无杆肱骨部件和相关的外科器械及方法_3

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相对的远侧端部中形成的大体L形锁定棘爪356。每个锁定臂352在靠近其环形面346的位置处通过枢转销358可枢转地联接到植入物插入工具的主体332,该枢转销定位在形成于主体332内的孔360中。锁定臂352绕枢转销358枢转,使得凸轮从动件354沿着朝彼此及由此朝插入工具的主体332的轴334的方向的运动引起锁定棘爪356沿着远离彼此及由此远离插入工具的主体332的对准销350的方向的运动。另一方面,凸轮从动件354沿着远离彼此及由此远离插入工具的主体332的轴334的方向的运动引起锁定棘爪356沿着朝彼此及由此朝插入工具的主体332的对准销350的方向的运动。
[0117]锁定臂352的这种运动可用作“快速连接”布置的一部分,以选择性地将无杆肱骨部件10与植入物插入工具330锁定和释放。具体地,当插入工具的对准凸缘346与无杆肱骨部件10接合以使得其对准销350和对准键348分别定位在无杆肱骨部件的锥形镗孔40和观察窗口 30中时,锁定臂352的锁定棘爪356定位在无杆肱骨部件的剩下的观察窗口30(即未被对准键348占据的观察窗口 30)中。在这样定位的情况下,锁定棘爪356可运动到从与形成在无杆肱骨部件的支撑凸缘14的底部表面18中的底切70的唇缘74的接合中以及从中运动出(参见图2和4)。具体地,锁定棘爪356可以沿着朝彼此(即朝插入工具的主体332的对准销350)的方向运动,使得锁定棘爪356接合形成在无杆肱骨部件的支撑凸缘14的底部表面18中的底切70的唇缘74,由此将无杆肱骨部件10固定到植入物插入工具330。相对地,锁定棘爪356可沿着远离彼此(即远离插入工具的主体332的对准销350)的方向运动,使得锁定棘爪356脱离形成在无杆肱骨部件的支撑凸缘14的底部表面18中的底切70的唇缘74,由此将无杆肱骨部件10从植入物插入工具330释放。
[0118]在图20和21中可以看到,旋转锁定衬圈362被捕获在插入工具的主体332的轴334上。具体地,锁定衬圈362具有穿过其中心延伸的镗孔364,插入工具的主体332的轴334接收(即定位)在该镗孔364中。这样,锁定衬圈362可绕插入工具的主体332的轴334沿顺时针方向和逆时针方向旋转。在图20中可以最佳地看到,锁定衬圈362在其下侧具有形成于其中的一对通道366。当锁定衬圈362绕轴334旋转时,锁定臂352的凸轮从动件354在通道366中行进。限定通道366的内侧的侧壁限定凸轮表面368。在图20中可以看到,凸轮表面368的一端部370比凸轮表面368的另一端部372更靠近锁定衬圈的镗孔364 (且由此更靠近插入工具的主体332的轴334)。这样,当每个凸轮从动件354沿着其对应的凸轮表面368在从其内端部370到其外端部372的方向上行进时,凸轮从动件354沿着远离彼此及由此远离插入工具的主体332的轴334的方向运动,从而引起锁定臂352枢转,使得锁定棘爪356沿着朝彼此及由此朝插入工具的主体332的对准销350的方向运动。如上所述,锁定棘爪356的这种运动用来将无杆肱骨部件10锁定到植入物插入工具330。在图20中可以看到,在本文所述的示例性实施例中,锁定衬圈362的顺时针旋转引起凸轮从动件354沿着凸轮表面368在这样的方向上(即在从凸轮表面的内端部370到其外端部372的方向上)运动。
[0119]相对地,当每个凸轮从动件354沿着对应的凸轮表面368在从其外端部372到其内端部370的方向上行进时,凸轮从动件354沿着朝彼此及由此朝插入工具的主体332的轴334的方向运动,从而引起锁定臂352枢转,使得锁定棘爪356沿着远离彼此及由此远离插入工具的主体332的对准销350的方向运动。如上所述,锁定棘爪356的这种运动用来将无杆肱骨部件10从植入物插入工具330释放。在图20中可以看到,在本文所述的示例性实施例中,锁定衬圈362的逆时针旋转引起凸轮从动件354沿着凸轮表面368在这样的方向上(即在从凸轮表面的外端部372到其内端部370的方向上)运动。
[0120]在图20和21中可以看到,锁定衬圈362具有贯穿延伸的一对导销374。导销374的外端部定位成靠近锁定衬圈362的外表面,其内端部(未示出)定位在环形通道(未示出)中,该环形通道形成在插入工具的主体332的轴334的外表面上。在锁定衬圈362旋转期间,导销374的内端部在这样的通道中行进。插入工具的主体332的轴334还在其外表面具有形成于其中的一对直线通道376。直线通道376被布置成彼此平行,并且与插入工具的主体332的轴334的纵向轴线平行。当导销374的内端部对准并接收在直线通道376中时,锁定衬圈362可以沿着插入工具的主体332的轴334在朝连接器336 (即远离对准凸缘346)的方向上滑动。这样做,锁定臂350的每个凸轮从动件352从相应的锁定衬圈362的通道366中脱出。这样的布置在使用之间清洁植入物插入工具330期间允许凸轮从动件352以及锁定衬圈362的通道366完全暴露于清洁流体。当锁定衬圈362沿着插入工具的主体332的轴334在远离连接器336 (即朝对准凸缘346)的方向上滑动时,凸轮从动件352可以通过将它们与通道366的内端部370对准而滑回到其各自的锁定衬圈362的通道366中。之后,锁定衬圈362可以旋转,以将凸轮从动件352再次捕获到其各自的锁定衬圈362的通道366中。
[0121]植入物插入工具330的各部件(例如其主体332、锁定臂352和锁定衬圈362)可由医用级金属构成,诸如不锈钢、钴铬合金或钛,尽管同样可使用其它金属或合金。此外,在一些实施例中,也可使用诸如聚醚醚铜(PEEK)之类的刚性聚合物。
[0122]现在参考图24,示出了头部冲击工具380。头部冲击工具380可用来冲击,由此将头部部件12锥形地锁定到无杆肱骨部件10。头部冲击工具380包括大体圆锥形主体382,该主体的近侧端部具有形成于其中的连接器384。连接器384包括圆形开口 386,该开口的尺寸、形状和位置设定成接收冲击柄部80的附接机构86的连接销104 (参见图6)。头部冲击工具380的连接器384还具有形成于其中的三个通道388。头部冲击工具的主体382的形成有通道388的侧壁限定沿着通道388的长度延伸的底切390。每个底切390采取唇缘392的形式,该唇缘定位在相应的通道388的顶部处。唇缘392可选择性地被冲击柄部的附接机构86的锁定棘爪102接合(参见图6和7),以将头部冲击工具380固定到冲击柄部80。
[0123]头部冲击工具的主体382的与连接器384相对的端部具有形成于其中的倒圆的凹形冲击表面396。该凹形冲击表面396的尺寸、形状和位置设定成紧密适形于头部部件12的凸形的、接近大体半球形的外表面。如以下参考图35更详细地描述的,当将头部部件12安装到无杆肱骨部件10时,头部冲击工具380首先联接到冲击柄部80,之后定位成使得头部冲击工具380的冲击表面396放置成与头部部件12的外表面接触。然后,外科医生可利用外科棒、锤或其它冲击工具打击冲击柄部的金属打击板90,以将头部部件12驱动至锥形锁定附接到无杆肱骨部件10。应当理解,头部冲击工具380可由聚合物构造,例如聚醚醚酮(PEEK)、乙缩醛、聚苯砜或其它聚合物。
[0124]现在参考图25-36,示出了外科手术,其中本文结合图6_24所述的各种器械用来外科准备患者的肱骨400,以用于植入图1-5的无杆肱骨假体10。外科手术开始于手术前计划,其中除了其它之外,可以进行CT扫描(2D或3D)或者其它类型的术前成像(例如X射线),以计划无杆肱骨部件10和肱骨头部部件的放置位置和取向。如果所计划的手术是肩部置换手术,那么CT扫描或其它类型的术前成像也可以用来计划待植入到患者的关节盂中的假体关节盂部件(未示出)的放置位置和取向。当术前计划结束后,解剖并收缩患者的软组织,以允许触及肩关节。通常,患者的肱骨头部402完全(即360° )暴露。
[0125]一旦患者的肱骨头部402已经外科地暴露,那么外科医生可开始将其切除的过程。如图25所示,外科医生首先将头部切除引导件290安装在患者的肱骨400上。这样做,外科医生夹持手指夹持件312以及头部切除引导件的基部292的下表面314,之后挤紧他的或她的手指。这样做克服了弹簧306的弹簧偏置,并且沿着远离静止的切割引导件296的方向(即沿着朝基部292的方向)偏置或换句话讲移动可动的切割引导件298,由此形成间隙以将患者的肱骨头部402定位在它们各自的半圆形表面318、320之间。
[0126]然后,外科医生将头部切除引导件290围绕患者的肱骨头部402定位,使得静止的切割引导件296抵靠在患者的旋转肌群的后肌群插入部位上。这样做在头部切除期间保护后旋转肌群,并且是将引导件296放置在正确高度和样式处的步骤。然后,外科医生将可动的切割引导件298的前表面320在期望的切除角度和高度处定位成抵靠患者的肱骨400的前表面404。外科医生将切割引导件298定位在患者的肱骨头部402上,使得前导引表面328与肱骨头部402的关节边缘对准。然后,外科医生释放手指夹持件312和基部292的下表面314。这样做,可动的切割引导件298和静止的切割引导件296的相应的半圆形表面318,320朝彼此运动,由此利用长钉322将患者的肱骨头部402捕获在半圆形表面之间。
[0127]一旦外科医生已经将可动的切割引导件298放置在期望的切除角度和高度中,那么外科医生可以将外科销406插入穿过每个销孔324,以将头部切除引导件290通过销固定到患者的肱骨400,从而将可动的切割引导件298的前导引表面328保持在其期望的位置中,如图25所示。
[0128]如图26所示,然后外科医生操作骨锯,诸如震荡动力锯408,以切除患者的肱骨头部402。这样做,外科医生将动力锯408的锯刀片410定位在可动的切割引导件298的平坦前导引表面328上。然后,外科医生致动震荡动力锯408并在其上施加压力,使得其向后推进到与患者的肱骨400的前表面404接触。当锯刀片410向后推进至与肱骨400的前表面404接触并且之后沿着朝其后表面412的方向穿过其中间部分时,骨锯408的震荡运动研磨肱骨头部402的骨组织。
[0129]外科医生使动力锯408继续向后推进,直到锯刀片410离开骨骼。具体地,外科医生继续操作骨锯408,直到其刀片410的远侧尖齿超出肱骨头部402的后表面412。在从骨的后表面412离开的情况下,锯刀片410由静止的切割引导件296的后导引表面326支撑并引导。这样,静止的切割引导件296的后导引表面326防止锯刀片410接触患者的后旋转肌群。一旦锯刀片410已经离开骨并推进到静止的切割引导件296的后导引表面326中,外科医生就可停用骨锯408,之后提升离开患者的肱骨头部402的切除部分。在图26中可以看到,肱骨400的外科切除的表面414基本上是平坦的。
[0130]如图27所示,外科医生现在确定合适尺寸的无杆肱骨部件10,以植入在肱骨400的外科切除的表面414上。这样做,外科医生使用定径器械160。具体地,如以下更详细地描述的,定径器械160可固定到患者的肱骨400的外科切除的表面414,以用作定径试验以及冲头和钻导引器。这样做,外科医生初始选择一个与外科医生估计用于患者的正确尺寸不同尺寸的定径器械160。然后,外科医生将所选择的定径器械160联接到对准柄部120。具体地,外科医生使在对准柄部的主体122的远侧端部中形成的键销144推进并插入到在定径器械160中形成的键孔形开口 184中,直到定径器械的连接器182的唇缘190被对准柄部的附接机构126的锁定棘爪142 (参见图8和9)接合,由此将定径器械160固定到对准柄部120。然后,外科医生将所选择的定径器械160放置到肱骨400的外科切除的表面414上,并且评估覆盖程度。如果外科医生确定所选择的定径器械160不是正确的尺寸,那么初始的定径器械160被移除,并且具有不同直径的定径器械160附接到对准柄部120并进行评估。
[0131]一旦正确直径的定径器械160已经确定,外科医生就将定径器械160固定到肱骨400的外科切除的表面414。这样做,外科医生利用对准柄部120将定径器械160定位在用于最终植入物(即无杆肱骨部件10)的期望的位置和取向中,其中定径器械160的长钉174向下面向肱骨400的外科切除的表面414。然后,外科医生将定径器械160向下按压或换句话讲推压到肱骨400的外科切除的表面414的松质骨中,由此将其固定在适当位置,如图27所示。外科医生可利用定径器械的观察窗口 180来观察肱骨400的外科切除的表面414,以确保定径器械160完全座置在其上。
[0132]一旦定径器械160已经安装在肱骨400的外科切除的表面414上,外科医生就可执行最终肱骨头部部件12的预先配合试验。这样做,外科医生初始选择一个与外科医生估计用于患者的正确尺寸不同尺寸的试验头部部件210,之后将所选择的试验头部部件210安装到定径器械160 (参见图28)。通过将其中心耳状物218 (参见图12和13)插入到定径器械的伸长镗孔168中并且之后将试验头部部件210向下按压或换句话讲推压直到其完全座置在定径器械160上,外科医生将试验头部部件210安装在定径器械160上。
[0133]试验头部部件210用来确保最终肱骨头部部件12(即最终植入到患者的肱骨中的肱骨头部部件12)的正确尺寸选择。这样,一旦试验头部部件210安装在定径器械160上,外科医生就可以视觉上评估其尺寸和配合,以取得最终植入物(即无杆肱骨部件10和肱骨头部部件12)的尺寸和配合的感测。如果外科医生不满意所评估的尺寸和配合,那么可更换试验头部部件210和定径器械160中的一者或两者。如果外科医生满意所评估的尺寸和配合,那么试验头部部件210从定径器械160移除,随后执行患者的外科切除的肱骨表面414的骨制备。
[0134]如图29所示,然后,外科医生可利用外科冲头240在患者的外科切除的肱骨表面414中冲孔,以接收无杆肱骨部件10的腿部16和伸长套筒36。应当理解,外科医生可利用多个定位销(未示出),这些定位销插入穿过销孔178,以便在使用外科冲头240之前将定径器械160固定到患者的外科切除的肱骨表面414的骨组织。为了执行冲压程序,通过将D形连接销104插入到在外科冲头240的附接轴244中形成的D形承窝260中直到在附接轴244中形成的唇缘250被冲击柄部的附接机构86的锁定棘爪102 (参见图6和7)接合,以将外科冲头240固定到冲击柄部80,外科医生首先将外科冲头240固定到冲击柄部80。
[0135]之后,外科医生利用冲击柄部80定位外科冲头240,使得其每个尖齿252与定径器械160的一个冲头导引孔170对准。这样做还将外科冲头的中心长钉262与定径器械160的伸长镗孔168对准。这样,冲头导引孔170和伸长镗孔168分别用来引导尖齿252和中心长钉262的推进。
[0136]一旦外科冲头240以这样的方式定位在定径器械160中,外科医生就利用外科槌棒、大锤或其他冲击工具来打击冲击柄部80的金属板90,以将外科冲头240驱动到患者的外科切除的肱骨表面414中,直到外科冲头下降到定径器械160上。如图30所示,这样做在患者的外科切除的肱骨表面414中形成多个冲孔416,这些孔的形状、尺寸和位置与无杆肱骨部件12的腿部16对应。还如图30所示,以这种方式冲击外科冲头240还在患者的外科切除的肱骨表面414中形成为生层418形式的凹部,该凹部的形状、尺寸和位置与无杆肱骨部件10的伸长套筒36相对应。
[0137]然后,外科医生将外科冲头240从患者的外科切除的肱骨表面414收回,以暴露外科地形成的孔416和生层418,如图30所示。如果需要,外科医生可击打冲击柄部的抽出凸缘92的下侧,以便于外科冲头240的这种抽出。
[0138]现在参考图31和32,示出了关于图29和30所述的冲压程序的预调整程序。换句话讲,钻孔程序可作为预钻孔程序执行,其中在患者的外科准备的肱骨表面414中预先钻孔,然后,这样的预先钻出的孔利用外科冲头240以上述方式进行冲压,以接收无杆肱骨部件10的腿部16。为了执行这样的钻孔程序,外科医生采用安装有定径器械160的试验头部部件210。在骨制备中(与试验相对),试验头部部件210用作钻导引器,用于引导钻头,该钻头用来在患者的外科准备的肱骨表面414中钻孔(或预钻孔),以接收无杆肱骨部件10的腿部16和伸长套筒36。为了开始这样的钻孔程序,外科医生首先选择尺寸与安装的定径器械160相对应的试验头部部件210,之后将选择的试验头部部件210安装到定径器械160 (参见图31)。通过将其中心耳状物218 (参见图12和13)插入到定径器械的伸长镗孔168中并且之后将试验头部部件210向下按压或换句话讲推压直到其完全座置在定径器械160上,外科医生将试验头部部件210安装在定径器械160上。
[0139]当试验头部部件210安装到定径器械160时,试验头部部件的导引镗孔230中的每个的位置与定径器械160的冲头导引孔170的位置一致,并且导引镗孔230中的每个接收在该冲头导引孔170中。具体地,当试验头部部件210完全座置在定径器械160上时,在试验头部部件210中形成的每个凸出部226的远侧端部(参见图12和13)接收到定径器械160的对应冲头导引孔170中,由此将导引镗孔230对准在正确的位置中。
[0140]然后,周边钻头272的近侧端部插入到旋转动力工具(未示出)的卡盘中或者插入到手动柄部(未示出)中。然后,外科医生将周边钻头的切割头部278的末端280插入到试验头部部件210的一个导引镗孔230中,并且致动该动力钻头(或转动该手动柄部)。外科医生使周边钻头272推进到患者的外科切除的肱骨表面414的骨组织中,直到钻头的衬圈284的下表面286降到最低或换句话讲接合试验头部部件210的套筒228内的边缘或搁架。然后,外科医生将钻头272从与新钻出的周边孔相对应的导引镗孔230中移除,并且在剩下的导引镗孔230中重复该过程。然后,外科医生将试验头部部件210从定径器械160移除,以暴露外科钻出的周边孔420,该周边孔的位置对应于无杆肱骨部件10的腿部16 (参见图32)将要植入的地方。
[0141]在试验头部部件210移除的情况下,然后外科医生在患者的外科切除的肱骨表面414中钻孔,以接收无杆肱骨部件10的伸长套筒36。这样做,外科医生将中心钻头270的近侧端部固定在旋转动力工具(未示出)的卡盘中或者固定在手动柄部(未示出)中。然后,外科医生将中心钻头的切割头部278的末端280插入到定径器械160的伸长镗孔168中并致动该动力钻(或转动该手动柄部)。外科医生使中心钻头270推进到患者的外科切除的肱骨表面414的骨组织中,直到钻头的衬圈284的下表面286降到最低或换句话讲接合定径器械160的变平的上表面164。然后,外科医生将钻头270从定径器械160的伸长镗孔168移除。
[0142]如图32所示,然后外科医生移除定径器械160,以暴露外科钻出的周边孔420,该周边孔的位置与将要被植入的无杆肱骨部件10的腿部16的位置相对应,并且包括外科钻出的中心孔422,该中心孔的位置与将要被植入的无杆肱骨部件10的伸长套筒36的位置相对应。
[0143]一旦患者的外科切除的肱骨表面414已经制备好,外科医生就可以植入无杆肱骨部件10。这样做,如图33所示,通过将柄部的D形连接销104插入到植入物插入工具的连接器336的D形承窝338中直到连接器的唇缘344通过冲击柄部的附接机构86的锁定棘爪102 (参见图6和7)进行接合以将植入物插入工具330固定到冲击柄部80,外科医生首先将植入物插入工具330固定到冲击柄部80。
[0144]之后,外科医生将合适尺寸的无杆肱骨部件10 (即具有通过上述试验选择的直径的部件10)固定到植入物插入工具330。外科医生首先将植入物插入工具330的锁定衬圈362定位在解锁或释放位置中,在该解锁或释放位置中,植入物插入工具的锁定臂352的凸轮从动件354
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