用于制备膝关节假体的胫骨部件的胫骨邻面的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于制备膝关节假体的胫骨部件的胫骨邻面的改进装置和方法。

更具体地，本发明涉及胫骨邻面的制备，以得到胫骨邻面上最终骨切除的水平和/或轮廓，以便在膝关节假体的胫骨部件和股骨部件之间提供平衡的稳定，以允许膝关节通过从伸展、中间弯曲到完全弯曲然后再次返回的角运动实现稳定和平衡的运动。

背景技术：

膝关节置换植入物是用于替换损伤的膝盖或膝盖的一部分的人造装置。

损伤的膝关节将包含骨结构和多个软组织组的组合，并且根据膝盖损伤来自何处，是否为类风湿性关节炎、骨关节炎和/或创伤性损伤，每次膝关节置换或部分膝关节置换术将至少有细微的不同，就算不是实质上不同，尽管最终在膝关节置换中使用的人造植入物大部分是标准尺寸。

虽然使用植入物的任何膝盖置换的目的是寻找正常健康膝盖的结构和操作的精确再生，如上所述，考虑到潜在不同严重程度的膝关节损伤以及个体骨骼结构与另一个骨骼结构的差异，这样的方案将是非常难以实现的。

在外科手术期间，矫形外科医生在用替换植入物代替损伤膝盖时将需要准备涉及膝关节的骨结构以接受人造植入物，包括股骨远端，胫骨邻面和髌骨。

本发明专注于与胫骨邻面相关的膝盖屈戍关节的下半部分。胫骨部件在胫骨邻面上的正确定位有助于提供膝关节假体最好的长期稳定性。

应当认识到的是，胫骨邻面的骨切除水平有助于膝关节假体胫骨部件的准确对准，以在胫骨部件和股骨部件两者之间建立适当的间隙，以不仅在弯曲和伸展时，而且在膝盖通过中间弯曲完成其弯曲和伸展之间的角运动时，确保膝盖关节的稳定和安全的平衡运动。

因此，本发明的目的是提供这样的装置和方法，使得胫骨表面最终骨切除的胫骨水平或轮廓的邻面在全膝关节置换术中提供最佳胫骨部件定位，使得膝关节假体中的胫骨部件和股骨部件之间存在通过膝盖从伸展、中间弯曲到完全弯曲完成整个运动弧的稳定和平衡运动。

通过完整阅读本说明书，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。

发明概述

在本发明的一种形式中，提供了用于制备膝关节假体胫骨部件的胫骨邻面的装置，所述装置包括：

胫骨和股骨稳定间隙预备板，所述胫骨和股骨稳定间隙预备板适于放置在胫骨的初始切除的邻面上，所述胫骨和股骨稳定间隙预备板还包括上侧，所述上侧具有多个使用者可操作的高度可调节的延伸突起，其中每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起适于接合关节衬垫的下侧，其中所述关节衬垫包括上铰接表面以接合膝关节假体的股骨部件，使得所述多个使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节限定稳定间隙，所述限定的稳定间隙在整个伸展、中间弯曲和完全弯曲的运动弧中在膝关节假体的胫骨部件和股骨部件之间提供稳定平衡的完整角运动；

在胫骨和股骨稳定间隙预备板撤回之后，稳定间隙导向钻板放置在胫骨初始切除的邻面上，所述稳定间隙导向钻板的特征在于当胫骨和股骨稳定间隙预备板放置在胫骨初始切除的邻面上时，包括配置为与相应的多个使用者可操作的高度可调节的延伸突起位置重叠的一系列孔，所述一系列孔适于用作钻头的引导件，以在胫骨邻面钻出一系列钻孔，其深度与使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节相一致；

在稳定间隙导向钻板取出之后，稳定间隙刳刨板放置在胫骨的邻面上，所述稳定间隙刳刨板包括适于固定在钻到胫骨邻面内的一系列钻孔内的一系列垂直安装件，其深度与使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节相一致，使得当一系列垂直安装件固定在一系列钻孔内时，稳定间隙刳刨板适于允许刳刨工具在胫骨表面上完成最终的骨切除术，以向下刳刨或切除围绕每个系列钻孔的骨，达到每个系列钻孔的深度。

优选地，胫骨和股骨稳定间隙预备板的多个使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节在伸展、中间弯曲和完全弯曲处完成。

优选地，中间弯曲是弧度在20°和80°之间的正常弯曲角运动，优选30°。

优选地，胫骨和股骨稳定间隙预备板具有与胫骨的初始切除邻面相当的形状和尺寸。

优选地，该装置包括四个使用者可操作的高度可调节的延伸突起，其中每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起通常位于胫骨和股骨稳定间隙预备板的相应角部。

优选地，每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起可伸缩地容纳在胫骨和股骨稳定间隙预备板上表面的相应狭槽内。

优选地，每个使用者可操作的高度可调的延伸突起与相应使用者可接合旋钮关联。

优选地，每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动转换成相应使用者可操作的高度可调节的延伸突起的相应伸展或缩回。

优选地，每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动提供相应使用者可操作的高度可调节的延伸突起的机械、机动、液压、气动和/或电子控制的伸展或缩回。

优选地，每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起包括基本上环形的基础环，其中基本上环形的基础环包括适于接合使用者可接合旋钮的齿、螺纹和/或齿轮的相应接合的一系列齿、螺纹和/或齿轮，使得所述使用者可接合旋钮的旋转将运动转换到基本上环形的基础环，从而引起使用者可操作的高度可调节延伸突起的伸展或缩回。

优选地，旋钮端部和相应延伸突起的齿或齿轮环之间存在蜗轮关系。

优选地，每个使用者可接合旋钮包括测量标记以确定每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动的程度，其中测量标记基于每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动的程度，提供关于每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节的可读信息。

在替代的实施方式中，每个使用者可接合旋钮包括电子控制以确定每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动的程度，其中电子控制基于每个使用者可接合旋钮的旋转、横向和/或垂直运动的程度，提供关于每个使用者可操作的高度可调节的延伸突起的高度调节的可读信息。

优选地，高度指示器包括一系列增量狭槽。

优选地，这些增量狭槽提供用于与胫骨和股骨稳定间隙预备板边缘的螺纹接合。

优选地，每个使用者可接合的旋钮在其远端处包括狭槽，其中工具可插入其中以辅助使用者可接合旋钮的旋转。

上述优选说明不应用于限制本发明的范围，其仅需要胫骨和股骨稳定间隙板包括一系列高度可调节的延伸突起，其中调整这些延伸突起的高度的能力通过使用者可接合旋钮来完成。

优选地，不仅在伸展和完全弯曲处，而且在中间弯曲处，通过进行必要的调整来确定建立适当稳定间隙，以便可以获得不仅在完全弯曲和伸展处，而且贯穿整个膝盖通过中间弯曲的弧形角运动提供平衡的一致的间隙。

一旦胫骨和股骨稳定间隙预备板已经确定并且能够限定胫骨部件和股骨部件平衡和稳定运动所需的合适间隙，则该稳定间隙的测量在最终骨切除中使用，以便实现最终的结果，其中胫骨邻面将被切除以提供必要的轮廓以用于对齐和建立膝关节假体在整个角运动和不仅仅在完全弯曲或伸展中正确的角运动。

一旦稳定间隙的限定尺寸通过使用者调节每个延伸突起的高度的可调性确定，则该相对高度(切除到胫骨表面的深度)需要从胫骨邻面切除，以便确定用于胫骨部件的胫骨邻面的总体轮廓放置在其上。

如上第一实施例所述，存在稳定间隙导向钻板。

优选地，稳定间隙导向钻板也将具有与胫骨和股骨稳定间隙预备板相当的尺寸。

优选地，稳定间隙导向钻板还包括通常朝向稳定间隙导向钻板的角部的四个孔，使得当稳定间隙导向钻板紧固在胫骨邻面上时，所述四个孔对准相应使用者可操作的高度可调节的延伸突起的相同位置，此时胫骨和股骨稳定间隙预备板放置在胫骨初始切除的邻面上。

优选地，稳定间隙导向钻板在固定到胫骨时，包括紧固螺钉。

可以预料到的是，一旦稳定间隙导向钻板固定在胫骨邻面上，钻头可以钻孔，其深度通过每个相应延伸突起的高度调节来确定，当胫骨和股骨稳定间隙板放置在胫骨初始切除的邻面上时，使用者可调节相应延伸突起。

然后，钻头将向下钻孔，其深度与每个相应延伸突起的调节高度相一致。

在优选的实施方案中，一旦稳定间隙导向钻板被撤回，将留下四个钻孔，每个钻孔的深度与相应延伸突起的调整高度相匹配。

为了完成最终的骨切除术，还将需要将稳定间隙刳刨板定位到位。

值得注意的是，稳定间隙刳刨板包括系列垂直安装件，其中垂直安装件与钻入胫骨邻面的每个钻孔接合。

优选地，每个垂直安装件在其远端处包括多个长钉，其有助于将稳定间隙刳刨板紧固在胫骨邻面上的位置。

优选地，稳定刳刨板包括四个垂直安装件，每个垂直安装件基本上朝向稳定间隙刳刨板的角部定位，使得它们与钻孔一致。

然后可以预期的是，稳定间隙刳刨板包括一系列允许刳刨工具完成骨切除的引导件，使得所有骨都切割到每个钻孔的深度，使得一旦刳刨完成，胫骨邻面将被切除以提供表面轮廓，当植入膝关节假体的胫骨部件时，将其配置为在膝关节假体的胫骨和股骨部件之间呈现平衡的稳定性。

由于使用者能够不仅在完全弯曲和伸展处，而且在中间弯曲处对每个延伸突起独立地调节高度，避免了膝关节的整个运动弧的不稳定性。

为了更详细地描述本发明，将在以下说明和附带文本的帮助下示出一系列优选实施方式。

附图说明

图1为本发明优选实施方式中的胫骨和股骨稳定间隙预备板的透视图。

图2为本发明优选实施方式中的胫骨邻面的初始骨切除的示意图。

图3为在本发明优选实施方式中胫骨邻面的初始切除之后插入胫骨和股骨稳定间隙预备板的示意图。

图4为在本发明优选实施方式中胫骨邻面上的胫骨和股骨稳定间隙预备板以及膝关节假体的关节衬垫和股骨部件的示意图。

图5a，5b和5c示意性地示出在本发明优选实施方式中，延伸突起的使用者高度可调节分别在伸展、中间弯曲和完全弯曲处建立膝关节假体的最佳限定的平衡稳定间隙。

图6a为本发明优选实施方式中胫骨和股骨稳定间隙预备板的延伸突起的可调节的部分透视图。

图7为本发明优选实施方式中胫骨和股骨稳定间隙预备板撤回之后，稳定间隙导向钻板放置于胫骨的初始切除的邻面上的示意图。

图8为本发明优选实施方式中在胫骨邻面上钻孔的示意图，其深度与胫骨和股骨稳定间隙预备板中相应延伸突起建立的高度相一致。

图9为本发明优选实施方式中在胫骨邻面内建立钻出的钻孔之后，稳定间隙刳刨板的定位的示意图。

图10为本发明优选实施方式中与稳定间隙刳刨板一起工作的刳刨工具的示意图。

图11为本发明优选实施方式中胫骨邻面的最终骨切除的示意图。

图12为本发明优选实施方式中的胫骨和股骨稳定间隙预备板的使用者可操作的控制旋钮的延伸突起之间的蜗轮装置的示意图。

具体实施方式

图1为了胫骨和股骨稳定间隙板(10)的透视图。

手术期间，矫形外科医生旨在在伸展、中间弯曲和完全弯曲的整个运动弧中为假肢膝盖部件提供平衡不受阻碍的运动。

目的是建立稳定性，其将在整个运动弧保持和确保膝关节平衡稳定地运动，不仅在伸展和完全弯曲期间而且在中间弯曲期间。

因此如果需要实现必要的平衡的话，胫骨邻面的骨切除需要正确地切割以便给定位于全膝关节置换中的胫骨部件提供适当的轮廓。胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)包括具有上侧(14)和下侧(16)的主平台(12)。

图4最好的示出将下侧(16)配置为适当地安置在胫骨(48)的邻面(50)上。

在上表面(14)上包括四个狭槽(20a)、(20b)、(20c)和(20d)，可伸缩地容纳于其中的是相应的延伸突起(22a)、(22b)、(22c)和(22d)。

通过相应的使用者可操作旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)，每个延伸突起都是高度可调的。

如将会参照图5a、5b、5c和图6进行更详细地讨论，旋转旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)将调节每个相应延伸突起(22a)、(22b)、(22c)和(22d)的可伸缩的延伸的高度和量。

每个旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)都是可旋转的并且都可沿着周边边缘(26)通过相应的槽(28)、(30)、(32)和(34)支撑。

图12示出了延伸突起(22b)和相应的使用者可操作旋钮(24b)之间的工作关系，使用者可操作旋钮(24b)能够代表剩余的延伸突起(22a)、(22c)和(22d)的装置和操作。

使用者可操作旋钮(24b)包括一系列可用作高度指示器的螺纹或开槽的增量(40)。

例如，再次如将在下面更详细讨论的，当使用者旋转可操作按钮(24b)以调节延伸突起(22b)的高度水平时，通过能够检查从胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)的周边边缘或环(26)外部分离的螺纹或开槽的增量，可以确定相应的延伸突起(22b)调整的高度。

尽管存在多种方式可以实现操作旋钮和延伸突起之间的可操作关联以及实现指示高度调节的水平的方式。

例如可以使用凸轮装置，杠杆装置，推拉系统等，还可以在旋钮上使用着色和/或限定的单位测量，所有这些都可以用于通过使用者可操作旋钮辅助延伸突起的操作，使用者可操作旋钮是外部的并且接近胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)。

图12示出了涡轮装置，其中主涡轮(35)的齿(36)与旋钮(24b)相应的螺纹、齿或狭槽(38)接合。然后涡轮装置(35)与延伸突起(22b)的螺纹设计(37)一起工作，以便使用者可操作旋钮(24b)的最终旋转实现延伸突起(22b)高度的可调节性。

使用者可操作旋钮(24b)和其余使用者可操作的旋钮(24a)、(24c)和(24d)在每个远端处都包括可以插入工具的狭槽，以便帮助相应的使用者可操作旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)更灵敏稳定的旋转，如果需要的话。

虽然示出了手动操作的控制操作，应当理解的是使用者可操作旋钮可以机动化地调节并且与电子设备进行关联，使高度调节可以数字化地记录。此外，在优选的实施方式中，可以气动地，液压地等驱动使用者可操作旋钮。

图2示出了膝关节(44)，并且通常通过切割器(52)预先进行胫骨(48)的邻面(50)的初始切除。还示出了股骨(46)的大致远端。

在图3中，通过箭头(47)示出的胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)插入到胫骨(48)的邻面(50)上。

从图3中可以看出胫骨和股骨稳定间隙预备板的通常形状是胫骨(48)的邻面(50)相对应的尺寸。

图4示出了胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)在胫骨(48)的邻面(50)上的实际位置，并且夹在股骨部件(54)之间的是关节衬垫(56)，其具有关节连接的上表面(55)以接合股骨(46)的股骨部件(54)。

图5a、5b、5c和图6示出了当膝关节(57)如图5a示出的方式(58)的伸展，如图5b示出的方式(60)的中间弯曲以如图5c示出的方式(62)的完全弯曲或90°时，相应的旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)的可操作性。

因此，胫骨和股骨稳定间隙预备板不仅允许在伸展处(58)和完全弯曲处(62)而且允许沿着中间弯曲角度或程度(通常如在图5b中(60)示出)的高度调节。

通过能够不仅在完全弯曲和伸展而且在中间弯曲处调节高度，为平衡切除提供胫骨骨切除术的最终邻面，以确保膝关节假体的胫骨部件插入是稳定的并且在整个人造膝关节操作中的运动弧的平衡以达到正常健康膝盖预期的适当平衡。

图5a、5b和5c中的箭头(61)示出了使用者可操作旋钮(24a)、(24b)、(24c)和(24d)如何可以容易地旋转，然后这与每个通过箭头(63)示出的相应的延伸突起(22a)、(22b)、(22c)和(22d)的高度可调节运动是相关的。

图6还有助于通过部分透视图来理解，其中延伸突起(22a)、(22b)、(22c)和(22d)可以相对于另一个独立地延伸以限定适当的间隙，其将进行必要的最终骨切除以获得必要的平衡以确保膝盖在整个人造关节的运动弧稳定地运动。

一旦延伸突起(22a)、(22b)、(22c)和(22d)已经确定了其所需的高度，可以撤回胫骨和股骨稳定间隙预备板(10)，并且如图7中所示，可以通过箭头(76)示出的将稳定间隙钻板(70)引入到胫骨(48)的邻面(50)上。

通常通过定位销(72a)和(72b)固定稳定间隙导向钻板(70)，但是如图8所示，可以插入通过虚线(77a)和(77b)所示的更大量的螺钉，以保证稳定间隙导向钻板(70)在打钻前适当地固定到位。

图8有助于理解稳定间隙导向钻板(72)如何具有相同的孔(74a)、(74b)、(74c)和(74d)，其与槽位置(20a)(20b)、(20c)和(20d)相匹配，延伸突起从其延伸。

钻(80)和钻头(82)能够钻入到胫骨(48)的邻面(50)至与限定在相应的延伸突起(24a)、(24b)、(24c)和(24d)上的高度延伸相当的深度。

如图9所示，一旦已经将孔(84a)、(84b)、(84c)和(84d)钻到胫骨(48)的邻面(50)中，通过箭头(87)示出的稳定间隙刳刨板(88)可以插入以定位在胫骨(48)的邻面(50)上。

垂直安装件(88a)、(88b)、(88c)和(88d)插入每个相应的钻孔(84a)、(84b)、(84c)和(84d)至设定的深度水平。

设置片(90a)、(90b)、(90c)和(90d)用于将每个相应垂直安装件(88a)、(88b)、(88c)和(88d)定位在相应钻孔(84a)、(84b)、(84c)和(84d)。

如图10最好的示出，通过刳刨工具(92)的刳刨片(94)围绕稳定间隙刳刨导向钻板(86)运动，以切出在胫骨(58)的邻面(50)上的所有剩余骨头(96)，以便如图11所示在胫骨(48)上建立呈现为(98)的最终骨切除轮廓。

术语“刳刨(rout)”“刳刨工具(router)”、“钻取(drill)”和“钻孔(drilling)”非限制性地使用，并且不应该被狭隘地解释。任何工具、板和安装装置可以提供所需的支撑结构、钻孔和/或切除骨以实现本发明提供最终的骨切除轮廓的结果。旨在使任何工具、板和安装装置落入如术语所描述和限定的本发明的精神和范围内。

这种建立的骨切除术将提供水平的或邻面轮廓，其将允许胫骨部件定位在全膝关节置换中，如上文所述全膝关节置换术将确保在整个膝关节的运动弧中插入在胫骨的邻面上的胫骨部件是稳定的，且提供必要的平衡和稳定性以允许膝关节不仅在伸展和完全弯曲期间而且在中间弯曲运动范围内稳定地角运动。