面內分辨率)。在120 kV, 10 mA 下使用180mm視場大焦點且以0.5秒/轉的旋轉速度獲得圖像。均值平 滑(medium-smooth)重構算法用于圖像重構。圖3示出了相對于由肩胛骨1080的三個表面點1100、 1U0和1140 限定的典型的肩胛骨1080的平面體的直角("笛卡爾")參考坐標系 1060。如從圖3中至少部分地可辨別，點1100代表肩月甲骨1080的下尖 端，點1120代表肩肝岡與肩胛骨1080相交的肩胛骨1080的內側極且 點1140代表了典型的關節窩1160的中心。進一步地，應認識到的是， 其中，參考坐標系1060限定了 XZ平面1180、 XY平面11卯、從肩胛 骨的內側極延伸到關節窩1160的中心的矢量1200和X軸線1220。在步驟1230處(圖2a),肩胛骨的三維("3-D")圖像被再取樣 以將它們在參考坐標系1060 (見圖3)上對齊用于隨后的分析。在典型 的實施例中，點IIOO、 1120和1140在每個肩胛骨的3-D圖像上交互地 選擇且肩胛骨再次被再取樣，使得每個肩胛骨的主體的平面對齊為平行
于參考坐標系1060 (見圖3)的XZ平面1180,且使得從肩胛骨的內側 極延伸到關節窩1160的中心的矢量1200平行于X軸線1220(見圖3)。 圖4示出了關節窩1160的上下("SI")尺度1240和前后("AP") 尺度1260。在步驟1280處(圖2a)，每個肩胛骨的SI尺度1240和AP 尺度1260 (見圖4)通過使用合適的軟件程序交互地在3-D圖像上放置 點確定。在步驟1300 (圖2a)處，基于肩肝骨樣本的SI尺度1240 (見圖4) 將肩胛骨樣本任意地分為六個子組，以降低形態比較的初始個數且便于 確定全局或總體的典型關節盂言窿尺寸和典型關節盂官窿形態之間的 關系。圖5示出了表，表中列出了基于肩胛骨的SI尺度的六個子組的典 型范圍和典型平均SI尺度。在步驟1420處(圖2a),肩胛骨的關節盂,窿的骨內膜壁320被 手工描繪且數字化。圖6示出了典型的關節窩1160的骨內膜壁320的 大體上完整的描繪1320 (向典型的關節窩1160的下端)。圖7示出了 作為在典型的肩胛岡1380的區域內的窩封閉的結果的典型的關節窩 1160的骨內膜壁320的部分描繪1360(向典型的關節窩1160的下端)。 參考線1400 (圖7)在以下進一步論述。每個骨內膜邊界在相應再取樣 圖像(見圖6)的二維("2-D，， )XY切片的每個上描繪，從相應關節 窩開始且內側地延伸到肩胛岡1380 (見圖7),但不延伸到肩胛岡的內 部內。都在肩胛岡的區域內的前壁和后壁描繪終止在參考線1400 (見圖 7)處，參考線MOO限定為同時垂直于相應關節窩的平面且切向于相應 骨內膜凹槽的表面。在步驟1440 (圖2a)處，每個限定了相應關節孟f窿的骨內膜描 繪通過其在SI尺度中的范圍被規一化。此措施從關節窩的骨內膜壁的下 極限到上極限在圖像的Z維度(見圖3)內進行。官窿被在所有三個維 度(即X、 Y和Z方向)內嚴格地定比例，以將穹窿描繪的SI尺度規一 化到其對應的子組內的平均值。此解決方案大體上消除了不同穹窿之間 的尺寸差異，從而便于合適的形狀確定。假定右側和左側肩胛骨大體上 解剖學對稱。在此假定下，將右側常窿關于XZ平面(見圖3)鏡像， 以允許在完整的樣本內進行形態確定。在典型的實施例中，使用迭代最 近點(ICP)算法將在六個肩胛骨子組的每個內的規一化的穹窿在空間 上對齊(即"對準，，),算法例如在BeslP丄和MckayN.D.的"A methodfor registration of 3-D shapes" , IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Interlligence 1992,巻14， 239至256頁中描述，在此通過參考將其合并。 在步驟1460處(圖2b),然后對于肩胛骨樣本的肩胛骨的每個子組基于在子組中由穹窿的每個所施加的形態約束來構建規一化的關節 盂t窿形態的3-D模型。對于每個子組，將對準的關節盂官窿組重疊且 將子組的近似平均骨內膜壁320 (見圖6和圖7)手工數字化。每個骨 內膜邊界在相應再取樣圖像(見圖6)的二維("2-D" ) XY切片的每 個上描繪，從相應關節窩開始且內側地延伸到肩胛岡1380 (見圖7), 但不延伸到肩胛岡的內部內。在肩胛岡的區域內的前壁和后壁描繪都終 止在參考線1400 (見圖7)處，參考線1400限定為同時垂直于相應關 節窩的平面且切向于相應骨內膜凹槽的表面。作為結果的3-D模型滿足 對于組內的每個言窿的骨內膜邊界。在步驟1480處(圖2b)，基于由用于每個子組的模型所施加的形 態約束構建了相對地復雜的3-D模型1500 (見圖8),該3-D模型近似 了整個肩胛骨樣本的平均規一化關節盂t窿形態。將子組的對準的關節 盂官窿重疊且將子組模型的近似平均骨內膜壁320 (見圖6和圖7)手 工數字化。每個骨內膜邊界在相應再取樣圖像(見圖6)的二維("2-D" )XY切片的每個上再次描繪，從相應關節窩開始且內側地延伸到肩 胛岡1380 (見圖7),但不延伸到肩胛岡的內部內。在肩胛岡的區域內 的前壁和后壁描繪都終止在參考線1400 (見圖7)處，參考線MOO限 定為同時垂直于相應關節窩的平面且切向于相應骨內膜凹槽的表面。作 為結果的3-D模型1500滿足肩胛骨樣本內的每個宮窿的骨內膜壁邊界。圖8示出了在先前步驟中生成的相對地復雜的3-D模型1500的體 積表現。如在圖8中至少部分地可辨別，模型1500包括一般地上表面 1520、 一般地下表面1540、 一般地前-內側表面1560、 一般地后-內 側表面1580和一般地外側表面1600。應認識到的是一般地上表面360 (柄280的上表面360)粗略地對應于一般地上表面1520、 一般地下表 面380 (柄280的下表面380 )粗略地對應于一般地下表面1540、 一般 地前-內側表面400 (柄280的前-內側表面400)粗略地對應于一般 地前-內側表面1560、 一般地后-內側表面420 (柄280的后-內側表 面420 )粗略地對應于一般地后-內側表面1580且一般地外側表面440
(柄280的外側表面440 )粗略地對應于一般地外側表面1600。在步驟1720處(圖2b),通過在相對地復雜的3-D模型UOO (見 圖8)的多個XY平面(見圖3)截面上由模型壁限定的邊界內內接(inscribe)多個相互平行的三角形截面構建了中間3-D模型1700。圖9 示出了基于相對地復雜的3-D模型1500 (見圖8)的肩胛骨樣本的規一 化關節盂f窿形態的此中間3-D模型1700的體積表現。在步驟1800處(圖2b),通過從中間3-D模型1700 (見圖9)選 擇五個等距地上下分開的相互平行的三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920 (見圖10和圖11)構建了肩胛骨樣本的平均規一化關節盂 宮窿形態的簡化3-D模型1820 (見圖10)。這些三角形截面選擇為占 中間3-D模型1700的體積的90%以上，具有幾乎可忽略的前壁和后壁 的空間偏差。應認識到的是，簡化3-D模型1820因此提供了規一化關 節盂t窿形態的簡明幾何模型，同時大體上保持了骨內膜壁320 (見圖1)所固有的形態細微差別。肩胛骨樣本的平均規一化關節孟f窿形態的簡化3-D模型820的 透視圖在圖10中示出。圖11示出了從簡化3-D模型1820獲得的三角 形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的每個的上視圖。如從圖10和 圖11中至少部分地可辨別，截面1840包括一般地內側定位的頂點 2000、 一般地前定位且一般地外側定位的頂點2020和一般地后定位且 一般地外側定位的頂點2040。類似地，截面1860包括一般地內側定位 的頂點2060、 一般地前定位且一般地外側定位的頂點2080和一般地后 定位且一般地外側定位的頂點2100。截面1880包括一般地內側定位的 頂點2120、 一般地前定位且一般地外側定位的頂點2140和一般地后定 位且一般地外側定位的頂點2160。下一個截面1900包括一般地內側定 位的頂點2180、 一般地前定位且一般地外側定位的頂點2200和一般地 后定位且一般地外側定位的頂點2220。最后，截面1920包括一般地內 側定位的頂點2240、 一般地前定位且一般地外側定位的頂點2260和一 般地后定位且一般地外側定位的頂點2280。進一步地，截面1840包括在頂點2020和頂點2040之間延伸的"底" 邊2400，截面1860包括在頂點2080和頂點2100之間延伸的"底"邊 2420，截面1880包括在頂點2140和頂點2160之間延伸的"底"邊2440， 截面1900包括在頂點2200和頂點2220之間延伸的"底，，邊2460，且
截面1920包括在頂點2240和頂點2280之間延伸的"底"邊2680。另外，截面1840包括在頂點2000和頂點2020之間延伸的"左" 邊2500、截面1860包括在頂點2060和頂點2080之間延伸的"左"邊 2520、截面1880包括在頂點2120和頂點2140之間延伸的"左"邊2540、 截面1900包括在頂點2180和頂點2200之間延伸的"左"邊2560且截 面1920包括在頂點2240和頂點2260之間延伸的"左"邊2580。最后，截面1840包括在頂點2000和頂點2040之間延伸的"右" 邊2600,截面1860包括在頂點2060和頂點2100之間延伸的"右"邊 2620,截面1880包括在頂點2120和頂點2160之間延伸的"右"邊2640, 截面1900包括在頂點2180和頂點2220之間延伸的"右"邊2660且截 面1920包括在頂點2260和頂點2280之間延伸的"右"邊2480。三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的相應底邊2400、 2420、 2440、 2460、 2680限定了對應于典型的關節窩1160 (見圖3)的區域的 簡化3-D模型1820的外側邊界。進一步地，三角形截面1840、 1860、 1880、 l卿、1920的相應左邊2500、 2520、 2540、 2560、 2580限定了 簡化3-D模型1820的前邊界，而三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的相應右邊2600、 2620、 2640、 2660、 2480限定了簡化3-D模型 1820的后邊界。三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的相應一 般地內側定位的頂點2000、 2060、 2120、 2180、 2260從簡化3-D模型 1820的下端處的更后的方位掃到簡化3-D模型1820的上端處的更前的 方位。三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的每個具有相應寬度 尺度("w")和高度尺度("d，，)。圖12中的表總結了相應寬度尺 度("w")(見圖11)、高度尺度("d")(見圖11)和作為結果 的三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的面積。圖13中的表列 出了三角形截面1840、 1860、 1880、 1900、 1920的相應頂點相對于直 角("笛卡爾")參考坐標系1060 (見圖3)的坐標。構想的是，筒化3-D模型1820可以嚴格地根據SI尺寸(見圖4) 定比例以適應更大或更小的關節盂穿窿，同時維持基本形態模型的完整 性。在步驟3000 (@2c)處，柄2S0最初地形成為簡化^D沖莫型l820 的形狀。在一個實施例中，此步驟3000構想為將限定了筒化3-D幾何
模型1820的頂點的每個的坐標載入到合適的立體光刻系統中。立體光 刻系統可以運行以產生由塑料、蠟或在本領域中已知的任何其他合適的 材料制成的相應的3-D形式。然后從3-D形式準備模具且形成柄280, 例如使用此模具通過注模。在替代的實施例中，柄280可以另外地合適 地根據簡化3-D模型1820通過立體光刻、手工或已知的任何其他合適 的方法(帶有或不帶有介入形式或模具)產生。在隨后的步驟中，柄280被機加工以提供準備柄以用于植入所必需 的特征部。因此，在步驟3020處(圖2c)，在柄280內打孔出穴460。 在步驟3040處(圖2c),通過柄280打孔貫通通道480 (與穴460同 軸)。應理解的是，從3-D模型生產的粗略的柄可以根據其他方案取決 于柄280和支承件220之間的界面被機加工。進一步構想的是，柄280 可以形成為實心或空心主體且可以進一步提供有一定的表面特征以便于將柄固定在關節盂t窿內。改進的柄然后可以根據已知的外科過程植入。例如，可以首先將松 質骨340從肩胛骨200的關節盂官窿去除以構造腔300，腔300延伸到 骨內膜壁320 (見圖1 )。柄280然后插入到腔300內與骨內膜壁320 緊密接觸以便于關節盂部件120在肩胛骨200內的對齊和可靠的固定。 可以使用骨接合劑來提高柄在骨內的固定。將緊固件480插入通過貫通 通道480以與肩胛骨200接合。在緊固件480完全插入到肩胛骨200內 后，柱260插入到穴460內且將支撐件220固定到柄。本發明的前述描述僅是示例性的而非意圖于將本發明的范圍限制 為所闡述的精確的術語。進一步地，雖然本發明已參考某些示例性實施 例詳細描述，但在本發明的范圍和精神內存在多種變化和修改，如在如 下的權利要求書中描述和限定。例如，關節盂部件可以是實心體或空心主體。特別地，柄280可以 形成為實心植入物，但可以優選地至少是部分空心的以降低部件的重量 和材料要求。如果植入物部件是空心的，則它必須具有足夠的壁厚以在 最大預期生理載荷下維持其強度和完整性。本發明構想了形成為接近地近似了歸 一 化關節盂穹窿形態的關節 盂柄部件。在以上所論述的實施例中，歸一化形態由從其荻得了相關測 量值的人體肩胛骨的相對地大的樣本尺寸生成。發現根據本發明獲得的 歸一化部件尺度很好地接近了樣本人群的真實尺度。特別地，發現取樣
的關節盂宮窿的表面點的至少85%變化小于2.0 mm,這代表了官窿骨內膜壁的給定總體尺度的最小變化。在生成用于以上所迷的不同的組的t窿模型中發現，對于整個T窿 幾何形狀組，組成了內表面模型的表面點的98.5。/。變化小于2.0mm。此發現反駁了f窿形態取決于全局穿窿尺寸的現有假設。作為結果，從組模型中使用與以上所述相同的步驟導出了單一的穿窿模型。此最后模型在圖9中描繪。從對于完整樣本人群的實際關節盂官窿形態的模型開發了如以上所述的簡化幾何模型。此簡化模型被發現占實際樣本人群的模型的體積的80%以上，而同時保持了關節盂穿窿骨內膜表面所固有的形態細微差別。在本發明的一個方面中，開發了對于數個離散關節盂尺寸組的形態 模型。此組可以優選地根據SI (上下)尺度分組，如在圖5的表中總結。 此簡化模型用于制造在對應于組4的圖示的實施例中的部件模具，但應組的簡化模。型.
權利要求
1.一種用于肩部關節成形術的關節盂部件器械，該器械包括構造為接合與肱骨相關的支承元件的支承部分；和連接到所述的支承部分的柄部分；其中柄部分模擬了歸一化關節盂穹窿形態。
2. 根據權利要求1所述的器械，其中支承部分包括一般地凹入的支 承表面。
3. 根據權利要求1所述的器械，其中柄部分由沿所述的柄部分的尺 度分開的多個一般地三角形截面限定。
4. 根據權利要求3所述的器械，其中柄部分包括多個相互大體上平 行的三角形截面。
5. 根據權利要求4所述的器械，其中所述的三角形截面大體上等距。
6. 根據權利要求4所述的器械，其中所述的多個相互平行的三角形 截面包括具有寬度和大約是寬度的2.8倍的高度的第一三角形截面；具有大約是第一三角形截面的寬度的2.2倍的寬度和大約是第一三 角形截面的寬度的2倍的高度的第二三角形截面；具有大約是第一三角形截面的寬度的2.2倍的寬度和大約是第一三 角形截面的寬度的1.8倍的高度的第三三角形截面；具有大約是第一三角形截面的寬度的1.7倍的寬度和大約是第一三 角形截面的寬度的2倍的高度的第四三角形截面；具有大約等于第一三角形截面的寬度的寬度和大約是第一三角形 截面的寬度的2.2倍的高度的第五三角形截面。
7. 根據權利要求6所述的器械，其中第一三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y， Z)為大約(28, 8, 0) 處相對地定位的頂點，第一三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z) 為大約(0， 15， O)處相對地定位的頂點，第一三角形截面包括在笛卡 兒坐標(X， Y, Z)為大約(28, 18, 0)處相對地定位的頂點，第二三角形截面包括在笛卡兒坐標(X， Y, Z)為大約(29， 1, 8) 處相對地定位的頂點，第二三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z) 為大約(9， 14， 8)處相對地定位的頂點，第二三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(28, 23, 8)處相對地定位的頂點，第三三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(29， 0.5, 16)處相對地定位的頂點，第三三角形截面在笛卡兒坐標(X, Y, Z) 為大約(10.5, 11, 16)處相對地定位的頂點，第三三角形截面包括在 笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(28， 23， 16)處相對地定位的頂點， 第四三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(29, 2.5, 24)處相對地定位的頂點，第四三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(8, 7, 24)處相對地定位的頂點，第四三角形截面包括在 笛卡兒坐標(X， Y， Z)為大約(28， 20， 24)處相對地定位的頂點， 第五三角形截面包括在笛卡兒坐標(X, Y, Z)為大約(29， 3.5， 32.5)處相對地定位在的頂點，第五三角形截面包括在笛卡兒坐標(X， Y， Z)為大約(6, 0， 32.5)處相對地定位的頂點，和第五三角形截面 包括在笛卡兒坐標(X， Y， Z)為大約(28.5, 14， 32.5)處相對地定 位的頂點。
8.根據權利要求1所述的器械，其中柄部分是空心的。
全文摘要
用于肩部關節成形術的關節盂部件器械包括支承部分和連接到支承部分的柄部分。柄部分從歸一化關節盂穹窿形態建模。用于制成用于肩部關節成形術的關節盂部件的方法包括獲得歸一化關節盂穹窿形態的模型且基于模型產生關節盂部件的柄部分。
文檔編號A61F2/40GK101156810SQ20071015275
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月20日 優先權日2006年9月20日
發明者J·P·揚諾蒂, K·A·鮑威爾 申請人:德普伊產品公司