外科器械的制作方法

本发明涉及一种用于膝关节置换手术的外科器械。

背景技术：

1、使用矫形假体作为受损或磨损的天然骨结构的人工替代物是常见的医疗实践。特别地，髋关节和膝关节置换手术目前在外科矫形术中是常规的。

2、在膝关节置换手术或全膝关节置换术(tka)中，已经变得磨损或已经以其他方式受到疾病或损伤影响的股骨和/或胫骨的关节表面由膝关节假体置换。这种膝关节假体通常包括植入股骨的远端的股骨部件和植入胫骨的近端的胫骨部件。为了确保人造置换关节的正常工作，上述部件必须尽可能精确地相对于患者的解剖结构和身体的轴线放置在限定的位置和定向中。否则，必须预期结果对患者是不令人满意的。关于部件的定位，存在不同的外科手术方法。

3、在被称为机械对准的方法中，所述机械对准是迄今为止被主要使用的方法，膝关节假体的人造关节轴的位置和定向已经被提供为机械上理想的，而不考虑患者的任何矫形畸形。胫骨的纵向轴线在此已经通常用作用于定向和定位的参考轴线。临床研究已经表明，机械对准方法可能导致感觉到人造膝关节的功能不自然。

4、另一种方法是所谓的运动学对准。在该技术中，股骨部件和胫骨部件在考虑到患者的任何矫形畸形的情况下被定位。目的是恢复患者的自然关节定向，在一些情况下，所述自然关节定向受畸形影响。临床研究已经表明，运动学对准方法通常与改善的患者满意度相关联。特别是，患者感觉到的人造膝关节的功能更加自然。

5、除了精确定位之外，重要的是股骨部件和胫骨部件各自以适合于患者解剖结构的尺寸被选择和植入。股骨部件的尺寸主要取决于股骨的尺寸，该尺寸在手术中通过使用为此设置的测量器械来确定。这种测量器械也被称为股骨尺寸确定器或股骨尺寸确定系统。

6、通常在切除远侧股骨之后确定尺寸。将已知的测量器械放置在远侧股骨的切除端面上，并且相对于解剖学参考表面或解剖学标志定向。在所述尺寸已经被确定之后，远侧股骨进一步准备用于股骨部件的应用。这需要进一步的切除，其通常包括前切割、后切割和所谓的斜切切割。这些切割是使用固定在股骨的远侧端面上的切割块或切割夹具进行的。对于不同尺寸的股骨，通常存在具有不同的前后和/或内外侧尺寸(mediolateraldimension)的不同切割块。在每种情况下所需的尺寸根据股骨的尺寸来选择，股骨的尺寸由手术外科医生预先确定。股骨尺寸的单独确定、适当切割块的后续选择以及将切割块应用于股骨可能需要增加时间和器械方面的花费，并且可能是潜在误差的来源。

7、在目的是进一步提高患者满意度的情况下，存在对如下外科器械的基本需要：所述外科器械尽可能精确、易于使用并且对于运动学对准的实施具有成本效益。本发明涉及这种外科器械和相应的器械系统。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于膝关节置换手术的外科器械，该器械克服或减少了现有技术的缺点，并且特别是允许在时间和/或器械方面的节省。

2、该目的通过提供一种具有权利要求1的特征的外科器械来实现。

3、根据本发明的外科器械具有：切割块，具有近侧定向的块后表面，所述块后表面被构造成支承在被切除的股骨的远侧端面上，并且切割块具有至少一个引导槽，所述引导槽从所述块后表面到达远侧相对的块前表面，并且在内外侧方向上是细长的，并且被构造成接收和引导锯片；基准脚，所述基准脚能够在所述切割块的后块下表面的区域中被安装或被安装在所述切割块上，并且具有向前定向的脚上表面，所述脚上表面在所述基准脚的安装状态下向近侧地突出超过所述块后表面并且被构造成支承在所述股骨的后髁上；以及探针，所述探针在前侧地与所述块下表面相对的块上表面的区域中能够被安装或被安装在所述切割块上，并且具有探针末端，所述探针末端在所述探针的安装状态下向近侧地突出超过所述块后表面并且被构造成支承在所述股骨的前表面上。通过根据本发明的解决方案，可以省去单独的尺寸测量和/或尺寸检查，并且可以省去通常为此所需的单独的测量器械。这样，可以节省时间，减少器械的费用，并且从而降低相关的成本。根据本发明的外科器械一方面允许对股骨进行必要的尺寸测量和/或尺寸检查。基准脚和探针特别地为此目的而存在，并且安装或可安装在切割块上。另一方面，根据本发明的外科器械允许引导进一步切除股骨所需的切割。为此，存在切割块，并且切割块具有用于接收和引导锯片的上述至少一个引导槽。在一个实施例中，基准脚和探针各自可释放地安装在切割块上。在另一实施例中，基准脚和探针均永久地连接到切割块。切割块也可以被称为锯块或切割夹具。在优选的实施例中，切割块具有多个引导槽，优选地具有前引导槽、后引导槽和两个斜切引导槽，使得其也可以被称为四合一切割块(four-in-one cutting block)。块后表面用于远侧参考。在使用外科器械期间，块后表面接触经切除的股骨的远侧端面。脚上表面用于后部参考。在使用外科器械期间，脚上表面接触股骨的后髁。探针，更准确地说是其探针末端，用于前部参考。在使用外科器械期间，探针末端接触股骨的前述前表面。探针也可以指定为触针。在一个实施例中，探针末端可相对于切割块移动，优选地可在从近侧到远侧的方向(proximodistal direction)上线性移动和/或可绕前后枢转轴线枢转。在另一实施例中，探针末端不能相对于切割块移动。

4、在本说明书中使用的位置、定向和/或方向指定涉及患者的身体，特别是患者的股骨，并且在此意义上，它们应当根据其通常的解剖学意义来理解。因此，“前(anterior)”表示前部或位于前部，“后(posterior)”表示后部或位于后部，“内侧(中间，medial)”表示内部或位于内侧，“外侧(lateral)”表示外部或位于外侧，“近侧”表示朝向身体的中心，而“远侧”表示远离身体的中心。此外，“从近侧到远侧(近远侧，proximodistal)”表示沿着、优选平行于近侧-远侧轴线，“前后(anteroposterior)”表示沿着、优选平行于前-后轴线，并且“内外侧(中间外侧，mediolateral)”表示沿着优选平行于内侧-外侧轴线。上述轴线彼此正交，并且当然可以相对于与患者的解剖结构不相关的x、y和z轴来理解。例如，近侧-远侧轴线可以替代地被指定为x轴。内侧-外侧轴线可以指定为y轴。前-后轴线可以被指定为z轴。为了更好地说明和简化所述指定，下面主要使用上述解剖位置、定向和/或方向指定。此外，关于近侧定向的观察方向使用诸如外科器械的部件或一部分的“后表面”的指定，例如切割块的“后表面”。相反，诸如“前表面”的指定是相对于远侧定向的观察方向使用的。

5、在本发明的一个实施例中，切割块具有向后布置的第一紧固凹部，基准脚具有互补的紧固元件，并且第一紧固凹部和紧固元件能够以形状配合和/或力配合接合的方式可释放地可连接或彼此连接。在不同的实施例中，第一紧固凹部和紧固元件形成不同类型的接合连接。在一个实施例中，存在可释放的插塞连接。在其他实施例中，存在闩锁、夹持和/或卡扣配合连接等。此外，可以想到螺纹连接。切割块和基准脚之间的可释放连接意味着基准脚可以在尺寸检查已经完成之后从切割块释放和移除。此后，可以使用切割块进行适当的切割。

6、在本发明的另一实施例中，第一紧固凹部是从块后表面延伸到块前表面的接收槽，并且该接收槽是直的且沿内外侧方向是细长的，并且紧固元件是平板状的插塞元件，该插塞元件构造成以形状配合和/或力配合接合的方式插入接收槽中。为了紧固基准脚，从块前表面开始，在近侧方向上将插塞元件插入到接收槽中。插塞元件具有与接收槽互补的几何形状，并且反之亦然。在插入状态中，插塞元件以形状配合和/或力配合接合的方式保持在接收槽中。由此实现了基准脚的简单但稳健的固定。

7、在本发明的另一实施例中，插塞元件具有至少一个沿前后方向延伸的分离间隙，并且该分离间隙在纵向范围中呈基本上u形，以便形成可弹性移动的弹簧舌状部分，其中，弹簧舌状部分在基准脚的安装状态下偏压抵靠接收槽的内壁。这样，在基准脚，更准确地说是弹簧舌状部分，和接收槽，更准确地说是接收槽的内壁之间获得增加的摩擦。这导致基准脚的改进的紧固。由于分离间隙的基本上u形的纵向范围，弹簧舌状部分是舌形的和/或具有舌形。分离间隙沿前后方向延伸，并且因此从插塞元件的向前定向的上表面开始一直延伸到插塞元件的向后定向的下表面。在一个实施例中，弹簧舌状部分从插塞元件的上表面(向前部地)压靠接收槽的内壁，并且在另一个实施例中，从插塞元件的下表面(向后部地)压靠接收槽的内壁。

8、在本发明的另一实施例中，接收槽具有两个分离的槽部分，所述槽部分通过腹沿内外侧方向彼此分离，并且插塞元件具有两个分离的插塞部分，所述插塞部分通过间隙沿内外侧方向彼此分离。在基准脚的紧固状态下，腹进入间隙并导致进一步改进的紧固。这特别是在内外侧方向上。在本发明的该实施例中，也可以参考第一槽部分和第二槽部分，并且因此参考第一插塞部分和第二插塞部分。

9、在本发明的另一实施例中，在基准脚的非安装状态下，接收槽被构造为接收和引导锯片并形成切割块的后引导槽。这是本发明的特别优选的实施例。在该实施例中，接收槽具有特别有利的多个功能。一方面，接收槽用于接收插塞元件，以用于将基准脚可释放地紧固到切割块。另一方面，接收槽用作锯片的引导槽。以这种方式可以实现切割块的特别简单和紧凑的结构。

10、在本发明的另一实施例中，第一紧固凹部是向近侧陷入到块正面中的接收凹穴，并且紧固元件被构造成与接收凹穴形成闩锁和/或夹持连接。因此，在一个实施例中，紧固元件是闩锁元件，而在另一个实施例中，紧固元件是夹持元件。

11、在本发明的另一实施例中，基准脚形成平板状延伸部，该延伸部从紧固元件向后间隔开，并且其上表面形成脚上表面。在基准脚的紧固状态下，延伸部布置在块下表面下方，即，与块下表面向后间隔开。为此，该延伸部从紧固元件向后间隔开。延伸部的上表面向前定向，并构造成支承在股骨的后髁上。延伸部在近侧方向上突出超过块后表面。在一个实施例中，延伸部具有两个单独的延伸部分，这两个单独的延伸部分在内外侧方向上通过腹彼此分开。在该实施例中，也可以参考第一延伸部分和第二延伸部分，或者替代地，内侧延伸部分和外侧延伸部分。内侧延伸部分设置用于参照内侧后髁。因此，提供了用于在外侧后髁上参照的外侧延伸部分。

12、在本发明的另一实施例中，基准脚具有布置在远侧的握持部分，紧固元件和/或延伸部从该握持部分沿近侧方向突出，其中，握持部分具有向外侧定向的第一握持表面、内侧定向的第二握持表面和向近侧定向的止挡面。该握持部分允许由手术外科医生对基准脚进行符合人体工程学的手动操纵。为此，握持部分在远侧布置在基准脚上。因此，在基准脚的紧固状态下，握持部分容易接近地布置在块前表面上。握持部分可以被握持在一只手的手指之间，并且为此目的具有两个握持表面。外侧定向的第一握持表面侧向地布置，并且因此也可被指定为外侧握持表面。内侧定向的第二握持表面被布置在内侧，并且因此也可以指定为内侧握持表面。与其中基准脚的紧固元件设计为板状插塞元件的实施例相关地，近侧定向的止挡面是特别有利的。在这种情况下，近侧定向的止挡面限制了插塞元件插入到接收槽中的深度。

13、在本发明的另一实施例中，切割块具有向前布置的第二紧固凹部，探针具有互补的紧固元件，并且探针的第二紧固凹部和紧固元件以形状配合和/或力配合接合的方式可释放地可彼此连接或彼此连接。这样，在已经进行尺寸测量和/或尺寸检查之后，探针可以容易地从切割块释放和移除。此后，可以使用切割块进行远侧股骨的进一步切除。在不同的实施例中，第二紧固凹部以及探针的紧固元件形成不同的接合连接，例如插接连接、闩锁连接、夹持连接和/或卡扣配合连接。此外，可以想到螺纹连接。

14、在本发明的另一实施例中，第二紧固凹部被设计为通用紧固系统的组成部分，并且被构造用于连接到另外的器械部件，优选地外科手术导航装置。因此，该另外的器械部件同样具有互补的紧固元件。通用的紧固系统允许选择不同的器械部件紧固到切割块和从切割块释放。特别地，探针和替代地至少一个另外的器械部件，特别是前述的导航装置，能够可释放地紧固到切割块。

15、在本发明的另一实施例中，第二紧固凹部具有向后凹陷到块上表面内的闩锁凹部，该闩锁凹部在内外侧方向上是细长的并且在内侧端部或外侧端部处开口，并且探针的紧固元件具有互补的闩锁部分，该互补的闩锁部分与切割块的闩锁凹部相互作用以形成可释放的卡扣配合连接。闩锁凹部在内外侧方向上是细长的，并且在一个实施例中，在内侧块外表面的方向上开口，并且在另一实施例中，在外侧块外表面的方向上开口。因此，互补的闩锁部分可以在外侧方向上或在内侧方向上被推入闩锁凹部中，并且可以与其连接以便形成卡扣配合连接。此外，该闩锁凹部陷入到该块上表面中，并且在这种程度上在前向方向上开口。这样，卡扣配合连接对于手术外科医生来说特别容易看到。因此，可以容易地识别出是否已经根据需要形成了卡扣配合连接。

16、在本发明的另一实施例中，第二紧固凹部具有插塞凹部，该插塞凹部沿内外侧延伸到切割块的块外表面中，并且探针的紧固元件具有互补的插塞部分，该插塞部分与插塞凹部相互作用以形成可释放的插塞连接。优选地，插塞凹部具有柱形的、优选地圆柱形的横截面形状。加以必要的变更，关于探针的互补插塞部分的横截面形状，同样适用。插塞部分也可以被指定为销、螺栓和/或栓钉。因此，插塞凹部也可被指定为孔、销凹部、栓钉凹部和/或螺栓凹部。在一个实施例中，从切割块的外侧块外表面开始，插塞凹部沿内侧方向延伸到外侧块外表面中。在另一实施例中，相反地，插塞凹部从内侧块外表面开始沿外侧方向延伸到内侧块外表面中。本发明的这个实施例与其中第二紧固凹部另外具有闩锁凹部的实施例结合是特别有利的。在这种情况下，插塞凹部用于改善的紧固。插塞凹部优选地布置在切割块上与闩锁凹部向后间隔开的位置处。

17、在本发明的另一实施例中，存在具有不同的前后厚度的多个不同的补偿元件，其中不同的补偿元件各自被构造成可安装、优选可插到脚上表面上，并且补偿后髁的不同程度的磨损。不同的补偿元件用于校正切割块相对于股骨的纵向轴线的定向。换句话说，切割块围绕近远侧轴线的旋转可借助于不同的补偿元件来调节。运动学对准方法通常提供所谓的0°定向。为了确保0°定向，后髁的任何磨损必须被补偿。磨损的程度当然可以有很大的变化。因此，存在多个不同尺寸、更准确地说不同厚度的补偿元件。磨损程度越大，所需的补偿元件越厚。不同的补偿元件各自可安装在脚上表面上，并被构造成与后髁直接接触。优选地，所述多个不同的补偿元件包括用于接触所述外侧后髁的外侧补偿元件和用于接触所述内侧后髁的内侧补偿元件。

18、本发明还涉及一种用于膝关节置换手术的外科器械系统，其具有至少一个根据上述描述的外科器械，其中，所述基准脚和所述探针均可释放地安装在所述切割块上，并且具有在至少一个尺寸上、特别是前后和/或内外侧尺寸方面彼此不同的另外的不同切割块，其中，所述基准脚和所述探针均可安装在所述另外的不同切割块中的每一个上。在使用外科器械系统期间，例如基于术前检查、x射线图像等选择适当的切割块。在从多个不同的切割块中初步选择切割块之后，基准脚和探针可以安装在切割块上。在此，基准脚和探针首先用于检查切割块的尺寸的预选。为此，将脚上表面以上述方式放置在股骨的后髁上。将块后表面放置在经切除的股骨的远侧端面上。然后借助于探针末端进行实际检查。如果在相应地定位了脚上表面和块后表面的情况下，探针末端同时接触股骨的前表面，则在植入的股骨部件的前护罩随后将位于的区域中，可以推断出已经预选了切割块的正确尺寸。

19、在本发明的另一实施例中，基准脚和探针均永久地安装在切割块上。在该实施例中，基准脚和切割块之间以及探针和切割块之间的相应连接是不可释放的，至少在手术期间是不可释放的。例如，在每种情况下可以存在不可释放的接合连接。

20、本发明还涉及一种用于膝关节置换手术的外科器械系统，其具有多个根据前述实施方式的不同外科器械，其中所述多个不同外科器械在相应切割块的至少一个尺寸方面、特别是前后尺寸和/或内外侧尺寸方面彼此不同。在该外科器械系统中，多个不同的外科器械中的每一个具有相应的切割块、基准脚和探针。不同外科器械的基准脚和探针均永久和/或不可拆卸地安装在相应的切割块上。