CN103002817A - 股骨尺寸测量导向器 - Google Patents

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Abstract

一种股骨尺寸测量导向器包括本体(6)、上部结构(40)和触针(53)。本体(6)布置成搁靠在被切除的股骨表面上并且具有布置成在相应的后踝下方延伸且搁靠在股骨的后踝表面上的第一支脚和第二支脚(12)。上部结构(40)联接到本体(6)上并且布置成朝向和远离支脚(12)平行于被切除的股骨表面滑动。触针(53)联接到上部结构(40)上并且布置成使得当本体(6)搁靠在被切除的股骨表面上时，触针(53)的末梢(60)在股骨上方延伸，使得上部结构(40)朝向支脚(12)滑动致使触针末梢(60)与股骨的前皮质接触。上部结构(40)还包括第一导向孔(52)，该第一导向孔限定在距触针末梢(60)在被切除的股骨表面的平面中的层次预定距离处延伸到被切除的股骨表面中的第一对准轴线。本体(6)限定第二导向孔(22)，该第二导向孔限定第二对准轴线，该第二对准轴线在距支脚(12)预定距离处延伸到被切除的股骨表面中，第一导向孔与第二导向孔(52，22)之间的距离随着上部结构(40)相对于本体(6)滑动而变化。

Description

股骨尺寸测量导向器
技术领域
本发明总体上涉及股骨尺寸测量导向器。具体而言，本发明的实施例涉及用于将切割模块准确地定位在股骨的被切除的远侧部分上的股骨尺寸测量导向器，以便定位用于准备股骨端部来接纳假体植入物的切割平面。本发明还涉及使用股骨尺寸测量导向器的方法。
背景技术
在患者的一生中，可能由于例如疾病或创伤而需要对患者进行关节置换术。关节置换术或关节成形术可包括使用植入患者的一个骨中的假体。
在关节置换术的进行期间，通常重要的是在假体的正确尺寸的选择上给矫正外科医生提供一定程度的灵活性。特别地，要植入假体的骨的解剖结构在不同患者之间可能发生一定变化。为了植入假体关节，通常需要准备骨以接纳假体。对于假体膝关节，远侧股骨和近侧胫骨两者都可能需要准确地进行切除，以使骨的端部成形为接纳植入物。对于作为第一预备步骤的准备远侧股骨，通过进行第一切除来在股骨的远端处形成横向表面。该切除可利用在此不详细描述的单独器械来定位。
股骨膝假体典型地以一系列标准尺寸提供。一旦选定，股骨膝假体便必须定位和定向成提供适当的旋转对准。假体尺寸的正确选择和假体相对于自然骨的正确定位对于确保装配好的关节的自然移动是必需的。特别地，植入物必须定位成当膝伸展和弯曲时在股骨与胫骨之间提供适当的间隙，并确保周围组织正确地平衡。已知相对于从踝间窝延伸到膝盖骨槽的Whiteside's线(Whiteside's line)来设定股骨假体的旋转。备选地，可相对于连接上踝高点的经股骨上踝轴线(transepicondylar axis)来设定股骨假体的旋转。也可使用另外的解剖学基准标记。
已知使用安装在被切除的远侧股骨表面上的股骨尺寸测量导向器来测量远侧股骨的尺寸，且具体而言测量骨踝的尺寸，并且指定进入股骨中的导向孔的要求位置，以将适当的切割模块固定到股骨上，从而准备股骨以接纳假体。包括股骨尺寸测量导向器的用于进行膝置换术的外科器械套件由德普伊矫正外科公司(DePuy Orthopaedics, Inc.)以商标Sigma High Performance Instruments销售。Sigma HP器械套件允许外科医生在大部分外科手术方法下进行全膝关节成形术。
Sigma HP股骨尺寸测量导向器用来确定股骨假体的正确尺寸，并将导向销定位成将切割模块支承在股骨的远端上。股骨尺寸测量导向器的本体部分座靠在被切除的股骨表面上。后支脚在后踝下方从本体延伸。当后踝表面在Whiteside's线大致居中地延伸穿过尺寸测量导向器的情况下搁靠在支脚上时，股骨尺寸测量导向器正确地定位。当支脚正确地定位时，可使用穿过固定位置销孔延伸到骨中的销将本体固定到骨上。将触针联接到本体上使得它可以上升和下降并锁定到位。触针末梢在远侧股骨的前皮质上方延伸。触针也可绕大致平行于被切除的表面延伸的轴线旋转并且可沿着大致平行于股骨的纵向轴线的前皮质穿过联接器滑动到本体。触针的末梢在用于股骨假体的前切的预期离开点处定位在股骨的前皮质上。触针在踝支脚上方的高度可从本体上的刻度读出并指示所需假体的尺寸。触针上的刻度针对每个假体尺寸指示前皮质上的离开点。所选择的股骨假体的尺寸决定将联接到股骨的远侧横向表面上的切割模块的尺寸。在相应刻度上将滑动通过尺寸测量导向器的触针位置和触针在支脚上方的高度设定为相同的值(对应于股骨假体的尺寸)。在触针扫过前皮质时当触针末梢刚好接触前皮质时，对应尺寸的股骨假体的前部将在骨的前表面处终止而不会留下凹窝或突出部。
有两种备选外科手术方法用于使用Sigma HP器械套件来定位股骨假体。这些方法称为“后上”和“前下”。后上基于相对于远侧股骨的后侧(具体而言，如由尺寸测量导向器的支脚作为基准的后踝表面)准确地定位切割模块。前下基于相对于远侧股骨的前侧(具体地而言，触针的末梢)准确地定位切割导向器。对于现有的Sigma HP股骨尺寸测量导向器，通过将单独的导向模块联接到股骨尺寸测量导向器上来确定支承切割模块的导向销的定位(以形成前、后和倾斜切割)。
导向模块和它们联接到尺寸测量导向器的其余部分上的位置根据所选择的方法是后上还是前下而定。此外，后上和前下模块可以以四种形式提供，每种形式都涉及股骨假体相对于Whiteside's线或经股骨上踝轴线的不同旋转程度(股骨旋转0°、3°、5°或7°)。对于前下法，导向模块靠近触针联接到尺寸测量导向器上并且包括翼部，翼部在股骨的横向远侧表面上方向下延伸并且包括用于将导向销定位成支承所选择的切割模块的钻具导向器。导向模块还包括指示与Whiteside's线对准的叶片。对于后上法，导向模块在支脚上方靠近将本体固定到骨上的销而联接到尺寸测量导向器上。后上导向模块包括翼部，翼部在股骨的横向远侧表面上方延伸并且包括钻具导向器。导向模块还包括指示与经股骨上踝轴线对准的基准表面。
一旦切割模块销已定位，就可移除股骨尺寸测量导向器并且可将适当的切割模块(根据所选择的股骨假体尺寸)定位在导向销上方，以进行前、后和倾斜切割。
为了将销定位成固定用于前下和后上外科手术方法的切割模块，并且定位在不同的旋转位置，现有的Sigma HP股骨尺寸测量导向器包括九个单独的构件。得到的股骨尺寸测量导向器复杂并且具有多个部件，从而增加了装置的开支并且增加了可能使用不正确模块从而提供错误的股骨旋转程度或用于所选择切割模块的导向销的错误位置的风险。
US-6458135-B1(转让给Howmedica Osteonics公司)公开了一种股骨尺寸测量导向器，其用于确定股骨膝假体的所需尺寸并用于确定用于将切割模块固定到股骨远端上的对准孔的所需位置。该股骨尺寸测量导向器包括连接到支脚构件上的尺寸测量模块，该支脚构件用于绕沿着股骨轴向地延伸的枢转轴线选择性枢转移动。该支脚构件包括抵靠着后踝表面定位的一对支脚。旋转中心在支脚之间。棘爪机构将旋转移动限制于预定角度位置。释放锁定机构并且手动转动该装置并锁定在所需位置上。将尺寸测量模块定位在股骨的被切除的横向远侧表面上。尺寸测量模块相对于支脚构件的旋转(和因此将穿过尺寸测量模块钻出的对准孔的位置的旋转)允许改变股骨假体绕股骨的旋转位置。可利用尺寸测量模块上的导向结构或者经由联接到尺寸测量模块上的触针来确定所需的股骨假体尺寸。
对于Howmedica装置，对准孔的位置通过选择对应于联接到尺寸测量模块上的股骨假体的所选择尺寸的适当钻具导向套管而直接参考后踝表面。对于Howmedica器械套件，使用单个切割模块来进行初始前切割，并且前切割的位置通过每个钻具导向套管调节对准孔相对于支脚构件的位置而变化。通过尺寸测量模块与支脚构件之间的滑动联接来提供前切割位置的进一步调节。因此，Howmedica股骨尺寸测量模块仅允许外科医生遵循后上外科手术方法。
US-7488324-B1(转让给Biomet Manufacturing Corporation)公开了一种有利于股骨膝假体的选择和定向的模块化股骨尺寸测量导向器。基座部分联接到股骨的被切除的横向远侧表面上。伸展部分具有将定位在后踝表面下方的一对支脚。伸展部分可旋转地联接到基座部分上。旋转中心在支脚之间。上部结构部分具有用以准备对准孔的一对钻孔导向装置，对准孔轴向地延伸到股骨中以将切割模块联接到远侧股骨上。上部结构还包括用以确定股骨假体的所需尺寸的触针。
为了定位对准孔，Biomet股骨尺寸测量导向器包括用以使伸展部分相对于基座部分旋转(由此使钻具导向器绕股骨轴线旋转)的第一致动器。该尺寸测量导向器还包括用以调节上部结构相对于基座部分的高度(由此相对于支脚升高或降低钻具导向器)的第二致动器。
对于Biomet装置，对准孔的位置通过控制第二致动器降低触针且因此降低钻具导向器直到触针的末梢与前皮质接触而参考触针末梢。从而，Biomet股骨尺寸测量模块因此仅允许外科医生遵循前下外科手术方法。
发明内容
本发明的实施例的一个目的是消除或减轻与现有技术相关的一个或更多问题，不论是在本文还是在其它地方指出的问题。具体而言，本发明的实施例的一个目的是提供一种用于选择股骨假体并确定该假体在股骨远端上的位置和定向的股骨尺寸测量导向器。
根据本发明的第一方面，提供了一种股骨尺寸测量导向器，其用于在股骨远端处被切除的股骨表面上定位横向于股骨的纵向轴线的对准轴线，该股骨尺寸测量导向器包括：本体，其布置成搁靠在被切除的股骨表面上并且具有布置成在相应的后踝下方延伸并且搁靠在股骨的后踝表面上的第一支脚和第二支脚；上部结构，其联接到本体上并且布置成朝向和远离支脚平行于被切除的股骨表面滑动；以及触针，其联接到上部结构上并且布置成使得当本体搁靠在被切除的股骨表面上时，该触针的末梢在股骨上方延伸，使得上部结构朝向支脚滑动致使触针末梢与股骨的前皮质接触；其中，上部结构还包括第一导向孔，该第一导向孔限定在距触针末梢在被切除的股骨表面的平面中的层次预定距离处延伸到被切除的股骨表面中的第一对准轴线；并且其中，本体限定第二导向孔，该第二导向孔限定第二对准轴线，该第二对准轴线在距支脚预定距离处延伸到被切除的股骨表面中，第一导向孔与第二导向孔之间的距离随着上部结构相对于本体滑动而变化。
根据本发明的实施例的股骨尺寸测量导向器协助外科医生在术中选择股骨假体和确定该假体在股骨远端上的位置和定向。有利地，可相对于股骨的前皮质或后皮质(具体而言，后踝表面)准确地确定股骨假体的植入位置。
上部结构可包括限定第一对对准轴线的第一对导向孔，并且本体限定第二对导向孔，该第二对导向孔限定第二对对准轴线。
第一对对准轴线可位于第一平面中，并且第二对对准轴线可位于第二平面中，使得平面之间的距离随着上部结构相对本体滑动而改变。
第一平面和第二平面可以是平行的，并且本体可包括布置成倚靠在被切除的股骨表面上的第一表面，其中对准轴线可布置成以预定角度延伸到被切除的股骨表面中。
导向孔可包括用于在被切除的股骨表面中钻孔的钻具导向器，或者可布置成沿着对准轴线引导延伸到被切除的股骨表面中的销。
本体可包括：布置成搁靠在被切除的股骨表面上的具有第一表面的支脚构件，该支脚构件还包括第一支脚和第二支脚；伸展构件，其联接到支脚构件上，使得第二构件能相对于第一构件旋转，该伸展构件联接到上部结构上，使得上部结构能相对于伸展构件滑动；以及锁定机构，其布置成选择性地限制或允许第一构件与第二构件之间的旋转；其中，伸展构件限定该第二导向孔或每个第二导向孔。
锁定机构可包括联接到伸展构件上的杠杆，该杠杆相对于伸展构件的移动布置成使杠杆与支脚构件形成接合或脱开接合，以便分别限制或允许旋转；其中，支脚构件可包括第一排两个或更多凹槽，并且杠杆包括第一齿，该第一齿布置成接合第一排凹槽中的一个，以便将支脚与伸展构件之间的旋转选择性地限制在构件之间的第一系列旋转位置内的两个或更多预定旋转位置处；并且其中，支脚构件可包括至少又一个凹槽，杠杆布置成接合该至少又一个凹槽，以便将支脚与伸展构件之间的旋转选择性地限制在构件之间的第二系列旋转位置内的又一个预定旋转位置处。
支脚构件还可包括布置成接纳固定销以将支脚构件固定到骨的被切除表面上的至少一个固定孔。
伸展构件可布置成绕延伸到被切除的股骨表面中的轴线相对于支脚构件旋转，该旋转轴线位于支脚构件的第一表面的平面中在支脚之间延伸的线上。
上部结构可包括头部以及第一臂和第二臂，第一臂和第二臂从头部朝本体延伸，使得它们与本体滑动接触，这些臂限定该第一导向孔或每个第一导向孔。
该股骨尺寸测量导向器还可包括支承杆，该支承杆从本体延伸并接纳在上部结构的头部中的孔口中，使得随着上部结构朝向和远离支脚滑动，该支承杆穿过该孔口。
该股骨尺寸测量导向器还可包括锁定旋钮，该锁定旋钮联接到上部结构的头部上并且布置成将上部结构锁定到支承杆上，以限制上部结构相对于本体的进一步滑动。
触针可包括长形槽，该长形槽布置成联接到上部结构的头部上，使得触针横向于支承杆从上部结构延伸，该触针槽布置成允许触针相对于支承杆滑动和绕支承杆旋转。
触针可包括横向于支承杆延伸的第一部分和相对于第一部分倾斜使得触针末梢指向股骨的前皮质的第二部分。
锁定机构可包括联接到第二构件上的杠杆，该杠杆相对于第二构件的移动布置成使杠杆与第一构件形成接合或脱开接合，以便选择性地限制或允许第一构件与第二构件之间的旋转；其中，第一构件可包括第一排两个或更多凹槽，并且杠杆包括第一齿，该第一齿布置成接合第一排凹槽中的一个，以便将第一构件与第二构件之间的旋转选择性地限制在构件之间的第一系列旋转位置内的两个或更多预定旋转位置处；其中，第一构件可包括至少又一个凹槽，杠杆布置成接合该至少又一个凹槽，以便将第一构件与第二构件之间的旋转选择性地限制在构件之间的第二系列旋转位置内的又一个预定旋转位置处；并且其中，第一排两个或更多凹槽可包括绕第一构件与第二构件之间的旋转中心以第一角度间距间隔开的凹槽，并且该至少又一个凹槽的旋转位置与第一角度间距不对应。
该至少又一个凹槽可限定构件之间的0°旋转位置，并且第一排两个或更多凹槽至少限定从0°旋转位置偏离3°、5°和7°的旋转位置。
第一系列旋转位置在第二系列旋转位置的任一侧延伸。
第一排两个或更多凹槽可通过第二系列旋转位置中断。
杠杆可包括布置成接合第一构件的杠杆面，该杠杆面包括以第一角度间距间隔开并且布置成接合第一排两个或更多凹槽的一排齿，该杠杆面的宽度小于通过第二系列旋转位置的第一排两个或更多凹槽中的中断的宽度。
杠杆面上的一排齿中的一个可布置成接合该至少又一个凹槽，以将第一构件与第二构件之间的旋转选择性地限制在构件之间的第二系列旋转位置内的该又一个预定旋转位置处。
所述一排齿中的一个可比其余齿长，使得它可接合该至少又一个凹槽，同时其余齿不会延伸到该至少又一个凹槽。
伸展构件可布置成绕延伸到被切除的股骨表面中的轴线相对于支脚构件旋转，该旋转轴线位于支脚构件的第一表面的平面中在支脚之间延伸的线上。
第二对导向孔可包括从伸展构件延伸并穿过支脚构件内的一个或更多弧形槽的导向孔套筒，该弧形槽或每个弧形槽沿着具有绕支脚构件与伸展件之间的旋转中心的第一曲率半径的曲线延伸，使得导向孔套筒能沿着该弧形槽或每个弧形槽滑动。
该股骨尺寸测量导向器还可包括保持条，该保持条在导向孔套筒之间延伸，使得支脚构件被阻截在保持条与伸展件之间，以将伸展件联接到支脚构件上。
支脚构件还可包括布置成接纳固定销以将支脚构件固定到骨的被切除的表面上的一对固定孔，固定孔包括从支脚构件延伸并穿过伸展构件内的一个或更多弧形槽的固定孔套筒，该弧形槽或每个弧形槽沿着具有绕支脚构件与伸展件之间的旋转中心的第二曲率半径的曲线延伸，使得固定孔套筒能沿着该弧形槽或每个弧形槽滑动，第二曲率半径不同于第一曲率半径。
该股骨尺寸测量导向器还可包括从支脚构件或伸展件延伸并接纳在形成在支脚构件和伸展件中的另一者内的弧形槽内的栓塞，该弧形槽沿着具有绕支脚构件与伸展件之间的旋转中心的第三曲率半径的曲线延伸，使得栓塞能沿着弧形槽滑动，第三曲率半径不同于第一曲率半径和第二曲率半径。
根据本发明的第二方面，提供一种在股骨远端处被切除的股骨表面上定位横向于股骨的纵向轴线的对准轴线的方法，该方法包括：将股骨尺寸测量导向器的本体联接到股骨上，使得本体搁靠在被切除的股骨表面上，并且联接到本体上的第一支脚和第二支脚在相应的后踝下方延伸并且搁靠在股骨的后踝表面上；以及使联接到本体上的上部结构朝向支脚平行于被切除的股骨表面滑动，直到联接到上部结构上并且在股骨上方延伸的触针的末梢与股骨的前皮质接触；其中，上部结构还包括第一导向孔，该第一导向孔限定在距被切除的股骨表面的平面中触针末梢的层次预定距离处延伸到被切除的股骨表面中的第一对准轴线，并且本体限定第二导向孔，该第二导向孔限定第二对准轴线，该第二对准轴线在距支脚预定距离处延伸到被切除的股骨表面中，第一导向孔与第二导向孔之间的距离随着上部结构相对于本体滑动而变化；并且其中，该方法还包括穿过第一导向孔或第二导向孔在被切除的股骨表面中钻孔，或者沿着对准轴线将延伸到被切除的股骨表面中的导向销插过第一导向孔或第二导向孔。
附图说明
现将参照附图仅以示例方式描述本发明的实施例，在附图中：
图1和2示出了根据本发明的一个实施例的股骨尺寸测量导向器从不同视角的第一视图和第二视图；
图3和4示出了图1和2的股骨尺寸测量导向器从不同视角的分解图；
图5A和5B示出了图1和2的股骨尺寸测量导向器的锁定机构的零件的扩大视图；以及
图6示出了联接到股骨端处的被切除表面上的图1的股骨尺寸测量导向器。
具体实施方式
在可使用根据本发明的一个实施例的股骨尺寸测量导向器前，股骨的远端必须经历初始切除，以去除股骨的远侧部分，从而建立横向于股骨的纵向轴线的表面。股骨尺寸测量导向器布置成允许在被切除的表面中钻出对准孔或者安放从被切除的表面延伸的导向销。具体而言，根据本发明的实施例的股骨尺寸测量导向器包括钻具导向孔，钻具导向孔允许在骨的被切除的表面中钻孔或者允许引导销穿过钻具导向器直接插入骨中。对准孔或导向销用来将切割模块定位在骨的表面上，以进行股骨端部的成形切除。从而，对准孔/导向销相对于踝/前皮质在股骨尺寸测量导向器上通过钻具导向器确定的位置和它们绕股骨轴线的旋转位置决定股骨假体的最终植入位置。
如上文结合已知的Sigma HP股骨尺寸测量导向器指出，存在用于定位切割模块以准备股骨的远端以接纳股骨膝假体的两种主要选择：前下和后上。该选择部分地取决于外科医生偏好。前下法以对假体后踝的位置的较少控制为代价防止远侧股骨的前皮质凹窝或股骨假体突出。后上法允许对后踝位置的准确控制和因此对当膝弯曲时的关节张力的更好控制。股骨假体可以以具有规则尺寸增量的一系列尺寸提供。例如，可以以3mm的增量提供股骨假体，不过应理解，其它增量是可能的。不论所选择的股骨假体尺寸如何，都需要根据本发明的实施例的股骨尺寸测量导向器来将延伸被切除的表面中的导向孔或销定位在相对于前皮质或后踝的恒定位置。触针提供要使用的适当尺寸的植入物且因此要使用的切割模块的导向。由于使用该股骨尺寸测量导向器来选择导向销的位置，所以切割模块可设计成在销孔与骨切割位置之间具有固定距离，而不需要切割模块允许相对于销位置调节骨切割位置。切割模块可提供允许外科医生控制切割模块相对于前皮质或后踝的位置的更多调节手段。对于具有3mm尺寸增量的示例性系列股骨假体，切割模块可布置成允许每个切割模块相对于导向销或导向孔(和因此相对于前皮质或后踝)的位置在+或-1.5mm内。这允许适应落入股骨假体的标准尺寸之间的股骨的灵活性。切割模块调节手段可包括用以接纳每个导向销的一系列三个孔。第一孔位于通常位置，而其它孔在第一孔上方和下方1.5mm处。
图1和2示出了根据本发明的一个实施例的股骨尺寸测量导向器的透视图。图3和4示出了分解图。该股骨尺寸测量导向器包括共同形成本体6的支脚构件2和伸展件4。支脚构件2和伸展件4可旋转地联接在一起，如下文将更详细地描述。支脚构件2包括在使用中抵靠着股骨的被切除的远侧表面安放的第一侧8(图2和4中可见)。类似地，伸展件4也具有用以倚靠在股骨上的第一表面10(图2和4中可见)。支脚构件2包括在使用中在后踝下方延伸的第一支脚和第二支脚12。特别地，支脚定位表面14布置成倚靠在相应的后踝表面上，以将股骨尺寸测量导向器定位在被切除的股骨表面上。支脚构件2还包括第一销孔和第二销孔16。当股骨尺寸测量导向器正确定位在被切除的股骨表面上，使得支脚定位表面倚靠在相应的后踝表面上时，固定销穿过销孔16驱动到被切除的骨表面中，以将股骨尺寸测量导向器固定到位，从而防止支脚构件2相对于股骨的进一步移动。
伸展件4可旋转地联接到支脚构件2上，使得当支脚构件2销接到股骨上时，该伸展件能通过在骨表面上方滑动而旋转。旋转中心通常位于支脚12之间，使得当股骨尺寸测量导向器销接到骨上时，该旋转中心与Whiteside's线大致对准。然而，在旋转中心处不存在枢转连接。有利地，这允许外科医生清楚看到Whiteside's线，这有助于确定股骨假体的所需旋转对准。伸展件4包括由从支脚构件2和伸展件4的旋转中心辐射的曲线限定的第一弧形凹槽和第二弧形凹槽18。每个凹槽18都布置成接纳支脚构件销孔16的伸出套筒部分20，使得当伸展件4相对于支脚构件2旋转时，其移动由销孔套筒20滑动通过凹槽18而受到限制。伸展件4相对于支脚构件2的旋转移动范围受倚靠在弧形凹槽18的封闭外端上的销孔套筒20限制。
伸展件4还包括用于为后上法确定延伸到被切除的股骨中的对准孔或导向销的轴线的第一对导向孔22，如下文将更详细地描述。导向孔22包括延伸穿过形成在支脚构件2中的弧形凹槽26的套筒部分24。支脚构件槽26在它们延伸到支脚构件2的边缘时是端部开口的，并由具有比对于伸展件槽18的曲率半径大的曲率半径的曲线限定。槽18和26绕相同的曲率中心延伸。随着伸展件4相对于支脚构件2旋转，导向孔套筒24沿着支脚构件凹槽26滑动。伸展件4相对于支脚构件2的旋转移动范围还受倚靠在支脚构件凹槽26的封闭端上的导向孔套筒24限定。
为了将伸展件4固定到支脚构件2a上，保持条28在导向孔套筒24之间延伸，使得支脚构件2被夹置在伸展件4与保持条28之间。为了向装配好的股骨尺寸测量导向器提供进一步的稳定性，栓塞29(图1和2中不可见)从支脚构件2延伸到形成在伸展件4中的弧形槽30中，使得栓塞29随着伸展件相对于支脚构件2旋转而在槽30内滑动。弧形槽30由从支脚构件2与伸展件4之间的旋转中心辐射的曲线限定。
提供锁定机构以在预定旋转位置处将伸展件4锁定到支脚构件2上。该锁定机构包括枢转地联接到伸展件4上的杠杆32。杠杆32由触发器34、具体而言通过抵靠着从伸展件4向外延伸的条36挤压触发器34操作。杠杆32由弹簧(未示出)朝支脚构件2偏压，弹簧在形成在触发器34上的凸耳37与条36之间延伸，使得当触发器34被释放时，杠杆倚靠在支脚构件2上，以防止伸展件的进一步旋转。杠杆32包括联接到形成在伸展件4内的条39上以允许杠杆相对于伸展件4旋转的凹槽38。应理解，用于将杠杆32联接到伸展件4上的备选机构是可能的，唯一的要求是提供杠杆32与支脚构件2之间的相对移动，以允许锁定和解锁。例如，可设置压配合在大致在凹槽38的位置处形成在杠杆32中的孔中的销。该销可接纳在伸展件4中的孔内并在该孔内旋转。下文更详细地描述锁定机构。
该股骨尺寸测量导向器还包括联接到伸展件4上并且布置成大致朝向和远离支脚12相对于伸展件4滑动的上部结构40。上部结构40包括头部42和向下延伸并且布置成在形成在伸展件4的侧面中的通道46内滑动的臂44。支承杆48从伸展件4的中央部分向上延伸并穿过上部结构头42。支承杆48连同在通道46中滑动的臂44一起用于控制上部结构40的滑移并防止上部结构40在其滑动时相对于伸展件4扭转。上部结构40可通过拧紧锁定旋钮50而相对于伸展件4锁定到位，该锁定旋钮将套爪51(图3和4中可见)压在支承杆48上。
上部结构40还包括朝向臂44的自由端定位的第二对导向孔52。第二对导向孔52用于为前下法确定延伸到被切除的股骨中的对准孔的轴线，如下文将更详细地描述。上部结构导向孔52用作对伸展件导向孔22的替代，如下文将作为使用该股骨尺寸测量导向器的外科技术的一部分描述。上部结构导向孔52包括套筒，使得在使用中套筒的末梢与被切除的骨表面接触。
该股骨尺寸测量导向器还包括联接到上部结构40的头部42上的触针53。触针53布置成当股骨尺寸测量导向器联接到股骨的被切除的远侧表面上时在股骨的远端上方延伸。触针53联接到上部结构40上，使得它从头部42大致以90°延伸到支承杆48的轴线。触针53包括布置成接合头部42的颈部56使得触针能相对于头部42滑动并能绕本体部分42旋转的长形槽54。触针槽54还包括布置成越过头部42的上侧和锁定旋钮50以使触针53与股骨尺寸测量导向器分离的扩大部分57。触针53还在第一端包括用以使触针53相对于上部结构40旋转并使槽54滑过上部结构40的颈部56的手柄58。
在第二端，触针53朝向触针末梢60向下弯曲。触针末梢60布置成通过使触针53相对于上部结构40滑动和旋转并通过使上部结构40相对于伸展件4滑动来与股骨的前皮质接触。触针53具有沿着槽54的两侧标记的刻度62。刻度62上的每个标记都对应于所选择的股骨假体尺寸。触针的位置由触针刻度62上的标记指示，标记邻近本体部分42的触针手柄侧上的头部42。类似地，伸展件4还包括沿着伸展件4的两侧标记的刻度64。伸展件刻度64上的每个标记都对应于所选择的股骨假体尺寸。上部结构40相对于伸展件4的位置由上部结构刻度64上邻近上部结构导向孔52的中心的标记指示。触针刻度62和上部结构刻度64两者都指示相同的股骨假体尺寸范围。当上部结构40和触针53两者都定位在刻度64、62上对应的位置时，触针末梢60则指示前皮质上对于所选择尺寸的股骨假体的离开点。上部结构40和触针53两者都根据它们各自的刻度来调节，直到当触针末梢60扫过前皮质时触针末梢60刚好与骨的前皮质接触。刻度62、64然后指示所需的股骨假体尺寸，如下文将结合使用该股骨尺寸测量导向器的外科技术的其余部分详细描述。
现在参见图5A和5B，这些图示出了尺寸测量导向器锁定机构的扩大部分，以便可更清楚地理解锁定机构的操作。图5A示出了与伸展件4分离的杠杆32。杠杆32是从与图3的分解图相同的视角示出的。图5B示出了支脚构件2与伸展件4分离的部分。支脚构件2是从与图4的分解图相同的视角示出的。图5A的杠杆32和图5B的支脚构件是从不同视角看去的，以允许看到每个构件的互相面对的部分。
如上所述，杠杆32联接到伸展件4上，使得它能旋转而与支脚构件2形成接触和脱开接触，以锁定伸展件4相对于支脚构件2的旋转位置。杠杆32朝支脚构件2被偏压，但该偏压可通过外科医生朝条36挤压触发器34来克服。杠杆32具有倚靠在支脚构件2上的棘轮板72上的杠杆面70。杠杆面70具有倚靠在棘轮面72上的弯曲棘轮76上的一排齿74。当触发器34抵靠着条36被挤压时，齿74与弯曲棘轮76分离。伸展件4能在受套筒20和24在相应的槽18和26内的移动限制的预定旋转范围内相对于支脚构件2自由旋转。
当触发器34被释放时，齿74接合弯曲棘轮76，从而致使伸展件4相对于支脚构件2的定向被限制在一系列预定旋转位置。例如，锁定机构可布置成允许以0°(其对应于对称直立位置)相对于支脚构件2锁定伸展件4。随着伸展件4相对于支脚构件2旋转，竖直杆48也旋转。杆48用作对伸展件的正确旋转位置的视觉参考。当杆48与大致对应于远侧股骨的前后轴线的Whiteside's线对准时，指示伸展件4相对于支脚构件2的正确旋转位置。另外，形成在导向套筒52的可视端中的水平线用作用于对准伸展件相对于经股骨上踝轴线的旋转的视觉参考。伸展件4相对于支脚构件2的旋转可相对于0°位置以﹢/-3°、5°或7°被锁定。当锁定机构被释放时，伸展件4可自由旋转，直到杆48与Whiteside's线形成对准。锁定机构然后可接合。齿74与弯曲棘轮76的相互作用用于使伸展件4相对于支脚构件2的位置固定在最接近的位置。有利地，尽管锁定机构较小，但它仍允许准确选择0°和+/-3°、5°或7°的偏离。通过在弯曲棘轮76内设置两组凹槽来实现这一选择。上棘轮78具有2°间距并且设置在二者之间具有间隙的两个单独的部分中。上棘轮78的每个部分都与相对于中心线80的+/-3°、5°或7°凹槽对准。上棘轮78中的凹槽布置成接合杠杆面70上对应的齿74。从而，上棘轮76允许将伸展件4相对于支脚构件2的定向固定在通过箭头90表示的预定旋转范围的第一部分内的预定位置(+/-3°、5°或7°)处。
弯曲棘轮76还包括第二下棘轮82，该下棘轮包括与0°位置对准的单个凹槽。应理解，第二棘轮82可与第一棘轮78重叠，如图5B中所示，只要存在充分的对准差异以便允许第一棘轮接合而不干涉第二棘轮，且反之亦然，如现将描述的那样。杠杆齿74具有布置成当杠杆跨弯曲棘轮76居中地定位时接合下棘轮凹槽82的长形中央齿84。通过箭头92表示的伸展件4相对于支脚构件2的预定旋转范围的第二中央部分内仅存在单个凹槽84。从而，伸展件4只能在预定旋转范围的第二部分92内的单个位置处相对于支脚构件被锁定。应理解，在本发明的备选实施例中，可存在预定旋转范围的超过两个单独的部分，每个部分都支承布置成由杠杆32分开接合以允许相对于支脚构件锁定伸展件的棘轮。此外，在旋转范围的每个部分内，对应的棘轮可布置成允许根据凹槽的数量将伸展件相对于支脚构件的定向锁定在一个或更多预定定向。凹槽82具有防止中央杠杆齿84固定在旋转范围的第二部分92内的其它位置的宽台肩。上棘轮78在旋转范围的第二部分92中具有间隙。这防止杠杆齿的其余部分与上棘轮冲突。由于中央杠杆齿84以与杠杆齿74的其余部分相同的间距包括齿的延伸部，所以当杠杆在旋转范围的第一部分中接合上棘轮时，中央齿84与上棘轮76啮合。
应理解，由于上棘轮78在位置+/-3°、5°或7°具有2°间距，所以该棘轮将不可能适应0°位置。设置包括由一个或更多伸出的齿接合的在0°处定心的一个或更多凹槽的单独棘轮允许也选择0°位置。应理解，备选地，单个棘轮可设置有具有1°间距的齿。然而，具有1°齿的棘轮要么将具有很小的齿而不能将伸展件4牢固地锁定到支脚构件2上，要么将必须在大面积上延伸。布置分开接合的两个单独的棘轮解决了这些问题。应理解，存在可借以实现这一效果的其它机构。例如，可省略中央凹槽82，并且包括所有齿74的整个杠杆面70可布置成接纳在上棘轮76的中央的间隙中，以将机构锁定在0°位置。亦即，上棘轮76中的整个间隙可包括至少又一个凹槽。其它布置对于本领域技术人员来说将显而易见，其中杠杆可在与棘轮间距不对应的位置接合具有第一规则间距的棘轮。
现将结合图6描述使用根据本发明的一个实施例的股骨尺寸测量导向器的方法，图6示出了联接到骨的被切除的远侧部分上的股骨尺寸测量导向器。将支脚构件2抵靠着骨的端部定位，使得表面8与骨接触并且支脚12在后踝下方延伸。然后使支脚构件移过被切除的表面，直到支脚定位表面14倚靠在后踝表面上(亦即，股骨尺寸测量导向器居中地位于骨的端部上)。然后可通过使固定销穿过支脚构件中的孔16进入骨中来将股骨尺寸测量导向器固定到骨上。
然后可设定伸展件的旋转对准(和因此用于固定切割模块和得到的股骨假体的导向销的旋转对准)。例如通过使伸展件4相对于支脚构件2旋转直到杆48与Whiteside's线对准，可利用解剖学标志在术前规划期间或术中确定所需的旋转对准。通过将触发器34和条36挤压在一起以释放锁定机构并且然后手动旋转伸展件4和上部结构40来设定旋转。当设定了所需旋转并相对于支脚构件上的标记96在伸展件上的刻度94上检查了所需旋转时，通过释放触发器34来接合锁定机构。
如上所述，可通过调节上部结构40相对于伸展件4上的刻度64的高度来对股骨假体的不同尺寸设定尺寸测量导向器。通过释放和拧紧旋钮50以使套爪51夹持或释放杆48来提升和降低上部结构40。另外，通过使触针槽54滑过伸展件颈部56并读取刻度62上的触针位置来设定触针53的位置。对于针对刻度62上的触针选择的每个股骨假体，应该对刻度64上的相同尺寸设定上部结构。在外科医生已为前切割选择的位置处将触针的末梢60定位在股骨的前皮质上以离开骨。然后通过使上部结构40相对于伸展件4滑动来将刻度62上所选择的股骨假体的尺寸传递至刻度64。理想而言，对于所选择的假体尺寸，触针末梢应该刚好触碰前皮质；然而，在实践中，触针末梢可在由上部结构40相对于伸展件4的位置指示的假体尺寸介于两个标准假体尺寸之间的位置处触靠前皮质。选择下一个最大假体还是选择下一个最小假体在于外科医生的选择。
然后可将用以支承切割模块的导向销插过下对准孔22(对于后上法而言)或上对准孔52(对于前下法而言)。前下法与后上法之间的选择与上述Sigma HP器械套件相同。要么经对准孔将导向销插入骨中，要么可在骨中钻出对准孔。然后移除尺寸测量导向器并利用导向销或孔安装切割导向器，以针对所选尺寸的股骨假体进行成形切除。
对本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离所附权利要求的范围的前提下，可对本发明做出更多修改，并且从本文的教导可以发现本发明的更多应用。

Claims (15)

1. 一种股骨尺寸测量导向器，用于在股骨远端处被切除的股骨表面上定位横向于所述股骨的纵向轴线的对准轴线，所述股骨尺寸测量导向器包括：
本体，其布置成搁靠在被切除的股骨表面上并且具有布置成在相应的后踝下方延伸并且搁靠在所述股骨的后踝表面上的第一支脚和第二支脚；
上部结构，其联接到所述本体上并且布置成朝向和远离所述支脚平行于所述被切除的股骨表面滑动；以及
触针，其联接到所述上部结构上并且布置成使得当所述本体搁靠在所述被切除的股骨表面上时，所述触针的末梢在所述股骨上方延伸，使得所述上部结构朝向所述支脚滑动致使所述触针末梢与所述股骨的前皮质接触；
其中，所述上部结构还包括第一导向孔，所述第一导向孔限定在距所述触针末梢在所述被切除的股骨表面的平面中的层次预定距离处延伸到所述被切除的股骨表面中的第一对准轴线；并且
其中，所述本体限定第二导向孔，所述第二导向孔限定第二对准轴线，所述第二对准轴线在距所述支脚预定距离处延伸到所述被切除的股骨表面中，所述第一导向孔与所述第二导向孔之间的距离随着所述上部结构相对于所述本体滑动而变化。
2. 根据权利要求1所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述上部结构包括限定第一对对准轴线的第一对导向孔，并且所述本体限定第二对导向孔，所述第二对导向孔限定第二对对准轴线。
3. 根据权利要求2所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述第一对对准轴线位于第一平面中，并且所述第二对对准轴线位于第二平面中，使得所述平面之间的距离随着所述上部结构相对所述本体滑动而改变。
4. 根据权利要求3所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述第一平面和所述第二平面是平行的，并且所述本体包括布置成倚靠在所述被切除的股骨表面上的第一表面，其中所述对准轴线布置成以预定角度延伸到所述被切除的股骨表面中。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述导向孔包括用于在所述被切除的股骨表面中钻孔的钻具导向器，或者所述导向孔布置成沿着所述对准轴线引导延伸到所述被切除的股骨表面中的销。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述本体包括：
具有布置成搁靠在被切除的股骨表面上的第一表面的支脚构件，所述支脚构件还包括所述第一支脚和第二支脚；
伸展构件，其联接到所述支脚构件上，使得所述第二构件能够相对于所述第一构件旋转，所述伸展构件联接到所述上部结构上，使得所述上部结构能够相对于所述伸展构件滑动；以及
锁定机构，其布置成选择性地限制或允许所述第一构件与所述第二构件之间的旋转；
其中，所述伸展构件限定所述第二导向孔或每个第二导向孔。
7. 根据权利要求6所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述锁定机构包括联接到所述伸展构件上的杠杆，所述杠杆相对于所述伸展构件的移动布置成使所述杠杆与所述支脚构件形成接合或脱开接合，以便分别限制或允许旋转；
其中，所述支脚构件包括第一排两个或更多凹槽，并且所述杠杆包括第一齿，所述第一齿布置成接合所述第一排凹槽中的一个，以便将所述支脚与所述伸展构件之间的旋转选择性地限制在所述构件之间的第一系列旋转位置内的两个或更多预定旋转位置处；并且
其中，所述支脚构件包括至少又一个凹槽，所述杠杆布置成接合所述至少又一个凹槽，以便将所述支脚与伸展构件之间的旋转选择性地限制在所述构件之间的第二系列旋转位置内的又一个预定旋转位置处。
8. 根据权利要求6或权利要求7所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述支脚构件还包括布置成接纳固定销以将所述支脚构件固定到骨的被切除表面上的至少一个固定孔。
9. 根据权利要求8所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述伸展构件布置成绕延伸到所述被切除的股骨表面中的轴线相对于所述支脚构件旋转，所述旋转轴线位于所述支脚构件的所述第一表面的平面中在所述支脚之间延伸的线上。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述上部结构包括头部以及第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂从所述头部朝所述本体延伸，使得它们与所述本体滑动接触，所述臂限定所述第一导向孔或每个第一导向孔。
11. 根据权利要求10所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述股骨尺寸测量导向器还包括支承杆，所述支承杆从所述本体延伸并接纳在所述上部结构的所述头部中的孔口中，使得随着所述上部结构朝向和远离所述支脚滑动，所述支承杆穿过所述孔口。
12. 根据权利要求11所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述股骨尺寸测量导向器还包括锁定旋钮，所述锁定旋钮联接到所述上部结构的所述头部上并且布置成将所述上部结构锁定到所述支承杆上，以限制所述上部结构相对于所述本体的进一步滑动。
13. 根据权利要求11或权利要求12所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述触针包括长形槽，所述长形槽布置成联接到所述上部结构的所述头部上，使得所述触针横向于所述支承杆从所述上部结构延伸，所述触针槽布置成允许所述触针相对于所述支承杆滑动和绕所述支承杆旋转。
14. 根据权利要求13所述的股骨尺寸测量导向器，其特征在于，所述触针包括横向于所述支承杆延伸的第一部分和相对于所述第一部分倾斜使得触针末梢指向所述股骨的前皮质的第二部分。
15. 一种在股骨远端处被切除的股骨表面上定位横向于所述股骨的纵向轴线的对准轴线的方法，所述方法包括：
将股骨尺寸测量导向器的本体联接到所述股骨上，使得所述本体搁靠在所述被切除的股骨表面上，并且联接到所述本体上的第一支脚和第二支脚在相应的后踝下方延伸且搁靠在所述股骨的后踝表面上；以及
使联接到所述本体上的上部结构朝向所述支脚平行于所述被切除的股骨表面滑动，直到联接到所述上部结构上并且在所述股骨上方延伸的触针的末梢与所述股骨的前皮质接触；
其中，所述上部结构还包括第一导向孔，所述第一导向孔限定在距所述触针末梢在所述被切除的股骨表面的平面中的层次预定距离处延伸到所述被切除的股骨表面中的第一对准轴线，并且所述本体限定第二导向孔，所述第二导向孔限定第二对准轴线，所述第二对准轴线在距所述支脚预定距离处延伸到所述被切除的股骨表面中，所述第一导向孔与所述第二导向孔之间的距离随着所述上部结构相对于所述本体滑动而变化；并且
其中，所述方法还包括穿过所述第一导向孔或所述第二导向孔在所述被切除的股骨表面中钻孔或者沿着所述对准轴线将延伸到所述被切除的股骨表面中的导向销插过所述第一导向孔或所述第二导向孔。
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