用于准备患者的胫骨以接收植入物的外科器械的制作方法

文档序号:12664364阅读:164来源:国知局
用于准备患者的胫骨以接收植入物的外科器械的制作方法与工艺

交叉引用Tom Wogoman等人的并提交于2015年10月19日的名称为“METHOD FOR PREPARING A PATIENT’S TIBIA TO RECEIVE AN IMPLANT”的共同未决美国专利申请序列号XX/XXX,XXX(代理人案卷号265280-242800、DEP6714USNP1)、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名称为“SYSTEM AND METHOD FOR TRIALING A KNEE PROSTHESIS”的共同未决美国专利申请序列号13/530,771、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名称为“METHOD OF USING A TRIALING SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未决美国专利申请序列号13/530,662、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名称为“TRIALING SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS ANDMETHOD OF USE”的共同未决美国专利申请序列号13/530,649、以及David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名称为“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未决美国专利申请序列号14/265,960,以上专利申请中的每个均全文并入本文。

技术领域

本公开整体涉及整形外科器械,并且更具体地,涉及与患者的胫骨一起使用的外科器械。



背景技术:

关节成形术是熟知的外科手术,可通过关节成形术来用假体关节置换患病和/或损坏的自然关节。通常的膝盖假体包括膝盖骨假体部件、胫骨托、股骨部件以及定位在胫骨托和股骨部件之间的聚合物插件或支承件。股骨部件设计成附接至患者股骨的外科准备的远端。胫骨托设计成附接至患者胫骨的外科准备的近端。

为了有利于用膝盖假体置换自然关节,整形外科医生使用多种整形外科器械,诸如,例如假体试件部件、切割模块、钻孔导向器、铣削导向器和其他外科器械。使用假体试件部件(诸如,例如股骨试件部件和胫骨支承试件部件)来形成合适尺寸并选择将置换患者的自然关节的膝假体部件。利用试件部件来对膝假体部件设定尺寸并选择的过程通常称为试件复位。



技术实现要素:

根据本公开的一个方面,公开了在外科手术期间用于植入整形外科膝盖假体的整形外科器械系统。该系统包括适于定位在患者胫骨外科准备的近端的胫骨基部试件部件、被成形用于在胫骨基部试件部件中限定的开口中被接收的插件部件、以及具有限定其中开口的内侧壁的胫骨支承试件部件。插件部件包括基板以及大体为Y形的后支撑物,该后支撑物从基板的上表面向上延伸。插件部件的后支撑物被配置成在胫骨支承试件部件的开口中被接收,以防止胫骨支承试件部件相对于胫骨基部试件部件旋转。

在一些实施方案中,后支撑物可包括邻近基板后部边缘定位的柱子,和从柱子向后并从基板后部边缘向外延伸的一对臂。

在一些实施方案中,该对臂可包括第一臂和第二臂。第一假想线可沿着后支撑物第一臂的最外侧边缘延伸。第二假想线可沿后支撑物的第二臂的最内侧边缘延伸,并且与第一假想线相交以限定两者之间的相交角。相交角可介于45°-145°之间。

另外,在一些实施方案中,插件部件还可包括前支撑物,该前支撑物从基板的前部边缘向外延伸。前支撑物可包括一对臂和突片,该对臂在从基板的前边缘向前延伸,该突片从每个臂的前端向上延伸。

在一些实施方案中,该系统可包括保持机构以将插件部件固定至胫骨基部试件部件。保持机构可包括从插件部件的基板向外延伸的环形边沿,和限定在胫骨基部试件部件中的沟槽,该沟槽的尺寸设定成接收插件部件的环形边沿。

在一些实施方案中,插件部件可包括从基板在内侧延伸的第一叉臂和从基板在外侧延伸的第二叉臂。另外,在一些实施方案中,插件部件可包括龙骨状物,该龙骨状物被配置成当在限定于胫骨基部试件部件中的开口中接收插件部件时从胫骨基部试件部件中的开口向下并向外延伸。

在一些实施方案中,胫骨基部试件部件可包括定位成与上表面相对的下表面。胫骨基部试件部件中的开口可由内壁限定,该内壁从上表面到搁架表面向内延伸,该搁架表面定位在上表面和下表面之间。多个固定针孔可延伸通过搁架表面的后部节段和下表面。

在一些实施方案中,系统还可包括具有头部的固定针,该头部具有被配置成与搁架表面的后部节段接合的下表面以及与下表面相对定位的上表面。固定针还可包括从头部下表面延伸的轴,该头部的尺寸设定成从限定在胫骨基部试件部件中的固定针孔中的至少一个向下延伸。当固定针的头部的下表面与搁架表面的后部节段接合时,固定针的头部的上表面可被配置成定位在假想平面处或假想平面下方,该假想平面由胫骨基部试件部件的上表面限定。

在一些实施方案中,系统可包括针提取工具,该提取工具包括固定构件、枢转地联接柄部的枢转构件以及接收端,该接收端包括从固定构件延伸的第一钳口以及从枢转构件延伸的第二钳口。第一钳口以及第二钳口可被配置成接合固定针的头部。枢转构件能够在闭合位置(在该闭合位置,第一钳口和第二钳口限定尺寸设定成保持固定针头部的凹坑)和打开位置(在该打开位置,第一钳口和第二钳口间隔开以允许固定针的头部与第一钳口和第二钳口脱离)之间枢转。

在一些实施方案中,插件部件可为第一插件部件。系统还可包括第二插件部件,该第二插件部件被配置成单独接收于限定在胫骨基部试件部件中的开口中,替代第一插件部件。第二插件部件可具有中心柱,并且该中心柱的上表面可具有限定在其中的斜坡表面。斜坡表面可以从前部到后部的方向向上倾斜。

根据另一方面,在外科手术期间用于植入整形外科膝盖假体的整形外科器械系统包括胫骨基部试件部件,该胫骨基部试件部件包括上表面、与适于定位在外科准备的患者胫骨近端上的上表面相对定位的下表面、由从上表面到定位在上表面和下表面之间的搁架表面向内延伸的内壁限定的开口、以及多个固定针孔,这些固定针孔延伸通过搁架表面的后部节段和胫骨基部试件部件的下表面。系统还包括被成形为在胫骨基部试件部件中限定的开口中被接收的插件部件以及具有限定其中开口的内侧壁的胫骨支承试件部件。插件部件包括基板以及后支撑物,该后支撑物从基板的上表面向上延伸。插件部件的后支撑物被配置成在胫骨支承试件部件的开口中被接收,以防止胫骨支承试件部件相对于胫骨基部试件部件旋转。

在一些实施方案中,插件部件还可包括前支撑物,该前支撑物从基板的前部边缘向外延伸。另外,在一些实施方案中,插件部件的前支撑物可包括一对臂和突片,该对臂从基板的前边缘向前延伸,该突片从每个臂的前端向上延伸。

在一些实施方案中,插件部件可为多个插件部件的第一插件部件。每个插件部件可被成形为单独接收在胫骨基部试件部件中限定的开口中。多个插件部件可包括基板和从基板向下延伸的龙骨状物。另外,在一些实施方案中,龙骨状物可包括从基板向下延伸的一对钉。

根据另一方面,整形外科器械系统包括胫骨基部试件部件,该胫骨基部试件部件包括上表面、与适于定位在外科准备的患者胫骨近端上的上表面相对定位的下表面、由从上表面到定位在上表面和下表面之间的搁架表面向内延伸的内壁限定的开口、以及固定针孔,这些固定针孔延伸通过搁架表面的后部节段和胫骨基部试件部件的下表面。系统还包括固定针,该固定针包括头部以及从头部向下延伸的轴,该头部的尺寸设定成在胫骨基部试件部件的固定针孔中被接收;被成形为接收限定在胫骨基部试件部件中的开口中的插件部件;以及适于定位在插件部件上的胫骨支承试件部件。固定针的头部的尺寸设定成当头部与搁架表面接合时在胫骨基部试件部件的上表面处或下方。

在一些实施方案中,系统还可包括具有一对钳口的外科器械,该对钳口被配置成选择性接合固定针头部,该对钳口包括具有半圆形法兰的第一钳口,以及具有以小于180度延伸的弧形法兰的第二钳口。

根据本公开的另一个方面,公开了试验膝盖假体的假体部件的方法。该方法包括将胫骨基部试件部件定位在外科准备的患者胫骨的近端,将股骨试件部件定位在外科准备的患者股骨的远端,将插件部件插入限定在胫骨基部试件部件中的开口,将第一固定针推入限定在胫骨基部试件部件中的后部固定针孔,将胫骨支承试件部件定位在插件部件上方,介于胫骨基部试件部件和股骨试件部件之间,并在股骨试件部件接合胫骨支承试件部件的情况下在伸展和屈曲之间移动患者的胫骨,使得胫骨基部试件部件围绕第一固定针在患者胫骨的近端上旋转。该方法还包括将第二固定针推入胫骨基部试件部件的前部固定针孔,以防止胫骨基部试件部件的旋转。

在一些实施方案中,将胫骨支承试件部件定位在插件部件上方可包括以向后方向将胫骨支承试件部件推入限定在胫骨基部试件部件和股骨试件部件之间的间隙中。

另外,在一些实施方案中,将胫骨支承试件部件定位在插件部件上方还可包括将胫骨支承试件部件固定至插件部件,以防止胫骨支承试件部件和胫骨基部试件部件之间的相对移动。

在一些实施方案中,将胫骨支承试件部件固定至插件部件可包括将胫骨支承试件部件与插件部件的后支撑物接合。后支撑物可包括尺寸设定成在胫骨支承试件部件中限定的开口中被接收的柱子,以及从柱子向后延伸的一对臂。

在一些实施方案中,将胫骨支承试件部件固定至插件部件还可包括将胫骨支承试件部件与插件部件的前支撑物接合。

另外,在一些实施方案中,将第一固定针推入后部固定针孔可包括将第一固定针的头部定位在胫骨支承试件部件上表面处或下方,并且将胫骨支承试件部件定位在插件部件上方可包括使胫骨支承试件部件接合胫骨支承试件部件的上表面。

在一些实施方案中,该方法还可包括从多个插件部件选择插件部件。多个插件部件可包括被配置成允许胫骨支承试件部件相对于插件部件旋转的第一插件部件,以及被配置成防止胫骨支承试件部件相对于插件部件旋转的第二插件部件。

另外,在一些实施方案中,该方法还可包括在将第二固定针推入前部固定针孔后将龙骨状冲头插入患者的胫骨,以限定外科准备的开口。

根据另一方面,外科准备患者的骨以接收膝盖假体的方法包括将胫骨基部试件部件定位在外科准备的患者胫骨的近端,将股骨试件部件定位在外科准备的患者股骨的远端,将插件部件插入限定在胫骨基部试件部件中的开口,以向后方向将胫骨支承试件部件推入限定在胫骨基部试件部件和股骨试件部件之间的间隙,并将胫骨支承试件部件固定至插件部件以防止胫骨支承试件部件和胫骨基部试件部件之间的相对移动,方法是将胫骨支承试件部件与插件部件后支撑物接合,该插件部件包括尺寸设定成接收在胫骨支承试件中限定的开口中的柱子,以及从柱子向后延伸的一对臂。

在一些实施方案中,将胫骨支承试件部件固定至插件部件还可包括将胫骨支承试件部件与插件部件的前支撑物接合。另外,将插件部件插入胫骨基部试件部件中限定的开口可包括将插件部件的龙骨状物插入穿过胫骨基部试件部件中限定的开口并进入外科准备的患者胫骨的近端。

在一些实施方案中,该方法可包括在股骨试件部件和胫骨支承试件部件接合的情况下在伸展和屈曲之间移动患者的胫骨,使得胫骨基部试件部件在患者胫骨的近端上旋转。该方法还可包括将固定针推入限定在胫骨基部试件部件中的后部固定针孔。在患者的胫骨在伸展和屈曲之间移动时,胫骨基部试件部件可在患者胫骨的近端上围绕固定针旋转。

在一些实施方案中,该方法可包括将第二固定针推入胫骨基部试件部件的前部固定针孔,以防止胫骨基部试件部件的旋转。

另外,在一些实施方案中,该方法可包括在将第二固定针推入前部固定针孔后将插件部件从胫骨基部试件部件移除,并将龙骨状冲头插入患者的胫骨以限定外科准备的开口。

在一些实施方案中,将插件部件插入限定在胫骨基部试件部件中的开口可包括将插件部件的保持环与胫骨基部试件部件接合。

根据另一方面,外科准备患者的骨以接收膝盖假体的方法包括选择胫骨支承试件部件,并从多个插件部件选择插件部件。多个插件部件包括被配置成允许胫骨支承试件部件相对于插件部件旋转的第一插件部件,以及被配置成防止胫骨支承试件部件相对于插件部件旋转的第二插件部件。该方法还包括将胫骨基部试件部件定位在外科准备的患者胫骨的近端上并在向后方向上推进胫骨支承试件部件,以在所选插件部件上方定位胫骨支承试件部件。当所选的插件部件为第一个插件部件时,该方法包括在伸展和屈曲之间移动患者胫骨,使得胫骨支承试件部件在胫骨基部试件部件上旋转。当所选的插件部件是第二插件部件时,该方法包括将第一固定针推入限定在胫骨基部试件部件中的后部固定针孔,并在伸展和屈曲之间移动患者胫骨,使得胫骨基部试件部件在患者胫骨近端上围绕第一固定针旋转。

附图说明

具体地参考以下附图进行详细说明,其中:

图1为整形外科器械系统的分解透视图;

图2为图1的整形外科器械系统的胫骨基部试件部件、多个胫骨评估部件以及多个胫骨支承试件部件的分解透视图;

图3为图1和图2的整形外科器械系统的胫骨基部试件部件的透视图;

图4为图3的胫骨基部试件部件的顶部平面图;

图5为图2的胫骨评估部件中的一个的透视图;

图6为图2的另一胫骨评估部件的透视图;

图7为图2的另一胫骨评估部件的透视图;

图8为图7的胫骨评估部件的顶部平面图;

图9为图7的胫骨评估部件的底视图;

图10为图2的另一胫骨评估部件的透视图;

图11为图10的胫骨评估部件的顶部平面图;

图12为后部固定针和前部固定针的透视图;

图13为图1的整形外科器械系统的固定针和针提取工具中的一个的透视图;

图14为前正视图,示出图11的处于闭合位置的针提取工具;

图15为和图12相似的视图,示出处于打开位置的针提取工具;并且

图16-22为将整形外科器械系统用于执行外科手术以植入膝盖假体时患者股骨、胫骨以及图1整形外科器械系统的视图。

具体实施方式

虽然本发明的概念易于具有各种修改形式和替代形式,但本发明的具体示例性实施方案已在附图中以举例的方式示出,并且将在本文中详细说明。然而应当理解,本文无意将本发明的概念限制为所公开的具体形式,而是相反,本发明的目的在于涵盖所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。

在整篇说明书中,当涉及整形外科植入物和本文所述外科手术器械以及患者自然解剖结构时,可能会用到表示解剖学参考的术语,例如前、后、内侧、外侧、上、下等。这些术语在解剖学研究和整形外科领域都具有公知的含义。除非另外说明,否则在书面具体实施方式和权利要求中使用的这些解剖参考术语旨在与其熟知的含义一致。

参见图1-15,该图示出了整形外科器械系统10(以下称为系统10)。系统10用于关节造形手术期间,诸如全膝盖置换手术。然而,应当理解,尽管系统10在以下描述为与进行全膝盖置换手术相关,但是与系统10相关的某些概念也可以用于全身许多其他关节的置换手术。

如图1-2所示,系统10具有多个试件部件12,包括胫骨基部试件部件14、多个插件部件16、多个胫骨支承试件部件18以及股骨试件部件20。在例示性实施方案中,在执行整形外科手术期间系统10还包括多个固定针250、胫骨龙骨状冲头374、以及多个其他外科工具,诸如对准柄部(未示出)、冲击柄部372、以及固定针提取工具300(用于操纵试件部件12)、固定针250以及其他外科器械,如下文中更详细地描述。

系统10可以用来设定和选择膝盖假体的假体部件的尺寸,该膝盖假体将置换患者自然关节。这样,股骨试件部件20附接到外科准备的患者股骨404的远端406(见图18-20),而胫骨基部试件部件14附接到外科准备的患者胫骨400的近端402(见图18-20)。如图1所示,插件部件16中的一个可定位在胫骨基部试件部件14中。另外,胫骨支承试件部件18中的一个可定位在股骨试件部件20和胫骨基部试件部件14之间。如下文中更详细地描述,在外科手术期间的例如试件复位中外科医生使用系统10来确定要植入的各种类型的假体部件中的每个的类型和构造,并外科准备患者胫骨400的近端402以植入胫骨假体部件。

参见图2,该图示出了系统10的多个胫骨支承试件部件18。在例示性实施方案中,每个胫骨支承试件部件18为多件式组件,该组件被构造为帮助外科医生选择膝盖假体的假体胫骨支承部件的尺寸和构造,如下文中更详细地描述。在其他实施方案中,每个胫骨支承试件部件18可为一体固体件。胫骨支承试件部件18可包括用于不同患者的不同尺寸的固定胫骨支承试件部件或移动胫骨支承试件部件。在图2的左侧示出了示例性固定胫骨支承试件部件。本文所用的术语“固定的胫骨支承试件部件”是指当其附接到胫骨基部试件部件14时相对于胫骨基部试件部件14固定到适当位置的胫骨支承试件部件18。换句话讲,固定的胫骨支承试件部件被配置成大体不以相对于胫骨基部试件部件14的前-后方向或内侧-外侧方向旋转或移动。根据外科医生的偏爱,此类固定的支承试件部件18可以实施为十字形保持试件、后方稳定的试件、翻修试件或其他表面试件构造。

在图2的右侧上示出了示例性可动胫骨支承试件部件。本文所用的术语“可动胫骨支承试件部件”是指当其附接到胫骨基部试件部件14时允许相对于胫骨基部试件部件14旋转的胫骨支承试件部件18。换句话讲,可动胫骨支承试件部件被配置成大体以相对于胫骨基部试件部件14的前-后方向或内侧-外侧方向旋转或移动。根据外科医生的偏爱,可动支承试件部件18可以实施为十字形试件、后方稳定的试件、翻修试件或其他表面试件构造。

无论胫骨支承试件部件18的类型为何,可将相同的胫骨基部试件部件14附接至患者胫骨400的外科准备的近端402。应当理解,胫骨基部试件部件14和其他试件部件18、20类似,可以形成为多种不同的尺寸,以接收各种尺寸的骨。如图3-4中所示,胫骨基部试制件14包括板22,该板具有上表面24、下表面26和在表面24、26之间延伸的外侧壁28。该板22具有限定在上表面24中的板开口30。板开口30具有中心开口40和从该中心开口40横向并向外延伸的一对细长开口42。内壁44从板开口30向下延伸以限定穿过板22的通道46。内壁44包括上壁48以及偏离上壁48或换句话讲与上壁向里隔开的下壁50。上壁48和下壁50配合以限定定位在下表面26和上表面24之间的搁架表面54。如以下将更详细地讨论的,通道46的构造允许各种外科钻头、冲头和其他器械前进到患者胫骨400的近端402中。

板22的上壁48限定多个槽60,这些槽定位在板22的前面62以及后面64。如图3-4中所示,槽60包括一对前槽66,这些槽定位在接收杆件的凹口68的每一侧上,该凹口限定在板22的外侧壁28中。一对后槽70邻近细长开口42中的每个定位。在例示性实施方案中,所有的槽60向下从板开口30到搁架表面54延伸。

如图3-4中所示,胫骨基部试件部件14的板22还包括一对后固定针孔80以及一对前固定针孔82,这些针孔接收相应的固定针250以将胫骨基部试件部件14固定至患者的胫骨400。后固定针孔80的形状和前固定针孔82相似,但是具有唯一的尺寸。在例示性实施方案中,每个后固定针孔80具有匹配的直径,但是每个前固定针孔82的直径大于后固定针孔80的直径,以防止外科医生插入错误的固定针250,如下文中更详细地描述。应当理解,在其他实施方案中,固定针孔80、82可以具有矩形、方形、三角形或其他几何形状。另外,尽管固定针孔80、82在例示性实施方案中具有相同的形状,但应当理解,在其他实施方案中,各个开口可具有独特的形状。

在例示性实施方案中,该对后固定针孔80限定在一段搁架表面54的胫骨基部试件部件14的后面64中。每个后固定针孔80从限定在搁架表面54中的开口延伸通过板22的下表面26,以允许固定针推进到患者的骨中。在例示性实施方案中,每个后固定针孔80包括针孔上壁84以及针孔下壁86。针孔上壁84从搁架表面54向下延伸至针孔搁架表面88。针孔下壁86从针孔搁架表面88向下延伸至胫骨基部试件部件14的板22的下表面26。如图3-4中所示,每个后固定针孔80具有垂直于上表面24延伸的纵向轴线90。

该对前固定针孔82限定在一对前突片100中,这些突片从胫骨基部试件部件14的板22向前延伸。如图3-4中所示,一个突片100定位在杆件接收凹口68的每一侧上。每个前突片100具有相对于大体平的上表面24以及大体平的下表面26成角度的上倾斜表面102。每个前固定针孔82通过内侧壁104限定在倾斜表面102的中心,该内侧壁从每个前突片100的倾斜表面102向下延伸至下表面106。每个前固定针孔82具有纵向轴线108,该纵向轴线垂直于倾斜表面102延伸,并且相对于后固定针孔80的轴90成角度。如图4中所示,每个前固定针孔82的轴108相对于彼此成角度。由此,定位在任一前固定针孔82中的固定针以倾斜角接合患者胫骨400的近端402,如下面将更详细地描述。

回到图2,系统10包括系统10的多个插件部件16,根据基于为特定患者选择的胫骨支承试件部件18的类型选择这些插件部件。在图5-11中示出并详细描述了特定示例性插件部件16,如下面将更详细地描述。一般来讲,插件部件16呈现为胫骨评估部件或“评估点”。每个胫骨评估部件16被配置成单独定位在胫骨基部试件部件14的板开口30中。每个胫骨评估部件16具有基板120,该基板具有中心平台122和一对叉臂124,该对叉臂从中心平台122向外延伸。柱子126从每个胫骨评估部件16的中心平台122向上延伸。

如图2中所示,胫骨评估部件16包括一对可动支承评估部件132,134,这些可动支承评估部件可与可动胫骨支承试件部件一起使用;以及一对固定的支承评估部件136,138,这些固定的支承评估部件可与固定的胫骨支承试件部件一起使用。如图5中所详示,可动支承评估部件132包括从叉臂124向下延伸的一对安装钉140。每一个钉140都包括上圆柱子段142和尖锥形顶端144,该尖锥形顶端被构造为接合患者胫骨400的近端402,从而将胫骨评估部件132和胫骨基部试件部件14暂时固定到患者胫骨400的近端402。由此,可防止部件14,132形成的组件相对于患者的胫骨移动。可动支承评估部件132的柱子126包括在其上端形成的连接器148。连接器148被配置成接收与冲击柄部372相关联的锁定法兰,以便将胫骨评估部件16固定至冲击柄部372。连接器148包括法兰150,该法兰向前延伸远离柱子126的纵向轴线。法兰150具有限定于其中的斜坡表面152。具体而言,法兰150的下表面154大体平行于胫骨评估部件的基板120的上表面156延伸,而法兰的上表面158以从前到后的方向向上倾斜。斜坡表面152有利于胫骨支承试件组件的安装,并在David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名称为“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未决美国专利申请序列号14/265,960中进一步描述,该专利申请以引用方式并入本文。

现在参见图6,示出了另一个可动评估部件134。评估部件134与胫骨评估部件132共享许多共有特性,并将使用相同的参考标号来描述那些共有特性。另外,部件134和其他评估部件16一样,包括基板120,该基板具有中心平台122以及从中央平台122向外延伸的一对叉臂124。柱子126从每个胫骨评估部件16的中心平台122向上延伸,并且类似于其他可动评估部件132,也包括在其上端形成的连接器148。连接器148被配置成接收与冲击柄部372相关联的锁定法兰。连接器148包括法兰150,该法兰向前延伸远离柱子126的纵向轴线。法兰150具有限定于其中的斜坡表面152。具体而言,法兰150的下表面154大体平行于胫骨评估部件的基板120的上表面156延伸,而法兰的上表面158以从前到后的方向向上倾斜。

可动评估部件134还包括套筒160,该套筒从中心平台122和叉臂124向下延伸。套筒160包括中心杆162,该中心杆的尺寸被设定为被接收在胫骨基部试件部件14的中心开口40中。套筒160还包括从中心杆162向外延伸的一对叉臂164,该对叉臂的尺寸被设定为被接收在胫骨基部试件部件14的细长开口42中。如下文中更详细地描述,套筒160的尺寸设定成延伸通过胫骨基部试件部件14并进入患者胫骨的外科准备的开口中,并由此防止部件14,134在患者的胫骨上旋转。

回到图2,胫骨评估部件16还包括一对固定的支承评估部件136,138。评估部件136,138中的每个具有基板120,该基板具有中心平台122和一对叉臂124,该对叉臂从中心平台122向外延伸。柱子126从每个胫骨评估部件16的中心平台122向上延伸。在例示性实施方案中,评估部件136,138中的每个的柱子126包括在后支撑物170中。除了柱子126,每个后支撑物170包括一对臂172,174,该对臂从柱子126到悬臂尖端176,178向后延伸。评估部件136,138中的每个还包括前支撑物180。如下文中更详细地描述,支撑物170、180配合以防止固定的支承试件部件18相对于胫骨基部试件部件14旋转和移动。

现在参见图7-9,固定的评估部件136为例示性无钉的。因此,当固定的评估部件136附接至患者胫骨上的胫骨基部试件部件14时,除非受到固定针250的约束,否则允许组件相对于患者的胫骨移动。如上所述,评估部件136包括基板120,该基板具有上表面182和定位成与上表面相对的下表面184。孔186延伸通过基板120的中心平台122中的表面182,184。在例示性实施方案中,孔186的尺寸设定成接收移除工具的尖端(未示出),以将评估部件136与胫骨基部试件部件14分离。

如上所述,评估部件136还具有后支撑物170,该后支撑物包括柱子126和一对臂172,174,该对臂从柱子126分别向悬臂尖端176,178向后延伸。如图7所示,柱子126定位在基板120的后边缘188上。臂172限定后支撑物170的最外侧侧壁190,该侧壁沿着直的假想线192延伸。其他臂174限定后支撑物170的最内侧壁194,该侧壁沿着另一条直的假想线196延伸。如图8中所示,该对臂172,174被定位成使得假想线192和其他假想线196相交以限定角度α。在例示性实施方案中,角度α的大小可介于45至145度之间,从而使得后支撑物170大体Y形的形状。

如上所述,评估部件136还包括前支撑物180。如图7-8中所示,前支撑物180包括一对臂200,202,该对臂从基板120的前边缘204分别到悬臂端206,208向前延伸。每个臂200,202具有突片210,该突片从臂200,202的相应末端206,208向上延伸。在例示性实施方案中,突片210、柱子126和臂172,174配合以限定接合固定的支承试件部件18的保持机构,并防止固定的支承试件部件18相对于胫骨基部试件部件14旋转和移动。

现在参见图9,胫骨评估部件126的基板120还包括附接机构220以将评估部件126固定至胫骨基部试件部件14。在例示性实施方案中,附接机构220包括保持环222以及一对块224,该对块从基板120向下延伸。保持环222从中心平台122的下表面184延伸,并且块224的每个定位在每个叉臂124的下表面184上。当将胫骨评估部件136安放在胫骨基部试件部件14上时,胫骨评估部件126的中心平台122接收在胫骨基部试件部件14的中心开口40中,并且叉臂124接收在胫骨基部试件部件14的细长开口42中。

如图3中所示,胫骨基部试件部件14包括围绕中心开口40延伸的环形凸缘230。当将胫骨评估部件136安放在胫骨基部试件部件14上时,评估部件126的保持环222延伸通过胫骨基部试件部件14的中心开口40并接合环形凸缘230,由此将部件14,136固定到一起。另外,该对块224延伸到胫骨基部试件部件14的细长开口42。保持环222和块224的尺寸设定成不延伸超过胫骨基部试件部件14的下表面26,使得当固定的评估部件136附接至患者胫骨400上的胫骨基部试件部件14时,除非受到固定针250的约束,否则允许组件相对于患者的胫骨400移动。

如上所述,器械系统10还包括另一固定的评估部件138,该评估部件于图10-11中示出。评估部件138与其他评估部件132,134,136共享许多共有特性,并将使用相同的参考标号来描述这些共有特性。如上所述,评估部件138包括基板120,该基板具有上表面182和与上表面相对定位的下表面184。在基板120的中心平台122的上表面182中限定了闭合的孔240。在例示性实施方案中,孔240的尺寸设定成接收移除工具诸如冲击柄部372的尖端,以将评估部件138与胫骨基部试件部件14分离。

如上所述,评估部件136还具有后支撑物170,该后支撑物包括柱子126和一对臂172,174,该对臂从柱子126分别向悬臂尖端176,178向后延伸。如图10所示,柱子126定位在基板120的后边缘188上。臂172限定后支撑物170的最外侧侧壁190,该侧壁沿着直的假想线192延伸。其他臂174限定后支撑物170的最内侧壁194,该侧壁沿着另一条直的假想线196延伸。如图11中所示,该对臂172,174被定位成使得假想线192和其他假想线196相交以限定角度α。在例示性实施方案中,角度α的大小可介于45至145度之间,从而使得后支撑物170大体Y形的形状。

如上所述,评估部件138还包括前支撑物180。如图10-11中所示,前支撑物180包括一对臂200,202,该对臂从基板120的前边缘204分别到悬臂端206,208向前延伸。每个臂200,202具有突片210,该突片从臂200,202的相应末端206,208向上延伸。在例示性实施方案中,突片210、柱子126和臂172,174配合以限定接合固定的支承试件部件18的保持机构,并防止固定的支承试件部件18相对于胫骨基部试件部件14旋转和移动。

类似可动评估部件132,134,评估部件138还包括在柱子126的上端形成的连接器148。连接器148被配置成接收与冲击柄部372相关联的锁定法兰。在例示性实施方案中,连接器148包括法兰150,该法兰向前延伸远离柱子126的纵向轴线。如图10-11所示,法兰150定位在闭合孔240的上方。

固定的评估部件138还包括套筒160,该套筒从其中心平台122和叉臂124向下延伸。套筒160包括中心杆162,该中心杆的尺寸被设定为被接收在胫骨基部试件部件14的中心开口40中。套筒160还包括从中心杆162向外延伸的一对叉臂164,该对叉臂的尺寸被设定为被接收在胫骨基部试件部件14的细长开口42中。如下文中更详细地描述,套筒160的尺寸设定成延伸通过胫骨基部试件部件14并进入患者胫骨的外科准备的开口中,并由此防止部件14、138在患者的胫骨上旋转。

如上所述,外科器械系统10还包括多个固定针250,以与胫骨基部试件部件14一起使用。如图12所示,固定针250包括后固定针252,该后固定针的尺寸设定成接收在胫骨基部试件部件14的后固定针孔80的任一个中,以及前固定针254,该前固定针的尺寸设定成接收在前固定针孔82的任一个中。固定针252,254中的每个包括针头260以及圆柱形轴262,该圆柱形轴从针头260到尖的锥形尖端264延伸,该尖的锥形尖端被配置成接合患者胫骨400的近端402。针252的轴262限定短于相应长度268的长度266,该相应长度由针254的轴262限定。另外,在例示性实施方案中,针252的轴262具有直径270,该直径小于其他针254的轴262的相应直径272。

如图12所示,针252,254中的每个的针头260具有相似的构造。针头260包括外环280以及和外环280间隔开的内环282。沟槽284限定在环280,282之间。环280,282在尺寸上具有相同直径,该直径大于针252,254的任一个的直径270,272。如下文中更详细地描述,外科医生将针提取工具300的一部分放入沟槽284以操纵针252,254。

如图13所示,针提取工具300具有从近端304到远端306延伸的细长主体302。提取工具300还包括杠杆臂308,该杠杆臂枢转地联接至细长主体302。在细长主体302的远端和杠杆臂308上分别限定了一对相对的钳口310,312。如下文中更详细地描述,钳口310,312被配置成接合固定针252,254的针头260。

细长主体302包括定位在近端304的冲击板314以及尺寸设定成接收用户手部的握把316。纵向通道318限定在主体302中,该主体的尺寸设定成接收杠杆臂308。杠杆臂308包括按钮320,该按钮被定位在主体302的近端304附近,并且杠杆臂308经由锁销322联接到细长主体302。如图13中所示,锁销322限定旋转轴324,杠杆臂308围绕它枢转以在以下位置之间移动:钳口310,312在其中获取固定针252,254中的一个的针头260的接合位置(图14),以及针头260可在其中与工具300分离的脱离位置(图15)。

如图14中所示,下钳口310包括细长主体302的远侧面330。远侧面330为半圆形并且具有环形凸缘或从其向外延伸的唇缘332。沟槽334限定在面330和唇缘332之间,尺寸被设定成接收固定针252或固定针254的外环280。在例示性实施方案中,唇缘332仅在远侧面330的一部分上延伸。如图14中所示,唇缘332限定小于180度的弧。

上钳口312包括杠杆臂308的远侧面340。远侧面340为半圆形并且具有环形凸缘或从其向外延伸的唇缘342。沟槽344限定在面340和唇缘342之间,尺寸被设定成接收固定针252或固定针254的外环280。在例示性实施方案中,唇缘342在远侧面340上方延伸,使得一对间隙346,348限定在唇缘332,342之间。如图14中所示,唇缘342为半圆形。

在使用中,用户可以图13中箭头350指示的方向按下按钮320,以致动杠杆臂308。然后杠杆臂308可围绕轴324枢转以将钳口310,312移开,如图15中所示。在图15中所示的脱离位置,外科医生可在钳口310,312之间推进针头260,并移动外环280以接合下钳口310的下唇缘332。当外科医生松开按钮320时,弹簧或其他偏置构件(未示出)使得杠杆臂308枢转回图14中所示的接合的位置,由此推动上钳口312的上唇缘342以接合针头260的外环280。由此,钳口310,312配合以提供和针头260之间的型面接合,并且固定针保持在提取工具300中,并且可从患者的身体上植入或提取。

现在参见图16-22,示出了采用系统10的整形外科手术的各部分。外科医生可先进行患者股骨404的远端406的切除和患者胫骨400的近端402的切除,以在外科上准备用于试件复位术的那些端部,并且然后附接膝盖假体构件。例如,如图16中所示,外科准备的患者胫骨400的近端402包括被构造为接收胫骨基部试件部件14的切除表面。

外科医生可将胫骨基部试件部件14定位在患者胫骨400的切除表面上。外科医生然后可选择要放入胫骨基部试件部件14的中心开口40的胫骨评估部件16中的一个。如果外科医生期望固定的支承试件部件18,外科医生可选择无钉胫骨评估部件136并用手将其放入中心开口40,使得胫骨评估部件的下表面184接合胫骨基部试件部件14的搁架表面54。如果外科医生期望可动支承试件部件18,外科医生可选择有钉胫骨评估部件132。在一些实施方案中,外科医生可使用有钉胫骨评估部件132以用于使用固定的胫骨评估部件136之前的初始试件复位。可动支承试件部件和有钉胫骨评估部件的使用在David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名称为“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未决美国专利申请序列号14/265,960中有进一步描述。

在例示性实施方案中,外科医生可通过后支撑物170夹持所选的胫骨评估部件136,并将其置于胫骨基部试件部件14的板开口30上方。然后外科医生可按箭头410指示的方向将力施加至评估部件136的上表面182,以将胫骨评估部件136的下表面184接合胫骨基部试件部件14的搁架表面54,如图17中所示。

一旦胫骨评估部件136正确地接收在胫骨基部试件部件14的中心开口40中,外科医生可向上推动固定针252通过胫骨基部试件部件14的针孔80中的一个,进入患者胫骨400的近端402。当后固定针252正确插入胫骨基部试件部件14时,后固定针252的纵向轴线264垂直于患者胫骨400的近侧表面,并相对平行于患者胫骨400的纵向轴线266。后固定针252暂时将胫骨基部试件部件14的一端固定至患者胫骨400的近端402。仅将一根后固定针252插入后固定针孔80中的一个,允许胫骨基部试件部件14在外科医生执行试件复位时围绕固定针252旋转。

一旦正确插入后固定针252,外科医生可装配固定的支承试件部件18或可动支承试件部件18。固定的支承试件部件18示出于图17中。如上所述,胫骨支承试件部件18是多件组件。因此,给定胫骨支承试件部件18可与多个胫骨支承面试件部件412中的一个和多个试件垫片414中的一个组装,如图22中所示。在单个试件部件套件中,可以不同尺寸和/或构造提供胫骨支承面试件部件412,并且每个试件垫片414可具有不同厚度。因为每一个试件垫片414都构造为固定到每一个胫骨支承面试件部件412,所以外科医生能够装配一种尺寸和构造的胫骨支承试件部件18,评价胫骨支承试件部件18的性能,并且然后按照需要改变胫骨支承试件部件18,以在外科手术进行过程中确定待植入的假体胫骨支承部件的类型和构造。

外科医生可以将试件垫片414中的一个与胫骨支承面试件部件412中的一个组装,以形成胫骨支承试件部件18。例如,外科医生可以选择固定的支承面试件部件412中的一个并且将试件垫片414固定到该固定的支承面试件部件,以形成固定的支承试件部件18。在外科试验手术期间,推进固定的支承试件部件18,使得胫骨评估部件16的后支撑物170的柱子126接收在试件垫片414的中心通道416中。试件垫片414还包括两个后侧壁418,420,这些侧壁被配置成分别配合胫骨评估部件136的后支撑物170的臂172,174的前侧壁190,194,以防止固定的胫骨支承试件部件相对于胫骨基部试件部件14旋转。

如图18中所示,选择了固定的支承试件部件18并且外科医生将装配的胫骨支承面试件部件412和试件垫片414的后边缘422推入胫骨基部试件部件14和股骨试件部件20之间的间隙。胫骨评估部件136的后支撑物170的形状允许固定的支承试件部件18以向后方向在胫骨基部试件部件14和股骨试件部件20之间推进,如图18-19中所示。当胫骨支承试件部件18安放在胫骨基部试件部件14和股骨试件部件20之间,试件垫片414的后侧壁418,420分别接合胫骨评估部件136的后支撑物170的臂172,174的前侧壁190,194。

当固定的支承试件部件18就位时后,外科医生可执行试件复位。在进行这样的操作时,外科医生利用系统10评价和检查患者股骨404和胫骨400的稳定性和运动学性能,以用于植入固定的支承膝盖假体或可动支承膝盖假体。具体地讲,外科医生仔细伸展患者的膝,注意前-后稳定性、内侧-外侧稳定性以及前-后平面和内侧-外侧平面中的总体对齐。胫骨基部试件部件14相对于股骨试件部件20的旋转对齐可在膝盖完全伸展的情况下进行调整。胫骨基部试件部件14的旋转通常在胫骨结节的内侧和中心三分之一之间的交叉点上保持居中。

当评估运动范围时,股骨试件部件20上的载荷随着膝盖在伸展和屈曲之间运动而向后平移。为了改善性能,外科医生可以将胫骨支承试件部件18从胫骨基部试件部件14移除,以交换试件垫片414和/或胫骨支承面试件部件412。可将移除工具(未示出)用于将胫骨支承试件部件18与胫骨基部试件部件14分离。外科医生可以利用分离工具(未示出)将试件垫片414与胫骨支承面试件部件412分离。然后,外科医生可以选择具有不同厚度的另一个试件垫片414,或者选择具有可替代构造的胫骨支承面试件部件412,例如为十字形保持或后方稳定的胫骨支承面试件部件412。外科医生可以继续尝试试件垫片414和胫骨支承面试件部件412的各种组合,以确定将在屈曲和伸展方面具有最佳稳定性同时允许完全伸展的最终植入件。一旦选择了修改的试件垫片414和胫骨支承表面试件部件412的组合,两个部件会装配在彼此之上,并以之前讨论的方式在胫骨基部试件部件14和股骨试件部件20之间的间隙中向前推进。

一旦外科医生对试件复位满意,无需移除任何试件部件12,外科医生可向上推动固定针254通过胫骨基部试件部件14的针孔82中的一个,并进入患者胫骨400的近端402。如上所述,前固定针82定位在胫骨基部试件部件14的前突片100的倾斜表面102的中心。前突片100从胫骨基部试件部件14的前面62延伸,使得前突片100从患者胫骨400的近端402的前边缘向外突起,如图18中所示。突起的前突片100在整个试件复位流程中露出,以允许外科医生将前固定针254固定在患者胫骨400的近端402中,同时胫骨支承试件部件18和股骨试件部件20保持定位在胫骨基部试件部件14上。

和后固定针孔80不同,前固定针孔82未直接垂直于患者胫骨400的近侧表面定位。由于前突片100的下表面58从患者胫骨400的近端402的前边缘向前向外延伸,下表面58的前部不会接触患者胫骨400的近端402。因此,前固定针孔82的下开口(未示出)没有整个位于患者胫骨400的近端402。为了在患者胫骨400的近端402固定前固定针254,前固定针孔82的设计使得当前固定针254接收在前固定针孔82中时,前固定针254的纵向轴线368在相对于患者胫骨的近端402的前表面成斜角处定位。前固定针孔82的位置允许前固定针254推入患者胫骨400的近端402,以在患者胫骨400的近端402上进一步固定胫骨基部试件部件14。在执行试件复位后,外科医生然后可继续患者胫骨400的近端402的外科准备。

随后,外科医生可利用位于患者胫骨400的近端402中的胫骨基部试件部件14上的龙骨状冲头374将患者胫骨400中的开口放大,如图21中所示。在胫骨基部试件部件14和导向塔370定位在患者胫骨400的近端402上的情况下,外科医生可使用胫骨基部试件部件14和导向塔370以在对患者胫骨400的近端402扩孔时引导例如外科钻头(未示出)。此后,在导向塔370移除之前,可将龙骨状冲头374嵌入患者胫骨400的近端402,如图21中所示。

龙骨冲头374被构造为穿过胫骨基部试件部件14的中心开口40而插入到患者胫骨400的近端402中,以为患者胫骨400准备假体部件。龙骨状冲头374具有基板376,该基板具有限定在其中的周边边缘380。边缘380具有下表面382,该下表面被构造为当龙骨状冲头374位于胫骨基部试件部件14上时接合胫骨基部试件部件14的搁架表面54。基板376还包括中心平台384,该中心平台的尺寸设定成接收在胫骨基部试件部件14的中心开口40中,并有从中心平台384侧向向外延伸的一对叉臂386。叉臂386的尺寸被设定为被接收在胫骨基部试件部件14的细长开口42中。患者胫骨400的扩孔以及安装龙骨状冲头374的示例性过程在David Waite等人的并提交于2012年6月28日的名称为“METHOD OF SURGICALLY PREPARING A TIBIA FOR IMPLANTATION OF A PROSTHETIC COMPONENT”的美国专利申请序列号13/530,945中示出,该专利申请以引用方式并入本文。

当龙骨状冲头374在患者胫骨400的近端402冲入和移除时,所得的患者胫骨400的近端402包括开口408,如图22中所示。外科医生可通过装配固定的支承试件部件18或可动支承试件部件18再次重复试件复位。此时,外科医生可将胫骨评估部件138,134结合套筒160使用,使得套筒160接收在患者胫骨400的近端402的开口408中。例如,外科医生可以选择将试件垫片414中的一个与固定的支承面试件部件412中的一个组装,以形成固定的支承试件部件18。然后外科医生将胫骨评估部件138的套筒160定位在患者胫骨400的近端402的开口408中。随后外科医生将固定的支承试件部件18放置在胫骨基部试件部件14上方,使得柱子126接收在试件垫片414的中心通道416中,并且试件垫片414的后侧壁418,420分别接合胫骨评估部件138的后支撑物170的臂172,174的前侧壁190,194。

然后,外科医生可以重复试件复位术,直到膝盖获得满意的对齐和稳定性。当额外的试件复位完成时,外科医生可使用冲击柄部372从患者的胫骨400移除龙骨状冲头374。外科医生还可使用针提取工具300来从患者的胫骨400提取后固定针252和/或前固定针254。通过外科手术在患者胫骨400的近端402中形成的所得特征部被配置成接收固定的支承膝盖假体或可动支承膝盖假体的胫骨托。然后外科医生完成假体剩余部件的外科手术。

另选地或除此之外,如图22中所示,外科医生可以选择将试件垫片414中的一个与可动支承面试件部件412中的一个组装,以形成可动支承试件部件18。然后外科医生可将胫骨评估部件134的套筒160定位在患者胫骨400的近端402的开口408内,并将可动支承试件部件18置于胫骨基部试件部件14的上方。然后外科医生可在伸展和屈曲之间移动患者的腿,以评估移动范围。如上所述,评估部件134的构造允许可动支承试件部件18在腿于屈曲和伸展之间移动时相对于患者的胫骨旋转。应当理解,在其他实施方案中,在将支承面试件412附接到试件垫片414之前,该试件垫片可以定位在胫骨基部试件14上。

尽管在附图和上述说明中已详细地举例说明和描述了本公开,但此类说明和描述应视为示例性的而不是限制性的,应当理解的是,仅示出和描述了示例性的实施方案,并且本公开的实质内的所有改变和变型都应受到保护。

本文所述方法、装置和系统的多个特征使本发明具有多个优点。应当注意的是,本发明的方法、装置和系统的可供选择的实施方案可以不包括所有所述特征,但仍然可以受益于这些特征的优点中的至少一些。对于上述方法、装置和系统,本领域的普通技术人员可容易地设想出其自己的实施方式,该实施方式可结合本发明特征中的一项或多项,并且落在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

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