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髋关节修正植入物及假体系统制作方法

  • 专利名称
    髋关节修正植入物及假体系统制作方法
  • 发明者
    S·H·韦登
  • 公开日
    2013年3月20日
  • 申请日期
    2011年5月18日
  • 优先权日
    2010年5月18日
  • 申请人
    史密夫和内修有限公司
  • 文档编号
    A61F2/46GK102985035SQ201180024926
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种用于患者的髋关节区域上的外科修正术的修正植入物系统,其包括 髋臼杯,其包括杯部和外围部,所述髋白杯具有第一表面,所述第一表面构造成邻接患者的骨盆,所述髋白杯具有第二表面,所述第二表面背对患者的骨盆,第二表面的至少一部分面对髋关节植入物的股骨构件,所述髋白杯包括多个螺孔,所述多个螺孔从所述第一表面至所述第二表面形成,所述螺孔具有在第一表面处的第一直径和在第二表面处的第二直径,所述第二直径大于所述第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面;以及 第一螺钉,其具有轴和头,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,所述头具有形成于其上的螺纹并且构造成接合髋臼杯内螺孔的内螺纹表面2.权利要求I所述的修正植入物系统,其包括 第二螺钉,其具有轴和头,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第五直径,所述头具有大于螺孔的第一直径的第六直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,所述头没有螺纹,所述头构造成驱动进入髋白杯内螺孔的内螺纹表面中3.权利要求I所述的修正植入物系统,其中所述多个螺孔是形成在髋白杯的外围部中的第一组多个螺孔,并且其中所述髋白杯还包括形成在杯部中并从第一表面至第二表面延伸的第二组多个螺孔,所述第二组多个螺孔在第一表面处具有第一直径以及在第二表面处具有第二直径,所述第二直径大于所述第一直径,所述第二组多个螺孔具有内螺纹表面4.权利要求3所述的修正植入物系统,其包括 杯孔适配器,其具有外螺纹表面和内螺纹表面,所述外螺纹表面构造成接合所述第二组多个螺孔中其中一个螺孔的螺纹5.权利要求4所述的修正植入物系统,其中所述第一螺钉的尺寸被设定成使得第一螺钉的头上的螺纹接合杯保持适配器的内螺纹表面上的螺纹6.权利要求3所述的修正植入物系统,还包括修正螺钉,其具有锥形轴和头,所述轴具有小于所述第二组多个螺孔中其中一个螺孔的第一直径的第三直径,所述头具有大于所述第二组多个螺孔中其中一个螺孔的第一直径的第四直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,并且其中修正螺钉的长度不大于修正螺钉的头的宽度的两倍7.权利要求6所述的修正植入物系统,其中所述修正螺钉包括绕轴轴向延伸的螺纹,其中螺距在2至4mm之间8.—种执行外科修正术的方法,其包括 将髋白杯引入患者中,所述髋白杯包括杯部和外围部,所述髋白杯具有构造成邻接患者的骨盆的第一表面,所述髋白杯具有背对对患者的骨盆的第二表面,第二表面的至少一部分面对髋关节植入物的股骨构件,所述髋白杯包括多个螺孔,所述螺孔从所述第一表面至所述第二表面延伸,所述螺孔在第一表面处具有第一直径且在第二表面处具有第二直径,其中第二直径大于第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面; 引入第一螺钉穿过所述多个螺孔中的其中一个螺孔并进入患者的骨盆中,所述第一螺钉包括轴和头,所述头没有螺纹; 驱动第一螺钉进入骨盆,直到头将髋白杯俘获至骨盆; 引入第二螺钉穿过所述多个螺孔中的其中一个螺孔并进入患者的骨盆中,所述第二螺钉包括轴和头,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,所述头具有形成于其中的螺纹并且构造成接合髋臼杯内螺孔的内螺纹表面;以及 驱动所述第二螺钉进入骨盆内直至头上的螺纹接合穿过髋白杯的孔中的内螺纹以使得所述杯进一步固定在骨盆上9.一种用于支撑髋白杯的模块化假体节段系统,其包括 内表面和外表面,所述内表面构造成邻接患者的骨盆,所述外表面背对患者的骨盆,该系统的侧面在内表面和外表面之间延伸,该侧面形成接合固定区域,接合固定区域构造成邻接所述髋白杯,该系统包括从外表面至内表面延伸的多个螺孔,所述螺孔在内表面处具有第一直径以及在外表面处具有第二直径,所述第二直径大于所述第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面;以及 第一螺钉,其具有轴和头,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,所述头具有形成于其上的螺纹并且构造成接合所述髋臼杯内螺孔的内螺纹表面10.权利要求9所述的模块化假体节段系统,其中形成接合固定区域的所述侧面还包括多个间隔的突出,多个间隔的突出构造成紧靠所述髋臼杯以使得能够在外科手术期间施加骨接合剂从而将所述假体接合至所述髋臼杯11.一种执行外科修正术的方法,其包括 将模块化假体节段引入患者中,该假体包括内表面和外表面,所述内表面构造成邻接患者的骨盆,所述外表面背对患者的骨盆,该系统的侧面在内表面和外表面之间延伸,所述侧面形成接合固定区域,接合固定区域构造成邻接所述髋白杯,该系统包括从外表面至内表面形成的多个螺孔,所述螺孔在所述内表面处具有第一直径以及在所述外表面处具有第二直径,所述第二直径大于所述第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面;以及 引入第一螺钉,其具有轴和头,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径,所述轴具有构造成接合骨盆结构的螺纹,所述头具有形成于其上的螺纹并且构造成接合所述髋白杯内螺孔的内螺纹表面;以及 驱动螺钉进入骨盆内直至所述头上的螺纹接合假体螺纹以使得所述假体固定在所述骨盆上12.一种用于髋白杯的硬支承衬垫,所述髋白杯具有槽,所述槽具有内径,所述衬垫可引入外科修正术中,其包括 衬垫,其具有内表面和外表面,所述衬垫的尺寸被设定并成形以插入所述髋白杯的内半径中,所述内表面布置以直接邻接假体植入物的股骨球,所述外表面构造成面对髋臼杯的内半径;以及 表面特征,其形成在衬垫外表面上并从外表面突出,所述表面特征构造成提供它们之间的间隙用于容纳接合剂,所述表面特征形成基本匹配所述髋白杯的槽的内半径的外半径13.权利要求12所述的用于髋白杯的硬支承衬垫,其中所述表面特征形成为半圆柱体突出和圆顶突出交替的一系列行14.权利要求13所述的用于髋臼杯的硬支承衬垫,其中所述半圆柱体突出具有约8mm的长度和2_的高度及宽度,以及所述圆顶突出具有在其基底约2_的直径以及具有2_的高度15.权利要求12所述的用于髋白杯的硬支承衬垫,其中硬质材料包括选自由高碳硬质合金材料、钴铬合金以及陶瓷锆构成的组的材料
  • 技术领域
    本发明涉及一种修正植入物和假体系统,并且更特别的,涉及一种用于髋关节和相关的复杂髋关节系统畸形的修正植入物
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    本发明通常涉及复杂髋关节外科修正矫形(关节造形术)的领域,并且更加特别地涉及用于重建髋关节的植入物和系统在一些方面,本发明涉及用于在移除或修正先前所植入的假体装置后植入的修正装置,或涉及修正先前所植入的装置为了促进对本发明原理的理解的目的,现在将参照附图中所示的实施例或实例,以及将使用具体语言来描述这些实例尽管如此其将不会因此理解为旨在限制本发明的范围对于本发明所涉及领域的技术人员来说,对所描述实施例的任何改变和/或进一步修改,以及对本文所描述的这些发明原理的任何进一步应用都是可预料的和如通常将会发生的那样本发明涉及一种复杂修正髋关节造形术中的植入物以及植入物固定髋关节外科修正术是独立的并且不同于矫正复杂矫形术状况的初始手术这些外科修正术通常矫正、修正、支撑或互换原来的先前植入物,包括多个固定元件然而,移除或修正在先前手术中放置的植入物甚至会产生额外的创伤和破坏因此,外科修正术通常需要额外的考虑以及在标准手术中通常不需要的复杂技术一些外科修正术,以及特别是复杂的外科修正术,基于原来外科手术和外科手术或植入物故障所产生的破坏骨和创伤而需要额外的骨支撑本文描述的外科植入物和系统可以特别地适于外科修正术,并因此可以提供针对先前所植入的植入物或装置的补偿和支撑,使得更容易康复并产生更好的整体处理和持久的效果图I示出了例证性髋关节植入物100,其可以特别地适用于外科修正术在一些实施例(如本文所述的)中,髋关节植入物100构造成邻接先前所植入的假体股骨头因此,如果患者的髋白磨损或破坏,髋关节植入物100可以用于患者多骨组织和先前所植入的假体股骨头之间植入物100以截面示出并包括外层102和内层104这里,外层102由硬支承材料形成,诸如高碳化钴材料在一个实例中,外层102由高碳化钴铬合金形成外层102具有球形关节面106,其特别地构造成直接接合并邻接患者自体髋白杯的多骨组织或针对该材料所特别设计的植入物可替代地,如果自体髋白杯被破坏或太小以致于难以容纳植入物100,则球形关节面106直接邻接骨盆内形成和放置的槽 内层104由具有与骨邻接外层102相比较小硬度的材料形成在所示的实施例中,内层104由诸如聚乙烯的聚合物材料形成,然而也可以使用其他聚合物材料在所示的实施例中,内层104适合位于外层102中,以此方式使得两层形成层压制件且形成空腔110它包括内关节表面108该表面的尺寸被设定和布置为邻接并关节接合先前所植入的假体头,所述假体头能够布置在空腔110中在一些实施例中,空腔的尺寸设定为容纳并关节接合28mm直径的假体股骨头为进入空腔110,植入物100还包括开口 112开口 112可以具有小于空腔110的直径的直径在一些实施例中,开口 112的尺寸设定为具有27mm直径,然而其他尺寸也是可预料的另外,外层102可以具有大于40mm的直径在一些实施例中,可以提供不同的尺寸,其包括从40mm以2mm增量增加的尺寸图2示出了植入物100与假体股骨头202 —起接合股骨植入物200的局部截面图在一些实施例中,假体股骨头202可以已经在先前手术中在先地植入,以及植入物100在后续的外科修正术中应用至假体股骨头如可以看出的那样,假体股骨头适合位于植入物100的空腔110中由于开口 112小于空腔110的直径,植入物100固定在头202上,进而减少了脱臼的可能性在一个实例中,股骨头202的直径具有约28mm的直径在植入时,内部关节面108相对于假体股骨头202关节接合如上所述,外关节面106相对于自体骨盆结构关节接合,所述骨盆结构可能包括部分自体髋白杯因此,植入物100包括第一和第二关节面,使得植入物100成为能够关节接合兼容的髋白构件的三极可植入装置由于植入物100用于有效地增加接合骨盆的股骨头的尺寸,植入物100更加稳固,并提供比初始假体装置更好的功能另外,由于植入物100是三极装置,其具有两个关节面,该装置提供下述优点即增加的稳定性、减少的脱白可能性、改进的运动范围、以及更好的髋关节功能此外,通过该装置,外科医生可能能够保留较老的假体而提供前述的优点,而无需大量的股骨外科修正术此外,由于外关节面是硬支承表面,该关节面不提供骨的向内生长,进而提供了相对平滑的关节以及潜在增加的更长使用寿命在一些实施例中,夕卜层106的外径处于40_64mm的尺寸范围内内层的厚度可以例如处于4-8mm的范围内,以及在一些实施例中可以是约6mm厚当然,可以使用更大或更小的厚度和尺寸在使用中,外科医生可以开始外科修正术以处理先前放置的有问题的植入物,诸如假体股骨植入物200这可能是因为植入物200故障,或可替代地由于邻接的骨结构没有充分地发挥作用在一些情形中,它可能由于其他创伤、超负荷、或仅仅是患者不适在外科手术中,外科医生通常将在患者上做出切口,并接近先前所植入的装置在形成或处理骨结构以产生足够扩大的多骨邻接面之后,外科医生可以将植入物100连接在先前放置的股骨头202上在所公开的实施例中,由于开口 112小于头202的外径,以及小于空腔110的内径,植入物100可以强加在头202上,导致内层104的弹性变形,并将植入物100卡扣配合在头202上植入物100随后可以插入在骨盆中的新扩槽中因此,植入物100作为三极装置,与骨结构以及股骨头二者关节接合这将提供用老的技术所不能实现的关节接合和稳定性图3示出了股骨或髋臼偏移/支脚长度桥式适配器300的一个实例发现该适配器300在髋关节不匹配时是特别有用的以使得髋关节位置偏离于假体股骨植入物图3是 桥式适配器300的截面图桥式适配器300包括头部302、主体部304、以及凹形帽部306纵向轴线308延伸穿过头部302类似的,纵向轴线310延伸穿过帽部306在所示的实例中,纵向轴线308、310成小于8度的角度该偏移可以提供更好地适合于患者,这是由于基于所破坏的骨结构的潜在槽位移在一些实施例中,纵向轴线是同轴的为便于理解,图3中的桥式适配器300以截面示出图4示出了由患者所使用的在适当位置的桥式适配器特别地,图4示出了假体股骨植入物400、假体股骨球402、以及髋白构件404这里桥式适配器300与假体股骨植入物400以及假体股骨球402协同作用,以桥接或延伸它们之间的距离假体股骨植入物400嵌入在股骨408中,并包括接合部410以连接至股骨408,以及包括股骨柄412股骨柄412包括头414,其可容纳在凹形帽部306中头414和凹形帽部306每个都包括渐变锥形表面,从而使得头414形成截头体在该实施例中,头414的锥形与适配器300的头302成相同的角度此外,在一些实施例中,帽部306构造成关节接合头414以便从而绕纵向轴线310关节接合头302适合位于假体股骨球402内所形成的相应开口 416中开口 416的尺寸被设定并成形以容纳头414,但是由于头302和头414是类似构造的,开口相似地容纳头302因此,适配器302有效地延伸假体股骨植入物400和假体股骨球402之间的距离此外,在需要提供更好效果和更有效处理时,它提供了角度形成在髋臼杯的破坏或创伤范围太大以致于需要将髋臼构件放置在骨盆中新的和更深的位置时,发现桥式适配器可以是特别有用的该适配器因此将有效地延伸现有的股骨柄,诸如在先前外科手术或癌症骨破坏中所植入的柄图5是桥式适配器的另一实例,本文通过参考标记500参照该适配器不同于前面参照的适配器,其不同在于纵向轴线310、312之间的角度是更加显著的也就是说,该角度例如可以是25度或更小当用于外科修正术中时,外科医生在患者上做出切口,并接近先前所植入的装置不是移除先前所植入的股骨植入物,外科医生而是可以从明有股骨柄移除先前所植入的假体股骨球他然后可以将适配器植入在柄上并将假体股骨球放置于适配器头部上还可以植入或调节髋白构件以使得股骨球关节接合在髋白构件中这可以在骨癌或复杂髋白/骨盆缺失的情形中提供极大的优点图6和7不出了具有锁定螺钉的修正髋臼外壳600的不同视图图6不出了外壳600沿图7中的线6-6截取的截面图图7示出向外壳600往下看的俯视图在该实施例中,髋白外壳600包括杯部602和外围部604杯部602包括外侧骨接合面606、内侧球接合面608、以及由内侧球接合面304形成并构造成容纳股骨球或头的中空内部610在一些实施例中,杯部602由多孔材料形成,其旨在提供和促进多骨的向内生长以帮助将外壳600固定就位一些实施例包括辅助和促进这种多骨向内生长的涂层例如,一些合适的涂层包括胶原基涂层、诸如BI0GLASS 的生物陶瓷材料、羟磷灰石和磷酸钙合成物骨整合合成物可以作为涂层应用,其包括有效量的骨形态生成蛋白、转化生长因子P I、胰岛素样生长因子I、血小板源性生长因子、成纤维细胞生长因子、UM矿化蛋白(LMP)、以及它们的组合物或其他处理剂或抗感染药剂,它们单独地存在或保持在合适的载 体材料中在外科修正术中,人们可以考虑抗生素涂层杯部602包括多个通孔612,其构造成用以容纳下面参照图10所进一步描述的修正螺钉这里,孔612在顶部具有大于底部处的直径因此,在所示实施例中,孔不是圆柱形的,但可以是锥形的或可以具有弧形内表面如图6中所示,通孔具有内螺纹,其构造成接合螺钉上的螺纹或如下所述的适配器上的螺纹孔612的尺寸设定为具有大的直径,可能具有约7-9_的最小直径,然而其他尺寸也是可以预料的这些大直径的孔使得能够驱动大的修正螺钉穿过,还允许移植材料或骨生长材料容易地插入外壳600和骨组织之间的区域中外围部604形成为绕杯部602延伸的凸缘,而且还包括多个通孔614,其构造为容纳下面参照图8和9所进一步描述的螺钉,类似上面所述的通孔612,孔614在顶部具有比底部处更大的直径同样类似于通孔612,通孔614包括内部螺纹在所示实例中,这些孔614是螺纹成5. 5角度的螺孔图8和9示出了与髋臼杯600 —起使用的骨螺钉的两个实例这些螺钉构造为穿过孔614插入,并因此是5. 5mm螺钉应该指出的是这些尺寸仅是示例,且能预料到其他尺寸图8示出了具有轴802和头804的螺钉800所述轴具有螺纹部806和非螺纹部808螺纹部806构造成接合并固定进入骨组织头804是传统的且构造成接合在外围部的螺孔614内因此,虽然轴802具有比螺孔614的底部直径更小的直径,但是头部具有比螺孔614的底部直径更大的直径螺钉的螺纹部近端设计成提供刚性杯固定以及限制杯的微运动,而在髋关节外科修正术后在第一个6个月期间发生骨整合图9示出了一种替代螺钉,即锁定螺钉820它在许多方面类似于图8中的螺钉800,但包括头部822,其中其上形成有螺纹824该螺纹824构造成接合并匹配髋白杯600的外围部602中孔614的螺纹,进而将该螺钉锁定至杯在该实施例中,这些螺钉构造成在孔614中形成高达例如20度的角度这为外科医生提供了驱动方向的额外范围,从而他能够引导螺钉进入要求具有最大抓握的区域图9A示出了例证性驱动器邻接形状其它驱动器邻接形状是可以预料的尽管所述螺纹接合并匹配孔614中的螺纹,以提供驱动方向的附加范围,所述螺纹将仅仅在选择合适角度后接合图10示出了修正螺钉840,其尺寸设定成为穿刺进入杯部602中的大螺孔612内螺钉840包括轴842和头844,其中头844具有比轴842大的直径在该情形中,轴842从远端846至头844成锥形螺纹848绕轴842延伸在该实施例中,螺纹848在轴的方向上从轴表面突出相对恒定的量因此,如图10中所示,所述螺纹从轴突出2mm在该实施例中,螺钉840包括单螺旋螺纹848,每转间隔在2至4mm之间一些实例使得按每转约3mm间隔开在所示的实施例中,螺钉长度是头宽度的两倍这里,螺钉长度是20mm以及头宽度是10mm类似地,邻近头844的轴842和螺纹848的直径几乎是长度的一半因此,螺钉840对比于传统的螺钉来说是相对短且粗的该尺寸比、以及所示的从所述尺寸计算出的比值,使得螺钉840能够接合且固定在相对较薄的骨组织中而牢固地保持髋白杯就位这样,该螺钉可以特别地适于复杂外科修正术,其中用于连接髋白杯的骨组织受限制这允许在复杂修正中提供最大固定,这不能通过先前技术展示在一些实例中,修正螺钉840由多孔材料形成以促进骨向内生长它还可以包括本文描述的任何涂层图IOA示出了例证性螺帽850螺帽850可以用于在驱动螺钉840穿过后封闭 孔612,或可替代地,可以在放置骨、成骨、或生长促进因子穿过骨孔后用于关闭或堵塞螺孔612一些例证性骨和生长促进因子包括移植材料、组织、或促进骨生长的其他成骨材料成骨材料包括但不限于自体移植物、同种异体移植物、异种移植物、去除矿物质骨、诸如生物陶瓷和聚合物的合成和自体骨移植替代物,以及骨诱导因子当可能需要或适合更长螺钉时,该系统包括图11所示的杯孔适配器860该适配器860构造为适合位于杯部602中的孔612内,有效地改变孔612的尺寸以容纳更多的传统螺钉类型如可以看出的那样,适配器允许更小尺寸螺钉来适合位于较大孔612中,诸如本文所述的5. 5_螺钉该设计促进了更大螺钉的使用,然而在较少的复杂情形中,外科医生可以选择利用适配器和5. 5mm螺钉适配器860包括外螺纹表面862和内螺纹表面864外螺纹表面862构造成接合孔612中的螺纹内螺纹表面864构造成容纳上面参照图8和9所讨论的多种螺钉中的一个例如,当图3中的锁定螺钉820接合内螺纹表面864时,杯锁定至螺钉因此,内螺纹表面864可以构造成类似于外围部604中所形成的孔614图IlA示出了适配器860的俯视图如可以看出的那样,适配器860包括构造为将驱动器接合以将适配器860上紧在孔612中的特征图12和13分别示出了钻导引架900和钻头920钻导引架900包括圆柱导引部902和手柄904手柄904从导引部902偏移以使得外科医生将流畅地(have clear)接近导引部902导引部902的尺寸被设定并布置为与髋臼杯600中的孔612邻接所示的实施例包括圆柱管906,其具有内径908,该内径的尺寸被设定成对应于孔612的内径在一个实例中,该内径908是9mm外径910的尺寸被设定成对应于螺钉直径,并且在该实例中为10mm锥形端912连接内径表面和外径表面在该实施例中,锥形端成形以对应于孔612的角度因此,在放置时,钻导引架900与孔612对准钻导引架900具有12mm的高度,其对应于下面所讨论的钻头920图13中所示的钻头920与钻导引架900协同作用以产生骨中的孔用于容纳螺钉钻头920包括挠性轴922、中心轴924和锥形钻入部926挠性轴922构造成以传统方式与钻(未示出)邻接中心轴924还包括钻孔深度停止件928深度停止件928构造为接合钻导引架900以限制钻超过髋臼杯延伸的距离,以及类似地,限制钻延伸进入骨中的距离锥形钻入部926形成钻头920的远端并构造为使骨材料位移在所示的实例中,锥形钻入部构造成匹配图10中的骨螺钉840,但可以在尺寸上更小因此,钻头820构造成钻出用于修正螺钉840的孔在所示的实施例中,锥形钻入部926具有19mm的高度,并减变至8mm的最大宽度远端钻入部和深度停止件928之间的距离对应于钻导引架的高度在该实例中,其为12mm在使用中,外科医生可以在自体髋臼杯的区域中的骨盆内形成空腔髋臼杯600随后可以放置于空腔中为固定杯600就位,外科医生可以选择来驱动固定螺钉穿过杯部602中的孔612和外围部604中的孔614在一些实施例中,外科医生可以首先在孔614中使用螺钉800、820来固定杯600在一些实例中,外科医生可以在第一孔614或多个孔614内使用没有螺纹头的螺钉800,从而拉动杯以紧靠在骨上然后,外科医生可以在附加孔 614中使用锁定螺钉820以将杯600快速锁定就位由于螺钉头螺旋进入杯结构自身,锁定螺钉820将杯600更加牢固地锁定至骨结构该技术目前在髋关节外科修正术中未被使用因此,由股骨球的运动导致的杯600相对于骨盆结构的微运动被减少或消除这帮助更加牢固地保持杯600,提供了更大的支撑和增加的使用寿命在其他方法中,外科医生可以仅使用锁定螺钉820其中通过外围部604中的螺钉将杯600保持就位,外科医生可以确定期望的策略以用于进一步固定杯600或处理杯600后的骨结构在一些实施例中,夕卜科医生可以通过形成在杯600的杯部602中的孔614引入移植材料、骨生长促进材料、或其他材料在引入这些材料后,外科医生可以使用帽螺旋进入孔中以封闭这些孔可替代地,外科医生可以使用钻导引架900和钻头920来产生孔以容纳大的修正螺钉840大的修正螺钉840具有特别适于外科修正术的长度和宽度,这是因为它们构造成提供更好的支持而没有过长的长度此外,它们提供在困难和受损宿主骨中的改进的固定可替代地,外科医生可以确定,可以使用诸如锁定螺钉820的附加螺钉来进一步固定杯600就位因此,外科医生可以将杯孔适配器860引入至孔612,并然后将锁定螺钉820引入至适配器860图14-17示出了模块化假体节段1050的例证性实施例假体1050构造成在多骨结构受损时提供针对髋臼杯的附加支撑因此,可以在骨盆结构自身不足以支撑髋臼杯时利用假体1050图14示出了前视图,图15示出了仰视图,图16示出了侧视图,以及图17示出了邻近多骨组织中假体杯1090而植入的假体1050参照图14-17,假体1050包括面向外表面1052、面向内表面1054(图15)、以及杯固定区域1056如可以看出的那样,面向外表面1052是凸起的并构造成置换受损骨的外表面面向外表面1052中的螺孔1058的阵列向内延伸到面向内表面1054螺孔1058以如螺孔614的方式构造,其中内螺纹构造成接合头部上具有螺纹的锁定螺钉因此,在这里将不再更加详细地描述孔1058如可以看出的那样,孔1058形成以阵列,其中多个螺孔处于底部而很少的螺孔处于顶部在底部的这些附加螺孔可以与受损骨结构对准,并可用于针对骨盆提供用于附加支撑的附加螺钉内表面1054可以在截面中是凹入的形状,并且它接合骨结构因此,它可以用涂层或生长促进因子进行处理以增加对骨的固定在一个实施例中,可以使用羟磷灰石可以使用其他材料,包括上述的那些材料此外,为了促进向内生长,假体节段由具有比髋臼杯1070的材料更多孔性的材料形成在该实例中,所述多孔性是标准髋白杯的多孔性的两倍这提供了用于向内生长和向上生长的脚手架接合固定面1056包括一系列间隔突出1070,其构造成紧靠髋臼植入物,还可以构造成形成间隙,接合剂可以应用在其中以将假体1050接合至髋白杯因此,如图17中所示那样,假体1050和杯1090可以彼此接合在彼此接合后,可以引入诸如图8和9中所公开的那些螺钉如上所述,一些技术包括将具有无螺纹头的螺钉首先引入以牵拉假体紧靠骨,然后使用具有螺纹头的锁定螺钉将假体固定就位以消除微运动或用传统螺钉在周期载荷条件下会发生的其他降级效应图18-21示出了小的模块化假体节段1110由于假体1110包括上述的螺孔和接合固定区域,这里将不再重复其描述如可以看出的那样,假体1110小于上述的假体,并可以在需要较小支撑时使用 图22-26示出了根据本发明的一个方面的可接合硬支承修正髋白衬垫1130在一些情形中,先前所植入的髋臼杯可以适用为衬垫的背衬因此,在外科修正术中,无需移除先前所植入的髋白杯,可通过引入衬垫1130作为新衬垫来修正杯这样做允许了新的关节面而不会扰乱来自原来手术的骨-杯邻接在其他情形中,衬垫可以植入在新的髋白杯外壳中以提供硬的关节面衬垫1130形成髋白杯的内关节面在一些实施例中,它由硬支承材料形成,所述材料除了其他材料还可包括高碳硬质合金材料在一些实施例中,衬垫1130由钴铬合金形成在其他实施例中,衬垫1130由陶瓷锆形成(史密夫和内修公司的商标为0XINIUM的材料)由于它成形为适合位于髋臼外壳内,衬垫1130形成为具有面向外表面1132和面向内表面1134所述面向内表面1134限定空心腔1136,其作为针对假体关节的股骨球的槽所述面向外表面1132构造成接合至髋白外壳以形成髋臼杯如图22和23中所示,面向外表面1132构造为具有促进粘附并正好适配在髋臼外壳内的表面特征1138在所示的实例中,表面特征1138形成为半圆柱体突出1150和圆顶突出1152交替的一系列行图24和25更详细示出了例证性表面特征1138图24从侧面示出了表面特征,以及图25从顶部示出了表面特征如可以看出的那样,例证性半圆柱体表面特征1150具有约8mm的长度和2mm的高度及宽度例证性圆顶突出1152具有在其基部2mm的直径以及2mm的高度尽管示出了这些尺寸,但是可以预料到其他尺寸例如在一些实施例中,例证性圆顶突出具有I. 5mm高度还可以预料到其他形状的突出图26示出了衬垫1130在适当位置接合至髋臼外壳1156这里,以截面示出了接合剂和髋白外壳1156如可以看出的那样,表面特征1138作为针对衬垫1130的偏移和稳固基础通过从髋白外壳偏移衬垫的面向外表面1132,维持了间隙,其中可以填充有接合剂以将衬垫1130固定至外壳1156另外,由于表面特征1138与衬垫邻接和接触,并且具有所示的恒定间隔和布置,表面特征1138稳固了衬垫1130以抵制患者活动时发生在髋白杯上的周期载荷表面特征1138成形以形成衬垫上的半径,其基本匹配髋白外壳的槽的半径如图27包括了表格,其示出了针对衬垫、相关的股骨头、以及髋白杯整个直径的例证性尺寸例如,表格的第一行指示了 58mm的股骨头尺寸、包括衬垫主体的厚度的64mm的衬垫直径、以及72_的杯直径内衬垫的尺寸构造成基本匹配头尺寸从而提供合适的关节匹配在表格中,衬垫具有3mm的主体厚度,衬垫的面向外表面具有64mm的直径表面特征和杯增加杯直径至72_例如,表面特征1138例如可以是2mm厚度以及杯可以是2_厚度这些尺寸仅是例证性尺寸,并且可以预料到其他尺寸例如,在一些实施例中,衬垫主体具有厚度在2-4_的范围内的厚度以及2_的表面特征1138在其他实施例中,衬垫主体是4mm厚度并具有2mm表面特征1138在另外其他实施例中,衬垫是3mm厚度以及具有2mm的突出另外,表面特征1138可以短于或高于2mm在一些实例中,一些表面特征1138短于其他表面特征例如,圆顶突出可以具有I. 5mm的高度而圆柱体突出具有2_高度在使用中,外科医生可以开始外科修正术以处理先前放置的有问题植入物在手术中,外科医生通常在患者上做出切口,并接近先前所植入的髋曰杯在清洁所述杯并确定合适匹配后,外科医生可以直接在衬垫1130的外表面1132上插入接合剂接合剂然后可以流入表面特征1138之间的间隙外科医生然后将衬垫1130插入至先前所放置的髋臼杯中并按压所述杯以进一步强压表面特征1138之间的可流动接合剂,从而表面特征与先前·所放置的髋白外壳接合在一些实例中,衬垫1130首先插入所述杯中,并且接合剂注射进入衬垫和先前所放置杯之间的间隙这样,确保了衬垫和先前所放置杯之间的接触 虽然本发明已经通过对实施例的上述描述进行了说明,并且尽管在一些细节上已经描述了这些实施例,申请人的目的不是限定或以任何方式限制本发明的范围至这种细节附加优点和修正对于本领域技术人员来说是显而易见的因此,本发明在其更广泛方面不限制于所示出和描述的具体细节、代表性装置和方法、以及示意性实例因此,可以从这些细节进行一些偏离,但这些偏离不脱离申请人基本思想或发明思想的精神和范围
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专利名称:髋关节修正植入物及假体系统的制作方法髋关节针对所有年龄段的患者的提供了至关重要的灵活性和整体生活满意度。然而,由于受伤、退化、先前的手术、疾病等,髋关节会损伤、断裂、退化以及破坏到必须进行外科矫正的这种程度。通常,外科矫正包括自体股骨头的移除并以假体植入物置换以及置换股骨头和髋白二者。它通常还包括以假体髋白杯置换骨盆的自体髋臼。在一些情形中,所植入的假体出于各种各样的任何原因可能会非正常运行,这些原因包括例如,植入物的故障或对植入物的破坏、不良组织愈合、支撑骨组织的功能和/或 形状的退化、后续的事故、植入物塌陷、疼痛、磨损、过早松动和/或其他与患者相关的因素。对此,可能需要外科修正术,即另一种外科矫正,其中在股骨或骨盆中对所植入的假体进行移除、置换、或修正。已存在植入物的移除、置换或修正对于患者来说可能是创伤性且疼痛的。例如,它可能需要部分骨再切开,这在一些情形中可能需要修复股骨和骨盆槽(pelvic socket)中的宿主骨的结构完整性。在其他情形中,旧植入物的移除可能会扰乱针对标准(非定制)植入物所需的骨量(bone stock)和对准。这通常导致在外科修正术期间一起工作的健康组织的数量减少。因此,外科修正术通常比初次手术更加困难,这是因为它通常具有比初次手术期间存在的更少的完整组织、骨量、以及更薄的骨结构。尽管针对髋关节假体植入物和修正术需要继续做出改进,仍然需要能够更特别地维持和支撑周围骨组织并支持患者体重、活动、生活质量而限制患者创伤的装置和系统。本文所公开的植入物和系统克服了现有技术装置的一个或多个缺点。
在一个例证性方面,本发明涉及一种针对外科修正术的三极修正髋关节植入物,用于修正假体股骨植入物的股骨头。修正髋关节植入物包括材料内层,其由聚合物材料形成并在其中具有空腔。所述空腔具有27-29mm的范围的直径并具有其中直径小于空腔直径的开口。所述开口构造成容纳假体股骨植入物的股骨头。内层具有朝内的内层关节面,其构造为与假体股骨植入物的股骨头的外表面邻接并用关节连接。修正髋关节植入物还包括材料外层,其围绕材料内层以使得所述内层俘获在所述外层中。所述外层由硬的、支承硬质合金材料形成,并具有其中直径大于约40_的弧形关节面。所述弧形关节面构造并布置成与患者的骨盆(pelvic bone)的多骨结构邻接并用关节连接。在另一例证性方面,本发明涉及一种执行外科修正术的方法。该方法包括如下步骤,即在髋关节的区域在患者中产生切口,以及在外科修正术前接近放置于患者内的初始假体股骨植入物。所述初始植入物包括假体股骨植入物的假体股骨头。该方法还包括将修正植入物放置在初始植入物上,其中所述修正植入物包括材料内层,其由聚合物材料形成并在其中具有空腔。所述空腔具有27-29mm的范围的直径并具有其中直径小于空腔直径的开口。所述开口构造成容纳假体股骨植入物的股骨头。内层具有朝内的内层关节面,其构造为与假体股骨植入物的股骨头的外表面邻接并用关节连接。修正髋关节植入物还包括材料外层,其围绕材料内层以使得所述内层俘获在所述外层中。所述外层由硬的、支承硬质合金材料形成,并具有其中直径大于约40_的弧形关节面。所述弧形关节面构造并布置成与患者的骨盆的多骨结构邻接并用关节连接。在一些方面,在初始植入物上放置修正植入物包括将修正植入物以假体股骨头布置在修正植入物中的方式放置于假体股骨头上。在一些方面,该方法包括扩大患者的骨盆内的槽;以及将修正植入物插入所述骨盆区域的扩大槽内。在另一例证性方面,本发明涉及一种修正髋关节植入物桥式适配器,用于在假体股骨植入物上的股骨球和股骨柄之间延伸。所述桥式适配器包括头部,其形成锥形接续器并具有第一纵向轴线;帽部,其具有形成为锥形接续器的内容纳特征以及第二纵向轴线; 以及主体部,其在所述头部和所述帽部之间延伸。在一些方面中,所述第一和第二纵向轴线是同轴的。在一些方面中,所述第一和第二纵向轴线相对于彼此成I至25度的范围内的角度。在一些方面,帽部构造成容纳锥形头,所述锥形头形成为假体股骨植入物上的股骨柄上的截头体,帽部构造成绕锥形头关节连接。在另一例证性方面,本发明涉及一种用于患者的髋关节区域上的外科修正术的修正植入物系统。该系统包括髋白杯,其包括杯部和外围部。髋白杯具有第一表面,其构造成邻接患者的骨盆;以及具有第二表面,其背对患者的骨盆。第二表面的至少一部分面对髋关节植入物的股骨构件。髋白杯包括多个螺孔,其从第一表面至第二表面延伸穿过所述杯,所述螺孔具有在第一表面处的第一直径和在第二表面处的第二直径。第二直径大于第一直径。所述多个螺孔具有内螺纹表面。该系统还包括具有轴和头的第一螺钉,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径。所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构,并且所述头具有形成于其上的螺纹,其构造成接合髋白杯内螺孔的内螺纹表面。在一些方面,该系统包括具有轴和头的第二螺钉,所述轴具有小于螺孔的第一直径的第五直径,以及所述头具有大于螺孔的第一直径的第六直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构。所述头没有螺纹,并构造成被驱动进入髋白杯内螺孔的内螺纹表面中。在一些方面,所述多个螺孔是形成在髋白杯的外围部中的第一组多个螺孔,以及髋臼杯还包括形成在杯部中并从第一表面至第二表面延伸的第二组多个螺孔。所述第二组多个螺孔在第一表面处具有第一直径并且在第二表面处具有第二直径,所述第二直径大于所述第一直径。所述第二组多个螺孔具有内螺纹表面。在一些方面,该系统包括杯孔适配器,其具有外螺纹表面和内螺纹表面,所述外螺纹表面构造成接合所述第二组多个螺孔中其中一个螺孔的螺纹。在一些方面,第一螺钉的尺寸被设定成使得第一螺钉头上的螺纹接合杯保持适配器的内螺纹表面上的螺纹。在一些方面,该系统还包括修正螺钉,其具有锥形轴和头,所述轴具有第三直径,其小于第二组多个螺孔中其中一个螺孔的第一直径,头部具有第四直径,其大于第二组多个螺孔中其中一个螺孔的第一直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构。修正螺钉的长度不大于修正螺钉宽度的两倍。在一些方面,修正螺钉包括绕轴轴向延伸的螺纹,其中螺距为2至4_之间。在一些方面,该系统包括钻导引架和钻头,其中钻头构造成配合在钻导引架中。在另一例证性方面,本发明涉及一种执行外科修正术的方法。该方法包括将髋臼杯引入患者中。所述髋白杯包括杯部和外围部。髋白杯具有第一表面,其构造成邻接患者的骨盆;以及具有第二表面,其背对患者的骨盆。第二表面的至少一部分面对髋关节植入物的股骨构件。髋白杯包括多个螺孔,其从第一表面至第二表面延伸。它们在第一表面处具有第一直径和在第二表面处具有第二直径,其中第二直径大于第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面。该方法还包括将第一螺钉引入穿过多个螺孔中的其中一个螺孔并进入患者的骨盆中。所述第一螺钉包括轴和头,其中所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径。所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构。所述头具有形成于其上的螺纹,其构造成接合髋白杯内螺孔的内螺纹表面。该方法还包括 驱动螺钉进入骨盆内直至头上的螺纹接合螺纹假体以使得所述杯固定在骨盆上。在一些方面,该方法包括将第二螺钉引入穿过多个螺孔中的其中一个螺孔并进入患者的骨盆中,所述第二螺钉包括轴和头,所述头部没有螺纹。在另一例证性方面,本发明涉及一种成套工具,其包括髋白杯,其具有穿过其形成的多个螺孔,所述螺孔具有内螺纹表面;第一组螺钉,其具有轴和头,所述第一组螺钉构造成将所述髋白杯连接至骨盆结构,第一组螺钉中的每个均具有其中其上形成有螺纹的头,所述螺纹的尺寸被设定并成形以接合髋白杯的内螺纹表面;第二组螺钉,其具有轴和头,所述第二组螺钉构造成将所述髋白杯连接至骨盆结构,第二组螺钉中每个均具有没有形成在其上的螺纹的头;第三组螺钉,其具有轴和头,所述第三组螺钉构造成将所述髋臼杯连接至骨盆结构,并且具有大于第一和第二组螺钉的直径;以及杯孔适配器,其具有外螺纹表面和内螺纹表面,所述外螺纹表面构造成接合所述第二组多个螺孔中的其中一个螺孔的螺纹,所述内螺纹表面构造成接合在所述第一组螺钉中头部上所形成的螺纹。在另一例证性方面,本发明涉及一种修正骨螺钉,其包括锥形轴,所述锥形轴的尺寸设定为适合穿过髋白杯中的孔并接合骨盆;螺纹,绕所述锥形轴延伸,所述螺纹具有相对于轴的一致高度。所述螺纹沿轴的间距为在2-4mm的范围之内。头布置在最近端并且具有直径。螺钉的整个长度小于螺钉头直径的三倍。在另一个例证性方面,本发明涉及一种用于支撑髋白杯的模块化假体节段系统。该系统包括内表面和外表面。所述内表面构造成邻接患者的骨盆,并且所述外表面背对患者的骨盆。该系统的侧面在内表面和外表面之间延伸并形成接合固定区域,其构造成邻接所述髋白杯。该系统包括从外表面延伸至内表面的多个螺孔。所述螺孔在内表面具有第一直径以及在外表面具有第二直径,其中第二直径大于第一直径,所述多个螺孔具有内螺纹表面。第一螺钉具有轴和头。所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,以及所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构。所述头具有形成于其上的螺纹,其构造成接合髋白杯内螺孔的内螺纹表面。在另一个例证性方面,本发明涉及一种执行外科修正术的方法。该方法包括将模块化假体节段引入患者中。该假体包括内表面和外表面,其中所述内表面构造成邻接患者的骨盆,并且所述外表面背对患者的骨盆。该系统的侧面在内表面和外表面之间延伸并形成接合固定区域,其构造成邻接所述髋白杯。该系统包括从外表面至内表面形成的多个螺孔。所述螺孔在内表面处具有第一直径以及在外表面处具有第二直径,其中第二直径大于第一直径。所述多个螺孔具有内螺纹表面。该方法包括引入第一螺钉,所述第一螺钉具有轴和头,其中所述轴具有小于螺孔的第一直径的第三直径,以及所述头具有大于螺孔的第一直径的第四直径。所述轴具有螺纹,其构造成接合骨盆结构,以及所述头具有形成于其上的螺纹,其构造成接合髋白杯内螺孔的内螺纹表面。该方法还包括驱动螺钉进入骨盆内直至头上的螺纹接合假体螺纹从而使所述假体固定在骨盆上。在另一个例证性方面,本发明涉及一种用于先前所植入的髋白杯的硬支承衬垫,所述髋白杯具有槽,其具有内径,所述衬垫可引入外科修正术中。衬垫包括杯体,其具有内表面和外表面。衬垫的尺寸被设定和成形为用于插入先前所植入的髋白杯中。内表面布置成直接邻接假体植入物的股骨球,以及外表面构造成面对先前所植入的髋白杯。形成在外表面上的表面特征从外表面突出。所述表面特征构造成提供它们之间的间隙以容纳接合齐U。所述表面特征形成基本匹配先前所植入的髋白杯的槽半径的半径。 所述附图用于例证本发明的一些实施例。图I是根据本发明的一个方面的例证性植入物的截面示意图。图2是根据本发明的一个方面的图I中的植入物在股骨假体上的示意图,其中所述植入物放置于宿主股骨植入物上。图3是根据本发明的一个方面的例证性桥式适配器植入物的示意图。图4是根据本发明的一个方面的图3的植入物在股骨柄和髋臼球之间的示意图,其具有改变髋关节位置的优点。图5是根据本发明的一个方面的另一例证性桥式适配器植入物的示意图。图6是根据本发明的一个方面的例证性髋臼杯的示意图。图7是根据本发明的一个方面的图6中的髋臼杯的示意图。图8是根据本发明的一个方面、与图6中的髋臼杯一起使用的例证性骨螺钉的示意图。图9和9A是根据本发明的一个方面、与图6中的髋臼杯一起使用的具有锁定螺钉技术的例证性骨螺钉的示意图。图10是根据本发明的一个方面、与图6中的髋臼杯一起使用的独特和新颖的大型修正骨螺钉的示意图。图IOA是根据本发明的一个方面、与图6中的髋臼杯一起使用的例证性螺钉帽的示意图。图11和IlA是根据本发明的一个方面、与图6中的髋臼杯一起使用的例证性杯孔适配器的示意图。图12是根据本发明的一个方面、与图10中的独特大型修正螺钉一起使用的例证性钻导引架将修正螺钉放置于图6中的髋臼杯中的示意图。图13是根据本发明的一个方面、与图12中的钻导引架一起使用的例证性钻头的示意图。图14是根据本发明的一个方面的例证性模块化假体节段的前视示意图。图15是根据本发明的一个方面的图14中模块化假体节段的接合固定区域的示意图。图16是根据本发明的一个方面的图14中模块化假体节段的侧视示意图。图17是根据本发明的一个方面的图14中的模块化假体节段与髋臼杯一起就位于骨盆上的示意图。图18是根据本发明的一个方面的另一例证性模块化假体节段的前视示意图。图19是根据本发明的一个方面的图18中模块化假体节段的接合固定区域的示意图。 图20是根据本发明的一个方面的图18中的模块化假体节段的侧视示意图。图21是根据本发明的一个方面的图18中的模块化假体节段与髋臼杯一起就位于骨盆上的示意图。图22是根据本发明的一个方面的例证性可接合硬支承修正髋白衬垫的侧视示意图。图23是根据本发明的一个方面的图22中的可接合硬支承修正髋白衬垫的仰视示意图。图24和25是根据本发明的一个方面的在图22中的可接合硬支承修正髋白衬垫上的例证性表面特征的示意图。图26是根据本发明的一个方面包括图22中的可接合硬支承修正髋白衬垫的髋臼杯的示意图。图27是示出根据本发明的一个方面、形成在图22中的可接合硬支承修正髋臼衬垫的部分之中的髋白杯和球假体的一些例证性尺寸的表格。

修正髋关节植入物和假体系统包括用于外科修正术的股骨头、杯、螺钉、桥接件以及假体节段。



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