骨科导引系统和方法
【专利说明】骨科导引系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月5日提交的申请号为61/733，737的美国临时专利申请的权益，其内容由此通过引用整体地结合到本文中。
【背景技术】
[0002]外科医生在进行髋关节置换术时会使用各种各样的外科器械来将诸如髋白杯之类的假体植入患者的髋臼中。例如，外科医生通常使用铰刀(reamer)或者其他切割设备来铰大髋臼以形成能够植入髋臼杯的窝。然后可以使用打击器(impactor)将髋臼杯驱动到髋臼内的合适位置。在操作时，在许多情况下，对外科医生而言重要的是尽可能精确地定位和定向外科器械，从而最终使髋白杯如预期那样定位和定向。否则，如果没有适当地定位和定向髋臼杯(例如，如果髋臼杯的杯倾斜角太浅或者太高)，那么患者可能会经历髋臼杯或者与髋白杯一起使用的其他部件的过度磨损、以及植入物的错位、碰撞、运动范围有限、感染或排斥。
【发明内容】
[0003]本发明公开了用于植入和对准骨科植入物的系统、设备和方法。在特定实施方式中，所述系统、设备和方法包括导引件，所述导引件具有至少部分地与患者(例如，与特定患者的髋白缘)相匹配的表面，从而使所述导引件装配在髋白缘的周长附近的优选位置和方向。所述导引件可以用于将骨科植入物(例如，髋臼杯)对准并且打入在患者的解剖结构(anatomy)中。在特定实施方式中，可以存在一系列的导引件。例如，第一导引件可以在铰孔和/或植入物打击过程中提供预定对准，而第二导引件可以在一旦将植入物放入髋臼中后提供预定螺钉放置。
[0004]根据一个方面，一种骨科导引件包括结构设计为装配在植入物内的第一表面、耦接至导引件的第二表面的套筒部件以及具有一定轮廓的对准结构，所述轮廓具有与患者的骨解剖结构的相应的特性相对应并且由此使导引件对准的预定表面特性。在特定实施方式中，套筒部件是中空的，并且成形为沿插入设备平移。套筒部件可以包括具有第一直径的第一部分和具有不同于第一直径的第二直径的第二部分。在特定实施方式中，第二直径大于第一直径。第二部分可以包括与导引件的第二表面中的互补特征相匹配的匹配特征。在特定实施方式中，套筒部件被永久地固定至导引件的第二表面。在特定实施方式中，骨科导引件还包括套筒锁部件，套筒锁部件当被促动时使套筒沿插入设备的相对位置固定。
[0005]在特定实施方式中，导引件具有沿第一表面的边缘，而且对准结构耦接至边缘。对准结构可以包括臂，所述臂具有耦接至导引件的边缘的第一端和耦接至轮廓的第二端。在特定实施方式中，骨科导引件还包括用于使导引件在植入物内对准的键接(keying)结构。键接结构可以包括在边缘上的至少一个突起。在特定实施方式中，键接结构包括第一表面的锥形部分。在特定实施方式中，键接结构包括在第一表面上的突起，所述第一表面结构设计成装配在植入物的孔内。
[0006]根据一个方面，一种用于执行外科手术的至少一部分的方法包括:将插入导引件耦接至骨科植入物，其中，所述插入导引件具有与相应的解剖标志部位相对应的预定配置；通过使用耦接至插入导引件的套筒将骨科植入物对准；以及将插入导引件从骨科植入物中移出。在特定实施方式中，所述方法还包括在对准之后打击骨科植入物。在打击期间可以将插入导引件从骨科植入物中移出。在特定实施方式中，所述方法还包括沿对准工具平移插入导引件和骨科植入物，其中，插入导引件和套筒不相对于彼此转动，但是相对于对准工具自由转动。在特定实施方式中，所述方法还包括:在将插入导引件从骨科植入物中移出之后，将固定导引件耦接至骨科植入物，其中，所述固定导引件具有与相应的解剖标志部位相对应的预定配置。在特定实施方式中，插入导引件和固定导引件的相应的解剖标志部位是相同的解剖标志。在特定实施方式中，所述方法还包括将来自固定导引件的导引孔与植入物中的孔口对准。
[0007]根据一个方面，提供了一种套件，其包括:包括套筒部件的第一骨科导引件、以及包括结构设计为接收固定元件的多个孔口的第二骨科导引件，其中，第一和第二骨科导引件分别包括具有轮廓的对准结构，所述轮廓具有与患者的骨解剖结构的相应的特性相对应的预定表面特性。在特定实施方式中，所述套件包括:包括结构设计成与铰孔设备相匹配的表面的第三骨科导引件。
[0008]根据一个方面，一种骨科导引件包括:结构设计为装配在植入物内的第一表面；耦接至导引件的第二表面的平移装置；以及用于相对于患者的骨解剖结构对准导引件的装置，所述装置包括具有与骨解剖结构的相应的特性相对应的预定表面特性的轮廓。在特定实施方式中，平移装置是中空的，并且成形为沿插入设备平移。平移装置可以包括具有第一直径的第一部分和具有不同于第一直径的第二直径的第二部分。在特定实施方式中，第二直径大于第一直径。第二部分可以包括与导引件的第二表面中的互补特征相匹配的匹配特征。在特定实施方式中，平移装置被永久地固定至导引件的第二表面。在特定实施方式中，骨科导引件还包括锁定装置，所述锁定装置当被促动时使平移装置沿插入设备的相对位置固定。
[0009]在特定实施方式中，导引件具有沿第一表面的边缘，并且其中，用于对准的装置耦接至所述边缘。用于对准的装置可以包括臂，所述臂具有耦接至导引件的边缘的第一端和耦接至轮廓的第二端。在特定实施方式中，骨科导引件还包括用于将导引件对准在植入物内的键接装置。键接装置可以包括在边缘上的至少一个突起。在特定实施方式中，键接装置包括第一表面的锥形部分。在特定实施方式中，键接装置包括在第一表面上的突起，所述第一表面结构设计为装配在植入物的孔内。
【附图说明】
[0010]前述和其他的目的和优点将在考虑以下结合附图所做的详细说明时变得显而易见，在附图中，类似的附图标记表示类似的零部件，在图中:
图1A示出了说明性骨科导引件和植入物组件的剖视示意图；
图1B示出了图1A的骨科导引件的透视图；
图2示出了根据特定实施例的图1A的套筒部件的透视图；
图3示出了说明性骨科导引件和植入物组件的剖视示意图； 图4示出了说明性对准/准备工具和锁定套筒的侧视图；
图5示出了用于骨科导引件和套筒部件的定向特征的多种透视图；
图6示出了说明性插入导引件和固定导引件的侧视图；
图7A至图7C示出了在沿对准/准备工具的多个位置处的说明性骨科导引件和植入物组件；
图8A至图SB示出了在与患者解剖结构相对的多个位置处的说明性骨科导引件和植入物组件；
图9示出了用于使用与患者匹配的部件来规划并且执行骨科手术的说明性流程图；
图10示意性地图示了一种用于促进在图9中描绘的过程的步骤的系统；以及图11示出了制造具有与患者匹配的特征的骨科导引件的说明性流程图和在使用所述导引件的手术中的多个步骤。
【具体实施方式】
[0011]为了提供对本发明中描述的系统、设备和方法的全面理解，下面将对特定说明性实施例进行描述。虽然本文中描述的实施例和特征被具体描述为与髋白系统一起使用，但是应当理解，下面概述的所有部件、连接机构、可调节系统、制造方法和其他特征均可以按照任何合适的方式组合，并且可以适应和适用于在其他外科手术中使用的医疗设备和植入物，所述其他外科手术包括但不限于:膝关节置换术、脊椎关节置换术、颅颁面外科手术、肩部关节置换术、以及脚、脚踝、手和其他肢体手术。
[0012]以下的公开提供了用于导引件的系统、设备和方法，用于通过使用定位器/打击器或其他合适的对准工具来植入并且对准骨科植入物(例如，髋白壳、杯、架或增大件)或者在特定实施例中通过使用铰刀或其他合适的准备工具来准备髋白以接收骨科植入物。所述导引件包括具有与患者匹配的表面特性的至少一个位置指示器，所述位置指示器与髋臼附近或者周围的盆骨接触并且提供植入物(或在特定实施例中为准备设备)相对于患者的解剖参考系的预定定向，其中，导引件可移动地附接至所述植入物(或者准备工具)。所述系统、设备和方法还包括允许沿对准工具或者准备工具进行单侧平移的平移特征，并且在特定实施例中，包括在特定方向上将骨科植入物(或者准备工具)的半球定位