用于進(jìn)行前髖手術(shù)的方法和裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】用于進(jìn)行前髖手術(shù)的方法和裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求Stephen B.Murphy和WiIIiam S.Murphy在2013年11月8日提出的標(biāo)題為“Method and Apparatus for Performing Anter1r Hip Surgery” 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/901,580號(hào)、Stephen B.Murphy和WiIIiam S.Murphy在2013年 11 月7 日提出的標(biāo)題為“Method and Apparatus for Performing Anter1r Hip Surgery” 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/901，341 號(hào)、以及 Stephen B.Murphy和WiIIiam S.Murphy在2013年6月3 日提出的標(biāo)題為 “Method and Apparatus for Performing Anter1r Hip Surgery” 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61 /830，263號(hào)的權(quán)益，這些申請(qǐng)以引用的方式全部并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002]外科醫(yī)生在進(jìn)行髖手術(shù)(諸如，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(關(guān)節(jié)成形術(shù))和表面置換術(shù))時(shí)使用多種不同的方式來(lái)觸及髖關(guān)節(jié)。在稱為后路(背面)方式的第一種方式中，患者通常側(cè)躺，并且將臀大肌及其下面若干小的肌肉進(jìn)行展開或者切開以觸及髖關(guān)節(jié)。在稱為前外側(cè)和直接側(cè)向(側(cè)面)的第二種方式和第三種方式中，患者通常側(cè)躺或者平躺，并且將兩個(gè)大肌肉(臀中肌和臀小肌)牽開或者部分地切開以觸及髖關(guān)節(jié)。在稱為前路(正面)方式的第四種方式中，患者平躺，但不將任何大肌肉切開，而是使肌肉之間的間隔變大，從而將這些肌肉隔開以觸及髖關(guān)節(jié)。
[0003]Stephen B.Murphy在2012年9月18日公開的美國(guó)專利第8,267,938號(hào)(’938專利)“Method and Apparatus for Determining Acetabular Component Posit1ning”描述了一種尤其是結(jié)合髖關(guān)節(jié)置換術(shù)和髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)使用的用于確定髖白杯組件定位的方法和裝置。該方法為同側(cè)髖建立了坐標(biāo)參考框架，并且公開了一種快速并且可靠地建立期望坐標(biāo)參考框架的裝置?！?38專利所公開的裝置的優(yōu)選形式在該專利的圖4中進(jìn)行了示出，并且包括機(jī)械的、人工操作的立體器械，該是三腳架的形式，該三腳架具有從公共輪轂延伸的一對(duì)可延伸臂，該對(duì)可延伸臂可以繞該公共輪轂旋轉(zhuǎn)。第一支腿或者套管和第二支腿或者套管從相應(yīng)臂的遠(yuǎn)離輪轂的一端延伸，并且，按照大體上垂直于臂所形成的平面的方式延伸。第三支腿或者套管從輪轂延伸，也大體上通常垂直于該平面。支腿遠(yuǎn)離該平面的尖端然后由外科醫(yī)生或者器械本身定位。
[0004]其中一個(gè)尖端放置在坐骨的根部處，在髖白下切跡上方很短的距離處(例如，20毫米左右)。這建立了“基點(diǎn)”或者錨點(diǎn)，以將器械適當(dāng)?shù)貙?duì)接至髖。第二尖端可以由外科醫(yī)生放置在髂骨翼的側(cè)面，與髂前上棘相鄰。第三尖端然后落在側(cè)髂骨的表面上，在坐骨切跡前面。第三尖端落在髖骨上的精確位置由器械的設(shè)置來(lái)確定。具體地，落點(diǎn)由在臂的延伸部分上的設(shè)置和/或者其間的角度來(lái)確定。三個(gè)支腿的尖端，在如此定位時(shí)，建立起平面和坐標(biāo)系，并且提供了參考框架，相對(duì)于該參考框架，可以參考髖的定向。
[0005]如在’938專利中所描述的，可以將桿形式的對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向器粘貼至器械，并且其可以處于相對(duì)于器械的限定定向。該限定定向可以用于限定外科醫(yī)生將髖白杯插入髖白中的定向。該插入可以在白杯插入器的幫助下完成。白杯插入器具有第一端，髖白杯可移除地適配到該第一端上。白杯插入器還包括在另一端處的手柄，該手柄可以被外科醫(yī)生用于對(duì)臼杯進(jìn)行定位，并且，在以期望的定向?qū)妆胖迷隗y白中時(shí)，施加一個(gè)力以使該白杯就位。臼杯插入器的至少一部分，通常是手柄，具有直段，可以通過(guò)目測(cè)使該直段與對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)向器對(duì)準(zhǔn)。
[0006]’938專利所公開的裝置成功用在使用后路、側(cè)面和前外側(cè)方式觸及髖關(guān)節(jié)時(shí)的髖關(guān)節(jié)手術(shù)期間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]簡(jiǎn)言之，本發(fā)明涉及一種使用前路方式進(jìn)行髖關(guān)節(jié)手術(shù)(諸如，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(THR)和髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù))的方法和裝置。該裝置配置為通過(guò)建立患者特定的仰臥骨盆參考平面和坐標(biāo)系來(lái)在手術(shù)期間記錄患者的骨盆。該裝置包括細(xì)長(zhǎng)支撐臂，該細(xì)長(zhǎng)支撐臂的大小設(shè)計(jì)為在患者的左髂前上棘(ASIS)與右ASIS之間的骨盆之上延伸。第一支腿可以附接至細(xì)長(zhǎng)支撐臂。第一支腿可以具有配置為接觸右ASIS的尖端。第二支腿和第三支腿可以相對(duì)于第一支腿可滑動(dòng)地附接至細(xì)長(zhǎng)支撐臂。第一支腿與第二和第三支腿之間的距離可以在術(shù)前確定，以便在將第二支腿和第三支腿設(shè)置到沿細(xì)長(zhǎng)支撐臂的這些預(yù)定距離時(shí)，第二支腿的尖端接觸左ASIS，并且第三支腿的尖端接觸患者的在正在接受手術(shù)的髖的髖臼下面的骨盆的坐骨的前面觀(anter1r aspect)。該裝置可以進(jìn)一步包括可繞兩個(gè)平面樞轉(zhuǎn)調(diào)整的方向指示器。第一平面可以對(duì)應(yīng)于細(xì)長(zhǎng)支撐臂的上表面所限定的公稱平面(nominalplane)，并且第二平面可以垂直于第一平面。
[0008]可以獲知患者特定的仰臥骨盆參考平面和/或坐標(biāo)系與第二平面和/或坐標(biāo)系(諸如，前骨盆平面(“AP平面”)和/或坐標(biāo)系)之間的關(guān)系?？梢源_定針對(duì)髖臼杯(acetabularcup )的優(yōu)選或者期望的定向，例如，就AP平面和/或坐標(biāo)系而言。該優(yōu)選或者期望杯定向可以平移到患者特定的仰臥骨盆參考平面和/或坐標(biāo)系中。在實(shí)施例中，將方向指示器調(diào)整為指向該優(yōu)選或者期望的定向，以將髖白杯插入患者的髖白中。進(jìn)行手術(shù)的外科醫(yī)生可以使用前路方式或者前外側(cè)方式(例如，使患者處于仰臥位)接近患者的髖關(guān)節(jié)，并且可以將裝置對(duì)接至患者，從而記錄患者的骨盆并且建立患者特定的仰臥骨盆參考平面和/或坐標(biāo)系。在該過(guò)程期間，外科醫(yī)生可以將方向指示器用作導(dǎo)向器，來(lái)將髖白杯組件插入優(yōu)選或者期望的定向中。
[0009]該裝置可以用于記錄手術(shù)過(guò)程期間患者在三維(3D)空間中的骨盆。例如，利用對(duì)接至患者的器械，可以將設(shè)計(jì)用于追蹤位置的物體粘貼到骨頭上，并且可以將裝置上的三個(gè)或者多個(gè)離散點(diǎn)輸入追蹤系統(tǒng)，這些離散點(diǎn)用于確定裝置坐標(biāo)系、追蹤器坐標(biāo)系、以及任何其它坐標(biāo)系(諸如，前骨盆平面坐標(biāo)系)的相對(duì)位置。追蹤系統(tǒng)可以是任何追蹤方法，包括:光學(xué)的、電磁的、慣性的、或者超聲的，例如。然后可以從患者移除該裝置，并且可以使用追蹤系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行任何相關(guān)的導(dǎo)航功能，包括:在移植期間追蹤髖白杯組件的位置和定向。追蹤系統(tǒng)還可以用于追蹤其它器械(諸如，骨制備器械)或者追蹤支腿長(zhǎng)度、偏置或者前-后位置的變化。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面的本發(fā)明參照了附圖，其中: 圖1是根據(jù)本公開實(shí)施例的手術(shù)器械的分解圖；
圖2是如從頂部看到的圖1的手術(shù)器械的透視圖；
圖3是如從底部看到的圖1的手術(shù)器械的部分透視圖；
圖4是圖1的手術(shù)器械的正視圖；
圖5A-C是根據(jù)本公開實(shí)施例的方法的流程圖的部分視圖；
圖6是根據(jù)本公開實(shí)施例的第一用戶界面窗口的示意圖；
圖7是根據(jù)本公開實(shí)施例的第二用戶界面窗口的示意圖；
圖8是根據(jù)本公開實(shí)施例的第三用戶界面窗口的示意圖；
圖9是根據(jù)本公開實(shí)施例的第四用戶界面窗口的示意圖；
圖10是根據(jù)本公開實(shí)施例的鉆孔導(dǎo)向器的示意透視圖；
圖11是根據(jù)本公開實(shí)施例的在手術(shù)過(guò)程的執(zhí)行期間患者的一部分的示意俯視圖；
圖12是根據(jù)本公開實(shí)施例的圖11的患者的一部分的示意側(cè)視圖；
圖13是根據(jù)本公開實(shí)施例的計(jì)劃系統(tǒng)的功能框圖；
圖14是根據(jù)本公開實(shí)施例的手術(shù)器械的其中一個(gè)支腿的另一實(shí)施例的示意正視圖；
圖15是患者的示意側(cè)視圖；
圖16是圖15的患者的示意側(cè)視圖；以及圖17是在患者骨盆上的圖10的鉆孔導(dǎo)向器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]器械
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于進(jìn)行前髖手術(shù)的手術(shù)器械100的分解圖。圖2是如從頂部看到的手術(shù)器械100的透視組裝視圖。圖3是如從底部看到的手術(shù)器械100的部分透視圖。圖4是手術(shù)器械100的正視圖。
[0012]手術(shù)器械100可以在對(duì)患者進(jìn)行手術(shù)(諸如，全髖關(guān)節(jié)置換(THR)手術(shù)或者髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù))期間記錄患者的至少一部分(諸如，患者的骨盆)的位置和定向，并且手術(shù)器械100可以稱為髖記錄器械。由于在手術(shù)室中記錄了在空間中的患者的骨盆，所以，進(jìn)行手術(shù)的外科醫(yī)生可以將一個(gè)或者多個(gè)假體組件安裝在相對(duì)于患者骨盆的期望位置和定向。
[0013]在實(shí)施例中，髖記錄器械100是由多個(gè)組件形成的機(jī)械器械。具體地，器械100可以包括細(xì)長(zhǎng)支撐臂102、第一、第二和第三支腿104、106和108、導(dǎo)向器支撐框架110、可調(diào)整導(dǎo)向器112、方向指示器160、第一可動(dòng)支腿支架114、以及第二可動(dòng)支腿支架116。在實(shí)施例中，器械100還可以包括與第三支腿108—起使用的偏置連接器118。
[0014]細(xì)長(zhǎng)支撐臂102可以包括第一端120。設(shè)置在第一端120處的可以是配置為容納第一支腿104的一部分的開口 122。第一端120可以形成為具有固定螺絲124的夾具，一旦將第一支腿104插入開口 122中，便可以擰緊該固定螺絲124以將第一支腿104固定至細(xì)長(zhǎng)支撐臂102。
[0015]在實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)支撐臂102可以具有大體上呈矩形的橫截面，并且可以包括頂表面126、底表面128、正面130和背面132。第一跡線134可以沿正面130的至少一部分形成，并且第二跡線136可以沿背面132的至少一部分形成。第一跡線134和第二跡線136可以是嵌入式跡線，諸如，狹槽或者凹槽。
[0016]導(dǎo)向器支撐框架110可以包括配置為將導(dǎo)向器支撐框架100滑動(dòng)安裝至細(xì)長(zhǎng)支撐臂102的正面130的第一邊緣138。例如，T形凸起140可以固定至第一邊緣138，并且凸起140可以配置為適配在也可以是T形的第一跡線134內(nèi)，從而將導(dǎo)向器支撐框架110固定至細(xì)長(zhǎng)支撐臂102，同時(shí)允許導(dǎo)向器支撐框架110沿細(xì)長(zhǎng)支撐臂102的正面130滑動(dòng)。
[0017]第一可動(dòng)支腿支架114(以及由此，第二支腿106)可以配置為可滑動(dòng)地附接至細(xì)長(zhǎng)支撐臂102的背面132。例如，第一可動(dòng)支腿支架114可以包括T形凸起142，該T形凸起142配置為適配在細(xì)長(zhǎng)支撐臂102的背面132上的第二跡線136內(nèi)。第一可動(dòng)支腿支架114還可以包括配置為容納第二支腿106的一部分的開口 144。第一可動(dòng)支腿支架114或者其至少一部分可以形成為具有固定螺絲146的夾具，一旦將第二支腿106插入開口 144中，便可以擰緊該固定螺絲146以將第二支腿106固定至第一可動(dòng)支腿支架114。
[0018]導(dǎo)向器支撐框架110可以包括第二邊緣148，第二可動(dòng)支腿支架116可以可滑動(dòng)地附接至該第二邊緣148。例如，可以是狹槽或者凹槽的嵌入式跡線150可以沿第二邊緣148的至少一部分形成。第二可動(dòng)支腿支架116可以包