專利名稱：用于在髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)中確定骨釘放置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請通常涉及用于髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在對患者髖關(guān)節(jié)中的股骨頭的表面置換(resurfacing)中，用表面置換裝置在股 骨頭上安裝新的表面可能需要針對鉆孔機的導向件，所述鉆孔機安裝在患者股骨頭/股骨 頸的合適軸線上。在進行外科手術(shù)之前由外科醫(yī)生通過分析股骨的X射線圖像或其它圖 像，來確定鉆孔導向件的軸線。在植入新的表面裝置之前，典型地將股骨頭機加工成具有中 心軸線的合適形狀。由鉆孔導向件來確定該軸線。外科手術(shù)的成功，很重要一部分是取決 于鉆孔導向件的位置。已知的，在本領(lǐng)域中精確地定位鉆孔導向件的問題由來已久，因此表 面置換裝置自身隨后可以精確地加以裝配。

發(fā)明內(nèi)容
針對它們的設計和使用的新的裝置和方法得以公開，其可用于幫助外科醫(yī)生在髖 關(guān)節(jié)手術(shù)中更快且更精確地放置導向骨釘。具體地，髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)方法得以公開，其中可 以獲取患者股骨的圖像并且將其用于設計和準備模具，所述模具含有用以在期望位置和角 度處對鉆孔機進行導向的孔。在外科手術(shù)中，可以將模具快速且精確地定位在暴露的股骨 頭上。然后，可以將鉆頭插入通過所述孔，以及將用于骨釘?shù)拈_口鉆入到股骨頭中。模具可 具有適合在單獨位置中裝配到股骨頭的唯一的成形表面。所述裝置和方法便利了更快速、 更精確地外科手術(shù)，以及更小的侵入。


在此對其它的特征和優(yōu)點進行描述，并且它們通過隨后的具體描述和附圖將變得 更加清楚。圖1是定位成插入到示例性塊狀校準模具中的股骨頭的透視圖；圖2是定位成插入到示例性塊狀校準模具中的股骨頭的另一幅透視圖；圖3是定位成插入到示例性塊狀校準模具中的股骨頭的橫截面視圖；圖4是定位成插入到示例性錐形校準模具中的股骨頭的透視圖；圖5是用于在髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)中確定骨釘放置的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式公開了一種用于股骨頭的模具，其部分地由適于接觸股骨頭表面的成形表面來限 定。模具還限定了可以作為用于鉆頭的導向件使用的孔，在股骨表面置換過程中，所述鉆頭 可以用于在股骨頭中鉆出開口來用以容納骨釘，諸如導向骨釘。模具可以由任何抗磨損的硬材料制成，其多數(shù)都是已知的，在髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)中 可以用于引導鉆頭?？梢岳斫獾氖牵线m的材料將能夠承受殺菌過程，從而它們可以用于外
3科手術(shù)中并且對外科醫(yī)生或患者不會產(chǎn)生毒性。合適的材料包括金屬和塑料，尤其是熱固 性塑料。轉(zhuǎn)向圖1和圖2，在外科手術(shù)之前，使用諸如X-射線機、磁共振成像(MRI)裝置、 和/或計算機斷層成像(CT)掃描器以及類似的掃描器對患者的股骨100進行測量。然后， 外科醫(yī)生可以用圖像來確定用于將骨釘插入股骨頭的所期望位置和角度。然后，來自掃描 器的數(shù)據(jù)以及外科醫(yī)生的選擇就可以用于創(chuàng)建出裝配到股骨頭104上的模具102。例如， 可以將MRI數(shù)據(jù)傳輸至具有軟件的公司，所述軟件估算出與股骨相關(guān)聯(lián)的臨界角和幾何結(jié) 構(gòu)，以及使用計算機輔助設計/計算機輔助制造(CAD/CAM)系統(tǒng)來生成模具102。在優(yōu)選方 法中，將模具102設計成具有唯一的成形表面106，其適于與股骨頭104表面的獨特部分緊 密配合。在外科手術(shù)中，這種設計便利了模具102在股骨頭104上的定位，從而孔112能夠 引導鉆頭進入到最佳位置中用以放置骨釘。在這樣的位置，孔112限定了在股骨頭104中 的軸線，其基本上是與股骨頭104中的同股骨頸114排成一行的軸線相一致的。然后，模具 102被裝運到醫(yī)院并且準備用于外科手術(shù)。在一些外科手術(shù)過程中，諸如已知的切骨術(shù)中，在股骨頭104中設置切口也是所 期望的。為了便于制作合適的切口，狹槽或?qū)蚣?16可以被包括在模具102中。狹槽116 可以被包括在模具102中，從而使得當將模具102定位在股骨頭104上時，該狹槽限定著用 于在股骨頭104內(nèi)所作的這種切割的角度、位置和/或深度。在某些實施例中，模具102可被設計成包含一個或多個用于錨定骨釘108的骨釘 放置孔110。然后，可將模具102放置在股骨100上，以及通過骨釘放置孔110將錨定骨釘 108插入到股骨頭104中以牢固地將模具102固定到股骨頭104上，當在外科手術(shù)中使用模 具102時。圖3示出了與股骨頭104接觸的模具102并且還示出了與股骨頭104的獨特輪廓 相接觸的模具102的唯一成形接觸面106。在圖3的實施例中可以看出，當固定到股骨頭 104上時，模具102的孔112基本上可與股骨頭104的軸線對準，所述股骨頭104的軸線與 股骨頸114排成一行。圖3還示出了延伸通過骨釘放置孔110并且進入到股骨頭104中的 骨釘108，以將模具102固定地保持在股骨頭104上。模具102可以具有任何合適的形狀，只要孔112能夠被精確地定位在股骨頭104 之上。如圖4所示意的，例如，模具102可具有圓錐形狀并且仍舊保留用于鉆孔導向件和用 于錨定骨釘108的孔112，以及用于切骨術(shù)的導向狹槽116。本領(lǐng)域任一技術(shù)人員可以理解 的是，其它形狀也是可能的。還公開了一種髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)方法，其中使用諸如X-射線、磁共振成像或其它技 術(shù)之類的方法來獲取患者股骨的圖像。然后，將圖像用于設計和準備模具，所述模具包含合 適尺寸的孔，用以在期望的位置和角度處引導鉆孔機。這可以通過使用CAD/CAM設備最便 利地實現(xiàn)。用于在髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)中確定骨釘放置的示例性方法的流程圖在圖5中進行了不意。在外科手術(shù)中，在首先暴露患者髖關(guān)節(jié)和股骨頭104之后使用實施例。將模具102 定位在股骨頭104上。圖3示意了如下實施例，其中根據(jù)模具102內(nèi)側(cè)的唯一成形表面106， 模具102只可以在單獨位置中裝配到股骨頭104上，所述模具102內(nèi)側(cè)的唯一成形表面106 與股骨頭104的獨特成形表面相匹配?？蓪⑿⌒湾^定骨釘108插入而通過模具102側(cè)部中的骨釘放置孔110，以將模具102固定在合適位置。一旦模具102固定，可將較大的骨釘、 鉆孔機、和/或?qū)蚓€插入通過模具102的主孔112并且進入到患者股骨100的頭104和 /或頸114中。主骨釘(或其它裝置)一旦處于合適位置，則可以將模具102優(yōu)選地移走。在實施例中，模具102將股骨頭104裝配到一個位置，通過模具102的主孔112來 確定準確的骨釘定位(即骨釘進入到股骨頭104的進入點以及骨釘相對于股骨頸114的軸 線)。此外，由模具102的主孔112的尺寸可以確定骨釘?shù)某叽?。結(jié)果，本技術(shù)較之之前的 技術(shù)更快速、更精確并且更小侵入。骨釘可以作為用于切割設備的導向件而使用，其用以對股骨頭104進行表面置 換?？梢詫⒈砻嬷脫Q工具的中心孔定位在骨釘上，以及所述工具可被用來移走股骨頭104 表面的一部分以在股骨頭104的周邊上形成新表面?？梢詫⒐晒穷^104重新成形為任何形 狀，其可以接納著產(chǎn)生新股骨頭表面的表面置換裝置。合適的形狀例如包括圓錐形、錐形或 圓錐形。一旦股骨頭104重新成形，表面置換工具可以被移走。骨釘也可以被移走。然后 可以將承受新股骨頭表面的表面置換裝置定位在股骨頭104上。表面置換裝置可以具有適 合于與股骨頭104重新成形表面匹配的部分。而且，表面置換裝置可以具有適合于裝配到 股骨頭104中心軸線中的開口內(nèi)的突出骨釘。在手術(shù)過程中，現(xiàn)在外科醫(yī)生還可以使用狹槽116，當其存在時被用來切開股骨頭 104(如股骨頭的切骨術(shù))以準備股骨頭104從而接收股骨頭組件。當模具102只裝配到股 骨頭104上一個位置時，可以由模具102的狹槽116精確確定切割的準確定位和角度。可 以這樣使用狹槽116，即將切割裝置定位在狹槽116中以及使用狹槽116作為導向而在股骨 中進行切割?？梢岳斫獾氖?，對在此描述的本優(yōu)選實施例的各種變化和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說都是顯而易見的。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍以及在沒有減少其預計的優(yōu)點的情況 下可以進行這樣的變化和修改。由此，這樣的變化和修改也將屬于所附權(quán)利要求書限定的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種進行髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)的一部分的方法，所述方法包括獲取表示股骨頭形狀的數(shù)據(jù)；準備好限定出第一孔的模具，基于所獲取的數(shù)據(jù)將所述模具成形為能裝配到股骨頭上；將模具定位在股骨頭上；將鉆頭插入通過第一孔；以及在股骨頭中鉆出開口。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將骨釘放置到股骨頭中的開口內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其還包括將表面置換工具的中心孔定位在骨釘上，以及 將股骨頭的表面部分移走以在股骨頭的周邊上形成新表面。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述新表面包括圓柱形表面。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其還包括移走表面置換工具和骨釘并且將表面置換裝置 固定到股骨頭上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述表面置換裝置具有適合與股骨頭的新表面相匹 配的部分。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述表面置換裝置具有適合裝配到股骨頭中的開口 內(nèi)的突出骨釘。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模具限定用于定位骨釘?shù)牡诙?，并且通過所 述第二孔將所述定位骨釘放置到股骨頭中。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模具限定了用于引導切割裝置的狹槽。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其還包括將切割裝置定位到狹槽中以及使用狹槽作為 導向件而在股骨頭內(nèi)進行切割。
11.一種用于在股骨頭中確定骨釘放置的裝置，所述裝置包括根據(jù)表示股骨頭形狀的數(shù)據(jù)形成的模具，所述模具包括用于接觸股骨頭的成形接觸表 面，所述模具限定第一孔。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述成形接觸表面適于在唯一位置裝配到股骨頭 的暴露部分上。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中成形接觸表面適于在唯一位置裝配到暴露的股骨 頭上，這樣第一孔基本上與股骨頭中的軸線對準，所述股骨頭中的軸線與股骨頸排成一行。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述模具限定用于切割裝置的導向件，所述導向 件與股骨頭對準從而限定用于在股骨頭內(nèi)切割的角度和位置。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其還限定用于定位第一骨釘?shù)牡诙?，以將模具固?到股骨頭上。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其還限定用于定位第二骨釘?shù)牡谌?，以將模具固?到股骨頭上。
17.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述模具至少部分由塑料制成。
全文摘要
針對它們的設計和使用的新的裝置和方法得以公開，其可用于幫助外科醫(yī)生在髖關(guān)節(jié)手術(shù)中放置導向骨釘。具體地，公開了一種髖關(guān)節(jié)外科手術(shù)方法，其中可以獲取患者股骨的圖像并且用于設計和準備模具，所述模具含有用以在期望位置和角度處對鉆孔機進行導向的孔。在外科手術(shù)中，可以將模具快速且精確地定位在暴露的股骨頭上。然后，可以將鉆頭插入通過所述孔，以及在股骨頭中鉆出用于骨釘?shù)拈_口。模具具有適合在單獨位置中裝配到股骨頭的獨特的成形表面，這樣在獨特的所期望的位置形成開口。所述裝置和方法便于更快速、更精確地進行外科手術(shù)，以及更小的侵入。
文檔編號A61F2/30GK101854885SQ200880024069
公開日2010年10月6日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者M·D·羅伯特·J·戴利 申請人:史密夫和內(nèi)修有限公司