交叉引用Tom Wogoman等人的并提交于2015年10月19日的名稱為“METHOD FOR PREPARING A PATIENT’S TIBIA TO RECEIVE AN IMPLANT”的共同未決美國專利申請序列號XX/XXX,XXX(代理人案卷號265280-242800、DEP6714USNP1)、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名稱為“SYSTEM AND METHOD FOR TRIALING A KNEE PROSTHESIS”的共同未決美國專利申請序列號13/530,771、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名稱為“METHOD OF USING A TRIALING SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未決美國專利申請序列號13/530,662、Tom Wogoman等人的并提交于2012年6月22日的名稱為“TRIALING SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS ANDMETHOD OF USE”的共同未決美國專利申請序列號13/530,649、以及David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名稱為“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未決美國專利申請序列號14/265,960,以上專利申請中的每個均全文并入本文。
技術領域
本公開整體涉及整形外科器械,并且更具體地,涉及與患者的脛骨一起使用的外科器械。
背景技術:
關節(jié)成形術是熟知的外科手術,可通過關節(jié)成形術來用假體關節(jié)置換患病和/或損壞的自然關節(jié)。通常的膝蓋假體包括膝蓋骨假體部件、脛骨托、股骨部件以及定位在脛骨托和股骨部件之間的聚合物插件或支承件。股骨部件設計成附接至患者股骨的外科準備的遠端。脛骨托設計成附接至患者脛骨的外科準備的近端。
為了有利于用膝蓋假體置換自然關節(jié),整形外科醫(yī)生使用多種整形外科器械,諸如,例如假體試件部件、切割模塊、鉆孔導向器、銑削導向器和其他外科器械。使用假體試件部件(諸如,例如股骨試件部件和脛骨支承試件部件)來形成合適尺寸并選擇將置換患者的自然關節(jié)的膝假體部件。利用試件部件來對膝假體部件設定尺寸并選擇的過程通常稱為試件復位。
技術實現(xiàn)要素:
根據(jù)本公開的一個方面,公開了在外科手術期間用于植入整形外科膝蓋假體的整形外科器械系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括適于定位在患者脛骨外科準備的近端的脛骨基部試件部件、被成形用于在脛骨基部試件部件中限定的開口中被接收的插件部件、以及具有限定其中開口的內側壁的脛骨支承試件部件。插件部件包括基板以及大體為Y形的后支撐物,該后支撐物從基板的上表面向上延伸。插件部件的后支撐物被配置成在脛骨支承試件部件的開口中被接收,以防止脛骨支承試件部件相對于脛骨基部試件部件旋轉。
在一些實施方案中,后支撐物可包括鄰近基板后部邊緣定位的柱子,和從柱子向后并從基板后部邊緣向外延伸的一對臂。
在一些實施方案中,該對臂可包括第一臂和第二臂。第一假想線可沿著后支撐物第一臂的最外側邊緣延伸。第二假想線可沿后支撐物的第二臂的最內側邊緣延伸,并且與第一假想線相交以限定兩者之間的相交角。相交角可介于45°-145°之間。
另外,在一些實施方案中,插件部件還可包括前支撐物,該前支撐物從基板的前部邊緣向外延伸。前支撐物可包括一對臂和突片,該對臂在從基板的前邊緣向前延伸,該突片從每個臂的前端向上延伸。
在一些實施方案中,該系統(tǒng)可包括保持機構以將插件部件固定至脛骨基部試件部件。保持機構可包括從插件部件的基板向外延伸的環(huán)形邊沿,和限定在脛骨基部試件部件中的溝槽,該溝槽的尺寸設定成接收插件部件的環(huán)形邊沿。
在一些實施方案中,插件部件可包括從基板在內側延伸的第一叉臂和從基板在外側延伸的第二叉臂。另外,在一些實施方案中,插件部件可包括龍骨狀物,該龍骨狀物被配置成當在限定于脛骨基部試件部件中的開口中接收插件部件時從脛骨基部試件部件中的開口向下并向外延伸。
在一些實施方案中,脛骨基部試件部件可包括定位成與上表面相對的下表面。脛骨基部試件部件中的開口可由內壁限定,該內壁從上表面到擱架表面向內延伸,該擱架表面定位在上表面和下表面之間。多個固定針孔可延伸通過擱架表面的后部節(jié)段和下表面。
在一些實施方案中,系統(tǒng)還可包括具有頭部的固定針,該頭部具有被配置成與擱架表面的后部節(jié)段接合的下表面以及與下表面相對定位的上表面。固定針還可包括從頭部下表面延伸的軸,該頭部的尺寸設定成從限定在脛骨基部試件部件中的固定針孔中的至少一個向下延伸。當固定針的頭部的下表面與擱架表面的后部節(jié)段接合時,固定針的頭部的上表面可被配置成定位在假想平面處或假想平面下方,該假想平面由脛骨基部試件部件的上表面限定。
在一些實施方案中,系統(tǒng)可包括針提取工具,該提取工具包括固定構件、樞轉地聯(lián)接柄部的樞轉構件以及接收端,該接收端包括從固定構件延伸的第一鉗口以及從樞轉構件延伸的第二鉗口。第一鉗口以及第二鉗口可被配置成接合固定針的頭部。樞轉構件能夠在閉合位置(在該閉合位置,第一鉗口和第二鉗口限定尺寸設定成保持固定針頭部的凹坑)和打開位置(在該打開位置,第一鉗口和第二鉗口間隔開以允許固定針的頭部與第一鉗口和第二鉗口脫離)之間樞轉。
在一些實施方案中,插件部件可為第一插件部件。系統(tǒng)還可包括第二插件部件,該第二插件部件被配置成單獨接收于限定在脛骨基部試件部件中的開口中,替代第一插件部件。第二插件部件可具有中心柱,并且該中心柱的上表面可具有限定在其中的斜坡表面。斜坡表面可以從前部到后部的方向向上傾斜。
根據(jù)另一方面,在外科手術期間用于植入整形外科膝蓋假體的整形外科器械系統(tǒng)包括脛骨基部試件部件,該脛骨基部試件部件包括上表面、與適于定位在外科準備的患者脛骨近端上的上表面相對定位的下表面、由從上表面到定位在上表面和下表面之間的擱架表面向內延伸的內壁限定的開口、以及多個固定針孔,這些固定針孔延伸通過擱架表面的后部節(jié)段和脛骨基部試件部件的下表面。系統(tǒng)還包括被成形為在脛骨基部試件部件中限定的開口中被接收的插件部件以及具有限定其中開口的內側壁的脛骨支承試件部件。插件部件包括基板以及后支撐物,該后支撐物從基板的上表面向上延伸。插件部件的后支撐物被配置成在脛骨支承試件部件的開口中被接收,以防止脛骨支承試件部件相對于脛骨基部試件部件旋轉。
在一些實施方案中,插件部件還可包括前支撐物,該前支撐物從基板的前部邊緣向外延伸。另外,在一些實施方案中,插件部件的前支撐物可包括一對臂和突片,該對臂從基板的前邊緣向前延伸,該突片從每個臂的前端向上延伸。
在一些實施方案中,插件部件可為多個插件部件的第一插件部件。每個插件部件可被成形為單獨接收在脛骨基部試件部件中限定的開口中。多個插件部件可包括基板和從基板向下延伸的龍骨狀物。另外,在一些實施方案中,龍骨狀物可包括從基板向下延伸的一對釘。
根據(jù)另一方面,整形外科器械系統(tǒng)包括脛骨基部試件部件,該脛骨基部試件部件包括上表面、與適于定位在外科準備的患者脛骨近端上的上表面相對定位的下表面、由從上表面到定位在上表面和下表面之間的擱架表面向內延伸的內壁限定的開口、以及固定針孔,這些固定針孔延伸通過擱架表面的后部節(jié)段和脛骨基部試件部件的下表面。系統(tǒng)還包括固定針,該固定針包括頭部以及從頭部向下延伸的軸,該頭部的尺寸設定成在脛骨基部試件部件的固定針孔中被接收;被成形為接收限定在脛骨基部試件部件中的開口中的插件部件;以及適于定位在插件部件上的脛骨支承試件部件。固定針的頭部的尺寸設定成當頭部與擱架表面接合時在脛骨基部試件部件的上表面處或下方。
在一些實施方案中,系統(tǒng)還可包括具有一對鉗口的外科器械,該對鉗口被配置成選擇性接合固定針頭部,該對鉗口包括具有半圓形法蘭的第一鉗口,以及具有以小于180度延伸的弧形法蘭的第二鉗口。
根據(jù)本公開的另一個方面,公開了試驗膝蓋假體的假體部件的方法。該方法包括將脛骨基部試件部件定位在外科準備的患者脛骨的近端,將股骨試件部件定位在外科準備的患者股骨的遠端,將插件部件插入限定在脛骨基部試件部件中的開口,將第一固定針推入限定在脛骨基部試件部件中的后部固定針孔,將脛骨支承試件部件定位在插件部件上方,介于脛骨基部試件部件和股骨試件部件之間,并在股骨試件部件接合脛骨支承試件部件的情況下在伸展和屈曲之間移動患者的脛骨,使得脛骨基部試件部件圍繞第一固定針在患者脛骨的近端上旋轉。該方法還包括將第二固定針推入脛骨基部試件部件的前部固定針孔,以防止脛骨基部試件部件的旋轉。
在一些實施方案中,將脛骨支承試件部件定位在插件部件上方可包括以向后方向將脛骨支承試件部件推入限定在脛骨基部試件部件和股骨試件部件之間的間隙中。
另外,在一些實施方案中,將脛骨支承試件部件定位在插件部件上方還可包括將脛骨支承試件部件固定至插件部件,以防止脛骨支承試件部件和脛骨基部試件部件之間的相對移動。
在一些實施方案中,將脛骨支承試件部件固定至插件部件可包括將脛骨支承試件部件與插件部件的后支撐物接合。后支撐物可包括尺寸設定成在脛骨支承試件部件中限定的開口中被接收的柱子,以及從柱子向后延伸的一對臂。
在一些實施方案中,將脛骨支承試件部件固定至插件部件還可包括將脛骨支承試件部件與插件部件的前支撐物接合。
另外,在一些實施方案中,將第一固定針推入后部固定針孔可包括將第一固定針的頭部定位在脛骨支承試件部件上表面處或下方,并且將脛骨支承試件部件定位在插件部件上方可包括使脛骨支承試件部件接合脛骨支承試件部件的上表面。
在一些實施方案中,該方法還可包括從多個插件部件選擇插件部件。多個插件部件可包括被配置成允許脛骨支承試件部件相對于插件部件旋轉的第一插件部件,以及被配置成防止脛骨支承試件部件相對于插件部件旋轉的第二插件部件。
另外,在一些實施方案中,該方法還可包括在將第二固定針推入前部固定針孔后將龍骨狀沖頭插入患者的脛骨,以限定外科準備的開口。
根據(jù)另一方面,外科準備患者的骨以接收膝蓋假體的方法包括將脛骨基部試件部件定位在外科準備的患者脛骨的近端,將股骨試件部件定位在外科準備的患者股骨的遠端,將插件部件插入限定在脛骨基部試件部件中的開口,以向后方向將脛骨支承試件部件推入限定在脛骨基部試件部件和股骨試件部件之間的間隙,并將脛骨支承試件部件固定至插件部件以防止脛骨支承試件部件和脛骨基部試件部件之間的相對移動,方法是將脛骨支承試件部件與插件部件后支撐物接合,該插件部件包括尺寸設定成接收在脛骨支承試件中限定的開口中的柱子,以及從柱子向后延伸的一對臂。
在一些實施方案中,將脛骨支承試件部件固定至插件部件還可包括將脛骨支承試件部件與插件部件的前支撐物接合。另外,將插件部件插入脛骨基部試件部件中限定的開口可包括將插件部件的龍骨狀物插入穿過脛骨基部試件部件中限定的開口并進入外科準備的患者脛骨的近端。
在一些實施方案中,該方法可包括在股骨試件部件和脛骨支承試件部件接合的情況下在伸展和屈曲之間移動患者的脛骨,使得脛骨基部試件部件在患者脛骨的近端上旋轉。該方法還可包括將固定針推入限定在脛骨基部試件部件中的后部固定針孔。在患者的脛骨在伸展和屈曲之間移動時,脛骨基部試件部件可在患者脛骨的近端上圍繞固定針旋轉。
在一些實施方案中,該方法可包括將第二固定針推入脛骨基部試件部件的前部固定針孔,以防止脛骨基部試件部件的旋轉。
另外,在一些實施方案中,該方法可包括在將第二固定針推入前部固定針孔后將插件部件從脛骨基部試件部件移除,并將龍骨狀沖頭插入患者的脛骨以限定外科準備的開口。
在一些實施方案中,將插件部件插入限定在脛骨基部試件部件中的開口可包括將插件部件的保持環(huán)與脛骨基部試件部件接合。
根據(jù)另一方面,外科準備患者的骨以接收膝蓋假體的方法包括選擇脛骨支承試件部件,并從多個插件部件選擇插件部件。多個插件部件包括被配置成允許脛骨支承試件部件相對于插件部件旋轉的第一插件部件,以及被配置成防止脛骨支承試件部件相對于插件部件旋轉的第二插件部件。該方法還包括將脛骨基部試件部件定位在外科準備的患者脛骨的近端上并在向后方向上推進脛骨支承試件部件,以在所選插件部件上方定位脛骨支承試件部件。當所選的插件部件為第一個插件部件時,該方法包括在伸展和屈曲之間移動患者脛骨,使得脛骨支承試件部件在脛骨基部試件部件上旋轉。當所選的插件部件是第二插件部件時,該方法包括將第一固定針推入限定在脛骨基部試件部件中的后部固定針孔,并在伸展和屈曲之間移動患者脛骨,使得脛骨基部試件部件在患者脛骨近端上圍繞第一固定針旋轉。
附圖說明
具體地參考以下附圖進行詳細說明,其中:
圖1為整形外科器械系統(tǒng)的分解透視圖;
圖2為圖1的整形外科器械系統(tǒng)的脛骨基部試件部件、多個脛骨評估部件以及多個脛骨支承試件部件的分解透視圖;
圖3為圖1和圖2的整形外科器械系統(tǒng)的脛骨基部試件部件的透視圖;
圖4為圖3的脛骨基部試件部件的頂部平面圖;
圖5為圖2的脛骨評估部件中的一個的透視圖;
圖6為圖2的另一脛骨評估部件的透視圖;
圖7為圖2的另一脛骨評估部件的透視圖;
圖8為圖7的脛骨評估部件的頂部平面圖;
圖9為圖7的脛骨評估部件的底視圖;
圖10為圖2的另一脛骨評估部件的透視圖;
圖11為圖10的脛骨評估部件的頂部平面圖;
圖12為后部固定針和前部固定針的透視圖;
圖13為圖1的整形外科器械系統(tǒng)的固定針和針提取工具中的一個的透視圖;
圖14為前正視圖,示出圖11的處于閉合位置的針提取工具;
圖15為和圖12相似的視圖,示出處于打開位置的針提取工具;并且
圖16-22為將整形外科器械系統(tǒng)用于執(zhí)行外科手術以植入膝蓋假體時患者股骨、脛骨以及圖1整形外科器械系統(tǒng)的視圖。
具體實施方式
雖然本發(fā)明的概念易于具有各種修改形式和替代形式,但本發(fā)明的具體示例性實施方案已在附圖中以舉例的方式示出,并且將在本文中詳細說明。然而應當理解,本文無意將本發(fā)明的概念限制為所公開的具體形式,而是相反,本發(fā)明的目的在于涵蓋所附權利要求限定的本發(fā)明的實質和范圍內的所有修改形式、等同形式和替代形式。
在整篇說明書中,當涉及整形外科植入物和本文所述外科手術器械以及患者自然解剖結構時,可能會用到表示解剖學參考的術語,例如前、后、內側、外側、上、下等。這些術語在解剖學研究和整形外科領域都具有公知的含義。除非另外說明,否則在書面具體實施方式和權利要求中使用的這些解剖參考術語旨在與其熟知的含義一致。
參見圖1-15,該圖示出了整形外科器械系統(tǒng)10(以下稱為系統(tǒng)10)。系統(tǒng)10用于關節(jié)造形手術期間,諸如全膝蓋置換手術。然而,應當理解,盡管系統(tǒng)10在以下描述為與進行全膝蓋置換手術相關,但是與系統(tǒng)10相關的某些概念也可以用于全身許多其他關節(jié)的置換手術。
如圖1-2所示,系統(tǒng)10具有多個試件部件12,包括脛骨基部試件部件14、多個插件部件16、多個脛骨支承試件部件18以及股骨試件部件20。在例示性實施方案中,在執(zhí)行整形外科手術期間系統(tǒng)10還包括多個固定針250、脛骨龍骨狀沖頭374、以及多個其他外科工具,諸如對準柄部(未示出)、沖擊柄部372、以及固定針提取工具300(用于操縱試件部件12)、固定針250以及其他外科器械,如下文中更詳細地描述。
系統(tǒng)10可以用來設定和選擇膝蓋假體的假體部件的尺寸,該膝蓋假體將置換患者自然關節(jié)。這樣,股骨試件部件20附接到外科準備的患者股骨404的遠端406(見圖18-20),而脛骨基部試件部件14附接到外科準備的患者脛骨400的近端402(見圖18-20)。如圖1所示,插件部件16中的一個可定位在脛骨基部試件部件14中。另外,脛骨支承試件部件18中的一個可定位在股骨試件部件20和脛骨基部試件部件14之間。如下文中更詳細地描述,在外科手術期間的例如試件復位中外科醫(yī)生使用系統(tǒng)10來確定要植入的各種類型的假體部件中的每個的類型和構造,并外科準備患者脛骨400的近端402以植入脛骨假體部件。
參見圖2,該圖示出了系統(tǒng)10的多個脛骨支承試件部件18。在例示性實施方案中,每個脛骨支承試件部件18為多件式組件,該組件被構造為幫助外科醫(yī)生選擇膝蓋假體的假體脛骨支承部件的尺寸和構造,如下文中更詳細地描述。在其他實施方案中,每個脛骨支承試件部件18可為一體固體件。脛骨支承試件部件18可包括用于不同患者的不同尺寸的固定脛骨支承試件部件或移動脛骨支承試件部件。在圖2的左側示出了示例性固定脛骨支承試件部件。本文所用的術語“固定的脛骨支承試件部件”是指當其附接到脛骨基部試件部件14時相對于脛骨基部試件部件14固定到適當位置的脛骨支承試件部件18。換句話講,固定的脛骨支承試件部件被配置成大體不以相對于脛骨基部試件部件14的前-后方向或內側-外側方向旋轉或移動。根據(jù)外科醫(yī)生的偏愛,此類固定的支承試件部件18可以實施為十字形保持試件、后方穩(wěn)定的試件、翻修試件或其他表面試件構造。
在圖2的右側上示出了示例性可動脛骨支承試件部件。本文所用的術語“可動脛骨支承試件部件”是指當其附接到脛骨基部試件部件14時允許相對于脛骨基部試件部件14旋轉的脛骨支承試件部件18。換句話講,可動脛骨支承試件部件被配置成大體以相對于脛骨基部試件部件14的前-后方向或內側-外側方向旋轉或移動。根據(jù)外科醫(yī)生的偏愛,可動支承試件部件18可以實施為十字形試件、后方穩(wěn)定的試件、翻修試件或其他表面試件構造。
無論脛骨支承試件部件18的類型為何,可將相同的脛骨基部試件部件14附接至患者脛骨400的外科準備的近端402。應當理解,脛骨基部試件部件14和其他試件部件18、20類似,可以形成為多種不同的尺寸,以接收各種尺寸的骨。如圖3-4中所示,脛骨基部試制件14包括板22,該板具有上表面24、下表面26和在表面24、26之間延伸的外側壁28。該板22具有限定在上表面24中的板開口30。板開口30具有中心開口40和從該中心開口40橫向并向外延伸的一對細長開口42。內壁44從板開口30向下延伸以限定穿過板22的通道46。內壁44包括上壁48以及偏離上壁48或換句話講與上壁向里隔開的下壁50。上壁48和下壁50配合以限定定位在下表面26和上表面24之間的擱架表面54。如以下將更詳細地討論的,通道46的構造允許各種外科鉆頭、沖頭和其他器械前進到患者脛骨400的近端402中。
板22的上壁48限定多個槽60,這些槽定位在板22的前面62以及后面64。如圖3-4中所示,槽60包括一對前槽66,這些槽定位在接收桿件的凹口68的每一側上,該凹口限定在板22的外側壁28中。一對后槽70鄰近細長開口42中的每個定位。在例示性實施方案中,所有的槽60向下從板開口30到擱架表面54延伸。
如圖3-4中所示,脛骨基部試件部件14的板22還包括一對后固定針孔80以及一對前固定針孔82,這些針孔接收相應的固定針250以將脛骨基部試件部件14固定至患者的脛骨400。后固定針孔80的形狀和前固定針孔82相似,但是具有唯一的尺寸。在例示性實施方案中,每個后固定針孔80具有匹配的直徑,但是每個前固定針孔82的直徑大于后固定針孔80的直徑,以防止外科醫(yī)生插入錯誤的固定針250,如下文中更詳細地描述。應當理解,在其他實施方案中,固定針孔80、82可以具有矩形、方形、三角形或其他幾何形狀。另外,盡管固定針孔80、82在例示性實施方案中具有相同的形狀,但應當理解,在其他實施方案中,各個開口可具有獨特的形狀。
在例示性實施方案中,該對后固定針孔80限定在一段擱架表面54的脛骨基部試件部件14的后面64中。每個后固定針孔80從限定在擱架表面54中的開口延伸通過板22的下表面26,以允許固定針推進到患者的骨中。在例示性實施方案中,每個后固定針孔80包括針孔上壁84以及針孔下壁86。針孔上壁84從擱架表面54向下延伸至針孔擱架表面88。針孔下壁86從針孔擱架表面88向下延伸至脛骨基部試件部件14的板22的下表面26。如圖3-4中所示,每個后固定針孔80具有垂直于上表面24延伸的縱向軸線90。
該對前固定針孔82限定在一對前突片100中,這些突片從脛骨基部試件部件14的板22向前延伸。如圖3-4中所示,一個突片100定位在桿件接收凹口68的每一側上。每個前突片100具有相對于大體平的上表面24以及大體平的下表面26成角度的上傾斜表面102。每個前固定針孔82通過內側壁104限定在傾斜表面102的中心,該內側壁從每個前突片100的傾斜表面102向下延伸至下表面106。每個前固定針孔82具有縱向軸線108,該縱向軸線垂直于傾斜表面102延伸,并且相對于后固定針孔80的軸90成角度。如圖4中所示,每個前固定針孔82的軸108相對于彼此成角度。由此,定位在任一前固定針孔82中的固定針以傾斜角接合患者脛骨400的近端402,如下面將更詳細地描述。
回到圖2,系統(tǒng)10包括系統(tǒng)10的多個插件部件16,根據(jù)基于為特定患者選擇的脛骨支承試件部件18的類型選擇這些插件部件。在圖5-11中示出并詳細描述了特定示例性插件部件16,如下面將更詳細地描述。一般來講,插件部件16呈現(xiàn)為脛骨評估部件或“評估點”。每個脛骨評估部件16被配置成單獨定位在脛骨基部試件部件14的板開口30中。每個脛骨評估部件16具有基板120,該基板具有中心平臺122和一對叉臂124,該對叉臂從中心平臺122向外延伸。柱子126從每個脛骨評估部件16的中心平臺122向上延伸。
如圖2中所示,脛骨評估部件16包括一對可動支承評估部件132,134,這些可動支承評估部件可與可動脛骨支承試件部件一起使用;以及一對固定的支承評估部件136,138,這些固定的支承評估部件可與固定的脛骨支承試件部件一起使用。如圖5中所詳示,可動支承評估部件132包括從叉臂124向下延伸的一對安裝釘140。每一個釘140都包括上圓柱子段142和尖錐形頂端144,該尖錐形頂端被構造為接合患者脛骨400的近端402,從而將脛骨評估部件132和脛骨基部試件部件14暫時固定到患者脛骨400的近端402。由此,可防止部件14,132形成的組件相對于患者的脛骨移動??蓜又С性u估部件132的柱子126包括在其上端形成的連接器148。連接器148被配置成接收與沖擊柄部372相關聯(lián)的鎖定法蘭,以便將脛骨評估部件16固定至沖擊柄部372。連接器148包括法蘭150,該法蘭向前延伸遠離柱子126的縱向軸線。法蘭150具有限定于其中的斜坡表面152。具體而言,法蘭150的下表面154大體平行于脛骨評估部件的基板120的上表面156延伸,而法蘭的上表面158以從前到后的方向向上傾斜。斜坡表面152有利于脛骨支承試件組件的安裝,并在David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名稱為“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未決美國專利申請序列號14/265,960中進一步描述,該專利申請以引用方式并入本文。
現(xiàn)在參見圖6,示出了另一個可動評估部件134。評估部件134與脛骨評估部件132共享許多共有特性,并將使用相同的參考標號來描述那些共有特性。另外,部件134和其他評估部件16一樣,包括基板120,該基板具有中心平臺122以及從中央平臺122向外延伸的一對叉臂124。柱子126從每個脛骨評估部件16的中心平臺122向上延伸,并且類似于其他可動評估部件132,也包括在其上端形成的連接器148。連接器148被配置成接收與沖擊柄部372相關聯(lián)的鎖定法蘭。連接器148包括法蘭150,該法蘭向前延伸遠離柱子126的縱向軸線。法蘭150具有限定于其中的斜坡表面152。具體而言,法蘭150的下表面154大體平行于脛骨評估部件的基板120的上表面156延伸,而法蘭的上表面158以從前到后的方向向上傾斜。
可動評估部件134還包括套筒160,該套筒從中心平臺122和叉臂124向下延伸。套筒160包括中心桿162,該中心桿的尺寸被設定為被接收在脛骨基部試件部件14的中心開口40中。套筒160還包括從中心桿162向外延伸的一對叉臂164,該對叉臂的尺寸被設定為被接收在脛骨基部試件部件14的細長開口42中。如下文中更詳細地描述,套筒160的尺寸設定成延伸通過脛骨基部試件部件14并進入患者脛骨的外科準備的開口中,并由此防止部件14,134在患者的脛骨上旋轉。
回到圖2,脛骨評估部件16還包括一對固定的支承評估部件136,138。評估部件136,138中的每個具有基板120,該基板具有中心平臺122和一對叉臂124,該對叉臂從中心平臺122向外延伸。柱子126從每個脛骨評估部件16的中心平臺122向上延伸。在例示性實施方案中,評估部件136,138中的每個的柱子126包括在后支撐物170中。除了柱子126,每個后支撐物170包括一對臂172,174,該對臂從柱子126到懸臂尖端176,178向后延伸。評估部件136,138中的每個還包括前支撐物180。如下文中更詳細地描述,支撐物170、180配合以防止固定的支承試件部件18相對于脛骨基部試件部件14旋轉和移動。
現(xiàn)在參見圖7-9,固定的評估部件136為例示性無釘?shù)摹R虼?,當固定的評估部件136附接至患者脛骨上的脛骨基部試件部件14時,除非受到固定針250的約束,否則允許組件相對于患者的脛骨移動。如上所述,評估部件136包括基板120,該基板具有上表面182和定位成與上表面相對的下表面184???86延伸通過基板120的中心平臺122中的表面182,184。在例示性實施方案中,孔186的尺寸設定成接收移除工具的尖端(未示出),以將評估部件136與脛骨基部試件部件14分離。
如上所述,評估部件136還具有后支撐物170,該后支撐物包括柱子126和一對臂172,174,該對臂從柱子126分別向懸臂尖端176,178向后延伸。如圖7所示,柱子126定位在基板120的后邊緣188上。臂172限定后支撐物170的最外側側壁190,該側壁沿著直的假想線192延伸。其他臂174限定后支撐物170的最內側壁194,該側壁沿著另一條直的假想線196延伸。如圖8中所示,該對臂172,174被定位成使得假想線192和其他假想線196相交以限定角度α。在例示性實施方案中,角度α的大小可介于45至145度之間,從而使得后支撐物170大體Y形的形狀。
如上所述,評估部件136還包括前支撐物180。如圖7-8中所示,前支撐物180包括一對臂200,202,該對臂從基板120的前邊緣204分別到懸臂端206,208向前延伸。每個臂200,202具有突片210,該突片從臂200,202的相應末端206,208向上延伸。在例示性實施方案中,突片210、柱子126和臂172,174配合以限定接合固定的支承試件部件18的保持機構,并防止固定的支承試件部件18相對于脛骨基部試件部件14旋轉和移動。
現(xiàn)在參見圖9,脛骨評估部件126的基板120還包括附接機構220以將評估部件126固定至脛骨基部試件部件14。在例示性實施方案中,附接機構220包括保持環(huán)222以及一對塊224,該對塊從基板120向下延伸。保持環(huán)222從中心平臺122的下表面184延伸,并且塊224的每個定位在每個叉臂124的下表面184上。當將脛骨評估部件136安放在脛骨基部試件部件14上時,脛骨評估部件126的中心平臺122接收在脛骨基部試件部件14的中心開口40中,并且叉臂124接收在脛骨基部試件部件14的細長開口42中。
如圖3中所示,脛骨基部試件部件14包括圍繞中心開口40延伸的環(huán)形凸緣230。當將脛骨評估部件136安放在脛骨基部試件部件14上時,評估部件126的保持環(huán)222延伸通過脛骨基部試件部件14的中心開口40并接合環(huán)形凸緣230,由此將部件14,136固定到一起。另外,該對塊224延伸到脛骨基部試件部件14的細長開口42。保持環(huán)222和塊224的尺寸設定成不延伸超過脛骨基部試件部件14的下表面26,使得當固定的評估部件136附接至患者脛骨400上的脛骨基部試件部件14時,除非受到固定針250的約束,否則允許組件相對于患者的脛骨400移動。
如上所述,器械系統(tǒng)10還包括另一固定的評估部件138,該評估部件于圖10-11中示出。評估部件138與其他評估部件132,134,136共享許多共有特性,并將使用相同的參考標號來描述這些共有特性。如上所述,評估部件138包括基板120,該基板具有上表面182和與上表面相對定位的下表面184。在基板120的中心平臺122的上表面182中限定了閉合的孔240。在例示性實施方案中,孔240的尺寸設定成接收移除工具諸如沖擊柄部372的尖端,以將評估部件138與脛骨基部試件部件14分離。
如上所述,評估部件136還具有后支撐物170,該后支撐物包括柱子126和一對臂172,174,該對臂從柱子126分別向懸臂尖端176,178向后延伸。如圖10所示,柱子126定位在基板120的后邊緣188上。臂172限定后支撐物170的最外側側壁190,該側壁沿著直的假想線192延伸。其他臂174限定后支撐物170的最內側壁194,該側壁沿著另一條直的假想線196延伸。如圖11中所示,該對臂172,174被定位成使得假想線192和其他假想線196相交以限定角度α。在例示性實施方案中,角度α的大小可介于45至145度之間,從而使得后支撐物170大體Y形的形狀。
如上所述,評估部件138還包括前支撐物180。如圖10-11中所示,前支撐物180包括一對臂200,202,該對臂從基板120的前邊緣204分別到懸臂端206,208向前延伸。每個臂200,202具有突片210,該突片從臂200,202的相應末端206,208向上延伸。在例示性實施方案中,突片210、柱子126和臂172,174配合以限定接合固定的支承試件部件18的保持機構,并防止固定的支承試件部件18相對于脛骨基部試件部件14旋轉和移動。
類似可動評估部件132,134,評估部件138還包括在柱子126的上端形成的連接器148。連接器148被配置成接收與沖擊柄部372相關聯(lián)的鎖定法蘭。在例示性實施方案中,連接器148包括法蘭150,該法蘭向前延伸遠離柱子126的縱向軸線。如圖10-11所示,法蘭150定位在閉合孔240的上方。
固定的評估部件138還包括套筒160,該套筒從其中心平臺122和叉臂124向下延伸。套筒160包括中心桿162,該中心桿的尺寸被設定為被接收在脛骨基部試件部件14的中心開口40中。套筒160還包括從中心桿162向外延伸的一對叉臂164,該對叉臂的尺寸被設定為被接收在脛骨基部試件部件14的細長開口42中。如下文中更詳細地描述,套筒160的尺寸設定成延伸通過脛骨基部試件部件14并進入患者脛骨的外科準備的開口中,并由此防止部件14、138在患者的脛骨上旋轉。
如上所述,外科器械系統(tǒng)10還包括多個固定針250,以與脛骨基部試件部件14一起使用。如圖12所示,固定針250包括后固定針252,該后固定針的尺寸設定成接收在脛骨基部試件部件14的后固定針孔80的任一個中,以及前固定針254,該前固定針的尺寸設定成接收在前固定針孔82的任一個中。固定針252,254中的每個包括針頭260以及圓柱形軸262,該圓柱形軸從針頭260到尖的錐形尖端264延伸,該尖的錐形尖端被配置成接合患者脛骨400的近端402。針252的軸262限定短于相應長度268的長度266,該相應長度由針254的軸262限定。另外,在例示性實施方案中,針252的軸262具有直徑270,該直徑小于其他針254的軸262的相應直徑272。
如圖12所示,針252,254中的每個的針頭260具有相似的構造。針頭260包括外環(huán)280以及和外環(huán)280間隔開的內環(huán)282。溝槽284限定在環(huán)280,282之間。環(huán)280,282在尺寸上具有相同直徑,該直徑大于針252,254的任一個的直徑270,272。如下文中更詳細地描述,外科醫(yī)生將針提取工具300的一部分放入溝槽284以操縱針252,254。
如圖13所示,針提取工具300具有從近端304到遠端306延伸的細長主體302。提取工具300還包括杠桿臂308,該杠桿臂樞轉地聯(lián)接至細長主體302。在細長主體302的遠端和杠桿臂308上分別限定了一對相對的鉗口310,312。如下文中更詳細地描述,鉗口310,312被配置成接合固定針252,254的針頭260。
細長主體302包括定位在近端304的沖擊板314以及尺寸設定成接收用戶手部的握把316??v向通道318限定在主體302中,該主體的尺寸設定成接收杠桿臂308。杠桿臂308包括按鈕320,該按鈕被定位在主體302的近端304附近,并且杠桿臂308經(jīng)由鎖銷322聯(lián)接到細長主體302。如圖13中所示,鎖銷322限定旋轉軸324,杠桿臂308圍繞它樞轉以在以下位置之間移動:鉗口310,312在其中獲取固定針252,254中的一個的針頭260的接合位置(圖14),以及針頭260可在其中與工具300分離的脫離位置(圖15)。
如圖14中所示,下鉗口310包括細長主體302的遠側面330。遠側面330為半圓形并且具有環(huán)形凸緣或從其向外延伸的唇緣332。溝槽334限定在面330和唇緣332之間,尺寸被設定成接收固定針252或固定針254的外環(huán)280。在例示性實施方案中,唇緣332僅在遠側面330的一部分上延伸。如圖14中所示,唇緣332限定小于180度的弧。
上鉗口312包括杠桿臂308的遠側面340。遠側面340為半圓形并且具有環(huán)形凸緣或從其向外延伸的唇緣342。溝槽344限定在面340和唇緣342之間,尺寸被設定成接收固定針252或固定針254的外環(huán)280。在例示性實施方案中,唇緣342在遠側面340上方延伸,使得一對間隙346,348限定在唇緣332,342之間。如圖14中所示,唇緣342為半圓形。
在使用中,用戶可以圖13中箭頭350指示的方向按下按鈕320,以致動杠桿臂308。然后杠桿臂308可圍繞軸324樞轉以將鉗口310,312移開,如圖15中所示。在圖15中所示的脫離位置,外科醫(yī)生可在鉗口310,312之間推進針頭260,并移動外環(huán)280以接合下鉗口310的下唇緣332。當外科醫(yī)生松開按鈕320時,彈簧或其他偏置構件(未示出)使得杠桿臂308樞轉回圖14中所示的接合的位置,由此推動上鉗口312的上唇緣342以接合針頭260的外環(huán)280。由此,鉗口310,312配合以提供和針頭260之間的型面接合,并且固定針保持在提取工具300中,并且可從患者的身體上植入或提取。
現(xiàn)在參見圖16-22,示出了采用系統(tǒng)10的整形外科手術的各部分。外科醫(yī)生可先進行患者股骨404的遠端406的切除和患者脛骨400的近端402的切除,以在外科上準備用于試件復位術的那些端部,并且然后附接膝蓋假體構件。例如,如圖16中所示,外科準備的患者脛骨400的近端402包括被構造為接收脛骨基部試件部件14的切除表面。
外科醫(yī)生可將脛骨基部試件部件14定位在患者脛骨400的切除表面上。外科醫(yī)生然后可選擇要放入脛骨基部試件部件14的中心開口40的脛骨評估部件16中的一個。如果外科醫(yī)生期望固定的支承試件部件18,外科醫(yī)生可選擇無釘脛骨評估部件136并用手將其放入中心開口40,使得脛骨評估部件的下表面184接合脛骨基部試件部件14的擱架表面54。如果外科醫(yī)生期望可動支承試件部件18,外科醫(yī)生可選擇有釘脛骨評估部件132。在一些實施方案中,外科醫(yī)生可使用有釘脛骨評估部件132以用于使用固定的脛骨評估部件136之前的初始試件復位。可動支承試件部件和有釘脛骨評估部件的使用在David Waite等人的并提交于2014年4月30日的名稱為“TIBIAL TRIAL SYSTEM FOR A KNEE PROSTHESIS”的共同未決美國專利申請序列號14/265,960中有進一步描述。
在例示性實施方案中,外科醫(yī)生可通過后支撐物170夾持所選的脛骨評估部件136,并將其置于脛骨基部試件部件14的板開口30上方。然后外科醫(yī)生可按箭頭410指示的方向將力施加至評估部件136的上表面182,以將脛骨評估部件136的下表面184接合脛骨基部試件部件14的擱架表面54,如圖17中所示。
一旦脛骨評估部件136正確地接收在脛骨基部試件部件14的中心開口40中,外科醫(yī)生可向上推動固定針252通過脛骨基部試件部件14的針孔80中的一個,進入患者脛骨400的近端402。當后固定針252正確插入脛骨基部試件部件14時,后固定針252的縱向軸線264垂直于患者脛骨400的近側表面,并相對平行于患者脛骨400的縱向軸線266。后固定針252暫時將脛骨基部試件部件14的一端固定至患者脛骨400的近端402。僅將一根后固定針252插入后固定針孔80中的一個,允許脛骨基部試件部件14在外科醫(yī)生執(zhí)行試件復位時圍繞固定針252旋轉。
一旦正確插入后固定針252,外科醫(yī)生可裝配固定的支承試件部件18或可動支承試件部件18。固定的支承試件部件18示出于圖17中。如上所述,脛骨支承試件部件18是多件組件。因此,給定脛骨支承試件部件18可與多個脛骨支承面試件部件412中的一個和多個試件墊片414中的一個組裝,如圖22中所示。在單個試件部件套件中,可以不同尺寸和/或構造提供脛骨支承面試件部件412,并且每個試件墊片414可具有不同厚度。因為每一個試件墊片414都構造為固定到每一個脛骨支承面試件部件412,所以外科醫(yī)生能夠裝配一種尺寸和構造的脛骨支承試件部件18,評價脛骨支承試件部件18的性能,并且然后按照需要改變脛骨支承試件部件18,以在外科手術進行過程中確定待植入的假體脛骨支承部件的類型和構造。
外科醫(yī)生可以將試件墊片414中的一個與脛骨支承面試件部件412中的一個組裝,以形成脛骨支承試件部件18。例如,外科醫(yī)生可以選擇固定的支承面試件部件412中的一個并且將試件墊片414固定到該固定的支承面試件部件,以形成固定的支承試件部件18。在外科試驗手術期間,推進固定的支承試件部件18,使得脛骨評估部件16的后支撐物170的柱子126接收在試件墊片414的中心通道416中。試件墊片414還包括兩個后側壁418,420,這些側壁被配置成分別配合脛骨評估部件136的后支撐物170的臂172,174的前側壁190,194,以防止固定的脛骨支承試件部件相對于脛骨基部試件部件14旋轉。
如圖18中所示,選擇了固定的支承試件部件18并且外科醫(yī)生將裝配的脛骨支承面試件部件412和試件墊片414的后邊緣422推入脛骨基部試件部件14和股骨試件部件20之間的間隙。脛骨評估部件136的后支撐物170的形狀允許固定的支承試件部件18以向后方向在脛骨基部試件部件14和股骨試件部件20之間推進,如圖18-19中所示。當脛骨支承試件部件18安放在脛骨基部試件部件14和股骨試件部件20之間,試件墊片414的后側壁418,420分別接合脛骨評估部件136的后支撐物170的臂172,174的前側壁190,194。
當固定的支承試件部件18就位時后,外科醫(yī)生可執(zhí)行試件復位。在進行這樣的操作時,外科醫(yī)生利用系統(tǒng)10評價和檢查患者股骨404和脛骨400的穩(wěn)定性和運動學性能,以用于植入固定的支承膝蓋假體或可動支承膝蓋假體。具體地講,外科醫(yī)生仔細伸展患者的膝,注意前-后穩(wěn)定性、內側-外側穩(wěn)定性以及前-后平面和內側-外側平面中的總體對齊。脛骨基部試件部件14相對于股骨試件部件20的旋轉對齊可在膝蓋完全伸展的情況下進行調整。脛骨基部試件部件14的旋轉通常在脛骨結節(jié)的內側和中心三分之一之間的交叉點上保持居中。
當評估運動范圍時,股骨試件部件20上的載荷隨著膝蓋在伸展和屈曲之間運動而向后平移。為了改善性能,外科醫(yī)生可以將脛骨支承試件部件18從脛骨基部試件部件14移除,以交換試件墊片414和/或脛骨支承面試件部件412。可將移除工具(未示出)用于將脛骨支承試件部件18與脛骨基部試件部件14分離。外科醫(yī)生可以利用分離工具(未示出)將試件墊片414與脛骨支承面試件部件412分離。然后,外科醫(yī)生可以選擇具有不同厚度的另一個試件墊片414,或者選擇具有可替代構造的脛骨支承面試件部件412,例如為十字形保持或后方穩(wěn)定的脛骨支承面試件部件412。外科醫(yī)生可以繼續(xù)嘗試試件墊片414和脛骨支承面試件部件412的各種組合,以確定將在屈曲和伸展方面具有最佳穩(wěn)定性同時允許完全伸展的最終植入件。一旦選擇了修改的試件墊片414和脛骨支承表面試件部件412的組合,兩個部件會裝配在彼此之上,并以之前討論的方式在脛骨基部試件部件14和股骨試件部件20之間的間隙中向前推進。
一旦外科醫(yī)生對試件復位滿意,無需移除任何試件部件12,外科醫(yī)生可向上推動固定針254通過脛骨基部試件部件14的針孔82中的一個,并進入患者脛骨400的近端402。如上所述,前固定針82定位在脛骨基部試件部件14的前突片100的傾斜表面102的中心。前突片100從脛骨基部試件部件14的前面62延伸,使得前突片100從患者脛骨400的近端402的前邊緣向外突起,如圖18中所示。突起的前突片100在整個試件復位流程中露出,以允許外科醫(yī)生將前固定針254固定在患者脛骨400的近端402中,同時脛骨支承試件部件18和股骨試件部件20保持定位在脛骨基部試件部件14上。
和后固定針孔80不同,前固定針孔82未直接垂直于患者脛骨400的近側表面定位。由于前突片100的下表面58從患者脛骨400的近端402的前邊緣向前向外延伸,下表面58的前部不會接觸患者脛骨400的近端402。因此,前固定針孔82的下開口(未示出)沒有整個位于患者脛骨400的近端402。為了在患者脛骨400的近端402固定前固定針254,前固定針孔82的設計使得當前固定針254接收在前固定針孔82中時,前固定針254的縱向軸線368在相對于患者脛骨的近端402的前表面成斜角處定位。前固定針孔82的位置允許前固定針254推入患者脛骨400的近端402,以在患者脛骨400的近端402上進一步固定脛骨基部試件部件14。在執(zhí)行試件復位后,外科醫(yī)生然后可繼續(xù)患者脛骨400的近端402的外科準備。
隨后,外科醫(yī)生可利用位于患者脛骨400的近端402中的脛骨基部試件部件14上的龍骨狀沖頭374將患者脛骨400中的開口放大,如圖21中所示。在脛骨基部試件部件14和導向塔370定位在患者脛骨400的近端402上的情況下,外科醫(yī)生可使用脛骨基部試件部件14和導向塔370以在對患者脛骨400的近端402擴孔時引導例如外科鉆頭(未示出)。此后,在導向塔370移除之前,可將龍骨狀沖頭374嵌入患者脛骨400的近端402,如圖21中所示。
龍骨沖頭374被構造為穿過脛骨基部試件部件14的中心開口40而插入到患者脛骨400的近端402中,以為患者脛骨400準備假體部件。龍骨狀沖頭374具有基板376,該基板具有限定在其中的周邊邊緣380。邊緣380具有下表面382,該下表面被構造為當龍骨狀沖頭374位于脛骨基部試件部件14上時接合脛骨基部試件部件14的擱架表面54?;?76還包括中心平臺384,該中心平臺的尺寸設定成接收在脛骨基部試件部件14的中心開口40中,并有從中心平臺384側向向外延伸的一對叉臂386。叉臂386的尺寸被設定為被接收在脛骨基部試件部件14的細長開口42中?;颊呙劰?00的擴孔以及安裝龍骨狀沖頭374的示例性過程在David Waite等人的并提交于2012年6月28日的名稱為“METHOD OF SURGICALLY PREPARING A TIBIA FOR IMPLANTATION OF A PROSTHETIC COMPONENT”的美國專利申請序列號13/530,945中示出,該專利申請以引用方式并入本文。
當龍骨狀沖頭374在患者脛骨400的近端402沖入和移除時,所得的患者脛骨400的近端402包括開口408,如圖22中所示。外科醫(yī)生可通過裝配固定的支承試件部件18或可動支承試件部件18再次重復試件復位。此時,外科醫(yī)生可將脛骨評估部件138,134結合套筒160使用,使得套筒160接收在患者脛骨400的近端402的開口408中。例如,外科醫(yī)生可以選擇將試件墊片414中的一個與固定的支承面試件部件412中的一個組裝,以形成固定的支承試件部件18。然后外科醫(yī)生將脛骨評估部件138的套筒160定位在患者脛骨400的近端402的開口408中。隨后外科醫(yī)生將固定的支承試件部件18放置在脛骨基部試件部件14上方,使得柱子126接收在試件墊片414的中心通道416中,并且試件墊片414的后側壁418,420分別接合脛骨評估部件138的后支撐物170的臂172,174的前側壁190,194。
然后,外科醫(yī)生可以重復試件復位術,直到膝蓋獲得滿意的對齊和穩(wěn)定性。當額外的試件復位完成時,外科醫(yī)生可使用沖擊柄部372從患者的脛骨400移除龍骨狀沖頭374。外科醫(yī)生還可使用針提取工具300來從患者的脛骨400提取后固定針252和/或前固定針254。通過外科手術在患者脛骨400的近端402中形成的所得特征部被配置成接收固定的支承膝蓋假體或可動支承膝蓋假體的脛骨托。然后外科醫(yī)生完成假體剩余部件的外科手術。
另選地或除此之外,如圖22中所示,外科醫(yī)生可以選擇將試件墊片414中的一個與可動支承面試件部件412中的一個組裝,以形成可動支承試件部件18。然后外科醫(yī)生可將脛骨評估部件134的套筒160定位在患者脛骨400的近端402的開口408內,并將可動支承試件部件18置于脛骨基部試件部件14的上方。然后外科醫(yī)生可在伸展和屈曲之間移動患者的腿,以評估移動范圍。如上所述,評估部件134的構造允許可動支承試件部件18在腿于屈曲和伸展之間移動時相對于患者的脛骨旋轉。應當理解,在其他實施方案中,在將支承面試件412附接到試件墊片414之前,該試件墊片可以定位在脛骨基部試件14上。
盡管在附圖和上述說明中已詳細地舉例說明和描述了本公開,但此類說明和描述應視為示例性的而不是限制性的,應當理解的是,僅示出和描述了示例性的實施方案,并且本公開的實質內的所有改變和變型都應受到保護。
本文所述方法、裝置和系統(tǒng)的多個特征使本發(fā)明具有多個優(yōu)點。應當注意的是,本發(fā)明的方法、裝置和系統(tǒng)的可供選擇的實施方案可以不包括所有所述特征,但仍然可以受益于這些特征的優(yōu)點中的至少一些。對于上述方法、裝置和系統(tǒng),本領域的普通技術人員可容易地設想出其自己的實施方式,該實施方式可結合本發(fā)明特征中的一項或多項,并且落在由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內。