对准装置及方法_3

文档序号:9239187阅读:来源:国知局
具有对应于患者的股骨的手术前计划的远侧切除的形状和尺寸。在该情况下,切除对应于从图11中所示的股骨除去的组织。所示胫骨植入物对准引导件300还包括具有长形切除孔口 322的冲头构件。当胫骨植入物对准引导件300与股骨I联接并且患者的胫骨和股骨的位置进入适合的相对位置时,患者的胫骨的一部分可被切除,以使膝关节形成术装置的胫骨构件可准确地放置。更具体关于在胫骨和股骨处于适当的相对位置时,确定适当的配合,如图16B中类似地所示,外科医生可使腿伸展,并且将髁桨312,314的远侧面对表面相对于本来的胫骨放置。如果肢不可返回到完全伸展(即,图16A中的屈曲挛缩),则这指出了切除的远侧股骨太少。远侧股骨有多少在切除可通过模拟经由从远侧股骨量规以Imm的增量除去厚度的远侧股骨复切来计量,如在题为Method and Apparatus forPerforming Knee Arthroplasty的美国公开申请第2010/0305575号中描述,其由此通过引用以其整体并入。已发现Imm的远侧股骨量规厚度减少将允许I到2度的附加伸展。如果替代屈曲挛缩,则肢呈现出伸展过度,这指出已经切除了太多远侧股骨。材料接着可以以Imm的增量添加至髁桨的厚度,导致I到2度的减少伸展。以该方式,人们可精确地计量远侧股骨已经有多少关于本来关节线在切除或已切除,该本来关节线由本来的胫骨关节几何形状表示。该信息是有用的,因为其可直接地或间接地影响随后的决定和结果。
[0067]图14A和14B示出了已经切除的股骨的部分的表示。所示形状源于切除之前的股骨的矢状(图13A)和冠状(图13B)视图,并且因此与可从标准射线照片图像获得的信息一致。CAD软件已经用于协助限定图14B中所示的体积形状。图14C和14D示出了已经切除的股骨的部分的表示,示出了切除之前的股骨的切除部分的定向和尺寸。CAD软件已经用于协助限定可能的曲率,如图14D中所示。这些可能的曲率的定向对于理解如何最佳匹配组织结构是需要的;然而,在射线照片中不可见。尽管早期的数据示出了定向可与对对准的可忽略的影响失配10度之多,但备选的数据源(患者高度、性别、种族等)可用于推断、计算和预测这些可能的曲率的定向,以便使失配最小化。这些形状用于导出胫骨植入物对准引导件300的远侧股骨量规部分,包括如图12和15A中所示的中和侧的髁桨312,314。包括肢的站立冠状变形和最大被动伸展可被包括以进一步教育器具的设计。
[0068]本发明的方法实施例为制造股骨植入物对准引导件的方法,如,但不限于构造成与特定患者一起使用的股骨植入物对准引导件100。该方法的实施例包括评估患者的组织结构的一个或更多个图像,该组织结构包括患者的髋和患者的膝部。例如,评估图1和2。该方法还可包括限定从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线。该限定由轴线10示出,轴线10穿过患者的髋中心11和在患者的髁4之间经过。实施例的另一个动作在于形成患者相配的本体,其包括长形切除孔口,该长形切除孔口在相对于患者的股骨髁放置时包括长轴线,该长轴线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。股骨植入物对准引导件100展示了此类患者相配的本体。所示实施例中的标识21,22,23,24与图6中的器具的尺寸和形状基准121,122,123,124相关。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4)的长轴线。
[0069]本发明的实施例为将膝关节形成术装置植入患者中的方法。本文所述的方法为全膝关节形成术。然而,在其它变型中,所述方法适于部分膝替换,如,单侧膝替换,并且还可适于其它膝关节形成术程序。均如在本文中更特别地描述的用于植入股骨构件200的股骨植入物对准引导件100提供为所述方法的一部分。在所示实施例中,股骨植入物对准引导件100与两个或更多个生理基准点对准。例如,如图7-8中所示,杆105与作为用于髋中心11的替代物的较大转子7对准。该对准控制股骨植入物对准引导件100沿矢状平面的倾斜。类似地,如图9-10中所示,可实现远侧股骨关于股骨植入物对准引导件100的对准。具体而言,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。
[0070]在股骨植入物对准引导件100处于关于股骨I的适当位置的情况下,锯或其它切割装置可用于沿由长形切除孔口 112限定的平面除去股骨髁的至少一部分,长形切除孔口112在图3B、5-7和9中示出。取决于股骨构件的构造,对股骨的其它切割可在植入股骨构件之前为必要的。另外,在一些实施例中,伸展测量可导致认识对附加股骨切割的需要。如果这发生,则穿过股骨植入物对准引导件100的附加切割或与股骨植入物对准引导件100分开的切割可为必要的,以确保关节形成术装置的合适配合。
[0071]在该方法的附加动作中,如图12中所示的胫骨植入物对准引导件300提供成通过在胫骨2上产生适当的切割来协助对准膝关节形成术装置的胫骨构件。胫骨植入物对准引导件300包括远侧股骨量规,其包括中和侧的髁桨312,314。这些髁桨312,314连同构造成与股骨I中的连接孔40联接的对接销340提供了与患者的股骨的对接,如,图11中所示的股骨I。用于使胫骨植入物对准引导件300与患者的股骨I对准和联接的其它装置和技术也可有效。例如,图16B中示出了使用中的用于胫骨对准引导件的备选实施例。该备选实施例对准引导件不包括提供用于胫骨2的切除的引导件的集成构件。然而,其在实现胫骨2和股骨I的对准方面是有用的。
[0072]在该方法实施例的又一个动作中,患者的胫骨2关于患者的股骨I适当地定位。适当的定位提供了患者的恢复或校正的组织结构对准。附加的考虑为平衡膝部附近的软组织,使得关节以对植入物构件一致的压力和磨损操作。对于图12中所示的胫骨植入物对准引导件300,髁桨312,314及它们的连接构件可与器具的下部分开,使得在患者的腿部伸展的情况下实现对准之后,患者的腿部可在胫骨2切割之前屈曲。当对准和定位完成并且胫骨植入物对准引导件300联接于胫骨2时,患者的胫骨的一部分可利用锯或其它切割装置除去,使得胫骨2构造成收纳膝关节形成术装置的胫骨构件。为了完成本发明的一些实施例,股骨构件如膝关节形成术装置的股骨构件200被植入,并且胫骨构件被植入。
[0073]本发明的另一个实施例为将膝关节形成术装置植入患者中的方法,其构想出了实现使用仅二维成像技术的成功的膝关节形成术外科手术的动作。具体而言,在该方法中,取得了至少患者的股骨和近侧胫骨的图像,例如,如图1和2中所示。附加动作在于限定从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的图像中的一个或更多个上的轴线,如由图1、2、3A和3C中的轴线10展示的。
[0074]如本文中关联图4-6所述,本发明的另一个动作在于基于患者的股骨I的图像来确定股骨植入物对准引导件100的大小,使得股骨植入物对准引导件100中的长形切除孔口 112具有在股骨植入物对准引导件100相对于患者的股骨髁放置时大致垂直于轴线10的长轴线。实施例的另一个动作在于使股骨植入物对准引导件100与和患者的较大转子7(图7-8)共用的患者的冠状平面中的点对准,该点正好在患者的较大转子7的侧部。类似地,可实现如图9-10中所示的远侧股骨关于股骨植入物对准引导件100的对准。具体而言,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。
[0075]图23-29示出了使用至少射线照片信息在手术前设计的股骨对准引导件的另一个实施例,并且其可并入前文所述的实施例的特征中的一些或全部。下文所述的这些特征和一些附加特征便于如下方法,该方法在旨在引导制造孔40的一对圆柱形孔口 109,111的上下平移、矢状和冠状对准以及前后位置和内外旋转中使用引导件500来对准长形切除孔口 112,它们一起用于提供骨修改,该骨修改约束随后的器具、切除和最终的股骨植入物的对准。
[0076]首先,引导件500大致置于远侧股骨上,使得滑车探头501指向远侧滑车沟502 (图24)。引导件500接着暂时以穿过长形锥形孔口 506的销505装固,长形锥形孔口506用于将引导件500粗略约束至远侧股骨,以备随后的对准微调(图23)。长形锥形孔口506的形状使得其允许高达至少15度的冠状、矢状、横向旋转,以及10毫米的前后平移自由度用于微调。
[0077]第二,近侧转子探头510插入到较大转子7的最侧向点的侧向的皮肤中,直到转子探头510的末梢接触较大转子7的最侧向点。
[0078]第三,杆515通过孔口 517,518连接于转子探头510和引导件500的偏移部分103两者,孔口 517,518约束杆515围绕其长轴的旋转。图28中示出了可如何控制旋转的一个实例。杆500可定形为具有定向特征516,如,平区域,其对应于转子探头510和引导件500的孔口 517,518,孔口 517,518具有计为特定定向的互补的定向特征519。
[0079]在引导件500、杆515和转子探头510的系统匹配在一起的情况下,以及在滑车探头501指向远侧滑车沟502并且转子探头510与较大转子7的最侧向点接触的情况下,引导件500与远侧股骨I的对准可在前后位置和内外旋转中微调(图24)。引导件500可在手术前构造或手术中再构造成通过由例如易碎或模块分离手段除去中或侧后髁接触部123,124 (图25)来实现手术中的内外旋转微调。一个或另一个的除去释放了引导件500来围绕期望的后髁旋转,以便使引导件500的中心窗口 503与远侧股骨I的前后轴线504对准。作为备选,当两个后髁接触部123,124起作用时,窗口 503可用于检验与前后轴线的可接受对准。如果除去两个后髁接触部123,124,则外科医生可能够自由地调整引导件的前后位置,同时保持窗口 503与前后轴线504之间的期望的旋转对准。
[0080]外科医生可期望改变引导件500的前后位置的一个原因将为响应于穿过槽口 508的前切除的视觉化,槽口 508构造成代表前切除槽口。如果在通过将锯片模拟物置于槽口508中来使前切除可见之后并且与外科医生预计开槽的远侧股骨I的前几何形状相比较,则外科医生可选择将引导件500向前转移I到4毫米。沿长形锥形孔口 506放置的标志509可有助于测量和控制产生的前后调整的量(图23)。与髌骨接触可阻碍引导件500的正确对准。关于引导件500的本体施加于偏移部分103的下偏移507在髌骨在外科手术期间沿侧向再定位时避免了与髌骨和相关联的软组织结构的接触。
[0081]尽
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