对准装置及方法_2

文档序号:9239187阅读:来源:国知局
地对准。
[0041]图16E示出了关于患者特有的负载和平衡数据的检测到的负载和平衡变化。
[0042]图17为处于完全伸展的胫骨与股骨之间的胫骨植入物对准引导件的透视图。
[0043]图18为包括传感器的器具的透视图。
[0044]图19为图18的器具已经联接于其的股骨的远侧部分的透视图。
[0045]图20为与植入的股骨植入物的手术后射线照片相比较的、准备中的覆盖的具有股骨植入物的对准表示的手术前射线照片的正立面视图。
[0046]图21为与植入的股骨植入物的手术后射线照片相比较的、准备中的覆盖的具有股骨植入物的对准表示的手术前射线照片的矢状立面视图。
[0047]图22A-22C为示出未变形的对准、变形的对准和恢复的对准的一系列冠状射线照片。
[0048]图23为与股骨接合的股骨对准引导件的远端视图。
[0049]图24为图23的股骨对准引导件和股骨的侧视图。
[0050]图25为图23的股骨对准引导件的透视图。
[0051]图26-28为具有第二引导件的图23的股骨对准引导件和股骨的透视图。
[0052]图29为具有图26-28的第二引导件的图23的股骨对准引导件和股骨的侧视图。
[0053]图30为具有图26-28的第二引导件的图23的股骨对准引导件的侧视图。
【具体实施方式】
[0054]描绘的实施例的以下描述仅在性质上为示范性的,并且绝不旨在限制本发明、其应用或使用。
[0055]图1中示出了患者的股骨1、髋3和膝部5的前到后的射线照片。图2示出了患者的股骨1、膝部5和胫骨2。图1和2中提供的图像为利用X射线产生的射线照片图像。在一些实施例中,可使用其它成像技术和装置,但在该实施例中,射线照片图像用于获取手术前信息用于制造对准引导件,并且用于与手术后对准信息相比较。轴线10在图1和2中示出,其在患者的股骨髁4之间经过并且穿过患者的髋中心11(图1)。该轴线10已知为接近用于膝关节形成术装置的适当对准。图2中示出了轴线12,其大致垂直于轴线10。该轴线12提供了用于可置于轴线12上或与轴线12平行的器具和植入物的手术前或手术中引导件。轴线12还提供了膝关节形成术装置的旋转的适当定向,使得穿过患者的膝部的力可沿轴线10保持,而不生成不需要的力偏心。
[0056]图3B、3C和图5-10中示出了股骨植入物对准引导件100。所示实施例中的股骨植入物对准引导件100用于将全膝关节形成术装置的股骨构件植入患者中。尽管该实施例针对膝关节形成术装置,但还构想出用于使其它类型的关节形成术和骨科装置对准的其它实施例的器具。例如并且不限于,构想出用于植入髋、肩部、脊柱和具有改变的附接机构和改变的尺寸但结构或功能相似的其它装置的器具。股骨植入物对准引导件100包括本体101和偏移部分103。本体101构造成置于股骨1(图5和7-10)的远端上,并且在从患者的股骨髁4(图1和9)之间穿过患者的髋中心11(图1和7)的轴线10(图3C和7)上对准。
[0057]轴线12也在图3A和3C中示出,其大致垂直于轴线10,并且提供了膝关节形成术装置的股骨构件200的对准基准。图3B、3C、5-7和9中示出了长形切除孔口 112。图3C和7中示出了长形切除孔口 112,其中长轴线大致垂直于穿过患者的髋中心11(图7)的轴线10。如所示,本体100对准在穿过患者的髋中心11的轴线10上。该构造可以以另一方式通过陈述长形切除孔口 112具有大致垂直于本体100的短轴线的长轴线来表示,或者可相对于本体100的任何边缘或表面限定。如图2、3A和3C中所示,对准与远侧股骨髁接触表面14之间的关系对于射线照片、植入物和引导件而言相同。
[0058]髋中心通常用于限定两点(近侧和远侧)的近侧,其是限定股骨的机械轴线所需的,但可使用其它标记。远侧机械点在冠状平面中位于股骨髁之间,并且可使用在大致前后射线照片中可见的若干标记中的任一个来限定,例如:滑车槽的最远侧顶点或远侧股骨的中侧中心。远侧机械点定位成在矢状平面中沿股骨远侧滑车槽,并且可使用沿远侧滑车槽的大致远侧点限定,这在大致中侧射线照片中可见。
[0059]患者的膝部的中到侧的射线照片在图4中示出,并且包括标识21,22,23,24。患者的膝部的前到后的射线照片在图2中示出,并且包括标识14。标识14,21,22,23,24指出了股骨I的远端上的生理基准点的位置。标识14为中和侧的远侧股骨髁点。标识21为中前脊的基准点。标识22为侧前脊的基准点。标识23为中后髁的基准点。标识24为侧后髁的基准点。在一些实施例中,基准点如这些可用于生成患者相配的器具,或与适当尺寸相关,并且从一组器具配合来协助器具的对准,和因此植入物的对准。所示实施例中的标识14,21,22,23,24与图6中的器具尺寸和形状基准14,121,122,123,124和图6和10中的孔口 109,111相关。在一些情况下,这些标识可与膝关节的功能方面相关,如,通过计算股骨旋转量的Q角,该旋转发生在至少两个射线照片之间,其中至少一个射线照片在屈曲中取得,而至少一个射线照片在伸展中取得。在图5-6中所示的实例中,股骨植入物对准引导件100为患者相配的本体,其包括长形切除孔口 112,长形切除孔口 112在相对于患者的股骨髁放置时,包括大致垂直于从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线10(图5)的长轴线。另一种类型的基准点对准在图9-10中示出。如该实施例中所示,股骨I可关于股骨植入物对准引导件100通过窗口 127在视觉上对准。这向外科医生给出了关于如手术前计划地对准或作出手术中改变的选择。构想出股骨植入物对准引导件可与股骨I上的这些或任何其它有效生理基准点对准。
[0060]所示实施例中的偏移部分103构造成延伸至与患者的较大转子共有的患者的冠状平面中的点。如图7-8中所示,该点正好在患者的较大转子7的侧部。除联接于本体101的部分之外,所示的偏移部分103包括槽口 104 (图9-10)和杆105 (图7)。杆105构造成接合在槽口 104中。在大多数情况下,较大转子7可假定为在矢状视图中足够接近患者的髋中心,或者偏移可射线照相地测得。因此,为了矢状对准的目的,大转子7可用作髋中心的手术前可见且手术中可接近的替代物。由于杆105能够在槽口 104中枢转或平移,故较大转子7与皮肤之间的软组织厚度的变化可在手术中解决,而不影响杆105的矢状位置或引导件的冠状对准。在矢状平面中,矢状平面中的对准引导件100与远侧机械点之间的关系在手术前设计并且在手术中由基准121,122,123,124约束。冠状平面中的对准引导件100与近侧机械点之间的关系在手术前设计,并且在手术中由杆105、针106从末梢到杆界面的长度,以及较大转子的最侧向点与通常由髋中心限定的近侧机械点之间的距离约束。矢状平面中的对准引导件100与近侧机械点之间的关系在手术前设计,并且在手术中由杆105大致垂直于长形切除孔口 112、针106的大致中侧定向,以及较大转子的最侧向点在矢状平面中与近侧机械点之间的距离约束,该距离可在大致中侧射线照片中测量,或关于患者类型(身高、性别、种族等),或认作是所有患者间恒定的。矢状平面中的设计和约束关系的总和允许了长形切除孔口 112与股骨(图22)的机械轴线之间的手术中约束对准大致类似于手术前计划的对准。因此,为了矢状对准的目的,较大转子7可用作用于近侧机械点的手术前可见且手术中可接近的替代物。
[0061]偏移部分103可包括圆柱形开孔(图9中以虚线示出),而非槽口 104,使得杆105附加地约束在冠状平面中。在冠状视图中,髋中心与较大转子的最侧向点之间的偏移能够使用前后射线照片(图7)测量。另外,在冠状视图中,较大转子7的最侧向点与皮肤之间的偏移能够使用前后射线照片测量。两个测得的偏移可计为对准引导件100、杆105和针106的冠状对准的因素。前述转子到皮肤的偏移在手术中通过将针106插入穿过皮肤来桥接,直到末梢接触较大转子的后面的点。针106在较大转子的位置附近在近侧连结于杆,并且具有从末梢到杆界面的受控长度,其设计成确保针的末梢可到达较大转子,同时保持其连接于杆。至少以下中侧距离用于确保对准引导件100、杆105和针106的设计导致了长形切除孔口在冠状平面中与股骨机械轴线的对准:远侧机械点与对准引导件100/远侧杆105界面之间的设计距离,近侧杆105/侧向针106界面与中间针末梢之间的设计距离,以及较大转子的最侧向点与近侧机械点之间的测量距离。对准引导件100在冠状平面中与远侧机械点之间的关系在手术前设计为由凸片107在手术中约束。冠状平面和矢状平面中的设计和约束关系的总和允许长形切除孔口 112与股骨的机械轴线之间的手术中约束关系(图22)大致类似于手术前计划关系。因此,为了矢状和冠状对准的目的,较大转子7可用作用于髋中心的手术前可见且手术中可接近的替代物。
[0062]为了便于针末梢的外科医生的微调放置,杆可在手术前设计为与股骨的远侧和近侧机械点之间的距离一致的长度。为了限制针末梢的位置的误差,杆围绕其轴线旋转受约束,使得针尖沿大致中侧方向。
[0063]股骨植入物对准引导件100可包括凸片107(图5和6),用于将引导件100的中/侧位置约束为关于远侧股骨I的手术前限定的位置。凸片107基于X射线测量结果间隔开,并且可制作成柔性的,以适应较紧配合或X射线测量中的可能误差。
[0064]一些孔口 112,1001,1002的冠状对准与远侧股骨髁接触表面14之间的关系与股骨冠状对准与最远侧股骨中和侧髁点14之间的关系同型。一些孔口 109,111的旋转对准与中和侧前股骨脊接触表面121,122之间的关系与前中和侧前股骨脊21,22与如由出现在如由至少两条侧向X射线测得的伸展和屈曲之间的股骨的推断旋转计算的Q角之间的关系同型。一些孔口 109,111的旋转对准与中和侧后股骨髁接触表面123,124之间的关系与中和侧后股骨髁切线23,24之间的关系同型。一些孔口 112,1001, 1002, 109, 111的中侧位置与中和/或侧约束表面107之间的关系与侧股骨1003的中到侧的宽度同型。
[0065]图11中示出了股骨I的部分切除的远侧部分。连接孔40已经通过股骨I的切除的远侧部分准备好。图12中示出了胫骨植入物对准引导件300。还绘出了构造成与连接孔40联接的对接销340。胫骨植入物对准引导件300为已知装置,其在标题都为PATIENT-MATCHED TOTAL KNEE ARTHROPLASTY 且分别于 2012 年 8 月 21 日和 2012 年 10 月18日提交的美国临时专利申请序列第61/681,475号和61/715,462号中详细公开,其中各个由此通过引用以其整体并入。
[0066]大体上,胫骨植入物对准引导件300包括远侧股骨量规,并且包括中和侧髁桨312,314,其均
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