用于膝部修复术的远端切除的装置和方法

摘要

一种用于切除股骨的远端部的装置和方法包括远端切割引导装置[98]、外翻引导装置[102]和可变夹头[10]。所述远端切割引导装置[98]构造成覆盖所述股骨的前部，并包括槽，所述槽用于引导切割工具胫骨经过股骨的远端部。所述外翻引导装置[102]构造成连接到所述远端切割引导装置[98]上。所述外翻引导装置[102]构造成将所述远端切割引导装置[98]的所述槽以合适的内翻/外翻角对齐。所述可变夹头[10]构造成附接到髓内杆和所述外翻引导装置[102]上。所述可变夹头[10]包括用于接收所述髓内杆的端口[30]。所述端口[30]相对于所述外翻引导装置[102]在角度上可调整，从而调整所述端口[30]能调整所述远端切割引导装置[98]的内翻/外翻角。

说明书

相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求于2006年10月4日提交的美国临时申请No.60/828,158的权益。

技术领域

[0002]本发明总体上涉及用于股骨的骨制备的切割引导装置和块，且更具体地涉及用于制备股骨的远端部的远端切割引导装置。

背景技术

[0003]在膝部更换手术(全部膝部更换或部分膝部更换)中制备修复术的膝部植入物时，股骨远端需要在骨上以精确的位置和精确的平面角度进行切割。在许多情况下，第一切割可以是股骨上的远端切割。其它切割(包括之前、之后和任何中间的有角度切割)可以从所述远端切割参考。因而，所述远端切割可用于定向膝部的远端部上的所有其它切割。在进行远端切割之前恰当地对齐远端切割块可以产生对膝部修复术更好的配合和更好的性能。

[0004]将切割块固定到股骨上已经通过髓内(IM)杆或通过将引导装置销接到股骨来完成。IM杆也可以用作对齐引导装置，以定向远端切割引导装置。然而，外科医生并不将切割块对齐为垂直于IM腔(股骨的解剖学轴线)。相反，外科医生可以对齐为缺省角度偏移，所述缺省角度偏移在切割引导装置中建立并固定在切割引导装置内。因而，如果外科医生期望调整IM腔和切割引导装置之间的角度(这影响股骨和胫骨之间的内翻角/外翻角)，那么可能需要具有不同的固定切割引导装置定向的不同切割块。附加切割引导装置定向在手术时需要这些块被杀菌并存在于手术室中。这增加了错误的可能性且可以增加手术室时间。

[0005]其它切割块可以包括在切割引导装置中相对于切割块的销接部分的可变性，但这些切割引导装置通常使得切割引导装置的平面相对于切割块偏移。这种变化可能影响切除量且导致不恰当的安装和性能。

[0006]因而，本领域中仍需要易于调整的远端切割块，所述远端切割块为了远端切除的恰当角度和深度而定位远端切割引导装置。

发明内容

[0007]鉴于上述问题，提出了本发明。一种用于切除股骨的远端部的装置和方法可以包括远端切割引导装置、外翻引导装置和可变夹头(collet)。所述远端切割引导装置构造成覆盖所述股骨的前部，并包括槽，所述槽用于引导切割工具经过所述股骨的远端部。所述外翻引导装置构造成连接到所述远端切割引导装置上。所述外翻引导装置构造成将所述远端切割引导装置的所述槽以合适的内翻/外翻角对齐。所述可变夹头构造成附接到髓内杆和所述外翻引导装置上。所述可变夹头包括用于接收所述髓内杆的端口。所述端口相对于所述外翻引导装置在角度上可调整，从而调整所述端口能调整所述远端切割引导装置的内翻/外翻角。

[0008]另一实施例包括锁定部分，所述锁定部分构造成将所述可变夹头固定到所述髓内杆上。

[0009]又一实施例包括深度规，所述深度规构造成调整所述远端切割引导装置相对于所述股骨的深度。

[0010]可选地，所述深度规还可以构造成将所述远端切割引导装置固定到所述外翻引导装置上。

[0011]所述远端切割引导装置的另一实施例包括单髁远端切割引导装置。

[0012]在又一实施例中，所述端口具有第一端和第二端，所述第一端构造成接收端盖，而所述第二端构造成带有球形表面，所述球形表面是构造成使得所述端口在所述夹头内旋转的支承表面。

[0013]另一实施例还包括张紧器部分，所述张紧器部分构造成张紧所述端口，使得相对地施加在所述球形表面和所述端盖上的力产生张紧。

[0014]又一实施例还包括偏压构件，所述偏压构件构造成偏压所述张紧器部分。

[0015]可选地，所述外翻引导装置的另一实施例以垂直于所述可变夹头的角度之外的角度固定，籍此将所述远端切割引导装置的所述槽以与所述股骨的解剖学轴线不垂直的角度对齐。

[0016]另一实施例还包括在所述夹头上所述端口处的标记，以可调整地对齐所述远端切割引导装置的内翻/外翻角。

[0017]一种切除股骨的远端部的方法，可以包括：在所述股骨的髓腔中钉入髓内杆。另一步骤可以将槽在所述股骨的前部上对齐。一个步骤将引导装置附接到所述髓内杆上。而另一步骤将所述槽附接到所述引导装置上。所述槽相对于所述引导装置在角度上可调整，从而调整所述引导装置能调整所述槽的内翻/外翻角。

[0018]另一实施例还包括将所述引导装置锁定到所述髓内杆上的步骤。

[0019]又一实施例还包括调整所述槽相对于所述股骨的深度的步骤。

[0020]一个实施例还包括将所述槽固定到所述引导装置上的步骤。

[0021]可选地，所述槽引导单髁远端切割工具。

[0022]在另一实施例中，将所述槽附接到所述引导装置上的方法步骤还包括使得所述引导装置相对于支承表面旋转，以调整所述槽相对于所述引导装置的内翻/外翻角。

[0023]在又一实施例中，锁定方法步骤还包括张紧所述引导装置的步骤，使得所述引导装置固定到所述髓内杆上。

[0024]在另一实施例中，所述方法还包括偏压处于张紧的引导装置的步骤，使得需要大致沿髓内杆的轴线的力来张紧所述引导装置。

[0025]可选地，所述引导装置以垂直于所述髓内杆的角度之外的角度固定，籍此将所述槽以与所述股骨的解剖学轴线不垂直的角度对齐。

[0026]另一实施例还包括标记所述引导装置的内翻/外翻角的步骤。

[0027]本发明相对于现有技术装置和技术具有多个益处，这些益处可以由所述实施例中的一些来解决。首先，可以限制需要的切割块的数量。其次，由于能够调整内翻/外翻角，允许可以导致膝部修复术的更好性能的准确设置。实施例的其它益处也可以从使用的切割块的类型中显而易见。

[0028]在下文参考附图详细描述了本发明的其它特征、方面和益处以及本发明各个实施例的结构和操作。

附图说明

[0029]被包括在说明书中且构成了说明书一部分的附图描述了本发明的实施例，且所述附图与所述说明一起用于解释本发明的原理。在所述附图中：

[0030]图1是可变夹头的实施例；

[0031]图2是图1的可变夹头的侧视图；

[0032]图3是图1的可变夹头的另一视图；

[0033]图4是图1的可变夹头的剖视图；

[0034]图5是图1的可变夹头的剖视图，示出了夹头的不同定向；

[0035]图6是图1的可变夹头的分解图；

[0036]图7是图6的另一分解图；

[0037]图8是图6的分解图的剖视图；

[0038]图9是附接到IM杆和股骨上的可变夹头；

[0039]图10是附接到股骨上的可变夹头；

[0040]图11是附接到单髁切割引导装置上的可变夹头；和

[0041]图12是可变夹头的远端图。

具体实施方式

[0042]参考附图，在附图中相同的附图标记指代相同的元件，图1是可变夹头10的实施例。可变夹头10包括IM杆引导装置12、上部张紧器部分14、下部锁定部分16和远端切割架18。IM杆引导装置12包括张紧器盖20和内翻/外翻指示器22。远端切割引导架18包括远端块组件接收槽24、髁间引导装置26和定位螺钉28。夹头10构造成在IM杆上滑动，以将远端切割块定位为恰当的定向。所述IM杆引导装置12定向IM杆和远端切割块之间的角度。所述锁定部分将所述角度锁定到位。所述远端切割架18设定远端切割引导装置的平面。

[0043]远端切割块(其示例在图9-12中示出)定向在由接收槽24限定的平面内。接收槽相对于锁定部分16固定。接收槽24可以垂直于锁定部分16或相对于锁定部分16以一定角度设置。所述角度偏移可以设定，以将远端切割块沿股骨的机械轴线对齐。内翻/外翻指示器22可以指示相对于所述偏移或相对于实际内翻/外翻角的角度。

[0044]在图1中，实施例从垂直偏移6度。于是，改变IM杆引导装置12的角度使得内翻/外翻角从夹头10中建立的6度偏移值旋转。虽然所示实施例为6度，但是可以给出偏移的任何选择。基于可能的外科医生人选来改变偏移是有益的。最小和最大内翻/外翻角从IM杆引导装置12可以在夹头10内实现的旋转量确定。偏移角的范围可以从所述偏移均匀地间隔，例如，通过以人群的预期平均值来设定偏移，那么平均值的偏差(假设正态分布)将允许大多数人群从平均值容易地调整。然而，如果人群具有偏斜分布，为了使该范围包括尽可能多的人群人员，那么平均值可能不是偏移角度的最佳考虑。相反，偏斜可以规定设定更接近分布的较长尾部的角度，以允许在尽可能多的人上使用可变夹头10。

[0045]一旦角度被设定，然后锁定部分16被旋转，以将IM杆引导装置12锁定到位。锁定部分16相对于张紧器部分14旋转。张紧器部分14从锁定部分16延伸。张紧器部分14压靠张紧器盖20和内翻/外翻指示器22，以锁定IM杆引导装置12。张紧器部分14可以是在IM杆引导装置12上施加张紧力以将IM杆引导装置12相对于接收槽24锁定到位的任何装置。

[0046]远端切割引导架18设定切割引导装置的深度和取向。所述深度由髁间引导装置26设定。引导装置26将接收槽24设置在髁间凹部上方。夹头10沿IM杆向下滑动，直到髁间引导装置26停靠在凹部中。接收槽设定远端块相对于IM杆的角度。定位螺钉28可用于将切割块固定到架18上。

[0047]现在转到图2，图2是图1的可变夹头10的侧视图。夹头10示出了髁间引导装置26相对于夹头10的中心而向前部和后部移位。指示器22也可以设置在前部和后部(A/P平面)上。切割块引导装置24也定向在A/P平面内，使得远端切割块不在A/P方向旋转。夹头10的其它部分(包括锁定部分16、IM杆引导装置20和上部张紧器14)是大致圆柱形的，使得可以用外科医生的手指实现旋转。然而，可以采用便于使用的其它形状，如六边形截面(如螺栓)。

[0048]张紧器部分14的上面可以成圆形。所述表面成圆形以适应IM杆引导装置12的旋转。表面的弧度可以是具有IM杆构件长度的半径的弧度。这允许IM杆构件在不必改变张紧器部分14中的张紧力的情况下旋转。

[0049]现在转到图3，图3是图1的可变夹头10的另一视图。IM杆引导装置12包括IM杆端口30和内翻/外翻标记32。IM杆端口30接收IM杆。端口30延伸完全穿过夹头10，通过锁定部分16和切割引导架18。标记32可以显示内翻/外翻角的数值，或可以设定偏移的正/负值。标记32可以包括任何数量的可能设定的标记。所示示例具有偏移指针，一个用于更向内翻的取向，一个用于更向外翻的取向。虽然仅三个标记，但是变化数量并不限于仅这三个位置。夹头10可以设定为在夹头10内可旋转的从内翻角至外翻角范围内的任何值。

[0050]夹头10的角度范围由张紧器槽34控制。张紧器槽34设定IM杆引导装置12在横向向内(medial-lateral)方向的运动范围。张紧器槽34的壁限制所述运动。

[0051]定位螺钉28被螺纹连接到远端切割引导架18内。定位螺钉可以是六角头螺钉，可以拧紧到切割块组件，以将所述组件刚性保持到夹头10上。张紧器14上的凹处可以为工具设定定位螺钉28提供间隙。其它固定机构(如，拇指轮、凸轮等)可以取代六角头定位螺钉28使用。

[0052]现在转到图4，图4是图1的可变夹头的剖视图。IM杆引导装置12包括IM杆管36和波形弹簧42。IM杆管36一端具有螺纹管部38，螺纹管部38螺纹连接到张紧器盖20中。在另一端，球形端部40是管36和架18之间的旋转表面。架18也包括螺纹架部44，螺纹架部44螺纹连接到锁定部分16中。波形弹簧42设置在锁定部分16和张紧器部分14之间。波形弹簧42偏压张紧器部分14。可使用其它连接件来施加从锁定部分16向张紧器部分14的力。

[0053]张紧器盖20通过旋转锁定部分16而压靠张紧器部分14。锁定部分16在螺纹部分44上向上旋转以压靠波形弹簧42。波形弹簧偏压张紧器部分14并将张紧器部分14推靠张紧器盖20。当张紧器部分14压靠张紧器盖20时，IM杆管36在张紧器盖20和张紧器部分14处的接口与球形端部40和切割引导架18之间的接口之间张紧。

[0054]在图4中，IM杆管向左完全旋转(对应于图2所示的标记的负取向)。对比而言，现在转到图5，图5是图1的可变夹头10的剖视图，示出了夹头10的不同取向。IM杆管36向右完全旋转(对应于图2所示的标记的正取向)。张紧器盖20在槽34左侧处邻接张紧器槽34。球形端部40允许管36旋转，同时保持管36与架18接触。

[0055]现在转到图6，图6是图1的可变夹头10的分解图。管36从下面插入穿过架18。锁定部分16螺纹连接到架18上。弹簧42和张紧器部分14设置在锁定部分16内。张紧器部分14在锁定部分16内自由旋转。张紧器盖20螺纹连接到螺纹管部38上，以将夹头10在球形端部40和张紧器盖20之间的所有部分连接。

[0056]现在转到图7，图7是图6的另一分解图。锁定部分16包括腔50，以接收波形弹簧42和张紧器部分14。此外，示出了张紧器盖槽34的矩形截面。张紧器部分14是中空的，以允许管36旋转。张紧器槽34引导IM管36仅以一个方向移动。杆管36接收在髁内引导装置26之间。

[0057]现在转到图8，图8是图6的分解图的剖视图。波形弹簧42安置在锁定部分邻接表面60和张紧器部分邻接表面64之间。张紧器部分14包括螺纹架部凹部66，螺纹架部凹部66构造成在锁定部分16旋转和沿架18的轴线平移时接收架的螺纹部分。

[0058]定位螺钉28上的平坦部70将定位螺钉保持在架18内。所述平坦部在架18和远端切割块组件之间也产生过盈配合。所述平坦部以槽24的角度定向，使得整个平坦表面70接触块组件。

[0059]架18上的球形凹部72接收IM杆36。球形凹部72是允许IM杆36旋转的表面。IM杆的旋转中心是球形凹部72的中心(通常在夹头10下方)。

[0060]现在转到图9，图9是附接到IM杆74和股骨78上的可变夹头。远端切割块组件76附接到夹头10上。在该实施例中，远端切割块组件76是用于主全膝部造形(TKA)的切割块。然而，取决于进行的外科手术类型，可以可选地使用其它远端块，例如修正或单髁切割块。TKA切割块76沿股骨78的髁80对齐。

[0061]切割块组件76可以包括外翻对齐引导装置81和远端切割引导装置82。外翻对齐引导装置81包括浮置长钉84和夹头接收槽86。凸轮88将远端切割引导装置82连接到外翻对齐引导装置81上。凸轮88可以是拇指把手保持构件或任何其它连接器，以将远端切割引导装置82附接到外翻对齐引导装置81上。浮置长钉84可以将外翻对齐引导装置81连接到股骨78的髁80上。

[0062]夹头10设置在IM杆74上方并下降到股骨80。外翻对齐引导装置81滑动到夹头10中。夹头接收槽86沿夹头10的接收槽被滑动地接收。远端切割引导装置82垂直地附接到外翻对齐引导装置81上。凸轮88将远端切割引导装置82固定到外翻对齐引导装置81上。

[0063]现在转到图10，图10是附接到股骨78上的可变夹头10。股骨78已经制备有前切除部94。远端切割引导装置82还可以包括深度规90和长钉孔92。深度规90设定远端切割引导装置82的深度。凸轮88固定切割引导装置82的深度。当深度被设定时，外科医生可以使用长钉来将远端切割引导装置82固定到股骨78上。IM杆74和夹头10然后可以在进行远端切割之前移开。如果需要附加的深度，那么远端切割引导装置82的深度可以通过使用股骨中的相同孔但使用相邻的长钉孔92来调整。于是由在远端切割引导装置82内的槽限定了远端切割平面。

[0064]夹头10的旋转中心大致与远端切割引导装置82的切割槽对齐。

[0065]现在转到图11，图11是附接到单髁远端切割引导装置98上的可变夹头10。长钉100将切割引导装置98固定到骨上。单髁远端切割引导装置98的用于进行远端切割的槽设置成用于切割股骨78的单个髁80。

[0066]现在转到图12，图12是可变夹头10的远端图。外翻对齐引导装置102可以没有如先前实施例中那样的浮置长钉。外翻对齐引导装置102仍在夹头10的槽内对齐。此外，长钉100可以具有允许长钉从引导装置98取出的凹槽。

[0067]在外科手术中，外科医生首先将IM杆放置到髓腔中。可变夹头、外翻对齐引导装置和远端切割块被组装并附接到IM杆上。然后根据需要调整外翻角。在一个实施例中，当已经作出前部切割时，所述调整将远端切割块的横向面对齐为等于或稍微接近过渡点。所述过渡点是所述前部切割在侧面上的最远点。通过首先松开锁定部分并然后在张紧器部分上向下推来调整可变夹头，以将其调整至不同的角度。

[0068]接下来，设定远端切割引导装置的深度。在一个实施例中，所述深度通过使用垫片来确定。股骨垫片(例如，-2，0或+2mm)估算远端切除量。0mm垫片表示9mm的远端切除，这等于股骨植入物的厚度。如果选择此，这将是测量的切除量。如果需要，可以切除更多或更少的远端骨，以考虑折曲/延伸稳定性。

[0069]一旦角度和深度被设定，然后销或长钉可以用于将切割块固定到股骨上。可变夹头、外翻对齐引导装置和IM杆可以被移开，以用于更好的可视性。髁的远端部然后被切除。销然后可移开且引导装置从股骨移开。

[0070]鉴于前述内容，可以看出实现和获得了本发明的多个益处。

[0071]所述实施例被选择和描述，以最佳地阐述本发明的原理及其实际应用，从而允许本领域技术人员在各种实施例和适合预期特定使用的各种变型内最佳地使用本发明。

[0072]由于在不脱离本发明范围的情况下可作出本文描述并说明的结构及方法的不同变型，因此前面的描述中所包含的且在附图中示出的所有内容应该被解释为具有示例性而非限制性的。因此，本发明的宽度和范围应该不受到上述典型实施例中任何实施例的限制，而是应该仅根据下面的所附权利要求书及其等效方式来限定。