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具有宽凸形触针顶端的胫骨双触针仪器和其部件

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


具有宽凸形触针顶端的胫骨双触针仪器和其部件

背景技术

1.相关申请的引用

本申请要求2022年5月20日提交的美国临时申请63/344,113号的优先权的权益。这一相关申请的公开内容在此全部并入本公开中。

2.技术领域

本公开整体涉及膝的整形外科手术领域,并且更具体地涉及在全膝关节成形术中使用的植入物、外科具体实现仪器以及方法。

3.相关领域

膝关节置换手术的新兴目标是恢复患病前关节的自然对准和旋转轴线。然而,此目标在实践中可能难以实现,因为在患者解剖结构中存在变化,并且因为膝关节是一种不仅包括关节骨,还包括辅助支撑骨和多种软组织(包括肌肉、软骨、韧带和肌腱)的复杂关节。在传统技术中(即在“机械对准”中),外科医生并非有意地恢复自然对准,而是试图形成完全直的髋-膝-踝角度,并且将关节线垂直于此机械轴线放置。在已知为“解剖对准”的替代传统技术中,外科医生基于从群体的样本中导出的平均值来估计对准角度和其他尺寸。然而,这些平均值通常无法考虑到患者的特定解剖结构的自然变化,特别是在患者患有如骨关节炎的慢性骨变形疾病时。

为了解决此情况,整形外科医生开创了患者专用手术,该患者专用手术被设计成确定患者的特定患病前关节线的位置,并且将内假体植入物放置在膝盖中将恢复患者的特定患病前关节线的位置处。此患者专用技术通常被称为“运动学对准技术”。美国专利申请16/258,340号中提供了一种示例运动学对准技术,该专利申请的全文以引用方式并入本文中。执行运动学对准的外科医生可以考虑到股骨的暴露远侧端部的每个髁上的关节软骨。基于这些测量值,外科医生随后可以调整切除引导件定位器仪器,以设定将用于导引远侧股骨切除的切除引导件的水平面。基于这些测量值来调整切除引导件仪器允许外科医生在适于恢复天然的、关节炎前的关节线的水平面处切除远侧股骨。随后通常将定径引导件放置在远侧股骨的切除表面上。定径引导件可用于确定待放置的植入物的大小。定径引导件还可用于将植入物定位在前后位置中,并且设定植入物相对于股骨的旋转。随后可以将四合一切割块放置在切除的远侧股骨表面上,以准许外科医生进行前部、后部、前斜面和后斜面切除。随后可以将适当大小的试验植入物暂时附连到切除的远侧股骨。

在远侧股骨已被完全切除之后,外科医生使用仪器来测量远侧股骨与近侧胫骨平台之间的股骨胫骨间隙。内假体植入物将最终被放置在股骨胫骨伸展间隙中,并且填充股骨胫骨伸展间隙。内假体植入物通常具有股骨部件、胫骨部件以及设置在股骨部件与胫骨部件之间的聚乙烯插入物(有时称为“胫骨插入物”)。许多内假体膝关节植入物的厚度为约10毫米(“mm”)。为了对胫骨部件进行定向,当内侧韧带和外侧韧带被适当地张紧时,一般以平行于远侧股骨切除的角度切除胫骨平台。

为了实现这一点,外科医生可以使用具有一个或多个触针附件的胫骨切除引导件。每个触针相对于胫骨切除引导件的长度被设定为等于股骨胫骨伸展间隙的测量方面。即,内侧触针相对于胫骨切除引导件的长度被设定为内侧伸展间隙的测量值。同样,外侧触针相对于胫骨切除引导件的长度被设定为外侧伸展间隙的测量值。随后将每个触针的尖锐顶端放置在相应的暴露胫骨半平台的一部分上。已考虑将适当调整的触针相对于胫骨切除引导件放置,以将胫骨切除引导件放置在与远侧股骨切除水平面平行的水平面处,并且放置在距远侧股骨切除适当距离处以容纳内假体膝关节植入物。

发明内容

然而,已发现现有技术的触针准许在相对于触针被精确地放置在胫骨半平台上的位置来设定胫骨切除的水平面时的可变性。在不受理论约束的情况下,可以设想,现有触针的细小尖锐顶端可能准许外科医生将股骨胫骨间隙的测量值不准确地传递到胫骨切除引导件。还考虑到可变性的这种可能性创造了不精确切除近侧胫骨的机会。因为内假体植入物被设计成配合到适当切除的股骨胫骨伸展间隙中,所以近侧胫骨的不精确切除(例如通过下切除或上切除)可能导致患者的自然患病前关节线的不正确恢复。每个患者的解剖结构是独特的这一观察结果可以使可变性的可能性复杂化。即,胫骨半平台的形貌不仅在不同患者之间不同,而且在患者自身的胫骨半平台之间也不同。因此,胫骨半平台的形貌展现出具有高点和低点的许多高度变化。

通过包括长度、宽度和顶端远侧表面的宽凸形触针顶端减轻了使用窄的尖锐触针顶端对近侧胫骨的不精确切除的问题,其中顶端远侧表面具有凸形形状,并且其中长度和宽度大于沿横向平面截取的触针构件最小长度或触针构件最小宽度。

在不受理论约束的情况下,可以设想,根据本公开的一个或多个示例性实施方案可以参考胫骨平台的不规则表面区域的更具代表性的区域,这可以显著减少近侧胫骨的不精确切除的机会。

还可以设想,宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案可以包括大致类似于远侧股骨髁的曲率轮廓的底部凸形表面。在不受理论约束的情况下,可以设想,复制或类似于远侧股骨髁的曲率可以准许更准确地传递参考测量值,这可以显著降低导致近侧胫骨的不精确切除的不精确参考的风险。

还可以设想,与使用传统触针的手术相比,根据本公开的某些示例性实施方案可以有助于减少手术时间。

附图说明

前述内容将从本公开的示例性实施方案的以下更具体描述中显而易见,如附图中所示。附图不一定按比例绘制,而是强调示出所公开的实施方案。

图1是示例性胫骨可调整双触针仪器的透视图。

图2是示例性胫骨可调整双触针仪器的透视图,该透视图进一步详述了示例性第一触针构件的各方面。

图3是图2的透视图,该透视图进一步描绘了示例性第一触针构件的附加元件。

图4是处于脱离位置的根据本公开的示例性能够选择性移除的凸形触针顶端的透视图。

图5是处于与第一触针构件的一部分接合的位置的图4的示例性能够选择性移除的凸形触针顶端的透视图。

图6A是枢转股骨切除引导件定位器仪器的侧视图,其中伴随切除引导件与远侧股骨相邻设置。

图6B是枢转股骨切除引导件定位器仪器的侧视图,其中图6A的伴随切除引导件沿矢状面平分。

图7是完全切除的远侧股骨的示意性侧视图。

图8是示出测量股骨胫骨伸展间隙的间隙测量仪器的透视图。

图9A是选择性地接合到枢转胫骨切除引导件组件的示例性可调整胫骨双触针仪器的透视图。

图9B至图9F是图9A中描绘的示例性实施方案的部分的替代视图。

图9B还示出了胫骨、柄和紧固装置,该紧固装置在手术区域下方牢固地配合在患者腿部周围。

图9C是沿来自图9B的旁矢状面A-A截取的示例性宽凸形触针顶端的横截面视图。

图9D是示例性胫骨双触针仪器的后视图。

图9E是示例性胫骨双触针仪器的侧视图。

图9F是被示出为沿矢状面平分的图9E的示例性胫骨双触针仪器的横截面侧视图。

图10是尖锐触针顶端的横截面视图。

图11是示例性宽凸形触针顶端的横截面矢状视图。

图12A示出了包括位于顶端远侧表面处的扁椭球圆顶的示例性宽凸形触针顶端的正面横截面形状。

图12B示出了包括位于顶端远侧表面处的碟形圆顶的示例性宽凸形触针顶端的正面横截面形状。

图13是包括可选择性接合的可旋转宽凸形触针顶端的可调整胫骨双触针仪器的另一示例性实施方案的透视侧视图。

图14A是可在外科套件中提供的两个间隙测量仪器的侧视图。

图14B是图14A的间隙测量仪器的测量端部的正视图。

图14C是沿线B-B截取的图14A和图14B的间隙测量仪器的横截面侧视图。

图15A是具有包括患者专用远侧测量表面的相应测量端部的示例性间隙测量仪器的透视仰视侧视图。

图15B描绘了以安装构型设置在患者的特定胫骨半平台上的示例性间隙测量仪器。

图16A是具有可选择性接合的宽凸形触针顶端的示例性胫骨双触针仪器的部分分解图,其中宽凸形触针顶端的远侧表面具有与患者的专用胫骨半平台的表面形貌互补的患者专用形貌。

图16B是处于组装和安装构型的图16A的示例性胫骨双触针仪器的后视图。

具体实施方式

以下优选实施方案的详细描述仅出于说明和描述目的而呈现,并且不意图是详尽的或限制本发明的范围和精神。选择和描述实施方案以最好地解释本发明的原理及其实际应用。本领域的普通技术人员将认识到,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下对本说明书中公开的发明进行许多变化。

除非另有说明,否则类似的参考符号贯穿若干视图指示对应部分。尽管附图表示根据本公开的各种特征和部件的实施方案,但附图不一定按比例绘制并且某些特征可能被放大以便更好地示出本公开的实施方案,并且此类示例不应被解释为限制本公开的范围。

除非本文中另外明确规定,否则以下解释规则适用于本说明书:(a)本文中使用的所有词语应解释为具有此类情况所需的词性或数字(单数或复数);(b)除非上下文另外明确规定,否则在本说明书和所附权利要求书中使用的单数术语“一”、“一个”和“该”包括复数引用;(c)应用于所叙述范围或值的先前术语“约”表示关于本领域中已知或预期的范围或值与测量值的偏差的近似;(d)除非另外说明,否则“本文中”、“在此”、“此处”、“此前”和“此后”等词语以及类似含义的词语均指本说明书的全文,而不是指任何特定段落、权利要求或其他分段;(e)描述性标题仅为方便起见,并且不应控制或影响本说明书的部分的构造含义;以及(f)“或”和“任何”不是排他性的,并且“包括(include/including)”不是限制性的。此外,术语“包括(comprising)”、“具有”、“包括(including)”和“包含”应解释为开放式术语(即,意味着“包括但不限于”)。

说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”、“示例性实施方案”等的提及指示所描述的实施方案可包括特定特征、结构或特性,但每个实施方案可能不一定包括特定特征、结构或特性。此外,此类短语不一定是指同一实施方案。此外,当结合实施方案描述特定特征、结构或特性时,应认为,无论是否明确描述,结合其他实施方案影响该特征、结构或特性都在本领域的技术人员的知识范围内。

在提供描述性支持所必需的程度上,所附权利要求的主题和/或文本全文以引用方式并入本文。

除非本文另外明确规定,否则本文中值范围的叙述仅旨在用作单独指代落在其间的任何子范围的范围内的每个单独值的简写方法。在所叙述范围内的每个单独的值都并入说明书或权利要求书中,如同本文中单独叙述每个单独值一样。在提供特定值范围的情况下,应理解,除非上下文另外明确规定,否则每个中间值,至该范围的上限与下限之间的下限单位的十分之一或更小,与其子范围的该所陈述范围中的任何其他所陈述值或中间值包括在本文中。所有子范围也包括在本文中。这些较小范围的上限和下限也包括在其中,受所陈述范围中的任何特定并且明确排除的限制的影响。

术语“水平”和“竖直”用于指示相对于绝对参考(即,地平面)的方向。然而,这些术语不应被解释为要求结构彼此绝对平行或彼此绝对垂直。例如,第一竖直结构和第二竖直结构不一定彼此平行。

贯穿本公开并且除非另外指出,当提及人体解剖学时,将以惯常方式使用各种定位术语,诸如“远侧”、“近侧”、“内侧”、“外侧”、“前部”和“后部”。更具体地说,“远侧”是指远离身体附着点的区域,而“近侧”是指靠近身体附着点的区域。例如,远侧股骨指靠近胫骨的股骨部分,而近侧股骨指靠近髋的股骨部分。术语“内侧”和“外侧”基本上也是相对的。“内侧”是指更靠近身体中部设置的某物。“外侧”意味着某物更靠近身体的右侧或左侧而不是身体中部设置。就“前部”和“后部”而言,“前部”是指更靠近身体前方设置的某物,而“后部”是指更靠近身体后方设置的某物。

“内翻”和“外翻”是广义术语,包括但不限于相对于膝关节的内侧和/或外侧方向上的旋转移动。

术语股骨的“机械轴线”是指从股骨头的中心到膝处的股骨远侧的中心绘制的假想线。

根据用途,术语“解剖轴线”是指沿股骨轴或胫骨轴的中间纵向向下绘制的假想线。

在初级全膝关节成形术(“TKA”)期间,外科医生通常在膝的前部或前内侧方面上做出长度为约五至六英寸的大致竖直的内侧髌旁切口。

外科医生继续切割脂肪组织以暴露关节囊的前部或前内侧方面。然后,外科医生可以进行内侧髌旁关节切开术来刺穿关节囊。然后,可使用牵开器使膝盖骨大致向外侧移动(粗略地约90度),以暴露股骨的远侧髁和位于胫骨平台近侧上的软骨半月板。然后,外科医生移除半月板,并且使用仪器测量并切除远侧股骨和近侧胫骨以容纳试验植入物。

运动学对准技术通常在外科医生测量暴露股骨髁上的任何剩余透明关节软骨的厚度时开始。可以使用任何数量的方式来测量软骨厚度。一个这样的示例包括使用软骨厚度仪,诸如在美国专利申请16/258,340号中描述的软骨厚度仪。

图6A描绘了能够与测量和切除远侧股骨5结合使用的枢转股骨切除引导件定位器10。枢转股骨切除引导件定位器10可尤其适用于运动学对准技术。在实践中,一旦股骨5的远侧方面已被暴露,外科医生便可以使用外科钻以大致向下进入远侧股骨5的中心的髓内管。髓内杆7随后可以插入到排空的髓内管中。髓内杆7用作相对于远侧股骨5的稳定框架,仪器可以从该稳定框架被暂时紧固。因为髓内杆7被紧固在股骨中,所以股骨的任何移动同样使髓内杆7的暴露端部以相同方式移动。因此,暂时附连到髓内杆7的暴露端部的任何仪器将具有相对于远侧股骨5的相同位置,而不管远侧股骨5在手术期间的任何移动。一旦髓内杆7牢固地位于远侧股骨5中,枢转股骨切除引导件定位器10的稳定部分50便可以滑动到髓内杆7的暴露端部上,使得调整垫15A、15B分别与远侧股骨5的内侧髁3和外侧髁4相邻设置。

稳定部分50可以是髓内杆保持器构件,或者可以是被构造成相对于枢转主体部分12紧固到固定位置的其他器件。主体部分12被构造成相对于稳定部分50枢转。参考图6B,销17可以分别紧密配合到稳定部分50和主体部分12中的对准环形孔并设置在该对准环形孔中,并且以此方式,枢转股骨切除引导件定位器10的主体部分12可以被描述成“被构造成”相对于稳定部分50“枢转”,或者被描述成与稳定部分50处于“枢转关系”。

外科医生可以对调整垫15A、15B的调整旋钮13A、13B进行调整,使得每个调整垫15A、15B搁置在相邻远侧股骨髁上(即内侧髁3或外侧髁4,视情况而定)。对调整垫15A、15B的表面相对于枢转股骨切除引导件定位器10的近侧表面11的距离进行调整,同时调整垫15A、15B设置在相应远侧股骨髁3、4中的至少一者上,使股骨切除引导件定位器10的主体部分12围绕销17相对于稳定部分50枢转。外科医生可以使用锁定旋钮14来锁定主体部分12相对于稳定部分50的位置。

在实践中,调整垫15A、15B的表面与股骨切除引导件定位器10的近侧表面11之间的距离被设定为与从磨损的髁损失的软骨量相同的距离。剩余透明关节软骨的最厚部分可用作用于测量在髁3、4的更易磨损区域处损失的软骨量的代表。在其他示例性实施方案中,可以使用美国专利申请17/835,894号中公开的系统和方法来估计关节软骨损失的量。

例如,如果在内侧髁3上测量到1毫米(“mm”)的软骨损失,则内侧调整垫15A的端部将理想地搁置在内侧髁3上,并且设置成距股骨切除引导件定位器10的近侧表面11 1mm。同样,如果在外侧髁4上测量到3mm的软骨损失,则外侧调整垫15B的端部将理想地搁置在外侧髁4上,并且设置成距股骨切除引导件定位器10的近侧表面11 3mm。

图6A进一步描绘了接合到股骨切除引导件定位器10的主体部分12的股骨切除引导件40。因为股骨切除引导件40接合到可枢转主体部分12,所以主体部分12相对于稳定部分50的枢转也使得股骨切除引导件40相对于暴露远侧股骨5枢转。换句话说,如果髓内杆7的长度被想象为参考线,则切除引导件40的长度将由于主体部分12与稳定部分50处于枢转关系而与髓内杆7的长度可枢转地偏移。内侧调整垫15A和外侧调整垫15B相对于股骨切除引导件定位器10的近侧表面11的延伸量限定了用于给定患者的手术膝的特定股骨切除引导件定位器枢转(即切除)角度的值。

股骨切除引导件40包括延伸穿过该股骨切除引导件的切除狭槽21和销孔23。在外科医生已使用股骨切除引导件定位器10将股骨切除引导件40定向在期望的位置和取向中之后,外科医生可以将紧固件(通常呈销的形式(未描绘))插入穿过销孔23,并且进入远侧股骨5的下面的皮质中,以将股骨切除引导件40牢固地紧固到远侧股骨5。一旦牢固地紧固,外科医生便可以使切除引导件定位器10与股骨切除引导件脱离。外科医生随后可以将外科锯插入穿过切除狭槽21以在期望的位置和取向处切除远侧股骨5(即,以由股骨切除引导件定位器的枢转量限定的切除角度)。

参考图7,以上文描述的方式使用切除狭槽21形成远侧切除表面8。外科医生随后可以将定径引导件附连到远侧切除表面8以设定四合一切割块的位置。外科医生通过穿过定径引导件中的引导孔向远侧股骨的远侧切除表面8中钻孔来实现这一点。外科医生将四合一切割块的销放入这些钻孔中。以此方式,定径引导件中的引导孔的位置决定了引导销被放置的位置,并且延伸开来,确定了四合一切割块的位置。

四合一切割块具有另外的切除狭槽,外科医生可以通过该切除狭槽插入外科锯,以通过进行前部、前斜面、后部和后斜面切除来进一步切除远侧股骨5以形成图7中所示出的轮廓。此“完全切除的”远侧股骨5包括前部切除表面81、前斜面切除表面82、远侧切除表面8、后斜面切除表面83和后部切除表面84。

同样,以此方式,将定径引导件的引导孔定位在远侧切除表面8上以设定四合一切割块的位置还可以最终用于设定内假体植入物的前后位置以及内假体植入物相对于股骨的旋转,因为内假体植入物的股骨部件最终通过设置在完全切除的远侧股骨5上并且紧密配合到该远侧股骨来定位。

图8示出了附连到完全切除的远侧股骨5的试验植入物9的试验股骨部件。试验植入物9是大致具有与实际内假体相同的功能尺寸的测试内假体,但试验植入物9被设计成暂时安装和移除以用于评估实际内假体的配合性的目的以及用于评估膝关节的运动学的目的。内侧副韧带(“MCL”)16将远侧股骨5的内侧髁3连接到胫骨18。外侧副韧带(“LCL”)45将外侧股骨髁4连接到腓骨19。因为天然膝在伸展时是稳定的,所以当膝处于伸展时,将间隙测量仪器25插入到股骨胫骨伸展间隙20中。术语“股骨胫骨间隙”20是广义术语,该广义术语可以指股骨5的远侧端部与近侧胫骨18之间的空间,而不管膝是处于伸展(即膝“伸展”的位置以及股骨髁的远侧方面设置在近侧胫骨平台对面)还是处于屈曲(即膝“弯曲”的位置以及股骨髁3、4的后部方面设置在近侧胫骨平台对面)。一般来说,股骨胫骨间隙20包括内侧方面(参见内侧伸展间隙20A)和外侧方面(参见外侧伸展间隙20B)。内假体植入物的股骨部件(由图8中的试验植入物9表示)具有股骨髁的远侧方面(即内侧髁3A和外侧髁4A)和股骨髁3A、4A的后部方面,该后部方面紧密近似于天然股骨髁以及后股骨髁3和4。因此,据信,即使测量股骨胫骨伸展间隙20,股骨胫骨屈曲间隙也应反映出远侧股骨5相对于自然膝的近侧胫骨18的间距。

每个间隙测量仪器25具有测量端部26。通常在套件中提供不同的间隙测量仪器25。不同间隙测量仪器25的测量端部26一般在厚度(T1、T2等)方面不同于其他所提供的间隙测量仪器25(参见图14A至图14C)。

外科医生将具有不同厚度的测量端部26的间隙测量仪器25放入股骨胫骨伸展间隙20的内侧方面20A和外侧方面20B中,直到所选择的测量端部26牢固地配合在胫骨18与可用股骨表面之间(在所描绘的示例中,该可用股骨表面是试验植入物9的内侧髁3A和外侧髁4A)。

MCL和LCL提供抵抗间隙测量仪器25的测量端部26的扩张力的张力。当由测量端部26提供的扩张力被由MCL和LCL提供的张力抵消时,膝被描述成“平衡的”或“稳定的”。此测量技术有时被称为“间隙平衡”。诸如机械对准技术和解剖对准技术的其他技术可能释放MCL或LCL,这可能延迟恢复并增加术后疼痛。

测量端部26的不同厚度理想地以标准化测量单位(诸如毫米)的增量提供。内侧伸展间隙20A的测量值可以不同于外侧伸展间隙20B的测量值。

图9A描绘了具有宽凸形触针顶端239A、239B的示例性可调整胫骨双触针仪器200。示例性可调整胫骨双触针仪器200被描绘成处于接合构型,其中示例性可调整胫骨双触针仪器200接合到示例性枢转胫骨切除引导件组件300。简而言之,调整第一触针构件242A相对于第一触针支撑构件232A的顶表面287A(图1)的高度以及第二触针构件242B相对于第二触针支撑构件232B的顶表面287B(图1)的高度,以反映从间隙测量仪器25取得的测量值。即,搁置在内侧胫骨半平台1801上的触针构件242A被设定为内侧伸展间隙20A的高度,而搁置在外侧胫骨半平台1802上的触针构件242B被设定为外侧伸展间隙20B的高度。内侧伸展间隙20A和外侧伸展间隙20B的高度可以理想地使用上文描述的间隙测量仪器25来确定。即,并且借助于示例,如果当2mm内侧间隙测量仪器25和3mm外侧间隙测量仪器25分别插入到股骨胫骨伸展间隙20的内侧方面20A和外侧方面20B中时患者的膝盖是平衡的,则设置在内侧胫骨半平台1801上的触针构件242A的近侧端部249A可以被设定为从第一触针支撑构件232A的顶表面287A延伸10mm,这与下文进一步描述的标记记号(见图3)一起可以指示2mm间隙和8mm胫骨切除水平。同样,设置在外侧胫骨半平台1802上的触针构件242B的近侧端部249B可以被设定为从第二触针支撑构件232B的顶表面287B延伸10mm,这与下文进一步描述的标记记号一起可以指示3mm间隙和7mm胫骨切除水平。为了本公开的目的,将了解,第一触针支撑构件232A的顶表面287A和第二支撑构件232B的顶表面287B可以被如此称呼,而不管示例性可调整胫骨双触针仪器200的取向如何。

当根据本公开的第一宽凸形触针顶端239A和第二宽凸形触针顶端239B搁置在其相应的胫骨半平台1801、1802上并且每个触针构件的高度被设定时,枢转胫骨切除引导件组件300的主体部分312围绕胫骨切除引导件组件300的稳定部分350(图9F)枢转。凸台317从稳定部分延伸,并且与枢转主体部分312中的孔紧密配合且对准。在其他示例性实施方案中,凸台317可以由延伸穿过主体部分312和稳定部分350的销代替,使得销分别配合到稳定部分350和主体部分312中的对准环形孔,并且设置在该对准环形孔中。以任一种方式,枢转胫骨切除引导件组件300的主体部分312可以被构造成相对于稳定部分350枢转,从而限定“胫骨切除枢转点”。稳定部分350可以围绕柄338设置并接合该柄,该柄连接到紧固装置348,该紧固装置在手术区域下方牢固地配合在患者腿部周围。

枢转胫骨切除引导件组件300的主体部分312还包括胫骨切除狭槽或表面321和销孔323。当第一宽凸形触针顶端239A或第二宽凸形触针顶端239B搁置在暴露胫骨半平台1801、1802上时,调整第一触针构件242A相对于第一触针支撑构件232A的高度或第二触针构件242B相对于第二触针支撑构件232B的高度,使得当枢转胫骨切除引导件组件300如所描绘那样以安装构型设置时,枢转胫骨切除引导件组件300的主体部分312围绕胫骨切除枢转点(即凸台317(图9F))枢转,该胫骨切除枢转点从稳定部分350大致横向且矢状地延伸。同样,胫骨切除狭槽321和销孔323以相同方式枢转,因为它们由主体部分312的区域限定。参考图9E和图9F,如果需要,则外科医生可以旋转调整旋钮314以手动调整胫骨切除角度。调整旋钮314设置在主体部分312上,但经由齿轮与稳定部分350机械连通以调整胫骨切除角度。调整旋钮314中的中心按钮可以被压下以将齿轮止动件插入到调整齿轮中以防止围绕胫骨切除枢转点的进一步旋转移动,从而将枢转胫骨切除引导件组件300以期望枢转切除角度锁定。

一旦胫骨切除狭槽321以期望的取向和角度定位,外科医生便可以将紧固件(通常为两个至三个销)钻通销孔323以将胫骨切除引导件组件300以期望的位置和角度紧固到胫骨18。外科医生随后可以将可调整胫骨双触针仪器200从胫骨切除引导件组件300移除,以将胫骨双触针仪器200放置在脱离构型中。在胫骨18上方的区域相对清楚的情况下,外科医生随后可以使用外科锯以通过胫骨切除狭槽321切除胫骨18,或者外科医生可以使用胫骨切除引导件组件300的顶部作为进行胫骨切除的引导件。以此方式,为了确定远侧切除表面8的位置和取向而进行的测量已被有效地转移到胫骨切除表面。在许多运动学对准手术中,胫骨切除的角度将平行于股骨的远侧表面的切除角度。

图9B至图9F是图9A中描绘的示例性实施方案的部分的替代视图。图9B示出了胫骨18、柄338和紧固装置348的更多部分,该紧固装置在手术区域下方牢固地配合在患者腿部周围。图9C是沿旁矢状面A—A截取的示例性宽凸形触针顶端239B的横截面视图。图9D是示例性胫骨双触针仪器200的来自后方的视图(即后视图)。图9E是示例性胫骨双触针仪器200的侧视图。图9F是图9E中描绘的示例性胫骨双触针仪器200的横截面侧视图。

为了完成手术,外科医生随后移除胫骨切除引导件组件300的其余部分。接下来,外科医生对切除的胫骨表面进行钻孔和/或拉削,以允许内假体植入物的胫骨部件的柄或龙骨的放置。胫骨部件的底部通常包括柄和/或龙骨,该柄和/或龙骨延伸到胫骨切除表面远侧的胫骨中以增添植入物在骨中的稳定性。外科医生随后一般在胫骨部件的试验胫骨托与试验股骨部件之间插入试验聚乙烯插入物,以测试试验植入物的膝屈曲度、整体稳定性和髌骨循轨。一旦满足试验和移动特性,外科医生便可以用植入物的实际股骨部件替换试验股骨部件。外科医生随后可以使用骨水泥以将胫骨部件和股骨部件分别永久地附连到近侧胫骨和完全切除的远侧股骨。替代地,如果需要,则外科医生可以使用压配合植入物,并且避免使用骨水泥。外科医生随后可以处理手术的髌股方面,并且随后可以根据偏好闭合伤口。

图1描绘了具有带有高度H的主体构件210的示例性可调整胫骨双触针仪器200。所描绘的实施方案以脱离构型示出。主体构件210对设置在其上的第一支撑臂234A进行支撑。第一支撑臂234A具有枢转部分233A。枢转部分233A包括围绕销235紧密设置的环形表面(也参见图9F)。销235理想地沿纵向中心延伸到主体构件210中。此销235与第一支撑臂234A的枢转部分233A一起可被描述成限定示例性可调整胫骨双触针仪器200的“第一枢转点”。将了解,在某些示例性实施方案中,多个支撑臂(参见234B)可以被构造成围绕第一枢转点枢转。枢转部分233A能够围绕销235旋转。以此方式,第一支撑臂234A可被描述成与主体构件210“处于枢转关系”,或者“被构造成”与该主体构件一起“枢转”。在某些示例性实施方案中,枢转部分233A可以设置在第一支撑臂234A的第一端部处。在其他示例性实施方案中,枢转部分233A可以设置在第一支撑臂234A的第一端部与相对端部273A之间。

第一支撑臂234A的相对端部237A接合第一触针支撑构件232A。第一触针支撑构件232A具有限定第一腔体251(图2)的区域,该第一腔体大致竖直地延伸穿过该第一触针支撑构件。在所描绘的示例性实施方案中,第一触针构件242A基本上平行于主体构件210的高度H延伸穿过第一腔体251。第一触针构件242A包括位于第一触针构件242A的远侧端部247A(即第一触针构件的第一远侧端部)处的第一宽凸形触针顶端239A。第一宽凸形触针顶端239A具有第一顶端长度TL1(图2)、第一顶端宽度TW1(图2)和第一顶端远侧表面231A。将了解,为了本公开的目的,第一顶端远侧表面231A可以被如此称呼,而不管第一宽凸形触针顶端239A的取向如何。

第一顶端远侧表面231A具有第一凸形形状。第一顶端长度TL1和第一顶端宽度TW1大于沿第一横向平面TR1截取的第一触针构件最小长度SL1或第一触针构件最小宽度SW1。

所描绘的示例性可调整胫骨双触针仪器200还包括与第一支撑臂234A处于枢转关系的第二支撑臂234B。在某些示例性实施方案中,枢转部分233B包括围绕销235紧密设置且能够围绕该销旋转的环形表面。在其他示例性实施方案中,枢转部分233B能够围绕延伸穿过第一支撑臂234A的第二销旋转。在任一构型中,第二支撑臂234B都可被描述成“与”第一支撑臂234A“处于枢转关系”,或者“被构造成围绕”该第一支撑臂“枢转”。在某些示例性实施方案中,枢转部分233B可以设置在第二支撑臂234B的第一端部处。在其他示例性实施方案中,枢转部分233B可以设置在第二支撑臂234B的第一端部与相对端部273B之间。

第二触针支撑构件232B接合第二支撑臂234B的相对端部237B。第二触针支撑构件232B具有限定第二腔体253(图2)的区域,该第二腔体大致竖直地延伸穿过该第二触针支撑构件。在所描绘的示例性实施方案中,第二触针构件242B基本上平行于主体构件210的高度H延伸穿过第二腔体253。第二触针构件242B的远侧端部247B包括位于第二触针构件242B的远侧端部247B(即第二触针构件的第二远侧端部)处的第二宽凸形触针顶端239B。

第二宽凸形触针顶端239B具有第二顶端长度TL2(参见图2)、第二顶端宽度TW2(参见图2)和第二顶端远侧表面231B。第二顶端远侧表面231B具有第二凸形形状。第二顶端长度TL2和第一顶端宽度TW2大于沿第二横向平面TR2截取的第二触针构件最小长度SL2或第二触针构件最小宽度SW2。将了解,为了本公开的目的,第二顶端远侧表面231B可以被如此称呼,而不管第二宽凸形触针顶端239B的取向如何。将了解,第一横向平面TR1和第二横向平面TR2是可以被想象为与其相应的宽凸形触针顶端239A、239B的最长且最宽的区段共面的假想平面。

图3是第一触针构件242A(即示例性胫骨参考外科触针)的透视近视图。将了解,在此区段中对第一触针构件242A的描述也可适用于第二触针构件242B。图3示出了第一触针构件242A包括测量构件273A、前后延伸构件275A和第一宽凸形触针顶端239A。在某些示例性实施方案中,可以省略前后延伸构件275A。在所描绘的实施方案中,测量构件273A包括近侧端部。在所描绘的实施方案中,测量构件的近侧端部是第一触针构件242A的相同近侧端部249A。测量构件273A还包括远离测量构件近侧端部的远侧端部274A,以及在近侧端部249A与远侧端部274A之间延伸的棘轮臂277A。测量构件273A和棘轮臂277A设置在第一触针支撑构件232A的第一腔体251中。按下按钮271A准许测量构件273A的近侧端部249A相对于第一触针支撑构件232A的顶表面287A升高或降低。测量构件273A理想地包括测量记号,该测量记号以规则间隔设定,并且在第一触针支撑构件232A的顶表面287A上方可见。这些测量记号可以理想地是标准测量单位,诸如毫米。

如图3中进一步描绘,测量构件273A包括设置在测量构件273A的外侧(即当示例性胫骨双触针仪器200设置在患者的胫骨半髁上时的外侧)上或外侧中的第一组测量记号。这些第一组测量记号指示在图8、图14A至图14C和图15A至图15B中描绘的间隙测量仪器25的测量端部26的厚度。将了解,第一组测量记号可以是特定制造商所采用的定径惯例(例如大小2间隙测量仪器25可以对应于8mm等的测量端部26的厚度或高度)。测量构件273A还可以包括设置在测量构件273A的前侧(即当示例性胫骨双触针仪器200设置在患者的胫骨半髁上时的前侧)上或前侧中的第二组测量记号。此第二组测量记号可以指示与用于使膝平衡的特定测量仪器25的特定大小对应的胫骨切除量。第二组测量记号理想地以指示胫骨切除量的标准测量单位(例如毫米)呈现。

在包括前后延伸构件275A的实施方案中,前后延伸构件275A可以理想地从测量构件273A的远侧端部274A延伸。在示例性实施方案中,测量构件273A的远侧端部274A旋转地接合前后延伸构件275A的近侧端部276A。这可以通过延伸到前后延伸构件275A的近侧端部276A中的区域来实现,使得该区域限定可以紧密地接纳从测量构件273A的远侧端部274A延伸的销或其他突起的凹部。在其他示例性实施方案中,突起可以从前后延伸构件275A的近侧端部276A向上延伸到限定凹部的区域中,该凹部延伸到测量构件273A的远侧端部274A中。这种凹部具有接纳从前后延伸构件275A的近侧端部276A向上延伸的销或其他突起的尺寸。球窝接合也被视为在本公开的范围内。销或其他突起与凹部一起的任何这种布置可被描述成限定示例性可调整胫骨双触针仪器200的“第二枢转点”。在这些方式中的任何方式中,测量构件273A的远侧端部274A可被描述成“旋转地接合”前后延伸构件275A的近侧端部276A,或者“被构造成旋转地接合”该近侧端部。同样,在这些方式中的任何方式中,前后延伸构件275A的近侧端部276A可被描述成“旋转地接合”测量构件273A的远侧端部274A,或者“被构造成旋转地接合”该远侧端部。

前后延伸构件275A的远侧端部247A(即所描绘的实施方案中的第一触针构件242A的远侧端部247A)可以接合第一宽凸形触针顶端239A。在缺少前后延伸构件275A的示例性实施方案中,测量构件273A的远侧端部274A可以接合第一宽凸形触针顶端239A。

为了本公开的目的,将了解,测量构件273A的远侧端部274A和测量构件273A的近侧端部可以被如此称呼,而不管测量构件273A的取向如何。同样,将了解,前后延伸构件275的近侧端部276和前后延伸构件275的远侧端部247可以被如此称呼,而不管前后延伸构件275的取向如何。

在某些示例性实施方案中,触针构件242A、242B可以是一个连续单元。在其他示例性实施方案中,触针构件242A、242B可以由包括测量构件273、前后延伸构件275或宽凸形触针顶端239的一个或多个子部件组装而成。在又其他示例性实施方案中,包括宽凸形触针顶端239的一个或多个触针构件242A、242B等可以是分离的、可独立移动的触针构件242A、242B等。可以设想,这类可独立移动的触针构件242A、242B可以独立于胫骨双触针仪器200使用。在其他某些示例性实施方案中,这种可独立移动的触针构件242A、242B可以与胫骨切除引导件组件结合使用,但是具有示例性宽凸形触针顶端242A、239B的示例性触针构件242A、242B可以保持相对于彼此可独立移动(例如,示例性触针构件239A、242B不需要受到如以上示例性实施方案中所述的枢转关系的约束)。

图4描绘了处于脱离构型的可选择性接合的宽凸形触针顶端239。将了解,图4中所描绘的示例性实施方案可以表示第一宽凸形触针顶端239A或第二宽凸形触针顶端239B。可选择性接合的宽凸形触针顶端239可以替代地在全文中被称为“模块化宽凸形触针顶端”239。在所描绘的实施方案中,示例性宽凸形触针顶端239包括顶端长度TL,当宽凸形触针顶端239设置在胫骨半平台上时,该顶端长度大致在前-后方向上延伸。在某些示例性实施方案中,顶端长度TL可以为至少9mm。在其他示例性实施方案中,顶端长度TL可以具有在9mm与35mm之间的范围内的长度。在又其他示例性实施方案中,顶端长度TL的长度可以为至少20mm。在又其他示例性实施方案中,顶端长度TL可以在21mm与24mm之间。

示例性宽凸形触针顶端239还包括顶端宽度TW,当宽凸形触针顶端239设置在胫骨半平台上时,该顶端宽度大致在内侧-外侧方向上延伸。在某些示例性实施方案中,顶端宽度TW可以为至少9mm。在其他示例性实施方案中,顶端宽度TW可以具有在9mm与25mm之间的范围内的长度。在又其他示例性实施方案中,顶端宽度TW的长度可以为至少15mm。在又其他示例性实施方案中,顶端宽度TW可以在15mm与19mm之间。

将了解,在某些示例性实施方案中,顶端长度TL可以基本上等于顶端宽度TW。在某些示例性实施方案中,顶端长度TL可以是直径。在这类示例性实施方案中,进入宽凸形触针顶端239中的顶部部分252可以是圆形。在其中顶端长度TL是直径的示例性实施方案中,凸形形状可以是具有大致圆形基部(即顶部部分252)的规则凸形形状。这类规则凸形形状可以包括(借助于示例)半球形、圆形或钝截头圆锥形、一系列小面表面或它们的组合,这些小面表面包括相对于邻接小面表面以锐角设置的各个小面表面。

可选择性接合的宽凸形触针顶端239还包括具有凸形形状的顶端远侧表面231。在某些示例性实施方案中,顶端远侧表面231可以具有至少10mm的曲率半径。在其他示例性实施方案中,曲率半径可以在20mm与27mm之间。

还将了解,可以提供多个模块化宽凸形触针顶端,其中多个模块化宽凸形触针顶端中的至少一个模块化宽凸形触针顶端在一个或多个尺寸(例如顶端长度TL、顶端宽度TW和/或顶端曲率半径)上不同于多个模块化宽凸形触针顶端中的另一模块化宽凸形触针顶端。

突起-接纳器锁定布置的接纳部件236被示出为延伸穿过宽凸形顶端239的顶部部分252的中间。在所描绘的实施方案中,接纳部件236由内壁238限定,该内壁延伸穿过顶部部分252进入宽凸形触针顶端239中,并且位于宽凸形触针顶端239的顶部部分252上方以限定唇部。图5中示出了示例突起-接纳器锁定布置的突起部件258。在某些示例性实施方案中,突起部件258可以是窄触针顶端。接纳部件236理想地紧密配合以容纳突起部分258,从而将宽凸形触针顶端239选择性地固定地接合到触针构件242的远侧端部247。

尽管示出了突起-接纳器锁定布置,但在本公开中没有内容将接合机构限制为突起-接纳器锁定机构。接合机构的其他示例包括但不限于相反极性的磁体、粘合剂或接合机构的组合。可以设想,通过具有可选择性接合的宽凸形触针顶端239,适当大小和形状的宽凸形触针顶端239可以从一组多个可选择性接合的宽凸形触针顶端239中选择,以补充患者的特定解剖结构。此外,在包括突起-接纳器锁定布置的实施方案中,突起或接纳器部件可以设置在宽凸形触针顶端239、触针构件242的远侧端部247或它们的组合上。多个突起-接纳器锁定布置的组合也被视为在本公开的范围内。

可以设想,宽凸形触针顶端239可以由不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、其他耐用的可灭菌金属或金属合金、医用级聚乙烯(例如超高分子量聚乙烯(“UHMWPE”))、聚醚醚酮(“PEEK”)或其他临床证明的生物相容性聚合物、陶瓷材料制造,该陶瓷材料包括但不限于氧化锆增韧氧化铝(“ZTA”)陶瓷。还可以设想,在宽凸形触针顶端239由临床证明的生物相容性聚合物制造的实施方案中,可移除的宽凸形触针顶端239可以是单次使用的一次性物品。

图5是与触针构件242的远侧端部247处于接合位置的图4的示例性能够选择性移除的宽凸形触针顶端239A的透视图。在所描绘的实施方案中,触针构件包括前后延伸构件275。触针构件242的远侧端部247与限定接纳部件236的内壁238之间的紧密公差准许示例性能够选择性移除的宽凸形触针顶端239A在接合位置中紧密配合到触针构件242的远侧端部247。

返回参考图9E并且不受理论约束,可以设想,顶端宽度TW、顶端长度TL以及凸形表面的曲率半径被认为复制了间隙测量仪器25的测量端部26的对应尺寸。可以设想,通过视情况复制用于测量股骨胫骨间隙的内侧或外侧方面的间隙测量仪器25的测量端部26的接触区域(例如使内侧宽凸形触针顶端239的接触区域复制或紧密近似于外侧间隙测量仪器25的测量端部26的接触区域,以及/或者使外侧宽凸形触针顶端239的接触区域复制或紧密近似于外侧间隙测量仪器25的测量端部26的接触区域),具有一个或多个宽凸形触针顶端239的示例性可调整胫骨双触针仪器200可以将股骨胫骨间隙20的内侧和外侧测量值更一致地转换为胫骨切除狭槽321的角度,并且从而转换为胫骨平台的切除角度。因为内假体植入物的股骨部件和胫骨部件分别设置在完全切除的远侧股骨和切除的近侧胫骨的切除表面上,并且紧密配合到该切除表面,所以以被测量为复制特定患者的自然关节线角度的角度切除远侧股骨和近侧胫骨被认为将内假体植入物的部件定位在复制经历外科手术的特定患者的自然关节的精确取向上,即使本文中公开的示例性宽凸形触针顶端239可以被视为不如现有触针精确。

此外,可以设想第一枢转点与内侧触针的第二枢转点和外侧触针的第二枢转点的组合,其中该内侧触针和外侧触针各自包括前后延伸构件275A、275B,可以为示例性可调整胫骨双触针仪器200提供充足范围的枢转和平移运动,以将内侧和外侧宽凸形触针顶端239定位在半胫骨平台的取向上,该取向紧密地复制间隙测量仪器25的相应测量端部26在布置于相应半胫骨平台上时的位置。将了解,在其他示例性实施方案中,第二枢转点可以设置在前后延伸构件275A的远侧端部247A与宽凸形触针顶端239的近侧端部之间。在又其他示例性实施方案中,可调整胫骨双触针仪器200可以具有如上文所描述那样设置在测量构件273A的远侧端部与前后延伸构件275A的近侧端部之间的第二枢转点,以及设置在前后延伸构件275A的远侧端部与宽凸形触针顶端239的近侧端部之间的第三枢转点。还将了解,关于第一触针构件242A的详细描述也可以以必要的变更适用于第二触针构件242B。

图10和图11是沿平分矢状面截取的相对于胫骨半平台1801的触针顶端的远侧表面的近视横截面。图10描绘了接触胫骨半平台1801的最深表面的尖锐触针顶端39。图11描绘了接触胫骨半平台1801上的前点和后点的宽凸形触针顶端239。在不受理论约束的情况下,可以设想,通过接触更宽的区域而不是像细而窄的顶端39那样的点,更宽的触针顶端239可以通过更准确地传递伸展间隙测量值而实际上且出乎意料地防止过度切除或欠切除。例如,如果使用间隙测量仪器25将内侧伸展间隙20A测量为2mm,并且如果使用尖锐触针顶端39,则尖锐触针顶端39将被放置在胫骨半平台1801的最深表面处,并且测量构件的近侧端部将被设定为延伸以供8mm切除(例如10mm内假体植入物减去2mm内侧伸展间隙等于8mm切除)。如果胫骨半平台的最深点代表胫骨半平台表面,则切除可以是准确的。然而,如果尖锐触针顶端39被放置得比代表性表面更深,则胫骨半平台将被过度切除。即,将尖锐触针顶端39放置在胫骨半平台1801的最深表面上可以有效地降低胫骨切除狭槽321相对于胫骨半平台1801的测量点的放置。胫骨切除狭槽321的此降低可能导致近侧胫骨18的过度切除。

同样,如果尖锐触针顶端39定位在高于代表性表面的点处,则胫骨半平台将欠切除。可以设想,根据本公开的宽凸形触针顶端239(参见图11)可以更紧密地传递从测量仪器25取得的伸展间隙20的测量值,并且从而避免近侧胫骨18的过度切除或欠切除的问题。

图12A和图12B是沿正面(也称为“冠状”)平面截取的示例性宽凸形触针顶端239的横截面视图。将了解,示例性宽凸形触针顶端239可以被设置成多种形状和大小,这些形状和大小被构造成搁置在大部分给定胫骨半平台1801上。图12A示出了包括位于顶端远侧表面231处的扁椭球圆顶的示例性宽凸形触针顶端239的正面横截面形状。图12B示出了包括位于顶端远侧表面231处的碟形圆顶的示例性宽凸形触针顶端239的正面横截面形状,该碟形圆顶具有比图12A中所描绘的实施方案更浅的曲率半径。将了解,正面横截面形状可以包括位于顶端远侧表面231处的其他凸形形状。所有这类凸形形状都被视为在本公开的范围内。被视为在本公开的范围内的凸形形状的另外的示例包括扁椭球圆顶、碟形圆顶、囊、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、半球、椭圆环、碟形头部或它们的组合。在某些示例性实施方案中,该表面可以是平面表面。还将了解,在某些示例性实施方案中,顶端远侧表面231可以包括具有多个凸起和凹陷区域的复杂表面。患者专用顶端远侧表面231P1(图16A、图16B)被视为在本公开的范围内。此外,具有凸形轮廓的复杂表面被视为在本公开的范围内。在包括具有复杂表面的顶端远侧表面231的又另外的示例性实施方案中,凸形表面面积理想地超过凹形表面面积。

图13是包括两个另外的枢转点(即第三枢转点)的示例性胫骨双触针仪器200的透视图,每个第三枢转点位于每个触针构件242A、242B的远侧端部247A、247B处。紧固件243A、243B延伸穿过在每个触针构件242A、242B的远侧端部247A、247B处限定孔的区域。一个或多个轴承241A、241B设置在紧固件的紧固端部与延伸穿过每个宽凸形顶端239A、239B的顶部部分252A、252B的接纳部件236之间。在其他示例性实施方案中,突起可以从一个或两个宽凸形顶端239A、239B的顶部部分252A、252B向上延伸,并且紧密配合到伴随触针构件242A、242B的相应远侧端部247A、247B中的孔并设置在该孔中。球窝布置也被视为在本公开的范围内。紧固件或其他突起与凹部一起的任何这种布置可被描述成限定示例性可调整胫骨双触针仪器200的“第三枢转点”。

在示例性实施方案中,可以设想,第一枢转点与内侧触针和外侧触针的第二枢转点和第三枢转点的组合可以向示例性可调整胫骨双触针仪器200提供充足的运动范围,以将内侧和外侧宽凸形触针顶端239定位在半胫骨平台的取向上,该取向紧密地复制间隙测量仪器25的相应测量端部26在布置于相应半胫骨平台上时的位置。在其他示例性实施方案中,可以仅存在第一枢转点和第三枢转点。

示例性可调整胫骨双触针仪器200的部件可以以外科套件的形式提供。套件的部件优选地以方便的形式布置,如在外科手术托盘或盒中。然而,套件部件不必一起包装或递送,只要这些套件部件在手术室中一起组装或收集以供手术时使用。

图14A是可在外科套件中提供的两个间隙测量仪器25A、25B的侧视图。第一所提供的间隙测量仪器25A的测量端部26A可以具有第一厚度T1。第二所提供的间隙测量仪器25B的测量端部26B可以具有第二厚度T2,第二厚度不同于第一厚度T1。在实践中,所提供的间隙测量仪器25A、25B等的相应测量端部26A、26B等的厚度T1、T2等理想地对应于标准测量单位(例如毫米)的增量变化,使得当插入到股骨胫骨间隙20中时,并且当在远侧股骨5(或试验股骨部件)与近侧胫骨18之间形成紧密配合时,可以容易地确定张紧的远侧股骨5(或股骨部件)与近侧胫骨18之间的距离。

图14B是图14A的相应间隙测量仪器25A、25B的测量端部26A、26B的正视图。图14C是沿参考线B-B截取的图14A和图14B的间隙测量仪器25A、25B的横截面侧视图。

图15A是具有包括患者专用远侧测量表面291P1、291P2的相应测量端部226A、226B的示例性间隙测量仪器225A、225B的透视仰视侧视图。

患者专用间隙测量仪器225A、225B使用从术前计划阶段中导出的患者专用数据来制造。术前计划者可使用CT扫描、MRI扫描、射线照相和从二维突出部提取三维数据的算法,或者允许人们绘制表面特征诸如目标骨的凹陷和隆起等的形貌图(即,位置、形状、尺寸和分布)的任何其他扫描技术。使用此信息和计算机,技术人员可以创建目标骨(例如在此情况下为近侧胫骨18)的虚拟3D模型。该模型可被放置在虚拟体积中(例如,包含虚拟模型的虚拟立方体)。

然后可从虚拟体积中减去该模型以限定具有与初始虚拟模型的表面形貌互补的表面形貌的负虚拟模型。如果将负模型导入计算机设计程序(例如能够读取和操纵CAD类型或其他3D虚拟模型文件的程序)中,则设计者可以提取负虚拟模型的形貌的区段以放置在患者专用间隙测量仪器225的测量端部226的虚拟模型的远侧端部291上,从而限定患者专用远侧测量表面(即291P1或291P2)。

授予Swaelens等人的美国专利5,768,134号和授予Carroll等人的美国专利9,017,334号进一步详述了对此患者专用技术的改进,特别是关于创建用于整形外科手术的患者专用仪器。每个专利的全文以引用方式并入本文。

第一所提供的患者专用间隙测量仪器225A的测量端部226A可以具有第一厚度T1。第二所提供的间隙测量仪器225B的测量端部226B可以具有第二厚度T2,第二厚度不同于第一厚度T1。在实践中,所提供的患者专用间隙测量仪器225A、225B等的相应测量端部226A、226B等的厚度T1、T2等理想地对应于标准测量单位(例如毫米)的增量变化,使得当插入到股骨胫骨间隙20中时,并且当在远侧股骨5(或试验股骨部件)与近侧胫骨18之间形成紧密配合时,可以容易地确定张紧的远侧股骨5(或股骨部件)与近侧胫骨18之间的距离。

参考图15B,这些患者专用远侧测量表面291P1、291P2准许外科医生将胫骨半平台1801、1802上的这些患者专用远侧测量表面291P1、291P2放置在对应于当患者专用间隙测量仪器225A、225B以安装构型放置时的目标骨的自然表面形貌的位置处。随后可以根据在期望位置中具有患者专用远侧测量表面291P1、291P2的患者专用间隙测量仪器225A、225B的设计文件(即虚拟模型)来制造物理患者专用间隙测量仪器225A、225B。以此方式,所描述的患者专用远侧测量表面291P1、291P2可被描述成“被构造成与”它们所指示的解剖表面特征集合(即患者的特定胫骨半平台1801、1802的特定区域)“互补匹配”。

此外,将了解,在患者专用间隙测量仪器225A的情况下,可以为每个半髁1801提供具有不同厚度的测量端部226A的多个患者专用间隙测量仪器225A。例如,如果提供各自具有被构造成与特定患者的内侧半髁1801互补匹配的患者专用远侧测量表面291A的多个患者专用间隙测量仪器225A,则至少一个这样的患者专用间隙测量仪器225A可以具有与至少一个其他这样的患者专用间隙测量仪器225A的厚度T2不同的厚度T1。以此方式,可以提供多种“大小”的在其他方面类似的患者专用间隙测量仪器225A以准许如上文所描述的股骨胫骨间隙20的测量。

在示例性实施方案中,可以设想,包括患者专用间隙测量仪器225A、225B的患者专用测量端部226A、226B可以是模块化的。在这类示例性实施方案中,这类患者专用测量端部226A、226B可以分别选择性地接合到患者专用间隙测量仪器225A、225B的柄部远侧端部224A、224B。可以设想,患者专用测量端部226A、226B可以经由机械接合机构选择性地接合到柄部远侧端部224A、224B,该机械接合机构诸如突起-接纳器锁定机构、相反极性的磁体、粘合剂或它们的组合。

应注意,当患者专用间隙测量仪器225A、225B以安装构型放置时,所描绘的患者专用测量端部226A、226B的顶表面是基本上平坦的并且水平地设置。在这种实施方案中,试验植入物的股骨试验部件9一般不存在。相反,患者专用测量端部226A、226B的基本上平坦的水平顶表面可以直接邻接远侧切除表面8。在其他示例性实施方案中,患者专用测量端部226A、226B的顶表面可以是弯曲的(参见图14A至图14C),并且从而被构造成与股骨试验部件9一起使用(大致参见图8)。

可以设想,患者专用间隙测量仪器225A、225B可以由不锈钢、钴铬钼合金、钛合金、其他耐用的可灭菌金属或金属合金、医用级聚乙烯(例如超高分子量聚乙烯(“UHMWPE”))、生物相容性医用级聚酰胺、聚醚醚酮(“PEEK”)或其他临床证明的生物相容性聚合物制造。还可以设想,在其中患者专用测量端部226A、226B由临床证明的生物相容性聚合物制造的实施方案中,患者专用测量端部226A、226B可以是单次使用的一次性物品。又还可以设想,在其中患者专用间隙测量仪器225A、225B由临床证明的生物相容性聚合物制造的实施方案中,患者专用间隙测量仪器225A、225B可以是单次使用的一次性物品。

示例性患者专用间隙测量仪器225A、225B可以在套件中提供,其中第一患者专用间隙测量仪器225A具有带有第一厚度T1的第一测量端部226A,并且第二患者专用间隙测量仪器225B具有带有第二厚度T2的第二测量端部226B,其中第二厚度T2不同于第一厚度T1。可以设想,外科医生可以使用这些示例性患者专用间隙测量仪器225A、225B来以上文描述的方式使膝平衡。

图16A是具有可选择性接合的宽凸形触针顶端239A、239B的示例性胫骨双触针仪器的部分分解图,其中宽凸形触针顶端239A、239B的顶端远侧端部231P1、231P2具有与患者的专用胫骨半平台1801、1802的表面形貌互补的患者专用形貌。

类似于上文所描述的患者专用间隙测量仪器225A、225B,示例性宽凸形触针顶端239A、239B的患者专用顶端远侧端部231P1、231P2使用从术前计划阶段中导出的患者专用数据来制造。可以使用CT扫描、MRI扫描、射线照相以及从二维突起提取三维数据的算法,或者准许人们映射表面特征(诸如目标骨的凹陷和隆起等)的形貌(即位置、形状、大小和分布)的任何其他扫描技术来映射目标区域的形貌。使用此信息和计算机,技术人员可以创建目标骨(例如在此情况下为近侧胫骨18)的虚拟3D模型。该模型可被放置在虚拟体积中(例如,包含虚拟模型的虚拟立方体)。

然后可从虚拟体积中减去该模型以限定具有与初始虚拟模型的表面形貌互补的表面形貌的负虚拟模型。如果将负模型导入计算机设计程序(例如能够读取和操纵CAD类型或其他3D虚拟模型文件的程序)中,则设计者可以提取负虚拟模型的形貌的区段以放置在示例性宽凸形触针顶端239A、239B的虚拟模型的顶端远侧表面231P1、231P2上,从而限定患者专用示例性宽凸形触针顶端239A、239B。

图16B是处于组装和安装构型的图16A的示例性胫骨双触针仪器200的后视图。如所示出,这些患者专用宽凸形触针顶端239A、239B准许外科医生将暴露胫骨半平台1801、1802上的患者专用顶端远侧表面231P1、231P2放置在对应于当患者专用宽凸形触针顶端239A、239B以安装构型放置时的目标骨的自然表面形貌的位置处。随后可以根据在期望位置中具有患者专用顶端远侧表面231P1、231P2的患者专用宽凸形触针顶端239A、239B的设计文件(即虚拟模型)来制造物理患者专用宽凸形触针顶端239A、239B。以此方式,所描述的患者专用顶端远侧表面231P1、231P2可被描述成“被构造成与”它们所指示的解剖表面特征集合(即患者的特定胫骨半平台1801、1802的特定区域)“互补匹配”。

可以设想,当与示例性胫骨双触针仪器200一起使用并且与示例性患者专用间隙测量仪器225A、225B结合使用时,示例性患者专用宽凸形触针顶端239A、239B可以比先前可能做到的更准确地将股骨胫骨间隙20的测量值转换为胫骨切除的角度。

将了解,在示例性实施方案中,患者专用顶端远侧表面231P1、231P2还可以包括凸形形状。凸形形状可以选自基本上由以下组成的形状组的形状:扁椭球圆顶、碟形圆顶、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、囊、椭圆环、半球、碟形头部以及它们的组合。还将了解,在包括患者专用顶端远侧表面231P1的一些实施方案中,患者专用表面可以仅包括顶端远侧表面231P1的一部分。

示例性套件可以包括示例性可调整胫骨双触针仪器200的任何合适的实施方案、本文中描述的示例性可调整胫骨双触针仪器200的变型,以及根据实施方案的任何其他示例性可调整胫骨双触针仪器200。虽然可以设想,示例性套件可以包括一个或多个模块化宽凸形触针顶端239、一个或多个胫骨双触针仪器200、一个或多个触针构件242A、242B以及一个或多个患者专用间隙测量仪器225A、225B,但将了解,某些套件可以缺少这些元件中的一些或全部元件。

模块化凸形触针顶端239的任何合适的实施方案、本文中描述的模块化宽凸形触针顶端239的变型以及根据实施方案的任何其他模块化宽凸形触针顶端239被视为在本公开的范围内。胫骨双触针仪器200的任何合适的实施方案、本文中描述的胫骨双触针仪器200的变型以及根据实施方案的任何其他胫骨双触针仪器200被视为在本公开的范围内。触针构件242A、242B的任何合适的实施方案、本文中描述的触针构件242A、242B的变型以及根据实施方案的任何其他触针构件242A、242B被视为在本公开的范围内。患者专用间隙测量仪器225的任何合适的实施方案、本文中描述的患者专用间隙测量仪器225A、225B的变型以及根据实施方案的任何其他患者专用间隙测量仪器225被视为在本公开的范围内。

选择合适数量或类型的模块化宽凸形触针顶端239、胫骨双触针仪器200、触针构件242A、242B和患者专用间隙测量仪器225以包括在根据特定实施方案的套件中可以基于各种考量,诸如旨在使用套件中所包括的部件执行的手术。

用于外科仪器的示例性宽凸形触针顶端包括:长度、宽度和顶端远侧表面,其中顶端远侧表面具有凸形形状。

在某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端具有至少9mm的长度。在某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的长度是直径。在某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的宽度为至少9mm。在某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的顶端远侧表面具有远侧股骨髁的曲率。

在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,顶端远侧表面选自基本上由以下组成的形状:扁椭球圆顶、碟形圆顶、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、囊、椭圆环、半球、碟形头部以及它们的组合。

在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,顶端远侧表面具有至少10mm的曲率半径。

在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,顶端远侧表面具有在约19mm至约27mm的范围内的曲率半径。在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,顶端远侧表面具有约21mm至约25mm的曲率半径。在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的长度在约18mm与约26mm之间。在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的长度在约20mm与约24mm之间。在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的宽度在约13mm与约21mm之间。在宽凸形触针顶端的某些示例性实施方案中,宽凸形触针顶端的宽度在约15mm与约19mm之间。

示例性胫骨参考外科触针包括:触针构件,该触针构件具有近侧端部和远侧端部,该远侧端部设置在近侧端部远侧;以及宽凸形触针顶端,该宽凸形触针顶端具有:长度、宽度和顶端远侧表面,其中顶端远侧表面具有凸形形状。

在胫骨参考外科触针的某些示例性实施方案中,顶端远侧表面选自基本上由以下组成的形状:扁椭球圆顶、碟形圆顶、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、囊、椭圆环、半球、碟形头部以及它们的组合。

示例性可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器包括:主体构件,该主体构件具有一定高度;第一触针支撑构件,该第一触针支撑构件具有第一区域和第一支撑臂,该第一区域限定延伸穿过该第一触针支撑构件的第一腔体,该第一支撑臂从第一触针支撑构件延伸,其中第一支撑臂与主体构件处于枢转关系;第二触针支撑构件,该第二触针支撑构件具有第二区域和第二支撑臂,该第二区域限定延伸穿过该第二触针支撑构件的第二腔体,该第二支撑臂从第二触针支撑构件延伸,其中第二支撑臂与第一支撑臂处于枢转关系;第一触针构件,该第一触针构件延伸穿过第一腔体,其中第一触针构件包括位于第一触针构件的第一远侧端部处的第一宽凸形触针顶端,其中第一宽凸形触针顶端具有:第一顶端长度、第一顶端宽度和第一顶端远侧表面,其中第一顶端远侧表面具有第一凸形形状,其中第一顶端长度是沿第一横向平面测量的,并且其中第一顶端长度为至少9mm;和第二触针构件,该第二触针构件延伸穿过第二腔体,其中第二触针构件包括位于第二触针构件的第二远侧端部处的第二宽凸形触针顶端,其中第二宽凸形触针顶端具有:第二顶端长度、第二顶端宽度和第二顶端远侧表面,其中第二顶端远侧表面具有第二凸形形状,其中第二顶端长度是沿第二横向平面测量的,并且其中第二顶端长度为至少9mm;

示例性可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器包括:主体构件,该主体构件具有一定高度;第一触针支撑构件,该第一触针支撑构件具有第一区域和第一支撑臂,该第一区域限定延伸穿过该第一触针支撑构件的第一腔体,该第一支撑臂从第一触针支撑构件延伸,其中第一支撑臂与主体构件处于枢转关系;第二触针支撑构件,该第二触针支撑构件具有第二区域和第二支撑臂,该第二区域限定延伸穿过该第二触针支撑构件的第二腔体,该第二支撑臂从第二触针支撑构件延伸,其中第二支撑臂与第一支撑臂处于枢转关系;第一触针构件,该第一触针构件延伸穿过第一腔体,其中第一触针构件包括位于第一触针构件的第一远侧端部处的第一宽凸形触针顶端,其中第一宽凸形触针顶端具有:第一顶端长度、第一顶端宽度和第一顶端远侧表面,其中第一顶端远侧表面具有第一凸形形状,并且其中第一顶端长度和第一顶端宽度大于沿第一横向平面截取的第一触针构件最小长度或第一触针构件最小宽度;和第二触针构件,该第二触针构件延伸穿过第二腔体,其中第二触针构件包括位于第二触针构件的第二远侧端部处的第二宽凸形触针顶端,其中第二宽凸形触针顶端具有:第二顶端长度、第二顶端宽度和第二顶端远侧表面,其中第二顶端远侧表面具有第二凸形形状,并且其中第二顶端长度和第一顶端宽度大于沿第二横向平面截取的第二触针构件最小长度或第二触针构件最小宽度。

示例性可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器包括:主体构件,该主体构件具有一定高度;第一触针支撑构件,该第一触针支撑构件具有第一区域和第一支撑臂,该第一区域限定延伸穿过该第一触针支撑构件的第一腔体,该第一支撑臂从第一触针支撑构件延伸,其中第一支撑臂与主体构件处于枢转关系;第二触针支撑构件,该第二触针支撑构件具有第二区域和第二支撑臂,该第二区域限定延伸穿过该第二触针支撑构件的第二腔体,该第二支撑臂从第二触针支撑构件延伸,其中第二支撑臂与第一支撑臂处于枢转关系;第一触针构件,该第一触针构件延伸穿过第一腔体,其中第一触针构件包括位于第一触针构件的第一远侧端部处的第一宽凸形触针顶端,其中第一宽凸形触针顶端具有:第一顶端长度、第一顶端宽度和第一顶端远侧表面,其中第一顶端远侧表面具有至少10mm的第一曲率半径,其中第一顶端长度是沿第一横向平面测量的,并且其中第一顶端长度为至少9mm;和第二触针构件,该第二触针构件延伸穿过第二腔体,其中第二触针构件包括位于第二触针构件的第二远侧端部处的第二宽凸形触针顶端,其中第二宽凸形触针顶端具有:第二顶端长度、第二顶端宽度和第二顶端远侧表面,其中第二顶端远侧表面具有至少10mm的第二曲率半径,其中第二顶端长度是沿第二横向平面测量的,并且其中第二顶端长度为至少9mm;

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第一凸形触针顶端具有第一正面横截面形状,其中位于第一顶端远侧表面处的第一正面横截面形状包括选自基本上由以下组成的组的形状:扁椭球圆顶、碟形圆顶、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、囊、椭圆环、碟形头部以及它们的组合。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第二凸形触针顶端具有第二正面横截面形状,其中位于第二顶端远侧表面处的第二正面横截面形状包括选自基本上由以下组成的组的形状:扁椭球圆顶、碟形圆顶、其中第一表面相对于相邻表面以锐角设置的一系列表面、囊、椭圆环、碟形头部以及它们的组合。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第一触针构件相对于第一触针支撑构件以枢转关系布置。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第二触针构件相对于第二触针支撑构件以枢转关系布置。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第一触针构件相对于主体构件以平移关系布置。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第二触针构件相对于主体构件以平移关系布置。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第一触针构件还包括:测量构件,该测量构件具有设置在测量构件远侧端部远侧的测量构件近侧端部,其中测量构件延伸穿过第一腔体;和前后延伸构件,该前后延伸构件具有设置在前后延伸构件远侧端部远侧的前后延伸构件近侧端部,前后近侧端部接合测量构件远侧端部,其中第一触针构件的第一远侧端部是前后延伸构件远侧端部。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,前后构件近侧端部与测量构件远侧端部处于枢转关系以限定第二枢转点。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,与主体构件处于枢转关系的第一支撑臂限定第一枢转点,并且其中第一宽凸形触针顶端借助于第一枢转点和第二枢转点相对于主体构件处于枢转和平移关系。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第一触针构件的第一远侧端部与第一宽凸形触针顶端的近侧端部处于枢转关系以限定第三枢转点。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第二触针构件还包括:测量构件,该测量构件具有设置在测量构件远侧端部远侧的测量构件近侧端部,其中测量构件延伸穿过第二腔体;和前后延伸构件,该前后延伸构件具有设置在前后延伸构件远侧端部远侧的前后延伸构件近侧端部,前后近侧端部接合测量构件远侧端部,其中第二触针构件的第二远侧端部是前后延伸构件远侧端部。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,前后构件近侧端部与测量构件远侧端部处于枢转关系以限定第二枢转点。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,与主体构件处于枢转关系的第二支撑臂限定第一枢转点,并且其中第二宽凸形触针顶端借助于第一枢转点和第二枢转点相对于主体构件处于枢转和平移关系。

在可调整膝关节成形术胫骨双触针仪器的某些示例性实施方案中,第二触针构件的第二远侧端部与第二宽凸形触针顶端的近侧端部处于枢转关系以限定第三枢转点。

尽管已经根据具体实施方案描述了本发明,但是可以预期,这些改变和修改对于本领域技术人员来说无疑是显而易见的。因此,旨在将所附权利要求解释为覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有改变和修改。

相关技术
  • 触针、包括触针的连接器以及用于制造触针的方法
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技术分类

06120116485727