胫骨假体系统、配套组件和方法
【专利说明】胫骨假体系统、配套组件和方法
[0001]优先权要求
[0002]本发明要求Claypool等在2013年3月15日提交的、名称为“胫骨假体系统、配套组件和方法”的美国专利申请系列号13/836，665 ；Claypool等在2013年3月15日提交的、名称为“胫骨假体系统、配套组件和方法”的美国专利申请系列号13/837，294 ;Claypool等在2013年3月15日提交的、名称为“胫骨假体系统、配套组件和方法”的美国专利申请编号13/837，774 ；Claypool等在2012年3月30日提交的、名称为“胫骨假体系统、配套组件和方法”的美国临时专利申请系列号61/618，376 ;和Claypool等在2012年12月20日提交的、名称为“胫骨假体系统、配套组件和方法”的美国临时专利申请序列号61/740，268的优先权，上述每件申请的全部内容通过弓I用结合到本文中。
技术领域
[0003]本专利文件总体上涉及胫骨假体系统、配套组件和方法。
【背景技术】
[0004]包括多个临时性部件的临时性膝部假体系统可以定位于股骨的远端或者胫骨的近端，以允许外科医生测试并恰当地将永久性膝部假体系统装配到患者体内。在手术期间，外科医生可以通过具有第二均匀厚度的临时性部件移除和替换具有第一均匀厚度的临时性部件，以获得永久性膝部假体系统的适合结构。
[0005]概述
[0006]本专利文件总体上涉及临时性胫骨假体系统、配套组件和方法，包括可以一起被用于复制永久性(或最终)胫骨部件或者被认为在手术过程期间必需的模拟骨切口的一个或多个临时性胫骨部件。据信，所述临时性胫骨部件还可以被设计成或用作永久性胫骨部件。因此，虽然本公开内容涉及本胫骨假体系统、配套组件和方法的临时性用途，但是应当认识到，所述主题还可以用于永久性应用。当临时性地使用时，这里公开的胫骨假体系统、配套组件和方法可以有助于确定待形成的正确的骨切口角度(例如，关于胫骨或股骨)或者设计成替换膝关节的全部或一部分的永久性胫骨假体系统的尺寸、形状或其它构造。本胫骨假体系统、配套组件和方法可与如2010年9月10日提交的、名称为“便于旋转对准的胫骨假体”的美国临时专利申请序列号61/381，800中公开的永久性胫骨假体系统或者2010年12月17日提交的、名称为“与手术临时性措施有关的用户界面”的美国临时专利申请序列号61/424，222中公开的填隙片装卸器具和用户界面中的一个或两个结合使用，所述每件申请的全部内容通过引用明确地结合到本文中。
[0007]除了其它内容外，本发明人认识到，如果在胫骨的近端或者股骨的远端形成倾斜的骨切口(例如，不平行于膝部的关节线的骨切口)，现有的临时性系统、配套组件和方法不能为外科医生提供膝关节运动的掌控。本发明人还认识到，现有的临时性系统、配套组件和方法需要大量临时性部件的堆叠，以获得永久性胫骨假体系统的适宜结构，或者不能提供给出临时性膝关节平衡的实时指示的感测力或压力数据。
[0008]填隙片部件在形成切口之前有利地为外科医生提供了关于倾斜的骨切口的膝关节运动的掌控并且可以减少确定永久性系统的尺寸所需的临时性部件的数量，所述填隙片部件可包括具有与外侧缘不同的高度的内侧缘或者具有与后侧缘不同的高度的前侧缘中的一个或两者。该填隙片部件可以为外科医生提供恰当地配置胫骨、股骨和/或永久性胫骨假体系统以在形成某些倾斜的骨切口之前弥补缺陷(例如，内翻足、外翻足、前侧/后侧或者后侧/前侧倾斜)和使用减少数量的临时性部件的能力。
[0009]胫骨假体系统可包括临时性支承部件、例如基座或板部件的支承座部件和临时性填隙片部件。填隙片部件可以插入于支承部件的下表面与支承座部件的上表面之间。填隙片部件在支承部件与支承座部件之间的插置提供了间距调整。可以将传感器联接至支承部件、支承座部件或填隙片部件或者与其集成到一起，以进行实时膝关节平衡测试。
[0010]为了进一步阐释这里所公开的胫骨假体系统、配套组件和方法，此处提供了非限制性实例的列表:
[0011]在实例I中，用于在外科手术过程期间确定膝关节上的力平衡的系统可包括胫骨假体。所述胫骨假体可包括支承部件、基座部件和填隙片部件。支承部件可具有上关节式连接表面和下表面。支承部件可包括顶部部分、底部部分、设置在顶部部分与底部部分之间的框架和设置在框架与底部部分之间的多个传感器。框架可具有在尺寸或形状上与所述多个传感器对应的多个孔口。基座部件可具有上表面和下表面。填隙片部件可配置成可在支承部件的下表面与基座部件的上表面之间沿前/后方向滑动。
[0012]在实例2中，实例I的系统可以可选地配置为使得所述多个传感器被定位于设置在框架与底部部分之间的板上。
[0013]在实例3中，实例2的系统可以可选地配置为使得所述多个传感器占据所述板的大部分，以使传感器与支承部件的上关节式连接表面的大部分对准。
[0014]在实例4中，实例1-3中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得所述多个传感器选自于由压电传感器、力感测电阻器、应变仪、测力计、负载传感器、电位计、气压计、其它压力传感器以及其它力传感器所构成的组。
[0015]在实例5中，实例1-4中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括提供用于在显示器上呈现胫骨假体的面积或体积的图示的用户界面，所述图示包括内/外侧指示和前/后侧指示。
[0016]在实例6中，实例5的系统可以可选地进一步包括多个传感器与用户界面之间的有线或无线连接。
[0017]在实例7中，实例5或6中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得用户界面包括用于在显示器上呈现并且基于来自所述多个传感器中的至少第一子组的感测力或压力数据和传感器位置的至少一个力心指示，并且所述至少一个力心指示表示膝关节上力或压力水平之间的平衡或者不平衡。
[0018]在实例8中，实例5-7中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括与用户界面通信的处理器，该处理器配置成接收并处理来自多个传感器的信息。
[0019]在实例9中，实例8的系统可以可选地配置为使得处理器被包含在胫骨假体中。
[0020]在实例10中，实例1-9中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括设定尺寸和形状以装配到框架的多个孔口内并且定位于支承部件的上关节式连接表面与下表面之间的多个明显凸起。
[0021]在实例11中，实例10的系统可以可选地配置为使得所述多个明显凸起中的每一个可操作地与多个传感器中的一个接合。
[0022]在实例12中，实例1-11中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得所述填隙片部件基于支承部件与基座部件之间的近侧/远侧间距而从多个填隙片中选出。
[0023]在实例13中，实例12的系统可以可选地配置为使得所述多个填隙片包括不同尺寸的填隙片，并且至少一个填隙片包括与外侧缘具有不同高度的内侧缘或者与后侧缘具有不同高度的前侧缘中的一个或两者。
[0024]在实例14中，用于在外科手术过程期间确定膝关节上的力平衡的系统可包括胫骨假体。所述胫骨假体可包括支承部件、基座部件和一组填隙片部件。支承部件可具有上关节式连接表面和下表面并且包括多个传感器。基座部件可具有上表面和下表面。该组填隙片部件中的至少一个填隙片可包括与外侧缘具有不同高度的内侧缘或者与后侧缘具有不同高度的前侧缘中的一个或两者。可以根据支承部件与基座部件之间的近侧/远侧间距来选择一个或多个填隙片，以用于沿前/后方向在支承部件的下表面与基座部件的上表面之间插入。
[0025]在实例15中，实例14的系统可以可选地配置为使得支承部件还包括适用于保持多个传感器的板。
[0026]在实例16中，实例15的系统可以可选地配置为使得支承部件还包括顶部部分、底部部分和框架，所述框架设置在顶部部分与底部部分之间、具有在尺寸或形状上与多个传感器对应的多个孔口。所述板可以设置在框架与底部部分之间。
[0027]在实例17中，实例14-16中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得所述多个传感器选自于由压电传感器、力感测电阻器、应变仪、测力计、负载传感器、电位计、气压计、其它压力传感器及其它力传感器所构成的组。
[0028]在实例18中，实例14-17中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括提供用于在显示器上呈现胫骨假体的面积或体积的图示的用户界面，所述图示包括内/外侧指示和前/后侧指示。
[0029]在实例19中，实例18的系统可以可选地进一步包括多个传感器与用户界面之间的有线或无线连接。用户界面可能包括用于在显示器上呈现并且基于来自所述多个传感器中的至少第一子组的感测力或压力数据和传感器位置的至少一个力心指示。所述至少一个力心指示可以表示膝关节上的平衡或者不平衡。
[0030]在实例20中，实例14-19中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括临时性股骨假体。
[0031]在实例21中，实例14-20中的任一个或任一组合的系统可以可选地进一步包括配置成在胫骨假体插入膝关节期间与所述胫骨假体的至少一个部件接合的装卸器具。
[0032]在实例22中，用于在外科手术过程期间确定膝关节上的力平衡的系统可包括胫骨假体，所述胫骨假体包括多个传感器、至少一个填隙片部件、用户界面和用户界面与多个传感器之间的连接(件)。胫骨假体可进一步包括支承部件和基座部件。支承部件可具有上关节式连接表面和下表面，并且包括顶部部分、底部部分、设置在顶部部分与底部部分之间的框架和设置在框架与底部部分之间的多个传感器。框架可具有在尺寸或者形状上与所述多个传感器对应的多个孔口。基座部件可具有上表面和下表面。至少一个填隙片部件可以配置成可在支承部件的下表面与基座部件的上表面之间沿前/后方向滑动。所述至少一个填隙片部件从多个不同尺寸的填隙片部件中选出。用户界面可具有用于在显示器上呈现出胫骨假体的面积和体积的图示。连接(件)可以配置为使得用户界面从多个传感器接收信息并且提供用于在显示器上呈现的膝关节上的平衡或者不平衡的至少一个力心指示。
[0033]在实例23中，实例22的系统可以可选地配置为使得所述多个变化尺寸的填隙片部件包括具有与外侧缘不同的高度的内侧缘或者具有与后侧缘不同的高度的前侧缘中的一个或两者的多个填隙片部件。
[0034]在实例24中，实例22或者23中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得至少一个填隙片部件包括第一填隙片和第二填隙片。每一个填隙片可以在胫骨假体插入膝关节中之后在支承部件的下表面与基座部件的上表面之间滑动。
[0035]在实例25中，实例22-24中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得用户界面包括用于在显示器上呈现的多个传感器图标。传感器图标可能在显示器上具有与传感器在支承部件内部的相对位置对应的位置。
[0036]在实例26中，实例22-25中的任一个或任一组合的系统可以可选地配置为使得用户界面与多个传感器之间的连接(件)包括处理器和计算装置。处理器可以配置成接收并处理来自多个传感器的力或者压力数据。计算装置可以配置成从处理器接收力或者压力数据。处理器和计算装置可以无线地通信。
[0037]在实例27中，在膝关节的一部分上执行外科手术过程的方法可包括在胫骨上植入假体，包括沿远侧至近侧方向植入基座部件、多个支承部件传感器、具有在尺寸及形状上与传感器对应的多个孔口的支承部件框架和具有上部关节式连接表的支承部件的顶部部分。该方法可以进一步包括沿前/后方向将第一胫骨填隙片部件插入于多个支承部件传感器与基座部件之间，并且利用多个支承部件传感器检测膝关节的至少一部分上的力平衡。当力平衡不令人满意时，该方法可以进一步包括移除第一胫骨填隙片部件，并且沿前/后方向将第二胫骨填隙片部件插入于多个支承部件传感器与基座部件之间。
[0038]在实例28中，实例27的方法可以可选地进一步包括从一组不同尺寸的胫骨填隙片部件中选出第一和第二胫骨填隙片部件，所述胫骨填隙片部件中的至少一