定制的患者专用整形外科手术器械的制作方法

专利名称：定制的患者专用整形外科手术器械的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及定制的患者专用整形外科手术器械，并涉及用于制造和定位这类器械的方法、装置和系统。
背景技术：
关节置换术是熟知的用假体关节置换患病和/或损伤的自然关节的外科手木。通常的膝假体包括胫骨托、股骨组件、位于胫骨托和股骨组件之间的聚合物衬套或轴承、以及(在一些情况下)聚合物髌骨块(patella button)。为了有利于用膝假体置換自然关节，整形外科医生使用多种整形外科手术器械，例如切割模块、钻孔导向器、铣削导向器和其他外科手术器械。通常，整形外科手术器械对患者来说是通用的，以使得在相似的整形外科手术中同样的整形外科手术器械可用于多个不同的患者。

发明内容
ー个方面，公开了ー种对患者骨骼进行整形外科手术的方法。所述方法可包括将定制的患者专用切割模块定位成与患者的骨骼接触。在一些实施例中，所述方法可包括将定制的患者专用切割模块定位成与患者的股骨接触。在一些实施例中，所述方法可包括将定制的患者专用切割模块定位成与患者的胫骨接触。所述方法可包括将一对导向销插入限定于所述定制的患者专用切割模块中的一对导向销孔。所述方法还可包括利用所述定制的患者专用切割模块在患者的骨骼中进行第一次切割。在一些实施例中，所述方法可包括利用所述定制的患者专用切割模块在患者的股骨中进行第一次切割。在其它实施例中，所述方法可包括利用所述定制的患者专用切割模块在患者的胫骨中进行第一次切割。所述方法还可包括将定制的患者专用切割模块从患者的骨骼上移除，而不从患者的骨骼上移除导向销。所述方法可包括将所述一对导向销插入限定于患者通用再切模块中的一对导向销孔，并利用患者通用再切模块在患者的骨骼中进行第二次切割。在一些实施例中，所述方法可包括利用患者通用再切模块在患者的股骨中进行第二次切割。所述方法还可包括基本平行于第一次切割在患者的股骨中进行第二次切割。另外，在一些实施例中，所述方法可包括相对于第一次切割在股骨中进行按照成角度的位置取向的第二次切割。在一些实施例中，所述方法可包括利用患者通用再切模块在患者的胫骨中进行第二次切割。所述方法可包括基本平行于第一次切割在患者的胫骨中进行第二次切割。另外， 在一些实施例中，所述方法可包括相对于第一次切割在胫骨中进行按照成角度的位置取向的第二次切割。在一些实施例中，所述方法可包括将一对导向销插入限定于患者通用再切模块中的一对导向销孔，使得所述患者通用再切模块的切割导向器基本平行于所述第一次切割。所述方法可包括利用所述患者通用再切模块在患者的骨骼中进行第二次切割，以使得所述第二次切割基本平行于所述第一次切割。另外，在一些实施例中，所述患者通用再切模块的切割导向器可相对于第一次切割按照成角度的位置取向。所述方法可包括利用所述患者通用再切模块在患者的骨骼中进行第二次切割，以使得所述第二次切割相对于所述第一次切割按照成角度的位置取向。在一些实施例中，所述方法可确定在利用所述定制的患者专用切割模块在患者的骨骼中进行第一次切割后将从患者的骨骼上去除的额外骨骼量。所述方法可包括从限定于所述患者通用再切模块中的多对导向销孔中选择与将从患者的骨骼上去除的额外骨骼量对应的一对导向销孔。所述方法可包括将一对导向销插入到所选择的限定于所述患者通用再切模块中的与将从患者的骨骼上去除的额外骨骼量对应的一对导向销孔中。另一方面，整形外科器械组件可包括定制的患者专用切割模块和患者通用再切模块。在另一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是患者专用的股骨切割模块，患者通用再切模块可以是患者通用的股骨再切模块。在其它实施例中，定制的患者专用切割模块可以是患者专用的胫骨切割模块，且患者通用再切模块可以是患者通用的股骨再切模块。定制的患者专用切割模块可包括切割导向器和一对导向销孔。患者通用再切模块可包括切割导向器和多对导向销孔。患者通用再切模块的每对导向销孔可以在直径以及与定制的患者专用切割模块的所述一对导向销孔的间距上对应。在一些实施例中，当患者通用再切模块的一对导向销孔与定制的患者专用切割模块的所述一对导向销孔对准时，患者通用再切模块的切割导向器可基本平行于定制的患者专用切割模块的切割导向器。在一些实施例中，当患者通用再切模块的一对导向销孔与定制的患者专用切割模块的所述一对导向销孔对准时，患者通用再切模块的切割导向器可相对于定制的患者专用切割模块的切割导向器按照成角度的位置取向。另一方面，公开了一种对患者股骨进行整形外科手术的方法。所述方法可包括将定制的患者专用切割模块定位或布置成与患者的股骨接触，并将一对导向销插入限定于所述定制的患者专用切割模块中的一对导向销孔。所述方法还可包括用所述定制的患者专用切割模块在患者的股骨中进行第一次切割。所述方法可包括将所述定制的患者专用切割模块从患者的股骨上移除，而不从患者的股骨上移除所述导向销。所述方法还可包括确定在股骨中进行第一次切割后将从患者的股骨上去除的额外骨骼量，并从限定于患者通用再切模块中的多对导向销孔中选择与将从患者的股骨上去除的额外骨骼量对应的一对导向销孔。所述方法还可包括将一对导向销插入到所选择的限定于患者通用再切模块中的与将从患者的股骨上去除的额外骨骼量对应的一对导向销孔中。所述方法可包括用所述患 者通用再切模块在患者的股骨中进行第二次切割。在一些实施例中，所述方法可包括将一对导向销插入所选择的一对导向销孔中，使得患者通用再切模块的切割导向器基本平行于第一次切割。所述方法可包括利用所述患者通用再切模块在患者的股骨中进行第二次切害I]，使第二次切割基本平行于第一次切割。另外，在一些实施例中，所述方法可包括将一对导向销插入所选择的一对导向销孔中，使患者通用再切模块的切割导向器相对于第一次切割按照成角度的位置取向。所述方法可包括利用所述患者通用再切模块在患者的股骨中进行第二次切割，使第二次切割相对于第一次切割按照成角度的位置取向。一个方面，公开了一种用于切割患者骨骼的整形外科骨锯。整形外科骨锯可包括构成为可接纳骨锯条的夹头以及构成为可将一个或多个外科手术导向销接纳在其中以将骨锯相对于患者的骨骼在预定位置对准的导向器。在一些实施例中，所述导向器可包括主体，所述主体中具有接纳所述一个或多个外科手术导向销的一个或多个开口。另外，在一些实施例中，所述导向器可具有带狭槽的细长主体，所述狭槽构成为可接纳所述一个或多个外科手术导向销。在一些实施例中，整形外科骨锯可具有固定于所述导向器的旋转接头，所述旋转接头允许夹头和导向器彼此相对旋转。在一些实施例中，整形外科骨锯可具有把手以及固定于把手的壳体。所述夹头可固定于所述壳体，所述旋转接头可设置在壳体和导向器之间。所述导向器可相对于壳体旋转。在一些实施例中，夹头和导向器这二者均被固定于所述壳体。另一方面，公开了一种用于切割患者骨骼的整形外科骨锯工具。整形外科骨锯工具可包括骨锯和骨锯条。骨锯可具有壳体、固定于壳体的把手和固定于壳体的夹头。骨锯条可固定在夹头上。骨锯可包括固定于所述壳体的导向器，所述导向器构成为可接纳一个或多个外科手术导向销。在一些实施例中，导向器可具有主体，所述主体具有接纳所述一个或多个外科手术导向销的一个或多个开口。在一些实施例中，所述导向器可具有细长主体，所述细长主体具有狭槽。所述狭槽可构成为可接纳一个或多个外科手术导向销。在一些实施例中，骨锯可包括设置在壳体和导向器之间的旋转接头。所述旋转接头可允许导向器和骨锯条彼此相对旋转。
另一方面，公开了一种对患者的骨骼进行整形外科手术的方法。所述方法可包括将一个或多个外科手术导向销的第一端插入患者骨骼中。所述方法还可包括将所述一个或多个外科手术导向销的第二端推进到固定于骨锯上的导向器中，以将骨锯相对于患者的骨骼按照预定的位置定位。所述方法可包括在所述一个或多个外科手术导向销被定位在导向器中的同时，用骨锯在患者骨骼中进行切割。在一些实施例中，所述导向器可具有主体，所述主体具有限定于其中的一个或多个开口。所述方法可包括将所述一个或多个外科手术导向销的第二端推进到导向器主体的一个或多个开口中。另外，在一些实施例中，所述导向器可包括具有狭槽的细长主体。所述方法可包括将所述一个或多个外科手术导向销的第二端推进到导向器的细长主体的狭槽中。 在一些实施例中，骨锯可包括固定到夹头上的骨锯条以及设置在夹头与导向器之间的旋转接头。所述方法可包括在患者的骨骼中进行切割的同时，使夹头相对于导向器旋转。在一些实施例中，所述方法可包括将定制的患者专用切割模块定位成与患者的骨骼接触。所述方法还可包括将所述一个或多个外科手术导向销的第一端穿过限定在所述定制的患者专用切割模块中的一个或多个导向销孔而插入患者骨骼中。所述方法还可包括将所述定制的患者专用切割模块从患者的骨骼上移除，而不从患者的骨骼上移除所述一个或多个外科手术导向销。一个方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。所述定制的患者专用整形外科器械可包括定制的患者专用股骨切割模块，所述股骨切割模块可包括具有向骨表面(bone-facing survace)的主体,所述向骨表面具有定制的患者专用负外形,所述负外形构成为可接纳患者股骨的前侧具有对应正外形的部分。定制的患者专用整形外科器械还可包括从主体向后侧延伸的至少一个突出部，所述至少一个突出部具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的远端侧具有对应正外形的部分。定制的患者专用整形外科器械可包括从所述至少一个突出部的端部向上延伸的唇缘，所述唇缘具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的后侧具有对应正外形的部分。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括从主体向后侧延伸的第一突出部和从主体向后侧延伸的第二突出部。第一突出部和第二突出部各自可具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的远端具有对应正外形的对应部分，并且在第一突出部和第二突出部之间限定有开口。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括从第一突出部的端部向上延伸的第一唇部和从第二突出部的端部向上延伸的第二唇部，第一突出部和第二突出部各自具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的后侧具有对应正外形的对应部分。在一些实施例中，第一突出部可从主体向后侧延伸第一距离，第二突出部可从主体向后侧延伸第二距离，第一距离和第二距离基本上不同。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可限定垂直平面，第一突出部和第二突出部可从主体相对于所述垂直平面倾斜地延伸。另外，在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可包括限定于其中的切割狭槽，所述切割狭槽设置成可让外科医生用所述切割狭槽对患者股骨进行远端切割。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括结合到主体的切割导向器，所述切割导向器具有限定于其中的切割狭槽，所述切割导向器由不同于主体的材料形成，并设置成可让外科医生用所述切割狭槽对患者股骨进行远端切割。在一些实施例中，切割导向器可由金属材料形成，并被包覆成型到定制的患者专用股骨切割模块的主体上。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括结合到主体的多个前侧导向销轴衬，各所述前侧导向销轴衬由不同于主体的材料形成，并具有限定为穿过所述前侧导向销轴衬的通道，所述通道的尺寸设定为可接纳对应的导向销。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可包括穿过其延伸的多个通道，所述多个前侧导向销轴衬中的每个被接纳在所述多个通道中的对应通道中，并且被定位成使得每个前侧导向销轴衬的向骨端相对于主体的向骨表面凹进。在一些实施例中，所述多个通道中的一个可相对于所述多个通道中的其他通道倾 斜。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体的各通道可在向骨表面上下沉。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括结合到所述至少一个突出部的远端导向销轴衬，所述远端导向销轴衬由不同于所述至少一个突出部的材料形成，并具有限定为穿过所述远端导向销轴衬的通道，所述通道的尺寸设定为可接纳对应的导向销。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可包括限定于其中的开口，所述开口从切割导向器向上延伸至比所述多个前侧导向销轴衬中每个的最高点更高的主体上的点。在一些实施例中，所述至少一个突出部可包括横跨所述至少一个突出部的向骨侧而延伸的凹槽，所述凹槽和切割导向器限定横向平面。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括从主体向前侧延伸的柱，所述柱包括限定于其中的通道，所述通道延伸通过所述柱到达主体的向骨表面并且其尺寸设定为可接纳对应的导向销。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可包括与向骨表面相对的外表面，所述外表面包括凹进区域。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括从主体延伸的弓形托架，所述弓形托架包括具有负外形的后侧向骨表面，所述负外形构成为可接纳患者股骨的后侧具有对应正外形的一部分。另外，在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的主体可包括与向骨表面相对的外表面。所述外表面可包括凹进区域，所述凹进区域的尺寸设定为可接纳外科医生的指端。所述凹进区域可与主体上施加压力以将定制的患者专用股骨切割模块结合到患者股骨的位置对应。根据另一方面，定制的患者专用整形外科器械可包括定制的患者专用胫骨切割模块，所述胫骨切割模块可包括具有向骨表面的主体，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者胫骨的前侧具有对应外形的部分以及患者胫骨的内侧具有对应外形的部分，以使得当患者胫骨的所述部分被接纳在主体的定制的患者专用负外形中时，在主体的竖直延伸的二等分平面与患者胫骨的二等分弧矢平面之间限定大于零的角度。所述主体还可包括从主体向后侧延伸的至少一个突出部，所述至少一个突出部具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者胫骨的近端侧具有对应外形的部分。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块可包括从主体向后侧延伸的第一突出部和从主体向后侧延伸的第二突出部，第一突出部和第二突出部各自具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者胫骨的近端具有对应外形的对应部分，并且在第一突出部和第二突出部之间限定有开口。在一些实施例中，第一突出部和第二突出部各自可包括限定于其中的封闭的细长开口。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体可包括上端以及与主体的向骨表面相对的外表面。所述上端包括限定于其中的凹口，所述凹口从外表面延伸至主体的向骨表面。在一些实施例中，第一突出部可从主体向后侧延伸第一距离，第二突出部可从主体向后侧延伸第二距离，第一距离和第二距离基本上不同。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体可限定垂直平面，第一突出部和第二突出部从主体相对于所述垂直平面倾斜地延伸。在一些实施例中，第一突出部可具有最大厚度，第二突出部可具有最大厚度，第一突出部的最大厚度大于第二突出部的最大厚度。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体可包括限定于其中的切割狭槽，所述切割狭槽设置成可让外科医生用所述切割狭槽对患者股骨进行近端切割。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块可包括结合到主体的切割导向器，所述切割导向器中限定有切割狭槽，所述切割导向器由不同于主体的材料形成，并设置 成可让外科医生用所述切割狭槽对患者股骨进行远端切割。在一些实施例中，所述切割导向器可由金属材料形成，并被包覆成型到定制的患者专用胫骨切割模块的主体上。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块可包括与向骨表面相对的外表面和从外表面向外延伸的凸缘，所述凸缘的顶部表面与切割导向器的切割狭槽的底部表面共面。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块可包括结合到所述主体的多个前侧导向销轴衬，各所述前侧导向销轴衬由不同于主体的材料形成，并具有限定为穿过各所述前侧导向销轴衬的通道，所述通道的尺寸设定为可接纳对应的导向销。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体可包括穿过其延伸的多个通道，所述多个前侧导向销轴衬中的每个被接纳在所述多个通道中的对应通道中，并且被定位成使得每个前侧导向销轴衬的向骨端相对于主体的向骨表面凹进。在一些实施例中，所述多个通道中的一个可相对于所述多个通道中的其他通道倾斜。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体的每个通道可在向骨表面上下沉。另外，在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块可包括结合到所述至少一个突出部的近端导向销轴衬，所述近端导向销轴衬由不同于所述至少一个突出部的材料形成，并具有限定为穿过所述近端导向销轴衬的通道，所述通道的尺寸设定为可接纳对应的导向销。在一些实施例中，定制的患者专用胫骨切割模块的主体可包括与所述向骨表面相对的外表面，所述外表面包括凹进区域。在一些实施例中，主体的竖直延伸的二等分平面与患者胫骨的二等分弧矢平面之间限定的角度可在10度和30度之间。另外，在一些实施例中，主体的竖直延伸的二等分平面与患者胫骨的二等分弧矢平面之间限定的角度可为约20度。在一些实施例中，所述突出部的厚度可在前侧至后侧方向上逐渐减小。在一些实施例中，所述至少一个突出部的顶部表面在弧矢平面上具有凹的横截面。在一些实施例中，主体的向骨表面的定制的患者专用负外形的部分可基本上限定一个复合角。在一些实施例中，所述至少一个突出部的向骨表面可包括中央凹陷部以在所述中央凹陷部周围限定边缘，所述至少一个突出部的向骨表面的定制的患者专用负外形在所述边缘上限定。
根据另一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械是定制的患者专用切割模块。定制的患者专用切割模块可具有包括负外形的向骨表面，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分，所述负外形基于患者骨骼上存在的软骨厚度，相对于患者骨骼的外形被按比例缩放了预定量。根据本发明的一个方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械包括定制的患者专用切割模块。定制的患者专用切割模块可包括前侧主体件、与前侧主体件分离的端部主体件以及用于将前侧主体件和端部主体件相互固定的多个紧固件。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。所述前侧主体件可包括向骨表面、与向骨表面相对的外表面和切割导向器。所述向骨表面可具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳具有对应外形的患者骨骼的前侧部分。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的前侧主体件还可包括从外表面延伸至向骨表面的一对导向销孔。在一些实施例中，前侧主体件的切割导向器可以是捕 获式切割导向器。端部主体件可包括向骨表面和与向骨表面相对的外表面。所述向骨表面可具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。在一些实施例中，端部主体件可包括限定于其中的从外表面延伸至向骨表面的一对导向销孔。在一些实施例中，所述多个紧固件包括多个销。前侧主体件和端部主体件可各有多个孔。所述多个销可被定位于限定于前侧主体件中的所述多个孔以及限定于端部主体件中的所述多个孔中，以将前侧主体件和端部主体件彼此固定。根据另一方面，公开了一种对患者的骨骼进行整形外科手术的方法。所述方法可包括通过切口插入定制的患者专用切割模块的前侧主体件。所述方法也可包括通过切口插入定制的患者专用切割模块的端部主体件，所述端部主体件与前侧主体件分离。所述方法可包括在插入前侧主体件与端部主体件后将前侧主体件与端部主体件彼此固定，以装配成定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，前侧主体件和端部主体件可通过多个销彼此固定。所述方法可包括将装配成的定制的患者专用切割模块定位成与患者的骨骼接触，并用装配成的定制的患者专用切割模块在患者的骨骼中进行切割。在一些实施例中，所述方法可包括将装配成的定制的患者专用切割模块定位成与患者的股骨接触。所述方法还可包括利用装配成的定制的患者专用切割模块在患者的股骨中进行切割。另外，在一些实施例中，所述方法可包括将装配成的定制的患者专用切割模块定位成与患者的胫骨接触。所述方法也可包括用装配成的定制的患者专用切割模块在患者的胫骨中进行切割。在一些实施例中，所述方法还可包括在患者的骨骼中进行切割之前，将一对导向销插入到限定在装配成的定制的患者专用切割模块中的一对导向销孔中。根据另一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械可具有包括主体在内的定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。
所述主体可包括向骨表面、与向骨表面相对的外表面和非捕获式切割导向器。所述向骨表面可具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳具有对应外形的患者骨骼的前侧部分。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可具有限定于其中的从外表面延伸至向骨表面的一对导向销孔。非捕获式切割导向器可由从外表面延伸至向骨表面的侧壁限定。根据一个方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械可包括具有前侧向骨表面和远侧向骨表面的切割模块。前侧向骨表面可构成为可接纳患者骨骼的前侧的部分。前侧向骨表面可包括第一平坦表面，所述第一平坦表面沿着远离骨切割模块的最近侧边缘并朝着切割模块的远侧向骨表面向远侧延伸。前侧向骨表面可包括远离第一平坦表面向远侧延伸的定制的患者专用前侧负外形表面，所述定制的患者专用前侧负外形表面构成为可接纳具有对应外形的患者骨骼的前侧部分。前侧向骨表面还可包括第二平坦表面，所述第二平坦表面从所述定制的患者专用前侧负外形表面向远端朝着远侧向骨表面延伸。 远侧向骨表面可构成为可接纳患者骨骼的远端侧的一部分。远侧向骨表面可包括第一平坦表面，所述第一平坦表面沿着远离骨切割模块的前侧向骨表面并朝着切割模块的最后侧边缘向后侧延伸。远侧向骨表面可包括远离第一平坦表面向后侧延伸的定制的患者专用远侧负外形表面，所述定制的患者专用远侧负外形表面构成为可接纳患者骨骼的远端侧具有对应外形的部分。远侧向骨表面还可包括第二平坦表面，所述第二平坦表面从定制的患者专用远侧负外形表面向后侧朝着切割模块的最后侧边缘延伸。在一些实施例中，切割模块大致呈L形，具有前侧板以及固定到前侧板并从前侧板伸出的远侧板。前侧向骨表面可限定在前侧板中，远侧向骨表面可限定在远侧板中。在一些实施例中，前侧板可具有延伸通过前侧板的远端切割导向器。另外，在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的前侧切割导向器以及后侧切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的一对成角度的切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的前侧切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的后侧切割导向器。在一些实施例中，前侧向骨表面的第一平坦表面可过渡到定制的患者专用前侧负外形表面。定制的患者专用前侧负外形表面可过渡到前侧向骨表面的第二平坦表面。另夕卜，在一些实施例中，远侧向骨表面的第一平坦表面可过渡到定制的患者专用远侧负外形表面。定制的患者专用远侧负外形表面可过渡到远侧向骨表面的第二平坦表面。根据另一方面，公开了一种对患者的骨骼进行整形外科手术的方法。所述方法可包括将定制的患者专用切割模块固定到患者的骨骼上，以使得患者骨骼的前侧被接纳在切割模块的定制的患者专用前侧负外形表面中，并且患者骨骼的远端侧被接纳在切割模块的定制的患者专用远侧负外形表面中。所述方法可包括利用切割模块在患者的骨骼中进行前侧切割，以使得在患者骨骼的前侧上形成平坦表面，并且利用切割模块在患者的骨骼中进行远端切割，以使得在患者骨骼的远端侧上形成平坦表面。所述方法可包括确定在患者的骨骼中进行前侧切割和远端切割之后，将从患者的骨骼去除的额外骨骼量。所述方法可包括将患者专用的切割模块固定到患者的骨骼上，以使得形成在患者骨骼的前侧的平坦表面被定位为抵靠着形成在切割模块的前侧向骨表面中的至少一个平坦表面，并且形成在患者骨骼的远端侧的平坦表面被定位为抵靠着形成在切割模块的远侧向骨表面中的至少一个平坦表面。所述方法还可包括进行以下操作中的至少一个利用切割模块在患者的骨骼中进行附加前侧切割，以使得从形成在患者骨骼的前侧的平坦表面上去除额外的骨骼；以及利用切割模块在患者的骨骼中进行附加远端切割，以使得从形成在患者骨骼的远端侧的平坦表面上去除额外的骨骼。
在一些实施例中，所述方法可包括将定制的患者专用切割模块固定到患者的股骨，以使得患者股骨的前侧被接纳在切割模块的定制的患者专用前侧负外形表面中，并且患者股骨的远端侧被接纳在切割模块的定制的患者专用远侧负外形表面中。在一些实施例中，所述方法可包括利用切割模块在患者的骨骼中进行附加前侧切割，以使得从形成在患者骨骼的前侧的平坦表面上去除额外的骨骼，并且利用切割模块在患者的骨骼中进行附加远端切割，以使得从形成在患者骨骼的远端侧的平坦表面上去除额外的骨骼。根据另一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械可包括切割模块，所述切割模块具有定制的患者专用前侧负外形表面，所述前侧负外形表面构成为可接纳具有对应外形的患者骨骼的前侧部分。切割模块可具有定制的患者专用远侧负外形表面，所述远端负外形表面构成为可接纳患者骨骼的远端侧具有对应外形的部分。切割模块还可具有定制的患者专用后侧负外形表面，所述后侧负外形表面构成为可接纳患者骨骼的后侧具有对应外形的部分。在一些实施例中，切割模块可大致呈U形，具有前侧板、远侧板和后侧板。前侧向骨表面可被限定在前侧板中，远侧向骨表面可被限定在远侧板中，后侧向骨表面可被限定在后侧板中。在一些实施例中，前侧板可具有延伸通过前侧板的远端切割导向器。另外，在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的前侧切割导向器和后侧切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的一对成角度的切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的前侧切割导向器。在一些实施例中，远侧板可具有延伸通过远侧板的后侧切割导向器。根据一方面，公开了一种整形外科器械组件。所述整形外科器械组件可包括定制的患者专用股骨切割模块、定制的患者专用胫骨切割模块以及设置在定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块之间的机械联动装置。定制的患者专用股骨切割模块可包括定制的患者专用负外形表面和切割导向器，所述负外形构成为可接纳患者的远端股骨具有对应外形的部分的。定制的患者专用胫骨切割模块可包括定制的患者专用负外形表面和切割导向器，所述负外形表面构成为可接纳患者的近端胫骨具有对应外形的部分。机械联动装置可操作以使定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块远离于彼此和朝着彼此移动。在一些实施例中，机械联动装置可包括多个丝杠。丝杠沿着第一方向的旋转可使得定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块远离于彼此移动。丝杠沿着相反的第二方向的旋转可使得定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块朝着彼此移动。在一些实施例中，机械联动装置可包括结合到所述多个丝杠的多个指旋螺钉。指旋螺钉沿着第一方向的旋转可使得丝杠沿着第一方向旋转。指旋螺钉沿着第二方向的旋转可使得丝杠沿着第二方向旋转。在一些实施例中，机械联动装置可包括多个指旋螺钉。指旋螺钉沿着第一方向的旋转可使得定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块远离于彼此移动。指旋螺钉沿着相反的第二方向的旋转可使得定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块朝着彼此移动。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块和定制的患者专用胫骨切割模块均具有多个导向销孔。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块的切割导向器基本平行于定制的患者专用胫骨切割模块的切割导向器。根据另一方面，整形外科器械组件可包括定制的患者专用股骨切割模块和固定到股骨切割模块的韧带平衡器。定制的患者专用股骨切割模块可具有定制的患者专用负外形表面和切割导向器，所述负外形表面构成为可接纳患者的远端股骨具有对应外形的部分。韧带平衡器可具有胫骨基板和一对股骨桨，每个股骨桨相对于胫骨基板可移动。
在一些实施例中，整形外科器械组件可包括托架，所述托架具有固定到股骨切割模块的第一端和固定到韧带平衡器的第二端。另外，在一些实施例中，所述托架的第二端可固定到韧带平衡器的胫骨基板上。在一些实施例中，所述托架的第一端中可限定有一对导向销孔。在一些实施例中，所述托架可具有固定到股骨切割模块的第一端和固定到韧带平衡器的第二端。所述托架还可具有构成为可接纳髓内注射杆的接纳器。在一些实施例中，定制的患者专用股骨切割模块可包括构成为可接纳患者股骨的前侧的一部分的定制的患者专用前侧向骨表面和构成为可接纳患者股骨的远端侧的一部分的定制的患者专用远侧向骨表面。在一些实施例中，所述韧带平衡器可具有固定到胫骨基板的一对圆柱体，所述一对股骨桨的每个被接纳于所述一对圆柱体的对应一个中。根据另一方面，公开了一种对患者进行整形外科手术的方法。所述方法可包括将定制的患者专用股骨切割模块固定到患者的股骨，将韧带平衡器固定到患者的胫骨。所述方法可包括将韧带平衡器固定到定制的患者专用股骨切割模块。所述方法也可包括操作韧带平衡器以将患者的股骨相对于胫骨定位在所需位置。所述方法还可包括利用定制的患者专用切割模块在患者的股骨中进行切割。在一些实施例中，固定定制的患者专用股骨切割模块的步骤可包括将将定制的患者专用股骨切割模块定位成与患者的股骨接触。所述方法还可包括将至少一个导向销插入到限定在定制的患者专用股骨切割模块中的至少一个导向销孔中，以将定制的患者专用股骨切割模块固定到患者的股骨上。在一些实施例中，所述方法可包括韧带平衡器，托架的第一端固定到所述韧带平衡器。托架的第二端中科限定有至少一个导向销孔。所述方法也可包括使所述至少一个导向销前进到托架的所述至少一个导向销孔中，以将托架的第二端固定到定制的患者专用股骨切割模块上。在一些实施例中，所述方法可包括韧带平衡器，托架的第一端固定到所述韧带平衡器，将托架的第二端固定到定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，所述方法可包括使韧带平衡器的一对股骨桨中的每个独立地移动。根据一方面，公开了一种整形外科器械组件。所述整形外科器械组件包括股骨切割模块和胫骨切割模块。股骨切割模块可包括构成为可接纳患者的远端股骨的一部分的负外形表面、切割导向器和形成在股骨切割模块的远端中的一对试验媒表面。在一些实施例中，股骨切割模块的负外形表面可包括定制的患者专用负外形表面，所述负外形表面构成为可接纳患者的远端股骨具有对应外形的部分。在一些实施例中，形成于股骨切割模块的远端中的一对试验髁表面可包括内髁表面和外髁表面，所述内髁表面具有类似于股骨的自然内髁的凹的外外形，所述外髁表面具有类似于股骨的自然外髁的凹的外外形。胫骨切割模块可具有构成为可接纳患者的近端胫骨的一部分的负外形表面、切割导向器和形成在胫骨切割模块的近端中的一对试验关节表面，所述一对试验关节表面构成为可接纳形成在股骨切割模块的远端中的所述一对试验髁表面。在一些实施例中，胫骨切割表面的负外形表面可包括定制的患者专用负外形表面，所述负外形表面构成为可接纳患者的近端胫骨具有对应外形的部分。在一些实施例中，形成在胫骨切割模块的近端中的所述一对试验关节表面可包括内侧关节表面和外侧关节表面,所述内侧关节表面具有类似于胫骨内髁的自然关节表面的凸的外外形，所述外侧关节表面具有类似于胫骨外髁的自然关节表面的凸的外外形。在一些实施例中，股骨切割模块和胫骨切割模块中均可限定有多个导向销孔。在 一些实施例中，股骨切割模块的切割导向器可基本平行于胫骨切割模块的切割导向器。根据另一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械可包括定制的患者专用切割模块，所述切割模块具有主体，所述主体具有股向骨表面，所述股向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的具有对应外形的部分。定制的患者专用切割模块还可具有胫向骨表面，所述胫向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者胫骨的具有对应外形的部分。定制的患者专用切割模块还可包括与股向骨表面和胫向骨表面相对的外表面以及至少一个切割导向器。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可具有从外表面穿过主体延伸至胫向骨表面的胫骨导向销孔。另外，在一些实施例中，所述至少一个切割导向器可包括从外表面穿过主体延伸至胫向骨表面的胫骨切割导向器。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体还可包括从外表面穿过主体延伸至股向骨表面的股骨导向销孔。另外，在一些实施例中，所述至少一个切割导向器可包括从外表面穿过主体延伸至股向骨表面的股骨切割导向器。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块主体还可包括设置于股向骨表面和胫向骨表面之间并沿着远离外表面的总体方向延伸的细长舌状物。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可限定一体化主体。根据另一方面，一种对患者的膝部进行整形外科手术的方法可包括将定制的患者专用切割模块固定到患者的膝部，以使得患者股骨的一部分被接纳在具有定制的患者专用负外形的股向骨表面中，患者胫骨的一部分被接纳在具有定制的患者专用负外形的胫向骨表面中。所述方法还可包括利用所述定制的患者专用切割模块在患者的胫骨和患者的股骨中的至少一个中进行切割。在一些实施例中，所述方法可包括利用所述定制的患者专用切割模块在患者的股骨中进行切割。在一些实施例中，所述方法可包括利用利用所述定制的患者专用切割模块在患者的胫骨中进行切割。在一些实施例中，所述方法可包括将导向销穿过胫骨导向销孔插入到患者的胫骨中。在一些实施例中，所述方法可包括将导向销穿过股骨导向销孔插入到患者的股骨中。
根据一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械可包括具有主体的定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。所述主体可包括向骨表面以及与向骨表面相对的外表面,所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。所述主体还可包括与预定的定制的患者专用切割面对应的第一切割导向器以及第二切割导向器，所述第二切割导向器平行于第一切割导向器并与第一切割导向器间隔开预定距离。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可具有限定在其中并从外表面延伸至向骨表面的至少一个导向销孔。
在一些实施例中，当定制的患者专用切割模块被固定到患者的骨骼上时，第二切割导向器可用于相对于第一切割导向器去除更多量的患者骨骼骼。在一些实施例中，定制的患者专用整形外科器械可包括覆盖第二切割导向器的脱离突出部。在一些实施例中，所述脱离突出部可以是透明的。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可包括第三切割导向器。所述第三切割导向器可平行于第一切割导向器并与第一切割导向器间隔开预定距离，第一切割导向器被设置于第二切割导向器和第三切割导向器之间。在一些实施例中，当定制的患者专用切割模块被固定到患者的骨骼上时，第三切割导向器可用于相对于第一切割导向器去除更少量的患者骨骼。在一些实施例中，第一透明脱离突出部可覆盖第二切割导向器。在一些实施例中，第二透明脱离突出部可覆盖第三切割导向器。根据另一方面，定制的患者专用整形外科器械可包括定制的患者专用切割模块和多个插入模块，所述多个插入模块的每个构成为可被接纳到定制的患者专用切割模块的所述孔中。定制的患者专用切割模块可具有主体，所述主体包括具有向骨表面以及与向骨表面相对的外表面，所述向骨表面具有构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分的定制的患者专用负外形。孔可延伸通过主体。所述多个插入模块的每个中可限定有切割导向器。在一些实施例中，所述多个插入模块中的第一插入模块包括第一切割导向器，当第一插入模块被定位于定制的患者专用切割模块的所述孔中时，所述第一切割导向器与预定的定制的患者专用切割面对应。所述多个插入模块中的第二插入模块包括第二切割导向器。当第二插入模块被定位于定制的患者专用切割模块的所述孔中时，第二切割导向器可相对于当第一插入模块被定位于定制的患者专用切割模块的所述孔中时第一切割导向器的布置取向按照平行关系布置，并且被定位在与当第一插入模块被定位于患者专用的切割模块的所述孔中时第一切割导向器的定位位置间隔开第一预定距离的位置。在一些实施例中，第二切割导向器可用于相对于第一切割导向器去除更多量的患者骨骼。在一些实施例中，所述多个插入模块中的第三插入模块包括第三切割导向器。当第三插入模块被定位于定制的患者专用切割模块的所述孔中时，第三切割导向器可相对于当第一插入模块被定位于定制的患者专用切割模块的所述孔中时第一切割导向器的布置取向按照平行关系布置，并且被定位在与当第一插入模块被定位于患者专用的切割模块的所述孔中时第一切割导向器的定位位置间隔开第二预定距离的位置，所述第二预定距离大于所述第一预定距离。在一些实施例中，所述多个插入模块中的第一插入模块可以为矩形形状，并可包括第一切割导向器，所述第一切割导向器沿着第一插入模块的长轴方向延伸通过第一插入模块的中心。所述多个插入模块中的第二插入模块可以为矩形形状，并可包括第二切割导向器，所述第二切割导向器在与第二插入模块的中心间隔开的位置处沿着第二插入模块的长轴方向延伸。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块的主体可具有限定于其中并从外表面延伸至向骨表面的至少一个导向销孔。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。另外，在一些实施例中，所述多个插入模块中的第一模块可包括第一切割导向器。第一模块可按照第一取向和第二取向被定位于所述孔中。第一切割导向器可相对于第一模块的纵向轴线偏移，使得第一切割导向器在处于第一取向时限定第一切割面，在处于第二 取向时限定第二切割面。相对于第一切割导向器处于第二取向时，当第一切割导向器处于第一取向时，外科医生可使用第一切割导向器去除更多量的患者骨骼。根据另一方面，定制的患者专用整形外科器械可包括具有主体的定制的患者专用切割模块。所述主体可包括向骨表面、与向骨表面相对的外表面、延伸通过主体的孔以及被定位于所述孔中的可调节切割导向器，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应正外形的一部分。可调节切割导向器可与患者骨骼的切割面对应，并且可在所述孔内移动以修改切割面的位置。在一些实施例中，所述主体可包括结合到可调节切割导向器的指轮。在这类实施例中，所述指轮可操作以使可调节切割导向器移动。根据一方面，公开了一种定制的患者专用切割模块。定制的患者专用切割模块可包括切割模块主体、多个导向销和固定装置。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。切割模块主体可包括向骨表面、与向骨表面相对的外表面、形成于切割模块的主体中的多个导向销孔以及延伸通过切割模块主体的切割导向器。所述多个导向销可分别被定位在所述多个导向销孔中的一个中。所述多个导向销中的每个可包括延伸到切割模块主体的向骨表面之外的骨接触端，并且可相对于切割模块主体移动，使得所述多个导向销的骨接触端共同形成构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分的定制的患者专用负外形。固定装置可操作以将所述多个导向销中的每个锁定在所需位置，以形成定制的患者专用负外形。在一些实施例中，所述多个导向销中的每个还可包括延伸到切割模块主体的外表面之外的外端。在一些实施例中，所述多个导向销中的每个可相对于彼此独立地运动。根据另一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械。定制的患者专用整形外科器械包括定制的患者专用切割模块和电子编程装置。定制的患者专用切割模块可具有主体，所述主体具有延伸通过其的切割导向器和多个导向销，每个导向销包括延伸到切割模块的主体之外的骨接触端。所述多个导向销中的每个还可相对于切割模块的主体移动，使得所述多个导向销的骨 接触端共同形成构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分的定制的患者专用负外形。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可包括固定装置，所述固定装置可操作以将所述多个导向销中的每个锁定在所需位置。在一些实施例中，所述多个导向销中的每个可相对于彼此独立地运动。电子编程装置可包括形成有孔的壳体以及一个或多个电操作的致动器，所述致动器可操作以将所述多个导向销中的每个定位在所需位置，以形成定制的患者专用负外形。所述孔可构成为可在其中接纳定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，电子编程装置还可包括结合器，所述接合器被构造用于操作针对患者的定制切割模块的固定装置。在一些实施例中，电子编程装置可包括多个孔，每个孔构成为可接纳定制的患者专用切割模块的所述多个导向销中的一个。多个推杆中的一个可被设置在每个孔中。一个或多个电操作的致动器可操作以将所述多根推杆定位在各自的位置，以将所述多个导向销中的每个定位在所需位置。在一些实施例中，电子编程装置还可包括处理器以及电连接到处理器的存储装置。所述存储装置中可存储有多个指令，当处理器执行所述指令时，所述指令会使处理器操作所述一个或多个电操作的致动器，以将所述多个导向销中的每个定位在所需位置。在一些实施例中，电子编程装置可包括电连接到存储装置的输入端口。在一些实施例中，所述多个导向销中的每个可相对于彼此独立地运动。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。根据一方面，公开了一种由供应商为供应商外部的医疗保健机构的患者创建定制的患者专用整形外科器械的方法。所述方法可包括从供应商外部的医疗保健机构接收包括与患者相关的数据的器械请求。在一些实施例中，器械请求的数据可包括显示患者的至少一个骨骼的一个或多个医学图像。接收步骤可包括接收包含所述一个或多个医学图像的器械请求。所述方法还可包括响应于对器械请求的接收，根据器械请求的数据创建针对患者定制的设计计划。在一些实施例中，可根据显示患者的至少一个骨骼的一个或多个医学图像创建设计计划。所述方法可包括将设计计划发送到医疗保健机构。发送步骤可包括通过网络将设计计划传送到医疗保健机构。发送步骤还可包括将设计计划邮寄到医疗保健机构。所述方法可进一步包括操作位于医疗保健机构处的铣削机，以根据设计计划的数据制造定制的患者专用整形外科器械。在一些实施例中，所述方法可包括生成用于设计计划的多个指令，所述指令由铣削机的处理器执行，以制造定制的患者专用整形外科器械。在一些实施例中，所述方法可包括根据显示患者的至少一个骨骼的一个或多个医学图像生成所述多个指令。在一些实施例中，操作步骤可包括操作位于医疗保健机构处的铣削机，以根据设计计划的数据制造定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，操作步骤包括操作位于医疗保健机构处的铣削机，以根据设计计划的数据制造定制的患者专用股骨切割模块。另外，在一些实施例中，操作步骤包括操作位于医疗保健机构处的铣削机，以根据设计计划的数据制造定制的患者专用胫骨切割模块。
根据另一方面，公开了一种为医疗保健机构的患者创建定制的患者专用整形外科器械的系统。所述系统可包括客户机，所述客户机用于产生包含与患者相关的数据的器械请求；设计计划系统，所述设计计划系统用于接收器械请求并根据器械请求的数据生成定制的设计计划，所述设计计划系统位于供应商处；以及铣削机，所述铣削机位于供应商外部的医疗保健机构处，所述铣削机可操作以根据设计计划系统所生成的设计计划的数据来制造定制的患者专用整形外科器械。在一些实施例中，设计计划系统可根据器械请求的至少一个图像生成设计计划。在一些实施例中，客户机可通过网络可通信地连接到设计计划系统。在一些实施例中，设计计划系统可通过网络可通信地连接到铣削机。在一些实施例中，客户机可通过网络可通信地连接到设计计划系统。在一些实施例中，铣削机可操作以根据设计计划系统所生成的设计计划的数据来制造定制的患者专用切割模块。在一些实施例中，铣削机可操作以根据设计计划系统所生成的设计计划的数据来制造定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，铣削机可操 作以根据设计计划系统所生成的设计计划的数据来制造定制的患者专用胫骨切割模块。根据一方面，公开了一种定制的患者专用整形外科器械组件。定制的患者专用整形外科器械组件可包括定制的患者专用切割模块、踝支架和外部对准杆。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。定制的患者专用切割模块可包括向骨表面、与向骨表面相对的外表面、至少一个导向销孔和切割导向器，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者膝部骨骼的前侧具有对应外形的部分。所述踝支架可构成为可从外部固定到患者的踝部。在一些实施例中，踝支架可可包括后带，所述后带构成为可包裹在患者踝部的后侧周围。外部对准杆可具有固定在定制的患者专用切割模块上的第一端，和固定在踝支架上的第二端。在一些实施例中，所述对准杆可以是伸缩式套叠的并具有被接纳在第二杆中的第一杆。在一些实施例中，对准杆还可包括固定装置，所述固定装置可操作以将第一杆和第二杆相对于彼此锁定于固定位置。根据另一方面，定制的患者专用整形外科器械组件可包括定制的患者专用切割模块、第一端被固定到定制的患者专用切割模块的对准绳和固定到对准绳的第二端的砝码。定制的患者专用切割模块可包括向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者膝关节骨的前侧具有对应外形的部分。定制的患者专用切割模块还可包括与向骨表面相对的外表面、至少一个导向销孔和切割导向器。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可包括从其外表面向前侧延伸的延伸杆，对准绳的第一端可被固定在延伸杆。另外，在一些实施例中，所述对准绳可从延伸杆向下延伸。在一些实施例中，对准绳可从定制的患者专用切割模块向下延伸。根据另一方面，定制的患者专用整形外科器械组件可包括定制的患者专用切割模块和外部对准装置。定制的患者专用切割模块可包括向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者膝关节骨的前侧具有对应外形的部分。定制的患者专用切割模块还可包括与向骨表面相对的外表面、至少一个导向销孔和切割导向器。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用股骨切割模块。在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可以是定制的患者专用胫骨切割模块。外部对准装置可具有固定到定制的患者专用切割模块的第一端以及从定制的患者专用切割模块向下延伸的第二端。在一些实施例中，外部对准装置可包括细长杆。在一些实施例中，外部对准装置可包括构成为可从外部固定到患者踝部的踝支架。外部对准装置还可包括细长杆，细长杆的第一端被固定到定制的患者专用切割模块，细长杆的第二端被固定到踝支架。在一些实施例中，伸长杆可以是伸缩式套叠杆。在一些实施例中，外部对准装置可包括的第一端被固定到定制的患者专用切割模块的对准绳以及固定到对准绳的第二端的砝码。另外，在一些实施例中，定制的患者专用切割模块可具有具有从其外表面向前侧延伸的延伸杆，对准绳的第一端被固定到延伸杆。根据一方面，公开了一种设计定制的患者专用骨切割模块的方法，所述骨切割模块用在整形外科手术中以对患者的骨骼进行骨切割。所述方法可包括确定表征患者骨骼的相关端部上存在的软骨的平均厚度的软骨厚度值，并根据患者骨骼的相关端部的表面外形 确定参考外形。所述方法还可包括通过根据软骨厚度值按比例缩放参考外形来生成按比例缩放的参考外形。所述方法可包括使用按比例缩放的参考外形来限定定制的患者专用骨切割模块的定制的患者专用负外形。在一些实施例中，所述方法可包括根据患者的性别确定软骨厚度值。在一些实施例中，所述方法可包括根据患者骨骼的三维模型的表面外形来确定参考外形。在一些实施例中，所述方法可包括在患者骨骼的三维模型中确定参考，增大参考点与参考外形上的点之间的距离。在一些实施例中，所述方法可包括生成第一线段，所述第一线段从限定在三维模型的内侧表面外形上的第一点，延伸至限定在三维模型的外侧表面外形上的第二点。所述方法可包括生成第二线段，所述第二线段从限定在三维模型的前侧表面外形上的第三点，延伸至限定在三维模型的后侧表面外形上的第四点，其中第一点、第二点、第三点和第四点共面。所述方法可包括确定第一线段和第二线段之间的交点，所述交点与参考点对应。确定参考点的步骤还可包括将参考点远离所述交点移动大约等于第二线段的一半长度的距离。在一些实施例中，所述方法可包括确定等于参考点与参考外形上的点之间的距离的百分比的长度值，将参考点与参考外形上的点之间的距离增大所述长度值。在一些实施例中，所述方法可包括确定患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域，调节按比例缩放的参考外形，以补偿患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域。在一些实施例中，确定患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域的步骤可包括根据股骨与胫骨的医学图像，来识别患者股骨与患者胫骨之间的骨-骨接触点。在一些实施例中，调节按比例缩放的参考外形的步骤可包括缩短参考点与参考外形上对应于软骨厚度减小的区域的点之间的距离。在一些实施例中，参考外形可包括前侧、内侧和外侧。生成按比例缩放的参考外形的步骤可包括增大参考点与前侧之间的距离，随后减小参考点与内侧之间的距离以及参考点与外侧之间的距离。在一些实施例中，所述方法可包括根据患者骨赘的表面外形确定参考外形。在一些实施例中，所述方法可包括生成具有上端的按比例缩放的参考外形，所述上端限定与位于患者股骨的软骨分界线上方的患者股骨的表面外形相对应的负外形。在一些实施例中，所述方法可包括生成具有下端的按比例缩放的参考外形，所述下端限定与位于患者胫骨的软骨分界线下方的患者胫骨的表面外形相对应的负外形。 在一些实施例中，所述方法可包括确定定制的患者专用切割模块的切割导向器的位置。在一些实施例中，可根据患者股骨的机械轴线与患者胫骨的机械轴线之间限定的角 度来确定切割导向器的位置。根据另一方面，公开了一种生成定制的患者专用骨切割模块的定制的患者专用负外形的方法。所述方法可包括确定软骨厚度值，所述软骨厚度值表征患者骨骼的相关端部上存在的软骨的平均厚度。所述方法还可包括确定与患者骨骼的相关端部的三维模型的表面外形相对应的参考外形。所述方法可包括在患者骨骼的三维模型中确定参考点，增大参考点与参考外形上的点之间的距离。所述方法可包括使用按比例缩放的参考外形，限定定制的患者专用切割模块的定制的患者专用负外形。在一些实施例中，确定参考点的步骤可包括生成第一线段，所述第一线段从限定在三维模型的内侧表面外形上的第一点，延伸至限定在三维模型的外侧表面外形上的第二点。所述方法还可包括生成第二线段，所述第二线段从限定在三维模型的前侧表面外形上的第三点，延伸至限定在三维模型的后侧表面外形上的第四点，其中第一点、第二点、第三点和第四点共面。所述方法可包括确定第一线段和第二线段之间的交点，所述交点与参考点对应。在一些实施例中，确定参考点的步骤可包括将参考点远离所述交点移动大约等于第二线段的一半长度的距离。在一些实施例中，增大参考点与参考外形上的点之间的距离的步骤可包括确定长度值，所述长度值等于参考点与参考外形上的点之间的距离的百分t匕。在一些实施例中，所述百分比可以为约10%。增大参考点与参考外形上的点之间的距离的步骤还可包括将参考点与参考外形上的点之间的距离增大所述长度值。在一些实施例中，所述方法可包括确定患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域，调节按比例缩放的参考外形，以补偿患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域。在一些实施例中，调节按比例缩放的参考外形的步骤可包括缩短参考点和参考外形上与软骨厚度减小的区域对应的点之间的距离。在一些实施例中，参考外形可包括前侧、内侧和外侧。按比例缩放参考外形的步骤可包括增大参考点与前侧之间的距离，随后减小参考点与内侧之间的距离以及参考点与外侧之间的距离。在一些实施例中，所述方法可包括根据患者骨赘的表面外形确定参考外形。根据另一方面，公开了一种制造定制的患者专用骨切割模块的方法。所述方法可包括确定软骨厚度值，所述软骨厚度值表征患者骨骼的相关端部上存在的软骨的平均厚度。所述方法可包括确定与患者骨骼的三维图像的相关端部的表面外形对应的参考外形。所述方法也可包括通过根据软骨厚度值按比例缩放参考外形来生成按比例缩放的参考外形。所述方法可包括根据按比例缩放的参考外形，在骨切割模块坯料上建立定制的患者专用负外形。在一些实施例中，所述方法可包括确定患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域，调节按比例缩放的参考外形，以补偿患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域。


特别参照下图进行详细说明，其中图I是用于设计和制造定制的患者专用整形外科手术器械的算法的简化流程图；图2是用于生成患者专用的整形外科器械的模型的方法的简化流程图；图3是用于按比例缩放参考外形的方法的简化流程图；图4至图6是患者胫骨的三维模型；图7至图9是患者股骨的三维模型；图10是定制的患者专用整形外科手术器械的一个实施例的正视图； 图11是图10的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图12是固定到患者骨骼上的图10的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图13是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的正视图；图14是图13的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图15是固定到患者骨骼上的图13的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图16是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的正视图；图17是图16的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图18是固定到患者骨骼上的图16的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图19是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的正视图；图20是图19的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图21是固定到患者骨骼上的图19的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图22是固定到患者骨骼上的图19的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图23是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的正视图；图24是图23的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图25是固定到患者骨骼上的图23的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图26是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的正视图；图27是图26的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图28是固定到患者骨骼上的图26的定制的患者专用整形外科手术器械的透视图；图29是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图30是结合到患者骨骼上的图29的定制的患者专用整形外科手术器械的正视图；图31是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的分解透视图；图32是图31的定制的患者专用整形外科手术器械在装配结构下的透视图，其中所述定制的患者专用整形外科手术器械被结合到患者的骨骼上；
图33是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图34是结合到患者骨骼上的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图35是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图36是结合到患者骨骼上的图35的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图37是结合到患者的骨解剖结构(bony anatomy)的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图38是结合到患者的骨解剖结构的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图39是结合到患者骨骼上的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的 侧正视图；图40是结合到患者骨骼上的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图41是结合到患者骨骼上的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图42是结合到伸展的患者膝部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图43是图42的定制的患者专用整形外科手术器械与屈曲的患者膝部的侧正视图；图44是结合到屈曲的患者膝部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图45是结合到患者骨骼上的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图46是图45的定制的患者专用整形外科手术器械的另一透视图；图47是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的截面正视图；图48是结合到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图49是结合到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图50是图49的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图51是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的截面正视图；图52是结合到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图53是结合到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图54是图53的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图55是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图56是图55的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图57是图55的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图58是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图59是图58的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图；图60是图58的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图61是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图62是图61的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图；图63是图61的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图； 图64是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图65是图64的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图；图66是图64的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图67是定制的患者专用整形外科手术器械的一个实施例的透视图；图68是结合到患者骨骼的图67的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图69是结合到图68的患者骨骼的一对通用骨切割模块的侧正视图；图70是结合到患者的骨解剖结构的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前正视图；图71是结合到图70的患者的骨解剖结构的一对再切骨切割模块的前正视图；图72是再切骨切割模块的另一实施例的侧正视图；图73是再切切割模块的另一实施例的顶部透视图；图74是图73的再切骨切割模块的端部正视图；图75是结合到患者骨骼的图73的再切骨切割模块的侧正视图；图76是结合到患者骨骼的图73的再切骨切割模块的另一实施例的侧正视图；图77是整形外科手术器械的一个实施例的透视图；图78是图77的整形外科手术器械的局部侧正视图；图79是图78的整形外科手术器械的截面图；图80是图78的整形外科手术器械的另一实施例的局部侧正视图；图81是定制的患者专用整形外科手术器械的一个实施例的透视图；图82是固定到患者骨骼的图81的定制的患者专用整形外科手术器械的前侧正视图；图83是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图84是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的分解透视图；图85是固定到患者骨骼的图84的定制的患者专用整形外科手术器械的一个实施例的前侧正视图；图86是固定到患者的骨骼的图84的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图87是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图88是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图89是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图90是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图91是与图90的定制的患者专用整形外科手术器械一起使用的工具的透视图；图92是图90的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图93是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；
图94是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的侧正视图；图95是骨切除步骤之后的图94的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图96是定制的患者专用整形外科手术器械的一个实施例的透视图；图97是固定到患者腿部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图98是固定到患者腿部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图99是固定到患者腿部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图100是固定到患者腿部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图101是固定到患者腿部的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图102是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图103是图102的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图；图104是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图105是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图106是图105的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图107是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图108是固定到患者骨骼的图107的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图109是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的透视图；图110是固定到患者骨骼的图109的定制的患者专用整形外科手术器械的俯视平面图；图111是固定到患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的前侧正视图；图112是图111的定制的患者专用整形外科手术器械的近端至远端的顶部正视图；图113是图111的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的顶部正视图；图114是图111的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的顶部正视图；图115是图111的定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的顶部正视图；图116是用于固定患者腿部的腿部支架的一个实施例的前侧正视图；图117是结合有多个记号的患者骨骼的前侧正视图；图118是其上具有标记的患者的另一骨骼的前侧正视图； 图119是用于患者骨骼的定制的患者专用整形外科手术器械的分解透视图；图120是用于患者骨骼的另一定制的患者专用整形外科手术器械的分解透视图；图121是定制的患者专用整形外科手术器械的另一实施例的底部透视图；图122是结合到患者骨骼的图121的定制的患者专用整形外科手术器械的侧正视图；图123是用于图121的定制的患者专用整形外科手术器械的编程装置的透视图；以及图124是用于制造定制的患者专用整形外科手术器械的铣削机的简化框图。
具体实施例方式虽然本发明的概念易于具有各种修改形式和替代形式，但其具体示例性实施例已在附图中以举例的方式示出，并且将在本文中详细说明。然而应当理解，本文无意将本发明的概念限制为所公开的具体形式，而是相反，本发明的目的在于涵盖权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。参见图1，其示出了用于制造定制的患者专用整形外科手术器械的算法10。本文所用术语“定制的患者专用整形外科手术器械”是指外科医生在进行整形外科手术时使用的外科手术工具，其被设计和构造成供具体患者专用。因此，应当理解，如本文所用，术语“定制的患者专用整形外科手术器械”不同于旨在用于多个不同患者的、标准的、非具体患者专用的整形外科手术器械。另外，应当理解，如本文所用，术语“定制的患者专用整形外科手术器械”不同于经外科手术植入患者体内的整形外科假体，不论是患者专用的还是通用的。相反，定制的患者专用整形外科手术器械是整形外科医生用来辅助植入整形外科假体的。在一些实施例中，可根据器械要结合到患者的一块或多块骨骼(例如，股骨和/或胫骨)上的位置，为该具体患者定制定制的患者专用整形外科手术器械。例如，在一些实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可包括骨接触或向骨表面，所述表面具有与患者的相关骨骼的一部分的外形匹配或基本匹配的负外形。这样，定制的患者专用整形外科手术器械构成为可在独特的位置结合到患者的骨骼，并相对于患者的骨骼进行定位。即，骨接触表面的负外形构成为可接纳患者骨骼的所述部分的匹配外形表面。因此，减少了整形外科医生对于整形外科手术器械的布置方式的猜测和/或术中决策。例如，整形外科医生可不需要为便于整形外科手术器械的布置而设置患者骨骼的标志，标志的设置通常需要外科医生的一定程度的估计。相反，整形外科医生可简单地按照独特的位置将定制的患者专用整形外科手术器械结合到患者的一块骨骼或多块骨骼上。当这样结合时，切割面、钻孔、铣削孔和/或其它导向器相对于所述骨骼和预期的整形外科假体被限定在正确的位置。定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为任何类型的整形外科手术器械，例如，骨切割模块、钻孔导向器、铣削导向器或构成为可结合到患者骨骼上的其它类型的整形外科手术器械。
如图I所示，算法10包括操作步骤12和14，在这些步骤中整形外科医生制定关于要对患者进行的整形外科手术的术前计划。操作步骤12和14可按任何顺序进行，或者同时进行。在操作步骤12中，生成患者的相关骨解剖结构或关节的多个医学图像。为此，整形外科医生或其他医护人员可以操作成像系统，以生成医学图像。医学图像可以具体表现为能够用来生成患者骨解剖结构或相关关节的三维渲染模型的任何数量和类型的医学图像。例如，医学图像可以具体表现为任何数量的计算机断层扫描(CT)图像、磁共振成像(MRI)图像或其他三维医学图像。另外(或作为另一种选择)，如下文结合操作步骤18更详细讨论的那样，医学图像可以具体表现为多个X射线图像或其他二维图像，在这些二维图像基础上可以生成患者的相关骨解剖结构的三维渲染模型。另外，在一些实施例中，可利用被设计为突显患者膝关节的软骨表面的造影剂(contrast agent)来增强医学图像。在操作步骤14中，整形外科医生可以确定任何其他的术前约束数据。约束数据可以基于整形外科医生的偏好、患者的偏好、患者的解剖学方面和医疗保健机构制定的指导方针等。例如，所述约束数据可包括整形外科医生对于金属-金属界面、植入的倾斜程度、切除的骨骼厚度、整形外科植入物的尺寸范围等的偏好。在一些实施例中，整形外科医生的偏好被保存在外科医生档案中，该档案可作为默认约束值用于其他外科手术计划中。在操作步骤16中，将医学图像和约束数据(如有)发送或以其他方式提供给整形外科手术器械供应商或制造商。医学图像和约束数据可通过电子方式(如网络等)发送给供应商。供应商收到医学图像和约束数据之后，在步骤18中对这些图像进行处理。整形外科手术器械供应商或制造商对医学图像进行处理，以有利于确定骨切割面、植入物尺寸并加工定制的患者专用整形外科手术器械，如下文中更详细地讨论。例如，在操作步骤20中，供应商可以将医学图像转换为或以其他方式生成为三维图像。例如，在医学图像具体表现为多个二维图像的实施例中，供应商可使用合适的计算机算法由多个二维图像生成一个或多个三维图像。另外，在一些实施例中，医学图像可以根据已确立的标准生成，例如医学数字成像与通信(DICOM)标准。在这些实施例中，可使用边缘检测、阈值分割、分水岭或形状匹配算法将图像转化或重构为计算机辅助设计应用程序或其他图像处理应用程序可接受的格式。此外，在一些实施例中，可使用算法来说明生成的医学图像中不可识别的组织，例如软骨。在此类实施例中，可以根据该算法改进患者专用的器械的任何三维模型(参见例如下面的操作步骤26)，以提高器械的贴合性并增强其功能。在操作步骤22中，供应商可以处理医学图像和/或操作步骤20中转化/重构的图像，以确定与患者的骨解剖结构相关的多个方面，例如患者骨骼的解剖轴线、患者骨骼的机械轴线、其他轴线和各种标志和/或患者骨解剖结构的其他方面。为此，供应商可使用任何合适的算法来处理图像。
在操作步骤24中，确定患者骨骼的切割面。计划的切割面根据以下方面确定整形外科手术过程中要使用的整形外科假体的类型、尺寸和定位；诸如在图像中确定的具体标志之类的处理图像；以及整形外科医生在操作步骤14和16中提供的约束数据。整形外科假体的类型和/或尺寸可根据患者的解剖和约束数据确定。例如，约束数据可以指定整形外科假体的类型、品牌、型号、尺寸或其他特性。还可以根据医学图像改进对整形外科假体的选择，使得所选的整形外科假体适合患者的骨解剖结构并符合约束数据或整形外科医生的偏好。
除了整形外科假体的类型和尺寸之外，还要确定整形外科假体相对于患者骨解剖结构的预期位置和定位。为此，可以将所选的整形外科假体的数字模板覆盖到一个或多个处理过的医学图像上。供应商可根据处理过的医学图像(如图像中限定的患者骨骼的标志)和/或约束数据，使用任何合适的算法确定整形外科假体相对于患者骨骼的推荐位置和取向(即数字模板)。另外，也可以使用患者骨解剖结构的任何一个或多个其他方面来确定数字模板的正确定位。在一些实施例中，可以将数字模板和手术治疗参数一并提交给整形外科医生供其审核。批准文档可包括植入物相对于骨骼标志的旋转，所述骨骼标志例如股骨上髁(epicondyle)、后媒、间沟(sulcus groove) (Whiteside线)以及由臀部、膝部和/或踝部中心限定的机械轴线。然后，患者骨骼的计划切割面可基于确定的整形外科假体的尺寸、位置和取向来确定。此外，可以使用如操作步骤22中确定的患者骨解剖结构的其他方面来确定或调整计划切割面。例如，可以使用所确定的机械轴线、标志和/或患者相关骨骼的其他确定的方面来确定计划切割面。在操作步骤26中，生成定制的患者专用整形外科手术器械的模型。在一些实施例中，模型具体表现为定制的患者专用整形外科手术器械的三维渲染模型。在其它实施例中，模型可以具体表现为定制的患者专用整形外科手术器械的实体模型或快速原型。要建模和加工的整形外科手术器械的特定类型可以根据要进行的整形外科手术、约束数据和/或要植入患者体内的整形外科假体的类型来确定。这样，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为在进行整形外科手术过程中使用的任何类型的整形外科手术器械。例如，整形外科手术器械可具体表现为骨切割模块、钻孔导向器、铣削导向器和/或任何其它类型的整形外科手术工具或器械。定制的患者专用整形外科手术器械的特定形状根据所述整形外科手术器械相对于患者骨解剖结构的计划位置来确定。定制的患者专用整形外科手术器械相对于患者骨解剖结构的位置根据整形外科手术中要使用的整形外科假体的类型和所确定的位置来确定。即，定制的患者专用整形外科手术器械相对于患者骨解剖结构的计划位置可(部分地)根据在步骤24中确定的患者骨骼的计划切割面来选择。例如，在定制的患者专用整形外科手术器械具体表现为骨切割模块的实施例中，整形外科手术器械的位置被选择为使得骨切割模块的切割导向器与在操作步骤24中确定的一个或多个计划切割面相匹配。另外，整形外科手术器械的计划位置可基于在操作步骤22中识别出的患者骨骼的识别标志。在一些实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械的具体形状或构造可基于所述器械相对于患者骨解剖结构的计划位置来确定。即，定制的患者专用整形外科手术器械可包括骨接触表面，所述骨接触表面具有与患者的骨解剖结构的一部分的外形相匹配的负外形，使得整形外科手术器械可在与所述器械的预计划位置对应的独特位置结合到患者的骨解剖结构。当整形外科手术器械按照独特位置结合到患者的骨解剖结构时，整形外科手术器械的一个或多个导向器(例如，切割导向器或钻孔导向器)可与上述一个或多个骨切割面对准。在图2至图9中显示了用于生成患者专用的整形外科器械的模型(例如，计算机模型)的方法40的一个示例性实施例。方法40从步骤42开始，在步骤42中，确定软骨厚度值。软骨厚度值表示患者骨骼的软骨平均厚度。这样，在一个实施例中，软骨厚度值等于具有与患者相似特性的个体的软骨平均厚度。例如，软骨厚度值可等于具有与患者相同的性别、相同的年龄、相同的活动水平等的个体的平均厚度值。在其它实施例中，软骨厚度值基于患者骨骼的一个或多个医学图像(例如，在操作步骤16中传输的那些图像)来确定。在步骤44，确定患者相关骨骼的参考外形。参考外形基于患者相关骨骼的三维模 型(例如，在步骤20中生成的三维模型)的表面外形。一开始，所述参考外形与患者骨骼的区域(即，关注区域，例如，患者股骨的远端或患者胫骨的近端)相同。即，在一些实施例中，所述参考外形并置在患者骨骼的所述区域的表面外形上。随后，在步骤46中，参考外形被按比例缩放以补偿在步骤42中确定的软骨厚度值。为此，在一个实施例中，参考外形的比例基于软骨厚度值而增加。例如，参考外形的比例可增加与软骨厚度值相等的量或基于软骨厚度值确定的量。然而，在其它实施例中，可利用其它技术来按比例缩放参考外形，所述技术被设计为将参考外形按比例缩放到使参考外形补偿患者骨骼的软骨厚度的尺寸。例如，在一个具体实施例中，通过增大固定参考点与位于参考外形上并部分地限定参考外形的点之间的距离来按比例缩放参考外形。为此，在一个实施例中，可使用图3中所示的按比例缩放参考外形的方法60。方法60从步骤62开始，在步骤62中，在患者的相关骨骼的三维模型上建立内侧/外侧线段。内侧/外侧线段被限定或者说选择为从患者骨骼的内侧表面上的点延伸至患者骨骼的外侧表面上的点。在一些实施例中，内侧表面点和外侧表面点可被选择为限定患者骨骼的基本最大局部内侧/外侧宽度。在步骤64中，在患者的相关骨骼的三维模型上建立前侧/后侧线段。前侧/后侧线段被限定或者说选择为从患者骨骼的前表面上的点延伸至患者骨骼的后表面上的点。在一些实施例中，前表面点和后表面点可被选择为限定患者骨骼的基本最大局部前侧/后侧览度。在步骤66中将参考点限定为内侧/外侧线段和前侧/后侧线段的交点，其中将根据所述参考点对参考外形进行按比例缩放。这样，应当理解，内侧表面点、内侧表面点、前表面点和后表面点位于同一平面上。在步骤66中初始确定参考点之后，将参考点朝着患者骨骼的端部移动或者说平移。例如，在患者骨骼为股骨的实施例中，参考点向下朝着患者股骨的远端移动。相反，在患者骨骼为胫骨的实施例中，参考点向上朝着患者胫骨的近端移动。在一个实施例中，参考点的移动距离等于步骤64中确定的前侧/后侧线段的长度的约一半。但是在其它实施例中，可将参考点移动不同的距离，前提是所述距离足以补偿患者骨骼上的软骨的厚度的参考外形。一旦在步骤68中确定了参考点的位置，则在步骤70中，增大参考点与位于参考外形上并部分地限定参考外形的每个点之间的距离。为此，在一个具体实施例中，基于参考点与参考外形上的具体点之间限定的原始距离的百分比值，将参考外形上的每个点远离于参考点移动一定距离。例如，在一个实施例中，将位于参考外形上并部分地限定参考外形的每个点远离于参考点移动与参考点和所述具体点之间的原始距离的百分比值相等的距离。在一个实施例中，所述百分比值在约百分之五至约百分之三十的范围内。在一个具体实施例中，所述百分比值为约百分之十。现在参照图4至图9，在另一实施例中，通过手动选择患者骨骼的三维图像的表面外形上的局部“高”点来按比例缩放参考外形。例如，在图4至图6所示的相关患者骨骼为 胫骨的实施例中，参考点90 —开始位于胫骨模型92的胫骨平台高点上。可使用胫骨平台的任一侧。一旦在胫骨平台高点上初始建立参考点90，则如图5所示将参考点90平移到平台的大约中心位置，使得限定参考点的Z轴平行于胫骨模型92的机械轴线。随后，如图6所示，将参考点沿着远端方向移动预定量。在一个具体实施例中，参考点沿着远端方向移动约20毫米，但是在其它实施例中可使用其它距离。例如，在一些实施例中，参考点移动的距离可基于软骨厚度值。相反，在如图7至图9所示的相关患者骨骼为股骨的实施例中，参考点90 —开始位于股骨模型94的远端的最远点。在各种实施例中，可使用股骨模型94的任一髁(condyle)。一旦在最远点上初始建立参考点90，则如图8所示将参考点90平移到股骨模型94的远端的大约中心位置，使得限定参考点90的Z轴平行于股骨模型92的机械轴线。还确定股骨模型94的远端的前侧-后侧宽度96。随后，如图9所示，将参考点沿着近端或向上方向移动或者说平移距离98。在一个具体实施例中，参考点沿着远端或向上方向移动距离98，所述距离98等于距离96的约一半。这样，应当理解，基于(例如)骨骼的类型，可使用多种不同技术中的一种来限定参考点的位置。现在，回头参照图2，一旦在步骤46中按比例缩放了参考外形，则在步骤48中调节参考外形的内侧/外侧。为此，在一个实施例中，减小参考点和位于参考外形的内侧和外侧上并部分地限定所述内侧和外侧的每个点之间的距离。例如，在一些实施例中，将参考点和按比例缩放了的参考外形的内侧和外侧上的点之间的距离减小至这些点之间的原始距离。这样，应当理解，参考外形相对于患者骨骼的前侧偏移或者说放大，而相对于患者骨骼的内侧和外侧基本上相匹配或者说没有按比例缩放。对于患者骨骼的具有减小的软骨厚度的区域，也可在步骤48中调节参考外形。可基于如医学图像、仿真等中所识别出的骨与骨接触的存在来确定这种具有减小的软骨厚度的区域。另外，也可由整形外科医生根据他/她的专业知识提供表征这些区域的信息。如果识别出一个或多个具有减小的软骨厚度的区域，则与患者骨骼的这些区域对应的参考外形减小(即，按比例缩小或减小)。另外，在一些实施例中，可识别出患者骨骼上的一个或多个骨赘，并且可针对这种骨赘的存在补偿所述参考外形。通过补偿这种骨赘，参考外形可更加紧密地与患者骨骼的表面外形相匹配。此外，在一些实施例中，参考外形的远端(在患者骨骼为胫骨的实施例中)或近端(在患者骨骼为股骨的实施例中)可被调节以增加参考外形与骨骼的表面外形的一致度。例如，在患者骨骼为股骨的实施例中，在位于患者股骨上限定的软骨分界线上方的区域中，按比例缩放了的参考外形的上端可缩小或者说靠近于患者股骨的表面外形移动。相反，在患者骨骼为胫骨的实施例中，在位于患者胫骨的软骨分界线下方的区域中，按比例缩放了的参考外形的下端可缩小或者说靠近于患者胫骨的表面外形移动。这样，应当理解，被按比例缩放的参考外形一开始被放大以补偿患者骨骼上的患者软骨的厚度。然后，在缺少软骨、软骨减小或者说软骨不存在的那些区域中，按比例缩放了的参考外形的部分被缩小或者说移动回到原始位置和/或朝着参考点移动。一旦在步骤46和步骤48中按比例缩放和调节了参考外形，则在步骤50中限定切割导向器的位置。具体地说，基于患者股骨的机械轴线与患者胫骨的机械轴线之间限定的角度来限定切割导向器的位置。可通过从患者股骨的近端开始向患者股骨的远端建立线段或射线，并且限定从患者踝部延伸通过患者胫骨的近端的第二线段或射线，来确定所述角度。由这两条线段/射线限定的角度等于患者股骨和胫骨的机械轴线之间限定的角度。然后，基于患者股骨和胫骨的机械轴线之间的角度来确定骨切割导向器的位置。应当理解，切割导向器的位置限定了定制的患者专用切割模块的切割面的位置和取向。随后，在步骤52中，基于按比例缩放和调节了的参考外形以及股骨和胫骨的机械轴线之间限定的角度来限定定制的患者专用切割模块的负外形。
再返回参照图1，在操作步骤26中生成了定制的患者专用整形外科手术器械的模型之后，在操作步骤28中验证所述模型。所述模型可通过(例如)在将渲染模型结合到患者解剖结构的三维模型的同时分析渲染模型来进行验证，以验证切割导向器与平面、钻孔导向器与计划的钻孔点等等的相关性。另外，可以通过将步骤26中生成的模型发送或以其他方式提供给整形外科医生供其审核来验证模型。例如，在模型为三维渲染模型的实施例中，可以将模型和患者相关骨骼的三维图像一起发送给外科医生供其审核。在模型为物理原型的实施例中，可以将模型运送给整形外科医生进行验证。在操作步骤28中对模型进行验证之后，在操作步骤30中加工定制的患者专用整形外科手术器械。定制的患者专用整形外科手术器械可使用任何合适的制造设备和方法进行加工。另外，根据(例如)定制的患者专用整形外科手术器械的预期用途，所述器械可由任何合适的材料形成，所述材料例如金属材料、塑性材料或它们的组合。随后将加工好的定制的患者专用整形外科手术器械运送或以其他方式提供给整形外科医生。外科医生在操作步骤32中使用所述定制的患者专用整形外科手术器械进行整形外科手术。如上所述，由于整形外科医生不需要在手术过程中确定整形外科手术器械的正确位置，而确定所述器械的位置通常需要外科医生具备一定的判断能力，因而减少了整形外科医生需要在手术过程中做出的猜测和/或决策。现在参照图10至图12，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块100。如图12所示，切割模块100构成为可结合到患者的股骨124。切割模块100包括主体102，该主体102构成为可结合到股骨124的前侧。从主体102垂直延伸出的两个突出部104、106被构造用于包裹在股骨124的端部周围，这在以下将更加详细地讨论。突出部104、106中的每个分别包括向内弯曲的唇缘108、110，所述唇缘108、110参照股骨的后髁。股骨切割模块100包括限定在主体102、突出部104、106以及唇缘108、110的内部的骨接触或向骨表面112。骨接触表面112包括负外形114，该负外形114构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面112的负外形114允许切割模块100按照独特的预定位置和取向定位在患者骨骼上。
在一些实施例中，切割模块100的骨接触表面112 (以及关于其它实施例讨论的每个骨接触表面)可以是或者可以不是从医学图像生成的三维骨骼模型(见上面关于图I示出和描述的算法10的步骤26)的精确负像。相反，骨接触表面可以相对于所述骨骼模型具有固定偏移量，以补偿医学图像中可能显示或可能没有显示的患者软骨。根据位置、患者性别和患者关节的病变状态，该偏移量通常在约0. 5毫米至约5毫米的范围内变化。通常在区域112b、112d和112e中软骨最厚。在区域112a和112c中，软骨常常很薄或者不存在。因此，股骨切割模块100在骨接触表面112上包含变化的偏移量。切割模块100包括在主体102上方的切割导向平台116。切割导向平台116包括限定于其中的切割导向器118。平台116还包括一对前侧销导向器120。一对远端销导向器121被限定在突出部104、106上。在一些实施例中，销导向器118可用作钻孔导向器，以在患者的股骨124中建立导向销孔。但是，在其它实施例中，可不使用导向销。即，如下所述，切割模块100可通过主体102和突出部104、106所施加的压力来结合到患者的股骨124。 在使用中，如图12所示，股骨切割模块100结合到患者股骨124的端部122。同样，因为切割模块100的骨接触表面112包括负外形114，所以模块100可按照预计划的独特位置结合到股骨124。当这样结合时，突出部104、106包裹在股骨124的远端周围，突出部104、106的唇缘110、112包裹在股骨124的后侧周围。此外，当模块100结合到患者的股骨124时，股骨124的前侧的一部分被接纳在主体102的负外形112中，远端126的一部分被接纳在突出部104、106的负外形112中，并且股骨124的后侧的一部分被接纳在唇缘110、112的负外形(如果有的话)中。这样，股骨124的前表面、远端表面和后表面被股骨切割模块100参照。股骨切割模块100的主体102、突出部104、106和唇缘110、112配合以将器械100固定到股骨124。S卩，主体102、突出部104、106和唇缘110、112将一定量的压力施加到股骨124，以将模块100保持就位。但是，在其它实施例中，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器120、121和股骨124中，以将股骨切割模块100固定到股骨124。此夕卜，销导向器120、121可用于在股骨124中创建孔，所述孔是后续操作步骤(例如，对再切模块(未示出)或斜切模块(未示出)进行取向)中的可用参照。在模块100固定到患者的股骨124上之后，整形外科医生可利用股骨切割模块来切除预定量的股骨124。即，利用切割导向器118进行的骨切割对应于在制造切割模块100的过程中确定的切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。应当理解，因为切割导向平台116在主体102上方，所以切割导向器118的深度增大，这在使用过程中为整形外科骨锯的锯条或其它切割装置提供稳定性。现在参照图13至图15，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块150。切割模块150构成为可结合到患者的股骨154上，如图15所示。切割模块150包括具有前壁158和远端壁160的主体156。在使用过程中，前壁158构成为可接触股骨154的前侧，远端壁160构成为可接触股骨154的远端，这在以下将更加详细地进行描述。切割模块150的每个壁158、160分别包括骨接触或向骨表面162、164和外表面166、168。在骨接触表面162、164中限定负外形170。负外形170构成为可接纳患者股骨154的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面162、164的负外形170允许切割模块150按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨154上。切割模块150包括在前壁158中限定的切割导向器172。示例性地，切割导向器172是捕获式切割导向器(captured cutting guide)。股骨切割模块150还包括凹口或凹陷部167，所述凹陷部167为外科医生指示在对模块进行定位时模块150上的用于抓握的推荐位置。股骨切割模块150还包括多个销导向器174。销导向器174用作钻孔导向器，以在患者的股骨154中建立导向销孔。然后，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器174和股骨154中，以将切割模块150固定到股骨154上。/
如图15所示，在使用中，股骨切割模块150结合到患者股骨154的远端176。同样，因为切割模块150的骨接触表面162、164包括负外形170，所以模块150可按照预计划的独特位置结合到股骨154。当这样结合时，股骨124的前侧的一部分被接纳在模块150的前壁158的负外形170中，并且股骨154的远端的一部分被接纳在模块150的远端壁160的负外形170中。在将股骨切割模块150结合到患者的股骨124上之后，整形外科医生可利用切割模块150来切除股骨154。应当理解，远端壁160的形状允许外科医生估计最终整形外科植入物的旋转和定位。即，因为远端壁160没有完全覆盖患者股骨的髁，所以整形外科医生可以可视地观察股骨154和切割模块150的定位。另外，远端壁160的骨接触或向骨表面162为整形外科骨锯的锯条或其它切割装置形成延伸的导向器，这可减小割错的可能性。现在参照图16至图18，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块200。如图12所示，切割模块200构成为可结合到患者的股骨204。切割模块200包括主体202，主体202具有前壁206和从前壁206延伸出来的一对远端突出部208、210。在使用中，前壁206构成为可接触股骨204的前侧，远端突出部208、210构成为可延伸在股骨204的远端的上方，这将在以下更加详细地描述。前壁206包括骨接触或向骨表面212和外表面214。远端突出部208、210中的每个分别包括基本平面的向骨表面216、218和外表面220、222。在主体202的前壁的骨接触表面212中限定负外形224。负外形224构成为可接纳患者股骨204的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面212的负外形224允许切割模块200按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨204上。切割模块200包括限定在前壁206中的切割导向器226。在切割导向器226周围的前壁206的厚度相对于壁206的其它部分增加，以增大切割导向器226的深度。示例性地，切割导向器226是捕获式切割导向器。股骨切割模块200还包括限定在前壁206和每个远端突出部208、210中的多个销导向器228。销导向器228用作钻孔导向器，以在患者的股骨204中建立导向销孔。示例性地，销导向器228分散开，以防止切割模块200在整形外科骨锯的震动下松开。然后，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器228和股骨204中，以将切割模块200固定到股骨204。在一个具体实施例中，位于远端突出部208、210上的销导向器228仅用作钻孔导向器，以为了后续的整形外科器械在股骨204中建立销孔。如图18所示，在使用中，股骨切割模块200结合到患者股骨204的远端230。同样，因为切割模块200的骨接触表面212包括负外形224，所以模块200可按照预计划的独特位置结合到股骨204。当这样结合时，股骨204的前侧的一部分被接纳在模块200的前壁206的负外形224中，远端突出部208、210延伸在股骨204的端部上方。在一个具体实施例，远端突出部208、210延伸在股骨204的端部的上方，但不接触股骨的表面。这样，仅股骨204的前侧被参照。另外，在示例性实施例中，突出部208、210从前壁206以一定角度延伸，使得当股骨切割模块200结合到患者的股骨204时，股骨切割模块200向患者股骨204的一侧(例如，内侧)偏移。在股骨切割模块200结合到患者的股骨204之后，整形外科医生可利用切割模块200切除股骨204。应当理解，前壁206的厚度增加以及因此导致的切割导向器226的深度增加可提高整形外科骨锯的锯条或其它切割装置的稳定性。现在参照图19-21，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械250包括患者通用的股骨切割模块252和患者专用的一次性插件254，所述插件可移动地结合到股骨切割模块252。股骨切割模块252包括前壁256和远端突出部258。如图21中所示，切割模块250构成为可结合到患者的股骨255。在使用中，前壁256构成为可面对股骨255的前侧，而远端突出部258构成为可面对股骨255的远端，这将在以下更加详细地进行描述。患者专用的插件2 54包括前侧平台260、后侧夹片或弓形托架262以及一对远端足264、266。平台260、夹片262和足264、266构成为可可移动地结合到股骨切割模块252。具体地说，平台260可移动地结合到前壁256的向骨表面268。平台260包括其中限定负外形272的骨接触表面270。平台260的负外形272构成为可接纳患者股骨255的前侧的一部分。夹片262结合到平台260并从平台260按照向内弯曲的弧形延伸。夹片262还包括其中限定负外形276的骨接触表面274。夹片262的负外形276构成为可接纳患者股骨255的后媒的一部分。足264、266可移动地结合到模块252的远端突出部262的向骨表面278。每个足264、266分别包括骨接触表面280、282。每个骨接触表面280、282分别包括限定于其中的负外形284、286。足264、266被设置在远端突出部260上，使得足264、266接触股骨255的远端。即，负外形284、286构成为可接纳股骨的远端的一部分。如上所述，骨接触表面270、274、280、282的负外形272、276、284、286允许所述器械250按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨255上。切割模块252包括限定在前壁256中的切割导向器288。示例性地，切割导向器288是捕获式切割导向器。股骨切割模块252还包括多个销导向器290。销导向器290用作钻孔导向器，以在患者的股骨255中建立导向销孔。然后，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器290和股骨255中，以将定制的患者专用外科手术器械250固定到患者的股骨255上。切割导向器288和销导向器290还延伸通过患者专用的插件254。在使用中，患者专用的插件254 —开始结合到股骨切割模块252上。然后，定制的患者专用外科手术器械250可结合到患者股骨255的远端292上，如图21所示。同样，因为患者专用的插件254的骨接触表面270、274、280、282包括各自的负外形272、276、284、286，所以器械250可按照预计划的独特位置结合到股骨255。当这样结合时，股骨255的前侧的一部分被接纳在插件254的平台260的负外形272中。夹片262包裹在患者股骨255的远端292的内侧周围。患者股骨的后侧内髁的一部分被接纳在夹片262的负外形276中。另夕卜，足264、266中的每个接触患者股骨的髁的远端。远端髁的一部分被分别接纳在足264、266的负外形284、286中。在器械250结合到患者股骨255之后，整形外科医生可利用器械250切除股骨255。在完成整形外科手术之后，可丢弃患者专用的插件254。股骨切割模块252可被消毒并在后续外科手术中与新的患者专用的插件一起被再利用。在其它实施例中，夹片262可取向为参照股骨255的后髁的近端表面，如图22所示。即，夹片262可在近端侧相对于股骨切割模块252成一定角度。如上所述，夹片262还包括骨接触表面274，其包括构成为可接纳股骨255的近端后髁的对应外形的负外形276。应当理解，夹片262的位置为特定的软组织(例如，患者关节的特定韧带)提供空间或者说避免干涉所述特定的软组织。现在参照图23-25，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块300。如图25所示，切割模块300构成为可结合到患者的胫骨304上。切割模块300包括主体302，所述主体302具有前壁306和从前壁306延伸出的一对突出部308、310。在使用过程中，前壁306构成为可接触胫骨304的前侧，而突出部308、310构成为可延伸在胫骨304的内髁和外髁上方，这将在以下更详细地讨论。前壁306包括骨接触或向骨表面312和外表面314。在前壁306的骨接触表面312中限定负外形316。突出部308、310中的每个包括从突出部308、310的端部向下延伸的足垫(footpad) 309、311。足垫309,311中的每个分别包括骨接触或向骨表面318、320。在突出部308、310的骨接触表面318,320中分别限定负外形326、328。负外形316、326、328中的每个构成为可接纳患者胫骨304的一部分。例如，前壁306的负外形316构成为可接纳患者胫骨304的前侧的一部分。相似地，突出部308、310的负外形326、328构成为可接纳患者胫骨304的近端的一部分。如上所述，负外形316、326、328允许胫骨切割模块300按照独特的预定位置和取向定位在患者的胫骨304上。 切割模块300包括限定在前壁306中的切割导向器330。因为前壁306被设计为包裹在患者胫骨304的前侧周围，所以切割导向器300的长度增大。胫骨切割模块300还包括限定在前壁306中的多个销导向器332。销导向器332用作钻孔导向器，用于在患者的胫骨304中建立导向销孔。然后，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器332和胫骨304中，以将切割模块300和/或其他非患者专用的器械(未示出)固定到胫骨304。如图25所示，在使用中，胫骨切割模块300结合到患者胫骨304的近端334。同样，因为切割模块300的骨接触表面312、318、320包括负外形316、326、328，所以切割模块300可按照预计划的独特位置结合到胫骨304。当这样结合时，胫骨304的前侧的一部分被接纳在前壁306的负外形316中，并且胫骨304的近端的一部分被接纳在突出部308、310的足垫309、311的负外形318、320中。这样，患者胫骨304的前侧和近端侧被切割模块300参照。在胫骨切割模块300结合到患者股骨304上之后，整形外科医生可利用切割模块300切除胫骨304。现在参照图26-28，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块350。如图28所示，切割模块350构成为可结合到患者的胫骨354。切割模块350包括主体352，主体352具有前壁356和从前壁306延伸出的一对突出部358、360。在使用过程中，前壁356构成为可接触胫骨354的前侧，而突出部358、360构成为可延伸在胫骨354的近端上方，这在以下将更详细地描述。前壁356包括骨接触或向骨表面362和外表面364。在前壁356的骨接触表面362中限定负外形366。相似地，突出部358、360中的每个分别包括骨接触或向骨表面368、370以及外表面372、374。在突出部358、360的骨接触表面368、370中分别限定了负外形376、378。突出部358、360的外表面372、374中的每个具有向下的斜坡，以在将胫骨切割模块350固定到患者的胫骨304时，减小突出部358,360和患者股骨之间接触的可能性。负外形366、376、378中的每个构成为可接纳患者胫骨354的一部分。例如，前壁356的负外形366构成为可接纳患者胫骨304的前侧的一部分。相似地，突出部358、360的负外形376、378构成为可接纳患者胫骨304的远端的一部分。如上所述，负外形366、376、378允许胫骨切割模块350按照独特的预定位置和取向定位在患者胫骨354上。切割模块350包括限定在前壁356中的切割导向器380。因为前壁356被设计为包裹在患者胫骨304的前侧周围，所以切割导向器380的长度增大。另外，模块350在切割导向器380的下方包括从前壁356向外延伸的切割导向器支撑件382。切割导向器支撑件382延长或增大切割导向器380的有效深度，这可在使用模块350的过程中增大整形外科骨锯的骨锯条或其他切割装置的稳定性。胫骨切割模块350还包括限定在前壁356中的多个销导向器384。销导向器384用作钻孔导向器，用于在患者的胫骨354中建立导向销孔。然后，可将多个导向销(未示出)插入到销导向器384和胫骨354中，以将切割模块350固定到胫骨354。如图28所示，在使用中，胫骨切割模块350结合到患者胫骨354的远端366。同样，因为切割模块350的骨接触表面362、368、370包括负外形366、376、378，所以切割模块350可按照预计划的独特位置结合到胫骨354。当这样结合时，胫骨354的前侧的一部分被接纳在前壁356的负外形366中，并且胫骨364的近端的一部分被接纳在突出部358、360的 负外形376、378中。这样，患者胫骨354的前侧和近端侧被切割模块350参照。另外，在一些实施例中，前壁356在横向上消减，以在使用模块350的过程中为髌腱提供空间。也就是说，在一些实施例中，前壁356包括凹口区域388，该凹口区域388被构造用于减小模块350和髌腱接触的可能性。在胫骨切割模块350结合到患者股骨354之后，整形外科医生可利用切割模块350切除胫骨354。现在参照图29-30，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块400。如图30所示，切割模块400构成为可结合到骨骼402，例如，患者的股骨或胫骨。所述切割模块包括主体404，主体404具有骨接触或向骨表面406以及外表面408。骨接触表面406包括负外形410，该负外形410构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面406的负外形410允许切割模块400按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块400还包括多个销导向器412。在使用中，销导向器412用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔，以便于将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块400可通过导向销结合并固定到患者的骨骼402。切割模块400还包括限定在模块400的主体404中的切割导向器414。示例性地，切割导向器414是非捕获式或开放式切割导向器。即，切割导向器414由切割模块400的主体404的侧壁416限定。但是，在其它实施例中，切割导向器414可被实现为捕获式切割导向器。如图30所示，在使用中，切割模块400结合到患者骨骼402的端部418。同样，因为切割模块400的骨接触表面406包括负外形410，所以模块400可按照预计划的独特位置结合到患者骨骼402上。当这样结合时，骨骼402的前侧的一部分被接纳于负外形410中。同样，因为切割模块400的骨接触表面406包括负外形410，所以模块400可按照预计划的独特位置结合到骨骼402上。可通过利用被接纳于销导向器412和骨骼402中的多个导向销(未示出)来将切割模块400固定到骨骼402。在切割模块400固定到患者的骨骼402上之后，整形外科医生可利用切割模块400来切除预计划量的骨骼402。即，利用切割导向器414进行的骨切割对应于在制造切割模块400的过程中确定的切割面(见以上关于图I描述的算法10的操作步骤24)。
在一些实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可由多个分离的件形成。例如，如图31至图32所示，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块450，该切割模块450包括前壁件452和与前壁件454分离的端壁件454。前壁件452包括骨接触或向骨表面456以及外表面458。骨接触表面456包括负外形460，所述负外形460构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。前壁件452还包括被限定于其中的多个孔462，所述多个孔462被构造用于接纳多个紧固件或固定装置466 (例如，销、螺栓等)，以便于将前壁件452结合到端壁件454上。前壁件452还包括切割导向器468。示例性地，切割导向器468是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。
端壁件454包括骨接触或向骨表面470以及外表面472。骨接触表面470包括负外形474，所述负外形474构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。端壁件454还包括限定在侧壁478中的多个孔476。所述孔476位于侧壁478中，与前壁件452的孔462的位置对应，使得壁件452、454可通过固定装置466结合在一起，如以下所描述的。壁件454、456中的每个还包括多个销导向器480。在使用中，销导向器480用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔，以便于将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块450可通过导向销结合并固定到患者的骨骼482上。在使用中，切割模块450构成为可在患者的切口部位的内部被构造。S卩，整形外科医生可将前壁件452和端壁件454插入到患者的切口部位中。一旦这样插入之后，外科医生可利用固定装置466将壁件452、454结合到一起，从而形成切割模块450。然后，可将切割模块450结合到患者的骨骼482上。当这样结合时，骨骼482的前侧的一部分被接纳于负外形460中，骨骼的端部的一部分被接纳于负外形474中。同样，因为切割模块450的骨接触表面456、470包括负外形460、474，所以模块450可按照预计划的独特位置结合到骨骼482。切割模块450可通过利用被接纳于销导向器480和骨骼482中的多个导向销(未不出)固定到骨骼482上。在切割模块450被固定到患者的骨骼482上之后，整形外科医生可利用切割模块450来切除预计划的量的骨骼402。即，利用切割导向器468进行的骨切割对应于在制造切割模块450的过程中确定的切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。现在参照图33，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块500。切割模块500构成为可结合到患者的骨骼502，例如股骨或胫骨。切割模块500包括主体504。如图33所示，主体504构成为可具有相对小的厚度。主体504包括骨接触或向骨表面506以及外表面508。骨接触表面506包括负外形510，所述负外形510构成为可接纳患者骨骼502的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面506的负外形510允许切割模块500按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块500还包括多个销导向器512。在使用中，销导向器512用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块500可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块500还包括捕获式切割导向器514。捕获式切割导向器514从主体504向外延伸，使得切割导向器514的深度增大。在使用中，切割模块500构成为可结合到患者的骨骼502，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块500的骨接触表面506包括负外形510，所以模块500可按照预计划的独特位置结合到骨骼502。可通过利用被接纳于销导向器512和骨骼502中的多个导向销(未示出)将切割模块500固定到骨骼502上。应当理解，主体504的减小的厚度可增大外科医生将切割模块500定位在患者的膝关节中的能力。在切割模块500固定到患者的骨骼502上之后，整形外科医生可利用切割模块500来切除预计划的量的骨骼502。还应当理解，因为切割导向器514具有增大的深度，所以可增加整形外科骨锯的骨锯条或其他切割装置的稳定性。现在参照图34，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块550。切割模块550构成为可结合到患者的骨骼552，例如股骨或胫骨。切割模块550包括主体554，所述主体554具有骨接触或向骨表面556以及外表面558。骨接触表面556包括负外形560，所述负外形560构成为可接纳患者骨骼552的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面556的负外形560允许切割模块550按照独特的预定位置和取
向定位在患者的骨骼上。切割模块550还包括多个销导向器562、564。在使用中，销导向器562、564用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块550可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。销导向器562被定位为与切割模块500的主体554的外表面558基本正交。相反，销导向器564被定位为相对于主体554的外表面558成一定角度。切割模块550还包括捕获式切割导向器566。在使用中，切割模块550构成为可结合到患者的骨骼552，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块550的骨接触表面556包括负外形560，所以模块550可按照预计划的独特位置结合到骨骼552。可以按照相对于患者骨骼的两种构型中的一种来固定切割模块500。即，销导向器562可用于将模块500相对于患者的骨骼502定位，以使得可利用切割导向器566进行平面切割。或者，销导向器564可用于将模块550相对于患者的骨骼552成一角度定位，使得可在患者的骨骼上进行成角度的或倾斜的切割。现在参照图35-36，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为5合I切割模块600。如图36所示，切割模块600构成为可结合到患者的骨骼602，例如股骨或胫骨。切割模块600包括主体604，所述主体604具有骨接触或向骨表面606和外表面608。骨接触表面606包括负外形610，所述负外形610构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面606的负外形610允许切割模块600按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼602上。如图35和36所示，切割模块600总体上呈U形并且构成为可参照患者骨骼的前侧、远端侧和后侧上的特征。特别地，切割模块600在前侧板630、远侧板632和近端板634的每个中限定有定制的患者专用负外形610，其中前侧板630构成为可接纳患者骨骼的前侧的一部分，远侧板632构成为可接纳患者骨骼的远端侧的一部分，近端板634构成为可接纳患者骨骼的近端侧的一部分。切割模块600还包括多个销导向器612。在使用中，销导向器612用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼602中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块600可通过导向销结合并固定到患者的骨骼602。切割模块600还包括五个捕获式切割导向器614、616、618、620、622。所示出的切割导向器614是远端切割导向器,切割导向器616是前侧切割导向器,切割导向器622是后侧切割导向器。切割导向器618、620是用于制备股骨倒角的成角度切割导向器。应当理解，切割导向器614、616、618、620、622允许整形外科医生用同一切割模块600进行多达五种不同的骨切割。在使用中，切割模块600构成为可结合到患者的骨骼602，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块600的骨接触表面606包括负外形610，所以模块600可按照预计划的独特位置结合到骨骼602。切割模块600可通过利用被接纳于销导向器612和骨骼602中的多个导向销(未示出)固定到骨骼602。如图36所示，在切割模块600固定到患者的骨骼602之后，整形外科医生可利用模块600,利用切割导向器614、616、618、620、622中的一个或多个来进行骨骼602的多种切除中的任何一种。应当理解，在一些实施例中，单个切割模块600可用于取向和完成全膝关节置换术(TKA)所需的所有股骨切割。现在参照图37，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械650可具体表现为一对骨切割模块652、654。骨切割模块652是股骨切割模块,并构成为可结合到患者的股骨656。骨切割模块654是胫骨切割模块，并构成为可结合到患者的胫骨658。骨切割模块652包括骨接触或向骨表面660，骨接触或向骨表面660具有与股骨656的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。相似地，骨切割模块654包括骨接触或向骨表面662，骨接触 或向骨表面662具有与胫骨658的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。如上所述，模块652,654的负外形允许患者专用的切割模块652、654按照独特的预定位置和取向定位在患者的对应骨骼上。股骨切割模块652包括一对销导向器664。在使用中，销导向器664用作钻孔导向器，用于在股骨656中建立导向销孔。切割模块652还包括切割导向器666。不例性地,切割导向器666是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。相似地，胚骨切割模块654包括一对销导向器668和切割导向器670。如上所述，切割导向器666、670用于对骨锯条或其它切割装置进行导向。切割模块652、654还形成一对试验模块，使得整形外科医生可在进行切除的同时分析患者膝关节的运动。S卩，股骨切割模块652的远端672包括一对试验髁表面674、676，所述试验髁表面674、676具有类似于自然股骨髁的凹的外外形。胫骨切割模块654的近端678包括一对试验关节表面680、682，所述试验关节表面680、682具有类似于胫骨髁的自然关节表面的凸的外外形。试验关节表面680、682构成为可接纳胫骨切割模块652的试验髁表面 674、676。在使用中，切割模块652、654构成为可分别结合到患者的股骨656和胫骨658。同样，因为模块652、658的每个包括各自的负外形，所以模块652、658可按照预计划的独特位置结合到对应的骨骼656、658，使得切割导向器666、670相对于对应的骨骼656、658定位于期望的位置。在切割模块652、654固定到患者的股骨656和胫骨658之后，整形外科医生可利用切割导向器666、670，利用骨锯或其它切割装置来切除股骨656和胫骨658。为此，外科医生可将骨锯的骨锯条插入到切割导向器666、670中。应当理解，因为切割导向器666,670的位置由于各自的骨切割模块652、654的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块652、654进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见以上关于图I描述的算法10的操作步骤24)。另外，外科医生可利用模块652、654的试验形状的端部来调控关节以分析所述关节的运动。现在参照图38，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械700可具体表现为一对骨切割模块702、704。骨切割模块702是股骨切割模块并且构成为可结合到患者的股骨706。骨切割模块704是胫骨切割模块并且构成为可结合到患者的胫骨708。骨切割模块702包括骨接触或向骨表面710，所述骨接触或向骨表面710具有与股骨706的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。相似地，骨切割模块704包括骨接触或向骨表面712，所述骨接触或向骨表面712具有与胫骨708的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。如上所述，模块702、704的负外形允许患者专用的切割模块702、704按照独特的预定位置和取向定位在患者的对应骨骼上。股骨切割模块702包括一对销导向器714。在使用中，销导向器774用作钻孔导向器，用于在股骨706中建立导向销孔。切割模块702还包括切割导向器716。示例性地，切割导向器716是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。相似地，胫骨切割模块704包括一对销导向器718和切割导向器720。如上所述，切割导向器716、720用于对骨锯条或其它切割装置进行导向。切割模块652、654通过机械联动装置(linkage) 722结合到彼此。机械联动装置 722可具体表现为任何数量的螺栓、齿轮等，以用于执行本文所述的功能。即，机械联动装置722的丝杠沿着一个方向或其它方向的旋转使得切割模块652远离于彼此移动或者朝着彼此移动。一对指轮724可操作地结合到机械联动装置722。指轮724可被外科医生使用以操作联动装置722，以通过(例如)旋转机械联动装置722的丝杠来使切割模块652远离于彼此移动或者朝着彼此移动。即，指轮724可被操作以使股骨切割模块702沿着箭头726的方向移动并且使胫骨切割模块704沿着箭头728的方向移动。在一些实施例中，机械联动装置722可被定位在位于切割模块702、704之间的壳体730中。在使用中，切割模块702、704构成为可分别结合到患者的股骨706和胫骨708。同样，因为模块702、708的每个包括各自的负外形，所以模块702、708可按照预计划的独特位置结合到对应的骨骼706、708，使得切割导向器716、720相对于对应的骨骼706、708定位在期望的位置。在切割模块702、704固定到患者的股骨706和胫骨708上之后，整形外科医生可操作指轮724以调节切割模块702、704的相对位置(例如，使模块702、704朝着彼此移动或远离于彼此移动)。在调节了切割模块702、704相对于彼此的定位之后，外科医生可利用切割导向器716、720，利用骨锯或其他切割装置来切除股骨706和胫骨708。应当理解，因为切割导向器716、720的位置由于各自的骨切割模块720、704的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块702、704进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。现在参照图39，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块750，所述切割模块750构成为可结合到或者说接触患者的股骨752和/或胫骨753。切割模块750包括具有骨接触或向骨表面756和外表面758的主体754。在图39至图41所示的示例性实施例中，主体754是一体化的。骨接触表面756包括负外形760，所述负外形760构成为可接纳患者骨骼752、753的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面756的负外形760允许切割模块750按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块750还包括多个销导向器762。在图39的示例性实施例中，销导向器762被定位在切割模块750的主体754上，使得切割模块750可固定到股骨752。S卩，导向器762可用作钻孔导向器，用于在患者的股骨752中建立导向销孔以将多个导向销764固定到股骨752上。然后，切割模块750可通过导向销764结合并固定到股骨752上。切割模块750还包括胫骨切割导向器766。示例性地，切割导向器766是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。在使用中，切割模块750构成为可结合到患者的股骨752和胫骨753。S卩，导向器762可用于利用多个导向销764将切割模块750固定到股骨上。然而，切割模块750不固定到患者的胫骨753上。同样，因为模块750的骨接触表面756包括负外形760，所以模块750可按照预计划的独特位置结合到股骨752和胫骨753。在切割模块750通过导向销764被固定到患者的股骨752上之后，外科医生可利用切割导向器766切除患者的胫骨753。因为切割模块750参照股骨752和胫骨753，所以相对于仅参照胫骨753的切割模块，模块750的稳定性可增加。也就是说，因为相对于仅参照胫骨753，股骨752为模块750提供用于参照的更大的表面面积，所以切割模块750的稳定性可提高。另外，在图39的示例性实施例中，切割模块750固定到股骨752而非胫骨，以进一步稳定所述模块。 在其它实施例中，切割模块750可固定到胫骨753而非股骨752，如图40所示。在这种实施例中，切割模块750包括用于通过多个导向销788将模块750固定到胫骨753的胫骨销导向器786。虽然切割模块750固定到胫骨753，但是相对于仅参照胫骨753的切割模块，模块750的稳定性可增加，这是因为如上所述，切割模块750参照了股骨752和胫骨753。另外，在其它实施例中，切割模块750可构成为可固定到股骨752和胫骨753，如图41所示。在这种实施例中，切割模块包括股骨销导向器762和胫骨销导向器766。另外，除了胫骨切割导向器766之外，切割模块750还可包括股骨切割导向器790。在这种实施例中，切割模块750可用于切除股骨752和/或胫骨753。另外，在这种实施例中，切割模块750可包括从主体754延伸的舌状物792。舌状物702构成为可被接纳于股骨752和胫骨753之间，以进一步稳定切割模块750。同样，因为切割模块750参照股骨752和胫骨753，所以相对于仅参照股骨752或胫骨753的切割模块，模块750的稳定性可增加。现在参照图42至图44，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械800可具体表现为一对骨切割模块802、804。骨切割模块802是股骨切割模块，并构成为可固定到患者的股骨806。骨切割模块804是胫骨切割模块，并构成为可结合到或以其它方式面对患者的胫骨808。切割模块802、804通过分别固定到每个模块802、804的端部812、814的铰链810结合到彼此。股骨切割模块802包括骨接触或向骨表面816，所述骨接触或向骨表面816具有与股骨806的外形的一部分匹配的负外形818。如上所述，股骨切割模块802的负外形818允许患者专用的股骨切割模块802按照独特的预定位置和取向定位到患者的股骨806上。胫骨模块804还包括骨接触或向骨表面820。在一些实施例中，骨接触表面820可以大致为平面。或者，在其它实施例中，骨接触表面820可包括与患者胫骨808的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。股骨切割模块702包括一对销导向器822。在使用中，所述销导向器822用作钻孔导向器，用于在股骨806中建立导向销孔。股骨切割模块802还包括远端股骨切割导向器824。示例性地，切割导向器824是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。相似地，胫骨切割模块804包括近端胫骨切割导向器826。另夕卜，在一些实施例中，胫骨切割模块804可包括后侧股骨切割导向器828。在使用中，股骨切割模块802结合到患者的股骨806。同样，因为切割模块802包括负外形818，所以股骨切割模块802可按照预计划的独特位置结合到股骨806。股骨切割模块802利用销导向器822固定到伸展下的患者股骨806。虽然患者的腿部是伸展的，但是整形外科医生可利用股骨切割导向器824切除股骨806的远端。然后，整形外科医生可如图43所示伸展地定位患者腿部。当患者的腿运动至伸展时，胫骨切割模块804跟随胫骨808，并且相对于胫骨808定位，使得外科医生可利用胫骨切割导向器826对胫骨808进行近端切割。在胫骨切割模块804还包括后侧股骨切割导向器828的实施例中，整形外科医生可利用导向器828切除股骨806的后髁。在一些实施例中，如图44所示，胫骨切割模块804可通过位于股骨切割模块802的一侧上的铰链830结合到股骨切割模块802上。即，股骨切割模块802和胫骨切割模块804可通过朝着模块802、804的内侧或外侧定位的铰链830结合。在这种构造中，如图44 所示，股骨切割模块802可构成为可包裹在股骨806的远端周围，以为切割模块802、804提供额外的稳定性。现在参照图45至图46，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为统削导向器850。统削导向器850构成为可结合到患者的骨骼852,例如股骨或胚骨。铣削导向器850包括骨接触或向骨表面856以及外表面858。骨接触表面856包括负外形860 (见图46)，所述负外形860构成为可接纳患者骨骼852的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面856的负外形860允许铣削导向器850按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。铣削导向器850还包括多个孔862。孔862的尺寸被设置为对铣削机的磨削头(burr)864进行导向。在使用中，统削导向器850可结合到患者骨骼852的端部。同样，因为铣削导向器850的骨接触表面856包括负外形860，所以导向器850可按照预计划的独特位置结合到骨骼852。在铣削导向器850结合到骨骼852上之后，磨削头864可插入到一个孔862中，并操作以按照需要铣削骨骼。切割模块500可通过使用被接纳于销导向器512和骨骼502中的多个导向销(未示出)固定到骨骼502。应当理解，主体504的减小的厚度可增大外科医生将切割模块500定位在患者的膝关节中的能力。在切割模块500固定到患者的骨骼502上之后，整形外科医生可利用切割模块500来切除预计划的量的骨骼502。还应当理解，因为切割导向器514具有增大的深度，所以整形外科骨锯的骨锯条或其他切割装置的稳定性可增大。现在参照图47，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为磨削导向器900。所述磨削导向器900构成为可结合到磨削或铣削机的端部。例如，磨削导向器900可通过轴衬904结合到磨削机的轴902。轴衬904在保持磨削导向器900处于抵靠着骨骼的固定位置的同时允许磨削机的轴902和磨削端906旋转。磨削导向器900包括具有骨接触或向骨表面912的主体910。向骨表面912包括限定于其中的负外形913。骨接触表面856的负外形913构成为可当磨削导向器接触患者骨骼914时接纳患者骨骼914的一部分。另外，向骨表面912包括接纳有磨削端906的孔916。
现在参照图48，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为磨削模块950。磨削模块950构成为可结合到患者的骨骼952，例如股骨或胫骨。磨削模块950包括具有骨接触或向骨表面956和外表面958的主体954。骨接触表面956包括负外形(未示出)，所述负外形构成为可接纳患者骨骼952的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面956的负外形允许磨削模块950按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。磨削模块950还包括多个销导向器960。在使用中，销 导向器960用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，磨削模块950可通过导向销结合并固定到患者的骨骼952上。磨削模块950还包括限定在主体954中的磨削孔962。磨削孔962的尺寸被设置为允许磨削机的磨削端964插入其中。即，除了骨骼952延伸到磨削孔962中的部分之外，磨削孔962的宽度966还足以接纳磨削端964的直径。限定孔962的内壁968形成磨削导向器。即，在使用过程中，磨削机的轴970可沿着作为导向器的内壁968运行，以在骨骼952上生成平面切除。现在参照图49至图52，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械1000包括韧带平衡器1002和结合到韧带平衡器1002的患者专用的股骨切割模块1004。韧带平衡器1002包括胫骨基板1006和被接纳于对应的圆柱形壳体1012、1014中的一对股骨桨(paddle) 1008、1010。一对钮或其他控制装置1016、1018被设置于壳体1012、1004的基部，并且可操作地结合到股骨桨1008、1010。钮1016、1018可用于独立地使每个股骨桨1008、1010远离于或朝着胫骨基板1006运动，并在正确的拉力下拉紧膝关节以使得股骨相对于胫骨运动到其最佳旋转量。如图50所示，切割模块1004构成为可结合到患者的骨骼1020，例如股骨或胫骨。切割模块1004包括具有骨接触或向骨表面1024和外表面1026的主体1022。骨接触表面1024包括负外形1028，所述负外形1028构成为可接纳患者骨骼1020的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面1024的负外形1028允许切割模块1004按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼1020上。切割模块1004还包括股骨切割导向器1030。示例性的切割导向器1030是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。切割模块1004还包括多个销导向器1032。在使用中，销导向器1032用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼1020中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。切割模块1004通过托架1034结合到韧带平衡器1002。托架1034包括一对孔1036，所述一对孔1036中接纳有一对销1038。切割模块1004的主体1022包括一对向内弯曲的细长孔1034。销1038被接纳在切割模块1004的细长孔1034中并被固定到患者的骨骼1020中。另外，托架1034使一对销1038沿着平行于胫骨1103的近端表面的直线方向取向。应当理解，如下所述，细长孔1034允许切割模块1004相对于韧带平衡器1004旋转。在使用中，切割模块1004结合到患者骨骼1020(例如，股骨)的端部。同样，因为骨接触表面1024包括负外形1028，所以模块1004可按照预计划的独特位置结合到骨骼1020。切割模块1004可通过使用导向销1038固定到骨骼1020。也就是说，导向销1038可插入到细长孔1034中并插入到患者的骨骼1020中。然后，韧带平衡器1002可结合到患者的骨解剖结构。为此，基部1006被设置于患者胫骨的近端上，并且每个桨1008、1010与患者股骨1020的髁接合。托架1034的孔1036接纳导向销1038从切割模块1004的细长孔1034延伸出的部分。然后，整形外科医生可根据需要调节韧带平衡器，并利用股骨切割导向器1030切除患者的骨骼1020。 在其它实施例中，如图51-52所示，韧带平衡器1002可构成为可参照髓内杆1102。在这种实施例中，托架1034包括构成为可结合到杆1102的接纳器1104。髓内杆1102参照股骨1020的髓腔。韧带平衡器1002的托架1034 提供枢转点1106，股骨1020可绕着所述枢转点1106旋转，同时保持销1038相对于患者胫骨的近端表面1103的大致平行取向。现在参照图53至图54，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块1200。如图53所示，切割模块1200构成为可结合到患者的股骨1204。切割模块1200包括主体1202，所述主体1202具有前壁1206以及从前壁1206延伸出的一对远端突出部1208、1210的。在使用过程中，前壁1206构成为可接触股骨1204的前侧，远端突出部1208、1210构成为可延伸在股骨1204远端上方，这将在以下更详细地描述。突出部1208、1210各自分别包括足垫1216、1218。足垫1216、1218被实现为椭圆环，均具有中心凹陷部1217。如将在以下更详细描述的，足垫1216、1218形成有负外形以接触股骨1204的远端的一部分。在其它实施例中，足垫1216、1218可具有其他构型，例如圆形形状。前壁1206包括骨接触或向骨表面1212以及外表面1214。在主体1202的前壁的骨接触表面1212中限定负外形1224。负外形1224构成为可接纳患者股骨1204的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面1212的负外形1224允许切割模块1200按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨1204上。切割模块1200包括限定在前壁1206中的切割导向器1226。前壁1206在切割导向器1226周围的厚度相对于壁1206的其他部分增大，以增加切割导向器1226的深度。示例性地，切割导向器1226是捕获式切割导向器。股骨切割模块1200还包括限定在前壁1206和每个远端突出部1208、1210中的多个销导向器1228。销导向器1228用作钻孔导向器，用于在患者的股骨1204中建立导向销孔。示例性地，销导向器1228分散开以防止切割模块1200在整形外科骨锯的振动下松开。然后，多个销导向器(未示出)可插入到销导向器1228和股骨1204中，以将切割模块1200固定到股骨1204。在一个具体实施例中，位于远端突出部1208、1210上的销导向器1228仅用作为后续整形外科器械在股骨1204中建立销孔的钻孔导向器。在使用中，如图54所示，股骨切割模块1200结合到患者股骨1204的远端1230。同样，因为切割模块1200的骨接触表面1212包括负外形1224，所以模块1200可按照预计划的独特位置结合到股骨1204。当这样结合时，股骨1204的前侧的一部分被接纳于模块1200的前壁1206的负外形1224中，并且远端突出部1208、1210延伸在股骨1204的端部上方。突出部1208、1210的足垫1216、1218接触患者股骨1204的远端。但是，股骨1204的上方设置有凹陷部1217的部分没有被参照。即，凹陷部1217可以或可以不接纳患者股骨1204的部分。这样，足垫1216、1218可相对于切割模块1200的主体1202定位，使得凹陷部1217被定位在股骨1204的在医学图像上不可见的部分上(见上面关于图I示出和描述的算法10的操作步骤12、20、24)。这样，由于(例如)成像方式或者患者的特定骨解剖结构方面的局限而没有在医学图像中再现的股骨1204的那些部分不被参照，以改善模块1200的安装。在股骨切割模块1200结合到患者的股骨1204上之后，整形外科医生可利用切割模块1200切除股骨1204。现在参照图55至图57，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块1300。与上述切割模块100类似，切割模块1300构成为可结合到患者的股骨。切割模块1300包括构成为可结合到患者股骨的前侧的主体1302和从主体1302沿向后侧方向延伸出的两个臂或突出部1304、1306。突出部1304、1306构成为可包裹在股骨的远端周围，这将在以下更详细地描述。每个突出部1304、1306分别包括向内弯曲或者说向内侧延伸的唇缘1308、1310，所述唇缘1308、1310参照股骨的后髁。切割模块1300可由任何合适的材料形成。例如，切割模块1300可由例如塑料或树脂材料形成。在一些实施例中，切割模块1300可由光固化(photo-curable)或激光固化(laser-curable)树脂形成。在一个具体实施例中，切割模块1300可利用快速原型制造工艺由Veix)树脂形成，所述Vero树脂从以色列Rehovot的Objet Geometries有限公司商购获得。但是,在其它实施例中，切割模块1300可由其他材料形成。例如，在另一具体实施例中，切割模块1300由例如Ultem树脂的聚酰亚胺热塑性树脂形成,所述Ultem树脂可从沙特阿拉伯Riyhadh的SaudiBasic Industries Corporation Innovative Plastics 公司商购获得。主体1302包括骨接触或向骨表面1312以及与向骨表面1312相对的外表面1314。外表面1314包括凹入或凹陷区域1316，当将切割模块1300结合到患者的股骨上时，所述凹入或凹陷区域1316为外科医生提供在何处将压力施加到主体1302的指示。另外，穿过主体1302限定多个导向销孔或通道1318，所述多个导向销孔1318的直径被设置为接纳各自的导向销以将模块1300固定到患者的股骨。在一些实施例中，导向销孔1318中的一个或多个可以是倾斜的或者说相对于其余导向销孔1318成一角度，以进一步将模块1300固定到患者的骨骼上。主体1302包括模件(modular)切割导向器1320。S卩，主体1302包括用于接纳切割导向器1320的切割导向器接纳器狭槽1322。闩锁1324或其他锁定装置将切割导向器1320在切割导向器接纳器狭槽1322中固定就位。这样，按照各种偏移位置限定有切割导向器狭槽1326的多个不同切割导向器1320中的一个可结合到主体1302，以允许外科医生在骨切割手术过程中选择性地确定患者骨骼被去除的骨骼量。例如，如果外科医生希望去除更多量的患者骨骼，则可使用这样的切割导向器1320，该切割导向器1320所具有的切割导向器狭槽1326相对于中间的基准切割导向器1320偏移+2毫米。切割导向器1320可由与主体1302相同的材料形成或者由不同的材料形成。在一个具体实施例中，切割导向器1320由金属材料(例如，不锈钢)形成。主体1302的向骨表面1312包括负外形1328，所述负外形1328构成为可接纳患者股骨的前侧具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面1312的定制的患者专用负外形1328允许切割模块1300按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨上。如上所述，臂或突出部1304、1306从主体1300向后侧延伸以在它们之间限定U形开口 1305。突出部1304可从主体延伸相同的距离或不同的距离。例如，如图56所示，突出 部1304从王体1300延伸距尚1330，而关出部1306从王体1330延伸大于距尚1330的距尚1332。突出部1304、1306的每一个包括穿过其限定的各自的导向销孔或通道1338、1340。导向销孔1338、1340的直径被设置为接纳各自的导向销以进一步将模块1300固定到患者的股骨上。突出部1304、1306分别包括骨接触或向骨表面1340、1342，并且分别包括与向骨表面1340、1342相对的外表面1344、1346。突出部1304的向骨表面1340包括负外形1348，所述负外形1348构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。类似地，突出部1306的向骨表面1342包括负外形1350，所述负外形1350构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。突出部1304、1306的唇缘1308、1310还分别包括骨接触或向骨表面1352、1354，并且还分别包括与向骨表面1352、1354相对的外表面1356、1358。唇缘1308的向骨表面1352包括负外形1360，所述负外形1360构成为可接纳患者股骨的后侧具有各自的对应外形的一部分。相似地，唇缘1310的向骨表面1354包括负外形1362，所述负外形1362构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。唇缘1308、1310的每个包括形成锯缓解狭槽的外侧狭槽1364，所述外侧狭槽1364被构造用于为用于去除患者骨骼的一部分的骨锯条提供余隙量。即，在整形外科手术的进行过程中，骨锯条的远端可被接纳在狭 槽1364中。在一些实施例中，切割模块1300的骨接触表面1312、1340、1342、1352、1354的负外形1328、1344、1346、1356、1358可以或可以不与患者骨骼的对应外形表面匹配。即，如上所述，负外形1328、1344、1346、1356、1358可被按比例缩放或者说调整大小(例如，放大)以补偿患者软骨或软骨的缺少。在使用中，股骨切割模块1300被结合到患者股骨的远端。同样，因为切割模块1300 的骨接触表面 1328、1344、1346、1356、1358 包括负外形 1328、1344、1346、1356、1358，所以模块1300可按照预计划的独特位置结合到患者的股骨。当这样结合时，突出部1304、1306包裹在患者股骨的远端周围，突出部1304、1306的唇缘1308、1310包裹在患者股骨的后侧周围。另外，当模块1300结合到患者的股骨时，股骨的前侧的一部分被接纳于主体1302的负外形1328中，患者股骨的远端侧的一部分被接纳于突出部1304、1306的负外形1344、1346中，并且股骨的后侧的一部分被接纳于唇缘1308、1310的负外形1356、1358中。这样，患者股骨的前表面、远端表面和后表面被股骨切割模块1300参照。现在参照图58至图60，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块1400。与上述切割模块100相似，切割模块1400构成为可结合到患者的股骨。切割模块1400包括构成为可结合到患者股骨的前侧的主体1402和从主体1402沿向后侧方向延伸出的两个臂或突出部1404、1406。突出部1404、1406构成为可包裹在股骨的远端周围，这将在以下更详细地描述。突出部1404、1406的每个分别包括参照股骨的后髁的向内弯曲或者说向上延伸的唇缘1408、1410。与切割模块1300相似，切割模块1400可由任何合适的材料形成。例如，切割模块1400可由例如塑性或树脂材料的材料形成。在一个具体实施例中，切割模块1400利用快速原型制造工艺由Veix)树脂形成。但是，在其它实施例中，切割模块1400可由其他材料形成。例如，在另一具体实施例中，切割模块1400由例如Ultem树脂的聚酰亚胺热塑性树脂形成,所述Ultem树脂可从沙特阿拉伯Riyhadh的Saudi Basic Industries Corporation Innovative Plastics 公司商购获得。主体1402包括骨接触或向骨表面1412和与向骨表面1412相对的外表面1414。外表面1414包括穿过其限定的多个导向孔或通道1416。导向销轴衬1418被接纳于每个导向孔1416中。导向销轴衬1418包括内部通道1420，所述内部通道1420的尺寸被设置为接纳对应的导向销以将模块1400固定到患者的股骨上。如图60所示，导向通道1416从外表面1414延伸至向骨表面1412，并且在向骨表面1412上被扩孔。S卩，通道1416在向骨表面1412上具有开口 1422，所述开口 1422的直径大于外表面1414上的开口 1424的直径。切割导向器1400包括固定到主体1402的切割导向器1430。在一个具体实施例中，切割导向器1430被包覆成型(overmold)到主体1402上。切割导向器1430包括切割导向器狭槽1432。切割导向器1430可由与主体1402相同的材料形成或者由不同的材料形成。在一个具体实施例中，切割导向器1430由金属材料(例如，不锈钢)形成。主体1402还包括穿过其限定的窗口或开口 1434。开口 1434允许外科医生通过经开口 1434观察股骨的部分来设想模块1400在患者股骨上的定位。另外，开口 1434可降低在制造模块1400的过程中产生的气阱或其他瑕疵的量。在示例性实施例中，开口 1434从切割导向器1440延 伸至比导向销轴衬1418的最高点1436更高的点。但是，在其它实施例中，切割模块1400可包括形成在主体1402中的具有其他形状和尺寸的窗口或开口。主体1402的向骨表面1412包括负外形1438，所述负外形1438构成为可接纳患者股骨的前侧具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面1412的定制的患者专用负外形1438允许切割模块1400按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨上。突出部1404、1406分别包括骨接触或向骨表面1440、1442，并且分别包括与向骨表面1440、1442相对的外表面1444、1446。突出部1404的向骨表面1440包括负外形1448，所述负外形1448构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。相似地，突出部1406的向骨表面1442包括负外形1450，所述负外形1450构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。如上所述，臂或突出部1404、1406从主体1400向后侧延伸以在它们之间限定U形开口 1405。突出部1404、1406可从主体1400延伸相同的距离或不同的距离。例如，如图59所示,突出部1404从主体1400延伸距离1452，突出部1406从主体1400延伸大于距离1452的距离1454。突出部1404、1406的每个包括穿过其限定的各自的导向孔或通道1460。导向销轴衬1462被接纳于每个导向孔1460中。导向销轴衬1462包括内部通道1464，所述内部通道1464的尺寸被设置为接纳对应的导向销以进一步将模块1400固定到患者的股骨上。与导向通道1416相似，导向通道1460可在突出部1404、1406的向骨表面1440、1442上被扩孔。突出部1404、1406的唇缘1408、1410还分别包括骨接触或向骨表面1472、1474，并且还分别包括与向骨表面1472、1474相对的外表面1476、1478。唇缘1408的向骨表面1472包括负外形1480，所述负外形1480构成为可接纳患者股骨的后侧具有各自的对应外形的一部分。相似地，唇缘1410的向骨表面1474包括负外形1482，所述负外形1482构成为可接纳患者股骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。唇缘1408、1410的每个包括形成锯缓解狭槽的外侧狭槽1484，所述外侧狭槽1484被构造用于为用于去除患者骨骼的一部分的骨锯条提供余隙量。即，在进行整形外科手术的过程中，骨锯条的远端可被接纳于狭槽1484中。在一些实施例中，切割模块1400的骨接触表面1412、1440、1442、1472、1472的负外形1438、1448、1450、1480、1482可以或可以不与患者骨骼的对应外形表面匹配。即，如上所述，负外形1438、1448、1450、1480、1482可被按比例缩放或者说调整大小(例如，放大)以补偿患者软骨或软骨的缺少。在使用中，股骨切割模块1400结合到患者股骨的远端。同样，因为切割模块1400的骨接触表面 1412、1440、1442、1472、1472 包括负外形 1438、1448、1450、1480、1482，所以模块1400可按照预计划的独特位置结合到患者的股骨。当这样结合时，突出部1404、1406包裹在患者股骨的远端的周围，并且突出部1404、1406的唇缘1408、1410包裹在患者股骨的后侧的周围。另外，当模块1400结合到患者的股骨上时，股骨的前侧的一部分被接纳于主体1402的负外形1438中，患者股骨的远端侧 的一部分被接纳于突出部1404、1406的负外形1448、1450中，并且股骨的后侧的一部分被接纳于唇缘1408、1410的负外形1480、1482中。这样，患者股骨的前表面、远端表面和后表面被股骨切割模块1400参照。现在参照图61至图63，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块1500。与上述切割模块300类似，切割模块1500构成为可结合到患者的胫骨。切割模块1500包括构成为可结合到患者胫骨的前侧的主体1502以及从主体1502沿向后侧方向延伸出的两个臂或突出部1504、1506。突出部1504、1506构成为可包裹在胫骨的近端周围，这将在以下更详细地讨论。切割模块1500可由任何合适的材料形成。例如，切割模块1500可由例如塑性或树脂材料的材料形成。在一个具体实施例中，切割模块1500利用快速原型制造工艺由Vero树脂形成。但是，在其它实施例中，切割模块1500可由其他材料形成。例如，在另一具体实施例中，切割模块1500由例如Ultem树脂的聚酰亚胺热塑性树脂形成，所述Ultem树脂可从沙特阿拉伯Riyhadh的Saudi Basic IndustriesCorporation Innovative Plastics 公司商购获得。主体1502包括骨接触或向骨表面1512以及与向骨表面1512相对的外表面1514。外表面1514包括凹入或凹陷区域1516，当将切割模块1500结合到患者的胫骨上时，所述凹入或凹陷区域1516为外科医生提供在何处对主体1502施加压力的指示。另外，穿过主体1502限定多个导向销孔或通道1518，所述多个导向销孔或通道1518的直径被设置为接纳对应的导向销以将模块1500固定到患者的胫骨。在一些实施例中，导向销孔1518中的一个或多个可以倾斜或者说相对于其余导向销孔1518成一角度，以进一步将模块1500固定到患者的骨骼上。主体1502包括模件切割导向器1520。即，主体1502包括接纳有切割导向器1520的切割导向器接纳器狭槽1522。闩锁1524或其他锁定装置将切割导向器1520在切割导向器接纳器狭槽1522中固定就位。这样，按照各种偏移位置限定有切割导向器狭槽1526的多个不同切割导向器1520中的一个可结合到主体1502，以允许外科医生在骨切割手术过程中选择性地确定患者骨骼被去除的骨骼量。例如，如果外科医生希望去除更多量的患者骨骼，则可使用这样的切割导向器1520,该切割导向器1520所具有的切割导向器狭槽1526相对于中间的基准切割导向器1520偏移+2毫米。切割导向器1520可由与主体1502相同的材料形成或者由不同的材料形成。在一个具体实施例中，切割导向器1520由金属材料(例如，不锈钢)形成。主体1502的向骨表面1512包括负外形1528，所述负外形1528构成为可接纳患者胫骨的前侧具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面1512的定制的患者专用负外形1528允许切割模块1500按照独特的预定位置和取向定位在患者胫骨上。如上所述，臂或突出部1504、1506从主体1500向后侧延伸以在它们之间限定U形开口 1505。突出部1504、1506可从主体延伸相同的距离或不同的距离。例如，如图62所示，突出部1504从主体1500延伸距离1530，而突出部1506从主体1530延伸大于距离1530的距离1532。突出部1504、1506沿着前侧-后侧方向逐渐变细。S卩，在突出部1504、1506的前侧端部处突出部1504、1506的厚度大于突出部1504、1506在各自的后侧端部1507、1509处的厚度。突出部1504、1506的逐渐变细允许突出部1504、1506插入到患者股骨和胫骨之间限定的关节间隙内。突出部1504、1506分别包括骨接触或向骨表面1540、1542，并且分别包括与向骨表面1540、1542相对的外表面1544、1546。突出部1504的向骨表面1540包括负外形1548，所述负外形1548构成为可接纳患者胫骨的远端侧具有各自的对应外形的一部分。相似地，突出部1506的向骨表面1542包括负外形1550，所述负外形1550构成为可接纳患者胫骨的 远端侧具有各自的对应外形的一部分。在一些实施例中，切割模块1500的骨接触表面1512、1540、1542的负外形1528、1548、1550可以或可以不与患者骨骼的对应外形表面匹配。也就是说，如上所述，负外形1528、1548、1550可被按比例缩放或者说被调整大小(例如，放大)以补偿患者的软骨或软骨的缺少。在使用中，股骨切割模块1500结合到患者股骨的远端。同样，因为切割模块1500的骨接触表面1512、1540、1542包括负外形1528、1548、1550，所以模块1500可按照预计划的独特位置结合到患者的股骨。当这样结合时，突出部1504、1506包裹在患者胫骨的近端周围。另外，当模块1500结合到患者的股骨上之后，胫骨的前侧的一部分被接纳在主体1502的负外形1528中，并且患者胫骨的近端侧的一部分被接纳在突出部1504、1506的负外形1548、1550中。这样，患者胫骨的前表面和近端表面被胫骨切割模块1500参照。现在参照图64-66，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块1600。与上述切割模块1500相似，切割模块1600构成为可结合到患者的胫骨。切割模块1600包括构成为可结合到患者胫骨的前侧的主体1602以及从主体1602沿向后侧方向延伸出的两个臂或突出部1604、1606。突出部1604、1606构成为可包裹在胫骨的近端周围，这将在下面更详细地讨论。与切割模块1500相似，切割模块1600可由任何合适的材料形成。例如，切割模块1600可由塑性或树脂材料形成。在一个具体实施例中，切割模块1600通过快速原型制造工艺由Veix)树脂形成。但是，在其它实施例中，切割模块1600可由其他材料形成。例如，在另一具体实施例中，切割模块1600由例如Ultem树脂的聚酰亚胺热塑性树脂形成，所述Ultem树脂可从沙特阿拉伯Riyhadh的Saudi BasicIndustries Corporation Innovative Plastics 公司商购获得。主体1602包括骨接触或向骨表面1612以及与向骨表面1612相对的外表面1614。外表面1614包括穿过其限定的多个导向孔或通道1616。导向销轴衬1618被接纳在每个导向孔1616中。导向销轴衬1618包括内部通道1620，所述内部通道1620的尺寸被设置为接纳对应的导向销以将模块1600固定到患者的胫骨上。如图66所示，导向通道1616从外表面1614延伸至向骨表面1612,并且在向骨表面1612上被扩孔。S卩,通道1616在向骨表面1612上具有的开口 1622，所述开口 1622的直径大于在外表面1614上的开口 1624的直径。
切割导向器1600包括固定到主体1602的切割导向器1630。在一个具体实施例中，切割导向器1630被包覆成型到主体1602上。切割导向器1630包括切割导向器狭槽1632。切割导向器1630可由与主体1602相同的材料形成或者由不同的材料形成。在一个具体实施例中，切割导向器1630由金属材料(例如，不锈钢)形成。主体1602还包括窗口或开口 1634，所述窗口或开口 1634用于允许外科医生通过经开口 1634观察胫骨的部分来设想模块1600在患者胫骨上的定位。在示例性实施例中，窗口 1634具体表现为限定在切割导向器1600的主体1602的上端表面1637上的凹口 1636。但是，在其它实施例中，切割模块1600可包括形成在主体1602中的具有其他形状和尺寸的窗口或开口。主体1602的向骨表面1612包括负外形1638，所述负外形1638构成为可接纳患者胫骨的前侧具有对应外形的部分以及患者胫骨的内侧的一部分。即，选择负外形1638以使得切割模块1600构成为可在前-内侧上结合到患者胫骨上。例如，如图65所示，当切割模块1600固定到患者胫骨上时，在模块1600的主体1602的竖直延伸的二等分(bisecting)平面1641与患者胫骨的二等分弧矢(sagittal)平面1643之间限定角度1639。角度1639 的大小可基于(例如)患者的性别或年龄来选择。在一个具体实施例中，所述角度在约10度至约30度的范围内。在另一具体实施例中，所述角度为约20度。如上所述，骨接触表面1612的定制的患者专用负外形1638允许切割模块1600按照独特的预定位置和取向定位到患者的胫骨上。突出部1604、1606分别包括骨接触或向骨表面1640、1642，并且分别包括与向骨表面1640、1642相对的外表面1644、1646。突出部1604的向骨表面1640包括负外形1648，所述负外形1648构成为可接纳患者胫骨的近端侧具有各自的对应外形的一部分。相似地，突出部1606的向骨表面1642包括负外形1650，所述负外形1650构成为可接纳患者胫骨的近端侧具有各自的对应外形的一部分。如上所述，臂或突出部1604、1606从主体1600向后侧延伸以在它们之间限定U形开口 1605。突出部1604、1606可从主体1600延伸相同的距离或不同的距离。例如，如图65所示，突出部1604从主体1600延伸距离1652，突出部1606从主体1600延伸大于距离1652的距离1654。突出部1604、1606的每个包括穿过其限定的各自的细长开口或窗口1660。与上述窗口 1634相似，窗口允许外科医生通过经开口 1634观察胫骨近端的部分来设想模块1600在患者胫骨上的定位。在一些实施例中，切割模块1400的骨接触表面1612、1640、1642、1672、1672的负外形1638、1648、1650、1680、1682可以或可以不与患者骨骼的对应外形表面匹配。也就是说，如上所述，负外形1638、1648、1650、1680、1682可被按比例缩放或者说调整大小(例如，放大)以补偿患者的软骨或软骨的缺少。在使用中，股骨切割模块1600结合到患者股骨的远端。同样，因为切割模块1600的骨接触表面 1612、1640、1642、1672、1672 包括负外形 1638、1648、1650、1680、1682，所以模块1600可按照预计划的独特位置结合到患者的股骨。当这样结合时，突出部1604、1606包裹在患者股骨的远端周围，并且突出部1604、1606的唇缘1608、1610包裹在患者股骨的后侧周围。另外，当模块1600结合到患者的股骨时，股骨的前侧的一部分被接纳在主体1602的负外形1638中，并且患者胫骨的近端侧的一部分被接纳在突出部1604、1606的负外形 1648、1650 中。
现在参照图67，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为钻孔导向器械2050。钻孔导向器械2050包括具有骨接触或向骨表面2054和外表面2056的主体2052。骨接触表面2054包括负外形2058，所述负外形2058构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，负外形2058允许钻孔导向器械2050按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。示例性地，钻孔导向器械2050构成为可用于患者的股骨，但是在其它实施例中，钻孔导向器械2050可构成为可用于患者的其他骨骼，例如胫骨。钻孔导向器械2050的主体2052包括多个钻孔导向器2060、2062，每个钻孔导向器具有穿过其限定的钻孔导向通道2066。示例性地，钻孔导向器2060和对应的钻孔导向通道2066被定位于器械2050的主体2052上，以便于针对患者通用的远端股骨切割模块定位导向销，同时钻孔导向器2062和对应的钻孔导向通道2066被定位在主体2052上，以便于针对患者通用的4合I股骨切割模块定位导向销。但是，在其它实施例中，钻孔导向器械2050可具有定位于主体2052的其他位置上的更多或更少数量的钻孔导向器。在使用中，如图68所示，示例性钻孔导向器械2050构成为可结合到患者的股骨 2070的远端。同样，因为钻孔导向器械2050包括负外形58，所以钻孔导向器械2050可按照预计划的独特位置结合到股骨2070上，以使得钻孔导向器2060、2062相对于股骨2070定位在所需位置。这样，因为已基于负外形2058预先限定了钻孔导向器械2050的定位，所以整形外科医生可将钻孔导向器械2050结合到股骨2070，而不需要估计正确的位置。在钻孔导向器械2050结合到股骨2070的远端之后，整形外科医生可利用钻孔导向器2060、2062在股骨2070中钻多个孔或通道2068。在股骨2070中钻成通道2068之后，多个导向销2072可插入或旋到通道2068中。钻孔导向器械2050可在导向销2072的插入过程中被保持在位，或者可在导向销2072的插入之前被移除。导向销2072插入到股骨2070中，使得每个销2072的一部分从股骨2070向外延伸。在导向销2072插入到股骨2070中之后，可利用导向销2072将多个患者通用或标准的骨切割模块结合到股骨2070。例如，如图69所示，患者通用的远端切割模块2074和患者通用的4合I股骨切割模块2076可结合到股骨2070。模块2074、2076的每个包括导向销通道2075，所述导向销通道2075构成为可接纳对应的导向销从股骨2070向外延伸出的部分。另外，模块2074、2076的每个包括一个或多个切割导向器。例如，模块2074包括捕获式切割导向器2078。模块2076包括一对成角度的捕获式切割导向器2080、2082。此外，模块2076包括一对限定模块2076的端部的非捕获式切割导向器2084、2086。在使用中，切割导向器2078、2080、2082、2084、2086的每个可用于对骨锯条或其他切割装置进行导向。为此，骨锯条可插入到捕获式导向器2078、2080、2082中或者可与非捕获式导向器2084、2086邻接，以便于股骨2070的切割。应当理解，因为导向销2072的位置由于钻孔导向器械2050的构造而是预定的，所以利用患者通用的切割模块2074、2076进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。现在参照图70和图71，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为一对骨切割模块2102、2104。骨切割模块2102是股骨切割模块并且构成为可结合到患者的股骨2106。骨切割模块2104是胫骨切割模块并且构成为可结合到患者的胫骨2108。骨切割模块2102包括骨接触或向骨表面2110，所述骨接触或向骨表面2110具有与股骨2106的外形的一部分匹配的负外形(未示出)。相似地，骨切割模块2104包括骨接触或向骨表面2112，所述骨接触或向骨表面2112具有与胫骨2108的外形的一部分相匹配的负外形(未示出)。如上所述，模块2102、2104的负外形允许患者专用的切割模块2102、2104按照独特的预定位置和取向定位在患者的对应骨骼上。股骨切割模块2102包括一对销导向器2114。在使用中，销导向器2114被用作用于在股骨2106中建立导向销孔的钻孔导向器。切割模块2102还包括切割导向器2116。不例性地，切割导向器2116是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中，可实现为非捕获式或开放式切割导向器。相似地，胚骨切割模块104包括一对销导向器2118和切割导向器2120。如上所述，切割导向器2116、2120用于对骨锯条或其他切割装置进行导向。在一些实施例中，骨切割模块2102的骨接触表面2110还可包括拇指或压凹陷部2111，所述拇指或压凹陷部2111位于模块2102上以与患者骨骼2106的窝对应。在使用中，拇指凹陷部2111可被外科医生使用以将切割模块2102正确地安放在患者的骨骼2106上。在使用中，切割模块2102、2104构成为可分别结合到患者的股骨2106和胫骨 2108。同样，因为模块2102、2104的每个包括各自的负外形，所以模块2102、2104可按照预计划的独特位置结合到对应的骨骼2106、2108，以使得销导向器2114、2118和切割导向器2116、2120相对于对应的骨骼2106、2108定位在所需位置。在模块2102、2104结合到对应的骨骼2106、2108上之后，整形外科医生可利用销导向器2114、2118作为钻孔导向器在骨骼2106、2108中钻导向销孔。然后，导向销2122可插入到每个销导向器2114、2118中，以将对应的患者专用的切割模块2102、2104固定到对应的骨骼2106、2108上。在切割模块2102、2104固定到患者的股骨2106和胫骨2108上之后，整形外科医生可利用切割导向器2116、2120，使用骨锯或其他切割装置来切除股骨2106和胫骨2108。为此，外科医生可将骨锯的骨锯条插入到切割导向器2116、2120中。应当理解，因为切割导向器2116、2120的位置由于对应的骨切割模块2102、2104的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块2102、2104进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤 24)。在某些情况下，整形外科医生可能确定在利用患者专用的切割模块2102、2104进行第一次切除之后，必须将额外的骨骼从股骨和/或胫骨上去除。在这种情况下，整形外科医生可使用一对患者通用再切模块2132、2134。患者通用再切模块2132、2134可利用导向销2122分别结合到患者的股骨2106和胫骨2108上。即，销导向器2114、2118在对应的患者专用的切割模块2102、2104上的位置被选择为使得导向销2122 —旦插入患者骨骼中就可与患者通用或标准的再切模块一起使用。这样，不需要用于再切模块2132、2134的新导向销。再切模块2132、2134的每个包括构成为可接纳导向销2122的一组导向销孔2136。示例性地，每组导向销孔2136包括中间导向销孔2138、+2毫米导向销孔2140以及-2毫米导向销孔2142。但是，在其它实施例中可使用对应于其他切除量的导向销孔。另外，如图71所示，导向销孔2136包括可用于调节切除切割角度的成对的孔。再切模块2132、2134的每个还包括捕获式切割导向器2144、2146。但是，在其它实施例中，除了导向器2144、2146之外或者作为导向器2144、2146的替代，再切模块2132、2134可包括非捕获式或开放式切割导向器。现在参照图72，在一个实施例中，患者通用的再切器械2150包括基部2152和可移动地结合到基部2152的切割模块2154。基部2152包括基本平面的骨接触或向骨表面2156以及外表面2158。把手2160从外表面2158向外延伸，以便于器械2150的定位。骨接触表面2156构成为可接触患者骨骼2164的切除表面2162，如图72所示。切割模块2154通过固定装置2168 (例如，螺栓、指旋螺钉或能够将模块2154可拆卸地结合到基部2152的其他固定装置)被固定到基部2152的端部2166。切割模块2154包括捕获式切割导向器2172，但是在一些实施例中还可包括非捕获式切割导向器2174。在这种实施例中，非捕获式切割导向器2174可限定切割模块2154的端侧。切割导向器2174可被限定在切割模块2154中，使得可切除任意量的骨骼。例如，在一个示例性实施例中，切割导向器2174被限定在切割模块2154中，使得在骨骼2164的每次切除过程中，去除两毫米的骨骼。在其它实施例中，切割模块2154可构成为可去除不同量的骨骼。另外，因为切割模块2154可从基部2152移除，所以具有构成为可便于去除各种量的骨骼的切割导向器的切割模块可选择性地结合到基部2152。这样，选择的构成为可在切除过程中去除各种量的骨骼的切割模块可与单个基部2152 —起使用。 现在参照图73至图76，在另一实施例中，患者通用的再切器械或模块2200包括平面骨接触或向骨表面2202、下侧外表面2204和上侧外表面2206。骨接触表面2202构成为可接触患者骨骼2212的切除表面2216，如图75和76所示。示例性地，再切模块2200构成为可用于患者的股骨，但是在其它实施例中，再切模块2200可构成为可用于患者的胫骨或其他骨骼。示例性再切器械2200具有大致“L”形，但是在其它实施例中可具有其他形状，以构成为可结合到经切除的骨骼的端部。再切器械2200包括限定在上侧外表面2206中的捕获式切割导向器2208，但是在其它实施例中还可包括非捕获式切割导向器2209。在这种实施例中，非捕获式切割导向器2209可限定再切模块2200的端侧。切割导向器2208可被限定在再切模块2200中，以使得可切除任意量的骨骼。例如，在一个示例性实施例中，切割导向器2208被限定在再切模块2200中，以使得在骨骼2164的每次切除过程中去除两毫米的骨骼。在其它实施例中，再切模块2200可构成为可去除其他量的骨骼。如图74所示，再切器械2200还包括多个导向销孔2210。导向销孔2210被限定在器械2200的下侧外表面2204中，使得器械2200可在中间位置或成角度位置结合到患者的骨骼2212。S卩，如图75和76所示，再切模块2200构成为可利用导向销2220结合到患者的骨骼2212，导向销2220利用定制的患者专用整形外科手术器械(例如，上面关于图70和71描述的骨切割模块2102、2104之一)固定到患者的骨骼2212上。在利用针对患者定制的整形外科手术器械对骨骼进行初始切割之后，可利用导向销2220将再切器械2200结合到骨骼2212上。如上所述，再切模块2200可按照中间取向结合到骨骼2212以便于直线切割，或者可按照成角度的取向结合到骨骼2212以便于成角度的切割。例如，如果需要成角度的切割，则再切器械2200可结合到骨骼2212，使得导向销2220被接纳在相对于彼此偏移的导向销孔2222、2224(见图74)中。这样，切割导向器2208相对于患者的骨骼2212按照成角度的位置取向。在一些实施例中，如图76所示，切割导向器2208可以成一角度地限定在再切器械中，以为骨切割提供附加的角度。在使用中，可为整形外科医生提供多种再切模块2200，每种切割模块构成为可去除不同量的骨骼和/或按照各种角度切割骨骼。例如，如上面关于算法10的操作步骤30、32描述的，可将再切模块2200与定制的患者专用整形外科手术器械一起装运给整形外科医生。、
现在参照图77至图80，在一个实施例中，可与各种定制的患者专用整形外科手术器械一起使用的整形外科手术工具具体表现为骨锯工具2300。骨锯工具2300包括骨锯2302和骨锯条2304。骨锯2300包括壳体2306，壳体2306具有骨锯夹头2308，骨锯夹头2308构成为可接纳位于壳体2306的一端的骨锯条2304。把手2316从壳体2306向下延伸。用户可通过将骨锯条2304插入到夹头2308中并且操作夹头2308以将骨锯条2304固定到骨锯2302，来将骨锯条2304结合到骨锯2302。在使用中，示例性的骨锯条夹头2308使锯条2304按照切割运动来移动。例如，在一些实施例中，骨锯条夹头2308使骨锯条2304沿着切割弧2309摆动。但是，在其它实施例中，根据具体应用和使用的骨锯的类型，骨锯条2304可在任意方向上沿着任意切割路径摆动或者说移动。骨锯2302还包括结合到轮毂2306的底部的导向器2310。导向器2310构成为可具有一个或多个孔的主体，所述一个或多个孔用于接纳被结合到患者骨骼2314上的一个或多个导向销2312。在本文所述的示例性实施例中，导向器2310具体表现为其中限定有用于接纳导向销2312的狭槽的细长主体。导向销2312可利用定制的患者专用整形外科手术器械(例如，上面关于图67至图69示出和描述的钻孔导向器械2050)结合到骨骼2314。 这样，导向销2312由于定制的患者专用整形外科手术器械而按照预定的位置结合到骨骼2314，使得利用骨锯2302进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。如上所述，导向器2310构成为可接纳导向销2312。导向器2310是细长的，并且相对于导向销2312正交取向，使得销2312可被接纳于导向器2310中。在使用中，骨锯2302可相对于患者骨骼2314沿着内侧-外侧方向移动，直到导向销2312中的一个接触到导向器2312的内侧壁为止。在其它实施例中，导向器2310可通过利用其他装置固定到骨锯2302。例如，如图78所示，在一些实施例中，骨锯2302的壳体2306可包括轴2320。在这种实施例中，导向器2310可通过夹具2322固定到轴2320。在一些实施例中，导向器2310可以可拆卸地结合到轴2320例如，夹具2322可包括例如螺栓2324的固定装置，所述固定装置可被移除以将导向器2310从骨锯2302释放或移除。如图78和图79所示，在使用中，导向销2312被接纳于导向器2310中。在一些实施例中，导向器2310可构成为可相对于骨锯2302旋转或转动。即，导向器2310可通过旋转柱2326结合到夹具2322。这样，在使用过程中，骨锯2302可沿着内侧-外侧方向移动并相对于导向销2310旋转。在一些实施例中，导向销2312从骨骼2312延伸的距离2333可变化。例如，在一些实施例中，导向销2312可从骨骼2314延伸较短的距离。在这种实施例中，骨锯2302的导向器2310可构成为可相对于骨锯2302向内和向外移动，以适应各种长度的导向销2312。例如，如图80所示，导向器2310可结合到基部336，基部336通过杆2330结合到夹具2322。杆2330延伸通过位于导向器2310的基部和夹具2324之间的弹簧2332。弹簧2332使杆2330相对于夹具2324沿着伸长位置偏置。但是，如果导向销2312从骨骼2314延伸较短的距离2333，则在使用过程中，导向销2310可被压迫抵住骨骼2314的一侧，引起弹簧2332的压缩。响应于弹簧的压缩，导向器2310相对于骨锯2302向内缩回。在一些实施例中，导向器2310可通过旋转柱2326结合到基部2336。在这种实施例中，导向器2310构成为可相对于骨锯2302旋转或转动。现在参照图81，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块3100。切割模块3100构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块3100包括具有骨接触或向骨表面3104以及外表面3106的主体3102。骨接触表面3104包括负外形3108，所述负外形3108构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3104的负外形3108允许切割模块3100按照独特的预定位置和取向定位在*患者的骨骼上。切割模块3100还包括多个销引导器3110。在使用中，销引导器3110被用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块3100可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3100还包括第一切割导向器3112、第二切割导向器3114和第三切割导向器3116。切割导向器3112、3114、3116的每个彼此隔开预定距离。例如，在一个具体实施例中，切割导向器3112、3114、3116的每个隔开约两毫米的距离，但是在其它实施例中可彼此隔开不同的距离。在一些实施例中，第二切割导向器3114被实现为中间或零偏移切割导向器。S卩，因为切割导向器3114的位置由于切割模块3100的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块3100进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。这样，切割导向器3112与切割导向器3114隔开，并且相对于切割导向器3114，切割导向器3112可用于去除更多量的患者骨骼(例如，多两毫米)。相似地，切割导向器3116与切割导向器3114隔开,并且相对于切割导向器3114,切割导向器3114可用于去除更少量的患者骨骼(例如，少两毫米)。在使用中，如图82所示，切割模块100构成为可结合到患者的骨骼3120，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块3100的骨接触表面3104包括负外形3108，所以模块3100可按照预计划的独特位置结合到骨骼3120。切割模块3100可通过利用被接纳于销导向器3110和骨骼3120中的多个导向销(未示出)固定到骨骼3120。在一些实施例中，切割模块100可包括机械对准线或指示器3122和/或解剖对准线或指示器3124。在切割模块3100固定到患者的骨骼3120上之后，整形外科医生可进行骨切除。如上所述，外科医生可利用切割导向器3114来切除预计划的量的骨骼。即，利用切割导向器3114进行的骨切割对应于在制造切割模块3100的过程中确定的切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。但是，整形外科医生可根据患者的骨解剖结构和/或软组织复杂度的分析进行术中决策，以相对于所述预计划的量(即，如果外科医生使用切割导向器3114去除的量)去除更多或更少的患者骨骼。例如，整形外科医生可利用切割导向器3112来去除更多的患者骨骼或利用切割导向器3116来去除更少的患者骨骼。这样，应当理解，切割模块3100为整形外科医生提供一定程度的术中调节性。现在参照图83，在一些实施例中，切割模块3100可包括覆盖切割导向器114的脱离突出部3122和覆盖切割导向器3116的脱离突出部3124。在一些实施例中，脱离突出部3122、3124可由透明材料形成。当使用每个切割导向器3114、3116时，整形外科医生可通过*透过透明的脱离突出部3122、3124查看来估计将去除的骨骼量。在使用中，如果外科医生决定使用切割导向器3114、3116之一，则外科医生可移除对应的脱离突出部3122、3124，并利用对应的切割导向器3114、3116来切除患者的骨骼3120。
现在参照图84至图86，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块3150。切割模块3150构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块3150包括具有骨接触或向骨表面3154以及外表面3156的主体3152。骨接触表面3154包括负外形3158，所述负外形3158构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3154的负外形3158允许切割模块3150按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。在一些实施例中，切割模块3150还可包括前侧切除线或指示器3180和/或后侧切除线3182。切割模块3150还包括多个销导向器3160。在使用中，销导向器3160用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块3150可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3150还包括限定在主体3152的外表面3156中的孔3162。孔3162构成为可接纳多个切割导向器插件3164、3166、3168中的一个。示例性的孔3162为矩形形状，但是在其它实施例中，孔3162可具有其他形状以构成为可接纳插件3164、3166、3168。切割
导向器插件3164、3166、3168被相似地构造，以被孔3162接纳。这样，示例性的插件3164、3166,3168具体表现为矩形块，但是在其它实施例中可具有其他构型。插件3164、3166、3168的每个分别包括穿过其限定的切割导向器3174、3176、3178。切割导向器3174、3176、3178相对于彼此被限定在插件3164、3166、3168的每个中的不同位置。例如，如图84所示，切割导向器插件3164的切割导向器3174相对于插件3164处于中间、中心或非偏移位置。但是，切割导向器插件3166的切割导向器3176相对于切割导向器插件3166的中心偏移。另外，切割导向器插件3168的切割导向器3178相对于切割导向器插件3168的中心偏移比插件3166的切割导向器3176更多的量。切割导向器3176、3178可偏移任意量。在一个具体实施例中，切割导向器3176相对于切割导向器插件3166的中心偏移约两毫米，而切割导向器3178相对于切割导向器插件3168的中心偏移约四毫米。另外，在其它实施例中，可使用具有多种偏移的切割导向器的任意数量的切割导向器插件。在使用中，切割模块3150构成为可结合到患者的骨骼3170，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块3150的骨接触表面3154包括负外形3158，所以模块3150可按照预计划的独特位置结合到骨骼3170。切割模块3150可通过利用被接纳于销导向器3160和骨骼3170中的多个导向销(未示出)固定到骨骼3170上。切割导向器插件3164、3166、3168中的任何一个可插入到切割模块3150的孔3162中。例如，具有非偏移的切割导向器3174的切割导向器插件3164可插入到孔3162中，以切除预计划的量的骨骼。即，利用切割导向器3164进行的骨切割对应于在制造切割模块3150的过程中确定的切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。但是，整形外科医生可基于对患者的骨解剖结构和/或软组织复杂度的分析来进行术中决策，以相对于所述预计划的量(即，如果外科医生使用切割导向器插件3164去除的量)去除更多或更少的患者骨骼。例如，整形外科医生可利用切割导向器插件3166来去除更多(或更少)的患者骨骼，或者利用切割导向器插件3168去除更加多(或更加少)的患者骨骼。具有偏移的切割导向器3176、3178的每个切割导向器插件3166、3168可按照两种构型之一插入到孔3162中，使得切割导向器插件3166、3168构成为可相对于非偏移的切割导向器插件3164去除更多或更少的患者骨骼3170。例如，如图85所示，切割导向器插件3168可按照第一取向插入到孔3162中，使得利用切割模块3150进行的任何骨切除将相对于非偏移的切割导向器插件3164去除更多的骨骼(例如，多去除约四毫米)。或者，如图86所示，在一些实施例中，切割导向器插件3168可从孔3162中移除并按照第二取向再次插入，使得利用切割模块进行的任何骨切除将相对于非偏移的切割导向器插件3164去除更少的骨骼(例如，少去除约四毫米)。这样，应当理解，切割模块3150为整形外科医生提供一定程度的术中调节性。在一些实施例中，可为整形外科医生提供切割模块3150以及对各种切割导向器插件的选择，以提供宽的调节范围。
现在参照图87，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块3200。切割模块3200构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块3200包括具有骨接触或向骨表面3204以及外表面3206的主体3202。骨接触表面3204包括负外形(未示出)，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3204的负外形允许切割模块3200按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块3200还包括多个销导向器3210。在使用中，销导向器3210用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块3200可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3200还包括限定在主体3202的外表面3206中的孔3212。可调节切割导向器3214被设置于孔3212中。可调节切割导向器3214通过机械联动装置3218被可操作地结合到指轮、拨号盘(dial)或其他定位装置3216。在一些实施例中，切割模块3200可包括标记3220，所述标记3220朝着孔3212的一侧布置并构成为可提供可调节切割导向器3214的位置的视觉指示。在使用中，切割模块3200构成为可结合到患者的骨骼3230，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块3200的骨接触表面3204包括负外形，所以模块3200可按照预计划的独特位置结合到骨骼3230上。切割模块3200可通过利用被接纳于销导向器3210和骨骼3230中的多个导向销(未示出)固定到骨骼3230。在切割模块3200固定到患者的骨骼3230上之后，整形外科医生可切除骨骼3230。切除量可由外科医生在术中通过指轮3216调节。也就是说，整形外科医生可通过操作指轮3216来调节可调节切割导向器3214在孔3212中的位置(如方向箭头3222所指示的)。例如，外科医生可调节切割导向器3214以去除更多或更少的患者骨骼3230。外科医生可基于标记3220监控切割导向器3214的位置。现在参照图88，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块3250。切割模块3250构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块3250包括具有骨接触或向骨表面3254和外表面3256的主体3252。骨接触表面3254包括负外形3258，所述负外形3258构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3254的负外形3258允许切割模块3250按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块3250还包括多个销导向器3260。在使用中，销导向器3260用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块3250可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3250还包括切割导向器3262。示例性地，切割导向器3262是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。切割模块3250还包括被限定在主体3252的端壁中的一对螺纹孔3264。一对螺纹螺栓3266被接纳在孔3264中。螺纹螺栓3266均包括把手3268，所述把手可用于调节对应的螺栓3266相对于切割模块3250的主体3252的位置。也就是说，每个螺栓3266可独立地旋入模块3250中或从模块3250中旋出。螺纹孔3264延伸通过模块，使得当螺栓3266旋入主体3252中足够长时，与把手268相对的螺栓3266的端部可接触到患者的骨骼3270。在使用中，切割模块3250构成为可结合到患者的骨骼3270，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块3250的骨接触表面3254包括负外形3258，所以模块3250可按照预计划的独特位置结合到骨骼3270。切割模块3250可通过利用被接纳于销导向器3260和骨骼3270中的多个导向销(未示出)固定到骨骼3270上。在切割模块3250固定到患者的骨骼3270上之后，整形外科医生可基于对患者的骨解剖结构和/或软组织复杂度的分析进行 术中决策，以调节切割模块3250相对于骨骼3270的位置。为此，外科医生可操作一个或两个螺纹螺栓3266，以使模块靠近于或远离于骨骼3270的端部移动和/或改变模块3250相对于骨骼3270的角度。也就是说，整形外科医生可分别将两个螺栓3266旋入或旋出，以使模块3250靠近于或远离于骨骼3270移动。另外或者作为另一种选择，整形外科医生可仅将一个螺栓3266旋入或旋出，以改变切割模块3250相对于患者骨骼3270的外翻/内翻角度。这样，应当理解，切割模块3250为整形外科医生提供一定程度的术中调节性。还应当理解，在一些实施例中，除了螺栓3266之外，还可使用调节的其他方法，以为外科医生提供更多的术中调节性。现在参照图89，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块3300。切割模块3300构成为可结合到患者的股骨3314，以在患者的胫骨3316上进行切除。切割模块3300包括具有骨接触或向骨表面3304和外表面3306的主体3302。骨接触表面3304包括负外形3308，所述负外形3308构成为可接纳患者股骨3314的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3304的负外形3308允许切割模块3300按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨3314上。切割模块3300还包括多个销导向器3310。在使用中，销导向器3310被用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块3300可通过导向销结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3300包括向下延伸到胫骨3316上方的延伸的远端壁3320。在延伸的远端壁3320中限定胫骨切割导向器3312。示例性地，胫骨切割导向器3312是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。在使用中，切割模块3300构成为可结合到患者的股骨3314上，以在患者的膝部屈曲的同时对患者的胫骨3316进行切割。同样，因为切割模块3300的骨接触表面3304包括负外形3308，所以模块3300可按照预计划的独特位置结合到股骨3314。切割模块3300可通过使用被接纳于销导向器310和股骨314中的多个导向销(未示出)固定到股骨3314。因为切割模块3300被固定到股骨3314，所以可提高在进行胫骨切割时的模块3300的稳定性。现在参照图90至图92，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械3400包括一对桨3402、3404。桨3402、3404基本相同并且包括细长轴3406和骨板3408。细长轴3406可操作地结合到轮毂3410。把手3412也固定到轮毂3410以便于定位整形外科手术器械3400。在一些实施例中，轮毂3410包括机械联动装置，所述机械联动装置用于根据需要独立地或联合地使每个桨3402、3404朝着彼此或远离于彼此移动。例如，轮毂3410可包括用于调节桨3402、3404的位置的拇指拨号盘。在另一个实施例中，轮毂3410包括设置于桨3202、3204之间的偏置构件，例如弹簧。在这种实施例中，偏置构件使桨3202、3204彼此远离地偏置。骨板408的每个包 括两个弯曲的臂3414、3416，所述壁3414、3416朝着彼此向内包裹以形成基本“U”形。每个臂3414、3416包括髁凹陷部3420，所述髁凹陷部3420构成为可接纳患者的股骨或胫骨的髁的一部分。另外，整形外科手术器械的每个桨3402、3404包括通过托架3424固定到对应的骨板408上的切割导向器3422。切割导向器3422通过枢转铰链3426可枢转地结合到托架3424。每个切割导向器3422相对于对应的骨板3408可独立地或联合地调节。即，每个切割导向器3422可相对于对应的托架3424枢转到多个位置中的一个位置。在一些实施例中，如图91所示，调节工具3430可用于同时定位每个切割导向器3422。调节工具3430包括细长把手3434和从把手3434向外延伸的两个导向条3432。导向条3432被设置尺寸并相对于彼此定位，使得每个导向条3432被接纳在对应的切割导向器3422的导向狭槽中。在调节工具3430被如此定位之后，工具3430可用于通过使工具3430向上或向下移动来同时调节两个切割导向器3422。在一些实施例中，整形外科手术器械3400可以是患者通用的。但是，在其它实施例中，整形外科手术器械3400可针对具体患者进行定制。在这种实施例中，整形外科手术器械3400可基于髁凹陷部3416在骨板3408上的定位以及切割导向器3422的定位(例如，通过托架3424的高度)来针对具体患者进行定制。在使用中，如图92所示，整形外科手术器械3400构成为可插入到患者的股骨3440和胫骨3442之间。患者的股骨3440和胫骨3442的髁被接纳在对应的骨板3408的髁凹陷部3416中。在器械3400被插入到骨骼3440、3442之间之后，桨3402、3404可被调节。例如，桨3402、3404可根据患者关节以及周围软组织的需要朝着彼此或远离于彼此移动。在桨3402、3404被定位在所需位置之后，可对切割导向器3422的每个进行定位。为此，整形外科医生可独立地定位每个切割导向器3422。或者，整形外科医生可利用调节工具3430来同时定位每个切割导向器3422。应当理解，近端切割导向器3422可被整形外科医生用来进行股骨切除，远端切割导向器3422可被外科医生用来进行胫骨切除。这样，整形外科手术工具3400为外科医生提供一定程度的调节性。现在参照图93，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械3500包括股骨切割模块3502和胫骨平台3504。股骨切割模块3502包括骨接触或向骨表面3506和外表面3508。骨接触表面3506包括负外形3510，所述负外形3510构成为可接纳患者股骨3530的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3506的负外形3510允许切割模块3502按照独特的预定位置和取向定位在患者的股骨3530上。股骨切割模块3502还包括多个销导向器3512。在使用中，销导向器3512被用作钻孔导向器，用于在患者的股骨3530中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到股骨3530上。然后，切割模块3502可通过导向销结合并固定到患者的股骨3530上。切割模块3502还包括切割导向器3514。示例性地，切割导向器3514是由模块3502的上壁表面限定的非捕获式或开放式切割导向器。但是，在其它实施例中，切割导向器3514可实现为封闭式切割导向器。胫骨平台3504包括骨接触或向骨表面3516以及上表面3518。在一些实施例中，与切割模块3502的骨接触表面3506相似，骨接触表面3516包括负外形(未示出)，所述负外形构成为可接纳患者胫骨3532的具有对应外形的部分。在这种实施例中，如上所述，骨接触表面3516的负外形允许胫骨平台3504按照独特的预定位置和取向定位在患者的胫骨3532上。但是，在其它实施例中，骨接触表面3516可以基本上是平面，并且构成为可定位在经切除的具有平坦的顶部表面的胫骨3532上。胫骨平台3504通过杆3520连接到股骨切割模块3502。如图93所示，杆3520从平台3504和切割模块3502延伸出，以为整形外科医生在患者的膝关节周围提供额外空间。现在参照图94和95，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体 表现为5合I切割模块3550。切割模块3550构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块3550包括大致L形的主体3552，所述主体3552具有前侧板3590和远侧板3592。板3590、3590 二者具有骨接触或向骨表面3554和外表面3556。骨接触表面3554包括多个平坦底部或平坦表面3558以及负外形3560，负外形3560构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面3554的负外形3560允许切割模块3550按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。就前侧板3590而言，平坦表面3558之一沿着远离前侧板3590的最近侧边缘3594的方向向远侧延伸，并过渡到前侧负外形3560，所述前侧负外形3560从平坦表面3558向远侧延伸。前侧负外形3560又过渡到另一平坦表面3558，所述平坦表面3558从前侧负外形3560向远端朝着远端3592延伸。就远侧板3592而言，平坦表面3558之一沿着远离前侧板3590的方向向后侧延伸并过渡到远端负外形3560，所述远端负外形3560从平坦表面3558向后侧延伸。远端负外形3560又过渡到另一平坦表面3558，所述平坦表面3558从远端负外形3560向后侧朝着远侧板3592的最后侧边缘3596延伸。切割模块3550还包括多个销导向器3562。在使用中，销导向器3562被用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销3564固定到骨骼上。然后，切割模块3550可通过导向销3564结合并固定到患者的骨骼上。切割模块3550还包括五个捕获式切割导向器3566、3568、3570、3572、3574。示例性切割导向器3566是远端切割导向器,切割导向器3568是前侧切割导向器,切割导向器3574是后侧切割导向器。切割导向器3570、3572是成角度的切割导向器。应当理解，切割导向器3566、3568、3570、3572、3574允许整形外科医生用同一切割模块3550进行多达五种的不同骨切割。在使用中，切割模块3550构成为可结合到患者的骨骼3550，例如股骨或胫骨。同样，因为切割模块3550的骨接触表面3554包括负外形3560，所以模块3550可按照预计划的独特位置结合到骨骼3580。切割模块3550可通过利用被接纳在销导向器3562和骨骼3580中的多个导向销3564固定到骨骼3580。如图94所示，在切割模块3550固定到患者的骨骼3580上之后，整形外科医生可利用模块3550，使用切割导向器3566、3568、3570、3572、3574中的一个或多个来对骨骼3580进行多种切除中的任一种。另外，切割模块3550可用于对患者骨骼进行多种再切。例如，如图95所示，在初始切除手术之后，整形外科医生可确定必须从患者的骨骼3580上去除额外的骨骼。这样的话，外科医生可将切割模块3550再次固定到患者的经切除的骨骼3580上。在这种构型下，骨接触表面3554的平坦底部表面3558接触或面对患者骨骼的经切除的平坦的表面。这样，即使模块3550包括限定在骨接触表面3554中的负外形3560，平坦的底部表面3558仍允许切割模块3550在经切除的骨骼3580上保持稳定。应当理解，如上所述，切割模块3550可用于进行任意次数的切除切割。这样，切割模块3550为整形外科医生提供一定程度的术中调节性。在其它实施例中，可利用其他方法实现定制的患者专用整形外科手术器械的定位和切割面的调节性。例如，在一些实施例中，在上面关于图I描述的算法10的操作步骤24至30中设计和制造一个以上的定制的患者专用整形外科手术器械。即，并非单个患者专用的整形外科手术器械，而是可以设计、制造两个或更多个患者专用的器械并将其装运给整 形外科医生。每个器械可构成为可生成不同的切割面。例如，可使用一个器械来进行比标准器械多两毫米或少两毫米的切除。按照这种方式，整形外科医生可在术前或在术中基于对患者关节和/或软组织复杂度的术中分析来决定使用哪个具体器械。另外，在一些整形外科手术过程中，外科医生可去除后交叉韧带(PCL)。在这种实施例中，患者关节的屈曲间隙可增大。这样，可制造定制的患者专用整形外科器械以针对增大的屈曲间隙进行调节。例如，可制造构成为可去除额外量的骨骼的切割模块。另外，在一些实施例中，每个整形外科植入物的股骨凸耳被定位于所有不同尺寸的植入物上的相同位置。这样，可对整形外科植入物进行尺寸的缩小或调节，而不需要额外的钻孔、导向销附件等。现在参照图96，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块4100。切割模块4100构成为可结合到患者的骨骼，例如股骨或胫骨。切割模块4100包括具有骨接触或向骨表面4104和外表面4106的主体4102。骨接触表面4104包括负外形4108，所述负外形4108构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4104的负外形4108允许切割模块4100按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。切割模块4100还包括多个销导向器4110。在使用中，销导向器4110被用作钻孔导向器，用于在患者的骨骼中建立导向销孔以将多个导向销(未示出)固定到骨骼上。然后，切割模块4100可通过导向销结合到患者的骨骼上。切割模块4100还包括切割导向器4112。不例性地,切割导向器4112具体表现为捕获式切割导向器,但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器4112的位置由于切割模块4100的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块4100进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。现在参照图97，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4150包括切割模块4152和腿部夹具4154。切割模块4152被示例性地构造为结合到患者的胫骨，但是在其它实施例中可构成为可结合到患者的另一骨骼，例如股骨。切割模块4152针对具体患者进行定制，并且与上面关于图96描述的切割模块4100相似，切割模块4152包括具有负外形(未示出)的骨接触或向骨表面4153，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4153的负外形允许切割模块4150按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。示例性切割模块4152包括非捕获式切割导向器4158。即，切割模块4152的顶部表面4156被用作切割导向器并且被对准，以使得利用切割模块4152建立的切割面对应于上面关于图I描述的算法10的操作步骤24中确定的切割面。另外，示例性的切割模块4152被定位，以使得模块4152在患者骨骼的内侧周 围延伸的距离大于模块4152在患者骨骼的外侧周围延伸的距离。但是，在其它实施例中，模块4152可按照不同的方式对准。切割模块4152可以或可以不固定到患者的骨骼。例如，在一个实施例中，与上面关于图96描述的切割模块4100相似，切割模块4152通过多个导向销固定到患者的骨骼上。切割模块4152通过延伸到患者腿部的切口部位4162之外的杆4160结合到腿部夹具4154。杆4160构成为可使得夹具4154可被固定到患者的腿部。夹具4154可由任何合适的材料制成，并且在一个具体实施例中，夹具4154是一次性的。例如，夹具4154可由塑性材料形成并通过利用固定装置(例如，钩环装置)固定到患者的腿部。另外，在一些实施例中，夹具4154是可调节的，以贴合多种不同的腿部尺寸。但是，在其它实施例中，夹具4154可以是患者专用的并且被设计为贴合具体患者的腿部。在使用中，定制的患者专用整形外科手术器械4150的切割模块4152插入到切口部位4162中，并且在一些实施例中通过多个导向销固定到患者的骨骼。夹具4154通过使用固定装置(例如，钩环装置)固定到患者的腿部。应当理解，因为切割模块4152通过夹具4154固定到患者的腿部，所以可增加模块4152的稳定性。现在参照图98，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4200包括切割模块4202和支架4204。与上面关于图97描述的切割模块4150相似，切割模块4202被示例性地构造为结合到患者的胫骨4206，但是在其它实施例中可构成为可结合到患者的另一骨骼，例如股骨4208。切割模块4202针对具体患者进行定制，并且与上面关于图96描述的切割模块4100相似，切割模块4202包括具有负外形(未示出)的骨接触或向骨表面4210，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4210的负外形允许切割模块4202按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。与上述切割模块4100相似，示例性的切割模块4200包括非捕获式切割导向器4212。S卩，切割模块4202的顶部表面被用作切割导向器并且被对准，以使得利用切割模块4202建立的切割面对应于上面关于I描述的算法10的操作步骤24中确定的切割面。切割模块4202包括多个销导向器4214,所述多个销导向器4214有利于通过多个导向销将切割模块4202结合到胫骨4206上。器械4200的支架4204包括臂4216，所述臂4216从切割模块4202延伸到患者腿部的切口部位4222之外。支架4204还包括结合到臂4216的骨支承件4218。骨支承件4218包括两个向内延伸的凸缘4220。骨支承件4218构成为可接纳或者说被患者胫骨4206的顶点支承，以为切割模块4202提供一定的稳定性。这样，臂4216可从切割模块4202延伸任何合适的距离，以使得骨支承件4218被定位成与胫骨顶点接合。现在参照图99，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4250包括切割模块4252和支架4254。与上面关于图98描述的切割模块4200相似，切割模块4252被示例性地构造为结合到患者的胫骨，但是在其它实施例中可构成为可结合到患者的另一骨骼，例如股骨。切割模块4252针对具体患者定制，并且与上面关于图96描述的切割模块4100相似，切割模块4252包括具有负外形(未示出)的骨接触或向骨表面4256，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面的负外形允许切割模块4252按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。与上述切割模块100相似，示例性的切割模块4250包括非捕获式切割导向器4258。即，切割模块4250的顶部表面被用作切割导向器并且被对准，以使得利用切割模块4252建立的切割面对应于上面关于图I描述的算法10的操作步骤24中确定的切割面。切割模块4252还包括多个销导向器4260,所述多个销导向器4260有利于通过多个导向销将切割模块4202结合到胫骨。 器械4250的支架4254包括臂4262，所述臂4262从切割模块4252延伸到患者腿部的切口部位4268之外。支架4254还包括结合到臂4216的平坦凸缘4264。凸缘4264被定位成基本平行于患者的胫骨并且包括穿过其限定的多个孔4266。凸缘4264通过被接纳在孔4266中的多个经皮的(percutaneous)销或螺钉4270固定到患者的胚骨。应当理解，因为凸缘4264被固定到患者的骨骼上，所以可增加切割模块4252的稳定性。现在参照图100，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4300包括患者专用的切割模块4302和对准杆4304。切割模块4302构成为可结合到患者的骨骼，例如患者的胫骨或股骨。与上述切割模块4152、4202、4252相似，切割模块4302针对具体患者进行定制，并包括具有负外形(未示出)的骨接触或向骨表面4306，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4306的负外形允许切割模块4302按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。在一些实施例中，切割模块4302可包括捕获式切割导向器。另外或者作为另一种选择，切割模块4302可包括非捕获式切割导向器。切割模块4302可以或可以不构成为可固定到患者的骨骼上。例如，在一些实施例中，切割模块可包括多个销导向器，所述多个销导向器有利于通过多个导向销(未示出)将切割模块4302固定到患者的骨骼上。切割模块4302通过延伸到切口部位4308之外的水平条4310结合到对准杆4304。在示例性实施例中，水平条4310与对准杆4304成一整体。对准杆4304包括上杆4312和下杆4314，其中下杆4314的直径小于上杆4312的直径。在示例性实施例中，下杆4314是伸缩式套叠杆并且构成为可缩回上杆4312中和从上杆4312延伸出，使得对准杆4314的总长度是可调节的。在其它实施例中，上杆4312可以是伸缩式套叠杆并构成为可缩回下杆4314中和从下杆4314延伸出。在示例性实施例中，下杆4314相对于上杆4312的位置可通过利用固定装置4316而被固定。固定装置4316可具体表现为能够将下杆4314相对于上杆4312固定在固定位置的指旋螺钉或其他固定装置。对准杆4304还包括踝支架4318，所述踝支架4318构成为可固定到患者的踝部。踝支架从下杆4314沿着基本垂直的取向延伸，并包括后带或夹具4320。后带4320构成为可将患者的踝部固定到踝支架4318。在一些实施例中，后带4320可从踝支架4318上拆除，以允许患者的踝部被接纳于其中。在使用中，切割模块302可通过导向销结合到患者的骨骼。下杆4314可从上杆4312延伸或缩回到上杆4312中，以将对准杆4304的总长度调节到患者腿部的长度。在调节了对准杆之后，可将踝支架4318固定到患者的踝部。应当理解，在使用中，对准杆4304可以以患者踝部的中心为目标进行定位，以使切割模块4302相应地对准。现在参照图101，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4350包括患者专用的切割模块4352和对准装置4354。切割模块4352构成为可结合到患者的骨骼，例如患者的胫骨或股骨。与上述切割模块4152、4202、4252相似，切割模块4352针对具体患者进行定制，并且包括具有负外形(未示出)的骨接触或向骨表面4356，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4356的负外形允许切割模块4352按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼上。在一些实施例中，切割模块4352可包括捕获式切割导向器。另外或者作为另一种选择，切割模块4352可包括非捕获式切割导向器。切割模块4352可以或可以不构成为可固定到患者的骨骼上。例如，在一些实施例中，切割模块可包括多个销导向器，所述多个销导向器有利于通过多个导向销(未示出)将切割模块4352固定到患者的骨骼上。
如图101所示，器械4350包括结合到切割模块4352并延伸到切口部位4360之外的延伸杆4358。示例性地，延伸杆4358基本是直的。对准装置4354被固定到延伸杆4358的端部4366。对准装置4354包括通过绳索4364结合到端部4366的拉紧器4362 (例如，砝码)。在其它实施例中，整形外科医生可对绳索4364施加向下的力，而代替拉紧器4362。在使用中，切割模块4352可通过导向销结合到患者的骨骼。这样，绳索4364和拉紧器4362相对于患者腿部的位置可用于相应地对准切割模块4352。一旦这样对准,如果需要，可从切割模块4352移除绳索4364和拉紧器4362。现在参照图102和图103，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块4400。切割模块4400构成为可结合到患者的骨骼4410上。示例性地，切割模块4400是胫骨切割模块，但是在其它实施例中可构成为可用于其它骨骼，例如股骨。切割模块4400包括骨接触或向骨表面4402和外表面4404。骨接触表面4402包括负外形4406(见图103)，所述负外形4406构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4402的负外形4406允许切割模块4400按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼4410上。切割模块4400包括切割导向器4412。示例性地，切割导向器4412是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器4412的位置由于切割模块4400的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块4400的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。切割模块4400还包括多个销导向器4414。销导向器4414相对于模块400的外表面404成角度。销导向器4414的位置和角度针对具体患者进行定制，使得当切割模块结合到患者的骨骼4410时，多个导向销416可插入销导向器4414中。当这样定位时，每个导向销4416的一部分从骨接触表面4402延伸出来。导向销4416被定位成使得导向销接触骨骼4410的表面。例如，在一个具体实施例中，销导向器4414被构造成使得当销4416插入导向器4414中时，患者的骨骼4410楔入导向销4416之间。应当理解，利用导向销4416和患者骨骼之间的接触可增加切割模块4400的稳定性。在一些实施例中，切割模块4400还可包括有利于将切割模块4400结合到患者骨骼4410的其他销导向器(未示出)。即，如上所述，多个导向销可插入到额外的导向器中，以将切割模块4400固定到胫骨4410。另外，在一些实施例中，切割模块4400可包括从其向下延伸的对准杆4410。在使用中，整形外科医生可利用对准杆4410来参照切割模块4400相对于患者骨骼4410的取向。例如，对准杆4410可用于参照切割模块4400的前侧/后侧角度。现在参照图104，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块4450。切割模块4450构成为可结合到患者的骨骼4464。示例性地，切割模块4450是胫骨切割模块，但是在其它实施例中，切割模块4450可构成为可用于其它骨骼，例如股骨。切割模块4450包括骨接触或向骨表面4452和外表面454。骨接触表面4452包括负外形4456，所述负外形4456构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4452的负外形4456允许切割模块4450按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼4464上。 切割模块450包括切割导向器4452。示例性地，切割导向器4452是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器4452的位置由于切割模块4450的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块4450进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。在一些实施例中，切割模块4450还可包括多个销导向器(未示出)。如上所述，销导向器可用于方便通过利用多个对应的导向销(未示出)将切割模块4450结合到患者的骨骼464上。切割模块4450还包括从骨接触表面4456延伸出的柱4460。柱4460构成为可被接纳于形成在患者的骨骼4464中的孔4462中。可通过利用整形外科钻等在患者的胫骨或骨骼4464中限定孔4462。孔4462的位置可针对具体患者进行定制。另外，孔4462的位置可相对于正被切除的骨骼的具体类型而标准化。在形成孔4462之后，多个各种整形外科器械可使用孔4462作为通用导向器或导向点。例如，在使用中，示例性切割模块4450构成为可结合到患者的胫骨4464，使得柱4456被接纳在孔4462中。在一些实施例中，如上所述，切割模块4450还可通过多个导向销固定到骨骼4464。然后，可对患者的骨骼4464进行切除。应当理解，当柱4460被接纳在孔4462中时，可增加切割模块4450的稳定性。现在参照图105和图106，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块4500。胫骨切割模块4500构成为可结合到患者的胫骨4502。胫骨切割模块4500包括具有结节(tubercle)接纳夹具4506的主体4504。夹具4506包括从主体4504向下延伸的两个臂4508。切割模块4500还包括限定在主体4504的与夹具4506相对的端部处的凸缘4510。切割模块4500还包括捕获式切割导向器4512。切割导向器4512从主体4504的一侧延伸。示例性地，切割导向器4512是弯曲的，以使得导向器4512包裹在胫骨4502的一部分的周围。夹具4506患者专用的骨解剖结构进行定制，以使得切割导向器4512相对于胫骨4502的位置是预定的。应当理解，因为切割导向器4512的位置是预定的，所以利用患者专用的切割模块4500进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。在一些实施例中，切割模块4500还可包括多个销导向器(未示出)。如上所述，销导向器可用于方便通过利用多个对应的导向销(未示出)将切割模块4500结合到患者的骨骼4502。在使用中，如图106所示，通过将切割模块4500撞击到骨骼4502上来将切割模块4500固定到患者的胫骨4502上，以使得患者胫骨4502的胫骨结节4514被接纳在夹具4506中。为此，整形外科锤或其他撞击装置可用于将一定量的向下的力施加到模块4500的凸缘4510上。切割模块4500通过夹具4506固定到患者的骨骼4502上。现在参照图107和图108，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块4550。胫骨切割模块4550构成为可结合到患者的胫骨4502。胫骨切割模块4550包括具有骨接触或向骨表面4556和外表面4558的主体4554。骨接触表面4556包括负外形4560，所述负外形4560构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4556的负外形4560允许切割模块4550按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼4502上。切割模块4550包括切割导向器4562。示例性地，切割导向器4562是捕获式切割 导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器4562的位置由于切割模块4550的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块4550进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。在一些实施例中，切割模块4550还可包括多个销导向器(未示出)。如上所述，销导向器可用于方便通过使用多个对应的导向销(未示出)将切割模块4550结合到患者的骨骼4502。切割模块4550还包括从切割模块4550的主体4564的上侧4566延伸的一对突出部4564。突出部4564隔开以在它们之间限定开放区域4568。另外，当沿着内侧/外侧平面看时，突出部4564是弯曲的。在使用中，切割模块4550结合到患者的胫骨4502，使得当患者的膝部屈曲时，突出部4564被接纳于胫骨4502和患者股骨4570的后髁之间。在这种位置，突出部4564通过股骨4570和胫骨4502之间的关节力而被固定到位。应当理解，通过将突出部4564固定在股骨4570和胫骨4502之间，可提高切割模块4550的稳定性。另夕卜，在一些实施例中，切割模块4550可通过利用导向销固定到胫骨4502，以获得进一步的稳定性。现在参照图109和图110，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块4600。切割模块4600构成为可结合到患者的骨骼4602。例如，切割模块4600可构成为可结合到患者的胫骨、股骨或其他骨骼。切割模块4600包括向骨表面4604和外表面4606。示例性的切割模块4600包括非捕获式切割导向器4608，但是在其它实施例中可包括捕获式切割导向器。非捕获式切割导向器4608由切割模块4600的侧表面4610限定。在使用中，整形外科医生可利用表面4610作为骨锯等的切割刀片的导向器。切割模块4600还包括多个导向销4612。导向销4612从模块4600的向骨表面4604延伸。每个导向销4612从向骨表面4604延伸特定长度。每个导向销4612的长度基于患者的具体骨解剖结构来确定。即，导向销4612的长度被选择为使得切割模块4600是患者专用的。另外，导向销4612的长度允许切割模块4600相对于骨骼4602按照预定的位置和取向定位。在使用中，如图110所示，切割模块4600结合到患者的骨骼4602。同样，导向销4612被设计为其长度使得每个销4612的端部4614接触骨骼4602的表面。在一些实施例中，可在切割模块4600和患者的骨骼4602之间设置一定量的成形贴合的(form-fitting)硬化材料4616，以进一步稳定切割模块4600。材料4616可具体表现为构成为可在建立期之后硬化的任何类型的成形贴合材料，例如，牙科石膏。在一些实施例中，材料4616被设置于可成形的(formable)容器,例如袋子等中。现在参照图111和图112，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械4650包括切割模块4652和结合到模块4652的夹具4654。切割模块4652构成为可结合到患者的骨骼4656，例如胫骨或股骨。切割模块4652包括骨接触或向骨表面4658和外表面4660(见图112)。骨接触表面4658包括负外形4662，所述负外形4662构成为可接纳患者骨骼4656的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面4658的负外形4662允许切割模块4652按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼4656上。切割模块4652还包括切割导向器4664。示例性地，切割导向器4664是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器4664的位置由于切割模块4652的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模 块4652进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。夹具4654包括被接纳于螺杆4668上的基部4666。夹具4654的基部4666通过螺杆4668结合到切割模块4652。在与模块4652相对的端部处,把手4670被固定到螺杆4668。夹具4654还包括结合到基部4666 —对钩或臂4672。钩4672构成为可相对于基部4666枢转。在使用中，切割模块4652构成为可结合到患者的骨骼656。切割模块4652通过夹具4654固定到骨骼4656上。为此，如图112所示，钩4672被设置在骨骼4656的周围。然后，把手4670可被操作(即，沿着适当的方向扭转)以使得夹具4654的基部4666远离于切割模块4652移动。随着夹具4654的基部4666远离于模块4652移动，钩4672接触骨骼4656。这样，按照上述方式，可通过夹紧夹具4654将切割模块4652固定到骨骼4656。虽然被描述为被设置在骨骼4656的周围，但是夹具4654可构成为可设置在患者腿部的外部周围。即，在一些实施例中，夹具4654的钩4672可设置在患者腿部的皮肤周围。在这种实施例中，当夹具4654夹紧时，钩4672与患者的皮肤接合。在其它实施例中，钩4672可具有多种不同的构造中的任何一种。例如，如图113所示,每个钩4672可包括限定在钩4672的端部4676处的柱4674。每个柱4674包括穿过其限定的螺纹孔4675。螺纹销4678被接纳在每个螺纹孔4675中。每个螺纹销4678包括构成为可在使用过程中接触患者的骨骼4656或皮肤的尖端4679。螺纹销4678相对于钩4672的位置可通过将销4678旋入或旋出螺纹孔4675来调节。这样，根据实施例，钩4672可被设置在患者的骨骼4656或皮肤周围，并且销4678可旋入到一定位置以使得销4678与骨骼4656或皮肤接合，以将夹具4654固定到患者的腿部。参照图114，在另一实施例中，夹具4654的每个钩4672包括联接臂4680和枢转钩4682。联接臂4680结合到基部4666并且构成为可相对于基部4666枢转。钩4682通过铰链4683结合到对应的联接臂4680。钩4682构成为可相对于对应的联接臂4680枢转。在一些实施例中，枢转钩4682可包括固定到钩4682的顶端并延伸到钩4682的基部的偏置构件4684。在一些实施例中，偏置构件4684可由金属材料形成。当夹具4654结合到患者的骨骼4656或腿部时，偏置构件4684构成为可弯曲或者说变形，以减小夹具4654伤害患者的骨骼4656或皮肤组织的可能性参照图115，在一些实施例中，夹具4654可具体表现为环形夹具4690。环形夹具4690构成为可设置在患者的骨骼4656周围。环形夹具4690包括多个柱4692，穿过每个柱4692限定有螺纹孔4693。螺纹销4694被接纳在每个螺纹孔4693中，并且包括尖端4695。销4694的尖端4695构成为可当环形夹具4690结合到骨骼4656时接触患者的骨骼4656。螺纹销694相对于环形夹具4690的位置可通过将销4694旋入或旋出螺纹孔4693来调节。在使用中，环形夹具4690构成为可设置在患者的骨骼4656周围，并通过螺纹销4694固定到骨骼4656。为此，螺纹销4694可旋入对应的柱4692中，直到每个销以足够的力接触患者的骨骼4656为止，以将环形夹具4690固定到患者的骨骼4656上。在一个具体实施例中，环形夹具4690构成为可使得骨骼4656的质心位于环形夹具4690的中心处或其附近。即，定制的患者专用整形外科手术器械4650被设计为使得当环形夹具4690按照使骨骼4656的质心处于环形夹具4690的中心处或其附近的定位方式结合到骨骼4656时，切割模块4652构成为可定位在如上面关于图I描述的算法10的操作步骤24、26中确定的所需位置上。骨骼的质心可通过(例如)分析在算法10的操作步骤12中生成的医学图像来确定。现在参照图116，在一些实施例中，在上面关于图I描述的算法10的操作步骤12中生成医学图像的过程中，腿部支架4700可结合到患者的腿部4706。腿部支架4700包括内侧支承杆4702和外侧支承杆4704。在一些实施例中，杆4702、4704的形状可针对具体患者进行定制。即，杆4702、4704可成形为使得杆4702、4704限定负外形，所述负外形构成为可接纳患者腿部4706的对应外形。但是，在其它实施例中，支承杆4702、4704可以通用地成形，使得腿部支架4700可用于多个不同的患者。腿部支架4700包括踝夹具4708和股夹具4710。踝夹具4708构成为可固定在患者腿部4706的踝部区域周围，股夹具4710构成为可固定在患者腿部4706的大腿区域周围。在一些实施例中，夹具4708、4710是可调节的，以匹配不同患者的解剖结构。夹具4708、4710可由塑性或织物材料形成。在使用中，腿部支架4700可固定到患者的腿部4706，以在生成医学图像的过程中(例如，在进行计算机断层摄影术(CT)扫描的过程中)稳定患者的腿部。通过稳定患者的腿部，可使通过成像处理产生的医学图像更加准确。现在参照图117，在一些实施例中，在操作步骤12中生成医学图像之前，可将多个记号5050固定到患者的相关骨骼5100。记号5050可具体表现为在术前步骤中可固定到患者的骨骼5100的销、钉或其他装置。可通过与导向销相似地使用整形外科钻，通过使用合适的粘合剂(例如，骨粘固剂)，或者通过使用其他方式来将记号5050固定到骨骼5100。当这样固定时，每个记号5050的一部分从骨骼5100向外延伸。或者，在其它实施例中，记号5050可构成为可与骨骼5100的表面齐平或基本齐平。记号5050可由在医学图像中可见的任何材料(例如，金属材料)形成。记号5050被固定到骨骼5100的将结合定制的患者专用整形外科手术器械的一般区域。例如，在一个实施例中，记号5050标识出患者骨骼5100的特定标志性特征。另外，记号5050可按照任何构型固定到骨骼5100，并且可具体表现为任何数量的独立记号。在一些实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械的负外形将包括被设计用于接纳每个记号5050的凹陷部。在记号5050与骨骼5100的表面基本齐平的实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可包括任意数量的窗口等，以视觉上将器械与齐平的记号5050对准。这样，记号5050可使得更容易将患者专用的外科手术器械定位到患者的骨骼5100，尤其是在基本平坦的区域中。在操作步骤32中外科医生进行了整形外科手术之后，可将记号5050从患者的骨骼移除。或者，在一些实施例中，在生成医学图像之后移除标记5050。现在参照图118，在一些实施例中，整形外科医生可标记或者说标示定制的患者专用整形外科手术器械相对于骨骼5100的一般期望位置。例如，整形外科医生可在操作步骤12中所生成的医学图像中突显或者说限定所需区域的标记5102。整形外科医生可利用合适的软件应用程序，或者通过在随后发 送给供应商的医学图像的硬拷贝上手绘，来生成这种标示或突显。整形外科医生所选择的骨骼5100上的标记5102的具体形状、尺寸和位置可基于任何标准来确定。例如，在一些实施例中，标记5102的位置可基于整形外科医生的偏好、将使用的整形外科假体的类型和/或尺寸、将进行的具体整形外科手术和/或整形外科医生所选择的任何其他标准来确定。现在参照图119，在一个实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为股骨切割模块5150。股骨切割模块5150构成为可结合到患者的股骨5152。股骨切割模块5150包括骨接触或向骨表面5154和外表面5156。骨接触表面5154包括负外形(未示出)，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面5154的负外形允许股骨切割模块5150按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼5152上。股骨切割模块5150还包括多个销导向器5158。在使用中，销导向器5158被用作钻孔导向器，用于在股骨5152中建立导向销孔以将多个导向销5160固定到骨骼5152上。切割模块5150还包括切割导向器5162。示例性地，切割导向器5162是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。应当理解，因为切割导向器5162的位置由于股骨切割模块5150的构造而是预定的，所以利用患者专用的股骨切割模块5150进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。在使用中，股骨切割模块5150构成为可结合到患者的股骨5152。同样，因为股骨切割模块5150的骨接触表面5154包括负外形，所以模块5150可按照预计划的独特位置结合到股骨5152。具体地说，股骨切割模块5150被设计和构造为结合到患者的股骨5152，使得一个或多个导向销5160被接纳在股骨5152的对应窝中。例如，如图119所示，股骨切割模块5150构成为可使得导向销5160中的一个将通过股骨5152的窝5164插入到股骨5152中。通过将导向销5160插入到股骨5152的窝5164中，可提高股骨切割模块5150在股骨5152上的稳定性。例如，在一个具体实施例中，股骨切割模块5150被设计为使得导向销5160基本垂直于股骨5152的限定窝5164的表面。在一些实施例中，股骨切割模块5150可被设计为使得任意数量的导向销5160被接纳在股骨5152的对应的一个或多个窝中，以进一步提供模块5150的稳定性。可在上面关于图I描述的算法10的操作步骤26中，在生成模块5150的模型的过程中，如上所述设计股骨切割模块5150。为此，可使用合适的软件算法来确定患者的相关骨骼的窝的位置并设计切割模块5150，使得模块5150的导向销5160被接纳在一个或多个窝5164 中。现在参照图120，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为胫骨切割模块5200。胫骨切割模块5200构成为可结合到患者的胫骨5202。与股骨切割模块5150相似，胫骨切割模块5200包括骨接触或向骨表面5204和外表面5206。骨接触表面5204包括负外形(未示出)，所述负外形构成为可接纳患者骨骼的具有对应外形的部分。如上所述，骨接触表面5204的负外形允许胫骨切割模块5200按照独特的预定位置和取向定位在患者的骨骼5202上。胫骨切割模块5200还包括多个销导向器5208。在使用中，销导向器5208被用作钻孔导向器，用于在胫骨5202中建立导向销孔以将多个导向销5210固定到骨骼5202上。切割模块5200还包括切割导向器5212。示例性地，切割导向器5212是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式或开放式切割导向器。同样，应当理解，因为切割导向器5212的位置由于胫骨切割模块5200的构造而是预定的，所以利用患者专用的胫骨切 割模块5200进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤24)。在使用中，胫骨切割模块5200构成为可结合到患者的胫骨5202。同样，因为胫骨切割模块5200的骨接触表面5204包括负外形，所以模块5200可按照预计划的独特位置结合到胫骨5202。具体地说，与股骨切割模块5150相似，胫骨切割模块5200被设计为结合到患者的胫骨5202，以使得一个或多个导向销5210被接纳在胫骨5202的对应窝中。例如，如图5所示，胫骨切割模块5200构成为可使得导向销5210将通过胫骨5202的内髁和外髁5214插入到胫骨5202中。通过将导向销5210固定到胫骨5202的髁5214中，可提高胫骨切割模块5200在股骨5202上的稳定性。例如，在一个具体实施例中，胫骨切割模块5200被设计为使得导向销5210基本垂直于胫骨5202的限定髁5214的表面。在一些实施例中，胫骨切割模块5200可被设计为使得任意数量的导向销5200被接纳在胫骨5202的对应的一个或多个窝或髁中，以进一步提供模块5150的稳定性。同样，与股骨切割模块5150相似，在上面关于图I描述的算法10的操作步骤26中，在生成模块5200的模型的过程中，可如上述设计胫骨切割模块5200。为此，可使用合适的软件算法来确定患者的相关骨骼的窝的位置并设计切割模块，以使得模块的导向销被接纳在一个或多个窝中。现在参照图121至图123，在另一实施例中，定制的患者专用整形外科手术器械可具体表现为切割模块5250。示例性地，切割模块5250具体表现为股骨切割模块，但是在其它实施例中可实现为用于其它骨骼(例如，胫骨)的切割模块。切割模块5250包括具有向骨表面5254和外表面5256的主体5252。在模块5250的主体5252中限定多个导向销孔5258。导向销5260被接纳在每个导向销孔5258中并构成为可穿过对应的孔5258滑动，以使得导向销5260能够相对于主体5252独立地滑动和定位在多个位置中的任意一个。也就是说，如图122所示，每个导向销5260可被定位成使得导向销的一部分从向骨表面5254向下延伸和/或从外表面5256向上延伸。切割模块5250还包括切割导向器5264。示例性地，切割导向器5264是捕获式切割导向器，但是在其它实施例中可实现为非捕获式切割导向器。同样，应当理解，因为切割导向器5264的位置由于切割模块5250的构造而是预定的，所以利用患者专用的切割模块5250进行的任何骨切割对应于预定的骨切割面(见上面关于图I描述的算法10的操作步骤 24)。另外，切割模块5250包括固定装置5262，所述固定装置5262可操作以将每个导向销5260相对于切割模块5250单独地锁定在特定位置。也就是说，导向销5260可相对于切割模块5250被锁定在单独的位置，使得每个导向销5260从向骨表面5254向下延伸选择性的相等或不等的距离。这样，导向销5260可被定位成使得导向销5260的骨接触端形成选择性的外形。例如，如图122所示，导向销5260可通过固定装置5262被定位并随后被锁定到位，使得导向销5260的骨接触端5266形成与患者骨骼5268的一部分的外形对应的负外形。在这种位置下，每个导向销的一部分可从向骨表面5254和/或上表面5256延伸。固定装置5262可利用机械和/或磁器件来将导向销5260锁定在所需位置。在使用中，整形外科医生可选择性地对导向销5260进行定位，以形成与患者骨骼5268的一部分匹配的负外形，使得切割模块5250可按照独特的预定位置和取向被定位于患者骨骼5268上。为此，外科医生可使用如图123所示的编程装置5270。编程装置5270 包括壳体5272，所述壳体5272具有构成为可接纳切割模块5250的孔5274。孔5274由底壁5276和多个侧壁5278限定。底壁5276中限定有的多个孔5280，所述多个孔5280被定位成使得模块5250的每个导向销5260被接纳在编程装置5270的对应孔5280中。编程装置5270包括位于每个孔5280中的推杆5298或其他调节装置。推杆5298被构造并可操作以通过将导向销5260相对于模块5250推到所需位置来选择性地定位对应的导向销5260。编程装置5270还包括结合件5282，所述结合件5282构成为可当模块5250被设置于孔5274中时与模块5250的固定装置5262接合。结合件5282被构造用于操作固定装置5262以将导向销5260锁定到所需位置。在一个实施例中，编程装置5270包括处理器5284、存储装置5286、输入端口 5288以及一个或多个致动器或电机5290。处理器5284可具体表现为任一种类型的处理器，包括(例如)离散处理电路(例如，逻辑器件的集合)、通用集成电路和/或专用集成电路(即，ASIC)。存储装置5286可具体表现为任何一种类型的存储装置并可包括一个或多个存储器类型，例如，随机存取存储器(即，RAM)和/或只读存储器(即，ROM)。输入端口 5288可具体表现为任一种类型的输入端口，所述输入端口构成为可接纳便携式媒体装置(未示出)，例如，致密盘、数字视频盘、通用串行总线(USB)装置或其他便携式媒体装置。这样，输入端口 5288可具体表现为能够与便携式媒体装置通信并在便携式媒体装置上存储数据的任一种类型的串行端口、并行端口、闪速驱动端口或其他数据端口。处理器5284通过多个通信连接器5292可通信地连接到存储装置5286，并且通过多个通信连接器5294连接到输入端口 5288。通信连接器5292、5294可具体表现为能够方便处理器5284与存储装置5286和输入端口 5288之间的通信的任一种类型的通信连接器。例如，通信连接器5292、5294可具体表现为任何数量的电缆、电线、光缆、无线信号等。致动器5290可具体表现为任一种类型的原动机(prime mover)以及相关的控制和电源电路，其能够独立地控制推杆以单独地定位切割模块5250的导向销5260。此外，一个或多个致动器5290构成为可控制结合器5282，以操作模块5250的固定装置5262将导向销5260锁定到它们各自的位置。致动器5290通过多个通信连接器5296可通信地结合到处理器5284。与通信连接器5292、5294相似，通信连接器5296可具体表现为能够方便处理器5284与致动器5290之间的通信的任一种类型的通信连接器。例如，通信连接器5296可具体表现为任意数量的电缆、电线、光缆、无线信号等等。在使用中，编程装置5270的处理器5284构成为可控制致动器5290以操作位于壳体5272的孔5280中的推杆。推杆单独地将切割模块5250的导向销5260相对于模块5250定位到预定位置。在这种预定位置下，如图122所示，导向销5260的端部5266形成负外形，所述负外形构成为可接纳患者骨骼5268的预定部分。在导向销5260被定位在所需位置之后，处理器5284可构成为可控制一个或多个致动器5290操作结合器5282。作为响应，结合器5282构成为可与模块5250的固定装置5262接合，以将导向销5260锁定在预定位置。处理器5284可构成为可基于存储在存储装置5286中的软件算法来执行上述动作。可通过输入端口 5288接收所述软件算法。例如，由处理器5284执行的用于将切割模块5250的导向销5260定位于所需预定位置的软件算法可被储存在致密盘或USB装置上，所述致密盘或USB装置连接到输入端口 5288上以将所述软件算法下载到编程装置5270。 在一些实施例中，软件算法可由供应商供应。例如，再参照图1，在算法10的操作步骤26中生成的定制的患者专用整形外科手术器械的模型可具体表现为可由编程装置5270使用的软件算法。供应商可将软件算法装运或以其它方式传送给整形外科医生，以便于将其下载到编程装置5270。作为响应，编程装置5270构造切割模块5250的导向销5260以在患者的骨骼5268上使用。这样，为了在具体患者身上使用，切割模块5250可被再构造为患者专用的切割模块。现在参照图124，在一些实施例中，铣削机300位于医疗保健机构5302中，以方便制造定制的患者专用整形外科手术器械。医疗保健机构5302可具体表现为在其中进行整形外科手术的医疗保健机构(例如，医院等)。作为另外一种选择或除此之外，医疗保健机构5302可以具体表现为整形外科医生或其他医护人员的诊所。铣削机5300包括处理器5304、输入端口 5306和铣头5310。处理器5304可具体表现为任一种类型的处理器，包括(例如)离散处理电路(例如，逻辑器件的集合)、通用集成电路和/或专用集成电路(即，ASIC)。输入端口 5306可具体表现为任一种类型的输入端口，所述输入端口构成为可接纳便携式媒体装置(未示出)，例如，致密盘、数字视频盘、通用串行总线(USB)装置或其他便携式媒体装置。这样，输入端口 5306可具体表现为能够与便携式媒体装置通信并在便携式媒体装置上存储数据的任一种类型的串行端口、并行端口、闪速驱动端口或其他数据端口。处理器5304通过多个通信连接器5308可通信地连接到输入端口 5306。通信连接器5308可具体表现为能够方便处理器5304与输入端口 5306之间的通信的任一种类型的通信连接器。例如，通信连接器308可具体表现为任何数量的电缆、电线、光缆、无线信号等。铣削机5300还包括通过多个通信连接器5312可通信地连接到处理器5304的铣头5310。与通信连接器5308相似，通信连接器5312可具体表现为能够方便处理器5304与铣头5310之间的通信的任一种类型的通信连接器。例如，通信连接器5312可具体表现为任何数量的电缆、电线、光缆、无线信号等。铣头5310可具体表现为任一种类型的铣头及相关的装置和电路，其能够由合适的材料(例如，塑料或金属)制造定制的患者专用整形外科手术器械。
在使用中，处理器5304构成为可控制铣头5310以制造定制的患者专用整形外科手术器械。处理器5304可构成为可基于通过输入端口 5306接收的软件算法来控制铣头5310。例如，由处理器5304执行的用于控制铣头5310的软件算法可从连接到输入端口的致密盘或USB装置接收。在一些实施例中，软件算法可由供应商供应。例如，再参照图1，在算法510的操作步骤526中生成的定制的患者专用整形外科手术器械的模型可具体表现为可由铣削机5300使用的软件算法。供应商可将软件算法装运或以其它方式传送给整形外科医生，以便于将其下载到铣削机5300。作为响应，铣削机5300构成为可基于软件算法指令制造定制的患者专用整形外科手术器械。这样，可以在本地进行患者专用的器械的制造，而可相对于医疗保健机构5302远程地进行这种器械的设计。方便定制的患者专用整形外科手术器械的这种远程制造的一种方式是使用网络。在这种情况下，由外科医生或其他医护人员生成包括与具体患者相关的数据的器械请求。器械请求可包括例如显示出患者的骨骼(例如，股骨和胫骨)的医学图像的数据。与外科医生或其他医护人员(例如，在医疗保健机构中)相关的客户机5314可用于将器械请求发送给供应商。供应商可包括设计计划系统5316。设计计划系统5316可通过网络从位于(例如)医疗保健机构5302中的客户机5314接收对设计计划的器械请求，产生基于接收到的请求的信息定制的设计计划，并通过网络将定制设计计划提供给医疗保健机构5302。设计计划系统5316可包括配合以执行设计计划定制的一个或多个计算装置及相关的软件、中间件和/或固件。一旦设计计划被发送到医疗保健机构5302，其被发送到铣削机5300。然后，铣削机可利用设计计划来制造定制的患者专用整形外科手术器械。尽管在附图和前面的说明中对本发明进行了详细的图示和描述，但此类图示和描述应视为示例性的，而不是限制性的，应当理解的是，仅示出和描述了示例性的实施例，并且本发明精神范围内的所有变更和修改形式都应受到保护。本文所述装置、系统和方法的多个特征使本发明具有多个优点。应当注意的是，本发明的装置、系统和方法的替代实施例可以不包括所有所述特征，但仍然可以受益于这些特征的至少某些优点。本领域的普通技术人员可以轻松设计出其自己装置、系统和方法的实施方式，该实施方式可整合本发明特征中的一项或多项，并且落在由权利要求限定的本发明的精神和范围内。权利要求
1.ー种生成定制的患者专用骨切割模块的定制的患者专用负外形的方法，所述方法包括: 确定软骨厚度值，所述软骨厚度值表征患者骨骼的相关端部上存在的软骨的平均厚度； 确定与患者骨骼的相关端部的三维模型的表面外形对应的參考外形； 在患者骨骼的三维模型中确定參考点； 増大參考点与參考外形上的点之间的距离；以及 使用按比例缩放的參考外形来限定定制的患者专用骨切割模块的定制的患者专用负外形。
2.根据权利要求I所述的方法，其中确定參考点的步骤包括 生成第一线段，所述第一线段从限定在三维模型的内侧表面外形上的第一点，延伸至限定在三维模型的外侧表面外形上的第二点； 生成第二线段，所述第二线段从限定在三维模型的前侧表面外形上的第三点，延伸至限定在三维模型的后侧表面外形上的第四点，其中第一点、第二点、第三点和第四点共面；确定第一线段和第二线段之间的交点，所述交点与參考点对应。
3.根据权利要求I所述的方法，其中确定參考点的步骤还包括将參考点远离所述交点移动大约等于第二线段的一半长度的距离。
4.根据权利要求I所述的方法，其中増大參考点与參考外形上的点之间的距离的步骤包括 确定长度值，所述长度值等于參考点与參考外形上的点之间的距离的百分比；以及 将參考点与參考外形上的点之间的距离增大所述长度值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述百分比约为百分之十。
6.根据权利要求I所述的方法，还包括 确定患者骨骼的相关端部的具有减小的软骨厚度的区域；以及 调节按比例缩放的參考外形，以补偿患者骨相关端部的减小的软骨厚度的区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其中调节按比例缩放的參考外形的步骤包括缩短參考点和參考外形上与软骨厚度减小的区域对应的点之间的距离。
8.根据权利要求I所述的方法，其中 參考外形包括前侧、内侧和外侧； 按比例缩放參考外形的步骤包括増大參考点与前侧之间的距离，随后减小(i)參考点与内侧之间的距离以及(ii)參考点与外侧之间的距离。
9.根据权利要求I所述的方法，其中确定參考外形的步骤包括根据患者骨赘的表面外形确定參考外形。
全文摘要
本发明提供一种定制的患者专用整形外科器械，所述整形外科器械包括定制的患者专用股骨切割模块(1300)，所述股骨切割模块包括(i)主体(1302)，所述主体具有向骨表面(1312)，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形(1328)，所述负外形构成为可接纳患者股骨的前侧具有对应正外形的一部分；(ii)从主体向后侧延伸的至少一个突出部，所述至少一个突出部(1304，1306)具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的远端侧具有对应正外形的一部分；以及(iii)从所述至少一个突出部的端部向上延伸的唇缘(1308，1310)，所述唇缘具有向骨表面，所述向骨表面具有定制的患者专用负外形，所述负外形构成为可接纳患者股骨的后侧具有对应正外形的一部分。另外公开了多种整形外科手术器械。另外公开了制造这些器械的方法、设备和系统。
文档编号A61B17/15GK102652687SQ20121013428
公开日2012年9月5日 申请日期2008年9月29日 优先权日2007年9月30日
发明者A·阿什比, B·罗斯, C·阿克, D·D·奥格, D·索科洛夫, E·扎亚克, J·G·维斯, J·R·鲁斯, J·希克斯-霍夫曼, L·J·阿拉姆, L·库克, M·B·莱斯特, M·D·史密斯, M·罗德斯, R·比奇, T·贝内特 申请人:德普伊产品公司