專利名稱：患者專用的手術(shù)引導(dǎo)件定位器及安裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及手術(shù)引導(dǎo)件，以及用于在諸如全膝、髖關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的矯形過程中相對(duì)于患者身體定位上述引導(dǎo)件的固定裝置，以及用于設(shè)計(jì)和使用上述器械定位器的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，全關(guān)節(jié)(膝、髖以及踝)置換假體是已知的。在很多情況中，專門設(shè)計(jì)的夾具或固定裝置使得外科醫(yī)生能夠?qū)晒潜砻?、脛骨表面或這二者進(jìn)行準(zhǔn)確和精確的骨骼切除，以便接納上述假體。任何全關(guān)節(jié)假體的最終目的都是模擬假體所要替代的自然健康結(jié)構(gòu)的功能。如果假體沒有被恰當(dāng)?shù)馗浇拥焦晒?、脛骨、踝關(guān)節(jié)或足部，則任何不對(duì)準(zhǔn)都有可能導(dǎo)致患者不舒服、步態(tài)問題或假體性能的降低。例如，當(dāng)附接膝假體時(shí)，期望將假體定向成使得膝關(guān)節(jié)的樞轉(zhuǎn)軸線位于被大致定向成垂直于股骨的機(jī)械軸線的橫向平面內(nèi)。機(jī)械軸線沿著與踝關(guān)節(jié)的中心及股骨頭交叉的線延伸。在現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械軸線是在手術(shù)之前或甚至是在手術(shù)中通過檢查要切除的股骨的X光照片來確定的。在實(shí)際的操作中，通過計(jì)算機(jī)械軸線從股骨軸線的外翻角來確定機(jī)械軸線。于是，需要相對(duì)于股骨軸線手動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)任何切割引導(dǎo)件及其固定裝置以便實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的切割。通常，上述切割引導(dǎo)件包括股骨髓內(nèi)桿，該股骨髓內(nèi)桿穿過在髁間凹口中形成的預(yù)鉆削的通路而被插入并沿著股骨軸線向上穿過股骨。所述桿通常包括支撐遠(yuǎn)側(cè)股骨切割引導(dǎo)件的托架。所述托架包括延伸穿過切割引導(dǎo)件以用作樞轉(zhuǎn)軸線的第一銷釘。第二銷釘被附接到托架，以便延伸穿過切割引導(dǎo)件中的弓形槽。切割引導(dǎo)件包括沿著其側(cè)邊形成的成對(duì)的對(duì)置槽，這些槽被定向成垂直于切割引導(dǎo)件的中心對(duì)稱軸。當(dāng)切割引導(dǎo)件樞轉(zhuǎn)，使得中心對(duì)稱軸沿著機(jī)械軸線延伸，以便與股骨軸線形成適當(dāng)時(shí)角度時(shí)，切割引導(dǎo)件的槽被定位成垂直于機(jī)械軸線。然后，切割引導(dǎo)件與股骨軸線被鎖定到預(yù)定的角度。在最近，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)與成像技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，用以改進(jìn)關(guān)節(jié)置換假體和方法。例如，在第5，735，277號(hào)的美國專利中，公開了一種制造用于關(guān)節(jié)置換的內(nèi)用假體的工藝，在這種工藝中，通過比較受損傷的膝關(guān)節(jié)的矯正的術(shù)前圖像與術(shù)后圖像，獲得用于確定股骨和脛骨的輪廓差別的基準(zhǔn)圖像。后來，這種技術(shù)被用作用于制備內(nèi)用假體的對(duì)應(yīng)的股骨和脛骨部件的基礎(chǔ)。在第6，944，518號(hào)的美國專利中，公開了一種用于制造關(guān)節(jié)假體的方法，在這種方法中，使用來自患者關(guān)節(jié)的計(jì)算機(jī)X射線斷層造影，通常被稱為CAT掃描(CT)數(shù)據(jù)來設(shè)
6計(jì)假體。將CT數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中，以便至少設(shè)計(jì)假體的附接件，并且可能的話設(shè)計(jì)假體的功能件。附接件可用于將功能件附接到或以其他方式關(guān)聯(lián)到患者骨骼。在第5，370，692號(hào)的美國專利中，公開了一種用于制造假體骨骼植入物的方法， 在該方法中，通過可利用的成像技術(shù)(計(jì)算機(jī)X射線斷層造影、核磁共振成像或類似技術(shù)) 的歸檔利用(archival use)，使用成像技術(shù)來限定發(fā)生創(chuàng)傷之前(“創(chuàng)傷前”文件)的硬組織特征(尺寸、形狀、孔隙率等)。通過對(duì)損傷后的受影響組織的位置進(jìn)行成像(“創(chuàng)傷后” 文件)來確定硬組織的損失。通過對(duì)創(chuàng)傷前文件和創(chuàng)傷后文件進(jìn)行比較來具體指定定制的假體設(shè)備的物理屬性，以產(chǎn)生實(shí)體模型“設(shè)計(jì)”文件。該具體指定可能還涉及文件的二次操作以輔助手術(shù)植入并補(bǔ)償預(yù)期的愈合過程。對(duì)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，以產(chǎn)生“切片文件”， 該“切片文件”然后被用于指導(dǎo)制造系統(tǒng)以生物相容的材料來構(gòu)造設(shè)計(jì)文件的精確的復(fù)制品以生產(chǎn)植入物。在第5，798，924號(hào)的美國專利中，公開了一種用于制造內(nèi)用假體的方法，在該方法中，使用CT掃描來獲得患者的現(xiàn)有骨骼結(jié)構(gòu)的三維真實(shí)模型的數(shù)據(jù)塊。在計(jì)算機(jī)中，從現(xiàn)有的或CT掃描產(chǎn)生的三維基準(zhǔn)模型的數(shù)據(jù)塊中減去所述真實(shí)模型。然后，根據(jù)差別，形成內(nèi)用假體的計(jì)算機(jī)內(nèi)模型。將真實(shí)模型和基準(zhǔn)模型的數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)換為CAD自由形式表面幾何圖形的數(shù)據(jù)。前述方法或設(shè)備中沒有一個(gè)能完全為外科醫(yī)生提供一種產(chǎn)生患者專用的假體、手術(shù)器械、引導(dǎo)件和固定裝置的方式，并且它們中也沒有一個(gè)能有助于減少用于在諸如全膝、 髖關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的矯形過程中相對(duì)于患者身體定位切除引導(dǎo)件的固定裝置的數(shù)量或復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種包括骨骼接合部的切除引導(dǎo)件定位器，所述骨骼接合部具有在形貌上與在手術(shù)過程中要切除的骨骼的表面輪廓互補(bǔ)的表面。在附接到所述接合部的殼體中限定有插口。切除引導(dǎo)件定位器的彈性壁限定所述插口的外周區(qū)域，并且設(shè)定所述彈性壁的尺寸和形狀，以在切除引導(dǎo)件被壓配合到插口中時(shí)存儲(chǔ)能量。在手術(shù)中使用時(shí)，切除引導(dǎo)件與所述壁的一部分在操作上接合，以便在所述骨骼接合部的表面以可釋放的方式鎖定到骨骼的同時(shí)將所述弓I導(dǎo)件保持就位。在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，提供了一種包括骨骼接合部的切除引導(dǎo)件定位器， 所述骨骼接合部具有與在手術(shù)過程中要切除的骨骼的相應(yīng)的分開的表面形貌互補(bǔ)的兩個(gè)表面。殼體部被附接到所述骨骼接合部，并且包括由彈性環(huán)形壁限定的插口，設(shè)定所述彈性環(huán)形壁的尺寸和布置方式，以便通過壓配合來接納切除引導(dǎo)件，從而將所述切除引導(dǎo)件定位并且保持在所述插口內(nèi)。這樣，在所述兩個(gè)表面以可釋放的方式在骨骼上鎖定就位的同時(shí)，所述切除引導(dǎo)件被保持在預(yù)定的優(yōu)選位置。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，提供了一種包括基部的切除引導(dǎo)件定位器，設(shè)定所述基部的尺寸，以接合在手術(shù)過程中要切除的骨骼的一部分。所述基部具有在形貌上與骨骼的表面形貌互補(bǔ)的至少一個(gè)表面。附接到所述基部的殼體包括由彈性周向壁限定的插口，所述彈性周向壁被布置為在切除引導(dǎo)件被壓配合到插口中以便可操作地接合所述壁時(shí)存儲(chǔ)能量。這種布置能在所述骨骼接合部的在形貌上互補(bǔ)的表面被以可釋放的方式鎖定到骨骼的同時(shí)將引導(dǎo)件相對(duì)于骨骼保持在預(yù)定的位置。還提供了一種用于形成并定位切除引導(dǎo)件的方法，在該方法中，產(chǎn)生在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的圖像，該圖像包括骨骼的表面形貌。將在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字模型，并將切除引導(dǎo)件定位器的數(shù)字表示添加到所述數(shù)字模型，以便形成合成的數(shù)字模型。在基于所述合成的數(shù)字模型制造切除引導(dǎo)件定位器之前，將所述表面形貌互補(bǔ)地映射到所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合部上，從而所制造的切除引導(dǎo)件定位器被形成為包括位于骨骼接合部上的所述互補(bǔ)的表面形貌并形成為包括接收槽，設(shè)定該接收槽的尺寸，從而以壓配合的方式接納切除引導(dǎo)件。將所述切除引導(dǎo)件定位器應(yīng)用到所述骨骼，使得所述互補(bǔ)的表面形貌將所述骨骼接合部以可釋放的方式鎖定到所述骨骼的對(duì)應(yīng)的部分。


本發(fā)明的這些以及其他特征和優(yōu)勢(shì)將在以下針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述中得到更充分的公開，或者將通過這樣的詳細(xì)描述而變得明顯，這些詳細(xì)描述應(yīng)該連同附圖一起考慮，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且此外在附圖中圖1是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被分別定位在股骨和脛骨的部分上的切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的股骨切除引導(dǎo)件和脛骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖2是人類膝關(guān)節(jié)的掃描圖像的示意性圖示；圖3是圖2中示出的人類膝關(guān)節(jié)的掃描圖像在轉(zhuǎn)換成根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)模型后的示意性圖示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的類似于圖3的示意性圖示，示出了疊加在圖3的計(jì)算機(jī)模型上的建議的切除線和局部坐標(biāo)；圖5是類似于圖4的示意性圖示；圖6是類似于圖4和圖5的示意性圖示，但示出了出現(xiàn)在圖3的計(jì)算機(jī)模型中的根據(jù)本發(fā)明的股骨切除引導(dǎo)件定位器和脛骨切除引導(dǎo)件定位器；圖7是類似于圖4、圖5和圖6的示意性圖示，(以截面圖)示出了根據(jù)本發(fā)明疊加在所述模型內(nèi)的股骨假體和脛骨假體的數(shù)字表示；圖8是根據(jù)本發(fā)明形成的股骨切除引導(dǎo)件定位器的立體圖；圖9是圖8中示出的股骨切除引導(dǎo)件定位器的后視立體圖；圖10是圖9中示出的股骨切除引導(dǎo)件定位器的前側(cè)的正視圖；圖11是圖9和圖10中示出的股骨切除引導(dǎo)件定位器的底部的正視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明形成的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的立體圖；圖13是圖12中示出的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的仰視立體圖；圖14是圖13中示出的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的俯視圖；圖15是圖14中示出的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的后視圖；圖16是通常的脛骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖17是圖16中示出的脛骨切除引導(dǎo)件的前視圖；圖18是圖17中示出的脛骨切除引導(dǎo)件的側(cè)視立體圖；圖19是安裝在被定位在股骨髁上的股骨切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的股骨切除引導(dǎo)件的立體圖20是安裝在被定位在脛骨的關(guān)節(jié)面上的脛骨切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的脛骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖21是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被分別定位在脛骨和距骨的部分上的切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的脛骨切除引導(dǎo)件和距骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明形成的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的立體圖；圖23是脛骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的分解立體圖；圖M是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在脛骨的下部上的切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的脛骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖25是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在脛骨的遠(yuǎn)側(cè)部上的切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的脛骨切除引導(dǎo)件的前視圖；圖沈是脛骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在脛骨的下部上的脛骨切除引導(dǎo)件定位器的分解側(cè)視圖；圖27是在施加和使用脛骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的脛骨切除引導(dǎo)件定位器之后切除的遠(yuǎn)側(cè)脛骨的示意性圖示；圖觀是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在距骨的部分上的距骨切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的距骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖四是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的距骨切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的距骨切除引導(dǎo)件的立體圖；圖30是距骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的距骨切除引導(dǎo)件定位器的分解立體圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在踝關(guān)節(jié)的距骨上的距骨切除引導(dǎo)件定位器的立體圖；圖32是安裝在根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在距骨的前部上的切除引導(dǎo)件定位器內(nèi)的距骨切除引導(dǎo)件的前視圖；圖33是距骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的并且被定位在距骨的上部上的距骨切除引導(dǎo)件定位器的分解側(cè)視圖；以及圖34是在施加和使用距骨切除引導(dǎo)件和根據(jù)本發(fā)明形成的距骨切除引導(dǎo)件定位器之后切除的距骨的示意性圖示。
具體實(shí)施例方式應(yīng)結(jié)合附圖來理解針對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述，附圖應(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明整個(gè)說明書的一部分。為了清楚和簡(jiǎn)潔的目的，附圖未必是按比例繪制的，并且本發(fā)明的某些特征可能在比例上是以夸大的形式示出的，或者某些特征可能是以略帶示意性的形式示出的。在說明書中，諸如“水平”、“垂直”、“上”、“下”、“頂部”和“底部”及其衍生詞匯(例如，“水平地”、 “向下地”、“向上地”等)的相對(duì)性的術(shù)語應(yīng)被解釋為表示所討論的附圖中所描述或示出的方向。這些相對(duì)性的術(shù)語只是為了描述的方便，并且通常并不意味著要求特定的方向。視情況而定，包括“向內(nèi)地”相對(duì)于“向外地”、“縱向”相對(duì)于“橫向”以及類似術(shù)語的術(shù)語應(yīng)相對(duì)于彼此或相對(duì)于延長(zhǎng)軸或旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)中心來解釋。除非另有說明，關(guān)于附接、聯(lián)接以及類似情形的術(shù)語，例如“連接的”和“互連的”，是指這樣一種關(guān)系，即，結(jié)構(gòu)直接或通過中間結(jié)構(gòu)間接固定或附接到彼此，并且這些術(shù)語還指活動(dòng)的或剛性的附接或關(guān)系。當(dāng)僅示出單個(gè)機(jī)器時(shí)，術(shù)語“機(jī)器”也應(yīng)包括能單獨(dú)地或共同地執(zhí)行一套(或多套)指令以實(shí)現(xiàn)本文所討論的任何一種或多種方法的機(jī)器的任何集合。術(shù)語“可操作地連接”是指這樣一種附接、 聯(lián)接或連接，這種附接、聯(lián)接或連接允許相關(guān)結(jié)構(gòu)借助于這種關(guān)系而按預(yù)期操作。在權(quán)利要求中，裝置加功能的寫法(如果使用的話)旨在覆蓋由說明書或附圖描述、暗示或由于說明書或附圖而變得明顯的用于執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)不僅包括結(jié)構(gòu)等同物而且還包括等同的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供了訂制的手術(shù)器械、引導(dǎo)件和固定裝置，這些訂制的手術(shù)器械、引導(dǎo)件和固定裝置是以由計(jì)算機(jī)X射線斷層造影掃描儀(CT)、磁共振成像機(jī)器(MRI)或類似醫(yī)學(xué)成像技術(shù)確定的患者解剖結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。例如，CT或MRI掃描的圖像1或一系列的圖像可以取自患者的膝1或踝關(guān)節(jié)la，包括從骨盆開始的肢體或足部的部分(圖2和圖幻。在全膝置換的情況下，然后將CT或MRI掃描的圖像數(shù)據(jù)從例如DICOM圖像格式轉(zhuǎn)換成通常包括骨盆、股骨、膝蓋骨、脛骨或足部的下肢的實(shí)體計(jì)算機(jī)模型3，以使用通常被體現(xiàn)為機(jī)算機(jī)軟件的專用建模方法來確定移植物的對(duì)準(zhǔn)、類型和大小。源自CT或MRI掃描的圖像數(shù)據(jù)1的計(jì)算機(jī)生成的實(shí)體模型3通常將包括有關(guān)圍繞已經(jīng)成像的結(jié)構(gòu)的表面輪廓(例如，已經(jīng)成像的骨骼的表面形貌或筋膜的輪廓)的精準(zhǔn)信息。將理解，表面形貌是指諸如凹部和突起或類似物的表面特征的位置、形狀、大小和分布。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在頒發(fā)給Swaelens等人并且以引用方式并入本文的第5，768，134號(hào)美國專利中公開的方法能將CT或MRI掃描的圖像數(shù)據(jù)1適當(dāng)轉(zhuǎn)換成可由本發(fā)明使用的實(shí)體計(jì)算機(jī)模型3。在一些實(shí)施方式中，使用CT或MRI機(jī)器或其他數(shù)字圖像捕獲和處理單元 (圖2和圖3)，形成下肢即，患者的盆骨、股骨、膝蓋骨、脛骨和/或足部的圖像。這種掃描產(chǎn)生了患病的膝或踝關(guān)節(jié)(包括股骨5和脛骨6的鄰接部分)的掃描圖像。首先在處理單元中處理圖像數(shù)據(jù)1，之后，使用經(jīng)處理的數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生模型。根據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)的交互式處理和準(zhǔn)備，包括操縱和引入額外的外來數(shù)字信息8，例如，用于部件定位和對(duì)準(zhǔn)10的預(yù)定義的基準(zhǔn)位置9，從而對(duì)將要在手術(shù)期間切除的手術(shù)部位的調(diào)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)并映射到計(jì)算機(jī)模型3上(圖4和圖幻。在進(jìn)行數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)的交互式處理之后，可以返回到原始的CAD數(shù)據(jù)，以獲得患者專用的手術(shù)器械、 假體7a、7b(圖7)引導(dǎo)件或固定裝置的較高分辨率的數(shù)字表示，以便將所述數(shù)字表示添加到患者的數(shù)據(jù)圖像模型。例如，當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)被用于膝置換手術(shù)時(shí)，可將股骨切除引導(dǎo)件安裝件20的數(shù)字表示添加到患者的圖像數(shù)據(jù)模型(圖1和圖6)。在全膝置換的情況下，股骨切除引導(dǎo)件安裝件20被形成為用于放置在患者的股骨的暴露的髁上，以確保精準(zhǔn)地定位用于在手術(shù)期間引導(dǎo)和控制股骨5的骨骼切除的股骨切除引導(dǎo)件26。盡管股骨切除引導(dǎo)件沈可采用多種形式和構(gòu)造，但是將參照當(dāng)前由申請(qǐng)人Wright Medical Technology, Inc提供的遠(yuǎn)側(cè)切除引導(dǎo)件(Wright Medical Part No. K001-2659)來描述本發(fā)明。重要的是，股骨切除引導(dǎo)件安裝件20能提供這種精準(zhǔn)的定位功能，而不需要其他外部固定裝置或使用沿著股骨軸線插入穿過髁間凹口并向上穿過股骨5的髓內(nèi)桿。脛骨切除引導(dǎo)件安裝件22的數(shù)字表示也可被添加到患者的圖像數(shù)據(jù)模型(圖6)。類似地，脛骨切除引導(dǎo)件安裝件22被形成為
10用于放置在患者的脛骨6的暴露的上關(guān)節(jié)表面上，以確保精準(zhǔn)地定位用于在手術(shù)期間引導(dǎo)和控制暴露的脛骨的上關(guān)節(jié)表面的骨骼切除的脛骨切除引導(dǎo)件觀。參照?qǐng)D8至圖11，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的股骨切除引導(dǎo)件安裝件20由適合與立體平版印刷、選擇性激光燒結(jié)或類似制造設(shè)備相關(guān)使用的類型的彈性聚合物材料形成。切除引導(dǎo)件安裝件20包括一體式結(jié)構(gòu)(unitary block)，該一體式結(jié)構(gòu)包括雙叉髁軛 25和引導(dǎo)件接收器四。雙叉軛25包括從基部33向外突出的一對(duì)間隔開的臂30、31。臂 30具有下表面或骨骼接合表面36以及貫通孔38，并且臂31具有下表面或骨骼接合表面40 以及貫通孔42。通過前述成像操作，骨骼接合表面36、40被配置為與患者自然骨骼的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)地匹配。對(duì)于圖8至圖11的股骨切除引導(dǎo)件安裝件20的實(shí)施方式，所選骨骼區(qū)域包括患者股骨的髁。引導(dǎo)件接收器四包括一對(duì)翼44、46，這對(duì)翼沿相反的方向從基部33向外突出，并且與臂30、31成間隔開的關(guān)系。每個(gè)翼44、46均包括向上突出以支撐引導(dǎo)件殼體49的塔架 (pylon) 48，使得在基部33與引導(dǎo)件殼體49之間限定出細(xì)長(zhǎng)槽52。槽52的大小和形狀允許骨骼切除通常所用類型的典型手術(shù)鋸從切除引導(dǎo)件26中的具有對(duì)應(yīng)的位置和大小的槽穿過，而不接觸或只是偶然接觸切除引導(dǎo)件定位器20。具有與股骨切除引導(dǎo)件沈的外輪廓互補(bǔ)的形狀的環(huán)形壁陽以與后壁61成大致垂直的關(guān)系向外突出，并因此限定凹部58。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，設(shè)定凹部58的尺寸以便以“壓配合”的方式接納股骨切除引導(dǎo)件 26。應(yīng)理解，壓配合是指環(huán)形壁55具有足夠的彈性以在股骨切除引導(dǎo)件沈被推入凹部58 內(nèi)時(shí)彈性地偏轉(zhuǎn)或壓縮，以便存儲(chǔ)彈性能。當(dāng)然，還應(yīng)理解，對(duì)于壓配合實(shí)施方式而言，股骨切除引導(dǎo)件26將具有與凹部58的外周形狀互補(bǔ)但尺寸稍大的外周形狀。而且，股骨切除引導(dǎo)件26可僅通過與環(huán)形壁55的摩擦接合而被保持在凹部58中，或在次優(yōu)選的實(shí)施方式中，切除引導(dǎo)件26可簡(jiǎn)單地滑動(dòng)到凹部58中，而不會(huì)操作性地接觸或只是偶然地接合環(huán)形壁55。在后壁61中限定有成相互間隔開的關(guān)系的第一貫通孔62、64，并且第二貫通孔67、 69與每個(gè)第一貫通孔62、64相關(guān)聯(lián)。在圖8至圖11所示的實(shí)施方式中，第一貫通孔62、64 是大的方形或長(zhǎng)方形開口，即，是這樣一種構(gòu)造其易于制造，能減少材料的使用，并且提供足夠的空間用于驅(qū)動(dòng)銷、線、螺釘或其他適當(dāng)?shù)木o固件穿過設(shè)置在股骨切除引導(dǎo)件沈上的多個(gè)相鄰的孔。在基部33的外表面中限定有凹槽70，并且該凹槽70相對(duì)于凹部58居中地定位，以匹配切除引導(dǎo)件沈。參照?qǐng)D12至圖18，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的脛骨切除引導(dǎo)件安裝件22由適合與立體平版印刷、選擇性激光燒結(jié)或類似制造設(shè)備相關(guān)使用的類型的彈性聚合物材料形成，例如，由適合與選擇性激光燒結(jié)相關(guān)使用的聚酰胺粉末快速原型材料(polyamide powder repaid prototype material)形成。切除引導(dǎo)件安裝件22包括一體式結(jié)構(gòu)，該一體式結(jié)構(gòu)包括雙叉軛75和引導(dǎo)件接收器79。雙叉軛75包括從基部83向外突出的一對(duì)間隔開的臂80、81。臂80具有下表面86，并且臂81具有下表面90。引導(dǎo)件接收器79包括一對(duì)翼84、86，這對(duì)翼沿相反的方向從基部83向外突出，并且與臂80、81成間隔開的關(guān)系。每個(gè)翼84、86均包括向上突出以支撐引導(dǎo)件殼體89的塔架88，使得在基部83與引導(dǎo)件殼體89之間限定出細(xì)長(zhǎng)槽94。槽94的大小和形狀允許骨骼切除通常所用類型的典型手術(shù)鋸穿過切除引導(dǎo)件觀中的具有對(duì)應(yīng)的位置和大小的槽， 而不接觸或只是偶然接觸切除引導(dǎo)件定位器22。具有與脛骨切除引導(dǎo)件28的外輪廓互補(bǔ)的形狀的環(huán)形壁95以與后壁101成大致垂直的關(guān)系向外突出，并因此限定凹部108。設(shè)定凹部108的尺寸，從而以壓配合方式接納脛骨切除引導(dǎo)件觀。在后壁101中限定有成相互間隔開的關(guān)系的第一貫通孔112、114，并且第二貫通孔117、119與每個(gè)第一貫通孔112、114 相關(guān)聯(lián)。回到之前公開的數(shù)字圖像模型3，并且考慮添加到患者的股骨圖像數(shù)據(jù)的切除引導(dǎo)件安裝件20的廣義數(shù)字模型(generalized digital model)，患者股骨的解剖表面特征， 例如，髁表面形貌，可被互補(bǔ)地映射到臂30的下表面36和臂31的下表面40中的每一個(gè)上。應(yīng)理解，數(shù)字圖像的互補(bǔ)映射導(dǎo)致骨骼表面上的局部突起(例如，髁、皮層表面或關(guān)節(jié)面)變成下表面36或下表面40上的局部凹陷，而骨骼表面上的局部凹陷變成下表面36或下表面40上的局部突起。這樣，下表面36和下表面40均通過與患者股骨的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像圖像重新限定。作為這種互補(bǔ)的骨骼表面映射的結(jié)果，切除引導(dǎo)件安裝件20可釋放地“鎖定”到患者自然股骨的對(duì)應(yīng)部分的互補(bǔ)形貌上，例如，鎖定到髁表面，而不需要其他外部或內(nèi)部引導(dǎo)固定裝置。換句話說，骨骼表面凹凸與在股骨切除引導(dǎo)件安裝件20的保形的骨骼接合表面中形成的對(duì)應(yīng)的凹陷的配合確保了在股骨切除引導(dǎo)件安裝件20和髁表面之間產(chǎn)生很少的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如，側(cè)向滑移。關(guān)于患者專用的脛骨切除引導(dǎo)件安裝件22的設(shè)計(jì)，實(shí)施大致相同的映射。形成患者股骨與切除引導(dǎo)件安裝件20之間的虛擬對(duì)準(zhǔn)結(jié)果的可視表示，并將該可視表示發(fā)送給外科醫(yī)生以在制造之前獲得對(duì)該結(jié)果的認(rèn)可(圖1、圖19和圖20)。在收到外科醫(yī)生的認(rèn)可之后，制造切除引導(dǎo)件安裝件20，并且在適當(dāng)?shù)那闆r下，制造切除引導(dǎo)件安裝件22，并將它們返回給外科醫(yī)生，以在手術(shù)中使用。在全膝置換期間，本發(fā)明是以下述方式來使用的。外科醫(yī)生首先將切除引導(dǎo)件安裝件20在股骨5上進(jìn)行定向，直到切除引導(dǎo)件安裝件20的下表面36、40牢固地與股骨5的暴露表面4的形貌相互接合，以便與股骨5的暴露表面4的形貌可釋放地“互鎖”。在切除引導(dǎo)件安裝件20被鎖定到患者股骨的情況下，外科醫(yī)生將適當(dāng)構(gòu)造的遠(yuǎn)側(cè)切除引導(dǎo)件沈(例如，WrightMedical Technology, Inc. Part No. K001-2659)壓配合到切除引導(dǎo)件安裝件 20 的凹部58中。如在圖19至圖20中示出的，這導(dǎo)致切除引導(dǎo)件安裝件20，且尤其是切除引導(dǎo)件安裝件20的引導(dǎo)件接收器部分四，被夾在切除引導(dǎo)件沈和患者骨骼之間。將銷釘打入切除引導(dǎo)件26的貫通孔內(nèi)，但有利地，這些銷釘不與切除引導(dǎo)件安裝件20的限定有貫通孔62、64或67、69的部分接觸。這些貫通孔通常在切除引導(dǎo)件安裝件20的最近側(cè)。在切除引導(dǎo)件安裝件20被牢固地保持到位的情況下，將鉆頭推入貫通孔38和42、限定在后壁 61中的貫通孔62、64和/或推入第二貫通孔67、69內(nèi)。通常優(yōu)選的是，鉆頭伸出貫通孔38 和42大約15mm，而進(jìn)入股骨，以便在遠(yuǎn)側(cè)切除之后呈現(xiàn)出鉆孔。在較大的遠(yuǎn)側(cè)切除的情況下，可能需要增加孔深度，以矯正屈曲攣縮。為了額外的穩(wěn)定性，可以在貫通孔38和42中留下固定銷釘(未示出)，但必須在切除之前移除固定銷釘。在切除引導(dǎo)件安裝件20因此相對(duì)于所選骨骼區(qū)域而被準(zhǔn)確地定位并且切除引導(dǎo)件26-引導(dǎo)件安裝件20構(gòu)造被適當(dāng)?shù)毓潭ǖ交颊吖趋赖那闆r下，外科醫(yī)生使用常規(guī)的手術(shù)刀片和切除引導(dǎo)件26的切除槽來切除患者骨骼。當(dāng)本發(fā)明的系統(tǒng)用于踝關(guān)節(jié)置換手術(shù)時(shí)，以與股骨切除引導(dǎo)件安裝件20和脛骨切除引導(dǎo)件安裝件22幾乎相同的方式，形成脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120和距骨切除引導(dǎo)件安裝件122，并且將脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120和距骨切除引導(dǎo)件安裝件122分別安裝到患者的下脛骨123和上距骨124。更具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120由適合與立體平版印刷或類似制造設(shè)備相關(guān)使用的類型的彈性聚合物材料形成 (圖22)。切除引導(dǎo)件安裝件120包括一體式本體，該一體式本體包括從基部127向上突出的十字形脛骨軛125，基部127還限定有引導(dǎo)件接收凹部129。十字形軛125包括從中心柱 133向外突出的一對(duì)間隔開的臂130、131。臂130、131以及中心柱133均具有與患者下脛骨的對(duì)應(yīng)部分的輪廓互補(bǔ)的保形的骨骼接合表面134(圖26)。通過前述成像操作，臂130、 131以及中心柱133的保形的骨骼接合表面134被配置為與患者自然骨骼的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)地匹配。對(duì)于脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120，所選骨骼區(qū)域包括患者脛骨的下表面。鄰近臂130、131的交叉處，導(dǎo)向塊(pilot block) 135從中心柱133向外突出。在基部127上定位有與導(dǎo)向塊135成間隔關(guān)系的支撐塊136。引導(dǎo)件接收凹部129由在基部 127上從中心柱133的兩側(cè)以相反方向向外延伸的一對(duì)翼144、146限定，并且支撐塊136被定位在所述一對(duì)翼144、146之間。每個(gè)翼144、146均包括從基部127向外突出以便為脛骨切除引導(dǎo)件150提供橫向支撐的塔架148(圖21和圖22)。在導(dǎo)向塊135之下，但在支撐塊 136之上，在基部127的中央部分中橫向地限定有一細(xì)長(zhǎng)槽152。每個(gè)翼144、146也限定了相對(duì)于中央柱133成角度地定向的槽153。槽152和153的大小和形狀允許骨骼切除通常所用類型的典型手術(shù)鋸151 (圖26)穿過切除引導(dǎo)件150中的具有對(duì)應(yīng)的位置和大小的槽， 而不接觸或只是偶然接觸切除引導(dǎo)件定位器120。參照?qǐng)D21和圖23，脛骨切除引導(dǎo)件150包括從橋接梁157的端部以發(fā)散的角度關(guān)系向下并向外突出的一對(duì)臂155。這樣，脛骨切除引導(dǎo)件150的形狀與由導(dǎo)向塊135、支撐塊136和塔架148的面向內(nèi)的表面限定的引導(dǎo)件接收凹部129的形狀互補(bǔ)。橋接梁157 限定有細(xì)長(zhǎng)槽156，并且臂155各自限定有槽158，當(dāng)被組裝到切除引導(dǎo)件安裝件120時(shí)，這些槽分別與基部127中的細(xì)長(zhǎng)槽152和槽153以相同的邊界對(duì)準(zhǔn)。導(dǎo)向塊135、支撐塊136 和塔架148的面向內(nèi)的表面149 一起限定引導(dǎo)件接收凹部129，這些表面的形狀與脛骨切除引導(dǎo)件150的外輪廓互補(bǔ)。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，設(shè)定引導(dǎo)件接收凹部129的尺寸， 從而以“壓配合”的方式接納脛骨切除引導(dǎo)件150。應(yīng)理解，壓配合是指導(dǎo)向塊135、支撐塊 136和塔架148的面向內(nèi)的表面149具有足夠的彈性以在脛骨切除引導(dǎo)件150被推入引導(dǎo)件接收凹部129時(shí)彈性地偏轉(zhuǎn)或壓縮，以便存儲(chǔ)彈性能。當(dāng)然，還應(yīng)理解，對(duì)于壓配合實(shí)施方式，脛骨切除引導(dǎo)件150將具有與引導(dǎo)件接收凹部129的外周形狀互補(bǔ)但尺寸稍大的外周形狀。而且，脛骨切除引導(dǎo)件150可僅通過與導(dǎo)向塊135、支撐塊136和塔架148的面向內(nèi)的表面的摩擦接合來保持在引導(dǎo)件接收凹部129中，或在次優(yōu)選的實(shí)施方式中，脛骨切除引導(dǎo)件150可簡(jiǎn)單地滑動(dòng)到引導(dǎo)件接收凹部129中，而不會(huì)操作性地接觸或只是偶然地接合導(dǎo)向塊135、支撐塊136和塔架148的面向內(nèi)的表面。參照?qǐng)D21和圖觀至圖33，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的距骨切除引導(dǎo)件安裝件 122由適合與立體平版印刷、選擇性激光燒結(jié)或類似制造設(shè)備相關(guān)使用的類型的彈性聚合物材料形成，例如，由適合與選擇性激光燒結(jié)使用的聚酰胺粉末快速原型材料形成。距骨切除引導(dǎo)件安裝件122還包括與患者上距骨IM的對(duì)應(yīng)部分的輪廓互補(bǔ)的保形的骨骼接合表面137(圖21、圖觀和圖31至圖34)。通過前述成像操作，距骨切除引導(dǎo)件安裝件122的保形的骨骼接合表面137被配置為與患者自然骨骼的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)地匹配。 對(duì)于距骨切除引導(dǎo)件安裝件122，所選骨骼區(qū)域包括患者距骨的外部上表面。距骨切除引導(dǎo)件安裝件122包括限定了中央引導(dǎo)件接收凹部179和一對(duì)貫通孔 180的一體式結(jié)構(gòu)(圖30)。引導(dǎo)件接收凹部179由從基部183以相反的方向向外突出的一對(duì)翼184、186的面向內(nèi)的表面181限定。每個(gè)翼184、186均包括向上突出以支撐引導(dǎo)件殼體189的塔架188，使得在基部183之內(nèi)并且在引導(dǎo)件殼體189之下限定出細(xì)長(zhǎng)槽194(圖 31和圖33)。槽194的大小和形狀允許骨骼切除通常所用類型的典型手術(shù)鋸151穿過距骨切除引導(dǎo)件200中的具有對(duì)應(yīng)的位置和大小的槽196，而不接觸或只是偶然接觸距骨切除引導(dǎo)件定位器122。具有與距骨切除引導(dǎo)件200的外輪廓互補(bǔ)的形狀的環(huán)形壁195以與后壁成大致垂直的關(guān)系向外突出，以便進(jìn)一步限定引導(dǎo)件接收凹部179。參照?qǐng)D28、圖四和圖30，距骨切除引導(dǎo)件200包括一對(duì)相對(duì)的平行板202、203，這對(duì)平行板在之間限定有細(xì)長(zhǎng)槽196，并且在它們的端部通過翼206彼此結(jié)合。這樣，距骨切除引導(dǎo)件200的形狀與由翼184和186、基部183以及塔架188的面向內(nèi)的表面181限定的引導(dǎo)件接收凹部179的形狀互補(bǔ)。設(shè)定引導(dǎo)件接收器凹部179的尺寸，從而以壓配合的方式接納距骨切除引導(dǎo)件200。當(dāng)然，還應(yīng)理解，對(duì)于壓配合實(shí)施方式，距骨切除引導(dǎo)件200 將具有與引導(dǎo)件接收凹部179的外周形狀互補(bǔ)但尺寸稍大的外周形狀。而且，距骨切除引導(dǎo)件200可僅通過與翼184和186、基部183以及塔架188的面向內(nèi)的表面181的摩擦接合而被保持在引導(dǎo)件接收凹部179中，或在次優(yōu)選的實(shí)施方式中，距骨切除引導(dǎo)件200可簡(jiǎn)單地滑動(dòng)到引導(dǎo)件接收凹部179中，而不會(huì)操作性地接觸或只是偶然地接合翼184和186、基部183以及塔架188的面向內(nèi)的表面181。與之前所公開的數(shù)字圖像模型3 —樣，并且考慮添加到患者的下脛骨圖像數(shù)據(jù)的脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120的廣義數(shù)據(jù)模型，患者下脛骨的解剖表面特征，例如，表面形貌，可被互補(bǔ)地映射到臂130、131和中央柱133的各保形的骨骼接合表面134(即，將會(huì)接合骨骼的獨(dú)特表面形貌的表面)。應(yīng)理解，數(shù)字圖像的互補(bǔ)映射導(dǎo)致骨骼表面上的局部突起變成臂130、131和中央柱133的保形的骨骼接合表面134上的局部凹陷，而骨骼表面上的局部凹陷變成臂130、131和中央柱133的保形的骨骼接合表面134上的局部突起。這樣， 臂130、131和中央柱133的保形的骨骼接合表面134均通過與患者下脛骨的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像的圖像重新限定。作為這種互補(bǔ)的骨骼表面映射的結(jié)果，脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120可釋放地“鎖定”到患者自然脛骨的對(duì)應(yīng)部分的互補(bǔ)形貌上，而不需要其他外部或內(nèi)部引導(dǎo)固定裝置。換句話說，骨骼表面凹凸與在脛骨切除引導(dǎo)件安裝件 120的保形的骨骼接合表面134中形成的對(duì)應(yīng)的凹陷的配合確保了在脛骨切除引導(dǎo)件安裝件120和脛骨表面之間產(chǎn)生很少的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，例如，側(cè)向滑移。關(guān)于患者專用的距骨切除引導(dǎo)件安裝件122的設(shè)計(jì)，實(shí)施大致相同的映射。形成患者下脛骨與切除引導(dǎo)件安裝件120之間以及患者上距骨與切除引導(dǎo)件安裝件122之間的虛擬對(duì)準(zhǔn)結(jié)果的可視表示，并將該可視表示發(fā)送給外科醫(yī)生以在制造之前獲得對(duì)該結(jié)果的認(rèn)可。在收到外科醫(yī)生的認(rèn)可之后，制造切除引導(dǎo)件安裝件120和切除引導(dǎo)件安裝件122，并將它們返回給外科醫(yī)生，以在手術(shù)中使用。在全踝關(guān)節(jié)置換期間，本發(fā)明是以下述方式來使用的。外科醫(yī)生首先將切除引導(dǎo)件安裝件120在下脛骨123上進(jìn)行定向，直到切除引導(dǎo)件安裝件120的臂130、131和中央柱133的保形的骨骼接合表面134牢固地與下脛骨123的暴露表面的形貌相互接合，以便與下脛骨123的暴露表面的形貌可釋放地“互鎖”。在切除引導(dǎo)件安裝件120被鎖定到患者下脛骨的情況下，外科醫(yī)生將適當(dāng)構(gòu)造的遠(yuǎn)側(cè)切除引導(dǎo)件150壓配合到切除引導(dǎo)件安裝件 120的引導(dǎo)件接收凹部1 中。這導(dǎo)致切除引導(dǎo)件安裝件120被夾在切除引導(dǎo)件150和患者骨骼之間(圖21、圖M和圖25)。在切除引導(dǎo)件安裝件120相對(duì)于所選骨骼區(qū)域而被準(zhǔn)確地定位并且切除引導(dǎo)件150-引導(dǎo)件安裝件120構(gòu)造借助于骨骼表面凹凸與在保形的骨骼接合表面134中形成的對(duì)應(yīng)的凹陷配合而被適當(dāng)?shù)毓潭ǖ交颊吖趋赖那闆r下，外科醫(yī)生使用常規(guī)的手術(shù)刀片151和切除引導(dǎo)件150的切除槽152和153來切除患者骨骼(圖27)。以類似的方式，當(dāng)距骨切除引導(dǎo)件安裝件122被添加到患者距骨圖像數(shù)據(jù)時(shí)，患者上距骨的解剖表面特征，例如，表面形貌，可被互補(bǔ)地映射到保形的骨骼接合表面137 上。應(yīng)再次理解的是，數(shù)字圖像的互補(bǔ)映射導(dǎo)致骨骼表面上的局部突起變成保形的骨骼接合表面137上的局部凹陷，而骨骼表面上的局部凹陷變成保形的骨骼接合表面137上的局部突起。這樣，保形的骨骼接合表面137通過與患者下脛骨的所選區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像圖像重新限定。作為這種互補(bǔ)的骨骼表面映射的結(jié)果，距骨切除引導(dǎo)件安裝件122可釋放地“鎖定”到患者自然距骨的對(duì)應(yīng)部分的互補(bǔ)形貌上，而不需要其他外部或內(nèi)部引導(dǎo)固定裝置。為了繼續(xù)全踝關(guān)節(jié)置換，外科醫(yī)生首先將切除引導(dǎo)件安裝件122在上距骨IM上進(jìn)行定向，直到切除引導(dǎo)件安裝件122的保形的骨骼接合表面137 “鎖定”到上距骨124的暴露表面的形貌。在切除引導(dǎo)件安裝件122被鎖定到患者上距骨的情況下，外科醫(yī)生將適當(dāng)構(gòu)造的遠(yuǎn)側(cè)切除引導(dǎo)件200壓配合到切除引導(dǎo)件安裝件122的引導(dǎo)件接收凹部179中。 這導(dǎo)致切除引導(dǎo)件安裝件122被夾在切除引導(dǎo)件200和患者骨骼之間(圖21、圖28、圖32 和圖33)。在切除引導(dǎo)件安裝件122相對(duì)于所選骨骼區(qū)域而被準(zhǔn)確地定位并且切除引導(dǎo)件 200-引導(dǎo)件安裝件122構(gòu)造借助于骨骼表面凹凸與在保形的骨骼接合表面137中形成的對(duì)應(yīng)的凹陷配合而被適當(dāng)?shù)毓潭ǖ交颊吖趋赖那闆r下，外科醫(yī)生使用常規(guī)的手術(shù)刀片151和切除引導(dǎo)件200的切除槽196來切除患者骨骼(圖34)。應(yīng)理解，本發(fā)明絕不僅限于此處所公開和附圖中所示出的特定的結(jié)構(gòu)，而是包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的任何變型例或等同物。
1權(quán)利要求
1.一種在切除具有表面形貌的骨骼時(shí)使用的切除引導(dǎo)件定位器，該切除引導(dǎo)件定位器包括骨骼接合部，該骨骼接合部具有與要切除的所述骨骼的所述表面形貌互補(bǔ)的表面；以及插口，設(shè)定該插口的尺寸，以接納切除引導(dǎo)件，以便在所述骨骼接合部的所述表面被布置為與所述骨骼接觸的同時(shí)將所述弓I導(dǎo)件保持就位。
2.如權(quán)利要求1所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)。
3.如權(quán)利要求1所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼的所述表面包括髁表
5.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼的所述表面包括關(guān)節(jié)
6.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼的所述表面包括皮層表
7.如權(quán)利要求1所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括與所述骨骼的選定區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像的圖像。
8.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)局部突起以及對(duì)應(yīng)的所述一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷牢固地彼此接合，以便使所述切除引導(dǎo)件的所述骨骼接合部的所述表面與所述骨骼的所述表面以可釋放的方式互鎖。
9.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的突起中的至少一個(gè)突起與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的凹陷的配合阻止所述突起與所述凹陷之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求2或3所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的凹陷中的至少一個(gè)凹陷與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的突起的配合阻止所述凹陷與所述突起之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
11.一種在切除具有表面形貌的骨骼時(shí)使用的切除引導(dǎo)件定位器，該切除引導(dǎo)件定位器包括骨骼接合部，該骨骼接合部具有與要切除的所述骨骼的所述表面形貌互補(bǔ)的表面；以及插口，該插口由彈性壁限定，所述彈性壁被布置成在切除引導(dǎo)件被壓配合到所述插口中并且與所述壁的一部分在操作上接合時(shí)存儲(chǔ)能量，以便在所述骨骼接合部的所述表面被布置為與所述骨骼接觸的同時(shí)將所述弓I導(dǎo)件保持就位。
12.如權(quán)利要求11所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)；并且其中，所述骨骼接合部的所述表面還包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)。
13.如權(quán)利要求11所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼的所述表面包括髁表面、 關(guān)節(jié)面以及皮層表面中的至少一種。
14.如權(quán)利要求11所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括與所述骨骼的選定區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像的圖像。
15.如權(quán)利要求12所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)局部突起以及對(duì)應(yīng)的所述一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷牢固地彼此接合，以便使所述切除引導(dǎo)件的所述骨骼接合部的所述表面與所述骨骼的所述表面以可釋放的方式互鎖。
16.如權(quán)利要求12所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的突起中的至少一個(gè)突起與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的凹陷的配合阻止所述突起與所述凹陷之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求12所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的凹陷中的至少一個(gè)凹陷與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的突起的配合阻止所述凹陷與所述突起之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
18.—種在切除具有表面形貌的骨骼時(shí)使用的切除引導(dǎo)件定位器，該切除引導(dǎo)件定位器包括骨骼接合部，該骨骼接合部具有與要切除的所述骨骼的所述表面形貌互補(bǔ)的表面；以及插口，設(shè)定該插口的尺寸，以通過壓配合的方式接納具有切除槽的切除引導(dǎo)件，以便在所述骨骼接合部的所述表面被布置為與所述骨骼表面成牢固的互鎖關(guān)系的同時(shí)將所述切除槽相對(duì)于所述骨骼接合部保持在大致固定的定向。
19.如權(quán)利要求18所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)；并且其中，所述骨骼接合部的所述表面還包括這樣一種表面形貌，在這種表面形貌中，一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷的位置、形狀和尺寸與限定了所述骨骼的所述表面形貌的一部分的對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多個(gè)局部突起的位置、形狀和尺寸互補(bǔ)。
20.如權(quán)利要求18所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼的所述表面包括髁表面、 關(guān)節(jié)面以及皮層表面中的至少一種。
21.如權(quán)利要求18所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼接合部的所述表面包括與所述骨骼的選定區(qū)域的解剖表面特征互補(bǔ)的大致鏡像的圖像。
22.如權(quán)利要求19所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)局部突起以及對(duì)應(yīng)的所述一個(gè)或更多個(gè)局部凹陷牢固地彼此接合，以便使所述切除引導(dǎo)件的所述骨骼接合部的所述表面與所述骨骼的所述表面以可釋放的方式互鎖。
23.如權(quán)利要求19所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的突起中的至少一個(gè)突起與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的凹陷的配合阻止所述突起與所述凹陷之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
24.如權(quán)利要求19所述的切除引導(dǎo)件定位器，其中，所述骨骼表面的凹陷中的至少一個(gè)凹陷與在所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合表面中限定的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)的突起的配合阻止所述凹陷與所述突起之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
25.一種切除引導(dǎo)件安裝件，該切除引導(dǎo)件安裝件包括骨骼接合部，該骨骼接合部具有與要切除的骨骼的相應(yīng)的分開的表面形貌互補(bǔ)的兩個(gè)表面；以及附接到所述骨骼接合部的殼體部，該殼體部具有由彈性環(huán)形壁限定的插口，設(shè)定所述彈性環(huán)形壁的尺寸和布置方式，以便通過壓配合的方式接納切除引導(dǎo)件，從而將所述切除引導(dǎo)件定位且保持在所述插口內(nèi)，并且從而在所述骨骼接合部的所述兩個(gè)表面被布置為與要切除的骨骼的所述兩個(gè)分開的表面成牢固的互鎖關(guān)系的同時(shí)將所述切除引導(dǎo)件保持在預(yù)定的位置。
26.一種切除引導(dǎo)件定位器，該切除引導(dǎo)件定位器包括基部，設(shè)定該基部的尺寸，以接合要被切除的骨骼的一部分，所述基部具有與所述骨骼的表面形貌在形貌上互補(bǔ)的表面；以及附接到所述基部的殼體，該殼體包括由彈性周向壁限定的插口，所述彈性周向壁被布置成在切除引導(dǎo)件被壓配合到所述插口中以便與所述壁在操作上接合時(shí)存儲(chǔ)能量，從而在所述骨骼接合部的在形貌上互補(bǔ)的所述表面被布置為與所述骨骼表面成牢固的互鎖關(guān)系的同時(shí)將所述弓I導(dǎo)件相對(duì)于所述骨骼保持在預(yù)定的位置。
27.一種用于形成切除引導(dǎo)件定位器的方法，該方法包括以下步驟(A)產(chǎn)生包括表面形貌的骨骼的在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的圖像；(B)將在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的所述圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字模型；(C)將切除引導(dǎo)件定位器的數(shù)字表示添加到所述數(shù)字模型，以便形成合成的數(shù)字模型；(D)將所述表面形貌中的一個(gè)表面形貌互補(bǔ)地映射到所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合部上；以及(E)基于所述合成的數(shù)字模型制造所述切除引導(dǎo)件定位器，使得所制造的切除引導(dǎo)件定位器被形成為，在骨骼接合部上包括互補(bǔ)的所述表面形貌并形成為包括接收槽，設(shè)定該接觸槽的尺寸，從而以壓配合的方式接納切除引導(dǎo)件。
28.一種用于形成切除引導(dǎo)件定位器并定位用于切除骨骼的切除引導(dǎo)件的方法，該方法包括以下步驟(A)產(chǎn)生包括表面形貌的骨骼的在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的圖像；(B)將在解剖學(xué)上準(zhǔn)確的所述圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字模型；(C)將切除引導(dǎo)件定位器的數(shù)字表示添加到所述數(shù)字模型，以便形成合成的數(shù)字模型；(D)將所述表面形貌中的一個(gè)表面形貌互補(bǔ)地映射到所述切除引導(dǎo)件定位器的骨骼接合部上；(E)基于所述合成的數(shù)字模型制造所述切除引導(dǎo)件定位器，使得所制造的切除引導(dǎo)件定位器被形成為，在骨骼接合部上包括互補(bǔ)的所述表面形貌并形成為包括接收槽，設(shè)定該接觸槽的尺寸，從而以壓配合的方式接納切除引導(dǎo)件；以及(F)將所述切除引導(dǎo)件定位器應(yīng)用到所述骨骼，使得互補(bǔ)的所述表面形貌將所述骨骼接合部鎖定到所述骨骼的對(duì)應(yīng)的部分。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，所述方法還包括將切除引導(dǎo)件插入到所述切除引導(dǎo)件定位器的所述接收槽中。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，所述方法還包括將所述切除引導(dǎo)件銷接到骨骼上，使得所述切除引導(dǎo)件定位器被夾在所述切除引導(dǎo)件和所述骨骼之間。
全文摘要
一種切除引導(dǎo)件定位器(20)，其包括骨骼接合部(30，31)，該骨骼接合部具有與在手術(shù)期間要被切除的骨骼的表面形貌互補(bǔ)的表面(36，40)。殼體(49)包括由彈性環(huán)形壁(55)限定的插口(58)，設(shè)定所述彈性環(huán)形壁的尺寸和布置方式，從而通過壓配合的方式接納切除引導(dǎo)件(26)，從而將切除引導(dǎo)件定位和保持在插口內(nèi)。在所述表面以可釋放的方式在骨骼上鎖定就位的同時(shí)，切除引導(dǎo)件被保持在預(yù)定的優(yōu)選位置。還公開了一種用于形成和使用切除引導(dǎo)件定位器的方法。
文檔編號(hào)A61B17/15GK102405024SQ201080017342
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者M·卡羅爾, P·斯特姆尼斯基, R·奧博特 申請(qǐng)人:瑞特醫(yī)療技術(shù)公司