CN101646392A - 试验性股骨假肢及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方案通常涉及临时整形手术部件，并且具体涉及包含凸轮模块(10)和股骨试验性部件(100)的试验系统，其能够在关节替换外科手术中使用。通过提供能够被用于引导准备盒切割并且随后在不从病人的骨头去除的情况下被配以凸轮模块(10)的系统，所述的系统和方法有助于外科医生准备病人的骨头以容纳永久性植入物(150)，从而使得相同的部件能够被用于试验过程。

Description

试验性股骨假肢及其应用
【技术领域】
本发明的实施方案通常涉及临时整形手术部件，并且特别涉及能够在关节替换外科手术(joint replacement surgery)中被使用的试验系统。所述的系统和方法通过提供能够被用于引导准备切割，以及被用于正确确定将被使用的植入物的尺寸的系统来有助于外科医生准备病人的骨头以容纳永久性植入物。
【背景技术】
在关节替换外科手术中，通常使用植入物临时部件(也称为“试验性部件”)。它们被用于测试植入物与已被外科医生整形的骨头的匹配性以及对准。尽管使用的实际植入物能够服务于这些目的，但是试验或者临时部件的使用消除了实际植入物将被损害的危险。试验性部件还防止外科医生不得不将实际部件引入到外科手术场所中，直到确定所需的部件的精确尺寸，节约了消毒成本并保护了植入物。
关节替换外科手术的一种普通类型是膝盖外科手术。在整个膝关节替换外科手术中，外科医生通常将两个假肢部件附接到病人的骨头结构：第一个到病人的股骨(股骨部件)，且第二个到病人胫骨(胫骨部件)。在合适的切除后，通常将股骨部件放置在病人末端股骨上，并且经过合适的准备后，通常将胫骨放置在病人胫骨的平顶(plateau)上。在胫骨或股骨表面上可以对于该切割进行各种调节，并且考虑不同的部件尺寸。在该过程中，为了确定合适尺寸、配合度以及用于部件的调节，膝盖被弯曲和延伸。为了确定用于植入物的合适尺寸和配合度，外科医生可以互换各种试验性部件。
更具体地，试验性假肢被用于试验实际假肢或植入物部件相应于各自关节部分的配合度。在对股骨和胫骨整形后，外科医生可以临时安装试验性部件而不是股骨和/或胫骨的实际假肢部件。这使得外壳医生能够在整个期望的运动范围内静态地和动态地测试部件的配合度和性能。使用试验性假肢而不是实际植入物允许外科医生在不将实际假肢部件引入外科手术场所的情况下执行该测试并获得实际部件更完美的配合度和更加精确的性能。虽然外科手术前，外科医生使用各种成像技术和触诊来研究具体病人的机体结构，但是在膝盖已经被外科手术曝露出并且外科手术已经开始后，外科医生仍然需要获得安装假肢部件所需的相当多的信息。
精确地定位和安装假肢部件是重要的，这有许多的理由。首先，每个病人具有不同的骨头结构和几何形状。还有，胫骨相对于股骨绕着每个轴的运动从一个病人到另一个病人而改变。此外，一些膝盖替换病人可能具有中间的/外侧的、前面的/后面的、或者内翻的/外翻的韧带的功能问题，并且可能需要限制膝关节运动的植入物以提高稳定性。在这些例子中，外科医生可能需要使用具有限制盒几何形状的股骨植入物，以确保一旦韧带已经被释放后膝盖的稳定性。
用于这种十字形韧带牺牲步骤(sacrificing procedure)的许多系统使用限制盒几何形状的切割块/引导物和分离的股骨试验，以准备容纳永久性植入物骨头并随后测试配合度。在该过程中，外科医生使用放置在股骨上的切割块进行初始切割。这种切割块通常是正方形(即，它们形状不同于实际植入物)，并且可以被固定在切割的股骨的合适位置上。随后进行前面和后面的斜面切割以改变骨头形状，从而容纳股骨部件的内部部分(即，“盒部分”)。随后需要进行股骨盒切除术切割。通常，将分离的股骨盒切割引导物固定在股骨骨头的表面上，并且将往复锯和/或盒凿子(box chisel)用于去除切口中的骨头的中间的、外侧的和近端的部分。随后，由于试验减少，切割引导物被去除，并且将具有嵌入在该部件中的盒几何形状的股骨试验性部件固定在准备的股骨上。胫骨盘被放置在准备的胫骨上，并且如果需要，试验膝盖骨部件也被选择。一旦部件处在适当位置，外科医生检查运动范围和膝盖稳定性。
但是，使用分离的限制盒切割引导物和随后的分离试验性部件能够增加外科手术时间，迫使外科医生去做更多的猜测，并且相对于如果切割和试验过程能够以单一部件完成通常缺少效率。一些植入物设计者已经试图通过提供各种尺寸适配器(adapter)来解决该问题，所述适配器能够被螺接到股骨试验性部件中，一些适配器允许用于十字形保持过程中，并且其它的适配器允许用于十字形牺牲步骤中。参见，例如在1998年7月7日授予Johnson&Johnson Professional公司的美国专利第5,776,201号。其他的已经提供了跨越元件，其能够与滑动保持元件一起被锁定在适当位置。参见，例如在2004年12月7日授予Zimmer Technology公司的美国专利第6,827,739号。但是，为了使用这些系统，需要从作业范围中去除股骨试验以将适配器或者跨越元件组装到部件上，并且随后需要再插入。简而言之，这些系统均与股骨试验性部件的内部或者邻近部分配合。
本发明的实施方案通过提供股骨试验性部件有助于解决这些问题，所述股骨试验性部件能够被用作用于盒切割的引导物，并且随后在不需要从病人的骨头去除的情况下能够被配备凸轮模块，从而能够将相同的部件用于试验过程。通过提供凸轮模块可以完成一种方法，所述凸轮模块能够与股骨试验性部件的外部末端方面、部分或者侧部配合在一起，从而在试验准备步骤中不需要去除部件。
【发明内容】
通过提供能够被用于引导准备盒切割，并且随后能够在不从病人的骨头去除系统的情况下被配以凸轮模块的系统，所述系统和方法有助于外科医生准备病人的骨头，以容纳永久性植入物，从而相同部件能够被用于试验过程。
本发明的一个方面是提供股骨试验性部件凸轮模块，包括：
主体部分，其具有中间壁和侧壁；
一个或多个肩部，其从中间壁或侧壁的上部延伸，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件配合在一起；以及
凸轮元件，其在中间壁和侧壁的后部之间延伸。
在一个实施方案中，凸轮模块进一步包括前壁，其中一个或多个肩部从中间壁、侧壁或前壁的上部延伸。
在另一个实施方案中，凸轮模块进一步包括位于中间壁和侧壁之间的基部。
在再一个实施方案中，凸轮模块的一个或多个肩部进一步包括枢轴柱。
另一个实施方案在中间壁和侧壁之间提供开口。
另一个实施方案进一步包括具有柱状物的试验胫骨部件，其适合通过凸轮模块的开口进行容纳。
在再一个实施方案中，凸轮模块进一步包括固定系统，其与股骨试验性部件的末端方面配合在一起。
在一些实施方案中，固定系统包括至少一个弹性臂和至少一个与所述弹性臂联接的固定元件，从而在使用中，弹性臂压在凸轮模块的插入物上将其压入股骨试验性部件，允许固定元件与相应的股骨试验性部件上的结构配合在一起。
在其他实施方案中，固定系统包括弹簧加载系统。
另一个实施方案包含具有旋转停止件的凸轮模块。在一些实施方案中，旋转停止件从中间壁和侧壁的上部延伸，并在使用中形成与股骨部件邻接的突出部分。在再一个实施方案中，旋转停止件与股骨部件上的导轨邻接。
另一个实施方案进一步提供具有形成于其中的一个或多个固定槽的股骨部件。股骨部件还可以包括一个或多个容纳部分，其容纳凸轮模块的一个或多个肩部。股骨部件可以进一步包括一个或多个形成于其中的固定孔。
本发明的其他实施方案提供凸轮模块作为成套工具(kit)的部件，所述成套工具包括一个或多个股骨试验性部件、一个或多个胫骨试验性部件、一个或多个实际股骨植入物、一个或多个实际胫骨植入物，或上述部件的任何组合。
另一实施方案提供凸轮模块，其适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与股骨试验性部件的末端方面配合。
本发明的其他方面提供准备股骨以容纳最终植入物的方法，包括：
(a)提供股骨试验性部件，其具有外部末端侧和内部邻近侧，股骨试验性部件具有：
(i)形成于试验性部件中的固定槽；
(ii)由开口分开的股骨髁部件；以及
(iii)一个或多个位于外部末端侧、用于容纳凸轮模块的肩部的容纳部分；
(b)将股骨试验放置在固定股骨上，并准备附加切割，包括使用用于准备盒切割的开口；
(c)提供凸轮模块，其具有：
(i)主体部件，其具有中间壁和侧壁；
(ii)一个或多个从中间壁或侧壁的上部延伸的肩部，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件的一个或多个容纳部分配合；
(iii)在中间壁和侧壁之间延伸的凸轮元件；
(d)将凸轮模块的一个或多个肩部放置入股骨试验的一个或多个容纳部分中，从而凸轮模块装配在股骨试验的开口中。
这些方法的一些实施方案包含凸轮模块，所述凸轮模块适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与股骨试验性部件配合。
其他实施方案进一步包括：
(e)提供具有柱状物的胫骨部件；
(f)将胫骨部件放置在准备的胫骨平顶；
(g)将胫骨部件的柱状物插入凸轮模块的中间壁和侧壁之间；以及
(h)通过延伸和弯曲病人的膝盖试验股骨部件和胫骨部件。
本发明的其它方面涉及用于准备股骨以容纳最终植入物的系统，其包括：
股骨试验性部件包括：
(i)由开口分开的股骨髁部件；以及
(ii)一个或多个位于股骨试验性部件末端方面上的用于容纳凸轮模块的肩部的容纳部分；
凸轮模块包括：
(i)主体部分，其具有中间壁和侧壁；
(ii)从中间壁或侧壁的上部延伸的一个或多个肩部，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件配合；以及
(iii)在中间壁和侧壁的后部之间延伸的凸轮元件；
其中凸轮模块的一个或多个肩部适合通过股骨试验的一个或多个容纳部分进行固定，从而凸轮模块装配在股骨试验的开口中。
这种系统的实施方案可以提供多个各种尺寸的股骨试验性部件、多个各种尺寸的凸轮模块或者其组合。
其他实施方案进一步包括具有柱状物的胫骨试验性部件，其中柱状物适合容纳在位于凸轮模块中并位于凸轮元件前面的开口中。
该系统的另一实施方案提供多个各种尺寸的股骨试验性部件、多个各种尺寸的凸轮模块、多个各种尺寸的胫骨部件或其组合。
另一个实施方案提供凸轮模块，其适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与股骨试验性部件配合。
另一个实施方案提供具有形成于其中的固定槽的股骨试验性部件。
另一个实施方案提供股骨试验性部件，其具有形成在其中的固定槽。
本发明的一个具体方面提供股骨试验性部件凸轮模块，其包括：
主体部分，其具有中间壁、侧壁、前壁和开口；
一个或多个肩部，其从中间壁或侧壁的上部延伸，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件配合，并且包括枢轴柱；
凸轮元件，其在中间壁和侧壁的后部之间延伸；
固定系统，其用于将凸轮模块与股骨部件的外部末端侧固定在一起；以及
旋转停止件，其从中间壁和侧壁的上部延伸，并形成突出部分以邻接股骨部件的轨道；
其中凸轮模块适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与股骨试验性部件配合。
这里使用的“实施方案”能够被认为意味着“方面”或“发明目的”，并且反之亦然。
【附图说明】
图1示出了被定位在股骨试验性部件中的凸轮模块的主视透视图。
图2示出了根据本发明各方面的凸轮模块的一个实施方案的俯视透视图。
图3示出了图2中的凸轮模块的仰视透视图。
图4示出了被定位在股骨试验性部件中的凸轮模块的后视透视图。
图5示出了被相对于股骨试验性部件固定的凸轮模块的俯视透视图。
图6示出了被定位在股骨试验性部件中的凸轮模块的另一个实施方案。
图7示出了通过弹簧加载系统相对于股骨部件被保持在适当位置的凸轮模块的主视横截面视图。
图8示出了在将凸轮模块固定于适当位置之前的图7中的弹簧加载系统的近视图。
图9示出了已经将凸轮模块锁定于适当位置之后的图7中的弹簧加载系统的近视图。
图10示出了被放置在股骨上的永久性植入物的实施例，一旦其已被准备并且合适的部件尺寸通过试验已被确定。
图11示出了试验中位于凸轮模块和胫骨试验柱状物之间的插入物。
图12示出了位于病人的骨头上适当位置的股骨试验和胫骨试验的主视透视图。
【具体实施方式】
本发明的实施方案提供系统和方法，其允许外科医生准备病人股骨以更有效地容纳股骨部件。一个实施方案提供股骨试验性部件，其能够被用于限制盒几何形状切割，并且随后能够在不去除用于试验步骤的试验性部件的情况下被配以凸轮模块。该系统阻止了需要首先使用切割引导物以准备股骨，并且随后去除切割引导物并使用用于试验过程的试验性部件替换它。这减少了手术室时间，并且还减少了用于外科手术包封(operating envelope)(替换和去除部件)的多个侵入(invasion)的需要，降低了潜在的感染和其他并发症。
如图1所示，它提供了股骨试验性部件100和凸轮模块10部件。这些部件可以由任何适合试验目的的材料制成，例如金属，比如锆、钴-铬、不锈钢、钛或者甚至聚乙烯或者其它类型的硬塑料或者复合材料(例如石墨和聚合物)。股骨试验性部件100具有J形横截面，具有形成前部120的“J”形的上部和形成在部件100的髁108的“J”形的钩状物。这可能被更清楚地示出在图4的透视图中。如图4所示，试验性部件100还可以具有杆部112，其能够是具有开口116以容纳杆(未示出)的突出物114，所述杆容纳在病人骨髓内管中以便将部件100固定在适当位置。这允许试验性部件100与各种类型的杆(例如偏置杆、成角度杆以及各种长度和直径的杆)一起试验。
示出的试验性部件100具有各种切除槽102。虽然以一定方向示出了多个槽，但是应当理解的是一个或多个槽的任何方向被认为在本发明的范围内。在外科手术中，外科医生可以对所需的股骨进行各种切除术。外科医生可以使用位于试验性部件100上槽102以引导那些切除术切割。再有，当模块10没有处于适当位置时，存在设于髁部件108之间的开口106。试验性部件100上的开口106提供积仪器可以通过的入口区域，以便在股骨中准备盒几何形状切割。试验性部件100上的导轨110能够被用于引导盒切割引导物、凿子和/或钻孔器。为了使植入物150的盒部分152与骨头合适地装配，准备是必须。图10示出的最终植入物150的实施例作为参考。正如以下更详细的图示及讨论，植入物150的盒部分152与试验性部件160的柱状物162配合，以使得膝盖稳定。
返回参考图1，除了切除槽102，试验性部件100还可以具有一个或多个固定孔122。固定孔122试图容纳紧固件或者销(pin)，紧固件或者销能够在外科手术中将试验性部件100保持在病人的骨头上的适当位置。
尽管通过其可以进行切割，但是使用形状像实际植入物的部件的能力是有用的，因为它给予外科医生关于股骨部件前面/后面、中间/侧面以及股骨内部/外部旋转的可见信号。随后，在没有从病人的骨头去除试用部件100的情况下一旦切割已经被准备，能够将凸轮模块10插入开口106中，以完成用于试验目的的试验性部件100的十字形限制几何形状。这减少了操作时间，并减少了用于多个替换的需要，以及去除了用于不同类型的切割引导物和试验的步骤，这能够导致一些上述的并发症。
正如所讨论的，凸轮模块10与试验性部件100配合，并完成试验性部件100。图2示出了凸轮模块10的一个实施方案的实施例。示出的凸轮模块10具有由中间壁和侧壁14限定的主体部分12、基部16、前壁18、开口20以及凸轮元件22。(模块可以设有比上述更少的壁。)可能提供模块的各种实施方案，其相应于不同尺寸的植入物在壁14和18、基部16和凸轮元件22之间具有不同间隔和高度。但是，还可能提供不同尺寸的股骨试验性部件100，股骨试验性部件100全部与相同尺寸的凸轮模块10配合，这能够防止外科手术中对于附加的、多个凸轮组件的需要。如下面更详细的描述，凸轮模块10的主体部分12基本限定一个或多个壁，以在十字形牺牲膝盖替换过程外科手术中形成稳定或限制膝盖运动的盒。
肩部24从主体部分12向前延伸，并且在一些实施方案中，肩部24从中间壁和侧壁14延伸。肩部24可以具有可选的枢轴柱26，如图1所示，枢轴柱26有助于将肩部24放置和固定在试验性部件100的容纳部分104中。虽然枢轴柱26能够是有用的，但是可能提供没有这种腿的凸轮模块，如图6所示。如图6所示，凸轮模块的肩部24的枢轴柱的替代可以是翅状物50，该翅状物被装配入试验性部件100的容纳部分104中并与之配合。应当理解的是，在试验性部件100和凸轮模块10之间可以使用其他的固定机构，例如燕尾槽、J形钩锁定物、球和锁销结构、磁锁、锁扣或推压式锁(push lock)或者其他任何合适的锁定或固定机构。如果使用其他固定机构，应当理解凸轮模块10的肩部24和试验性部件100的容纳部分104应当具有适当的形状，从而它们彼此相互装配并一致。通常意图是能够将凸轮模块10容易地和固定地保持在试验性部件100中，并且如果需要附加骨头准备时，还能够相对容易地去除。
当肩部24和可选的枢轴柱26归入(register with)试验性部件100的容纳部分104时，它们除了允许凸轮模块10绕着枢轴柱26的前面的/上面的旋转外，它们在所有方向上限制凸轮模块10的运动。凸轮模块10的旋转通过位于凸轮模块的下表面上的旋转停止件34进行停止，如图3所示。如图4所示，在使用中旋转停止件34可以邻接试验性部件100的导轨110，以停止凸轮模块10的进一步旋转运动。
随后通过固定系统28将凸轮模块10保持并固定在试验性部件100中的适当位置。固定系统28和肩部24/容纳部分104的接触面均被设计，从而将凸轮模块保持在股骨试验性部件100(例如，试验性部件的末端处的外表面)的外部末端方面118(也称为外部末端侧或末端部分)上，该外部末端方面118设置于内部邻近表面(例如，与骨头接触的内部部分)的相对侧。当试验性部件处在病人的骨头的适当位置时，将凸轮模块固定在外部末端方面118上允许凸轮模块10与试验性部件100组装在一起。(这与一些现有可行系统是相反的，其提供仅与股骨试验性部件的邻近方面配合的适配器，例如，通过螺纹拧紧将适配器固定在试验性部件上，如美国专利No.5,776,201所示。当试验性部件处于股骨上的适当位置时，现有技术配置的问题之一是试验性部件的邻近方面实际上被骨头取消，以便在外科手术中使用适配器，试验性部件需要从病人的骨头上去除试验性部件，插入适配器并且试验性部件在骨头上替换，这导致上述的一些问题。)图2示出了位于试验性部件100的末端方面118和模块10上的固定系统的一个实施例。图7-9示出了替换的固定系统28的一个实施例。
现在参考图2，固定系统28的一个实施方案可以具有弹性臂30和固定元件32的特征。使用中，弹性臂30被向内压缩(向着中间壁和侧壁14)。一旦将凸轮模块10全部插入，弹性臂30放松恢复为它们抵靠试验性部件100的空档位置，以将固定模块10固定在适当位置。还可以提供固定元件32，其能够用作调整片，该调整片为通过压向试验性部件100以将模块10保持在适当位置的附加固定。图5示出了使用中的该固定系统28的一个实施例。
图7-9示出了替换的固定系统。该系统可以具有弹簧加载系统60的特征，所述加载系统60包含嵌入示出的股骨试验的髁部分108中的一个或多个弹簧62。弹簧的末端是突出物64。如图8所示，凸轮模块10可以具有容纳部分66，其包含下突出部分68、凹入部分70和上突出部分72。随着凸轮模块10被旋转进入适当位置，下突出部分68向外推动弹簧62，并且随着模块被压入适当位置，位于弹簧62的末端的突出物64滑动越过下突出部分68，并被允许停留在凸轮模块容纳部分的凹入部分70中。由于弹簧62是弹性的，因此如果需要，能够将模块10容易地去除或者替换。图9示出了使用中的该系统的一个实施例。
虽然已经描述了两个实施例的连接机构，但是应当理解的是，任何允许凸轮模块10被可去除地锁定、固定或容纳在股骨试验性部件100中并从而其不能再绕着其肩部24旋转的连接系统均应当被认为在本发明的范围内。例如，部件能够搭扣配合在一起、被磁性固定在一起、通过球和锁销机构进行固定、具有J形钩锁定、具有燕尾槽和导轨或者通过其他合适的方法连接在该背部。
返回参考图2，凸轮模块10在其后端还具有凸轮元件22。凸轮元件22基本是细杆(thin bar)40，所述细杆40在中间壁和侧壁14的后端之间延伸。如图所示，凸轮元件22可以在其中间部分42具有比在其外部端44更小的周缘(或者是更离心的)。这能够帮助获得类似于那些由实际植入物获得的膝盖运动学特性。端部较厚部分还能够帮助将外部端44固定于壁14。如图10所示，提供凸轮元件22以复制实际植入物的凸轮。
图10示出了植入物150，并示出了一旦实际部件处于适当位置，植入物150如何与胫骨部件(或者轴承衬套)160配合。对于透视，图11示出了试验中凸轮模块和胫骨试验柱状物的相互作用。如图所示，股骨试验性部件100的髁108坐抵(sit against)在胫骨试验性部件或轴承衬套170(为了方便均被称为部件170)的轴承表面172上。部件170具有从上表面176(即使用中不朝向病人的骨头的表面)向上延伸的柱状物174。股骨部件100的凸轮元件22抵靠在柱状物174的后部178上。在试验中，股骨试验100被向后旋转(导致凸轮元件22与柱状物174配合)，以确定其合适的装配尺寸。中间壁和侧壁14以及前壁18全部有助于将柱状物174限制在适当位置。
具体地，在试验中，提供具有外部末端侧和内部邻近侧的股骨试验性部件，股骨试验性部件具有：(I)形成于试验性部件中的切除槽；(II)由开口分割的股骨髁部件，以及(III)位于外部末端侧用于容纳凸轮模块的肩部的一个或多个容纳部分。外科医生将股骨试验放置在固定股骨上，并且准备附加切割，包含使用用于准备盒切割的开口。这些外科医生选择的凸轮模块具有：(I)主体部分，其具有中间壁和侧壁；(II)一个或多个肩部，其从中间壁或侧壁的上部延伸，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件的一个或多个容纳部分配合在一起；以及(III)凸轮元件，其在中间壁和侧壁的后部之间延伸。外科医生将凸轮模块的一个或多个肩部放置入股骨试验的一个或多个容纳部分中，从而将凸轮模块装配在位于股骨试验外侧末端侧的开口中。
这些方法的一些实施方案包含凸轮模块，其适合在不将股骨试验性部件从病人的骨头去除的情况下与股骨试验性部件配合。
其他实施方案进一步包含：(e)提供具有柱状物的胫骨部件；(f)将胫骨部件放置在准备的胫骨平顶上；(g)在凸轮模块的中间壁和侧壁之间插入胫骨部件的柱状物；以及(h)通过延伸和弯曲病人的膝盖试验股骨部件和胫骨部件。
图12示出了放置在病人膝盖适当位置处并且在使用中的完成的试验系统的主视图。
一旦已经完成试验步骤，外科医生就能确定适合使用的植入物的尺寸。股骨部件通常是金属的，具有高度抛光的外部髁关节连接表面。例如，它们可以是锆、钛、不锈钢、钴-铬或者其他合适的能提供充分稳定性和生物相容性的材料。应当指出的是，尽管稀有，但是还可以使用陶瓷。胫骨部件还可以由上述的任何材料制成，并且轴承衬套通常是聚乙烯(例如，超高分子量聚乙烯，其能够减少磨损颗粒)或者一些其他形式的高密度塑料。
由于股骨部件可以与移动轴插入物的任何一个胫骨部件配合，说明书和图10中(如部件160)提到的两个部件清楚地表明任何一个可以在各种实施方案中使用，并被考虑在本发明的范围中。示出的部件160具有优先定向(superiorly-directed)的柱部分162，柱部分162在使用中向上延伸通过盒部分152的开口156，并且其在使用中与植入物150的凸轮154配合。柱状物162的前部可以邻接植入物150的中间壁和侧壁(其基本相应于模块10的中间壁和侧壁14)。该系统替换病人自然的后面十字形韧带，如果其在步骤中是被牺牲的，并且有助于维持植入物的稳定性。提供凸轮元件22和试验性部件100上的开口106的目的是复制膝盖动力学特性，所述膝盖动力学特性发生在凸轮154和具有轴承160的柱状物162的开口156的配合之间。在试验中，当膝盖被弯曲以推动(sublux)(推动)胫骨前部时，凸轮元件22与试验柱状物匹配，并且中间壁和侧壁14与试验柱状物匹配以防止胫骨和股骨部件的过度的侧面运动。在一些例子中，依赖设计限制，前壁部分18可以与试验柱状物匹配以防止过度伸展。
试验性部件100(在适当位置具有凸轮模块10)随后将与试验轴承部件或者试验胫骨部件一起进行试验。(虽然未示出，各种试验轴承和/或胫骨试验性部件可以与试验性部件100连接使用，以确定用于最终使用部件的合适尺寸。)系统完成运动的范围，其中稳定性的不同等级被评估。中间壁和侧壁14限制内偏/外偏稳定性，并且部分地限制试验性部件和胫骨试验或者轴承之间的旋转稳定性。提供凸轮元件22主要是作为后面十字形韧带以重复限制。前壁18提供过度伸展稳定性。
膝盖结构、几何形状和动力的多样性推动假肢部件的最大供应，以提供用于膝盖替换外科手术的假肢选择的广泛范围。例如，这些包含主要用于外科手术以及校正外科手术的股骨和胫骨部件、多空覆盖和非多空覆盖的部件、用于各种胫骨部件平板的各种尺寸杆、用于原发和校正情况接合的各种股骨部件，并且假肢一些具有移动轴承特征，而另外一些不具有移动轴承特征。本发明试图与这些可选部件的任何一个一起使用。
在不脱离本发明和下面权利要求的范围或精神的情况下，可以对上述和在附图中示出的结构和方法进行改变和修改，附加和删除。

Claims (27)

1、一种股骨试验性部件凸轮模块，包括：
(a)主体部分，其具有中间壁和侧壁；
(b)一个或多个肩部，其从所述中间壁或者侧壁的上部延伸，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件配合；以及
(c)凸轮单元，其在所述中间壁和侧壁的后部之间延伸。
2、根据权利要求1所述的凸轮模块，其进一步包括前壁，并且其中所述一个或多个肩部从所述中间壁、侧壁或前壁的上部延伸。
3、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其进一步包括位于所述中间壁和侧壁之间的基部。
4、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其中所述一个或多个肩部进一步包括枢轴柱。
5、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其进一步包括位于所述中间壁和侧壁之间的开口。
6、根据权利要求5所述的凸轮模块，其进一步包括试验胫骨部件，所述试验胫骨部件具有适合被所述开口容纳的柱状物。
7、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其进一步包括与股骨试验性部件的末端方面配合的固定系统。
8、根据权利要求7所述的凸轮模块，其中所述固定系统包括至少一个弹性臂和至少一个与所述弹性臂联接的固定元件，从而在使用中，所述弹性臂压在所述凸轮的插入物上将其压入股骨试验性部件，允许所述固定元件与所述股骨试验性部件上的相应结构配合。
9、根据权利要求7所述的凸轮模块，其中所述固定系统包括弹簧加载系统。
10、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其进一步包括旋转停止件。
11、根据权利要求10所述的凸轮模块，其中所述旋转停止件从所述中间壁和侧壁的上部延伸并在使用中形成与股骨部件邻接的突出部分。
12、根据权利要求10所述的凸轮模块，其中所述旋转停止部件邻接所述股骨部件上的导轨。
13、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其进一步包括具有形成于其中的一个或多个固定槽的股骨部件。
14、根据权利要求13所述的凸轮模块，其中所述股骨部件包括一个或多个容纳部分，所述容纳部分容纳所述凸轮模块的所述一个或多个肩部。
15、根据权利要求13所述的凸轮模块，其中所述股骨部件进一步包括形成在其中的一个或多个固定孔。
16、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其中所述凸轮模块被提供作为成套工具的一个部件，所述成套工具包括一个或多个股骨试验性部件、一个或多个胫骨试验性部件、一个或多个实际股骨植入物、一个或多个实际胫骨植入物或者其任意组合。
17、根据上述权利要求任一项所述的凸轮模块，其中所述凸轮模块适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与所述股骨试验性部件的末端方面配合。
18、一种准备股骨以容纳最终植入物的方法，其包括：
(a)提供股骨试验性部件，其具有外部末端侧和内部邻近侧，所述股骨试验性部件具有：
(i)形成于所述试验性部件中的切除槽；
(ii)由开口分开的股骨髁部件；以及
(iii)一个或多个位于所述外部末端侧用于容纳凸轮模块的肩部的容纳部分；
(b)将所述股骨试验放置在切除股骨上，并准备附加切割，包括使用用于准备盒切割的所述开口；
(c)提供凸轮模块，其具有：
(i)主体部件，其具有中间壁和侧壁；
(ii)一个或多个从所述中间壁或侧壁的上部延伸的肩部，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件的所述一个或多个容纳部分配合；以及
(iii)在所述中间壁和侧壁的后部之间延伸的凸轮元件；
(d)将所述凸轮模块的所述一个或多个肩部放置入所述股骨试验的所述一个或多个容纳部分中，从而所述凸轮模块装配在所述股骨试验的所述开口中。
19、根据权利要求18所述的方法，其中所述凸轮模块适合在不从病人的骨头去除所述股骨试验性部件的情况下与所述股骨试验性部件配合。
20、根据权利要求18所述的方法，其包括：
(e)提供具有柱状物的胫骨部件；
(f)将所述胫骨部件放置在准备的胫骨平顶；
(g)将所述胫骨部件的所述柱状物插入所述凸轮模块的所述中间壁和侧壁之间；以及
(h)通过延伸和弯曲病人的膝盖试验所述股骨部件和胫骨部件。
21、一种用于准备股骨以容纳最终植入物的系统，其包括：
(a)股骨试验性部件包括：
(i)由开口分开的股骨髁部件；以及
(ii)一个或多个位于所述股骨试验性部件的末端方面上的用于容纳凸轮模块的肩部的容纳部分；
(b)凸轮模块包括：
(i)主体部分，其具有中间壁和侧壁；
(ii)从所述中间壁和侧壁的上部延伸的一个或多个肩部，所述一个或多个肩部适合与所述股骨试验性部件配合；以及
(iii)在所述中间壁和侧壁的后部之间延伸的凸轮元件；
其中所述凸轮模块的所述一个或多个肩部适合通过所述股骨试验的所述一个或多个容纳部分进行固定，从而所述凸轮模块装配在所述股骨试验的所述开口中。
22、根据权利要求21所述的系统，提供多个各种尺寸的股骨试验性部件、多个各种尺寸的凸轮模块或者其组合。
23、根据权利要求21-22任一项所述的系统，其进一步包括具有柱状物的胫骨试验性部件，其中所述柱状物适合被开口容纳，所述开口位于所述凸轮模块中所述凸轮元件的前面。
24、根据权利要求23所述的系统，其中提供多个各种尺寸的股骨试验性部件、多个各种尺寸的凸轮模块、多个各种尺寸的胫骨试验性部件或者其组合。
25、根据权利要求21-24任一项所述的系统，其中所述凸轮模块适合在不从病人的骨头去除所述股骨试验性部件的情况下与所述股骨试验性部件配合。
26、根据权利要求21-25任一项所述的系统，其中所述股骨试验性部件具有形成于其中的切除槽。
27、一种股骨试验性部件凸轮，其包括：
(a)主体部分，其具有中间壁、侧壁、前壁以及开口；
(b)一个或多个肩部，其从所述中间壁或侧壁的上部延伸，所述一个或多个肩部适合与股骨试验性部件配合并且包括枢轴柱；
(c)凸轮元件，其在所述中间壁和侧壁的后部延伸；
(d)固定系统，其用于将所述凸轮模块固定于股骨部件的外部末端侧；以及
(e)旋转停止件，其从所述中间壁和侧壁的上部延伸，其形成与股骨部件的导轨邻接的突出部分；
其中，所述凸轮模块适合在不从病人的骨头去除股骨试验性部件的情况下与所述股骨试验性部件配合。
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