髋臼植入物对准装置及方法
【专利说明】髓臼植入物对准装置及方法
[0001]相关串请的交叉引用
本申请请求享有2013年4月26日提交的美国临时专利申请第61/ 816415号；2013年5月1日提交的美国临时专利申请第61/ 818269号；以及2014年2月26日提交的美国临时专利申请第61/ 944932号的权益，其中每个专利申请在此通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
[0002]本发明大体上涉及医疗器械领域，并且更具体地涉及用于对准髋关节成形术系统的髋白构件以用于植入髋白中的装置及方法。对准可通过操纵特别构造的医疗器械联接到其上的股骨和进一步记录医疗器械关于髋白的位置来实现。
【背景技术】
[0003]髋关节成形术系统的髋臼构件的对准的重要性是本领域中公知的。不准确的对准可导致构件的过早和增加的磨损、髋关节运动范围的丢失、患者疼痛和髋关节脱白。当前使用的髋臼构件对准的最常用器件使用插入期间附接到髋臼试验品或构件上的机械基准装置。这些基准装置用于试图参照患者的身体轴线和患者的骨骼系统内的一个或多个平面。这些方法已经成功地实施，但组织结构变化、骨骼磨损和与保持目视观察和参照此组织结构基准相关联的困难可导致较差的髋白构件对准结果。计算机辅助导航系统也已经用于实现髋白构件的对准，但这些系统通常也依靠组织结构基准，这可导致不一致的对准结果。改善的系统可依靠关于髋臼的一个或两个设计和观察到的股骨运动范围来引导髋臼构件的放置。此系统可较少地依赖髋白和周围骨骼结构的组织结构特征操作以确定髋白构件的适当对准。
【发明内容】
[0004]本文公开了用于使用与股骨成固定和预定关系联接的医疗器械对准髋关节成形术系统的髋臼构件的系统、装置及方法。该医疗器械模拟本来的股骨头或植入的股骨头构件的组合形状，设计成在随后植入患者中的髋白构件内移动。当股骨处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，该医疗器械的定向对应于股骨头和髋臼构件的定向。在医疗器械附接到股骨且置于患者的髋臼内之后，外科医生移动和旋转股骨以将其定位在典型运动范围程度附近或任何其它期望的位置。该医疗器械在髋白内移动，同时保持固定和预定关系。一旦达到股骨的期望位置，则髋臼内的医疗器械的位置在髋臼上的一个或多个位置中标记。这些标记提供了用于铰除髋臼和/或植入髋臼构件的引导。
[0005]在一个方面，一种用于使用试验构件对准和植入髋白构件的方法包括将试验构件联接到股骨以使试验构件与股骨成固定的预定关系对准，将试验构件置于髋白中使得试验构件可在髋白内经由股骨移动以指示用于将髋白构件植入髋白内的位置，将股骨定位在相对于髋白的第一位置中，使股骨相对于髋白从第一位置移动到第二位置以便试验构件与股骨之间的固定关系引起试验构件相对于髋白移动，在股骨处于第二位置时记录试验构件相对于髋白的位置，以及基于试验构件的记录位置植入髋白构件。
[0006]在某些实施方式中，记录试验构件相对于髋白的位置包括标记髋白。试验构件的面对髋白的表面可包括标志，且标记髋白包括标记髋白上的标志与髋白边缘相交所处的位置。髋白构件的面对髋白的表面包括额外标志，且基于试验构件的记录位置植入髋白构件还包括相对于标记位置对准额外标志。在一些实施方式中，标记髋白包括标记试验构件的边沿与髋白的边缘相交所处的位置。
[0007]在某些实施方式中，记录试验构件相对于髋白的位置包括通过形成在试验构件中的紧固件引导件将紧固件固定在髋臼中或附近。紧固件可沿由髋臼的中心限定的轴线固定，或可与由髋白的中心限定的轴线成角度偏移地固定。基于试验构件的记录位置植入髋臼构件可包括沿紧固件引导髋白构件，且该方法可包括在将紧固件固定到髋白中或附近之后铰除髋臼。铰除髋臼可包括沿紧固件引导铰刀。
[0008]在某些实施方式中，将股骨定位在相对于髋白的第一位置中包括将股骨定位在中性位置。在某些实施方式中，使股骨从第一位置移动至第二位置包括旋转股骨向前倾。在某些实施方式中，该方法包括在将股骨定位在第一位置之后屈曲股骨的远端处的膝部。
[0009]根据一个方面，试验医疗器械包括构造成适配在患者的髋白内的第一部分和从第一部分延伸的第二部分。当股骨植入物构件所联接的股骨相对于髋白植入物构件所联接的髋臼处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，第二部分从第一部分沿一个方向延伸，该方向模拟由与髋白植入物构件联接的股骨植入物构件形成的形状。
[0010]在某些实施方式中，试验医疗器械包括蚀刻到第一部分的构造成面对髋白的表面中的标志，其中标志提供用于相对于髋白对准的基准。标志可包括平行线和/或数字或字母符号。
[0011]在某些实施方式中，试验医疗器械包括紧固件引导件，其构造成沿轨迹将紧固件引导到髋臼中或附近以标记髋臼构件相对于髋臼的期望位置。紧固件引导件可沿由髋臼的中心限定的轴线引导紧固件，或可沿与髋臼的中心限定的轴线成角度偏移的轴线引导紧固件。在一些实施方式中，试验医疗器械包括股骨对接部，其构造成将医疗器械联接到股骨和/或本体以将医疗器械联接到股骨对接部。
[0012]根据一个方面，一种用于对准和植入髋白构件的系统包括用于使医疗器械与髋臼成预定关系对准的器件、用于指示医疗器械在髋白内的位置以提供用于将髋白构件放置在髋臼内的引导的器件，以及用于定向用于指示与用于对准的器件成固定关系的器件的器件。固定关系与髋臼构件和股骨构件之间的关系大致相同，其中构造成与股骨构件联接的股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置。
[0013]在某些实施方式中，该系统包括用于提供基准以用于使用于指示的器件相对于髋臼对准的器件。该系统还包括用于将紧固件沿轨迹引导到髋臼中或附近以标记髋臼构件相对于髋臼的期望位置的器件。用于引导的器件可包括用于与由髋臼的中心限定的轴线成角度引导紧固件的器件。该系统包括用于将医疗器械联接到股骨的器件和/或用于将医疗器械联接到用于将医疗联接到股骨的器件上的器件。
[0014]根据一个方面，一种用于对准和植入髋白构件的方法包括使用段落0009-11中任一段中所述的试验医疗器械。根据一个方面，在段落0005-08中任一段中所述的方法使用段落0009-11中任一段中所述的试验医疗器械。
[0015]根据一个方面，一种用于基于股骨相对于髋白的位置对准髋白构件的医疗器械包括:构造成与股骨联接以使医疗器械与股骨成预定关系对准的股骨对接部、构造成在髋臼内移动以指示用于将髋白构件放置在髋白内的位置的髋白对接部，以及联接在股骨对接部与髋白对接部之间的本体。本体将髋白对接部定向成与股骨对接部成固定关系。髋白对接部相对于股骨对接部的固定关系与髋白构件和股骨构件之间的关系大致相同，其中构造成与股骨构件联接的股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置。
[0016]在某些实施方式中，医疗器械的股骨对接部包括与股骨的髓管联接的髓内构件。在某些实施例中，医疗器械的髋白对接部至少部分为球形，且可为半球形。髋白对接部可包括提供基准以用于标记髋白来接纳髋白构件的标志，和/或提供基准以用于确定髋白对接部相对髋白的尺寸和定向的标志。医疗器械的髋白对接部可构造成在铰除的髋白内移动或构造成在未铰除的髋臼内移动。
[0017]在某些实施方式中，股骨对接部、髋白对接部和本体为单个部件。在其它实施方式中，髋白对接部和本体为单个部件，且股骨对接部构造成可除去地附连到本体。在还有一些实施方式中，股骨对接部和本体为单个部件，且髋白对接部构造成可除去地附连到本体。
[0018]在一些实施方式中，联接到医疗器械上的股骨相对于髋白处于在预定位置中的股骨的典型运动范围程度附近的位置，且髋臼中的髋臼构件的位置为期望位置。髋臼构件的期望位置可为髋白构件的边沿的平面与髋白的外周大致平行的位置。当股骨相对于髋臼处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，可通过使股骨在大约15度到30度的范围中旋转前倾使股骨从大体上中性位置移动到旋转位置，且可通过使股骨旋转前倾大约25度使股骨从大体上中性位置移动至旋转位置。医疗器械包括紧固件引导件，其构造成将骨紧固件沿轨迹引导到骨中以形成和保持髋白构件相对于骨的相对位置。
[0019]另一个实施例为固定的非铰接形状的医疗器械，其模拟设计成与髋白髋替换构件铰接的股骨髋替换构件的组合形状。当构造成与股骨构件联接的股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，模拟的形状可为股骨髋替换构件和髋臼髋替换构件的组合形状。在一些实施例中，当联接到医疗器械的股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，髋臼中的髋臼构件的位置为期望位置。髋臼中的医疗器械的期望位置为医疗器械的髋臼构件的边沿的平面与髋臼的外周大致平行的位置。
[0020]在一些实施方式中，当股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，通过使股骨在大约15度到30度的范围中旋转前倾使股骨从大体上中性位置移动到旋转位置。举例来说，当股骨相对于髋白处于股骨的典型运动范围程度附近的位置时，通过使股骨旋转前倾大约25度使股骨从大体上中性位置移动到旋转位置。
[0021]本文还公开了一种基于股骨相对于髋白的位置对准髋白构件的方法。该方法可包括提供用于对准髋白构件的医疗器械，其具有构造成与股骨联接以使医疗器械与股骨成预定关系对准的股骨对接部、构造成在髋白内移动以指示用于将髋白构件放置在髋白内的位置的髋白对接部，以及联接在股骨截面与髋白对接部之间的本体，其中本体将髋白对接部定向成与股骨对接部成固定关系。该方法还包括将医疗器械联接到股骨以与使医疗器械股骨成预定关系对准、将股骨定位在相对于髋白的第一位置、将股骨移动到相对于髋白的第二位置、记录髋白对接部相对于髋白的位置，以及基于髋白对接部相对于髋白的记录位置植入髋臼构件。
[0022]根据一个方面，该方法可包括将股骨定位在大致中性位置。在一些实施例中，将股骨移动到第二位置可包括旋转股骨向前倾。举例来说，旋转股骨向前倾包括在大约15度到30度的范围中旋转股骨。在一些实施方式中，旋转股骨向前倾包括将股骨旋转大约25度。
[0023]在一些实施例中，该方法包括在将股骨定位在第一位置的动作之