对准装置及方法_4

文档序号:9239187阅读:来源:国知局
管保持了探头501,510与组织结构标记502,7的关系,但冠状和矢状对准将同时响应于微调的平移和旋转调整来更新。切除深度基准可在手术前选择。在图24中,引导件500已经在手术前构造成参照用于设置切除深度的远侧滑车沟502,如由滑车探头501与远侧滑车沟502之间产生的接触指出的。在另一个实施例中,远侧中或侧的髁可选择为切除深度基准。在此类情况下,中或侧的髁将与引导件500的中接触表面520或侧接触表面521接触。
[0082]在所有对准自由度设置好的情况下,销525插入到远侧股骨I中,并且穿过孔口109,111 (图26)。这些销525用于在远侧股骨中产生孔40,其将通过TKA外科手术技术中的随后步骤设置植入物的旋转。这些销525还用于进一步使引导件500稳定。
[0083]接下来,如图26和27中所示,第二引导件600附接于引导件500。第二引导件600可构造为与引导件500成单件。第二引导件600用于使用孔口 601引导附加的销605,并且还可在通过长形切除孔口 112产生切除时引导锯。该切除可取决于第二引导件600如何在手术前构造成与引导件500连接而为远侧切除或前切除。第二引导件600与引导件500匹配,使得长形切除孔口 112和附加销孔口 601定位成处于从手术前选择的切除基准的手术前选择的偏移。
[0084]在引导件500由穿过孔口 109,111的销525装固于远侧股骨1,第二引导件600配合于引导件500并且由穿过孔口 601的销605装固于远侧股骨1,组装的情况下,现在可通过长形切除孔口 112产生切除。在产生切除之前,外科医生可选择拆卸除销605和第二引导件600之外的一些或所有组件。作为备选,外科医生可选择放弃使用第二引导件600,并且改为选择将备选的引导件组装于销605。
[0085]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,这在图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分开的附加切割可为必要的,以确保关节形成术装置的合适配合。
[0086]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。该备选实施例的典型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。
[0087]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关节附近的软组织,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。
[0088]图18-19中示出了具有传感器的患者相配的器具500。具有传感器的该患者相配器具500在功能上类似于图15A中所示的胫骨植入物对准引导件300的远侧股骨量规部分,但包括附加的传感器技术。具有传感器的患者相配器具500在图19中示为联接于股骨I的远端。具有传感器的患者相配器具500包括中和侧的髁桨512,514,它们均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。还绘出了构造成与连接孔40 (图11)联接的对接销540。髁桨512,514由桥接件535连接。在各种实施例中,这些髁桨512,514可为模块化的,使得不同形状和尺寸和不同的传感器可在任一位置被替代。如所示,髁桨512,514中的各个包括相应的传感器532,534。传感器可而不限于为压敏的,测量位置或对相对位移敏感。第一指示灯536和第二指示灯537直接地或通过逻辑电路连接于传感器532,534中的一个或两者。响应于从第一指示灯536和第二指示灯537获得的读数,使用者可更容易地作出关于在制备中进行的骨操纵的放置和定向的决定,用于植入骨科装置。
[0089]指示灯使用可见或不可见的手段来传输力和/或平衡和/或力位置信息。当使用可见手段时,该信息在视觉上直接传输至使用者。当使用不可见手段时,该信息通过说明装置传输,该说明装置可执行转译、显示、储存和传送任务,或者将信息与其它数据在执行前述任务之前合并。
[0090]方法实施例包括通过提供患者相配器具来提供可用于植入骨科植入物的信息,该患者相配器具包括用于测量施加于患者相配器具的力的传感器。例如,具有传感器的患者相配器具500可包括用于测量传感器532,534中的一个或两者中的力的传感器。如图19中所示,具有传感器的患者相配器具500可置于股骨I上,其中,其可置于股骨I与另一个骨、骨科器具或骨科植入物构件之间(图16B)。在传感器532,534如所示地就位的情况下,方法可包括读取在两个或更多个骨科器具、骨科植入物构件和骨的对准期间施加的力。一旦力读数可用,并且可能通过指示灯536,537显示,则使用者可接受测得的力,或者可改变骨科器具、骨科植入物构件和骨或其它组织中的一个或更多个以改变测得的力。
[0091]另一个方法实施例包括指示灯,其可针对特定条件归零或标准化,用于比较相对变化的效果。例如,以构造成与本来的远侧股骨髁的切除部分相配的胫骨引导件开始,伸展中的本来的力和平衡将通过嵌入"本来的"胫骨引导件内的前述传感器来定性或定量地恢复和捕获。本来的对准也将恢复,包括冠状或矢状平面中的任何变形(图16C)。此时,传感器和/或指示灯可关于伸展中的膝部的"本来"条件归零,如由本来的远侧股骨的不变的复制物来复制(图16C)。接下来,胫骨引导件和/或远侧股骨切除可通过多种手段(图15B-15D)来重新构造,以矫正任何矢状或冠状对准变形(图16D),包括传感器从本来的复制物形状转移至如图15E中所示的校正的复制物形状。涉及的变化将以伸展力和平衡为代价有益于对准(图16E,指出不平衡)。典型地,对力和平衡的该不利影响并未对外科医生而言为可精确检测的,而是仅能够通过触觉感知或间隙片来粗略地检测。在使用校准成检测对准中的变化的效果的传感器和指示器的情况下,现在对软组织生成的力和平衡的对准改进的影响可通过通知的随后的外科手术动作来精确地测量、评估和解决。关于患者特有的〃力数据〃的传感器的该校准或归零减轻了 TKA中的至少一个常见的问题类型:上肢和下肢的重量对膝部的力和平衡的触觉评估的可变影响。
[0092]关于患者特有的力数据的力或平衡增量可直接通过视觉指示器或间接通过可由说明装置检测到的外科医生可见或不可见的指示器来传输至使用者。该说明装置可执行转译、显示、储存或传送任务,或者在执行前述任务之前合并两个或更多个数据组。此类说明装置还可配备成通过使用存在于对准杆和胫骨上的基准标识来视觉地检测胫骨的对准。胫骨上的此类标识可为指出组织结构标记的由外科医生产生的墨迹,或者可为由外科医生置于胫骨的组织结构标记上的器具的特征。通过检测力和对准信息两者,说明装置能够通过转译、显示、储存、传送或在前述任务之前合并两个或更多个数据组来将更多种输出提供至外科医生。通过组合两个或更多个数据组,说明装置可允许有益但复杂的手术中决策的更简化。例如,考虑了与针对患者特有的"力数据"校准的传感器联接的多个患者相配的器具的使用,其中各个例子应用于膝关节的若干铰接隔间中的一个,包括远侧股骨和近侧胫骨、后股骨和近侧胫骨、前股骨和后髌骨。在考虑一个以上的输入的情况下,说明装置可担负通过逻辑编程将输入转译为决定或建议。
[0093]如图15B-15D中所示,胫骨引导件可通过将偏移施加于(多个)复制物来再构造,并且再构造的(多个)复制物可制作成模块化的,以允许手术中的变化,或者可存在单件构造的族。一个或更多个再构造的复制物可提供至外科医生用于手术中评估和最终决策。这些再构造的复制物选择可使用从以大致中侧和/或前后定向获得的整个股骨和胫骨射线照片获取和/或从通过外科医生在手术前会诊的功能评估(如,最大被动屈曲/伸展、冠状松弛或前/后抽屉测试)获取的患者变形信息(图22B)来设计。图22A示出了未变形的对准,其中不需要再构造的复制物;图22B示出了变形的对准;并且图22C示出了使用再构造的复制物的图22B的股骨和胫骨的恢复的对准。
[0094]植入物可在手术中制造和提供,其反映了再构造的复制物的几何形状。植入物可设计或选择成最佳地解决需要特定再构造的复制物的特定变形。
[0095]使用与传感器联接的患者相配器具或建立和使用上文所述的患者特有的〃力数据"用于伸展中的中和/或侧胫骨-股骨隔间的过程的备选实施例包括将相同的装置或过程应用于具体的中和/或侧的胫骨-股骨隔间或包括除去和替换远侧和后股骨髁或近侧胫骨髁的屈曲和伸展的全部范围,并且还应用于具体的髌-股骨(PFJ)隔间和包括除去或替换前股骨或后髌组织结构的屈曲和伸展的全部范围。针对独立的或与两个或更多个隔间和/组织结构组合的前述隔间和组织结构中的各个考虑了建立和使用与传感器联接的患者相配器具或患者特有的〃力数据〃的过程的应用。
[0096]图20和21示出了在手术前射线照片的背景下提供至外科医生的手术前计划信息,包括关于PM器具的设计和计划的植入物放置的信息。为了获取正确地视觉表示计划对准所需的一些类型的手术前信息,可需要两个或更多个射线照片,以允许源于骨的标记的三角形点、轴线和平面用作使植入物的点、轴线和平面对准的基准。例如,在患者置于不同定向的情况下,特别是具有射线照片之间的至少一些屈曲和旋转差异的情况下,可得到两个射线照片。至少一个手术前射线照片可构造用于在手术中查看基准并且在手术后使用常规射线照片查看器件如灯箱来与手术后射线照片比较。手术前射线照片可构造用于与手术后射线照片覆盖比较,使得手术前的计划信息和手术后的结果信息可使用常规射线照片查看器件直接地视觉比较。此类直接视觉覆盖比较假定了患者以手术前和手术后射线照片之间大致一致的方式关于X射线发射器定向。在患者并未在手术前和手术后射线照片中一致旋转时的情况下,可获取一个以上的手术后射线
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