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定位引导件和切骨引导系统制作方法

  • 专利名称
    定位引导件和切骨引导系统制作方法
  • 发明者
    约翰·罗伯特·霍尼鲍尔
  • 公开日
    2012年5月16日
  • 申请日期
    2010年6月24日
  • 优先权日
    2009年6月24日
  • 申请人
    定制Med整形(私人)有限公司
  • 文档编号
    A61B17/17GK102458270SQ201080026871
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种定位引导件,所述定位引导件与切骨引导组装件一起在关节置换手术操作中使用,用于引导在人类患者预定关节骨骼的区域中的至少一个假体关节定位面的切割,将从所述区域去除一部分骨骼,从而使假体关节能够以接近所述关节骨骼解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至所述骨骼上,所述切骨引导组装件包括切骨引导件以及引导件安装组件,所述切骨引导件具有至少一个刀具引导结构,所述刀具引导结构用于引导在所述关节骨骼的所述区域中切割所述假体关节定位面的刀具,为了将所述切骨引导件可拆除地安装至所述关节骨骼,所述切骨引导件被可拆除地安装至所述引导件安装组件,所述定位引导件包括骨骼安装结构,所述骨骼安装结构是模制件的形式,所述模制件根据获得的所述关节骨骼的所述区域的解剖学数据构造,以便限定出与所述关节骨骼的所述区域的解剖学结构相对应的互补定位结构,从而为所述骨骼安装结构到所述关节骨骼的所述区域的牢固安装做准备,所述骨骼安装结构具有至少一个切割引导定位结构,在使用中,为了定位所述切骨引导件,相对于所述关节骨骼以如下的布置方式将所述切骨引导组装件的所述切骨引导件可拆除地安装至所述切割引导定位结构在该布置方式中,所述切骨引导件的所述刀具引导结构相对于所述关节骨骼以预定位置被定位,使得有利于在所述关节骨骼中的所述假体关节定位面的切割,从而为向所述关节骨骼安装假体关节做准备2.根据权利要求1所述的定位引导件,其中所述切割引导定位结构是通过所述模制件限定的引导通道的形式3.根据权利要求1所述的定位引导件,其中所述切割引导定位结构是从所述模制件的外侧伸出的连接柱的形式4.一种切骨引导系统,所述切骨引导系统在关节置换手术操作中使用,所述切骨引导系统用于引导人类患者预定关节骨骼的区域中的至少一个假体关节定位面的切割,将从所述区域去除一部分骨骼,从而使假体关节能够以接近所述关节骨骼解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至所述骨骼上,所述切骨引导系统包括切骨引导组装件和定位引导件,所述切骨引导组装件包括a)切骨引导件,所述切骨引导件具有至少一个刀具引导结构,所述刀具引导结构用于引导在所述骨骼的所述区域中切割所述假体关节定位面的刀具;以及b)引导件安装组件,为了将所述切骨引导件可拆除地安装至所述关节骨骼,所述切骨引导件被可拆除地安装至所述引导件安装组件;并且所述定位引导件是根据权利要求1所述的用于将所述切骨引导组装件安装至所述骨骼的定位引导件,通过在所述切骨引导件安装至所述切割引导定位结构之后将所述切骨引导件牢固地固定至所述骨骼上,并且通过将所述切割引导定位结构、所述引导件安装组件和所述切骨引导件设置为在保持所述切骨引导件牢固地固定至所述骨骼上的同时,能够去除所述引导件安装组件和所述定位引导件,从而当从所述骨骼去除所述定位引导件和所述引导件安装组件时,确保所述切骨引导件在相对于所述骨骼的预定位置处对所述骨骼的未受干扰的连接5.根据权利要求4所述的切骨引导系统,其中所述切骨引导件是具有刺入端的细长支撑销的形式,所述刺入端被构造为在使用中嵌入所述骨骼中6.根据权利要求5所述的切骨引导系统,其中所述定位引导件的所述切割引导定位结构是从所述模制件外侧伸出的连接柱形式7.根据权利要求6所述的切骨引导系统,其中,所述切骨引导组装件的所述引导件安装组件是销钉布置引导件的形式,所述销钉布置引导件用于对进入患者骨骼的所述支撑销的布置进行引导,所述销钉布置引导件具有用于将所述销钉布置引导件安装至所述连接柱的安装结构以及用于引导所述细长支撑销插入到所述患者骨骼中的至少一个销钉安装结构8.根据权利要求7所述的切骨引导系统,其中,所述连接柱和所述销钉布置引导件的所述安装结构限定了互补结构,以使所述销钉布置引导件能够被可旋转地安装至所述连接柱,从而允许所述销钉布置引导件的所述销钉安装结构绕着所述连接柱旋转,以便能够选择用于将所述支撑销插入所述患者骨骼中的最合适的位置9.根据权利要求7所述的切骨引导系统,其中,所述连接柱和所述销钉布置引导件的所述安装结构都具有角结构,以使所述销钉布置引导件以预定方向安装至所述连接柱,从而当将所述销钉布置引导件的所述连接柱安装结构安装至所述连接柱时,固定所述销钉布置引导件的所述销钉安装结构被定位的位置
  • 技术领域
    本发明涉及定位引导件本发明还涉及包括所述定位引导件的切骨引导系统,所述切骨引导系统用于在将假体部件安装至关节上的关节置换手术操作期间对患者预先确定的关节骨骼的切割进行引导在本说明书中,术语“(患者的)预先确定的关节骨骼”应当被解释为表示从包括如下骨骼的组中选择的关节骨骼髋白骨、股骨头、肱骨头和肩胛盂骨
  • 具体实施例方式
    本发明涉及用于关节置换手术操作期间对患者预定关节骨骼的切割进行引导的与切骨引导组装件一起使用的定位引导件以及包括该定位引导件的切骨引导系统由于受伤,或者由于因老龄化或某些令人虚弱的状况(诸如关节炎等)而导致的衰弱,患者的连接关节可能需要置换可以以这样的方式被置换的关节包括但不限于膝关节、肩关节和髋关节下面将说明解剖学常规状态的髋关节和肩关节图1示出了处于解剖学常规位置时的人的腿部骨骼的立体图上述骨骼包括股骨 14和胫骨16,所示的股骨14和胫骨16处于它们的常规位置股骨14在其远端41具有下端12,并且在其近端47具有股骨头55和股骨颈49 股骨14限定了延伸通过股骨14的头55的中心并且通过股骨14的颈49的中心的中轴62 中轴62已知为外偏中心(valgus neutral)股骨14的头55还限定了相对于中轴62角偏移了如图中所示的角δ的植入轴63,其重要性将在下文中说明图2Α至图2C示出了解剖学常规状态的髋关节52和人的骨盆64这些图示出了各髋关节52的髋骨56和以常规位置插入髋白59中的股骨14图2A示出了人的脊椎65 的下端区域,脊椎65限定了纵轴66和垂直于纵轴66延伸的横轴70在脊椎的纵轴66与外展轴Al之间限定了近似45°的外展角Y外展轴Al是垂直于第二外展轴A2布置的图2B示出了图2A的骨盆的俯视图,该俯视图示出了髋骨56的内侧壁99以及横轴70与前倾轴A3之间限定的第一前倾角ε 1,其重要性将在下文中说明图2C示出了图2Α的骨盆的侧视图,该侧视图示出了纵轴66与前倾轴Α4之间限定的第二前倾角ε 2,其重要性将在下文中说明图3Α示出了具有解剖学常规状态肩胛盂骨15的解剖学常规状态的肩胛骨图3Β 示出了解剖学常规状态的肱骨在关节置换手术中,必须在骨骼的端头区域中通过去除一部分骨骼切割出至少一个假体关节定位面,从而使假体关节能够以接近患者关节的解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至骨骼上在髋关节置换手术操作中,被切割的是髋部的髋臼59和股骨14的头55在肩关节置换手术操作中,被切割的是肩胛盂骨15和肱骨头参照图4和图5,下面说明在髋关节置换手术操作分别对髋白59和股骨头55进行的切割图2D示出了限定了髋臼59的髋骨56,通过对髋臼进行扩孔去除部分骨骼而切割髋臼59图4示出了为了形成均一尺寸的半球形腔来形成半球形关节定位面67而已经被扩孔的髋白59,其重要性将在下文中说明参照图IlA和图11Β,为了接近解剖学常规状态,必须以这样的操作进行髋臼扩孔其中,对扩孔工具进行支撑从而使该扩孔工具的旋转轴与脊椎65的纵轴66限定了大约 45°的外展角Y扩孔工具的旋转轴还必须被布置于如图所示的从脊锥65的纵轴66测量的近似15°的前倾角ε 2处关于扩孔的深度,关键在于一定不能穿透髋臼59的内侧壁图5示出了股骨14的被切割的头55,该图示出了通过对股骨14的头55的端头区域47进行扩孔形成的假体关节定位面39以及沿着植入轴63钻入到头55中的孔85示出了钻入到股骨14的头55中的多个孔87,其目的将在下文中说明参照附图的图6Α和图6Β图6Α示出了被切割的肩胛盂骨15,已经通过对肩胛盂骨15进行扩孔而切割该肩胛盂骨15来形成规则的大体上为卵形的腔,从而形成了关节定位面25肩胛盂骨15中被钻出一对孔524. 1和524. 2,其作用将在下文中说明图6Β示出了肱骨20的被切割的头22,该图示出了通过对肱骨头进行扩孔形成的假体关节定位面如上所述的在髋关节骨骼中切割出的关节定位面39和关节定位面67使假体关节能够以接近髋关节的解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至骨骼上不同的制造商提供了很多不同的关节假体不同的制造商要求对相关的骨骼进行不同的切割,从而形成关节定位面以安装他们特定的假体图7Α和图8示出了包括股骨部件54. 1和髋臼杯54. 2形式的髋臼部件的典型的现有技术的髋部假体图7Α示出了以接近髋关节的解剖学常规状态的结构与股骨14的被切割的头阳相连接的股骨部件54. 1股骨部件54. 1包括将股骨14的被切割的头55容纳在其中的一般为杯状的容纳结构57如图7Α中所示,股骨部件54. 1还包括从容纳结构 57延伸的植入销钉92植入销钉92插入沿着植入轴63钻出的孔85中图8示出了在髋臼59中切割出的假体关节定位面67中植入的髋臼杯54. 2髋臼杯54. 2是半球形的并且以接近患者的髋关节52的解剖学常规状态的结构限定了用于容纳股骨部件1的容纳结构图9示出了已经安装了关节盂植入体23形式的假体的肩胛盂骨15,该假体是通过将植入体23插入到在肩胛盂骨15中切割出的关节定位面25安装的关节盂植入体23采用一对螺钉25. 1和25. 2固定至肩胛盂骨15,该对螺钉25. 1和25. 2插入设置在植入体23 中的孔眼并且被牢固地固定至肩胛盂骨15植入体23包括容纳肩部假体的肱骨部件的一般为杯状的容纳结构参照图IOA至图10G,按顺序说明了使用用于切割股骨14的头55的现有技术的髋部切割引导系统83的髋关节的股骨14的头55的切割现有技术的髋部切割引导系统 83包括基准销钉80以及用于切出插入引导销钉86的孔的销钉扩孔器84,引导销钉86用作用于引导斜面扩孔器88和剖面扩孔器90的引导件为了开始进行髋部置换操作,使用靠着骶骨和髂前上棘(未图示)放置从而确保患者脊椎65的适当校直的手术台支架将患者以侧卧位姿势置于手术台上关键地,患者脊椎65的横轴70必须处于相对于手术台的正确角度,并且骨盆必须不被过度弯曲下侧腿放置得比将要进行手术的腿直,并且两腿的膝关节和髋关节52均弯曲为大致45°患者被麻醉并且切开患者的髋部区域,露出髋关节52,然后移开髋关节52参照图IOA至图10G,按顺序说明了标准的现有技术的髋部置换手术操作中股骨 14的头55的切割参照图10B,作为第一步,手术包含基准销钉80的插入,基准销钉80是沿着植入轴 63(图7A中所示)插入的并且将确定股骨植入体54. 1的最终对准这样的对准由外科医生借助用来估计和引导基准销钉80插入的引导系统83以视觉估计参照图10C,在插入基准销钉80之后,销钉式扩孔器84被安装至基准销钉80上 销钉式扩孔器84使用基准销钉80作为在股骨头55中钻出基准孔的引导体如下文中更全面说明的,中心基准孔将确定股骨植入体54. 1的对准参照图10D,在销钉扩孔之后,将扩孔器引导销钉(reamer-guide pin)86插入到由销钉式扩孔器84形成的孔中引导销钉86用作用于引导如图IOE中所示的斜面扩孔器 88的引导体斜面扩孔器88对股骨14的头55进行扩孔和成形如图IOF中所示,沿着引导销钉86引导剖面扩孔器90从而引导股骨头55的切割 图5和图IOG示出了根据上述操作被扩孔的股骨头55一旦股骨14的头55已经被扩孔, 在股骨14的头55中钻出多个孔87,从而为用于将股骨部件54. 1粘合至股骨14的头55的骨水泥改善其粘合做准备参照图IlA至图11E,按顺序说明了在使用现有技术的髋臼髋部切割引导系统的标准的现有技术的髋部置换手术操作中髋白59的准备现有技术的髋白髋部切割系统包括引导工具94、引导工具97和用于在髋白59中切割关节定位面67的扩孔工具93为了确定髋臼扩孔的最佳角度,如图IlA和图IlB中一般性所示的,使用了各种引导工具如图IlA中所示,使用引导工具97协助对外展角γ的估计引导工具97包括细长轴91和与轴91相连接的平行引导件96通过保持平行引导件96与地面平行来接近外展角Y ο
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  • 法律状态
专利名称:定位引导件和切骨引导系统的制作方法
本发明的第一方面提供了一种定位引导件,所述定位引导件与切骨引导组装件一起在关节置换手术操作中使用,用于引导在患者的预定关节骨骼的区域中的至少一个假体关节定位面的切割,从所述区域去除一部分骨骼,从而使假体关节能够以接近所述关节骨骼的解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至所述骨骼上,所述切骨引导组装件包括切骨引导件以及引导件安装组件,所述切骨引导件具有至少一个刀具引导结构,所述刀具引导结构用于引导用来在所述关节骨骼的所述区域中切割所述假体关节定位面的刀具,为了将所述切骨引导件可拆除地安装至所述关节骨骼,所述切骨引导件被可拆除地安装至所述引导件安装组件,所述定位引导件包括骨骼安装结构,所述骨骼安装结构是模制件的形式,所述模制件根据获得的所述关节骨骼的所述区域的解剖学数据构造,以便限定出与所述关节骨骼的所述区域的解剖学结构相对应的互补定位结构,从而为所述骨骼安装结构对所述关节骨骼的所述区域的牢固安装做准备,所述骨骼安装结构具有至少一个切割引导定位结构,在使用中,为了定位所述切骨引导件,相对于所述关节骨骼以如下的布置方式将所述切骨引导组装件的所述切骨引导件可拆除地安装至所述切割引导定位结构在所述布置方式中, 所述切骨引导件的所述刀具引导结构相对于所述关节骨骼以预定位置被定位,以有利于所述关节骨骼中的所述假体关节定位面的切割,从而为安装至所述关节骨骼的假体关节的安装做准备。所述切割引导定位结构可以是通过所述模制件限定的引导通道的形式。所述切割引导定位结构可以是从所述模制件的外侧伸出的连接柱的形式。本发明第二方面提供了一种切骨引导系统,所述切骨引导系统在关节置换手术操作中使用,所述切骨引导系统用于引导患者预定关节骨骼的区域中的至少一个假体关节定位面的切割,从所述区域去除一部分骨骼,从而使假体关节能够以接近所述关节骨骼解剖学常规状态的预定方向牢固地安装至所述骨骼上,所述切骨引导系统包括切骨引导组装件和定位引导件,所述切骨引导组装件包括a)切骨引导件,所述切骨引导件具有至少一个刀具引导结构,所述刀具引导结构用于引导在所述骨骼的所述区域中切割所述假体关节定位面的刀具;以及b)引导件安装组件,为了将所述切骨引导件可拆除地安装至所述关节骨骼,所述切骨引导件被可拆除地安装至所述弓I导件安装组件;并且所述定位引导件是根据权利要求1所述的用于将所述切骨引导组装件安装至所述骨骼的定位引导件,通过在所述切骨引导件被安装至所述切割引导定位结构之后将所述切骨引导件牢固地固定至所述骨骼上,并且通过将所述切割引导定位结构、所述引导件安装组件和所述切骨引导件设置为能够在保持所述切骨引导件牢固地固定至所述骨骼上的同时,去除所述引导件安装组件和所述定位引导件,从而当从所述骨骼去除所述定位引导件和所述引导件安装组件时,确保所述切骨引导件在相对于所述骨骼的预定位置处对所述骨骼的未受干扰的连接。所述切骨引导件可以是具有刺入端的细长支撑销的形式,所述刺入端被构造用来在使用中嵌入所述骨骼中。所述定位引导件的所述切割引导定位结构可以是从所述模制件的外侧伸出的连接柱的形式。所述切骨引导组装件的所述引导件安装组件可以是用于对进入患者骨骼的所述支撑销的布置进行引导的销钉布置引导件的形式,所述销钉布置引导件具有用于将所述销钉布置引导件安装至所述连接柱的安装结构以及用于引导所述细长支撑销插入到所述患者骨骼中的至少一个销钉安装结构。所述连接柱和所述销钉布置引导件的所述安装结构限定了互补结构,以使所述销钉布置引导件能够被可旋转地安装至所述连接柱,从而能够使所述销钉布置引导件的所述销钉安装结构绕着所述连接柱旋转,以便能够选择用于将所述支撑销插入所述患者骨骼中的最合适的位置。所述连接柱和所述销钉布置引导件的所述安装结构可以都具有角结构,以使所述销钉布置引导件以预定方向被安装至所述连接柱的,从而当将所述销钉布置引导件的所述连接柱安装结构安装至所述连接柱时,固定所述销钉布置引导件的所述销钉安装结构被定位的位置。下文中,参照附图并且如附图中所示,通过本发明的非限制性示例来说明本发明的更多特征。在附图中图1示出了人腿的骨头处于解剖学常规位置时的局部立体图;图2A示出了包括髋关节的人的骨盆的正视图;图2B示出了图2A的骨盆的俯视图;图2B示出了图2A的骨盆的局部侧视图;图2D示出了图2A的骨盆的髋骨的局部立体图;图3A示出了肩胛盂骨的局部立体图;图;3B示出了肱骨的局部立体图;图4示出了图2D的髋骨的局部立体图,其中髋臼已经被切割以将髋部假体的髋臼部件安装至该髋臼上;图5示出了图1的人腿部的股骨头的局部立体图,图中的股骨头已经被切割以将髋部假体的股骨部件安装至该股骨头上;图6A示出了图3A的肩胛盂骨的局部立体图,图中的肩胛盂骨已经被切割以将肩部假体的肩胛盂部件安装至该肩胛盂骨上;图6B示出了图;3B的肱骨的局部立体图,图中的肱骨已经被切骨以将肩部假体的肱骨部件安装至该肱骨上;图7A示出了图5的股骨已经安装了髋关节假体的股骨部件时的局部立体图;图7B示出了连接着图6B的肱骨的肩部假体的肱骨部件的局部侧视图;图8示出了图4的髋臼已经与现有技术的髋部假体的髋臼部件相连接时的局部视图;图9示出了图6A的肩胛盂骨连接着肩部假体的肩胛盂部件时的局部立体图;图IOA至图IOG按顺序示出了在现有技术的髋部置换手术操作中股骨头的切割的各个步骤;图IlA和图IlB图示了在现有技术的髋部置换手术操作中用于对图2D的髋骨的髋臼扩孔的引导工具的使用;图IlC至图IlE图示了在现有技术的髋部置换手术操作中用于对图2D的髋骨的髋臼扩孔的程序;图12示出了本发明第一方面的与图1的股骨相连接的切骨引导系统的第一实施方式;图13A至图13G示出了本发明第一方面的切骨引导系统的第二实施方式,这些图按顺序图示了该切骨引导系统的使用;图14A至图14E示出了本发明第一方面的切骨引导系统的第三实施方式,并且按顺序图示了该切骨引导系统的使用;图15A至图150示出了本发明第一方面的切骨引导系统的第四实施方式,这些图按顺序图示了该切骨引导系统的使用;以及图16A至图16J示出了本发明的切骨引导系统的第五实施方式,这些图按顺序图示了该切骨引导系统的使用。如图IlB所示,引导工具94用于测量这样的角度扩孔必须从该角度开始进行。弓丨导工具94包括细长轴95和与轴95以90°相连接的十字杆98。通过保持引导工具94的十字杆98与患者身体的纵轴66平行(如图IlB中所示)来接近前倾角ε 2。应当理解的是,该方法无法提供精确方式来确定应该最佳地进行髋白扩孔的正确角度。应当理解的是,需要精确的方式来确定假体的股骨部件54. 1的正确的连接位置、 植入髋白59中的髋白杯2布置的深度和结构以及应当进行髋白扩孔的角度ε 1、角度 ε 2和角度Y。在肩部置换手术操作中,肩胛盂骨15和肱骨头需要被切割。将不再详细说明在肱骨头和肩胛盂骨15中切割关节定位面的操作。应当理解的是,在用于切割肩胛盂骨15的操作方面与说明的关于上述髋白扩孔的操作是相似的,并且在很大程度上依赖于估计。下面也不再详细说明现有技术的用于切割股骨头的操作。股骨头的切割在很大程度上依赖于估计,并且一般涉及股骨头的扩孔或在估计的角度和估计的位置处的股骨头的去除。上面已经说明了现有技术的髋部置换假体和肩部置换假体以及现有技术的髋部置换操作,下文中将说明根据本发明的第一方面的定位引导件和切骨引导系统的各种实施例。参照图12,在本发明的第一实施例中,由附图标记110泛指用于髋关节置换手术中的股骨头切割引导系统形式的本发明的切骨引导系统。切骨引导系统110包括切骨引导组装件111和定位引导件114。切骨引导组装件111包括支撑销(base pin) 112形式的切骨引导件和包含销钉布置引导件113的引导件安装组件。支撑销112具有细长的圆柱形的轴115,并且该轴115的刺入端117处的锋利的穿孔顶头(piercing point)作为终端。轴115的刺入端117具有在上面限定的螺旋螺纹结构。支撑销112被设置来刺入软组织并且当旋转支撑销从而将支撑销112的刺入端117 拧入骨骼中时,在轴115的刺入端117上限定的螺旋螺纹结构能够使支撑销112的刺入端 117嵌入骨骼中。因此,支撑销112是自动攻丝并且能够被牢固地拧入到骨骼中,其原因将在下面变得清楚。销钉布置引导件113具有能够被使用者紧握并且以曲柄端作为终端的细长把手 121 ;以及与把手的曲柄端相连接的并且限定了在其中延伸的引导通道的中空的圆柱形引导套管119。由中空的圆柱形引导结构119限定的引导通道的尺寸被形成为滑动地将支撑销112容纳于其中。定位引导件114包括模制件116形式的骨骼安装结构和从模制件116延伸出的圆柱形引导柱118形式的切割引导定位结构。模制件116是在手术前根据获得的股骨14的头55的端头区域47的解剖学数据构造的。因此,模制件116是在手术操作前根据由患者的股骨14的头55的放射线照相扫描获得的解剖学数据构造的,根据这样的扫描,构造出患者的股骨14的头55的三维模型。 该模制件限定了与在股骨14的头55上限定的解剖学结构122相对应的互补定位结构120。 定位结构120为模制件116到具体位置中的股骨14的头55的端头区域47的牢固安装做9准备。更加特别地,模制件116的定位结构120被构造为符合并对应于股骨14的头55的形状和结构。使用中的模制件116通过模制件116的与股骨14的头55的端头区域47上限定的解剖学结构122相对应的互补定位结构120牢固地安装到股骨14的头55上。圆柱形引导柱118从模制件116延伸出,并且限定了延伸穿过圆柱形引导柱的孔目艮,同时包围着穿过模制件的孔眼。圆柱形轴118的结构和尺寸被形成为将销钉布置引导件113的引导套管119滑动地容纳于其中。在使用中,模制件Il6被安装在股骨14的头55上。应当理解的是,只存在这样一种可能的安装位置其中,在模制件116上限定的互补定位结构120抵靠股骨14的头55的端头区域47上限定的相应的解剖学结构122定位。一旦模制件116连接至股骨14的头55,将销钉布置引导件113的引导结构119容纳在由圆柱形引导柱118限定的孔眼中,并且将支撑销112的刺入端117插入且容纳于、嵌入股骨14的头55中,并且固定至股骨14的头55。因此,引导柱118为在相对于股骨14的头55的预定位置和空间方位上引导支撑销112的定位创造了条件。在支撑销112固定至股骨14的头55之后,通过从引导柱118 中退出引导件113,并且通过将销钉布置引导件113滑出支撑销112的自由端来去除销钉布置引导件113。随后通过从股骨14的头55上退出定位引导件114,并且通过将定位引导件 114滑出支撑销112的自由端来从股骨14的头55上去除定位引导件114。随后将支撑销112作为用于引导现有技术的髋部切割引导系统83的斜面扩孔器 88和剖面扩孔器90的引导销钉,从而引导在股骨14的头55的端头区域47中的假体关节定位面39的切割,来为将假体关节54. 1安装在假体关节定位面39上做准备。尽管已经说明了与在髋骨置换手术操作中股骨14的头55的切割相关的引导系统 110,引导系统110还可以通过相同的方式用于肩部置换手术操作中的肱骨头的切割。关于这方面,应当理解的是,将不使用定位引导件114,而是由具有与肱骨头相应的互补定位结构的定位引导件(未图示)来代替。本发明包括如上所述的定位引导件114。在本发明的第二实施例中,参照图13A至图13E,用附图标记210泛指用于髋关节置换手术操作中的股骨头切割引导系统形式的本发明的切骨引导系统。引导系统210包括切骨引导组装件211和定位引导件214。切骨引导组装件211包括支撑销112和销钉布置安装臂213形式的引导件安装组件。安装臂213具有一般为C型的弧形结构,该结构在一端具有互补连接柱安装结构 230并且在相对端具有销钉引导结构232。定位引导件214包括模制件216形式的骨骼安装结构和从模制件216的外侧伸出的连接柱218形式的切割引导定位结构,并且安装臂213的连接柱安装结构230能够如下面详细说明地可拆除地安装至连接柱218。当在端面图中观察时该连接柱是十字形的,从而提供了到安装臂213的正安装。这样,安装臂具有将柱218装入的互补十字形插座结构。模制件216是在手术前根据获得的股骨14的颈49的解剖学数据构造的。因此, 模制件216是在手术操作前根据由患者的股骨14的颈49的放射线照相扫描获得的解剖学数据构造的,根据这样的扫描,构造出患者的股骨14的颈49的三维模型。该模制件限定了
10与在股骨14的颈49上限定的解剖学结构223相对应的互补定位结构221。定位结构221 为在具体位置中模制件216到股骨14的颈49的牢固安装创造了条件。更加特别地,模制件216的定位结构221被构造为符合并对应于股骨14的颈49的形状和结构。模制件216 具有在端面图中观察时一般为C形的具有一定弹性的结构,这样的结构使模制件216在使用中能够通过模制件216的与股骨14的颈49上限定的解剖学结构223相对应的互补定位结构221牢固地安装到股骨14的颈49上。销钉引导结构232限定了圆柱形套管,支撑销112滑动地容纳在该圆柱形套管中。连接柱安装结构230的十字形插座被构造来为安装臂213的连接柱安装结构230 以预定方向对定位引导件214的连接柱218的可拆除的安装做准备,从而在预定位置中相对于连接柱218并相对于股骨14的头55定向安装臂213。在使用中,通过与上面说明的关于模制件116的方式相类似的方式使互补定位结构221与解剖学结构223对准,从而将模制件216安装至股骨14的颈49。应当理解的是, 只存在这样一种可能的安装位置其中,在模制件216的互补定位结构221与股骨14的颈 49上限定的解剖学结构223相对应。一旦模制件216被连接至股骨14的颈49上,通过安装臂213的连接柱安装结构 230将安装臂213可拆除地安装至连接柱218。应当理解的是,只存在这样一种可能的安装位置其中,连接柱安装结构230能够被可拆除地安装至连接柱218 ;并且因此只存在这样一种可能的安装位置其中,通过被正确地安装至股骨14的颈49的模制件216,当安装臂213被安装至定位引导件214的模制件 216的连接柱218时,引导安装结构232相对于股骨14的头55被支撑。一旦安装臂213的连接柱安装结构230安装至模制件216的连接柱218,将支撑销 112的刺入端117插入安装臂213的销钉引导结构232限定的孔眼,该孔眼引导支撑销112 的刺入端117插入股骨14的头55的预定位置处。应当理解的是,连接柱218的结构和定位以及安装臂213的结构是操作前确定的。 在手术前,确定连接柱218的准确位置和结构以及安装臂213的结构,从而确定支撑销112 的准确的位置和定向。在使用中,当模制件216被正确地安装至股骨14的颈49上时,将支撑销112插入到股骨14的头55中。与引导系统110的情况相同,引导系统210的插入到股骨14的头55中的支撑销112也可以作为引导销钉。更加特别地,支撑销112可以用于引导现有技术的髋部切割引导系统83的斜面扩孔器88和剖面扩孔器90的引导销钉,从而引导在股骨14的头55的端头区域47中的假体关节定位面39的切割,来为将假体关节54. 1 安装在假体关节定位面39上做准备。引导系统210的切骨引导组装件211还可以选择包括不同构造的安装臂280和安装臂观1。安装臂280和安装臂281分别与安装臂213类似,但是安装臂280和安装臂的连接柱安装结构290和连接柱安装结构的结构分别是不同的。更加具体地,各个不同的安装臂213、安装臂观0、安装臂281提供了当所述安装臂的所述连接柱安装结构被连接至引导柱118从而连接至股骨14的头55时所述臂的引导安装结构相对于股骨14的头阳被支撑的不同位置。在使用中,为了调整所述引导臂的引导安装结构相对于股骨14的头55的布置,并从而调整插入到股骨14的头55中的支撑销112的准确位置和定向,可以从引导臂213、引导臂观0、引导臂中选择不同的一个安装臂连接至模制件216。
参照图13E、图13F和图13G,应当理解的是,在安装臂213、安装臂观0、安装臂中选择不同的一个安装臂使外科医生能够在手术操作中通过选择将为特定的调整程度做准备的适当的一个安装臂来调整支撑销112的布置,从而使外科医生能够在操作中改变支撑销112插入的位置和角度。尽管已经说明了与在髋关节置换手术操作中股骨头55的切割相关的引导系统 210,引导系统210还可以通过相同的方式用于肩部置换手术操作中的肱骨头的切割,不同之处仅在于用为了安装至肱骨颈而构造的定位引导件(未图示)来代替定位引导件214。参照本发明第三实施例的图14A至图14E,用附图标记310泛指用于股骨头置换手术操作中的股骨切割引导系统形式的本发明的切骨引导系统。切骨引导系统310包括切骨引导系统210和可旋转刀具引导件314。可旋转刀具引导件314包括本体316和安装在本体316上的刀具组件320。本体316具有板状结构并且限定了位于本体的第一端处的销钉安装结构318以及位于本体316的第二端处的刀具安装结构322。为了将刀具组件320可旋转地安装至支撑销112,销钉安装结构318限定了滑动地容纳支撑销112的圆柱形套管。刀具组件320包括与刀具引导结构323相连接的安装臂321。安装臂321被可调节地容纳在刀具引导件314的刀具组件安装结构322中。参照图14A至图14E,下面逐步说明引导系统310的使用。在使用中,通过使用定位引导件214和销钉布置臂213将支撑销112插入到股骨 14的头55的操作与说明的关于股骨头切骨引导系统210的操作是相同的。图14A示出了支撑销112已经如上面关于系统210所描述的那样插入了股骨14的头55。一旦支撑销112被插入股骨14的头55,就能够开始股骨头55的切除程序。为了开始进行切除程序,参照图14B,通过穿过由支撑销安装结构318限定的孔眼容纳支撑销112, 将刀具引导件314可旋转地安装至支撑销112。通过将安装臂321牢固地固定至刀具组件安装结构322的位置调整至适当的位置来调整刀具引导结构323相对于股骨14的头55的位置,从而引导在需要的位置对股骨14 的颈49进行切割。如图14B至图14D中所示,刀具引导件314可以绕与支撑销112的纵轴相重合的旋转轴350旋转。刀具引导件314借助其支撑销安装结构318绕着其相对于支撑销112的旋转连接部旋转,从而使切割结构323绕着股骨14的颈49旋转。刀具(未图示)被切割结构323引导,从而对股骨14的颈49的切割进行引导。切割程序继续进行直到如图14E 中所示股骨14的颈49被切断。在使用中,切割引导系统310对切断股骨14的颈进行引导。应当理解的是,与切割引导系统Iio和切割引导系统210相似,切割引导系统310也能够被用来切断肱骨颈。尽管已经说明了与髋关节置换手术中股骨14的头的切割相关的引导系统310,引导系统310 还能被用于肩部置换手术中的肱骨头的切割。关于这方面,应当理解的是,将不使用定位引导件214,而是由具有与肱骨颈相应的互补定位结构的定位引导件(未图示)来代替。在本发明第四实施例中,一般性地参照图15A至图15J并且具体地参照图15J,用附图标记410泛指用于髋关节置换手术中的髋臼切骨引导系统形式的本发明的切骨引导系统。
引导系统410包括切骨引导组装件411和定位引导件414。切骨引导组装件411包括一对引导块组件417. 1和417. 2以及一对引导销钉 412. 1和412. 2、以及含有销钉布置引导件413的引导件安装组件。各引导块组件417包括一对基座块430. 1和430. 2以及一对V形块432. 1和 432. 2。各基座块结构430. 1,430. 2包括金属矩形体。各V形块432. 1,432. 2是由金属制成的,并且包括V形引导结构440和从引导结构440 —侧延伸出的一对安装柱443。为了如附图中图15J所示将V形引导结构440可调节地安装至基座块430,将柱443可调节地容纳于块430中限定的孔内。引导销钉412可滑动地容纳于基座块内为此限定的孔中,从而使块430能够如图 15J中所示地沿着引导销钉的长度滑动。各引导销钉412具有细长轴并且在该销钉的刺入端419处具有穿孔顶头(419. 1、 419. 2)。销钉412的刺入端419具有自攻螺纹。各销钉412被构造来刺入软组织并且螺纹使刺入端419能够被拧入骨骼中。销钉布置引导件413包括圆柱形套管442形式的连接柱安装结构、一对隔开的圆柱形引导管449以及连接套管442上端与引导管449上端的L形板446。每一个圆柱形引导管449的尺寸形成为将不同的一个销钉412滑动地容纳于其中。参见图151,定位引导件414包括模制件416形式的骨骼安装结构和从模制件416 的外侧延伸出的连接柱418形式的切割引导定位结构。模制件416是在手术前根据获得的患者的解剖学数据构造的。因此,模制件416 是在手术操作前根据由患者的骨盆的髋臼的放射线照相扫描获得的解剖学数据构造的,根据这样的扫描,构造出患者的骨盆的髋臼59的三维模型。该模制件限定了与髋臼上限定的解剖学结构422相对应的互补定位结构420。定位结构420为在具体位置中模制件416到髋臼59的牢固安装创造了条件。更加特别地,模制件416的定位结构420被构造为符合并对应于髋臼59的形状和结构。模制件416在使用中通过模制件416的与在髋臼59上限定的解剖学结构422相对应的互补定位结构420牢固地安装到髋臼59上。连接柱418被构造并在尺寸上形成为被滑动地容纳在销钉布置引导件413的圆柱形套管442中。在使用中,模制件416被安装至髋白59中。应当理解的是,只存在这样一种可能的安装位置其中,在模制件416上限定的互补定位结构420相对于由髋臼59限定的相应的解剖学结构422定位。一旦模制件416被连接至髋臼59,销钉布置引导件413的套管442 如图15C至图15D中所示被安装在连接柱418上。销钉布置引导件413被可旋转地安装至连接柱418,从而使外科医生能够旋转引导件413直到找到将销钉412插入到骨骼中的合适的连接位置。参照图15E至图15G,圆柱形套管442被可旋转地设置在连接柱418上。这为引导件413的旋转创造了条件。随后将引导销钉412. 1和引导销钉412. 2插入到销钉布置引导件413的圆柱形引导管449中。引导销钉412. 1和引导销钉412. 2分别在通过旋转引导件413找到的合适的位置处被拧入髋骨中,从而提供与硬骨区域的牢固的连接,所述合适的位置被选择来使对患者软组织的损伤最小化。因此,销钉布置引导件413的圆柱形套管449为在相对于髋臼59的预定位置和空间方位上对引导销钉412. 1和引导销钉412. 2的定位的引导创造了条件,还使外科医生能够选择最适合的连接点。参照图15H和图151,在引导销钉412. 1和引导销钉412.2被固定至髋臼59之后,通过将销钉布置引导件413滑出连接柱418的自由端以及引导销钉412. 1和引导销钉 412. 2的自由端从而从连接柱418上退出销钉布置引导件413,销钉布置引导件413被去除。然后通过从髋臼59中退出定位引导件414并且通过将定位引导件414滑出引导销钉412. 1和引导销钉412. 2的自由端,从髋臼59中去除定位引导件414。因此,将引导销钉412. 1和引导销钉412. 2用作这样的引导件通过在基座块中限定的孔将基座块滑动到引导销钉上,从而借助引导销钉能够可拆除地安装基座块430. 1和基座块430. 2。如附图中的图15J所示,各V形块432. 1和V形块432. 2的安装柱443插入到基座块中限定的孔眼中。借助插入到基座块的孔眼438中的螺钉(未图示)使安装柱 443保持在适当的位置处。参照图1 和图15L,在使用中,如图所示,在对髋臼59进行扩孔期间,扩孔工具 480如附图中的图1 和图15L中所示地被V形块432. 1和V形块432. 2引导。一旦扩孔器在髋臼中已经切割出关节定位面,如附图中的图15M中所示,髋臼杯 2被置入已被扩孔的髋白59中。此后,为了引导将假体的髋白杯2压紧到在髋臼59
中形成的被扩孔的腔中,用由V形块432. 1和V形块432. 2引导的压紧工具470将被扩孔的髋臼杯压紧。应当理解的是,引导块组件417的V形块432被可调节地安装至引导销钉412使得能够沿着引导销钉412滑动,从而使切割块组件417和引导销钉412能够引导不同结构和尺寸的扩孔工具。还应当理解的是,如果扩孔工具480的扩孔刀片在骨骼的硬区域上“遇到阻碍(snag) ”,切割块组件417和引导销钉412使扩孔工具480能够“被踢出(kick-out) ”, 即从V形引导结构440中移出。这样的布置使得能够在不移动切骨引导件415与骨骼的牢固连接的前提下使扩孔工具480偏离V型引导结构440。在图150示出的另一布置中,如图150中所示,通过增加固定至引导块430. 1的额外的引导块430. 3能够将扩孔工具480夹住。这样的布置能够使扩孔操作期间的对扩孔工具480的引导更加牢固。在这样的布置中,当引导块432. 1被引导块432. 2止动时,引导块432. 2用作防止过扩孔的引导止动器,以防止扩孔工具480的过穿透,从而防止穿透髋白59的内侧壁99。在本发明的第五实施例中,参照图16A至图16J,用附图标记510泛指用于肩关节置换手术中的本发明的切骨引导系统。切骨引导系统510适用于在患者的肩胛盂骨中切割假体关节定位面。切骨引导系统510包括切骨引导组装件511和定位引导件514。切骨引导组装件511包括支撑销112形式的切骨引导件以及包含切骨引导系统 110的销钉布置引导件113的引导件安装组件。定位引导件514包括模制件516形式的骨骼安装结构和由模制件516限定的通道 518、通道519. 1和通道519. 2形式的切割引导定位结构。模制件516是在手术前根据获得的肩胛盂骨15的端头区域的解剖学数据构造的。 因此,模制件516是在手术操作前根据由患者的肩胛骨的肩胛盂骨15的放射线照相扫描获
14得的解剖学数据构造的,根据这样的扫描构造出肩胛盂骨15的三维模型。模制件516限定了与肩胛盂骨15的端头区域上限定的解剖学结构522相对应的互补定位结构520。定位结构520为在具体位置中模制件516到肩胛盂骨15的端头区域的牢固安装创造了条件。更加特别地,模制件的定位结构520被构造为对应于肩胛盂骨15的形状和结构。模制件516 在使用中通过模制件516的与在肩胛盂骨15的端头区域上限定的解剖学结构522相对应的互补定位结构520牢固地安装到肩胛盂骨15上。通过模制件516限定的孔眼518的构造和尺寸被形成为用来容纳布置引导件113 的引导结构119。孔眼519. 1和孔眼519. 2朝着孔眼518向内倾斜并且被构造来引导用于如下所述的在肩胛盂骨15中钻出螺钉定位孔的钻头。参照图16A至图16J,下面逐步说明切骨引导系统510的使用。图16A示出了安装至肩胛盂骨15的模制件516,并且示出了通过模制件516中限定的孔眼518插入的销钉布置引导件113的圆柱形引导套管119。为了引导支撑销112插入到肩胛盂骨15中,图16B示出了通过由销钉布置引导件113的圆柱形引导结构119限定的孔眼插入的支撑销112。图16C示出了已经被拧入骨骼15中并且随后去除了销钉布置引导件的支撑销112。图16D示出了从支撑销112去除销钉布置引导件113之后,为了引导在肩胛盂骨 15中钻出第一螺钉定位孔,通过销钉布置引导件113的引导套管119将销钉布置引导件 113插入到模制件516中限定的孔眼519. 2中。图16E示出了从孔眼519. 2去除销钉布置引导件113之后,为了引导在肩胛盂骨 15中钻出第二螺钉定位孔,将销钉布置引导件113插入到模制件516中限定的孔眼519. 1中。图16F示出了从肩胛盂骨15去除了模制件516的肩胛盂骨15,图中的肩胛盂骨 15示出了为了容纳用于将假体如下面详细所述地固定至肩胛盂骨15的固定螺钉而在肩胛盂骨中钻出的孔524. 1和孔524. 2。图16G示出了正在被由支撑销112引导的用于在肩胛盂骨15中扩孔以形成假体关节定位面25的扩孔器进行扩孔的肩胛盂骨15。在使用中,为了确保扩孔不会去除过多的骨料,扩孔是分阶段进行的。应当理解的是,孔524. 1和孔524. 2是有角度的,并且为了将假体固定至骨骼15,上述孔是必需的。应当理解的是,随着扩孔的进行,由于孔524. 1和孔524. 2的露出的上端如上所述地倾斜,它们将朝着彼此移位。因此,通过随着骨骼被扩孔而测量孔524. 1的上端与孔524. 2的上端之间的距离, 孔524. 1和孔524. 2用作确定扩孔深度的工具。在扩孔的第一阶段之后,参照图16H,使用测量工具582通过测量孔524. 1的上端与孔524. 2的上端之间的距离来检查扩孔深度。一旦孔524. 1的上端和孔524. 2的上端与测量工具的孔眼590. 1和孔眼590. 2对准并且通过孔眼590. 1和孔眼590. 2可见,那么就可以终止扩孔操作。在使用中,这使外科医生能够定期地检查并且测量扩孔操作从而确保获得正确的扩孔深度。图161示出了已经被扩孔器扩孔以形成关节定位面25来为假体23到肩胛盂骨15 的牢固安装做准备的肩胛盂骨15。图16J示出了这样的肩胛盂骨15:假体23已经通过拧入肩胛盂骨中钻出的第一螺钉定位孔和第二螺钉定位孔的螺钉被安装至该肩胛盂骨15上。


一种切骨引导系统(110),包括切骨引导组装件(111)和定位引导件(114)。所述切骨引导组装件(111)包括支撑销(112)和包含销钉布置引导件(113)的引导件安装组件。销钉(112)具有设置有刺入端(117)的细长的圆柱形轴(115)。定位引导件(114)包括模制件(116)和固定至所述模制件(116)的中空圆柱形引导柱(118)。所述模制件(116)是在手术前根据由股骨(14)的头(55)的放射线照相扫描获得的解剖学数据构造的。销钉布置引导件(113)具有把手(121)和尺寸被形成为滑动地容纳引导销钉(112)的中空圆柱形引导套管(119)。在使用中,所述模制件(116)被安装至股骨的头(55)。所述销钉布置引导件(113)的所述引导结构(119)被容纳于柱(118)中,所述柱(118)用于引导所述销钉(112)插入股骨(14)的头(55)中。



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