专利名称：用于放置髋臼杯体的病人专用的导向装置的制作方法在盆骨置换或者盆骨再铺平的过程中，合适的杯体部件的放置位置在外科手术的长期成功中扮演着重要的角色。杯体的非最佳的定位可能会导致对术后盆骨的活动范围的限制，并且会显著增加股骨部件出现脱臼的风险。已经提出过各种不同的图像引导式和无图像的计算机辅助系统。所有的这样的系统都是建立在手术室中的跟踪装置的安装，以及连接到髋关节和仪器的传感器的基础之上的。更进一步说，计算机辅助系统是安装在手术室中的，其显示出相对于设计好的杯体的位置的仪器位置。在传统的手术过程中，外科医生确定仪器的方位来准备髋关节并将杯体部件压入到其最终位置上，这是通过可以使用的解剖标志来将二者对齐在一起实现的。在这一过程中，外科医生可以看到的仅仅是解剖结构中的非常有限的部分，这并不代表着需要对准盆骨的全部部分。这将会导致杯体部件的错误对准。所提出的计算机辅助方案解决了这一问题，这是通过使用整个盆骨的术前或者术中的3D图像的形态特征来对杯体部件的定位制定方案来实现的。为了将这一方案转移到病人的解剖结构中，在解剖结构和方案之间的对齐是通过使用局部的可以使用的解剖结构来完成的。从另外一个方面说，为了跟踪解剖结构和仪器之间的移动关系，传感器扩散性固定到解剖结构和仪器上以及手术场所中的昂贵的跟踪技术的安装都是必须的。通常情况下，所连接的传感器很可能会出现视线的问题，这个问题将增大手术的复杂性。更进一步说，对齐过程通常是耗时的过程。
本文在此描述的是一种在手术进行之前就设计好的引导工具，该引导工具是在替换髋臼杯的外科手术的过程中使用的，包括第一导向装置，该第一导向装置将导向销的安装位置引入到髋关节；第二导向装置，该第二导向装置适于与引导销进行协同操作，其引导在髋关节的外侧上一个或更多的导向销的安装；和第三导向装置，该第三导向装置适于与位于髋关节的外侧的一个或更多的销钉进行协同操作，其对至少在髋关节上进行钻孔和放置髋臼杯的假肢的其中之一的操作。第一导向装置可以包括病人专用的模板，该模板与病人的髋关节上选定的表面相对齐。第一导向装置还可以包括校验工具，该校验工具适于与病人的专用模板进行协同操作，而且其还具有与病人的髋白中所选定的表面相对齐的匹配的表面。本文也描述了一种用于放置髋白杯的方法，包括根据手术前就确定的位置和方向，将引导销放置到髋关节中；使用引导销来确定位于髋关节外侧的一个或更多的销钉的位置和方向；使用位于髋关节的外侧上的一个或更多的销钉来对至少在髋关节上进行钻孔和放置髋白杯假肢的其中之一的操作进行引导。将引导销放置在髋关节中可以包括使用病人专用的模板，该模板与病人的髋关节上所选定的表面相对齐。将引导销放置到髋关节中可以包括使用校验工具，校验工具适于与病人的专用的模板进行协同操作，而且其还具有用于与髋关节中所选定的表面相对齐的匹配表面。本文在此也描述了一种在手术进行之前就设计好的引导工具，该引导工具适用于替换髋白杯的外科手术过程，包括病人专用的模板，该模板具有至少一个与病人的髋关节上所选定的模板相对齐的表面；和导向部分，该导向部分提供位置或方向和髋白杯的方向，这是根据手术之前制定的位置或方向和方位来确定的。引导工具可以进一步包括校验工具，其与导向部分进行协同操作，并且校验工具还可以包括至少一个匹配表面，该表面与病人的髋白中所选定的表面相对齐，其中校验工具在病人髋臼中的适当的位置可以证实在病人的髋关节中的病人专用的模板的适当方向。引导工具可以进一步包括适于与导向部分进行协同操作的外部销钉的放置引导器，其对位于髋关节的外侧的一个或更多的引导销的放置位置进行引导。引导工具可以进一步包括外部销钉的放置引导器，其适于与放置在髋关节中的中心销进行协同操作，引导器对位于髋关节的外侧上的一个或更多的引导销的放置位置进行引导；其中放置到髋关节中的中心引导销的位置和/或方向是通过髋关节中的导向部分的位置和/或方向来设定的。引导工具可以进一步包括外部销钉的放置引导器，其适于与中心引导销进行协同操作，其对位于髋关节的外侧的一个或更多的弓I导销放置位置进行引导。引导工具可以进一步包括，根据髋关节外侧上的一个或更多的引导销的方向，适用于对髋关节中的外科手术工具的方向进行引导的装置。该装置适于与髋关节中的外科手术工具的方向相配适，其可以包括第一部分，第一部分与位于髋关节的外侧的一个或更多的引导销进行协同操作；和第二部分，第二部分与外科手术工具进行协同操作；其中第一部分和第二部分中的每一个都包括匹配表面，以致将第一和第二部分的匹配表面与外科手术工具的引导方向相配合。引导工具可以进一步包括引力感应部件，该部件适于单独与导向部分和外科手术工具进行协同操作；其中当与外科手术工具进行协同操作时，引力感应部件的校验是根据导向部分的方向所引导的外科手术工具的方向来进行的。引导工具可以进一步包括引力感应部件，其适于单独与导向部分、位于髋关节的外侧上的一个或更多的引导销和外科手术工具进行协同操作；其中当与外科手术工具进行协同操作时，引力感应部件的校验是根据导向部分的方向和/或位于髋关节的外侧的一个或更多的引导销的方向所引导的外科手术工具的方向来进行的。引导工具可以进一步包括引力感应部件，其是适于独立与导向部分、中心引导销、位于髋关节的外侧的一个或更多引导销和外科手术的工具进行协同操作；其中当与外科手、术的工具进行协同操作时，引力感应部件的校验是根据导向部分的方向，中心引导销的方向和/或在髋关节的外侧上的一个或更多的引导销的方向所引导的外科手术工具的方向来进行的。引力感应部件可以是一种电子式的引力感应部件，或者是一种模拟的引力感应部件。正如本文中所描述的一种用于在替换髋臼杯的外科手术的过程将手术前制定好的方向或位置和髋白杯的方位转移到病人身上的方法，包括在髋关节中放置手术前就设计好的引导工具，该引导工具包括(i)病人专用的模板，该模板具有至少一个表面，该表面与病人髋关节中所选的表面相对齐；和(ii)导向部分，其提供手术前就确定好的方向和位置和髋白杯的方向；以及使用导向部分来确定外科手术工具放置髋白杯的方向，这是根据手术前制定好的方向或位置和髋白杯的方向来确定的。本文在此也描述了一种替换髋白杯的外科手术方法，包括在髋关节中放置手术前就设计好的引导工具，包括(i)病人专用的模板，该模板具有至少一个表面，该表面与 病人髋关节中所选的表面相对齐；和(ii)导向部分，其提供手术前就确定好的方向和位置和髋白杯的方向；以及使用导向部分来确定外科手术工具放置髋白杯的方向，这是根据手术前制定好的方向或位置和髋白杯的方向来确定的。方法可以进一步包括，在使用导向部分来确定外科手术工具的方向之前，校正放置病人的髋关节中的病人专用模板的位置。方法可以进一步包括，使用导向部分来确定位于髋关节的外侧上的一个或更多的引导销的方向。方法可以进一步包括使用中心销来确定位于髋关节的外侧上的一个或更多的引导销的方向。方法可以进一步包括使用位于髋关节的外侧的一个或更多的引导销来将外科手术放置到髋关节中的方向。方法可以进一步包括根据位于髋关节中的引导销或者中心销的方向来校准引力感应部件；和使用经过校准的引力感应部件来引导外科手术工具的方向。方法可以进一步根据位于髋关节的外侧的一个或更多的引导销和/或导向部分的方向来校准引力感应部件；和使用经过校准的引力感应部件来引导外科手术工具的方向。方法可以进一步包括使用电子式引力感应部件或者模拟的引力感应部件。为了更好地理解本发明，以及更为清楚地显示出本发明是如何有效地执行的，下面将要通过可以效仿的方式对各种实施方案进行描述，并参考以下的附图，其中附图Ia和附图Ib显示的是，根据本文中所描述的实施方案，一种具有导向部分和在髋关节中定位的病人专用的外科手术工具的校验工具的模板。附图Ic显示的是，根据实施方案的具有导向部分和校验工具的模板的分解视图。附图Id显示的是，根据本文所描述的另外一个实施方案，一种具有导向部分，和在髋关节中定位的病人专用的外科手术工具的校验工具的模板。附图Ie显示的是，根据一个实施方案的具有导向部分的模板。附图2显示的是，根据本文中所描述的实施方案，具有插入到导向部分的中心销的导向部分和模板。附图3显示的是，根据本发明中所描述的实施方案，放置在髋关节中的中心销，和与中心销相匹配的平面模板。附图4a和附图4b显示的是，根据本文中所描述的实施方案，放置在髋关节中的中心销，和与中心销相匹配的放置销钉的引导器。 附图5显示的是，根据本文中所描述的实施方案，安装在髋关节中的中心销，和安装在髋关节的外侧的成对的引导销钉和放置销钉的引导器。附图6显示的是，根据本文中所描述的实施方案，与安装在髋关节的外侧的成对的销钉相匹配的仪器引导平面。附图7显示的是，根据本文中所描述的实施方案，附图6与放置在髋关节中的钻孔器的布置图，和与钻孔器相配合的校准翼片，其与仪器的引导平面进行协同操作。附图8a和附图Sb显示的是，根据本文中所描述的实施方案，附图7中的布置图的可以替换的配置结构，包括与钻孔器相匹配的两个对准翼片。附图9显示的是，根据本文中所描述的实施方案，放置在髋关节中的病人专用的外科手术工具的引导部分和模板，和引力感应部件。附图10显示的是，根据本文中所描述的实施方案的一种电子式引力感应部件。附图11显示的是，根据本文中所描述的实施方案的一种模拟的引力感应部件。附图12显示的是，根据本文中所描述的实施方案的在其中使用的远端引导销钉和引力感应部件。附图13显示的是，根据本文中所描述的实施方案的具有与之相匹配的引力感应部件的外科手术工具。
外部引导销的使用同样也允许执行对引力感应部件进行校验。正如在附图12中所示，模拟的和电子的引力感应部件，通常是指由参考数字序列200所指示的部件，可以放置在外部的引导销64上，而且根据需要使用适配器204，其具有选用的固定螺丝205。在I中显示的髋关节。对引力感应设备的校准可以进行校验，而且如果需要的话，可以重复进行校验,正如在上文中所描述的那样。这一过程可以在外科手术的过程中的任何时间内重复进行，举例来说，为了对病人的髋白中可能出现的移动进行校正。正如附图13所示，对模拟的或者电子的引力感应部件的校准，通常是指用参考数字序列200来表示的，可以放置在工具上，例如，压入器，如果需要的话可以使用适当的适配器206，其具有可以选用的紧固件，例如，固定螺丝207，208。在附图13中所示的实施方案通过使用工具来维持引力感应部件与工具的之间的对齐，并同时允许外科医生能够抓住工具。通过这样过的方式，引力感应部件的轴可以与工具的轴相对齐，以致引力感应部件的适当的方位可以传递到工具上。之后，外科医生可以修改工具的方位，直到引力感应部件显示为与工具相对齐，并从而校正工具的方位。尽管上文中所描述的各种实施方案主要是结合髋关节进行的，本领域内的普通技 到其他的关节和球窝接合的位置，例如，举例来说，肩部。本发明的各种不同的实施方案可以通过以下非限制性的实施例的方式进行进一步的描述。实施例I.根据第一个实施方案的放置髋白杯的方法具有导向部分12的病人专用的模板10被放置到病人的髋关节中，而且根据由病人的髋白上的各个解剖标记和模板的匹配表面18所提供的唯一的配合方式来进行适当的定位。模板10和导向部分12的适当方位是通过使用校验工具来进行校正的，校验工具与导向部分12进行协同操作。电子式的引力感应部件210或者模拟的引力感应部件220 (此后所指的是引力感应部件200)与导向部分12相匹配，并根据导向部分12的方位进行校准。模板10和导向部分12从髋关节中移除，而髋关节被钻到适当的尺寸，以用于插入假肢的髋臼杯。假肢的髋白杯与压入工具相接合，在其上安装有引力感应部件200，并被放置到髋关节中。压入工具被调节到适当的方位上，这是由经过校准的引力感应部件200来确定的，之后，其被用于将髋臼杯以适当的方向移入到髋关节中。实施例2.根据第二个实施方案的放置髋白杯的方法具有导向部分12的病人专用的模板10被放置到病人的髋关节中，而且根据由病人的髋白上的各个解剖标记和模板的匹配表面18所提供的唯一的配合方式来进行适当的定位。模板10和导向部分12的适当方位是通过使用校验工具来进行校正的，校验工具与导向部分12进行协同操作。电子式的引力感应部件或者模拟的引力感应部件(此后所指的是引力感应部件200)与导向部分12相匹配，并根据导向部分12的方位进行校准。引力传感器被移除，而且外部的销钉放置引导器50被配合安装到导向部分12中，并被用于将外部的引导销放置到盆骨的适当位置上。外部引导销的适当方位是通过引力感应部件200来配合校正的，其中当其方位与模板10和导向部分12的方位一致时，外部引导销的方位是适当的。模板10和导向部分12和外部销钉的放置引导器50从髋关节中移除，以及髋关节被钻到适当的尺寸，以用于插入假肢的髋白杯。假肢的髋白杯与压入工具相接合，而且假肢的髋臼杯被放置到髋关节中。病人的髋白的适当方向是通过检查外部的引导销的方向来确定的。如果外部的引导销不在适当的方向上，那么病人的位置就会移动。在这样的情况下，弓丨力感应部件200通过外部引导销来进行最新的校准。一旦确定和/或建立适当的校准，引力感应部件200将配合安装到压入工具中。压入工具被调节到适当的方位上，这是由经过校准的引力感应部件200来确定的，之后，其被用于将髋白杯以适当的方向移入到髋关节中。实施例3.工具第三个实施方案的放置髋臼杯的方法具有导向部分12的病人的专用模板10被放置到病人的髋关节中，而且根据由病人的髋白上的各个解剖标记和模板的匹配表面18所提供的唯一的配合方式来进行适当的定位。模板10和导向部分12的适当方位是通过使用校验工具来进行校正的，校验工具与导向部分12进行协同操作。外部的销钉放置引导器50配合安装到导向部分12中，并用于将成对的外部引导销60，62放置到盆骨的适当位置上。模板10和导向部分12和外部销钉的放置引导销50都从髋关节中移除，以及髋关节被钻到适当的尺寸，以用于插入假肢的髋臼杯。仪器的引导平面70配合安装到引导销60，62中。一个或更多的对准翼片被配合安装到压入工具中。假肢的髋白杯被放置到髋关节中。压入工具与假肢的髋白杯相接合，并 且通过校准对齐翼片和仪器的导向平面来调节到适当的方位上。之后，压入工具被用于以适当的方位将髋白杯移入到髋关节中。实施例4.根据第四个实施方案的放置髋臼杯的方法具有导向部分12的病人的专用模板10被放置到病人的髋关节中，而且根据由病人的髋白上的各个解剖标记和模板的匹配表面18所提供的唯一的配合方式来进行适当的定位。模板10和导向部分12的适当方位是通过使用校验工具来进行校正的，校验工具与导向部分12进行协同操作。钻头被插入到引导部分12的孔洞16中，并用于在髋关节中钻出一个孔洞。中心引导销30被插入到导向部分12上的孔洞16中并插入到髋关节中。具有导向部分12的模板10从髋关节中移除。外部的销钉放置引导器50被配合安装到中心的引导销30中，并被用于将成对的外部引导销钉60，62放置到盆骨中的适当位置上。将中心引导销30和外部的销钉放置引导器50从髋关节中移除，髋关节被钻到适当的尺寸，以用于插入假肢的髋臼杯。仪器的引导平面70配合安装到引导销60，62中。一个或更多的对准翼片被配合安装到压入工具中。假肢的髋白杯被放置到髋关节中。压入工具与假肢的髋臼杯相接合，并且通过校准对齐翼片和仪器的导向平面来调节到适当的方位。之后，压入工具被用于以适当的方位将髋臼杯移入到髋关节中。等同替换本领域内的任何一名普通技术人员都能理解，或者都可以通过常规的实验方法、等同替换来确定本文中所描述的各种实施方案。这些等同替换都在本发明的范围之内，而且都被所随附的权利要求书覆盖。


在此提供的是一种在外科手术前就已经设计好的引导工具，该引导工具是在替换髋臼杯的外科手术的过程中使用的术中用工具，包括病人专用的模板，其具有至少一个与病人的髋关节中选定的表面相对齐的表面；和导向部分，根据在外科手术之前就设计好的方向或者位置和方向，该导向部分提供方向或者位置以及髋臼杯的方向。引导工具可以进一步包括校验工具，其与导向部分协同操作，而且还可以包括至少一个匹配的表面，该匹配表面与病人解剖结构中选定的表面相对齐，其中校验工具在病人的解剖结构中的适当定位证明了在病人的髋关节中的病人专用模板的适当方向。同样地，本发明在此也描述了一种替换髋臼杯的外科手术的方法，而且所述方法可以在替换髋臼杯的外科手术的过程中用于将手术进行之前就制定好的方向或位置和髋臼杯的方向转移到病人身上。