CN101466317A - 用于进行胫骨切除的系统、方法和装置 - Google Patents

用于进行胫骨切除的系统、方法和装置 Download PDF

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Abstract

用于进行胫骨切除的系统、方法和装置包括第一切割引导装置和第二切割引导装置。所述第一切割引导装置(12)被构造以便覆盖所述胫骨的一部分且以便在平面中导引切割器具。所述第一切割引导装置具有从所述胫骨的大体上处在内侧的部分延伸至所述胫骨的大体上处在外侧的部分的长度。所述第一切割引导装置具有沿与所述长度大体上垂直的向后方向进行延伸的深度且具有沟槽，所述沟槽沿所述第一切割引导装置的所述长度和深度进行延伸从而使得所述沟槽沿大体上呈横向的平面进行延伸。所述第二切割引导装置(34)相对于所述第一切割引导装置被定向成一定角度且被构造以便大体上沿向后方向从所述第一切割引导装置(12)延伸出来。所述第二切割引导装置限制了所述切割器具在所述横向平面中对骨进行的切割。

Description

用于进行胫骨切除的系统、方法和装置
对相关申请的交叉参考
本申请要求于2006年6月12日提交的美国临时申请No.60/812,849的权利。该在先申请的整体披露内容在此作为参考被引用。
技术领域
本发明涉及用于进行骨切除的系统、方法和装置。更具体而言，本发明涉及用于进行胫骨切除和进行受到软组织引导的骨切除的系统、方法和装置。
背景技术
以前的切割器具都是在骨外部受到引导，而一旦进入骨中，则该切割器具不再受到引导。所出现的问题如尖端偏斜和削磨等可能会影响到骨切割口(bone cuts)、植入物的对齐和固定。以前的器具装置还无法配合在那些紧贴的软组织下面，从而使得需要切除那些组织或移开那些组织。
发明内容
一种用于胫骨的切除引导装置包括第一切割引导装置和第二切割引导装置。所述第一切割引导装置被构造以便覆盖所述胫骨的一部分且以便在平面中导引切割器具。所述第一切割引导装置具有从所述胫骨的大体上处在内侧(medial)的部分延伸至所述胫骨的大体上处在外侧(lateral)的部分的长度。所述第一切割引导装置具有沿与所述长度大体上垂直的向后方向进行延伸的深度且具有沟槽，所述沟槽沿所述第一切割引导装置的所述长度和深度进行延伸从而使得所述沟槽沿大体上呈横向的平面进行延伸。所述第二切割引导装置相对于所述第一切割引导装置被定向成一定角度且被构造以便大体上沿向后方向从所述第一切割引导装置延伸出来。所述第二切割引导装置限制了所述切割器具在所述横向平面中对骨进行的切割。
此外，切除引导装置可进一步包括第三切割引导装置，所述第三切割引导装置被构造以便与所述第一切割引导装置的所述横向平面大体上正交地进行延伸且具有沿所述第二切割引导装置的所述向后方向的取向。
另一实施例可包括一种切除引导装置，其中所述第一切割引导装置和所述第二切割引导装置被构造以便切割所述胫骨的内侧部分。
此外，一种切除引导装置可进一步包括支承结构。所述支承结构具有骨固定器，所述骨固定器被构造以便将所述切除引导装置固定到所述骨上。此外，所述支承结构可包括切割引导装置支承件，所述切割引导装置支承件被构造以便对所述第一切割引导装置的内翻/外翻角度进行定向。
另一实施例可包括一种切除引导装置，其中所述支承结构具有孔口，所述孔口被构造以便接收外侧切除引导装置。
一个实施例可包括一种切除引导装置，其中利用连接器将所述外侧切除引导装置固定到所述支承结构上。
另一实施例可包括一种切除引导装置，其中所述骨固定器是髓外杆引导装置。
此外，所述支承结构可进一步包括偏移件(offset)，所述偏移件被构造以便将所述骨固定器定位在远离所述切割引导装置支承件的位置处从而使得所述骨固定器处在外科手术区域之外。
此外，所述支承结构可进一步包括偏移件，所述偏移件被构造以便将所述切割引导装置支承件定位在所述胫骨与髌腱之间且进一步将所述骨固定器定位在所述髌腱上。
在一个实施例中，所述第二切割引导装置是销。
此外，所述销可包括切口(cutout)，所述切口被构造以便保持所述切割器具。
所述第二切割引导装置的另一实施例可包括套筒，所述套筒具有用以保持所述切割器具的切口。
在另一实施例中，所述第二切割引导装置可延伸进入所述胫骨内。
一种切除胫骨的一部分的方法包括在横向平面中沿内侧/外侧方向对第一切割引导装置的第一切割平面进行定向的步骤。所述第一切割平面设定了所述切割平面的内翻/外翻角度。另一步骤将第二切割引导装置安装在所述第一切割平面中。第二切割表面在所述第一切割平面中向远端延伸且限制了切割器具沿内侧/外侧切除方向的运动范围。另一步骤沿着所述第一切割引导装置中的所述第一切割平面向着所述第二切割引导装置从骨的外表面对所述胫骨进行切割。
另一实施例进一步包括与所述第一切割平面大体上垂直地对第三切割引导装置进行定向的步骤。所述第三切割引导装置在矢状平面中进行延伸。另一步骤包括利用所述切割器具从近端部分沿所述第三切割引导装置的所述矢状平面向远端对所述胫骨进行切割，直至所述切割器具接触到所述第二切割引导装置。
在另一实施例中，所述安装步骤可进一步包括钻出穿过所述骨的孔从而使得所述孔沿所述第一切割平面对齐的步骤。
此外，所述安装步骤可进一步包括将销插入所述骨内的步骤。
此外，所述第二切割引导装置可以是处在销上的套筒。所述安装步骤进一步包括当所述套筒被置于所述骨中时从所述套筒中去除所述销的步骤。
在一个实施例中，所述方法进一步包括在所述切割步骤之后将外侧切割引导装置附接到所述第一切割引导装置上的步骤。
在另一实施例中，所述方法进一步包括将所述切割引导装置固定到所述骨上的步骤。
通过下文提供的详细描述将更易于理解可进一步应用本发明的领域。应该理解：尽管在该详细描述和特定实例中对本发明的优选实施例做出了说明，但该详细描述和特定实例仅旨在实现说明的目的且并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
被包括在说明书中且构成了说明书的一部分的附图示出了本发明的多个实施例且该附图与书面说明一起用来阐明本发明的原理、特性和特征。在所述附图中：
图1是胫骨切除引导装置的一个实施例的视图；
图2是被置于胫骨上且接收切割引导装置的图1所示胫骨切除引导装置的一部分的视图；
图3是在安装了切割引导装置的情况下的图2所示胫骨切除引导装置的该部分的视图；
图4是用于内侧切除处的胫骨切除引导装置的一个实施例的视图；
图5是相对于内侧切除处进行定向的外侧切除引导装置的一个实施例的视图；
图6是图5所示的外侧切除引导装置的该实施例的另一视图；
图7是用于内侧切除处的胫骨切除引导装置的一部分的一个实施例的视图；
图8是图7所示胫骨切除引导装置的该实施例的另一视图；
图9是图7所示胫骨切除引导装置的其它部分的视图；
图10是胫骨切除引导装置的一个实施例的视图；
图11是具有切口部分的销的一个实施例的端视图；
图12是具有切口部分的销的另一实施例的端视图；和
图13是具有切口部分的销的另一实施例的端视图。
具体实施方式
下面对一个或多个优选实施例进行的描述在本质上仅是示例性的且绝不旨在限制本发明及其应用或使用。
现在转而参见附图，图1是胫骨切除引导装置10的一个实施例的视图。引导装置10包括内侧切割引导装置12、外侧切割引导装置14和骨固定器18。在本实施例中，骨固定器18是具有髓外杆引导装置20和上紧旋钮22的髓外(EM)杆连接器。内侧切割引导装置12和外侧切割引导装置14包括固定螺钉24和26，所述固定螺钉沿可变的内侧/外侧狭槽(对于外侧的面而言是狭槽28)将内侧切割引导装置12和外侧切割引导装置14锁定在适当位置处。切割引导装置12和14中的销狭槽30和32被构造以便接收切割引导装置。垂直的切割引导装置34和36被定向在销狭槽30和32上方。
骨固定器18被构造以便将切割引导装置固定到骨上。可对髓外杆引导装置进行定向以便确定用于膝盖的内翻/外翻角度。此外，可使用穿过切除引导装置10中的开口的固定销以便将切除引导装置10固定到骨上。当切除引导装置10在髓外杆上被适当对齐且被定向时，则旋钮22可被上紧以便将切除引导装置10固定在适当位置处。
相对于骨固定器18对切割引导装置12和14进行定向以使用于胫骨的内侧部分和外侧部分的切割表面对齐。固定螺钉24和26沿内侧/外侧方向将内侧切割引导装置12和外侧切割引导装置14固定在适当位置处。当固定螺钉24和26被拧松时，则可在外侧和内侧对内侧切割引导装置和外侧切割引导装置进行可变地定位。此外，可去除固定螺钉24和26以便可单独去除切割引导装置12和14。随后可单独使用切割引导装置12和14以使切除引导装置10的尺寸最小化。更小的切除引导装置10可有助于使切割伤口(incision)的尺寸最小化且有助于使软组织的切除或移位最小化。
切割引导装置12和14包括水平切割平面和垂直切割平面。该水平切割平面和垂直切割平面限定出用于胫骨的水平切割表面和垂直切割表面。当使用这些引导装置12和14时，胫骨将具有内侧切除处和外侧切除处，且用于内髁的自持式自然骨则位于这些切除处之间，而位于这些切除处的软组织可被保留下来。例如，后部和前部十字形韧带沿胫骨的内髁被附接到胫骨上，且当单独切割内侧区室(compartment)和外侧区室时，所述后部和前部十字形韧带可被保存下来。
在操作过程中，引导装置10被置于髓外杆上且被固定到该杆上。杆的角度固定了切除引导装置10的内翻/外翻旋转。通常情况下，首先切除的是内侧区室。内侧切割引导装置12被定位在胫骨上。销(例如图2所示)被插入胫骨内。在与胫骨垂直的横向平面中切出了水平切割口。销沿该横向平面被固定。垂直切割引导装置34相对于该横向平面被定位成一定角度且延伸至该销。因此，该销处在由水平切割引导装置形成的横向平面和垂直切割引导装置的矢状平面中。对于该横向平面而言，在横向平面中的切割口是切割到销的切割口，且对于该矢状平面而言，则是从胫骨上方沿着矢状平面切割到销。
销切割引导装置限制了处在横向平面和矢状平面中的切割装置。这使得从下部切割切除部分的可能性最小化。这还防止了切割口的过度延伸，这种过度延伸会使软组织受损。通过在切割口路径中形成物理止挡器，使得切割口无法延伸超出该止挡器。销还可在角部处形成圆角以便减轻在骨中引发的应力。此外，如下所述，销可限制尖端偏斜且使得可进行更好的对齐或在切割过程中稳定切割器具。
现在转而参见图2，图2是被置于胫骨40上并接收前部/后部切割引导装置42的图1所示胫骨切除引导装置10的一部分的视图。外侧切割引导装置14被定位靠在胫骨40的外侧部分上。前部/后部切割引导装置42可从前部/从后部延伸进入胫骨内且包括外鞘44和销46。前部/后部切割引导装置42被插入处在外侧切割引导装置14的横向引导装置中的接收狭槽48内。前部/后部切割引导装置42可被驱动进入骨内。另一种可选方式是，可在骨内钻出孔且前部/后部切割引导装置42可被插入接收狭槽48内。一旦前部/后部切割引导装置42被定位在接收狭槽48内，则可从鞘44中去除销46而留下切割狭槽，如图3所示。
现在转而参见图3，图3是在安装了切割引导装置42的情况下的图2所示胫骨切除引导装置的该部分的视图。前部后部切割引导装置42的销已被去除，而将鞘44留在接收狭槽48中。前部/后部鞘狭槽50从胫骨40的前部部分延伸至胫骨40的后部部分。鞘狭槽50使得可沿该鞘狭槽50插入切割器具从而开始进行切割并控制切割器具的尖端。切割在水平狭槽52内继续进行直至到达胫骨的位于外侧的面。鞘狭槽50还稳定了横向切割口并使该横向切割口适当对齐。当进行横向切割时，切割口可不比鞘狭槽50更位于内侧地进行延伸。
垂直狭槽54从胫骨40的近端部分延伸至鞘44。在该实施例中，该鞘被定向为止挡器且并未在下面形成用于进行垂直切割的起始点。然而，接收狭槽48和鞘狭槽50可被定向成使得垂直狭槽54可与鞘狭槽50对齐。
现在转而参见图4，图4是用于内侧切除处的胫骨切除引导装置60的一个实施例的视图。胫骨切除引导装置60通过道钉型钢62被连接至骨。道钉型钢62附接到胫骨切除引导装置60的髓外引导装置66上。销64将内侧切割引导装置附接到骨上。还可利用销通过销孔68实现附加的骨固定。可变的内侧/外侧狭槽67使得内侧引导装置60可相对于胫骨向内侧和外侧进行移动，且因此与图1所示的狭槽28相似。固定螺钉72固定了切割引导装置60的内侧/外侧位置。
销64可具有不同高度，从而使得第一销可首先被锤击入胫骨内，且随后可在将第二个更短的销64敲入骨内之前使道钉型钢(且因此使髓外杆引导装置66和切割引导装置60)进行旋转。一旦放置了该第二个更短的销，则将引导装置60固定到骨上。
内侧切口76示出了胫骨的横向切割口78和垂直切割口80。前部/后部销狭槽82被定位以便使得前部/后部销将被置于横向切割处78与垂直切割处80的相交部位处，从而使得当进行横向切割和垂直切割时，该前部/后部销将限制横向切割口的外侧边缘和垂直切割装置的下部边缘。
现在转而参见图5，图5是相对于内侧切除处而进行了定向的外侧切除引导装置90的一个实施例的视图。例如，该外侧切除引导装置90可与图4所示的内侧切除引导装置一起使用。该外侧引导装置90包括内侧衬垫92，所述内侧衬垫相对于胫骨对外侧切割引导装置93进行定向。固定螺钉94在滑动装置96中固定了外侧切除引导装置90的内侧外侧位置。通过延伸膝部并将股骨的内髁下压在内侧衬垫92上来实现固定。此外，可用销孔100将外侧切除引导装置90固定到骨上。股骨的延伸还使得释放了髌骨，使髌骨移开而不至于挡住外侧切割口的路径。用于外侧切除处的水平和垂直切割引导装置的运行与先前讨论的切割引导装置的运行是相似的。
可使用矢状锯或往复锯形成切割口。当使用往复锯时，则优选的切割口起始于前部/后部引导装置处并且在前部/后部引导装置的狭槽内继续朝着胫骨的后部行进。在完成从胫骨的前部向后部进行的切割之后，则从外侧引导装置94的横向狭槽内推出刀片。
现在转而参见图6，图6是图5所示外侧切除引导装置的该实施例的另一视图。内侧衬垫92位于内侧胫骨切口76上。内侧切口76所产生的任何变化将通过内侧衬垫92被传递至外侧的面。因此，通过顺序地首先切割内侧区室而不是外侧区室而使得内侧切割口与外侧切割口之间的不对准情况最小化。
现在转而参见图7和图8，图7是用于内侧切除处的胫骨切除引导装置110的一部分的一个实施例的视图。髓外杆112将切除引导装置110与呈阶梯状下降的块114固定在一起。销116进一步将引导装置110固定到骨上。可利用旋钮122使内侧切割引导装置120向内侧/外侧移动并通过固定螺钉124将所述内侧切割引导装置固定在适当位置处。穿过内侧切割引导装置120的前部/后部切割引导装置126限制了内侧切口的切割口。图8是图7所示胫骨切除引导装置110的该实施例的另一视图。内侧切口140示出了位于横向切割口144与垂直切割口146的相交部位处的带圆角的切割口表面142。
现在转而参见图9，图9是图7所示胫骨切除引导装置110的其它部分的视图。外侧切割引导装置160被接收在与图7和图8所示内侧引导装置相同的狭槽中。旋钮122可沿内侧/外侧方向对外侧切割引导装置160进行定向。由于切除引导装置110被固定在与当进行内侧切割时相同的取向下，因此内侧切割口相对于外侧切割口的相对取向是一致的。
该呈阶梯状下降的块114是偏移件，所述偏移件使骨固定装置的一部分偏移开，且该部分使引导装置110具有远离切割平面和切割表面的取向。这使得可在更大程度上接近和观察切割平面。
现在转而参见图10，图10是胫骨切除引导装置180的一个实施例的视图。内侧切割引导装置182和外侧切割引导装置184被接收在切割引导装置支承件上。在该实施例中，切割引导装置支承件是引导柱186。骨固定器188通过偏移件190被连接到柱186上。固定螺钉192将切割引导装置182和184固定到柱186上。柱186使得切割引导装置182和184可分别沿轨道196和198向内侧/外侧移动。
胫骨切除引导装置180的尺寸通常比常规的切除引导装置更小。偏移件190被制成一定形状以使得柱186可被插入切割伤口内而骨固定器188则被保持处在切割伤口外部。偏移件190所具有的曲率使得柱186被定位在胫骨与髌腱之间并使得骨固定器188被定位在髌腱上。为了使切除引导装置180的尺寸最小化，可单独使用切割引导装置182和184。
现在参见图11-图13，图11是具有切口部分202的销200的一个实施例的端视图。图12是具有切口部分212的销210的另一实施例的端视图。图13是具有切口部分222的销220的另一实施例的端视图。这些销200、210和220中的每个销可被用作前述切除引导装置的实施例中所使用的销。切口部分202是限于沿销200的前部/后部方向的单个狭槽的部分。切口部分212和222则被构造以便沿前部/后部方向在彼此正交的平面中捕获切割器具。切口部分212与销210的剖面相切地进行延伸，而切口部分222则沿销220的剖面的割线进行延伸。尽管切口212和222具有正交的定位，但切口212和222还可相对于彼此被定位成任何角度。此外，如果销被驱动进入骨内而不是被置于预钻出的孔内，鞘可与这些销一起使用以便起初对所述切口进行填充。
由于可对上面结合相应示图所描述的典型实施例做出各种变型而不会偏离本发明的范围，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意义。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所述宽度和范围。

Claims (20)

1、一种用于胫骨的切除引导装置，所述切除引导装置包括：
a.第一切割引导装置，所述第一切割引导装置被构造以便覆盖所述胫骨的一部分且以便在平面中导引切割器具，所述第一切割引导装置具有从所述胫骨的大体上处在内侧的部分延伸至所述胫骨的大体上处在外侧的部分的长度，所述第一切割引导装置具有沿与所述长度大体上垂直的向后方向进行延伸的深度，所述第一切割引导装置具有沟槽，所述沟槽沿所述第一切割引导装置的所述长度和深度进行延伸从而使得所述沟槽沿大体上呈横向的平面进行延伸；
b.第二切割引导装置，所述第二切割引导装置相对于所述第一切割引导装置被定向成一定角度且被构造以便大体上沿向后方向从所述第一切割引导装置延伸出来，从而使得所述第二切割引导装置限制了所述切割器具在所述横向平面中对骨进行的切割。
2、根据权利要求1所述的切除引导装置，进一步包括第三切割引导装置，所述第三切割引导装置被构造以便与所述第一切割引导装置的所述横向平面大体上正交地进行延伸且具有沿所述第二切割引导装置的所述向后方向的取向。
3、根据权利要求1-2中任一项所述的切除引导装置，其中所述第一切割引导装置和所述第二切割引导装置被构造以便切割所述胫骨的内侧部分。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的切除引导装置，进一步包括支承结构，所述支承结构具有骨固定器，所述骨固定器被构造以便将所述切除引导装置固定到所述骨上，且所述支承结构包括切割引导装置支承件，所述切割引导装置支承件被构造以便对所述第一切割引导装置的内翻/外翻角度进行定向。
5、根据权利要求4所述的切除引导装置，其中所述支承结构具有孔口，所述孔口被构造以便接收外侧切除引导装置。
6、根据权利要求5所述的切除引导装置，其中利用连接器将所述外侧切除引导装置固定到所述支承结构上。
7、根据权利要求4-6中任一项所述的切除引导装置，其中所述骨固定器是髓外杆引导装置。
8、根据权利要求4-7中任一项所述的切除引导装置，其中所述支承结构进一步包括偏移件，所述偏移件被构造以便将所述骨固定器定位在远离所述切割引导装置支承件的位置处从而使得所述骨固定器处在外科手术区域之外。
9、根据权利要求4-7中任一项所述的切除引导装置，其中所述支承结构进一步包括偏移件，所述偏移件被构造以便将所述切割引导装置支承件定位在所述胫骨与髌腱之间且将所述骨固定器定位在所述髌腱上。
10、根据权利要求1-9中任一项所述的切除引导装置，其中所述第二切割引导装置是销。
11、根据权利要求10所述的切除引导装置，其中所述销具有切口，所述切口被构造以便保持所述切割器具。
12、根据权利要求1-9中任一项所述的切除引导装置，其中所述第二切割引导装置是套筒，所述套筒具有用以保持所述切割器具的切口。
13、根据权利要求1-12中任一项所述的切除引导装置，其中所述第二切割引导装置延伸进入所述胫骨内。
14、一种切除胫骨的一部分的方法，所述方法包括以下步骤：
a.在横向平面中沿内侧/外侧方向对第一切割引导装置的第一切割平面进行定向，其中所述第一切割平面设定了所述切割平面的内翻/外翻角度；
b.将第二切割引导装置安装在所述第一切割平面中，其中第二切割表面在所述第一切割平面中向远端延伸且限制了切割器具沿内侧/外侧切除方向的运动范围；以及
c.沿着所述第一切割引导装置中的所述第一切割平面向着所述第二切割引导装置从骨的外表面对所述胫骨进行切割。
15、根据权利要求14所述的方法，进一步包括的步骤有：
a.与所述第一切割平面大体上垂直地对第三切割引导装置进行定向，所述第三切割引导装置在矢状平面中进行延伸；以及
b.利用所述切割器具从近端部分沿所述第三切割引导装置的所述矢状平面向远端对所述胫骨进行切割，直至所述切割器具接触到所述第二切割引导装置。
16、根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述安装步骤进一步包括钻出穿过所述骨的孔从而使得所述孔沿所述第一切割平面对齐的步骤。
17、根据权利要求14-16中任一项所述的方法，其中所述安装步骤进一步包括将销插入所述骨内的步骤。
18、根据权利要求14-17中任一项所述的方法，其中所述第二切割引导装置是处在销上的套筒且所述安装步骤进一步包括当所述套筒被置于所述骨中时从所述套筒中去除所述销的步骤。
19、根据权利要求14-18中任一项所述的方法，进一步包括在所述切割步骤之后将外侧切割引导装置附接到所述第一切割引导装置上的步骤。
20、根据权利要求14-19中任一项所述的方法，进一步包括将所述切割引导装置固定到所述骨上的步骤。
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