专利名称：用于解决股骨髋臼撞击的装置和方法
技术领域：
本发明总地涉及髋关节植入物，并且更具体地涉及用于解决股骨髋白撞击适应症的早期干预髋关节装置。
背景技术：
股骨髋臼撞击(FAI)是股骨颈上的额外骨骼碰撞髋臼边的症状，其中周围软骨和盂唇能被损害。这些组织是球窝之间的缓冲垫，且当受损害时能造成疼痛且使髋关节进一步恶化。恶化始于盂唇和软骨边因撞击而产生的损伤。如果不进行治疗，疼痛和关节炎继续且需要髋关节表面置换手术或全髋关节置换(THR)。当在前髋臼边存在软骨损失和/或股骨颈处存在骨隆起(prominence)时需要FAI 治疗。股骨颈处的骨凸出被称作“凸轮”畸形，其在图加至图2b中清楚地示出。或者，髋臼边上的隆起通常被称作“钳型”FAI畸形。钳型畸形在图3a至图北中清楚地示出。FAI 可与凸轮型畸形和钳型畸形相关联(在图如至图4b中示出)且可导致凸轮与钳型撞击的组
口 O目前存在很少的几种选择来来治疗FAI，而无需在受损关节上进行全髋关节成形术(THA)。也可能进行FAI的非手术处理；但其通常涉及从积极的生活方式到不太积极的生活方式的转变。此外，需要保证维持髋关节强度。非手术处理可能不改变FAI的潜在异常髋关节生物力学且可能不完全缓解患者疼痛。FAI的手术处理可经由髋关节镜或开放手术来进行。在髋关节镜中，髋关节被完全牵伸且关节镜(具有冲洗流体)用于对髋关节做出评定且治疗通过两个至四个1 cm切口发现的损害。虽然关节镜检查适用于诊断和治疗盂唇撕裂，但目前并无关于治疗患FAI的损害软骨区域的临床数据。涉及盂唇清创(未修复)且不涉及骨减压的髋关节镜检查通常花费少于一个小时的时间。涉及盂唇/软骨修复和FAI减压的髋关节镜检查可花费两个小时与四个小时之间的时间，取决于所执行的工作量。在骨成形术手术期间必须谨慎以避免损害髋关节的血液供应(韧带血管)。开放手术髋关节脱位涉及切口(大约6英寸至10英寸)，切骨手术或转子的骨骼切割和股骨头自髋白的完全脱位暴露关节的所有部分。这种暴露允许治疗盂唇撕裂和球窝之间的异常接触，同时保护到髋关节的血液供应。这种开放的途径可通常在数小时内进行。这种开放的途径通常不建议用于年长患者或者患有严重的髋关节恶化的患者。虽然开放手术途径提供良好的可视性，但其为侵入性的，因为在完全脱位期间软组织受损，导致更长的恢复时间和更大程度的术后疼痛。本发明提供一种使用局部牵伸而非完全脱位的微创直接前入路(direct anterior)技术，且因此更适合于更大患者群体。对于常规开放手术方案，如果髋关节并未太严重地恶化，FAI治疗是通过手术使髋关节脱位，修剪窝前部的过量部分，且然后将股骨头与颈部之间的结面(junction)矫形以给予该关节更多的空隙且减轻凸轮撞击。这种对关节矫形的效果可在打开关节进行手术时容易地看到。目前为止，关于这个问题存在很少的书面描述，但已示出如果在正确的时间对正确的髋关节执行，将很有帮助。存在患FAI的大量患者群体，其中使用常规关节镜方法不可固定软骨创伤，但也不过度严重到足以进行髋关节表面置换手术或全髋关节成形术(THA)。在一些实践中，高达 70%的年轻人和活跃患者属于这种患者群体。目前，并不存在用于这些较大患者群体的已知关节镜或骨科方案，且因此需要提供一种用于所述较大患者群体的微创早期干预FAI方案。本发明用于向患FAI的所述较大患者群体提供常规髋关节表面置换和THA的早期干预替代方案，其中传统关节镜手术不适用的，不推荐使用或者无效。
发明内容
前述需要由本发明的若干方面满足。根据一些方面，提供一种早期干预髋白植入物，其可用于治疗股骨髋白撞击。根据其它方面，提供一种制造所述早期干预髋白植入物的方法。根据再一方面，提供用于安装所述早期干预髋白植入物的仪器。根据其它方面，提供用于通过手术使骨骼位点准备接纳一个或多个早期干预髋臼植入物的方法，所述方法包括直接前入路途径和转子翻转/手术脱位之一。根据本发明的另外的方面，提供用于观察髋白的少创方法，包括利用干燥关节镜使关节间隙空间可视化的步骤。根据本发明的其它的方面，提供用于手术植入早期干预髋白植入物的方法。根据其它方面，提供执行股骨髋白撞击研究的方法。根据再一方面，提供评估和优化被设计成减小股骨髋白撞击症状的早期干预髋臼植入物的方法。其它方面包括用于治疗髋白边畸形的植入物。该植入物包括在前后冠视图中大体上具有L形轮廓的植入物。该植入物具有第一凸缘和第二凸缘。第一凸缘被配置成延伸到髋臼内且第二凸缘被配置成大体上垂直于第一凸缘以在髋白边上延伸。固定元件被配置成延伸穿过第二凸缘且将植入物固定到软骨上。在一实施例中，第二凸缘当在侧向观察时具有前延伸和后延伸的凸缘。在又一实施例中，第一凸缘的宽度小于2 cm且第一凸缘的厚度在2 mm与5 mm厚之间。再一实施例包括螺钉作为固定元件。本发明的另一方面提供用于治疗髋白中股骨髋白撞击的方法。一步骤用手术通过直接前入路途径暴露髋关节。一步骤通过分离股骨与髋白来牵伸髋关节。另一步骤通过移除延伸到髋白窝内的第一部分和在髋白边上大体上垂直于第一部分延伸的第二部分来移除所述髋白边的一部分。此外，该方法需要将植入物定位于髋白边的移除的第一部分和第二部分内。一步骤释放髋关节牵伸。另一步骤利用固定元件将植入物固定到髋白中的软骨上。本方法的另一实施例包括植入物，植入物包括在前后冠视图中大体上具有L形轮廓的植入物。这种植入物具有第一凸缘和第二凸缘。第一凸缘被配置成延伸到髋白内且第二凸缘被配置成大体上垂直于第一凸缘以在髋白边上延伸。固定元件被配置成延伸穿过第二凸缘且将植入物固定到软骨上。在一实施例中，移除步骤还包括以下步骤将切割引导件固定到股骨上且相对于髋臼旋转该股骨使得切割引导件切割该髋臼。或者，移除步骤可包括磨钻(burring)髋白的第一部分和第二部分。在移除步骤包括磨钻的实施例中，磨钻(burr)可随着股骨相对于髋臼移动。在又一方面，释放步骤可在固定步骤之前完成。通过下文提供的详细描述，本发明的其它适用领域将变得显然。应了解详细描述和具体实例虽然示出本发明的某些实施例，但意图只是出于说明目的且不意图限制本发明的范围。
附图，结合到本说明书中并形成说明书的部分，示出本发明的实施例且与书面说明一起用于解释本发明的原理、特征和特点。在附图中
图1是正常髋关节的前后冠状视图(coronalview)； 图加是具有凸轮型颈畸形和凸轮撞击区的延长的髋关节的前后冠状视图； 图2b是具有凸轮型颈畸形的撞击和外展髋关节的前后冠状视图； 图3a是具有钳型边畸形和钳撞击区的延长的髋关节的前后冠状视图； 图北是具有钳型边畸形的撞击和外展髋关节的前后冠状视图； 图如是具有凸轮型颈畸形和钳型边畸形以及相关联的撞击区的延长的髋关节的前后冠状视图4b是具有凸轮型颈畸形和钳型边畸形的撞击和外展髋关节的前后冠状视图fe是患FAI的髋关节的前后冠状视图恥示出牵伸图fe的髋关节的步骤；
图5c示出待移除的髋关节的骨骼和软骨区域；
图5d示出移除了骨骼和软骨的图fe至图5c的髋关节；
图5e示出安装了髋关节表面置换植入物的图fe至图5d的髋关节；
图5f是处于收回状态的图k所示的髋关节的前后冠状视图。图6a是包括根据一些实施例的植入物的髋关节的前后冠状视图； 图6b是图6a所示的髋关节的侧面矢状视图(lateral sagittal view)； 图7a是包括根据一些实施例的植入物的髋关节的前后冠状视图7b是图7a所示的髋关节的侧面矢状视图8a是包括根据一些实施例的植入物的髋关节的前后冠状视图8b是图8a所示的髋关节的侧面矢状视图9a是包括根据一些实施例的植入物的髋关节的前后冠状视图9b是图9a所示的髋关节的侧面矢状视图10是示出用于安装本发明的植入物的方法步骤的流程图Ila示出根据本发明的一些实施例的切割夹具；图lib示出根据本发明的其它实施例的切割夹具，特别地用于具有榫槽型 (tongue-in-groove-type)锁定特征的植入物，诸如图8a至图8b所示的那种植入物； 图12a至图12j示出使用图Ila所示的切割夹具的方法步骤； 图13a至图13d示出根据本发明的一些实施例使用旋转切割机来铣削缺损区域的方法步骤；
图1 至图14d示出根据本发明的其它实施例使用旋转切割机来铣削缺损区域的方法步骤；
图1 至图15d示出根据本发明的另外的实施例使用安装到近端股骨上的切割块来切除缺损区域的方法步骤；
图16a至图16d示出使用安装到可插入于关节间隙空间中的间隔件上的切割块来切除缺损区域的方法步骤；
图17描绘了用于动物测试和FAI研究中的股骨髋臼撞击症状引发装置；以及图18是示出使用图17所示装置的方法步骤的示意流程图。
具体实施例方式下文优选实施例的描述在本质上只是示范性的且绝没有意图限制本发明、其应用或用途。本发明可部分地提供一种局部髋白表面置换构造，其可用于带自然股骨头软骨的半髋白关节。这种构造被配置成防止健康股骨头和其周围组织进一步恶化，且可认为是用于关节镜干预与常规髋关节表面置换或THA之间适应症的新颖方案。但应当指出的是本发明也可用于带有假体股骨头的关节，但这种用途并非优选的。髋白表面置换构造通常包括承载表面和用于生物固定的装置，生物固定优选地并不利用粘结剂。用于生物固定的装置可包括例如多孔构造和带锁定头部的螺钉中的一个或多个。表面置换构造通常可修改为常规髋关节表面置换或全髋关节成形术程序，且因此优选地具有低(low-in)轮廓。换言之，本发明构造的切除轮廓优选地在表面置换和常规髋臼壳的切除轮廓内。本发明的髋白表面置换构造可呈各种形状、形式和材料；但关节轴承表面应被优化用于软骨承载耦合件(例如，可为氧化锆、钴铬、陶瓷、聚合物或生物支架)。预计承载表面可包括不同的半径以适应不同大小的股骨头。举例而言，根据本发明的一些实施例的一组植入物可包括多个曲率，在每个曲率内具有增加的内外侧或前后大小以适应不同的缺损区域。优选地，在植入物与周围软骨和组织之间的过渡表面是平滑的且连续的以便形成平滑均勻的承载表面。本发明的用处并不限于髋臼，而是本发明的概念可有利地应用于其它关节。举例而言，本文所公开的类似装置和方法可用于肩关节手术，诸如用于修复撕裂的肩部盂唇或者肩白，特别是在常规关节镜手术不适用或无效且全假体肩或常规半成形术没必要的情况下。图1示出正常髋关节(1)，其包括近端股骨(10)和髋臼(20)。股骨(10)具有正常股骨颈(12)且髋白(20)边是正常的。在此股骨(10)和髋白(20)配置中盂唇、髋白边、相邻组织和软骨表面大体上是正常的。
图加示出患FAI的髋关节(2)，其包括近端股骨(10)和髋臼(20)。髋关节(2)是 “凸轮”型畸形，其造成凸轮撞击。股骨(10)具有股骨颈隆起(14)，而髋白(20)的边几何形状大体上正常。在图2b中示出撞击区(18)。在此股骨(10)和髋白(20)配置中，在撞击区 (18)内的盂唇、髋白边、相邻组织、股骨颈和软骨表面大体上受损，因为在某些腿运动中股骨颈隆起(14 )与髋白(20 )的边撞击。图3a示出患FAI的髋关节(3)，其包括近端股骨(10)和髋臼(20)。髋关节(3)是钳型畸形型。股骨(10)具有正常形状的股骨颈(12)，而髋白(20)的边几何形状具有边隆起 (24)。在图北中示出撞击区(18)。在此股骨(10)和髋臼(20)配置中，在撞击区(18)内的盂唇、髋白边、相邻组织、股骨颈和软骨表面大体上受损，因为在某些腿运动中股骨颈(12) 与髋臼(20)的扩大边撞击。图如示出患FAI的髋关节(4)，其包括近端股骨(10)和髋臼(20)。髋关节(4)是凸轮型畸形和钳型畸形型。股骨(10)具有股骨颈隆起(14)，且髋白(20)边几何形状具有边隆起(24)。在图4b中示出撞击区(18)。在此股骨(10)和髋白(20)配置中，在撞击区 (18)内的盂唇、髋白边、相邻组织、股骨颈和软骨表面大体上受损，因为在某些腿运动中股骨颈隆起(14)与髋白(20)的扩大边撞击。图fe至图k示出植入根据本发明的一些实施例的装置的方法。图如示出患FAI的髋关节的前后冠状视图。髋关节包括近端股骨(10)和髋臼 (20)，近端股骨(10)具有扩大或形状畸形。久而久之，近端股骨(10)与髋白(20)撞击，在撞击位点(18)相邻的髋臼(20)中或周围造成受损区(28)(例如，盂唇撕裂、软骨缺损、分层软骨)。图恥示出牵伸图fe的患FAI的髋关节的步骤。为了形成工作空间且使得髋臼缺损可视，可利用直接前入路途径(direct anterior approach)来保存组织。然后充分牵伸 (42)髋关节以在股骨(10)与髋臼(20)之间形成可操作的间隙空间(50)。可通过在所述形成的间隙空间(50)内插入干燥关节镜(未图示)来评定对盂唇或周围软骨的损害程度。还可使用所述干燥关节镜来评定软骨缺损的大小和测量。在这点，可使用各种插件、勺和/或利用所述干燥关节镜在视觉上确定髋白(20)的承载表面的曲率。可利用常规X射线模板或其它放射方法来确定曲率半径。图5c示出确定待移除的髋关节的骨骼和软骨区域的方法步骤。股骨颈的一部分 (多部分)(14)可被移除以提供在股骨与髋臼(20)边之间更大空隙。可移除与受损区(28) 相邻的髋白软骨、组织和/或骨骼的一个或多个预定部分(26)。预定部分(26)大体上对应于待插入的植入物的大小、形状和厚度。图5d示出图fe至图5c的髋关节，其中从髋臼(20)上的或相邻的区域移除了骨骼和软骨的部分(14J6)。从髋白区域移除部分(14J6)来形成植入物空间(27)。通常根据待使用的植入物来配置植入物空间(27)和确定其大小。植入空间的大小可略微小于植入物使得当植入该植入物时植入物可相对于骨骼涨出地搁置。骨骼移除可限于特定深度从而可实现对髋关节表面置换应用的修改。仅可在骨骼移除相对微小的情况下实现这种修改。优选地，骨骼移除量将小于5 mm厚，且更优选地小于3 mm厚。图k示出安装了局部髋关节表面置换植入物(30)的图fe至图5d的髋关节。植入物(30)包括承载表面(34)，承载表面(34)被配置成匹配周围髋白(20)的整体凹度且大体上包括抵靠自然股骨头软骨良好关节连接的材料。植入物(30)还包括用于通过固定元件(32)进行生物固定的装置，其可包括(例如但不限于)多孔构造，一个或多个螺钉或销、长钉、大头钉、咬合连接器、柱、倒钩、孔、通道、榫槽型锁定机构、安装凸缘、突伸唇缘和/或其组合。植入物(30)在前后冠状视图中可大体上为L形以向植入物提供适当强度同时使骨骼移除最小。植入物(30)的凸缘然后可在缺损区上延伸而不会延伸深至下面的骨骼内。 在大部分实施例中，凸缘将不超过2 cm，而厚度可在2 mm至6 mm的范围内。举例而言，在一个实施例中，L形植入物(30)的凸缘可大约1 cm长。但凸缘的厚度可为3 mm厚。因此， 如果植入物(30)被安放为与髋臼的软骨齐平，那么从髋臼移除的骨骼的总厚度将小于3 mm 厚。在此实施例中，在表面置换应用中，要从髋白移除3 mm厚的组织和骨骼以便对其表面置换，植入物(30 )将不会在壳与骨骼之间造成任何间隙。图5f是处于收回状态的图k所示的髋关节的前后冠状视图。收回(44)闭合间隙空间(50)使得在股骨(10)头上的自然软骨可抵靠植入物(30)的承载表面(34)和髋臼 (20 )上未因FAI或其它病症受损的其余自然软骨进行关节连接。收回(44 )可在移除股骨颈的部分(14)的步骤之前，以便保护植入物(30)的承载表面(34)避免意外磨钻(burring)。图6a至图6b示出据本发明的一些实施例的植入物(80)。图6a示出具有与FAI 相关联的修复软骨缺损的髋白边的前后视图。使用用于生物固定的装置将具有下部(82)和侧部(84)的“L”形植入物(80)固定到髋臼边。侧部(84)可包括额外凸缘以形成3平面拐角。下部(82)包括承载表面(81)，承载表面(81)优选地根据周围髋白窝几何形状的大小和曲率来成形。承载表面可例如包括氧化锆、陶瓷、钴铬或其它合适的生物相容性关节连接材料。用于生物固定的装置可包括一个或多个直的或倾斜的3. 5 mm锁定螺钉孔(88)，这种螺钉孔(88)被配置成用于锁定螺钉。用于生物固定的装置还可包括一个或多个内向生长促进结构(86)，例如，多孔构造、烧结珠粒、钛泡沫和/或其组合。图6b是图6a所示的安装植入物的侧视图。虽然图6b的视图示出以大体上矩形形状延伸的单个凸缘，但其它形状， 诸如在侧视图中前后延伸的多个凸缘，可用于提供更好的固定同时使骨骼移除最少。在此实施例中，植入物的前侧冠状视图仍大体上是L形，但侧视图示出凸缘发散。图7a至图7b示出据本发明的一些实施例的植入物(90)。图7a示出具有与FAI 相关联的修复软骨缺损的髋白边的前后视图。使用用于生物固定的装置将具有下部(92)和轴杆部(94)的按钮形植入物(90)固定到患病髋臼区域。用于生物固定的装置可位于轴杆部(94)和下部(92 )中的一个或两个上。下部(92 )包括承载表面(91)，承载表面(81)优选地根据周围髋白窝几何形状的大小和曲率来凹入和成形。承载表面可例如包括氧化锆、陶瓷、金刚石或类金刚石碳、金属陶瓷、钴铬、氮化物或其它合适的生物相容性关节连接材料。 用于生物固定的装置还可单独地或与内向生长促进结构(96)(例如，多孔构造、烧结珠粒、 钛泡沫和/或其组合)组合地包括倒钩、肋状物或隆起(98)中的一个或多个。虽然在图7a 中未示出，轴杆部(94)可包括向内生长促进结构(96)。此外，轴杆部(94)可呈许多形式， 包括一个或多个柱、栓、长钉、龙骨和其组合。底部(92)可具有多种厚度、形状和大小以适应不同患者的不同软骨缺损。承载表面(91)的边缘可为圆形以消除在软骨与FAI植入物之间的尖锐界面。图7b是图7a所示的安装植入物的侧视图。
图8a至图8b示出据本发明的一些实施例的植入物(100)。图8a示出具有与FAI 相关联的修复软骨缺损的髋白边的前后视图。使用用于生物固定的装置将具有下部(102) 的挤压植入物(100)固定到髋白边。下部(102)包括承载表面(101)，承载表面(81)优选地根据周围髋白窝几何形状的大小和曲率来成形。承载表面可优选地被优化用于软骨承载耦合件且可(例如但不限于)包括氧化锆、陶瓷、钴铬、聚乙烯、PEEK、生物支架、其它合适的生物相容性关节连接材料以及其组合。用于生物固定的装置可包括键型榫槽锁定机构 (108)。键控拉刀仪器沿着髋白边锉出键槽，以便提供通道(208)用于锁定机构(108)滑入并摩擦地接合。锁定机构(108)可具有许多截面形式，包括圆形、梯形(如图8b所示)、复合样条或多边形。圆形截面形式允许钻头或钻针形成通道(208)。额外的用于生物固定的装置可作为锁定机构(108)的补充使用以固定植入物(100)防止在通道(208)内滑动。这种额外的用于生物固定的装置可为在本说明书中所提到的用于生物固定的装置中的任一种， 包括(但不限于)3.5 mm锁定螺钉和/或向内生长促进结构(86，96)。图8b是图8a所示的安装植入物的侧视图。图9a至图9b示出据本发明的一些实施例的植入物(110)。图9a示出具有与FAI 相关联的修复软骨缺损的髋白边的前后视图。使用用于生物固定的装置将带凸缘的植入物 (110)固定到髋臼边。植入物(110)包括下部(112)，下部(112)具有承载表面(111)，承载表面(111)优选地根据周围髋白窝几何形状的大小和曲率来成形。承载表面可优选地被优化用于软骨承载耦合件且可(例如但不限于)包括氧化锆、陶瓷、钴铬、聚乙烯、PEEK、生物支架、其它合适的生物相容性关节连接材料以及其组合。用于生物固定的装置可包括唇缘凸缘(116)锁定机构。键控拉刀仪器沿着髋白边锉出键槽，以便提供通道(218)用于唇缘凸缘(116)锁定机构滑入以在至少一个空间自由度稳定。唇缘凸缘(116)可具有许多截面形式，包括梯形(如图9a所示)。唇缘凸缘(116)的大小和形状可被优化以稳定和固定且被简化以使仪器成流线型。举例而言，唇缘凸缘(116)的圆形截面形式允许钻具或钻针形成通道 (218)。唇缘凸缘(116)可为中断的且包括突出长钉、大头钉或尖锐波纹脊。额外的用于生物固定的装置可作为唇缘凸缘(116)的补充用于固定植入物(110)防止滑出通道(218)。这种额外的用于生物固定的装置可为在本说明书中所提的用于生物固定的装置中的任一种， 包括3. 5 mm锁定螺钉和/或一个或多个向内生长促进结构(86，96)。图9b是图9a所示的安装植入物的侧视图，且示出额外的用于生物固定的装置，此额外用于生物固定的装置包括至少一个边安装凸缘(114)和至少一个或多个直的或倾斜的3. 5 mm锁定螺钉孔(118)， 该锁定螺钉孔(118)被配置成与锁定螺钉一起使用。图10是示出用于安装本发明的植入物的方法步骤的示意流程图。首先，选择途径(approach) (1002)。举例而言，可有利地使用微创直接前入路途径。随后，部分地或完全地牵伸髋关节(1004)，但优选地仅足够(例如，1 cm)用于可视和充分的工作空间而不向周围组织施加过度应力。然后可执行前盂唇切除(1006)。通过将干燥关节镜插入到关节空间内，然后观察并测量软骨缺损的空间边界(1008)。测量可在软骨缺损内或周围的任何两个空间点之间进行，且包括但不限于A-P曲率半径，M-L曲率半径，在任何一个或多个位置的缺损厚度，在任何一个或多个位置的缺损长度，在任何一个或多个位置的缺损宽度，缺损周长，缺损弦长，缺损半径，所述缺损的体积、和/或其组合。在测量(1008)之后，使用专用或常规仪器来移除缺损(1010)且然后将本发明的一个或多个FAI假体安装于准备的
9位点(1012)。优选地，在植入物与软骨之间的过渡表面保持尽可能平滑。之后，可释放在关节上的张力(1014)且可利用次要可选的固定装置(例如，骨骼螺钉或本文所述的其它装置)固定FAI植入物(1016)。虽然步骤(1016)可在放松关节张力(1014)之前进行，在步骤 (1016)之前闭合该关节空间显著地减轻了在安装FAI植入物之后损害、刮擦FAI植入物的关节表面或使之变形的风险。在步骤(1016)之前闭合关节空间也可帮助找到植入物相对于完整髋白和股骨关节软骨的“自然归属位置”。除了上述步骤之外，可执行股骨软骨成形术(osteochondroplasty) (1018)以防止未来撞击。本领域普通技术人员将了解可引入其它步骤，且执行上述步骤的确切次序可根据外科医生的偏好而改变。在一些实施例中，优选地，包括承载表面(81，91，101，111)的下部(82，92，102， 112)的厚度最小化以便形成微创且保存尽可能多的完整骨骼和软骨。通过减小植入物的厚度，保持切除深度最小，从而改进成功修改常规髋关节表面置换或THA装置的可能性。优选地如本文所公开的用于生物固定的装置并不结合粘结剂；但若使用粘结剂， 本说明书中所公开的装置仍起作用。粘结剂是不优选的，因为目前可购买到的粘结剂与腐蚀健康硬组织和软组织有关，这可损坏诸如髋关节表面置换和THA的修改手术。随后的关节镜“修补”手术可用于向植入物(80，90，100，110)移植软骨、软骨替代物、生物支架或水凝胶。植入物可在下部((82，92，102，112)外围具有用于接纳这种移植物的装置。用于接纳移植物的装置可包括多孔结构和缝合设置(例如，孔)。或者，随后的关节镜清创可用于植入物承载表面(81，91，101，111)外围周围以便形成平滑的承载过渡区。额外材料可在植入物的外围与植入物结合以来成形和与相邻软骨混合。或者，植入物可包括凹口或坝状物用于外围生物胶或水凝胶以在植入物外围与周围软骨表面之间形成平滑过渡区。若干方法可用于植入本文所述的FAI装置，且仪器可根据外科医生的偏好而不同。图Ila示出可用于移除髋臼缺损区中受损害的软骨和下面骨骼的一小部分的切割引导件(300)的一个实施例。切割引导件(300)可为由金属或一次性聚合材料形成的大体上 L形块，包括侧块部(302)和远端块部(304)。引导件(300)可包括用于安装到周围解剖结构上的一个或多个装置，包括但不限于一个或多个长钉(未图示)、夹钳(未图示)、或孔口 (308)，孔口(308)被配置成接纳一个或多个保持紧固件(310)。孔口可彼此平行、正交或倾斜且被配置成一定图案以提供引导件(300)在切割振动下最好的稳定性。保持紧固件 (310)可为有头型或无头型，包括但不限于速销(speed pin)、螺纹销或直销。用于引导切割工具(306)的一个或多个装置设于切割引导件(300)上。该装置可包括例如一个或多个槽(306a，306b，306c)，这些槽适于接纳并引导振荡或往复的锯片。或者，槽(306a，306b，306c)可适于接纳铣削或镂铣型(router-type)切割钻头， 该切割钻头绕轴线或其一个或多个心轴旋转。在使用旋转铣削或镂铣型切割钻头的情况下，槽(306a，306b，306c)可包括非线性形状以限定样条曲线和弓形路径(未图示)。如果所选的FAI植入物包括一个或多个一体的骨骼接合栓(未图示)或者接纳一个或多个单独的骨骼螺钉或栓(372)用于最初固定和/或稳定性，可提供一个或多个钻引导件(312)以形成一个或多个先导孔(355)，先导孔(355)适于接纳所述一个或多个单独骨骼螺钉或栓(372)。 此外，如果所选的FAI植入物包括一个或多个榫舌(108)，如图8a至图8b所示，那么可通过使一个或多个钻引导件(312’)与切除槽(306b)交叠来在髋臼中做出键型通道(208)(如图lib所示)。预计钻引导件(312’)可包括图8a至图8b和图lib所示形状之外的形状。举例而言，作为如图所示在圆形钻引导件(312’ )中使用圆形钻(380)的替代，多边形骨凿或拉刀(例如，三角形、矩形、八边形)可插入到相对应形状的非圆形引导件(312’)内以便形成具有非圆形截面轮廓的键型通道(208)。为了改进在切割期间高振动下引导件(300)的稳定性，优选地引导件(300)的内表面被成形为密切地符合缺损区域的该区的髋臼边。图12a至图12j进一步示出根据一些实施例使用图Ila所示的切割引导件的方法步骤。转至图12a，其中使用一个或多个保持紧固件(310)将切割引导件(300)钉到受损髋臼边区域(350)上，锯片(360)被插入到槽(306a)内以进行受控制的切除(352)。在锯片 (360)上的止挡部(362)可用于控制切除部分(352)的深度且防止在周围骨骼和/或组织上“刻痕”。止挡部(362)可包括唇缘、延伸部、凸块、突起、锯片宽度变化或可调整的套环， 可调整的套环在锯片长度上滑动且将其本身可调整地固定到锯片上。可提供用于控制切除深度的替代装置，所述替代装置包括在锯片(360 )上的一个或多个激光标记、蚀刻或雕刻以指示深度。转至图12b至图12d，使用切割引导件(300)的槽(306b，306c)和/或边缘(306d) 进行类似受控制的切除(3 ，356，358)。优选地，使用止挡部(364，366，368)来独立地控制每次切除的适当深度。可使用不同的锯片(360)或使用具有深度控制的可调整装置的单个锯片调整止挡部(362，364，366，368)。当然，受控制的切除(352，354，356，358)可利用常规锯片徒手进行。钻具(380)可用于形成凹口(355)用于一个或多个单独骨骼螺钉或栓 (372)。当使用切割块(诸如图lib所示的切割块)时，钻具(380)也可用于形成通道(208)， 通道(208 )用于植入物榫舌(108 )。一旦完成了切除，骨碎片部分(350’)从患病髋臼边区域(350)移除，如图1 至 12g所示。然后将相对应大小和形状的FAI植入物(370)植入于适当腔内且固定到患病的髋臼边区域(350)。可通过压紧、胶结或利用一个或多个骨骼螺钉或栓(372)固定来进行植入物(370)到髋臼区域(350)的固定。如图所示，通过使用非胶结的多孔界面(374)和/或接合唇缘(372)而改进植入物的初始和长期固定和稳定性，接合唇缘(372)被配置成接合髋臼中的底切切除(357)。这种底切接合可在所述一个或多个骨骼螺钉或栓(372)拉紧/ 压紧/扭转期间防止植入物“摇摆”和移位。图13a至图13d示出根据本发明的一些实施例使用旋转切割机来铣削掉缺损区域中的骨骼和软骨的方法。在此实施例中，切割装置(400)可经由用于安装的装置(402)而安装到近端股骨(F)上。所述用于安装的装置(402)可为栓或倒钩或一系列孔口，这些孔口被配置成接纳如本文所述的安装紧固件。优选地，在股骨(F)的软骨成形术(1018)之前进行切割装置(400)的安装，使得当移除造成凸轮撞击的突伸骨骼(416)时，移除由用于安装的装置(402)造成的且可能会形成应力提升器的股骨(F)中的任何孔(414)或畸形(414)。切割装置(400)可包括一个或多个切割机(404)，切割机(404)可被布置成独立于彼此旋转或者齿轮连接以由单个输入源驱动一起旋转。装置(400 )可包括具有引线(406 ) 的小的可灭菌的内部马达。马达(未图示)优选地齿轮连接到切割机(404)且适于使切割机 (404)有效地旋转。或者，输入驱动轴杆(未图示)可设于装置(400)上，装置(400)可附连到常规手术钻具(未图示)上。装置(400)的输入驱动轴杆将自手术钻具的动力和扭矩传输到切割机(404)，从而形成髋白腔(410)，髋白腔(410)被配置成接纳相对应大小和形状的FAI植入物。在切割过程中，股骨(F)可在所有一个或多个运动(408)范围移动以引导切除。 通过在股骨(F)的整个自然运动范围(408)移动切割装置(400)，可对于特定患者优化髋臼腔(410)的位置和植入物放置。图1 至图14d示出根据本发明的其它实施例使用旋转切割机来铣削缺损区域骨骼的方法。股骨(F)可在方向(508)中牵伸以留出空间用于切割装置(500)插入到关节空间中。切割装置(500)包括勺部(502’)和主体部分(502)，主体部分(502)上面有一个或多个切割机(504)。主体部分(502)优选地与勺部(502’ ) 一体，但可被配置成在至少一个方向(516)中相对于勺部(502’)移动以允许一个或多个切割机(504) “陷入”缺损区内而不在间隙空间内将勺部(502’)移动。股骨(F)可在切割步骤期间在方向(512)中收回。类似于图13a至图13d所示的切割装置(400)，切割装置(500)可包括具有引线 (506)的小的内部手术马达。马达(未图示)优选地齿轮连接到切割机(504)且适于使切割机(504)有效地旋转。或者，输入驱动轴杆(未图示)可设于装置(500)的主体部分(502) 上，该主体部分(502)可附连到常规手术钻具(未图示)上。输入驱动轴杆被配置成将自手术钻具的动力和扭矩传输到切割机(504)，和形成髋臼腔(510)，髋臼腔(510)被配置成接纳相对应大小和形状的FAI植入物。在切割过程中，股骨(F)可在所有一个或多个运动(514) 范围移动以引导切除。此外，在切割过程中，切割装置(500)可在一个或多个方向(518)中移动以有效地雕刻髋白腔(510)。图15a至图15d示出根据本发明的另外实施例使用安装到近端股骨(F)上的切割块(600)来切除缺损区域骨骼和软骨(610)的方法。股骨(F)可在方向(608)移动以使得切割块(600)与外部髋白边齐平。切割块(600)包括一个或多个切除表面(606)，切除表面 (606)可包括平面边缘部分、俘获槽或不俘获槽。如上文所述，切除表面(606)可为线性的以用于振荡锯片(607)或者如果使用镂铣型钻头或磨钻工具(burring tool)(未图示)可为曲线的。在此实施例中，切割装置(600)可视情况经由用于安装的装置(602)安装到近端股骨(F)上。所述用于安装的装置(602)可为栓或倒钩或一系列孔口，这些孔口被配置成接纳如本文先前所述的安装紧固件。优选地，在股骨(F)的软骨成形术(1018)之前进行切割装置(800)的安装，使得当移除造成凸轮撞击的突伸骨骼(616)时，移除由用于安装的装置 (602)造成且可能会形成应力提升器的股骨(F)中的任何孔(614)或畸形(614)。安装装置 (602)也可包括一系列摩擦增加表面，诸如凹槽、脊、凸块、尖锐边缘、喷砂表面等。或者可省略安装装置(602)。在这样的情形下，切割块用手稳定且允许相对于股骨(F)外表面移动， 其帮助引导切除。图16a至图16d示出了使用切割引导件(700)来切除缺损区域骨骼和软骨(710) 的方法，切割引导件(700)具有安装到间隔件(702")上的切割块。切割块包括一个或多个切除表面(706)，切除表面(706)可包括平面边缘部分、俘获槽或不俘获槽。如上文所述，切除表面(706)可为线性的以用于振荡锯片(707)或者如果使用镂铣型钻头或磨钻工具(未图示)可为曲线的。间隔件(702")可呈许多形式和形状，而是优选地较薄且为勺形。外科医生在方向(708)牵伸股骨(F)以留出空间用于间隔件(702")插入于关节空间中。把手(702’ )允许外科医生在关节空间内移动间隔件(702")且定位该切割引导件 (700)，使得切除表面(706)在适当空间位置定向。股骨(F)然后可通过在方向(712)中移动该股骨(F)而重新定位。在该关节内重新定位股骨(F)大体上使切割引导件(700)稳定， 但是本文公开的任何额外用于安装的装置(例如，602)可补充地用于在切除期间使切割块稳定。切割块优选地与切割装置(700) —体，但是可被配置成在至少一个方向中相对于间隔件(702")或把手(702’)移动而不在间隙空间中移动勺部(502’)。图17描绘了用于动物测试和FAI研究中的股骨髋臼撞击症状引发装置(800)。FAI 症状弓I发装置(800 )包括类似于凸轮型股骨缺损的突起(804 )，和用于将所述装置(800 )安装到健康股骨的近端部上的装置(802 )。突起(804 )的外部形状(806 )和/或大小可改变以更改所引发的FAI症状的严重程度或者以适合不同大小的动物股骨。此外，突起(804)的表面粗糙度可改变以更改所引发的FAI症状的严重程度和/或改变所形成的软骨缺损的形状、深度和质地。图18是示出使用图17所示装置的方法步骤来研究股骨髋臼撞击的示意流程图。 本发明公开了用于研究FAI的影响和用于研究并优化FAI植入物几何形状的方法(2000)。 首先，诸如图17所示那样的FAI症状引发装置(800 )植入于(2002 )一个或多个健康动物股骨的近端部上以便模仿凸轮型畸形。然后允许动物发展FAI症状(2004)持续预定时间长度。之后，从骨骼移除(2006)FAI症状引发植入物(800)(模仿股骨软骨成形术1018)。记录(2008)和处理(2010)所观察的发现。所公开的方法(2000)也可用于优化和微调FAI植入物几何形状。举例而言，可使用本文所述的植入物和手术植入方法中的一个或多个来治愈(2012)缺损且随着时间研究具有不同形状和大小的不同植入物的结果。FAI植入物几何形状和其固定装置可改变以便使用体内动物测试数据来开发最佳方案。记录不同FAI植入物几何形状和手术植入方法的结果且用于比较(2014)和法规遵从。所公开性质的植入物可以定制方式形成，使用已知的断层成像技术。单独地或组合地使用的术前CT扫描、MRI扫描和X射线模板可促进适合于个体患者且可用于在手术前确定植入物位置的大小和找到植入物位置。植入物可替代地使用成形工具在手术中形成， 成形工具可包括切割和熔化装置(用于聚合物和硬化聚合物/凝胶)。由于不存在关于FAI的大量研究或报告，本发明的植入物可使用新颖的测试方法来研究和优化。举例而言，本发明的测试方法可包括形成动物研究的以下方法步骤在动物的一侧引发FAI症状，和在通过使动物的另一侧不受影响而避免在动物相对侧上的FAI症状以用作对照。在动物的一侧上引发FAI症状的步骤可包括例如通过植入假体装置而在猪类动物的股骨颈上形成较大隆起而模仿FAI条件。然后可使用此新颖动物测试方法来评估和优化FAI治疗和植入物设计。所植入的假体装置可为植入于近端股骨区域上的简单按钮以便引发“凸轮型”畸形和凸轮撞击适应症。在不偏离本发明的范围的情况下，可对如上文参考相对应图示所描述的示范性实施例做出各种修改，包含于前文描述中且在附图中示出的所有内容意图应被理解为是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的广度和范围不应受到前述示范性实施例中的任何实施例限制，而是应当仅根据所附权利要求和其等同物限定。
1权利要求
1.一种用于治疗髋白边畸形的植入物，其包括a.植入物，其在前后冠状视图中大体上具有L形轮廓，所述植入物具有第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘被配置成延伸到所述髋白内且所述第二凸缘被配置成大体上垂直于所述第一凸缘以在所述髋白边上延伸；以及b.固定元件，其被配置成延伸穿过第二凸缘且将植入物固定到软骨上。
2.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述第二凸缘当在侧向观察时具有前后延伸的凸缘。
3.根据前述权利要求中任一项所述的植入物，其特征在于，所述第一凸缘的宽度小于 2 cm且所述第一凸缘的厚度在2 mm与5 mm厚之间。
4.根据权利要求1或3所述的植入物，其特征在于，所述固定元件是螺钉。
5.一种用于治疗髋臼中的股骨髋臼撞击的方法，包括以下步骤a.通过直接前入路途径用手术方法暴露髋关节；b.通过分离所述股骨与所述髋白来牵伸所述髋关节；c.通过移除延伸到所述髋白窝内的第一部分和在所述髋白边上大体上垂直于所述第一部分延伸的第二部分来移除所述髋白的边的一部分；d.将植入物定位于所述髋白边的移除的第一部分和第二部分内；e.释放所述髋关节牵伸；以及f.利用固定元件将所述植入物固定到髋白中的软骨上。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述植入物还包括a.植入物，其在前后冠状视图中大体上具有L形轮廓，所述植入物具有第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘被配置成延伸到所述髋白内且所述第二凸缘被配置成大体上垂直于所述第一凸缘以在所述髋白边上延伸；以及b.固定元件，其被配置成延伸穿过所述第二凸缘且将所述植入物固定到软骨上。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于还包括以下步骤a.将切割引导件固定到所述股骨上；以及b.相对于所述髋白旋转所述股骨使得所述切割引导件切割所述髋臼。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述移除步骤还包括磨钻所述髋臼的所述第一部分和第二部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在所述磨钻随着所述股骨相对于所述髋臼移动。
10.根据权利要求5所述的方法，其中所述释放步骤在所述固定步骤之前完成。
全文摘要
一种用于治疗髋臼边畸形的植入物包括在前后冠状视图中大体上具有L形轮廓的植入物。这种植入物具有第一凸缘和第二凸缘。第一凸缘被配置成延伸到髋臼内且第二凸缘被配置成大体上垂直于第一凸缘以在髋臼边上延伸。固定元件被配置成延伸穿过第二凸缘且将植入物固定到软骨上。
文档编号A61F2/32GK102215785SQ200980145981
公开日2011年10月12日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月18日
发明者D·C·克尔曼, J·L·马索尼斯, M·库珀 申请人:史密夫和内修有限公司