專利名稱：用于對關(guān)節(jié)的可變角度進(jìn)路的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于關(guān)節(jié)的手術(shù)治療的裝置和工具，更具體地，涉及允許對這些關(guān)節(jié)處的骨組織的手術(shù)修復(fù)和治療的各種角度進(jìn)路(approach)的儀器和相關(guān)使用方法。
背景技術(shù)：
人體關(guān)節(jié)，尤其是膝蓋、髖部和脊椎，很容易因?yàn)樽罱K導(dǎo)致疼痛的疾病、創(chuàng)傷和長期重復(fù)使用而衰退。例如，膝痛導(dǎo)致了大量的醫(yī)療和相關(guān)的醫(yī)療費(fèi)用。源于醫(yī)學(xué)界的最流行的理論是膝痛是來自于骨之間的接觸或軟骨的緩沖不足。這些情況被認(rèn)為是頻繁地來自于骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展，骨關(guān)節(jié)炎是按關(guān)節(jié)間隙變窄度量的。因此，骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重性被認(rèn)為是膝痛的指示或是先兆。大部分外科醫(yī)生和執(zhí)業(yè)醫(yī)生由此基于該理論來進(jìn)行緩解疼痛的治療。例如，典型的治療方式是用止痛藥，或更徹底地，進(jìn)行某些類型的關(guān)節(jié)面修整(resurfacing)或關(guān)節(jié)更換手術(shù)。
但是，人們發(fā)現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重性，尤其是膝蓋中的，與膝痛的發(fā)生率和程度相關(guān)性很差。因?yàn)檫@，外科醫(yī)生和執(zhí)業(yè)醫(yī)生努力地對病人采用持續(xù)可靠的止痛，特別是當(dāng)希望保留關(guān)節(jié)時(shí)。不管是通過外部物理力、疾病或自然老化過程，骨結(jié)構(gòu)損傷可導(dǎo)致本來健康的組織的受傷、創(chuàng)傷、衰退或被侵蝕。所述導(dǎo)致的損傷可被表征為骨缺陷，其可采取例如裂縫、骨折、傷口、水腫、腫塊或硬化的形式。尤其在關(guān)節(jié)中，損傷可能不限于骨缺陷，且還可包括軟骨損失(特別是關(guān)節(jié)軟骨)、肌腱損傷以及周圍區(qū)域的發(fā)炎。病人經(jīng)常因?yàn)樘弁春陀捎诠顷P(guān)節(jié)炎而導(dǎo)致的生活質(zhì)量的下降而尋求治療。骨關(guān)節(jié)炎的手術(shù)治療和非手術(shù)治療的目的是為了緩解或消除疼痛并恢復(fù)關(guān)節(jié)的功能。目前可用非手術(shù)治療和手術(shù)治療來進(jìn)行關(guān)節(jié)修復(fù)。非手術(shù)治療包括(對于肥胖的病人來說的)減肥、活動(dòng)修改(activitymodification)(低沖擊的鍛煉)、四頭肌增強(qiáng)、館骨支持帶(taping)、鎮(zhèn)痛劑和消炎藥，以及利用皮質(zhì)類固醇和/或粘性補(bǔ)充劑(viscosupplement)。典型地,非手術(shù)治療,通常涉及藥理干預(yù)，諸如施予非類固醇消炎藥或注射基于透明質(zhì)酸的產(chǎn)品，最初被用于經(jīng)受相對較輕痛苦或關(guān)節(jié)并發(fā)癥的病人。但是，當(dāng)非手術(shù)治療被證明無效時(shí)，或者對于遭受嚴(yán)重痛苦或骨損傷的病人來說，手術(shù)治療經(jīng)常是必須的。手術(shù)選擇包括關(guān)節(jié)鏡部分半月板切除術(shù)(arthroscopic partial meniscectomy)以及游離體(loose body)取出。大部分的手術(shù)治療通常采用機(jī)械固定裝置，例如螺絲、板、卡釘(staple)、桿、縫線及類似物，它們經(jīng)常被用來修復(fù)損壞的骨。這些固定裝置可被植入損壞區(qū)域或其周邊以穩(wěn)定或固定衰弱的區(qū)域，以便促進(jìn)愈和并提供支撐?？勺⑸浠蚩商畛涞挠不牧?，諸如骨接合劑(bone cement)、骨空隙填充物(bone void filler)或骨替代材料也通常用于固定骨缺陷。遭受與骨關(guān)節(jié)炎有關(guān)的嚴(yán)重疼痛的病人經(jīng)常被推薦高位脛骨切骨術(shù)(HTO)或全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)(TKA)，尤其是當(dāng)其他無創(chuàng)選項(xiàng)失敗時(shí)。這兩種手術(shù)在治療與骨關(guān)節(jié)炎有關(guān)的膝疼方面都非常有效。但是，病人并不很情愿選擇HTO或者TKA。HTO和TKA都是主要的外科手術(shù)，且可與嚴(yán)重的并發(fā)癥關(guān)聯(lián)。HTO是痛苦的過程，其可能要求長時(shí)間的恢復(fù)。TKA的病人也經(jīng)常報(bào)告說替換過的膝蓋缺少“自然感”，且具有功能上的限制。而且，HTO和TKA的持久性有限。因此，希望提供一種醫(yī)療過程，其可解決與骨關(guān)節(jié)炎有關(guān)的疼痛并為HTO或者TKA過程提供替代物。當(dāng)前可用的手術(shù)進(jìn)入裝置(access device)和插入工具的一種困難是以快速、準(zhǔn)確、容易和可重復(fù)的方式來瞄準(zhǔn)將被治療的特定區(qū)域的能力。當(dāng)前，為了治療或修復(fù)關(guān)節(jié)中的骨缺陷，外科醫(yī)生必須利用多種外科工具采取多種步驟以接入、定位和治療目標(biāo)缺陷部位。即使這樣，外科醫(yī)生并沒有可靠的儀器或系統(tǒng)，其能允許他重復(fù)地并從體外的多個(gè) 角度和位置瞄準(zhǔn)同一部位。為了使用當(dāng)前可用的工具在同一缺陷位置執(zhí)行重復(fù)的或多次過程，將需要花費(fèi)額外和不必要的時(shí)間，以及并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槭褂昧舜罅康膬x器和操縱(maneuver)。因此，希望提供這樣的儀器，其允許快速、簡單、精確和可重復(fù)地手術(shù)進(jìn)入將被治療的標(biāo)區(qū)域或骨缺陷。還希望提供使用戶能夠容易地和準(zhǔn)確地從體外的多個(gè)角度或位置瞄準(zhǔn)缺陷的儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供了用于骨組織尤其是關(guān)節(jié)處的骨組織的手術(shù)修復(fù)和治療的儀器和有關(guān)方法。更具體地，本公開的儀器允許各種角度進(jìn)路來瞄準(zhǔn)關(guān)節(jié)中的骨缺陷局部的區(qū)域。本公開也提供了儀器，其允許對于關(guān)節(jié)的下部或上部骨中的缺陷進(jìn)行快速、容易、精確和可重復(fù)的手術(shù)瞄準(zhǔn)，且更具體地，對靠近接觸表面的膝關(guān)節(jié)的脛骨或股骨中的缺陷進(jìn)行所述手術(shù)瞄準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種定位儀器，用于裝置或骨替代材料到被正治療的骨組織的目標(biāo)部位的受控傳遞。定位儀器可包括在一端延伸到用于將被治療的骨的目標(biāo)部位的視覺確定的指示探頭而在另一端延伸到手柄的主體。軌道從主體延伸。儀器也包括對準(zhǔn)導(dǎo)子(guide)，其具有裝置入口，裝置入口用于穿過其而插入裝置，對準(zhǔn)導(dǎo)子是可拆除的且沿著軌道長度是可移動(dòng)的。裝置入口被配置為提供裝置到由指示探頭指示的目標(biāo)部位的精確和受控傳遞。裝置可包括植入物插入工具、注射導(dǎo)管、諸如骨鉆的穴創(chuàng)建工具，或者裝置可以是可植入裝置。在另一實(shí)施例中，提供了一種治療關(guān)節(jié)處的骨缺陷的方法。該方法可以包括下列步驟提供定位儀器，用于裝置或骨替換材料到骨組織中的目標(biāo)部位的受控傳遞，該定位儀器包含在一端延伸到用于將被治療的骨的目標(biāo)部位的視覺確定的指示探頭而在另一端延伸到手柄中的主體、從主體延伸的軌道、以及具有裝置入口的對準(zhǔn)導(dǎo)子，裝置通過該入口而插入，該對準(zhǔn)導(dǎo)向是可拆除且沿著軌道長度是可移動(dòng)的，并通過對準(zhǔn)導(dǎo)子的裝置入口將裝置引入到目標(biāo)部位。應(yīng)當(dāng)理解，上述的一般描述和以下的具體描述僅是示例性和說明性的，且不限制本發(fā)明。本公開的其他特征將在以下的說明中部分闡述，或可從本公開的實(shí)踐而了解。


結(jié)合在本說明中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，示出了本公開的若干實(shí)施例，并旨在與說明一起解釋本公開的原理。圖IA是被示出與部分骨一起使用的本發(fā)明的定位儀器的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖；圖IB是被示出與部分骨一起使用的圖IA中的定位儀器的透視圖；圖2A是圖IA中的定位儀器的另一原位透視圖；圖2B是圖IA中的定位儀器的再一原位透視圖；圖3A是與部分骨一起使用的本發(fā)明的定位儀器的另一示例性實(shí)施例的透視圖；圖3B是圖3A的定位儀器和部分骨的俯視圖； 圖4表示使用本發(fā)明的定位儀器的部分骨中的銷放置；圖5A是本公開的定位儀器的示例性實(shí)施例的透視圖；圖5B原位示出了的圖5A中的定位儀器；圖6A是與部分骨一起使用的本公開的定位儀器的另一示例性實(shí)施例的正面透視圖；圖6B是與部分骨一起使用的圖2A的定位儀器的背面透視圖；圖7A是本公開的定位儀器的另一示例性實(shí)施例的原位透視圖；且圖7B是與彎曲關(guān)節(jié)一起使用的圖6A中的定位儀器的另一透視圖。
具體實(shí)施例方式本公開提供了一種方法、裝置和儀器，其用于診斷和治療關(guān)節(jié)痛以恢復(fù)自然的關(guān)節(jié)功能并盡可能地保留關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)和軟骨表面。妨礙了關(guān)節(jié)和軟骨表面的、通過關(guān)節(jié)的治療經(jīng)常使骨弱化且具有不可預(yù)測的后果。不是關(guān)注通過關(guān)節(jié)的疼痛治療，實(shí)施例在關(guān)節(jié)骨的軟骨下區(qū)域中的其源頭診斷和治療疼痛以緩解疼痛。申請人發(fā)現(xiàn)，與關(guān)節(jié)尤其是骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)有關(guān)的疼痛可與軟骨下層(subchondral level)處的骨缺陷或變化相關(guān),而不是例如與關(guān)節(jié)表面層的骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展或缺陷的嚴(yán)重性相關(guān)。特別地，靠近關(guān)節(jié)表面的骨缺陷，諸如骨髓病變、水腫、裂縫、骨折、骨硬化等，導(dǎo)致了關(guān)節(jié)周圍骨的機(jī)械劣勢和異常應(yīng)力分布，這可導(dǎo)致發(fā)炎并產(chǎn)生疼痛。通過改變相對于周圍區(qū)域的關(guān)節(jié)周圍骨(其可以是硬化的或未硬化的)的組成，有可能改變受影響的骨的結(jié)構(gòu)完整性，并恢復(fù)正常的愈合功能，由此解決了缺陷周圍的發(fā)炎。申請人:發(fā)現(xiàn)通過機(jī)械和生物方式治療骨來恢復(fù)正常的物理應(yīng)力分布以及恢復(fù)軟骨下層的骨組織的愈合平衡，是比傳統(tǒng)技術(shù)更為有效的治療疼痛的方式。即，可通過機(jī)械地增強(qiáng)或穩(wěn)定缺陷，并生物地啟動(dòng)或刺激對于缺陷的愈合響應(yīng)，來有效地達(dá)到治療。因此，本公開提供了用于軟骨下過程的方法、裝置和系統(tǒng)。該過程及其有關(guān)裝置、儀器等也以注冊商標(biāo)名SUBCH0NDR0PLASTY (TM)而被投入市場。SUBCH0NDR0PLASTY (TM)過程是為了滿足面對部分或完全膝蓋置換的病人想要替代方案的需求。通常，SUBCHONDROPLASTY(TM)或SCP(TM)技術(shù)旨在加固骨并刺激骨。在SCP(TM)中，骨折或不連(non-union)被穩(wěn)定、整合或治愈，這導(dǎo)致諸如骨髓病變或水腫等骨缺陷的降低。此外，SCP(TM)恢復(fù)或改變了關(guān)節(jié)中的力的分布，由此緩解疼痛。SCP(TM)可由關(guān)節(jié)鏡(arthroscopically)或經(jīng)皮(percutaneousIy)執(zhí)行來通過穩(wěn)定慢性應(yīng)力性骨折、解決任何慢性骨髓病變或水腫、并盡可能多地保存關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)表面，來治療疼痛。SUBCHONDROPLASTY (TM)通常包括例如通過為關(guān)節(jié)成像評估關(guān)節(jié)，檢測一個(gè)或多個(gè)軟骨下缺陷的存在，診斷這些軟骨下缺陷中的哪個(gè)是疼痛的來源，并確定用于軟骨下缺陷的治療范圍(extent of treatment)。本技術(shù)特別適于治療慢性缺陷或損傷,其中病人的自然愈合響應(yīng)未能解決缺陷。但是，應(yīng)當(dāng)注意，該技術(shù)同樣適于治療骨的軟骨下區(qū)域中的缺陷，其中缺陷是由于急性損傷或其他侵害引起的。本公開提供了用于SCP(TM)的若干示例性治療方法，用于所需的不同范圍的治療。因此，執(zhí)業(yè)醫(yī)生可選擇使用此處描述的技術(shù)和裝置來軟骨下地治療他認(rèn)為合適的任何數(shù)量的骨缺陷。在一些實(shí)施例中，可通過例如磁共振成像(MRI)的成像、X-射線、手動(dòng)觸診(manual palpation)、化學(xué)或生物測定等來檢測并確定相關(guān)骨髓病變或骨髓水腫(BML或BME)。例如，可使用Tl-加權(quán)MRI來檢測硬化骨。另一個(gè)例子是可使用T2-加權(quán)MRI來檢測病變、水腫和囊腫。X-射線成像可適于早期以及晚期的關(guān)節(jié)炎。通過成像，特定的缺陷可被確定為疼痛源。通常，與慢性損傷和慢性愈合缺乏有關(guān)的缺陷與由例如骨密度減少產(chǎn)生 的缺陷相區(qū)別。SCP(TM)治療適于BML或BME，且可被表征為是慢性地不能自愈(重建)的骨缺陷，這會(huì)引起骨不連、應(yīng)力或不全性骨折，以及可感知的疼痛。除其他事項(xiàng)外，考慮的因素可包括缺陷的性質(zhì)、缺陷的大小、缺陷的位置等。例如，靠近關(guān)節(jié)表面的邊的或是關(guān)節(jié)周邊的骨缺陷可經(jīng)常被認(rèn)為是適于治療的，這是由于這些位置的邊緣荷載效應(yīng)以及骨硬化的可能性。由急性損傷引起的骨缺陷通常可通過病人本身的自然愈合過程而自己愈合。但是，在骨缺陷是由于急性損傷引起且缺陷不能自愈、或執(zhí)業(yè)醫(yī)生確定當(dāng)前技術(shù)適合的情況下，SCP (TM)治療可被用于急性應(yīng)力性骨折、BML或BME、或其他軟骨下缺陷，如之前所提到的。根據(jù)實(shí)施例，SCP (TM)治療可在手術(shù)后繼續(xù)。特別地，可檢測病人疼痛分?jǐn)?shù)的變化或功能的積極變化。例如，還檢查病人來看他們何時(shí)能執(zhí)行完全的負(fù)重活動(dòng)以及何時(shí)他們能回復(fù)到正常的活動(dòng)。值得注意地，如必要，當(dāng)病人要求或希望關(guān)節(jié)置換或其他類型的過程時(shí)，SCP (TM)過程可被完全逆轉(zhuǎn)。如需要，SCP (TM)治療也可與其他過程例如軟骨整形、再生或替換一起執(zhí)行。本公開提供了若干治療方式，以及相關(guān)裝置、儀器和執(zhí)行SUBCHONDROPLASTY (TM)的有關(guān)使用方法。這些治療方式可單獨(dú)使用或結(jié)合使用。在一種治療方式中，骨髓病變或缺陷的區(qū)域中的軟骨下骨可通過在該部位引入硬化材料例如骨替代物被加固。骨替代物可以是安置在優(yōu)化的載體材料中的可注射磷酸鈣。在SCP(TM)中，注射的材料也可用作骨刺激器，其重新振作想要的急性骨自愈活動(dòng)。例如，可在缺陷部位使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或磷酸鈣(CaP)接合劑注射。PMMA注射可增加骨的機(jī)械力量，從而允許其經(jīng)受更強(qiáng)的機(jī)械應(yīng)力。CaP接合劑注射也可增加骨的機(jī)械力量，同時(shí)也刺激用于骨折修復(fù)的局部區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，注射可平行于關(guān)節(jié)面而進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，注射可與關(guān)節(jié)面成角度而進(jìn)行。在又一個(gè)實(shí)施例中，注射可位于骨髓病變下。在另一種治療方式中，軟骨下骨區(qū)域可被刺激以觸發(fā)或提高身體的自然愈合過程。例如，在該治療方式的一個(gè)實(shí)施例中，可在缺陷區(qū)域鉆出一個(gè)或多個(gè)小孔以增加刺激(例如，血流量、細(xì)胞周轉(zhuǎn)等)，并啟動(dòng)導(dǎo)致骨修復(fù)的自愈響應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，在鉆了孔之后，成骨(osteogenic)、骨誘導(dǎo)(osteoinductive)或骨傳導(dǎo)(osteoconductive)劑可被引入到部位。骨移植材料，例如，可被用來填充孔。這種治療方式可創(chuàng)建導(dǎo)致長期愈合的更好的負(fù)載支撐環(huán)境。也可使用電或熱刺激來刺激慢性受損的骨的愈合過程。在SCP(TM)中也可使用化學(xué)、生化以及/或生物刺激。例如，SCP(TM)中的骨組織的刺激可通過使用細(xì)胞因子或其他細(xì)胞信令劑(cell signaling agents)來增強(qiáng)，由此觸發(fā)成骨、成軟骨(chondrogenesis)和/或血管新生以可能逆轉(zhuǎn)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。在又一種治療方式中，可植入裝置可被植入到軟骨下骨中以便為受損或受影響的骨區(qū)域(諸如發(fā)生不全性骨折或應(yīng)力性骨折的區(qū)域)提供機(jī)械支撐。植入物可幫助在軟骨下區(qū)域中產(chǎn)生更好的負(fù)載分布。在膝蓋中，植入物可支持脛骨-股骨壓縮載荷。此外，植入物可將硬化骨與周圍的健康骨組織機(jī)械地整合。植入物可被放置在松質(zhì)骨中、穿過硬化骨 或在受影響的骨區(qū)域的硬化骨下面。植入物也可被配置為雙皮質(zhì)骨植入物。在一個(gè)實(shí)施例中，植入物的一面可以被固定在周邊皮質(zhì)中以創(chuàng)建懸臂梁支撐(即，植入物的一部分被插入到骨中但是第二端停留在骨的外部表面的外面或附近)?？赏ㄟ^引導(dǎo)線(guide wire)來插入植入物。在一個(gè)實(shí)施例中，可在引導(dǎo)線上(over a guide wire)插入植入物。在另一個(gè)實(shí)施例中，可通過弓I導(dǎo)儀器來遞送植入物。還可利用PMMA或CaP接合劑注射、其他的生物試劑(biological agent)或骨傳導(dǎo)齊U、骨誘導(dǎo)劑和/或成骨劑來增大植入物。增大材料可被引入穿過植入物、圍繞植入物和/或離開植入物但在受影響的骨區(qū)域，從而進(jìn)入到骨髓病變的較低區(qū)域或低于病變區(qū)域。例如，植入物可用作將增大材料注射到軟骨下骨區(qū)域的入口。盡管上述每種治療方式可彼此獨(dú)立地被運(yùn)用，將理解這些方式的任意組合可一起且以任何希望的順序被應(yīng)用，這取決于骨缺陷的嚴(yán)重性或發(fā)展階段。因此，本公開也提供了用于這些改變的骨區(qū)域或骨缺陷(特別是在軟骨下層)的手術(shù)治療的合適的可植入固定裝置。申請人也發(fā)現(xiàn)可結(jié)合接合劑或硬化材料使用的裝置和儀器，所述接合劑或硬化材料通常通過其引入到損傷部位中或附近以形成用于骨組織的固定、再生或重塑的結(jié)合劑(binding agent)、細(xì)胞支架或機(jī)械支架,而被用于修復(fù)損傷的骨。通常，實(shí)施例涉及用于關(guān)節(jié)的手術(shù)治療的儀器和相關(guān)方法，特別涉及關(guān)節(jié)區(qū)域處的骨缺陷。更具體地，實(shí)施例涉及儀器，其允許對于這些關(guān)節(jié)處的骨組織的手術(shù)修復(fù)和治療的可變角度進(jìn)路及其相關(guān)使用方法。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，儀器和相關(guān)使用方法適于修復(fù)膝關(guān)節(jié)的脛骨。在另一個(gè)實(shí)施例中，本公開的儀器允許快速、容易、精確且可重復(fù)地手術(shù)瞄準(zhǔn)關(guān)節(jié)中的上部骨中的缺陷，且更具體地，瞄準(zhǔn)接觸表面附近的股骨中的缺陷。在健康的諸如脛-股關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)中，接觸骨(即，股骨和脛骨)之間的壓縮負(fù)載被適當(dāng)分布，由此將軟骨中的應(yīng)力保持在合理的低水平。當(dāng)軟骨開始局部磨損，脛-股接觸區(qū)域減少且開始在軟骨缺陷部位變得局部化。由于內(nèi)翻或者外翻畸形，也會(huì)發(fā)生應(yīng)力的局部化。有時(shí)候，這種狀況由于骨質(zhì)疏松而發(fā)生，其中骨變?nèi)跚也辉倌苤握５呢?fù)載。這種情況導(dǎo)致軟骨中以及軟骨下面的軟骨下區(qū)域中的接觸應(yīng)力變得更加局部化。一旦應(yīng)力超過特定的閾值水平，這會(huì)導(dǎo)致諸如骨髓病變和水腫的缺陷，且可能產(chǎn)生膝痛。如果問題持續(xù)，高接觸應(yīng)力也可導(dǎo)致形成硬化骨。硬化骨的出現(xiàn)可危及局部區(qū)域的血管形成，并可導(dǎo)致骨組織中的機(jī)械失配。這種失配可開始加速關(guān)節(jié)中所有部分的衰退，從而導(dǎo)致增加骨關(guān)節(jié)炎的增加程度。
基于這樣的認(rèn)識，申請人發(fā)現(xiàn)，與骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)有關(guān)的疼痛可與軟骨下層處的骨缺陷或變化有關(guān)。特別地，關(guān)節(jié)表面附近的骨缺陷，諸如骨髓病變、水腫、裂縫、骨折等，導(dǎo)致了關(guān)節(jié)周圍骨中的異常應(yīng)力分布，這可能會(huì)或可能不會(huì)導(dǎo)致發(fā)炎及產(chǎn)生疼痛。通過改變相對于周圍區(qū)域的關(guān)節(jié)周圍骨(其可能是或可能不是硬化的)的組成，有可能改變受影響的骨的結(jié)構(gòu)完整性，從而導(dǎo)致能解決發(fā)炎。申請人發(fā)現(xiàn)，努力治療骨以改變受影響的關(guān)節(jié)周圍骨的結(jié)構(gòu)組成會(huì)導(dǎo)致降低發(fā)炎和疼痛。久而久之，可達(dá)到正常的生理應(yīng)力分布，且可恢復(fù)機(jī)械一致性，由此導(dǎo)致治愈發(fā)炎并降低或消除疼痛。如前所述，存在對允許快速、容 易、精確和可重復(fù)的手術(shù)進(jìn)入將被治療的目標(biāo)部位或骨缺陷的外科儀器的需求。申請人發(fā)現(xiàn)的儀器特別適合用于進(jìn)入從骨表面起2-15_范圍內(nèi)(或者更常見的，大約從骨表面起5-10_范圍內(nèi))的骨的特定區(qū)域，諸如關(guān)節(jié)表面或軟骨下骨區(qū)域，且由此要求更為精確的缺陷定位特征。這些儀器也特別適合輔助以針對將被治療的骨的上表面成預(yù)定角度方向(例如，平行方向)插入工具、骨替代材料、裝置、植入物等。因此，本發(fā)明提供了用于這些骨缺陷(特別是在靠近硬化骨的軟骨下層的骨缺陷)的手術(shù)治療的合適的儀器和相關(guān)方法。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖IA和IB示出了本公開的定位儀器100的示例性實(shí)施例。定位儀器100允許裝置到骨2中的目標(biāo)區(qū)域6的可重復(fù)的受控傳遞。如圖所示，裝置可以是銷
10。但是，在此術(shù)語“裝置”用于一般地指任何數(shù)量的適用于骨治療和/或修復(fù)的可植入裝置、材料(例如骨替代材料)和儀器和儀器。如在以下詳細(xì)描述的，裝置可以是可植入裝置、插入工具、鉆頭、注射針、導(dǎo)管或任何其他外科儀器。示例性可植入裝置被公開于如下專利申請于2010年11月19日提交的、標(biāo)題為“用于關(guān)節(jié)疼痛的軟骨下治療的可植入裝置”(MPLANTABLE DEVICES FOR SUBCHONDRAL TREATMENT OF JOINT PAIN)的共同待決(co-pending)和共同所有(co-owned)的美國專利申請?zhí)?2/950306，于2010年11月19日提交的、標(biāo)題為“用于關(guān)節(jié)疼痛的軟骨下治療的可植入裝置”(頂PLANTABLE DEVICES FORSUBCHONDRAL TREATMENT OF JOINT PAIN)的美國專利申請?zhí)?12/950273，于 2010 年 11 月19日提交的、標(biāo)題為“用于關(guān)節(jié)疼痛的軟骨下治療的骨源性可植入裝置”(BONE-DERIVEDIMPLANTABLE DEVICES FOR SUBCHONDRAL TREATMENT OF JOINT PAIN)的美國專利申請?zhí)?2/950183，這些專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。因此，定位儀器100可被用于為可執(zhí)行任何種類的治療功能的若干儀器或植入物提供特定骨缺陷的快速、容易、準(zhǔn)確和可重復(fù)的瞄準(zhǔn)。定位儀器100被配置為提供對于關(guān)節(jié)骨中的骨缺陷處或附近的局部目標(biāo)區(qū)域6的簡單、可重復(fù)的瞄準(zhǔn)以用于該缺陷的經(jīng)皮治療。此外，定位儀器100允許從骨2外的各種角度或位置來瞄準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域6。在所描述的附圖和實(shí)施例中，骨可以是例如膝關(guān)節(jié)的脛骨2。但是將理解，骨可以是任何其他種類的關(guān)節(jié)骨。如圖IA和IB所示，定位儀器100可包括主體102，指示探頭104從其延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，探頭104可與骨的橫平面成角度地延伸。角度的范圍可以是大約1-15度，更優(yōu)選地，大約2-10度，且更加優(yōu)選地，大約是3-7度。在一個(gè)與脛骨2 —起使用的例子中，探頭104可被配置為在與脛骨平臺(tái)(plateau)的橫平面成大約7度的角度延伸。這種微小角度使得探頭104被定向?yàn)榕c脛骨平臺(tái)(其具有此固有斜度)平行，由此允許用戶具有更好地與將被治療的骨的自然輪廓匹配、且允許對目標(biāo)部位的正確角度進(jìn)入的儀器。因此，探頭104的角定向允許用戶具有更大的角度開口來進(jìn)入骨，不受韌帶和其他周圍軟組織影響，并防止任何儀器或裝置通過軟骨或其他非故意的骨組織或軟組織的無意角度插入，而引起關(guān)節(jié)損傷。指示探頭104在其底面終端處可包括用于靠著骨表面放置的鈕(knob) 106。在對立端，主體102延伸到手柄108。手柄108可被配置為具有開孔(cutout)部分110，用于握緊儀器100。如圖2A和2B所示，可在主體上提供工具接收孔112，用于接收諸如銷10的工具，以進(jìn)一步地將定位儀器100固定在骨2上。可選地可提供穩(wěn)定器組件120，用于與定位儀器100 —起使用。穩(wěn)定器組件120可以是可移除的，且包括軸(shaft)122，其可快速且容易地附加到定位儀器100的主體102上或從其移除。將理解，軸122可被配置為相對于主體102在長度上是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同尺寸的病人。如圖IA中所示，桿124可從軸122延伸。例如，桿124可被配置為相對于軸122是角度可調(diào)節(jié)的。附加到桿124的是支架126。支架126可被鉸接到腿桿上以允許支架根據(jù)需要樞轉(zhuǎn)(Pivot)。在使用中支架126可被放置靠到病人的腿上。圖3A和3B示出 了不具有可選的穩(wěn)定器組件120的定位儀器100。如圖2A和2B所示,定位儀器100也可包括軌道系統(tǒng)140,其包括第一軌道臂142和第二軌道臂144。每個(gè)軌道臂142、144可被配置為可從定位儀器100的主體102拆除。因此，定位儀器100可與一個(gè)或兩個(gè)軌道臂142、144 一起使用。而且,每個(gè)軌道臂142、144可被提供有開口槽146，用于接收多個(gè)對準(zhǔn)導(dǎo)子中的任一個(gè)，諸如示出的主對準(zhǔn)導(dǎo)子150。盡管未示出，主對準(zhǔn)導(dǎo)子150可包括小突出部(tab)或其他突起，其將使得導(dǎo)子150附加到第一軌道臂142并沿著第一軌道臂142在其開口槽146中滑行。這種類型的安排也允許在導(dǎo)子150已被獨(dú)立地固定到骨2時(shí)，第一軌道臂142可被快速和容易從導(dǎo)子150拆除(S卩，滑落)。盡管每個(gè)軌道臂142、144被示出為是圓形的，可考慮軌道臂142、144可被提供有任何其他的幾何配置，諸如L型、U型和C型等，只要其能支撐并將主對準(zhǔn)導(dǎo)子150定位在將被治療的骨附近。主對準(zhǔn)導(dǎo)子150可被用作夾具、或平臺(tái)/框架以引導(dǎo)裝置到將被治療的骨2上的特定位置。可在主對準(zhǔn)導(dǎo)子150上提供一個(gè)或多個(gè)裝置入口 152。每個(gè)入口 152相對于其他入口具有預(yù)定的距尚和空間關(guān)系，這樣臨床醫(yī)生可準(zhǔn)確地確定入口 152相對于指不探頭104的深度，以及由此確定骨2的頂面。對于臨床醫(yī)生來說，入口 152被用作空間參考或方向或位置標(biāo)記。而且，裝置入口 152被配置為裝置到目標(biāo)部位的準(zhǔn)確和受控傳遞。入口 152可被配置為與對準(zhǔn)導(dǎo)子150成任何希望的角度。在一個(gè)實(shí)施例中，入口152可被角度地配置為引導(dǎo)或指導(dǎo)裝置與正被治療的骨的頂部成平行方向。在另一個(gè)實(shí)施例中，例如，入口 152可被角度地配置為指引裝置相對于骨的頂部成垂直方向。因此，定位儀器100可特別適于使得植入物或其他儀器以方便、快速和精確的方式以預(yù)定的角度方向插入到上部骨表面。在一些實(shí)例中，銷10可穿過在主對準(zhǔn)導(dǎo)子150上提供的工具接收開口154而被放置，以將導(dǎo)子150固定到骨2。但是將理解，工具接收開口 154也可接收插入用于傳遞可植入裝置或可注射材料(諸如骨替代材料)的工具，并且如希望，裝置入口 152也可接收銷10。因此，外科醫(yī)生可按需可互換地使用裝置入口 152和工具接收孔154?？刹鸪南虏繉?dǎo)子部分160可以可選地被提供給定位儀器100。下部導(dǎo)子部分160可包括一個(gè)或多個(gè)用于接收工具的工具接收孔162。工具可以是例如銷、針或鉆頭。在一個(gè)實(shí)例中，例如，工具可以是在骨2中鉆出孔的鉆。在另一個(gè)實(shí)例中，工具可以是例如用于引入可植入裝置的裝置插入工具。因此，下部導(dǎo)子部分160提供了末端的下部進(jìn)路導(dǎo)子，用于通過工具接收孔162從不同的角度進(jìn)路瞄準(zhǔn)目標(biāo)部位的較低區(qū)域或其他組織區(qū)域。也將考慮，可提供任何已知的、用于將下部導(dǎo)子部分160附著到主對準(zhǔn)導(dǎo)子150的機(jī)構(gòu)，只要該機(jī)構(gòu)允許快速和容易的拆除，而不打擾儀器100的任何其他組件或在其使用過程中可能應(yīng)用的工具。現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2A和2B、3A和3B，可看到第二軌道臂144。在該例子中，關(guān)節(jié)是膝關(guān)節(jié)且上部骨是股骨4，下部骨是脛骨2。將被瞄準(zhǔn)的缺陷位于接觸表面附近的脛骨4中。如圖3B所示，第二軌道臂144可相對于第一軌道臂142偏移距離d。因此，第二軌道臂144可具有比第二軌道臂142更大的半徑。與第一軌道臂142類似，第二軌道臂144也包括用于接收對準(zhǔn)導(dǎo)子的開口槽146。這種類型的布置允許在導(dǎo)子已被獨(dú)立地固定到骨后，快速容易地把第二軌道臂144從對準(zhǔn)導(dǎo)子移除。在示出的示例性實(shí)施例中，第二軌道臂144可被配置為接收橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170。
與主對準(zhǔn)導(dǎo)子150—樣，橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170可包括小突出部或其他突出(未示出)以允許其連接到第二軌道臂144并沿著第二軌道臂144滑動(dòng)。而且，與下部導(dǎo)子部分160類似，橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170可包括一個(gè)或多個(gè)用于接收工具的工具接收孔172。工具可以是，例如銷、針或鉆頭。在一個(gè)實(shí)例中，工具可以是例如在骨2中鉆孔的鉆。在另一實(shí)例中，工具例如可以是用于引入可植入裝置的裝置插入工具。因此，橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170提供了末梢或下部進(jìn)路導(dǎo)子，用于相對于插入部位從不同的角度或位置來瞄準(zhǔn)目標(biāo)部位的較低區(qū)域或其他組織區(qū)域。在這種情況下，進(jìn)路是從橫向角度。例如，如果主目標(biāo)區(qū)域是膝蓋的內(nèi)側(cè)，橫向?qū)ё?70可從同一塊骨的相對側(cè)或?qū)?cè)來瞄準(zhǔn)進(jìn)路。本公開的定位儀器100提供了若干優(yōu)勢，包括簡單可重復(fù)地瞄準(zhǔn)骨中的缺陷以用于該缺陷的經(jīng)皮治療。指示探頭104可由關(guān)節(jié)鏡使用以從軟骨表面上部可視地定位缺陷。圓形軌道系統(tǒng)140用作3維參考系統(tǒng)的框架以定位缺陷，而各種對準(zhǔn)導(dǎo)子和相應(yīng)的裝置或工具接收孔允許缺陷的經(jīng)皮瞄準(zhǔn)。此外，從探頭104到主對準(zhǔn)導(dǎo)子的參考允許可重復(fù)地定位位于關(guān)節(jié)表面下大約5-10mm范圍內(nèi)的缺陷,其中指示探頭104位于所述關(guān)節(jié)表面。本公開的定位儀器100適于用于希望治療特定于缺陷的局部區(qū)域的場合，所述缺陷是使用缺陷附近的經(jīng)皮進(jìn)路確定的。在一個(gè)示例性使用方法中，圖IA和2B中示出的僅附著有第一軌道臂142的定位儀器100可被用來瞄準(zhǔn)對于要修復(fù)的骨2中的缺陷來說是局部的目標(biāo)區(qū)域6。首先，指示探頭104被用于定位位于缺陷上面的軟骨中特定于缺陷的局部區(qū)域，或者目標(biāo)區(qū)域6。缺陷可以是，例如，將被治療的骨的軟骨下區(qū)域中的骨髓病變。主對準(zhǔn)導(dǎo)子150隨后被沿著圓形軌道系統(tǒng)140 (特別是第一軌道臂142)放置到希望的位置，以用于到目標(biāo)部位6的經(jīng)皮進(jìn)路。銷10可被用來將主對準(zhǔn)導(dǎo)子150固定到骨2，且圓形軌道系統(tǒng)120可被移除。銷10可被插入通過主對準(zhǔn)導(dǎo)子150且進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域6。而且，使用下部導(dǎo)子部分160從下部進(jìn)路，銷10可被插入到目標(biāo)區(qū)域6。一旦銷10被固定在目標(biāo)位置，主對準(zhǔn)導(dǎo)子150和下部導(dǎo)子部分160可被移除，僅剩下銷10。在這個(gè)階段，可使用若干治療方法。申請人發(fā)現(xiàn)用于解決這些問題的若干治療方式以及相關(guān)裝置、儀器和有關(guān)使用方法。在一種治療方式中，對于缺陷來說是局部的目標(biāo)區(qū)域6，可通過在該部位引入硬化材料而被加強(qiáng)。例如，可在缺陷部位注射聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和磷化鈣(CaP)接合劑。PMMA注射可增強(qiáng)骨的機(jī)械強(qiáng)度，從而允許其承受更大的機(jī)械應(yīng)力。磷化鈣接合劑注射也可增強(qiáng)骨的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)也刺激用于骨折修復(fù)的局部區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，注射可平行于關(guān)節(jié)表面而進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，注射可與關(guān)節(jié)表面成一定角度而進(jìn)行。在又一個(gè)實(shí)施例中，注射可位于目標(biāo)區(qū)域6以下。在另一種治療方式中，目標(biāo)區(qū)域6可被刺激以加快身體的自然愈合過程。例如，在這種治療方式的一個(gè)實(shí)施例中，可在缺陷區(qū)域鉆出小孔以增加刺激(例如，血流量、細(xì)胞周轉(zhuǎn)等)和初始的骨修復(fù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鉆出孔后，成骨、骨誘導(dǎo)和骨傳導(dǎo)劑可被引入到該部位。例如，骨移植材料可被用來填充孔。這種治療方式可創(chuàng)建導(dǎo)致長期愈合的更好的負(fù)載支撐環(huán)境。 在又一種治療方式中，可植入裝置可被植入到目標(biāo)區(qū)域6中以便為受損或受影響的骨區(qū)域(例如其中發(fā)生了不全性骨折的區(qū)域)提供機(jī)械支持。植入物可幫助創(chuàng)建軟骨下區(qū)域中更好的負(fù)載分布。在膝蓋中，植入物可支持脛-股壓縮負(fù)載。此外，植入物可將硬化骨與周圍的健康骨組織機(jī)械地整合在一起。盡管上述每種治療方式可被彼此獨(dú)立地施行時(shí)，將理解這些方式的任何組合可一起并以任何希望的順序被應(yīng)用，這取決于骨缺陷的嚴(yán)重性或發(fā)展階段。在另一種示例性使用方法中，可使用圖2A、2B、3A和3B中的、附加有第一和第二軌道臂142、144的定位儀器100從多個(gè)角度或位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域6。在治療骨缺陷的一種示例性方法中，外科醫(yī)生可使用MRI或其他成像技術(shù)來識別缺陷。一旦被識別，通過關(guān)節(jié)鏡或成像技術(shù)，外科醫(yī)生可穿過主體102和/或?qū)?zhǔn)導(dǎo)子150的工具接收孔固定銷10而將定位儀器100固定就位。在膝關(guān)節(jié)的情況下,支架126可被放置靠在病人的小腿部分。當(dāng)定位儀器100被穩(wěn)定地固定后，外科醫(yī)生可選擇通過一個(gè)裝置入口 152插入鉆頭，并在缺陷附近鉆孔或穴。外科醫(yī)生可確定鉆穴是足夠的治療且在創(chuàng)建穴之后，鉆頭可被移除且過程完成。如果外科醫(yī)生選擇執(zhí)行額外的步驟來治療缺陷，外科醫(yī)生可選擇利用下部導(dǎo)子部分160和橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170中的任一個(gè)或兩個(gè)的工具接收孔來重復(fù)這些步驟，以從各種角度和位置進(jìn)入和瞄準(zhǔn)缺陷。例如，除了上述步驟外，或者替代通過下部導(dǎo)子部分160從下部進(jìn)路插入銷10的步驟，橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170可沿著第二軌道臂144被放置到希望的位置，以用于到目標(biāo)區(qū)域6的橫向進(jìn)路。銷10可被用于在移除第二軌道臂144之前，將橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170固定到骨2。銷10的合適定位可與圖4示出的類似。銷10的任一個(gè)可代替基爾希納鋼絲(K-wire)，這樣可通過工具接收孔162、172應(yīng)用額外的儀器和工具。隨后，可使用先前提到的治療方式?；蛘?，將考慮可使用下部導(dǎo)子部分160和橫向?qū)?zhǔn)導(dǎo)子170通過其各自的工具嚙合孔162、172來輔助在骨中鉆穴。如果外科醫(yī)生選擇執(zhí)行額外的治療步驟，他可將可注射材料和/或可植入裝置插入到預(yù)先鉆好的穴中。如圖3B所示，對目標(biāo)區(qū)域6的對側(cè)或橫向進(jìn)路允許任何種類的可植入裝置以更直接、更平常的角度進(jìn)路進(jìn)入到骨2中，而不是淺角度進(jìn)路，這種進(jìn)路在引導(dǎo)可植入裝置從下部或末梢進(jìn)路進(jìn)入到同一側(cè)的目標(biāo)區(qū)域6時(shí)發(fā)生。對目標(biāo)區(qū)域6的橫向進(jìn)路另一個(gè)優(yōu)勢是對于位于骨外圍附近的缺陷，避免了缺陷的同一側(cè)上的骨弱化。例如，通過避免從下部角度至IJ外圍附近的相同側(cè)接近缺陷，用戶避免了由于淺角度進(jìn)路而導(dǎo)致的可能的骨破損。此外，由于橫向進(jìn)路允許用戶跨越更大的骨區(qū)域，有更多機(jī)會(huì)來調(diào)整接近目標(biāo)區(qū)域6的任何鉆或插入的深度。與使用下部進(jìn)路在骨的相同側(cè)上的較小骨深度相比，這提供了較少的風(fēng)險(xiǎn)。通過更大的骨面積來接近缺陷或目標(biāo)部位的能力也提供了在目標(biāo)部位的壓實(shí)(compact)更多骨組織的機(jī)會(huì)。換句話說，通過從骨的對側(cè)接近目標(biāo)部位，更多的骨組織可被壓實(shí)到目標(biāo)部位。在目標(biāo)部位壓實(shí)骨組織的過程本身就可以是一種治療方式。由于本公開的定位儀器100提供了從多個(gè)角度到目標(biāo)部位的精確和可重復(fù)進(jìn)入的優(yōu)勢，定位儀器100可被用來從多個(gè)進(jìn)路或角度在目標(biāo)部位壓實(shí)骨組織，從而創(chuàng)建星爆狀圖案。圖5A和5B示出了本公開的定位儀器220的示例性實(shí)施例。定位儀器220實(shí)現(xiàn)了裝置到骨中的目標(biāo)區(qū)域的可重復(fù)受控傳遞。如圖所示，裝置可以是銷10。但是，在此使用的術(shù)語“裝置”一般地指適于骨治療和/或修復(fù)的任何數(shù)量的可植入裝置、材料和儀器。如在以下將更詳細(xì)討論的，裝置可以是可植入裝置、插入工具、鉆頭、注射針、導(dǎo)管或任何其他的外科儀器。因此，定位儀器220可被用于為可執(zhí)行任何種類的治療功能的若干的儀器和植入物提供對特定骨缺陷的快速、簡單、準(zhǔn)確和可重復(fù)的瞄準(zhǔn)。定位儀器220可包括主體222，支撐臂224從主體222的一端的大體成垂直角度地延伸。如圖5B所示，支撐臂224終止于適于靠著股骨4的髁骨放置的指示探頭、異形座(contoured seat)或支座(rest) 226。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐臂224可用作指示探頭，以用作視覺指針來指示股骨4的踝骨上的缺陷的可能的可視區(qū)域。在主體222的另一端，手柄228也可大體與主體222垂直地延伸?？稍谥黧w222上提供工具接收孔232，用于接收工具，諸如銷、導(dǎo)線(wire)或針。工具可以是適于將主體222固定到股骨4的工具。但是如希望，工具也可以容易地是插入工具，用于可植入裝置或可注射材料到股骨4的傳遞?？蛇x的穩(wěn)定器組件240可被提供給定位儀器220。穩(wěn)定器組件240可以是可拆除的，且包括軸242，其可快速容易地附著到主體222或從其移除?？煽紤]，軸242可被配置為相對于主體222在長度上是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同尺寸的病人。軸242可接收桿244，其被配置為相對于軸242角度可調(diào)。附加到桿244的是支架246，其被配置靠著骨表面例如病人的腿放置，如圖5B所示。支架246可被鉸接到桿244上以允許支架246根據(jù)需要樞轉(zhuǎn)。定位儀器220也可包括軌道250，其從儀器220的主體222延伸。如圖所示，軌道250可以是圓形的，或任何其他的幾何配置，如L型、U型、C型等。軌道250可以被配置為接收對準(zhǔn)導(dǎo)子260。對準(zhǔn)導(dǎo)子260可用作夾具或平臺(tái)/框架，以引導(dǎo)任何種類的儀器、工具或裝置到正被治療的骨4的特定位置。對準(zhǔn)導(dǎo)子260可以被配置為在使用中可從軌道250移除。一個(gè)或多個(gè)裝置入口 262可被提供在對準(zhǔn)導(dǎo)子260上。每個(gè)入口 262相對于其他 入口具有預(yù)定距離和空間關(guān)系，這樣臨床醫(yī)生可準(zhǔn)確地確定入口 262相對于軌道250的深度，以及相應(yīng)地，確定將被治療的骨4的骨表面。對于臨床醫(yī)生來說，入口 262用作空間參考或方向或位置標(biāo)記。而且，裝置入口 262被配置為允許裝置到目標(biāo)部位的重復(fù)、準(zhǔn)確和受控的傳遞。對準(zhǔn)導(dǎo)子260可額外地包括工具接收孔164，用于接收工具，諸如銷。線或針。工具可以是適于將導(dǎo)子260固定到股骨4的工具。但是如希望，工具也可以容易地是插入工具，用于可植入裝置或可注射材料到股骨4的傳遞。因此，外科醫(yī)生可根據(jù)需求互換地使用裝置入口 262和工具接收孔264。在使用中，如圖5B所示，定位儀器220可被這樣放置，使得異形座226靠在股骨4的骨表面上?？蛇x的穩(wěn)定器組件240可被用來在手術(shù)中將定位儀器220穩(wěn)定在病人的腿上。一個(gè)或多個(gè)銷10，例如示出的一個(gè)，可被用來將定位儀器220的一個(gè)或多個(gè)部分固定到股骨4，諸如通過經(jīng)由主體222或?qū)?zhǔn)導(dǎo)子260的工具接收孔232、264的放置。在定位儀器220被固定后，外科醫(yī)生可選擇通過對準(zhǔn)導(dǎo)子的一個(gè)裝置入口 262將裝置插入到股骨4上的目標(biāo)部位。外科醫(yī)生可使用同樣的裝置入口 262來再次或多次重復(fù)該過程。可替代地，或者額外地，外科醫(yī)生可通過對準(zhǔn)導(dǎo)子260上的另一個(gè)裝置入口來放置裝置以執(zhí)行另一個(gè)過程。因此，本公開的定位儀器220允許重復(fù)、準(zhǔn)確和容易地瞄準(zhǔn)股骨4上將被治療的區(qū)域。定位儀器220特別有助于給外科醫(yī)生提供重復(fù)和準(zhǔn)確地從側(cè)面瞄準(zhǔn)骨表面附近的股骨4的區(qū)域的能力，其中空間是有限的，且在該區(qū)域航行于(navigate)病人的自然解剖結(jié)構(gòu)的能力對接近骨表面的缺陷的治療提供了挑戰(zhàn)。圖6A和6B示出了本公開的定位儀器320的另一個(gè)示例性實(shí)施例。定位儀器320與定位儀器220類似。如同定位儀器220，定位儀器320可包括主體322、從主體322的一端大體成垂直角度延伸的支撐臂324，以及從主體322的對立端也大體成垂直角度延伸的手柄328。在該實(shí)施例中，支撐臂324可在緩沖器334處終止，該緩沖器可被配置為提供針對骨表面的緩沖墊。緩沖器334也可被配置為，例如，靠著骨放置的圓形鈕、吸盤或柱塞。此 夕卜，緩沖器334可用作指示探頭，其被用做視覺指針以指示股骨4 (未示出)的髁上的缺陷的可能的可視區(qū)域。盡管股骨4未在圖6A和6B中示出，將理解緩沖器334可靠在圖7A和7B示出的股骨4的髁上。定位儀器320的主體322也可被提供有用于接收諸如銷、導(dǎo)線或針等工具的工具接收孔332，以將定位儀器320固定到骨。在該特定實(shí)施例中，定位儀器320可被固定到小腿。此外，手柄328可包括開孔部分336，用于易于握住儀器320?？蛇x的穩(wěn)定器組件340可被提供給定位儀器320。穩(wěn)定器組件340可以是可拆除的，且包括軸342，其可快速且容易地附著到定位儀器320的主體322或從其拆除。軸342可被配置為針對主體322在長度上是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同尺寸的病人。軸324可接收桿344，其被配置為相對于軸342是角度可調(diào)的。附加到桿344的是支架346，其被配置為靠著人體表面例如病人的腿放置。盡管未在圖6A和6B中示出，支架346可被配置為靠在病人的小腿上。支架346可被鉸接到桿344以允許支架346根據(jù)需要可調(diào)整地樞轉(zhuǎn)。定位儀器320也可包括從儀器320的主體322延伸的軌道350。如圖所示，軌道350可以是圓形的，或者任何其他的幾何配置，諸如L型、U型、C型等。如圖6A或6B所示，軌道350可以被配置為在其上表面接收對準(zhǔn)導(dǎo)子360。在一個(gè)實(shí)施例中，軌道350可被提供有開口槽352，用于接收對準(zhǔn)導(dǎo)子360上的突出或其他延伸(未示出)。對準(zhǔn)導(dǎo)子360可以是可滑動(dòng)的，且可從軌道350的該開口 352上拆除。對準(zhǔn)導(dǎo)子360可包括一個(gè)或多個(gè)裝置入口 362，每個(gè)入口 362相對于其他入口具有預(yù)定距離和空間關(guān)系，這樣臨床醫(yī)生可準(zhǔn)確確定入口 362相對于軌道350的距離以及由此確定將被治療的骨的骨表面。對準(zhǔn)導(dǎo)子360可額外地包括工具接收孔364，用于接收工具，諸如銷、導(dǎo)線或針。工具可以是適于將導(dǎo)子360固定到關(guān)節(jié)的上部骨的工具。但是，如希望，工具也可以容易地是插入工具，用于可植入裝置或可注射材料到上部骨的傳遞。因此，外科醫(yī)生可根據(jù)需要互換地使用裝置入口 362和工具接收孔364。如圖6A和6B所示，可拆除上部導(dǎo)子組件370可選地可被提供給定位儀器320。上部導(dǎo)子組件379可包括一個(gè)或多個(gè)用于接收工具的工具接收孔372。工具可以是，例如，銷、針或鉆頭。在一個(gè)實(shí)例中，工具可以是例如在股骨4(未示出)中鉆孔的鉆。在一個(gè)實(shí)例中，例如，工具可以是裝置插入工具，用于引入可植入裝置。因此，上部導(dǎo)子組件370提供了近端的或上部的進(jìn)路導(dǎo)子，用于通過工具接收孔372從不同的角度進(jìn)路瞄準(zhǔn)目標(biāo)部位或其他組織區(qū)域的上部區(qū)域。將考慮可提供任何用于將上部導(dǎo)子組件370附加到對準(zhǔn)導(dǎo)子350的已知機(jī)構(gòu)，只要該機(jī)構(gòu)允許快速和容易的拆除，而不打擾儀器320的任何其他組件或在其使用過程中可能會(huì)用到的工具。與定位儀器220不同，該定位儀器320允許外科醫(yī)生在緊靠關(guān)節(jié)的較低部分支撐的同時(shí)定位、進(jìn)入并瞄準(zhǔn)關(guān)節(jié)的上部骨上的缺陷區(qū)域。如圖6A和6B所示，對準(zhǔn)導(dǎo)子360位于軌道350之上，從而允許外科醫(yī)生沿著軌道350并相對于關(guān)節(jié)的上部骨定位對準(zhǔn)導(dǎo)子360，以用于儀器、工具或裝置到上部骨上的目標(biāo)區(qū)域的預(yù)定角度定向。在膝關(guān)節(jié)的情況下，在瞄準(zhǔn)股骨的同時(shí)緊靠下肢支撐的能力為外科醫(yī)生提供了在上部區(qū)域具有較少的銷和延伸的硬件的優(yōu)勢，這些銷和硬件將限制視覺進(jìn)入以及對股骨的手術(shù)進(jìn)入。通過在股骨下支撐，外科醫(yī)生可在股骨周圍獲得更多的工作空間。額外的優(yōu)勢是，外科醫(yī)生可樞轉(zhuǎn)下肢到特定角度以將儀器320定位在上肢的特定位置，在治療上肢的同時(shí)利用靠住下肢的支架346的穩(wěn)定性。圖7A和7B示出了本公開的定位儀器420的另一個(gè)示例性實(shí)施例。定位儀器420可包括主體322、從主體的一端基本上成垂直角度延伸的支撐臂324以及從對立端也基本與主體322垂直延伸的手柄328。如圖6A和6B所示，與定位儀器320 —樣，支撐臂324可終止于緩沖器334，其被配置為針對骨表面例如股骨4的接觸表面6提供緩沖墊。緩沖器334也可被配置為例如圓形鈕、吸盤或柱塞，以用于靠著骨放置。定位儀器420的主體322也可被提供有工具接收孔322，用于接收工具，諸如銷、導(dǎo)線或針，以將定位儀器420固定在關(guān)節(jié)的較低部分。例如，如希望，在示出的膝關(guān)節(jié)中，可使用銷通過工具接收孔322將定位儀器420固定在病人的小腿上。此外，手柄328可包括開孔部分336，用于容易地握住儀器420。再一次地，可選的穩(wěn)定器組件340也可被提供給定位儀器420。穩(wěn)定器組件340可以是可拆除的，且包括軸342，其可快速且容易地附加到定位儀器420的主體322或從其拆除。軸324可被配置為針對主體在長度上是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)不同尺寸的病人。軸342可接收桿344，其被配置為相對于軸342角度可調(diào)。附加到桿344的是支架346，其被配置為靠著身體表面例如病人的腿放置。如圖所示，支架346可被配置為靠在病人的小腿上。支架346可被鉸接到桿344，以允許支架346根據(jù)需要可調(diào)整地樞轉(zhuǎn)。定位儀器420也可包括從儀器420的主體322延伸的軌道350。如圖所示，軌道350可以是圓形的，或者是任何其他的幾何配置，諸如L型、U型、C型等。軌道350可被配置為在其上表面接收對準(zhǔn)導(dǎo)子360。如圖7A和7B所示，為了提供另一個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍，儀器420的對準(zhǔn)導(dǎo)子360可在鉸鏈連接354處被附加到軌道350，該鉸鏈連接將使得對準(zhǔn)導(dǎo)子360相對于軌道350樞轉(zhuǎn)。對準(zhǔn)導(dǎo)子360可包括一個(gè)或多個(gè)裝置入口 362，每個(gè)入口 362具有相對于其他入口的預(yù)定距離和空間關(guān)系，這樣外科醫(yī)生可精確確定入口 362相對于軌道350的深度以及由此確定將被治療的骨的骨表面。對準(zhǔn)導(dǎo)子360可額外地包括工具接收孔364主，用于接收工、具，諸如銷、導(dǎo)線或針。工具可以是適于將導(dǎo)子360固定到關(guān)節(jié)的上部骨的工具。但是，如希望，工具也可容易地是插入工具，用于可植入裝置或可注射材料到上部骨的傳遞。因此，外科醫(yī)生可根據(jù)需要互換地使用裝置入口 362和工具接收孔364。如圖所示，可選地可將可拆除上部導(dǎo)子組件370提供給定位儀器420。上部導(dǎo)子組件370可包括一個(gè)或多個(gè)用于接收工具的工具接收孔372。工具可以是，例如，銷、針或鉆頭。在一個(gè)實(shí)例中，工具可以是例如在股骨4上鉆孔的鉆。在另一個(gè)實(shí)例中，工具可以是裝置插入工具，用于引入例如可植入裝置。因此，上次導(dǎo)子組件370提供了近端的或上部進(jìn)路的導(dǎo)子，用于通過工具接收孔372從不同的角度進(jìn)路瞄準(zhǔn)目標(biāo)部位或其他組織區(qū)域的上部區(qū)域?？煽紤]可提供任何已知的用于將上部導(dǎo)子組件370附加到對準(zhǔn)導(dǎo)子360的機(jī)構(gòu)，只要該機(jī)構(gòu)允許快速和容易的拆除，而不打擾儀器420的任何其他組件或在其使用中可能應(yīng)用的工具。與定位儀器320類似，該定位儀器420允許外科醫(yī)生在緊靠關(guān)節(jié)的較低 部分支撐的同時(shí)定位、進(jìn)入并瞄準(zhǔn)關(guān)節(jié)的上部骨上的缺陷區(qū)域。在瞄準(zhǔn)股骨4的同時(shí)緊靠下肢支撐的能力為外科醫(yī)生提供了在上部區(qū)域具有較少的銷和延伸的硬件的優(yōu)勢，所述銷和硬件將限制視覺進(jìn)入以及對股骨的手術(shù)進(jìn)入。通過在股骨下支撐，外科醫(yī)生可在股骨周圍獲得更多的工作空間。此外，由于儀器420的對準(zhǔn)導(dǎo)子360能夠樞轉(zhuǎn)，有可能彎曲關(guān)節(jié)(見圖7B)而仍然保持重復(fù)、準(zhǔn)確、容易和精確定位關(guān)節(jié)的上部骨(股骨4)的上的目標(biāo)部位的能力。換句話說，對準(zhǔn)導(dǎo)子360能夠沿著關(guān)節(jié)的上部骨移動(dòng)。在上述示出的例子中，上部骨可以是用于膝關(guān)節(jié)修復(fù)的股骨。但是，將理解，本公開的定位儀器可被應(yīng)用到任何身體關(guān)節(jié)例如髖部、踝關(guān)節(jié)或肩部等中的上部骨。在一種治療靠近接觸表面的軟骨下區(qū)域中的關(guān)節(jié)的上部骨中的缺陷的示例性方法中，外科醫(yī)生可使用MRI或其他成像技術(shù)確定缺陷。一旦被確定，不管是通過關(guān)節(jié)鏡或是通過成像技術(shù)，外科醫(yī)生可通過穿過主體和/或?qū)?zhǔn)導(dǎo)子的工具接收孔固定銷，將定位儀器220、320、420固定就位。支架可靠著病人的下肢(或在膝關(guān)節(jié)的情況下的小腿)的上部或下部的一部分而放置。在定位儀器220、320、420被穩(wěn)定地固定后，外科醫(yī)生可選擇通過一個(gè)裝置入口插入鉆頭并在接近缺陷的地方鉆孔或穴。外科醫(yī)生可確定鉆穴是足夠的治療且在穴被創(chuàng)建后，鉆頭可被移除且過程結(jié)束。替代地，或額外地，外科醫(yī)生可選擇在目標(biāo)部位壓實(shí)骨組織作為一種治療方式。使用實(shí)施例的定位儀器以重復(fù)、容易并精確地瞄準(zhǔn)缺陷附近的區(qū)域，外科醫(yī)生可從多個(gè)不同的位置(即，裝置入口)或角度(即，通過調(diào)整對準(zhǔn)導(dǎo)子)來接近目標(biāo)部位，從而創(chuàng)建圍繞缺陷的幾何圖案，例如星爆圖案。如果外科醫(yī)生選擇執(zhí)行額外的步驟來治療缺陷，則外科醫(yī)生可選擇通過相同的裝置入口將可植入裝置插入到穴內(nèi)。這將通過以類似于上述方法通過弓I入具有附著的可植入裝置的插入工具而完成?？商娲?，或額外地，外科醫(yī)生可通過裝置入口將可注射材料插入到穴中或可植入裝置的里面、上面、下面、旁邊或周圍。外科醫(yī)生可選擇使用工具接收孔和上部導(dǎo)子組件370重復(fù)這些步驟，以從各種角度和位置進(jìn)入并瞄準(zhǔn)缺陷。如希望，整個(gè)方法可以在經(jīng)皮方式中應(yīng)用?？紤]到在此提供的本公開的說明和實(shí)踐，本發(fā)明的其他實(shí)施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。說明書和例子旨在僅被認(rèn)為是示例性的，本公開的真實(shí)范圍和精神由所附權(quán)利要求書指示。
權(quán)利要求
1.一種用于裝置到目標(biāo)區(qū)域的受控傳遞的定位儀器，包括 主體，在一端延伸到用于將被治療的骨的目標(biāo)部位的視覺確定的指示探頭，且在另一端延伸到手柄； 從主體延伸的軌道；以及 對準(zhǔn)導(dǎo)子，具有裝置入口，裝置入口用于穿過其而插入裝置，且對準(zhǔn)導(dǎo)子可拆除并可沿著軌道的長度移動(dòng)， 其中，裝置入口被配置為提供裝置到由指示探頭指示的目標(biāo)部位的傳遞。
2.如權(quán)利要求I所述的儀器，其中對準(zhǔn)導(dǎo)子包括多個(gè)裝置入口。
3.如權(quán)利要求2所述的儀器，其中每個(gè)裝置入口具有相對彼此的預(yù)定空間關(guān)系。
4.如權(quán)利要求I所述的儀器，其中對準(zhǔn)導(dǎo)子還包括用于插入工具的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的儀器，其中工具是銷、針或鉆。
6.如權(quán)利要求I所述的儀器，還包括從對準(zhǔn)導(dǎo)子延伸的下部導(dǎo)子部分。
7.如權(quán)利要求6所述的儀器，其中下部導(dǎo)子部分可從對準(zhǔn)導(dǎo)子拆除。
8.如權(quán)利要求7所述的儀器，其中下部導(dǎo)子部分包括用于插入工具的孔。
9.如權(quán)利要求I所述的儀器，還包括從對準(zhǔn)導(dǎo)子延伸的上部導(dǎo)子組件。
10.如權(quán)利要求9所述的儀器，其中上部導(dǎo)子組件包括用于插入工具的孔。
11.如權(quán)利要求I所述的儀器，還包括一對軌道，每個(gè)軌道從主體的相反方向延伸且具有自由端。
12.如權(quán)利要求11所述的儀器，還包括一對對準(zhǔn)導(dǎo)子，每個(gè)導(dǎo)子是可拆除的且沿著一個(gè)軌道的長度可移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述的儀器，其中一個(gè)對準(zhǔn)導(dǎo)子被配置為用于目標(biāo)部位的對側(cè)進(jìn)路。
14.如權(quán)利要求11所述的儀器，其中一個(gè)軌道具有比另一個(gè)軌道更大的半徑。
15.如權(quán)利要求I所述的儀器，其中裝置是可植入裝置。
16.如權(quán)利要求I所述的儀器，其中裝置是插入工具、鉆、注射針或?qū)Ч堋?br> 17.如權(quán)利要求I所的儀器，其中軌道是圓形的。
18.如權(quán)利要求I所述的儀器，其中軌道在目標(biāo)部位周圍延伸。
19.一種用于治療骨缺陷的方法，包括 提供定位儀器，用于裝置到骨組織中的目標(biāo)部位的受控傳遞，定位儀器包括主體，主體在一端延伸到用于將被治療的骨的目標(biāo)部位的視覺確定的指示探頭，且在另一端延伸到手柄；從主體延伸的軌道；以及對準(zhǔn)導(dǎo)子，具有裝置入口，裝置入口用于穿過其而插入裝置，對準(zhǔn)導(dǎo)子是可拆除的且沿著軌道的長度可移動(dòng)；以及通過對準(zhǔn)導(dǎo)子的裝置入口將裝置引入到目標(biāo)部位。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將指示探頭放置在目標(biāo)部位附近的步驟。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括沿著目標(biāo)部位附近的骨的一側(cè)定位一個(gè)對準(zhǔn)導(dǎo)子、并在骨的對面?zhèn)榷ㄎ涣硪粋€(gè)對準(zhǔn)導(dǎo)子的步驟。
22.如權(quán)利要求21所屬的方法，還包括通過每個(gè)對準(zhǔn)導(dǎo)子的至少一個(gè)裝置入口引入裝置的步驟。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中至少一個(gè)裝置以橫向下部進(jìn)路被引入到目標(biāo)部位。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中裝置是穴創(chuàng)建工具，且還包括在目標(biāo)部位創(chuàng)建穴的步驟。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括將可植入裝置附加到插入工具以及通過裝置入口將插入工具引入到目標(biāo)部位的步驟。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括通過裝置入口引入注射導(dǎo)管并將材料注射到目標(biāo)部位的步驟。
27.如權(quán)利要求19所述的方法，其中材料是骨空隙填充物、骨接合劑、生物試劑或可固化(curable)材料。
28.如權(quán)利要求19所述的方法，其中目標(biāo)部位靠近骨缺陷，缺陷包括骨髓病變、水腫、 硬化骨、骨折或裂縫。
29.如權(quán)利要求19所述的方法，其中骨缺陷位于軟骨下骨中。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中軟骨下骨位于膝蓋、髖骨、踝或肩關(guān)節(jié)。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其中骨缺陷位于關(guān)節(jié)表面附近。
全文摘要
公開了用于治療關(guān)節(jié)特別是骨組織的儀器和相關(guān)方法。這些儀器中的一個(gè)可以是定位儀器，用于裝置到正被治療的骨組織的目標(biāo)部位的受控傳遞。定位儀器可包括主體，其在一端延伸到用于將被治療的骨的目標(biāo)部位的視覺確定的指示探頭，且在另一端延伸到手柄。軌道從主體延伸。儀器還包括對準(zhǔn)導(dǎo)子，其具有裝置入口，裝置入口用于穿過其而插入裝置，對準(zhǔn)導(dǎo)子是可拆除的且沿著軌道的長度可移動(dòng)。裝置可包括植入物插入工具、注射導(dǎo)管、諸如骨鉆的穴創(chuàng)建工具，或者裝置可以是可植入裝置。
文檔編號A61B17/56GK102740784SQ201080052569
公開日2012年10月17日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者B·S·塔克, C·D·曼迪恩, C·S·巴加, S·B·漢森 申請人:膝部創(chuàng)造物有限責(zé)任公司