对准装置及方法
【专利说明】对准装置及方法
[0001]相关申请的交叉引用
本申请请求享有2012年10月18日提交的美国临时专利申请第61/715，631号的优先权和全部权益。美国临时专利申请第61/715，631号的全部在此通过引用并入。
技术领域
[0002]本发明大体上涉及相对于患者的生理和功能安装骨科植入物，并且具体地涉及用于关节形成术植入物的关节对准和平衡装置及方法。
【背景技术】
[0003]骨科植入物的较早磨损和修正的共同来源在于骨科植入物关于患者的自然生理的不合适对准。多年来，已经尝试了许多先进的机器和器具来改进骨科植入物的对准。然而，这些机器和器具中的许多种为昂贵的，并且不容易采用。例如，计算机辅助外科手术(〃CAS〃)提供了植入物和组织结构的高度准确的跟踪，并且提供了优越的三维模型。CAS机器和软件以及维护可对保健提供者而言为相当大的资本费用，其可或可不被偿还。另外，手术前的三维模型并非总是对外科医生而言特别有用，其中外科医生更可能仅具有可用于协助外科手术评估的X射线(射线照相)设备。MRI扫描或CT扫描通常完全可不为可用的。由更尖端的工具中的一些提供的信息的容量和格式实际上可对外科手术效率和效力具有消极影响。许多关节形成术器具可依靠植入物构件附接于其以实现对准的骨的髓管的穿透。然而，穿透髓管可导致一些并发症，并且避免实践可有益于一些患者。
[0004]改进的装置和方法可依靠较不昂贵、更常见且更可靠的成像解决方案，如，射线照相。改进的装置可在需要信息时提供正确量的有用信息，并且以与当前外科医生偏好和实践互补的方式提供。还可有用的是，向外科医生以他们可预期在手术中接收信息的相同格式提供手术前信息。类似地，以同样格式提供的手术后信息可利用执行的手术的更准确的评估来协助外科医生。提供可用于简化取决于可变输入和因素的复杂决定的信息也可为有益的。还可有益的是提供患者相配("PM")的器具，其通过使用射线照相生成，而非通过更贵且较不可用的成像装置生成。改进的器具还可生理地实现适当的对准，而不穿透髓管。
【发明内容】
[0005]在一个大体方面中，一种用于将植入物构件植入患者中的对准引导件包括用于相对于患者的骨对准的本体。本体包括以关于轴线的角延伸的孔口，以及构造成横穿平面的偏移部分，该平面在本体相对于轴线对准时延伸穿过骨上的生理基准。
[0006]本发明的实施例为一种用于将股骨构件植入患者中的股骨植入物对准引导件。股骨植入物对准引导件可包括本体，其构造成置于股骨的远端上并且在从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线上对准。引导件的本体还可包括具有长轴线的长形切除孔口，该长轴线在本体在穿过患者的髋中心的轴线上对准时，大致垂直于穿过患者的髋中心的轴线，以及包含槽口或孔的偏移部分，其构造成延伸至与患者的较大转子共用的患者的冠状平面中的点。该点可正好在患者的较大转子的侧部。在一些实施例中，偏移部分联接于本体，使得本体和偏移部分大致被约束而免于在患者的冠状和/或矢状平面中的旋转位移。
[0007]本发明的另一个实施例为一种制造构造成与特定患者一起使用的股骨植入物对准引导件的方法。实施例包括评估包括患者的髋和患者的膝部的患者的组织结构的一个或更多个图像，并且限定从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线。该方法还可包括形成包括长形切除孔口的患者相配本体，该长形切除孔口在相对于患者的股骨髁放置时包括长轴线，该长轴线大致垂直于从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线。
[0008]本发明的又一个实施例为一种植入关节形成术装置的方法，其包括提供用于使关节形成术装置的第一构件对准的第一器具，其中第一器具包括构造成延伸至生理基准点的偏移部分，该生理基准点提供了用于放置第一构件的对准基准。该方法还可包括使第一器具与两个或更多个生理基准点对准，以及除去第一器具附近的组织以准备用以收纳第一构件的位置。该方法还可包括提供用于使关节形成术装置的第二构件对准的第二器具，其中第二器具包括构造成与准备收纳第一构件的位置联接的界面，以及使第二器具与准备收纳第一构件的位置对准。该方法可包括将组织定位在第二器具附近，使得第一器具附近的组织关于第二器具附近的组织适当地定位，除去第二器具附近的组织以准备用以收纳第二构件的位置，植入关节形成术装置的第一构件，以及植入关节形成术装置的第二构件。
[0009]本发明的另一个实施例为一种将膝关节形成术装置植入患者中的方法，其包括提供用于将膝关节形成术装置的股骨构件植入患者中的股骨植入物对准引导件，其包括本体，该本体构造成置于股骨的远端上，并且限定从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的轴线。本体可包括具有长轴线的长形切除孔口，该长轴线在本体对准在穿过患者的髋中心的轴线上时，大致垂直于指引穿过患者的髋中心的轴线，以及偏移部分，其构造成延伸至与患者的较大转子共用的患者的冠状平面中的点，其中点正好在患者的较大转子的侧部，并且其中偏移部分联接于本体，使得本体和偏移部分大致被约束而免于在患者的冠状和/或矢状平面中的旋转位移。该方法还可包括使股骨植入物对准引导件与两个或更多个生理基准点对准，以及沿由长形切除孔口限定的平面除去股骨髁的至少一部分。该方法还包括提供用于使膝关节形成术装置的胫骨构件对准的胫骨植入物对准引导件，其中胫骨植入物对准引导件包括构造成与患者的股骨联接的界面。该方法还可包括使胫骨植入物对准引导件与患者的股骨对准和联接、使患者的胫骨关于患者的股骨适当地定位，以及将胫骨植入物对准引导件联接于患者的胫骨、按用以收纳膝关节形成术装置的胫骨构件的构造除去患者的胫骨的至少一部分、植入膝关节形成术装置的股骨构件，以及植入膝关节形成术装置的腔骨构件。
[0010]本发明的又一个实施例为一种将膝关节形成术装置植入患者中的方法，其可包括至少使患者的股骨和近侧胫骨成像，限定从患者的股骨髁之间穿过患者的髋中心的一个或更多个图像上的轴线，以及基于患者的股骨的图像确定股骨植入物对准引导件的尺寸，使得股骨植入物对准引导件中的长形切除孔口具有长轴线，其在股骨植入物对准引导件相对于患者的股骨髁放置时，大致垂直于患者的股骨髁与患者的髋中心之间的轴线。该方法还可包括使股骨植入物对准引导件的偏移部分与和患者的较大转子共用的患者的冠状平面中的点对准，其中点正好在患者的较大转子的侧部，以及使股骨植入物对准引导件与远侧股骨上的一个或更多个生理基准点对准。该方法可包括沿由长形切除孔口限定的平面除去股骨髁的至少一部分、将胫骨植入物对准引导件至少部分地联接于患者的股骨，其中除去股骨髁的至少一部分、关于患者的股骨适当地定位患者的胫骨，以及将胫骨植入物对准引导件联接于患者的胫骨，以及按用以收纳膝关节形成术装置的胫骨构件的构造除去患者的胫骨的至少一部分。该方法还可包括植入膝关节形成术装置的股骨构件，以及膝关节形成术装置的胫骨构件。
[0011]本发明的附加实施例为一种提供可用于植入骨科植入物的信息的方法，其包括提供患者相配的器具，该患者相配的器具包括用于测量施加于患者相配的器具的力的传感器，将患者相配的器具置于以下中的两个或更多个之间:骨科器具、骨科植入物构件和骨，以及读取在两个或更多个骨科器具、骨科植入物构件和骨的对准期间施加的力和/或力的位置。该方法还可包括使特定患者特有的负载状态中的力传感器输出再归零、改变一个或更多个骨科器具、植入物构件和骨或其它组织的形状或对准、评估力传感器输出中的变化、接收测量的力增量，或改变骨科器具、骨科植入物构件和骨或其它组织中的一个或更多个以改变测量力增量。
[0012]本发明的附加实施例为用于设计PM器具和预测一个或更多个手术前射线照片的背景内的对准结果的所有手术前计划信息的表示。该射线照相手术前计划还在覆盖或以其它方式相比于手术后射线照片时用作验证工具。
[0013]本发明的适用性的另外的领域将从下文中提供的详细描述变得显而易见。应当理解的是，在指出本发明的特定实施例的同时，详细描述和特定实例旨在仅用于说明的目的，并且不旨在限制本发明的范围。
【附图说明】
[0014]附图并入并且形成说明书中的一部分，示出了本发明的实施例，并且连同书面描述用于阐释本发明的原理、特点和特征。在附图中:
图1为患者的股骨、髋和膝部的前到后的射线照片。
[0015]图2为患者的膝部的前到后的射线照片。
[0016]图3A为膝关节形成术装置的股骨构件的正立面视图。
[0017]图3B为股骨植入物对准引导件的正立面视图。
[0018]图3C为股骨植入物对准引导件的后视图。
[0019]图4为患者的膝部的矢状平面射线照片。
[0020]图5为股骨植入物对准引导件中的股骨的远侧部分的透视图。
[0021]图6为股骨植入物对准引导件的透视图。
[0022]图7为与股骨植入物对准引导件接合的股骨的正立面视图。
[0023]图8为与股骨植入物对准引导件接合的股骨的侧立面视图。
[0024]图9为股骨植入物对准引导件中的股骨的远侧部分的俯视平面视图。
[0025]图10为股骨植入物对准引导件中的股骨的远侧部分的仰视平面视图。
[0026]图11为股骨的部分切除的远侧部分的透视图。
[0027]图12为胫骨植入物对准引导件的透视图。
[0028]图13A为源于切除之前的股骨的矢状照片的已经切除的股骨的部分的表示的视图。
[0029]图13B为源于切除之前的股骨的冠状照片的已经切除的股骨的部分的表示的视图。
[0030]图14A和14B为源于切除之前的股骨的矢状和冠状视图的已经切除的股骨的部分的表示的透视图。
[0031]图14C和14D为示出切除之前的股骨的切除部分的定向和尺寸的已经切除的股骨的部分的表示的平面视图。
[0032]图15A为源于图13B和14B中所示的股骨的切除部分的尺寸和形状的器具的前立面视图。
[0033]图15B为示为具有多种中间和侧向偏移表面的图15A的器具的前立面视图。
[0034]图15C为图15B的器具的模块实施例的前立面视图。
[0035]图15D为图15C的模块器具的分解视图。
[0036]图15E为图15A的器具的备选实施例和便携式力传感器和输出显示器的一系列视图。
[0037]图16A为在胫骨与股骨之间的图15的器具的备选实施例的侧立面视图，其中胫骨不能实现完全末端伸展。
[0038]图16B为处于完全末端伸展的胫骨与股骨之间的胫骨植入物对准引导件的一部分的侧立面视图。
[0039]图16C为胫骨与股骨之间的图16B的器具的正立面视图，其中胫骨冠状地失准，并且示出了患者特有的负载和平衡数据的形成。
[0040]图16D为胫骨与股骨之间的图16B的器具的正立面视图，其中胫骨在器具形状变化之后冠状