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截骨定位装置

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


截骨定位装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及用于膝关节置换手术中的截骨辅助工具。

背景技术

膝关节置换手术是一种治疗膝关节相关疾病(特别是老年人患者发生的骨质磨损、骨性关节炎等疾病)的有效手段。传统手术通常包括:首先对股骨远端和胫骨近端进行截骨,然后对股骨前髁、股骨后髁以及两个斜面进行截骨,在所有截骨完成之后安装股骨假体、胫骨假体以及半月板衬垫。膝关节置换手术可以为患者消除疼痛,让患者的膝关节获得很好的功能重建并改善患者的膝关节状态,从而提高患者的生活质量。

对于膝关节置换手术中的股骨后髁截骨,目前临床上主要采用凭借经验的传统截骨方式。例如,医生或其他操作者首先将辅助工具安装在截骨后的胫骨平台上,使辅助工具的两个底板与屈曲状态下的股骨后髁贴合;随后进行股骨髁大小的测量,测完之后利用辅助工具上的调节旋钮调节角度,使得股骨后髁外旋3°;而后通过打固定钉来确定四合一截骨板的位置;最后将辅助工具取出但保留固定钉,并且将四合一截骨板安装在保留的固定钉上;最后利用四合一截骨板对股骨后髁截骨。然而,这种方式没有考虑在截骨之后屈曲状态下的软组织内外侧张力平衡的问题,因此,后续还需要通过松解软组织来调节张力,以达到屈曲状态下软组织内外侧张力平衡的目的。然而,松解软组织存在一些缺点。一方面,松解患者软组织可能会对其软组织造成损伤,另一方面,即使没有损伤,松解后的软组织通常不能保持原有的力学性能。

此外,除了上述凭借经验的传统截骨方式之外,目前还出现了利用电脑辅助导航的截骨方式,例如,机器人截骨。目前采用机器人截骨可以对股骨远端、股骨前后髁以及股骨的两个斜面一次性完成截骨,中间不需要安装使用辅助工具,这可以很大程度地将医生从术中解放出来,相比传统截骨方式具有操作简单的优势。但是机器人截骨只是最大程度地考虑了伸直位和屈曲位的截骨厚度(即股骨远端以及股骨后髁的截骨厚度),同样没有考虑在截骨之后屈曲状态下的软组织内外侧张力平衡的问题。因此,在机器人截骨后,仍然需要医生凭借经验对软组织进行松解处理,以保证膝关节假体(包括股骨假体、胫骨假体及半月板衬垫等)被安装后的可靠性。另外,采用机器人截骨要求较长的术前准备时间,相比传统手术并没有缩短手术时间,并且机器人截骨的学习曲线也比较长。同时,由于机器人截骨成本高,手术费用高,因此目前还没有大面积推广。

发明内容

本发明所提出的技术方案旨在解决现有技术中截骨后软组织张力不平衡、截骨手术时间长以及截骨手术成本高等问题中的至少一项。

在本发明的一个方面,提供了一种截骨定位装置,所述截骨定位装置包括:底座,所述底座具有:上表面,其具有第一上表面区域和第二上表面区域,其中所述第一上表面区域和所述第二上表面区域位于所述上表面的两侧;和下表面,其用于安装至压力测量装置;和至少一个第一垫件,其用于安装在所述底座的第一上表面区域或第二上表面区域上,以定位骨关节的骨端两侧部位在截骨前的张力平衡位置,其中所述压力测量装置用于当所述骨端两侧部位中的第一侧部位或第二侧部位抵压所述至少一个第一垫件、所述第一上表面区域和所述第二上表面区域中的至少一个时,测量所施加的压力。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述第一垫件是垫片,所述骨端两侧部位中的第一侧部位包括股骨后髁内侧,并且所述骨端两侧部位中的第二侧部位包括股骨后髁外侧,所述压力测量装置用于安装到胫骨平台与所述截骨定位装置的底座之间。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述底座具有:第一安装部,所述第一安装部位于所述第一上表面区域;和第二安装部,所述第二安装部位于所述第二上表面区域,所述第一垫件被构造成具有安装配合部,所述安装配合部用于与所述底座的第一安装部或第二安装部配合,以便将所述第一垫件安装到所述底座的第一上表面区域或第二上表面区域上。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述第一安装部和第二安装部都是卡槽并且分设在所述底座的两侧边缘。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述第一垫件具有操作孔,所述操作孔用于在操作上配合辅助工具来使所述第一垫件的安装配合部脱离所述卡槽,从而将所述第一垫件从所述底座的边缘处移除。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述底座的上表面还具有第三上表面区域,所述第三上表面区域相对于所述第一上表面区域和所述第二上表面区域更靠近所述上表面的前部,所述截骨定位装置还包括第二垫件,所述第二垫件用于安装到所述底座的第三上表面区域上,并且所述第二垫件的顶表面用于支撑截骨板,以定位所述截骨板的截骨位置。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述第二垫件是垫块,所述第二垫件的底表面具有至少一个限位孔,并且所述底座具有至少一个限位柱,所述限位柱位于所述底座的第三上表面区域上,其中所述限位柱用于与所述第二垫件的限位孔配合安装,以便所述第二垫件可拆卸地安装到所述底座的第三上表面区域上。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述截骨定位装置还包括高度测量机构,所述高度测量机构包括:异形通孔,所述异形通孔位于所述底座的所述第三上表面区域;刻度尺,包括:本体,所述本体具有刻度,所述刻度用于指示对应刻度线离开所述胫骨平台的距离;和第三安装部,所述第三安装部用于与所述异形通孔配合安装;其中,所述刻度尺用于测量所述第二垫件的顶表面离开所述胫骨平台的距离。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述截骨定位装置还包括高度调节机构,用于调节所述垫块的底表面与所述底座的上表面之间的距离,所述高度调节机构至少包括:杆部;和通孔,所述通孔位于所述底座的第三上表面区域,其中,所述杆部的一端经所述通孔伸出所述底座的上表面并抵接位于所述通孔上方的所述第二垫件的底表面,并且所述杆部的所述一端伸出所述底座的上表面的距离是可调的。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述杆部是具有螺纹杆的旋钮,并且所述通孔是螺纹孔,所述第二垫件的底表面具有多个限位孔,所述底座的第三上表面区域上具有多个限位柱,其中所述多个限位柱相对于所述螺纹孔对称分布。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述底座的下表面通过孔柱对配结构与所述压力测量装置的顶表面限位安装。

在本发明的一个方面的至少一实施例中,所述底座的下表面具有分别与所述第一上表面区域和所述第二上表面区域相对的第一下表面区域和第二下表面区域,其中所述第一下表面区域和所述第二下表面区域分别具有至少一个接触部,用于与所述压力测量装置上的对应压力测试部接触。

本发明所提出的技术方案与现有技术相比,可以至少具有以下一项或多项优点:

(1)利用本发明的截骨定位装置,可以允许操作者(例如医生)在截骨前直接测量并实时调整屈曲状态下股骨后髁内外侧的压力,并在股骨后髁内外侧压力基本平衡的情况下再进行截骨,这可以提高截骨的精准度以及截骨后软组织内外侧张力间的平衡,从而可以增强术后膝关节的稳定性,并且避免对术后松解软组织的需要,使患者的软组织尽可能保持原有的力学功能。

(2)本发明的截骨定位装置可以与市场上现有的四合一截骨板配合使用,具有较强的通配性以及广泛的应用范围。

(3)本发明的截骨定位装置可以对截骨板的高度进行调节,从而可以满足不同的截骨量需求。

(4)本发明的截骨定位装置的整体结构简单,与截骨板配合方便,无需复杂的操作流程便可以对股骨后髁的截骨位置进行准确定位。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其他优点和特征,将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。应当理解,这些附图只描绘本发明的典型实施例,因此将不被认为是对本发明所要求保护范围的限制。

图1示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置的爆炸示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置中底座上表面的结构示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置中底座下表面的结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置中内侧垫片的结构示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置中刻度尺的结构示意图。

图6示出了现有的截骨板的结构示意图。

图7示出了现有的压力测量装置的结构示意图。

图8A示出了根据本发明的实施例的用于调整股骨后髁内外侧压力的方法。

图8B示出了根据本发明的实施例的用于定位截骨板的方法。

图9示出了利用本发明的截骨定位装置调整股骨后髁内外侧压力的操作状态示意图。

图10示出了利用本发明的截骨定位装置对截骨板进行定位的操作状态示意图。

图11示出了本发明的截骨定位装置被移除后截骨板固定在股骨平台上的操作状态示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“其他实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一个实施例”或“其他实施例”或“一些实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个实施例的理解,本公开对本申请实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。

在本文中,在描述截骨定位装置1时涉及“内”和“外”的表述是基于截骨定位装置1将应用于身体的左侧部位(例如,左腿)的场景,其中“内”表示靠近身体的中线,而“外”表示远离身体的中线。当截骨定位装置1应用于身体的右侧部位(例如,右腿)时,本文中在描述截骨定位装置1时涉及“内”和“外”的表述应当互换。此外,本文中的“前部”表示在操作中靠近操作者的部位。

在本文中,术语“张力平衡位置”是指当骨关节的骨端两侧部位周围的软组织张力达到平衡时,骨端两侧部位的位置或相对位置。例如,当膝关节在90°左右屈曲位,股骨后髁内侧部位和股骨后髁外侧部位周围的软组织张力达到平衡时,股骨后髁内侧和股骨后髁外侧的位置或相对位置。

图1示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置1的爆炸示意图。如图1所示,截骨定位装置1可包括底座10、垫片(例如,内侧垫片21和外侧垫片22)、垫块30、高度测量机构、高度调节机构等。

截骨定位装置1的底座10可具有上表面11和下表面13。图2示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置1中底座上表面11的结构示意图。图3示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置1中底座下表面13的结构示意图。如图2和图3所示,底座10可被大体上构造为U形结构。在其他实施例中,底座10还可被构造为具有其他形状,例如矩形、椭圆形等。

截骨定位装置1可包括垫片,垫片可放置在底座10的上表面11上。参见图1和图2,在一实施例中,底座10的上表面11可具有上表面内侧区域111和上表面外侧区域113,它们分别位于上表面11的两侧。内侧垫片21和外侧垫片22可分别放置于上表面内侧区域111和上表面外侧区域113上。底座10还可具有内卡槽12和外卡槽14。内卡槽12可被设置在上表面内侧区域111的左侧边缘,用于与内侧垫片21的安装部211相配合,以便于将内侧垫片21安装在底座10的上表面内侧区域111上。外卡槽14可被设置在上表面外侧区域113的右侧边缘,用于与外侧垫片22的安装部相配合,以便于将外侧垫片22安装在底座10的上表面外侧区域113上。将内卡槽12和外卡槽14设置在底座10的两侧边缘处,可以使得内侧垫片21和外侧垫片22方便地从底座10的边缘处安装到底座10或从底座10的边缘处移除。内卡槽12和外卡槽14的轮廓可被构造为非圆形结构,这可以防止安装到底座10的上表面内侧区域111和上表面外侧区域113上的内侧垫片21和外侧垫片22相对于底座10转动。

图4示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置1中内侧垫片21的结构示意图。外侧垫片22可以被构造成类似于内侧垫片21,例如可以将外侧垫片22构造成具有内侧垫片21的镜像结构。如图4所示,在一实施例中,内侧垫片21可具有安装部211和操作孔213。安装部211可与内卡槽12相配合,以便将内侧垫片21安装到底座10的上表面内侧区域111上。操作者(例如医生)可利用辅助工具与操作孔213配合操作,使内侧垫片21的安装部211从内卡槽12中脱离,从而将内侧垫片21从底座10的边缘处移除。

在其他实施例中,内侧垫片21可通过孔柱对配结构安装到底座10的上表面内侧区域111上。例如,底座10的上表面内侧区域111可具有安装柱,内侧垫片21可具有安装通孔,一个或多个内侧垫片21可通过其上的安装通孔与底座10的上表面内侧区域111的安装柱之间的配合而安装或堆叠到底座10的上表面内侧区域111上。上述孔柱对配结构中的安装通孔可以被构造成异形孔,以防止安装到底座10的上表面内侧区域111上的内侧垫片21相对于底座10转动。

应当理解,图1和图4中所示出的内侧垫片21的形状仅是示例性的,并不旨在构成限制。本领域技术人员可根据实际需要设计内侧垫片21和外侧垫片22的形状,只要可以满足压力测量装置(例如,以下参照图7所描述的压力测量装置70)的压力测量要求并且允许要被测量压力的骨端部位(例如,股骨后髁内侧、股骨后髁外侧)放置于其上即可。

在一些实施例中,内侧垫片21或外侧垫片22可被构造成具有约1mm、2mm或其他合适的厚度。在操作中,操作者(例如医生)可根据需要将具有合适厚度的一个或多个内侧垫片21安装到底座10的上表面内侧区域111上,和/或将具有合适厚度的一个或多个外侧垫片22安装到底座10的上表面外侧区域113上。

截骨定位装置1还可包括垫块30,垫块30可安装在底座10的上表面11上。返回参见图1和图2,在一实施例中,底座10的上表面11还可具有前部区域112,其中前部区域112在操作中相对于上表面内侧区域111和上表面外侧区域113更靠近操作者(例如医生)。前部区域112中可具有两个限位柱115,垫块30可具有两个限位孔32。图1所示的限位孔32被构造为通孔,其从垫块30的底表面延伸到垫块30的顶表面31。然而,在其他实施例中,限位孔32可以被构造为盲孔,该盲孔可从垫块30的底表面延伸到垫块30的顶表面31下方。通过底座10的前部区域112中的限位柱115与垫块30的限位孔32之间的配合,可以将垫块30安装到底座10的前部区域112中。在其他实施例中,底座10的上表面11的前部区域112中可具有一个或多个限位孔,限位孔可被构造为通孔,每个限位孔用于与垫块30底部的相应限位柱相配合,以便将垫块30安装到底座10的前部区域112上。垫块30与底座10的前部区域112之间的孔柱对配结构允许垫块30可拆卸,并且垫块30可以被限位在底座10的前部区域112上。在一些实施例中,垫块30与底座10的前部区域112之间可以只有一对孔柱对配结构。

如图1所示,在一实施例中,垫块30可被大体上构造为U形结构,该U形结构的顶表面31包括不连续的左右两个顶表面。这两个不连续的左右两个顶表面之间所形成的凹部可用于适配要安装到垫块30的顶表面上的截骨板的底部构造,以便于该截骨板平稳地放置于垫块30的顶表面上。这两个顶表面可与垫块30的底表面平行并且相对于垫块30的底表面处于同一高度处,以使得要安装到垫块30的顶表面上的截骨板稳定地安装于其上。在其他实施例中,垫块30的顶表面31可被构造为连续的顶表面并且与垫块30的底表面平行,例如凸形或矩形,这可以取决于要安装到垫块30的顶表面上的截骨板的底部构造。

截骨定位装置1还可包括高度测量机构,用于测量垫块30的顶表面31的高度。继续参见图1和图2,在一实施例中,底座10还可具有两个异形通孔117,这两个异形通孔117可被定位在底座10的前部区域112的两侧。参见图3,异形通孔117可贯穿底座10以及从底座10的下表面13突出的平台133。异形通孔117可用于安装刻度尺50。操作人员可根据其操作便利性选择两个异形通孔117中的一个来安装刻度尺50。

参见图5,图5示出了根据本发明的一个实施例的截骨定位装置1中刻度尺50的结构示意图。如图5所示,刻度尺50可具有本体51和安装部52。刻度尺50可被构造成仅允许安装部52通过异形通孔117,其中安装部52的形状和尺寸可与异形通孔117相配合。当操作安装刻度尺50时,可以将安装部52穿过异形通孔117,使安装部52的底面53与位于底座10下方的压力测量装置(例如,以下参照图7所描述的压力测量装置70)接触,而本体51被定位在底座10的前部区域112上,不能穿过异形通孔117。刻度尺50的本体51可具有刻度,其中每个刻度可以基于对应刻度线离开刻度尺50的底面53的距离、以及与截骨定位装置1配合使用的压力测量装置的厚度来刻画,以便可以指示对应刻度线离开胫骨平台91(以下将结合图9描述胫骨平台91)的距离。异形通孔117的位置被设置成当刻度尺50被安装其中时,刻度尺50的本体51可与垫块30相邻,以方便读取垫块30的顶表面31的高度,例如,垫块30的顶表面31相对于胫骨平台91的高度。刻度尺50、以及底座10上用于配合安装刻度尺50的异形通孔117可构成高度测量机构。本发明通过使用异形通孔(例如,方形孔或多边形孔)而非圆孔来安装刻度尺50,可以防止安装到底座10的上表面11的刻度尺50相对于底座10转动。

截骨定位装置1还可包括高度调节机构,用于调整垫块30的高度。继续参见图1和图2,在一实施例中,底座10在上表面11的前部区域112中还可具有贯穿底座10的螺纹孔15,以供旋钮40从底座10下方拧入其中。螺纹孔15和旋钮40可在操作上配合,构成高度调节机构,以用于调整垫块30的高度。如图1所示,旋钮40可具有头部41和螺纹杆42。螺纹杆42远离头部41的一端可被拧入螺纹孔15,伸出底座10的上表面11并抵接位于螺纹孔15上方的垫块30的底表面。通过旋拧旋钮40,可以调整螺纹杆42的远离头部41的一端伸出底座10的上表面11的距离,并因此调整垫块30的顶表面31相对于底座10的高度,从而可以将后续安装于垫块30的顶表面31上的截骨板(图1和图2中未示出,参见图6)定位在期望的位置。参见图6,图6示出了现有的截骨板60的结构示意图。截骨板60可以是市面上常见的四合一截骨板。如图6所示,截骨板60可具有股骨后髁截骨槽61和底面62。当将截骨板60安装到垫块30上时,截骨板60的底面62可接触并贴合垫块30的顶表面31。

参见图1,在一实施例中,垫块30上分别与底座10的两个限位柱115配合的两个限位孔32可相对于垫块30的中线对称地设置,并且螺纹孔15被设置在底座10的两个限位柱115的对称中心(例如,两个限位柱115的正中间),这使得拧入螺纹孔15的旋钮40可在垫块30底部的中间位置处抵接垫块30,从而使得垫块30可以通过旋钮40的移动而平稳地相对于底座10上下移动,进而可以提高后续安装于垫块30上的截骨板60的定位精准度。

在其他实施例中,底座10上的限位柱115的数量和位置、垫块30上与限位柱115配合的限位孔32的数量和位置、以及底座10上的螺纹孔15的位置可以根据具体实践情况而变化,只要可以使得拧入螺纹孔15的旋钮40在垫块30底部的中间位置处抵接垫块30即可。

此外,在调节垫块高度的过程中,垫块30与底座10之间的孔柱配合能够对垫块30的移动轨迹起到导向作用。这可以进一步提高垫块30相对于底座10上下移动的平稳性,从而可以进一步提高后续安装于垫块30上的截骨板60的定位精准度。

在其他实施例中,还可以通过其他高度调节机构来调整垫块30相对于底座10的高度。例如,该其他高度调节机构可包括按钮、波珠螺丝以及贯穿底座10的通孔,其中按钮可具有头部和直杆,直杆远离头部的一端可被插入底座10的通孔中,并抵接安装在底座10的上表面11上的垫块30的底表面。波珠螺丝的一端具有可伸缩的弹珠,并且波珠螺丝的另一端可被固定在底座10的前部区域112中的凸台(图中未示出)的侧面。当在底座10的前部区域112中安装好垫块和波珠螺丝时,波珠螺丝的弹珠可抵接垫块的侧面(例如,左侧面或右侧面),垫块的该侧面可具有多个球窝,每个球窝可用于容纳波珠螺丝的弹珠。垫块侧面的这些球窝可以沿着垫块的高度方向(例如,垂直于垫块的底表面和顶表面的方向)以均匀的间隔布置,例如以1mm的间隔布置。在操作中,可以按压按钮以便调整垫块相对于底座10的高度,与此同时,被固定到底座10的凸台侧面的波珠螺丝的可伸缩弹珠可滑进或滑出垫块侧面的球窝。当垫块相对于底座10的高度被调整好时,波珠螺丝的弹珠可位于垫块侧面的一个球窝内,并由此固定住垫块。此外,该其他高度调节机构还可包括弹簧,该弹簧可套接按钮的直杆,并且其一端可接触按钮的头部,另一端可接触底座10的下表面13。通过另外设置弹簧,可以控制操作者在进行高度调节时的按压力度,防止因按压力度过大而在短时间内将按钮按压到底,从而改善操作者的操作舒适性。在一些实施例中,该其他高度调节机构可以包括两个波珠螺丝,分别固定到位于垫块两侧的两个凸台的侧面,而垫块的两侧可分别设置多个球窝,用于在操作上与对应的波珠螺丝配合。

另外,截骨定位装置1还可以包括限位件和接触部。返回参见图3,在一实施例中,底座10的下表面13可具有两个限位柱131,用于与压力测量装置70(图3中未示出,参见图7)上的相应限位孔相配合,以便将截骨定位装置1安装到压力测量装置70上。参见图7,图7示出了现有的压力测量装置70的结构示意图。压力测量装置70可以是公布号为CN111419253A的发明专利申请中所描述的膝关节软组织压力测量装置或其他合适的压力测量装置。如图7所示,压力测量装置70可具有两个限位孔71,分别用于供底座10的下表面13的两个限位柱131插入其中。返回参见图3,底座10的下表面13还可具有三个内侧接触部132和三个外侧接触部134,分别位于底座10的下表面内侧区域135和下表面外侧区域137,这些接触部可以分别与压力测量装置70上的对应压力测试部接触。底座10的下表面内侧区域135可与底座10的上表面内侧区域111相对应,由此,压力测量装置70可通过压力测试部测量施加在底座10的上表面内侧区域111上的压力。底座10的下表面外侧区域137可与底座10的上表面外侧区域113相对应,由此,压力测量装置70可通过压力测试部测量施加在底座10的上表面外侧区域113上的压力。应当理解,以上所描述的底座10的下表面13的内侧接触部132和外侧接触部134的数量和布置均是例示性的,并不旨在限制本发明。本领域技术人员可根据需要(例如,压力测量装置的测量要求)设置底座10的下表面13的内侧接触部132和外侧接触部134。

以上所描述的截骨定位装置1可用于在膝关节置换手术中辅助截骨板(例如,图6所示的截骨板60)正确定位,以支持操作者(例如医生)利用截骨板进行精准截骨。

在膝关节置换手术中,通常要求首先对股骨远端和胫骨近端进行截骨,然后对股骨前髁、股骨后髁以及股骨的两个斜面进行截骨,在所有截骨完成之后安装股骨假体、胫骨假体以及半月板衬垫。股骨远端在截骨后可形成股骨平台,胫骨近端在截骨后可形成胫骨平台。在膝关节处于伸直状态下,股骨平台与胫骨平台之间的间隙G1可形成膝关节伸直位的关节间隙。在膝关节处于屈曲状态下,股骨后髁截骨后的后髁与胫骨平台之间的间隙可形成膝关节屈曲位的关节间隙。为了保证植入股骨假体和胫骨假体后,膝关节屈伸运动时无痛感、无松动感,通常需要满足屈伸间隙相等原则,即,膝关节屈曲位的关节间隙与膝关节伸直位的关节间隙相等原则。因此,在完成股骨远端截骨和胫骨近端截骨之后,基于屈伸间隙相等原则,可根据膝关节伸直位的关节间隙(即膝关节伸直状态下,股骨平台与胫骨平台之间的间隙G1)来确定股骨后髁截骨的截骨量,即目标截骨量。

此外,在膝关节置换手术中,还希望截骨后股骨后髁软组织内外侧张力平衡,以减少因软组织内外侧张力不平衡所带来的对膝关节稳定性和功能的影响。对此,发明人设计了本发明的截骨定位装置1,截骨定位装置1可在对截骨板60截骨定位之前,通过测量屈曲状态下股骨后髁内外侧对垫片、上表面内侧区域111、和上表面外侧区域113施加的压力并在内外侧压力不平衡时实时调整两侧垫片的数量,来实现股骨后髁内外侧压力平衡。可以理解,当股骨后髁内侧和外侧的压力达到平衡时,意味着周围软组织内侧和外侧的张力是平衡的。因此可通过利用本发明所提供的截骨定位装置1来测量并实时调整股骨后髁内侧和外侧的压力,从而实现软组织内外侧张力平衡。

为更好地理解,以下例示性地描述利用本发明的截骨定位装置1来调整股骨后髁内外侧压力和定位截骨板60的方法。

参见图8A,图8A示出了根据本发明的实施例的用于调整股骨后髁内外侧压力的方法810。在一些实施例中,可以利用以上所描述的截骨定位装置1和压力测量装置70来执行方法810。

在步骤811处,执行测量前安装工作。在一些实施例中,当操作者(例如医生)执行测量前安装工作时,可以首先将截骨定位装置1的底座10安装到压力测量装置70上,并且随后将安装在一起的底座10和压力测量装置70放置在如图9中所示的胫骨平台91上。图9示出了利用本发明的截骨定位装置1调整股骨后髁内外侧压力的操作状态示意图。参见图9所示,当在胫骨平台91上安装好压力测量装置70以及截骨定位装置1中的底座10时,压力测量装置70的底面可接触胫骨平台91,底座10的上表面内侧区域111和上表面外侧区域113可分别位于股骨后髁内侧92和股骨后髁外侧94的下方。接下来,方法810可行进至步骤812。

在步骤812处,测量股骨后髁内侧压力和股骨后髁外侧压力。在一些实施例中,当在胫骨平台91上安装好压力测量装置70以及截骨定位装置1中的底座10后,操作者可以使膝关节弯曲大致90度,以使其处于屈曲状态,如图9所示的。处于屈曲状态的膝关节中的股骨后髁内侧92可接触并抵压其下方的底座10的上表面内侧区域111,并进一步经由底座10的下表面13的内侧接触部对位于底座10下方的压力测量装置70的对应压力测试部施加压力。同样地,处于屈曲状态的膝关节中的股骨后髁外侧94可接触并抵压其下方的底座10的上表面外侧区域113,并进一步经由底座10的下表面13的外侧接触部对位于底座10下方的压力测量装置70的对应压力测试部施加压力。此时,操作者可以获得压力测量装置70所测量出的股骨后髁内侧92的压力以及股骨后髁外侧94的压力。接下来,方法810可行进至步骤813。

在步骤813处,确定股骨后髁内外侧压力之间的绝对差值是否小于压力差阈值。在一些实施例中,该压力差阈值可以是30N—70N之间的任何值,例如,30N、40N、67.5N、70N。操作者可以确定从压力测量装置70获得的股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值是否小于压力差阈值。当股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值大于或等于压力差阈值时,方法810可行进至步骤814。

在步骤814处,安装内侧垫片21或外侧垫片22。在一些实施例中,当确定出股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值大于或等于压力差阈值时,操作者可以在股骨后髁内侧92与底座10的上表面内侧区域111之间放入一个或多个内侧垫片21或者在股骨后髁外侧94与底座10的上表面外侧区域113之间放入一个或多个外侧垫片22,以此来调整股骨后髁内侧92和股骨后髁外侧94的位置或相对位置并定位股骨后髁截骨前股骨后髁内侧92和股骨后髁外侧94的张力平衡位置。当股骨后髁内侧92和股骨后髁外侧94处于张力平衡位置时,压力测量装置70测量到的股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值小于压力差阈值。例如,当股骨后髁外侧压力减去股骨后髁内侧压力所得的差值大于或等于压力差阈值时,操作者可以在股骨后髁内侧92与底座10的上表面内侧区域111之间放入一个或多个内侧垫片21,以撑开股骨后髁内侧部位,从而使得股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值小于压力差阈值。再例如,当股骨后髁内侧压力减去股骨后髁外侧压力所得的差值大于或等于压力差阈值时,操作者可以在股骨后髁外侧94与底座10的上表面外侧区域113之间放入一个或多个外侧垫片22,以撑开股骨后髁外侧部位,从而使得股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值小于压力差阈值。

当从压力测量装置70测得的股骨后髁内侧压力与股骨后髁外侧压力之间的绝对差值小于压力差阈值时,方法810可行进到步骤815。

在步骤815处,用于调整股骨后髁内外侧压力的方法810结束。

参见图8B,图8B示出了根据本发明的实施例的用于定位截骨板60的方法820。在一些实施例中,可以利用以上所描述的截骨定位装置1和截骨板60来执行方法820。方法820可在方法810之后执行。在一些实施例中,方法820中的一个或多个步骤可以在方法810中的一个或多个步骤之前执行。

在步骤821处,在底座10上安装刻度尺50和垫块30。在一些实施例中,操作者可以通过刻度尺50的安装部52插入底座10的任意一个异形通孔117中,来将刻度尺50安装到底座10。当在底座10上安装好刻度尺50时,刻度尺50的安装部52的底面53可接触底座10下方的压力测量装置70。在安装刻度尺50之后或之前,操作者可以通过垫块30的底表面的两个限位孔32与底座10的上表面11上的两根限位柱115之间的孔柱对配结构来将垫块30安装到底座10上。在底座10上安装好刻度尺50和垫块30的状态可如图9所示出的。接下来,方法820可行进至步骤822。

在步骤822处,确定垫块30的顶表面31是否位于目标位置处。当垫块30和刻度尺50均被安装到底座10上时(如图9所示的),操作者可以确定垫块30的顶表面31是否位于目标位置处。例如,操作者可以观察垫块30的顶表面31是否与刻度尺50上的目标刻度T对齐。刻度尺50上的每个刻度可表示对应刻度线离开胫骨平台91的距离。因此,基于以上所述的屈伸间隙相等原则,目标刻度T可被计算如下:

T=G1–G2,

其中,G1表示膝关节伸直状态下,股骨平台95与胫骨平台91之间的间隙,G2表示截骨板60的股骨后髁截骨槽61的上边缘与截骨板60的底面62之间的距离。可以理解,当垫块30的顶表面31与刻度尺50上的目标刻度T对齐时,截骨板60的底面62与目标刻度T也是对齐的。因此,这时股骨后髁截骨槽61的上边缘离开胫骨平台91的距离即为G2+T。根据目标刻度T的计算公式可知,股骨后髁截骨后的后髁与胫骨平台之间的间隙(G2+T)将等于膝关节伸直状态下股骨平台95与胫骨平台91之间的间隙(G1),从而满足屈伸间隙相等原则。当垫块30的顶表面31与刻度尺50上的目标刻度T不是对齐时,可以确定垫块30的顶表面31没有被定位在目标位置处。此时,方法820可行进至步骤823。

在步骤823处,调整垫块30的顶表面31的高度。在一些实施例中,操作者可以利用以上所述的截骨定位装置1中的高度调节机构来调整垫块30的顶表面31的高度,以使得垫块30的顶表面31与刻度尺50上的目标刻度T对齐。在一些实施例中,可以通过更换合适的垫块30或者在垫块30与底座10之间添加垫片,使得垫块30的顶表面31与刻度尺50上的目标刻度T对齐。

当垫块30的顶表面31与刻度尺50上的目标刻度T对齐时,可以确定垫块30的顶表面31被定位在目标位置处。此时,方法820可行进至步骤824。

在步骤824处,安装截骨板60。在一些实施例中,当垫块30被调整为其顶表面31与刻度尺50的目标刻度T对齐后,操作者可以将刻度尺50从底座10上取下,随后将截骨板60放置在垫块30上,使得截骨板60的底面62接触并贴合垫块30的顶表面31,如图10中所示出的。图10示出了利用本发明的截骨定位装置1对截骨板60进行定位的操作状态示意图。当将截骨板60放置在垫块30上后,操作者还可以利用固定钉63将截骨板60固定至截骨后的股骨远端,即股骨平台95,以此固定截骨板60的位置。此时,截骨板60的股骨后髁截骨槽61的上边缘与胫骨平台91之间的距离(G2+T)等于在膝关节伸直状态下股骨平台95与胫骨平台91之间的间隙G1。方法820可行进至步骤825。

在步骤825处,用于定位截骨板60的方法820结束。

当截骨板60被固定在股骨平台95之后,可以取下截骨定位装置1以及压力测量装置70,仅留下固定钉63和截骨板60,如图11所示的。图11示出了本发明的截骨定位装置1被移除后截骨板60固定在股骨平台95上的操作状态示意图。当截骨板60被固定在股骨平台95上时,可对准截骨板60的股骨后髁截骨槽61对股骨后髁进行截骨。

尽管已经根据本公开的优选实施例描述了本发明,然而并不旨在受限于此,而是仅受所附权利要求书中所阐述的范围限制。本领域技术人员应该理解,可对本文中所描述的实施例作出各种修改和改变,而不背离如所附权利要求中所阐述的本发明的更宽泛精神和范围。

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