CN104287797B - 用于定位和固定韧带移植物的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于定位和固定韧带移植物的方法和装置。一般来讲，所述装置和方法利用具有特定外表面轮廓的植入物和具有互补轮廓的骨隧道以提供所述植入物和骨之间的形状配合，所述形状配合利用摩擦将韧带移植物定位和固定在所述骨内。此类植入物可与多种韧带移植物配合使用，包括腿筋韧带移植物。此外，可与所述植入物一起使用“从外向内”方法，以在操作中尽可能降低损伤相邻组织的风险并提供增强的外科医生控制。所述装置和方法可与修复或置换不同关节处的韧带结合使用，但在一些实施例中，可在十字韧带重建手术中具有特定功用。

Description

用于定位和固定韧带移植物的方法和装置

交叉引用

本申请要求2013年7月18日提交的名称为“Methods And Devices ForPositioning And Securing Ligament Grafts”(用于定位和固定韧带移植物的方法和装置)的美国临时申请61/847,900的优先权，所述申请据此全文以引用方式并入。

技术领域

本发明涉及用于定位和固定韧带移植物的方法和装置。

背景技术

韧带是使身体内的骨骼彼此连接的纤维组织。由于韧带自身不可再生，因此当韧带受损时，必需进行外科手术重建。一个例子是图1中示出的膝盖100，其包括从胫骨106的头部延伸到股骨108的髁间窝的前十字韧带102和后十字韧带104。这些韧带102,104起到防止两个骨106,108之间的前后相对运动的作用。当断裂(如，可在剧烈体育运动中发生)时，必须进行外科手术重建。

膝盖十字韧带撕裂可使用取自尸体(即，同种异体移植物)或来自患者自身组织(即，自体移植物物)的韧带移植物来进行修复。外科医生可使用来自腿筋的韧带移植物或使用取自髌腱110的一部分(以及髌骨112和胫骨106的任一端处的一段骨)的所谓“骨-肌腱-骨”移植物来重建十字韧带。最近，将腿筋组织用于韧带移植物变得越来越常见。

重建手术通常包括在股骨和胫骨中形成孔，然后使用界面螺钉将韧带移植物的相对的末端固定在这些孔中。图2中示出并被称为“正中(high noon)”方法的一种常见技术包括：穿过胫骨从其下内侧(即，下部和内侧)表面钻一个直线孔，以及穿过股骨几乎成直线地向上延伸(如线202所示)。然而，由于此技术未将韧带移植物放置在理想的解剖位置，并因此遭受降低的生物力学效果，因此该技术可能是不利的。

用于重建十字韧带的另一种常见技术被称为“前内侧”方法。如图3所示，该技术包括如上所述在胫骨106中形成孔，但该孔未延伸进入股骨108。相反，第二孔沿着股骨108的前内侧轴线302在股骨108中形成。具体地，通过从其内侧(即，内部)表面在股骨108的外侧髁304中钻孔来形成孔。然而，该技术也可能具有缺点。例如，沿着前内侧轴线302接近外侧髁304可造成接触并损伤内侧髁306表面上的软骨的重大风险。此外，通常无法从膝盖内部看到所述接近途径(如，以确保不接触内侧髁306)。

用于重建十字韧带的第三种技术被称为“从外向内”方法，并且包括沿着从股骨108的侧表面延伸的前内侧轴线302(即，来自相对于上述“前内侧”方法的进入点)在股骨108中形成孔。然而，迄今为止，该方法主要因为仅可使用“骨-肌腱-骨”韧带移植物而受到限制，因此只能在一些受限的情况下可以使用越来越流行的腿筋韧带移植物。

因此，需要改进用来定位和固定韧带移植物的装置和方法。

发明内容

本发明提供了用于固定韧带移植物的植入物，在一个实施例中，该植入物包括具有锥形外轮廓的主体，该锥形外轮廓沿着其在主体的近端和主体渐缩的远端之间的纵向轴线延伸。主体可包括在所述主体的外表面中形成的、沿着纵向轴线延伸的第一组相对的狭槽以及在近端中形成的、在第一组相对的狭槽之间延伸的横向狭槽，并且可包括穿过主体形成的镗孔，该镗孔横向于纵向轴线并且与第一组相对的狭槽成角度地。

植入物可有多种变化形式。例如，主体还可包括在所述主体的外表面中形成的、从外表面中的第一镗孔和第二镗孔延伸至主体的近端的第二组相对的狭槽。再例如，主体的远端可以为基本上平的。再例如，主体的外边缘可以为弧形的。再例如，主体可以由磷酸三钙形成。再例如，主体可以由聚合物形成。

在另一方面，提供了用于定位和固定韧带移植物的系统，在一个实施例中，该系统包括植入物和铰刀。植入物可具有锥形外轮廓和在其中形成的沟槽，所述沟槽沿着植入物的纵向轴线并绕其近端延伸。沟槽可被配置成安置韧带移植物的中间部分，使得韧带移植物的相对的末端延伸超过植入物的远端。铰刀可包括具有匹配植入物的锥形外轮廓的远侧部分。铰刀可被配置成在骨中形成锥形孔，所述锥形孔被配置成接收植入物。

植入物可具有许多变型形式。例如，植入物还可包括穿过植入物形成的孔，该孔横向于纵向轴线并且与沟槽成角度地偏置。植入物还可包括在所述主体的外表面上形成的相对的狭槽，该相对的狭槽在第一镗孔和第二镗孔和植入物的近端之间延伸。系统还可包括穿过孔的缝合线长度，使得缝合线长度的相对的末端延伸超过植入物的近端。

铰刀可有多种变化形式。例如，铰刀可包括至少一个深度标记，所述深度标记被配置成指示形成的锥形孔的尺寸。再例如，铰刀可包括在铰刀的近端处的柄部，所述柄部被配置成手动地致动铰刀。

在另一方面，提供了用于定位和固定韧带移植物的方法，在一个实施例中，该方法包括形成穿过股骨、从股骨的外表面朝向股骨的内表面渐缩的锥形孔；形成穿过胫骨、从胫骨的内表面延伸至胫骨的上表面的孔；通过围绕具有锥形外轮廓的植入物缠绕韧带移植物的中间部分来制备韧带移植物，使得韧带移植物接收在围绕植入物的外表面形成的沟槽中，并且韧带移植物的相对的末端延伸超过植入物的远端；引导韧带移植物的相对的末端从股骨的外表面穿过锥形孔，然后从胫骨的上表面穿过胫骨中的孔；以及固定韧带移植物，使得植入物的锥形外轮廓在股骨中的锥形孔内形成配合。

该方法可具有许多变型形式。例如，可沿着股骨的前内侧轴线形成锥形孔。再例如，可使用具有锥形远侧部分的铰刀形成锥形孔。再例如，铰刀可为手动地致动的。再例如，该方法可包括将韧带移植物的相对的末端固定在胫骨中的镗孔中。再例如，该方法可包括在固定韧带移植物之前旋转植入物和韧带移植物。再例如，形成锥形孔可包括设定孔的尺寸，使得当植入物固定在锥形孔中时植入物的远端就座成与股骨的内表面齐平。再例如，该方法可包括通过使缝合线穿过形成于植入物的孔，然后穿过形成于股骨的第二孔来固定植入物。

附图说明

根据下面结合附图的具体实施方式，将会更全面地理解上述本发明的各方面和实施例，其中：

图1(现有技术)为人类膝盖的解剖结构的图解；

图2为实现十字韧带重建外科手术的一种现有技术的图解；

图3为实现十字韧带重建外科手术的替代现有技术的图解；

图4A为植入物的一个实施例的前等轴视图；

图4B为图4A的植入物的侧视图；

图4C为图4A的植入物的顶视图；

图4D为图4A的植入物的后视图；

图5A为韧带移植物的一个实施例和图4A的植入物的前等轴视图；

图5B为图5A的韧带移植物和植入物的替代视图；

图6为铰刀的一个实施例的图解；

图7为图4A的植入物在股骨中形成的锥形孔内形成配合的一个实施例的图解；

图8A为引入图7的锥形孔中的图4A的植入物和图5A的韧带移植物的一个实施例的示意图；

图8B为图8A的植入物和韧带移植物在图8A的锥形孔内形成配合的示意图；

图8C为图8A的植入物和韧带移植物的前视图；

图9A为植入物的替代实施例的侧视图；

图9B为图9A的植入物的后视图；

图10为用于将导丝引入股骨的技术的一个实施例的图解；

图11为用于在图10的股骨中形成孔的技术的一个实施例的图解；

图12A为用于在图11中的股骨中形成锥形孔的技术的一个实施例的图解；

图12B为图12A的图解的一部分的详细视图；

图13为在图12A的股骨中形成的锥形孔的一个实施例的图解；

图14为用于将导丝引入胫骨的技术的一个实施例的图解；

图15为用于在图14的胫骨中形成孔的技术的一个实施例的图解；

图16为韧带移植物和植入物的一个实施例的图解；

图17为图16的韧带移植物和植入物在图13的股骨中形成配合的图解；并且

图18为固定在图13的股骨和图15的胫骨中的图16的韧带移植物和植入物的图解。

具体实施方式

现在将描述一些示例性实施例以全面地理解本申请公开的装置的原理以及方法。这些实施例中的一个或多个实例在附图中图解说明。本领域的技术人员将理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性示例性实施例并且本发明的范围仅由权利要求书限定。另外，结合一个示例性实施例进行图解说明或描述的特征可与其他实施例的特征进行组合。这种修改形式和变化形式旨在包括在本发明的范围之内。

本发明整体涉及用于定位和固定韧带移植物的方法和装置。具体地，本文所述的装置和方法利用具有特定外表面轮廓的植入物和具有互补轮廓的骨隧道在植入物与骨之间形成配合，所述配合利用摩擦力将韧带移植物定位并固定在骨内。此类植入物可与多种韧带移植物结合使用，包括腿筋韧带移植物。此外，“从外向内”方法可与植入物一起使用，以最大程度地减小手术期间损伤相邻组织的风险并提供增强的外科医生控制。本文所述的装置和方法可允许使用多种类型的韧带移植物，包括例如腿筋韧带移植物，其可有利于在多种不同的外科手术环境中使用所述装置和方法，而与在具体外科手术中使用的韧带移植物的类型无关。本文所述的装置和方法可允许韧带移植物放置在理想的解剖位置，并因此提供生物力学效果。本文所述的装置和方法可降低(如果不能完全消除的话)接触和损伤股骨内侧髁表面上软骨的风险，和/或可使患者体内的接近途径(如，患者膝盖内的方法)变得可视化。此类可视化有助于确保患者的解剖结构不受损伤，例如通过帮助确保在涉及患者膝盖的接近途径中不接触患者的内侧髁。本文所述的装置和方法可与修复或替换各种关节中的韧带结合使用，但在一些实施例中，可在十字韧带重建手术中具有特定功用。在一些实施例中，本文所述的装置和方法可在重建手术中使用，包括例如膝盖的十字韧带重建手术。

本文所述的装置和方法与用于定位和固定韧带移植物的现有技术相比具有诸多优点。例如，与用于固定移植物至孔的其他方法相比，通过匹配植入物和具有互补锥形形状的骨孔提供的摩擦形式配合可提供优异的移植物固定件、骨孔或骨隧道密封件、移植物保护和骨整合。具体地，优异的固定件和孔密封件可防止移植物随着时间推移由于例如“橡皮筋”效应或“雨刷”效应而松散。可通过使用具有弧形边缘的植入物来改善移植物保护，并且可通过使用特定的生物相容性材料(例如，磷酸三钙(TCP))来改善骨整合。此外，进行给定手术所必需的界面螺钉的数量减少。

此外，并且特别参照十字韧带重建手术，由本文所述植入物提供的“从外向内”方法允许更好地控制手术，同时降低损伤相邻软骨或膝盖的其他组件的风险。这部分是因为能够直接从膝盖内部看见股骨骨隧道或骨孔的形成。在直接可视时，外科医生可有效地确保孔位于恰当的位置并具有合适的尺寸，使得(例如)在植入时植入物的远端就座成与骨的表面齐平，从而适当地密封孔。

本文所述的植入物允许结合“从外向内”方法使用各种韧带移植物，包括腿筋移植物。当然，也可使用其他韧带移植物，例如骨-肌腱-骨移植物或四头肌移植物。必要时可针对任何具体的韧带移植物调节植入物大小以及锥形骨孔的对应大小。

本文所述的植入物可由生物相容性材料形成，所述生物相容性材料促进骨整合使得随时间推移，患者身体将围绕且甚至透过该植入物生长。例如，该植入物可由合适的共聚物组合物构成，例如聚乳酸-聚乙醇酸(PLA-PGA)，主要部分为PGA。还可使用其他可生物吸收的聚合物。合适的生物相容并且可生物吸收的聚合物的实例包括选自下列物质的聚合物：脂族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚亚烷基草酸酯、聚酰胺、酪氨酸衍生聚碳酸酯、聚(亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚含氧酸酯、聚酰氨基酯、含胺基的聚含氧酸酯、聚(酸酐)、聚磷腈、生物分子(即，生物聚合物，例如胶原、弹性蛋白、可生物吸收的淀粉等)以及它们的混合物。出于本发明的目的，脂族聚酯包括但不限于以下单体的均聚物和共聚物：丙交酯(其包括乳酸、D-、L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括乙醇酸)、ε-己内酯、对二氧杂环己酮(1,4-二氧六环-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1,3-二氧六环-2-酮、三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、(-戊内酯、&-丁内酯、(-丁内酯、ε-癸内酯、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、1,4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括其二聚体1,5,8,12-四氧杂环十四烷-7,14-二酮)、1,5-二氧杂环庚烷-2-酮、6,6-二甲基-1,4-二氧六环-2-酮、2,5-二酮基吗啉、新戊内酯、α,α-二乙基丙内酯、碳酸亚乙酯、草酸亚乙酯、3-甲基-1,4-二氧六环-2,5-二酮、3,3-二乙基-1,4-二氧六环-2,5-二酮、6,8-二氧杂双环辛烷-7-酮，以及它们的聚合物共混物。出于本发明的目的，聚(亚氨基碳酸酯)应理解为包括Kemnitzer和Kohn在“Handbook of Biodegradable Polymers”(Domb等人编辑，Hardwood Academic Press，第251-272页，1997年)中所述的那些聚合物。出于本发明的目的，共聚(醚-酯)应理解为包括Cohn和Younes在“Journal of BiomaterialsResearch”(第22卷，第993-1009页，1988年)以及Cohn在“Polymer Preprints”(美国化学会聚合物化学分部，第30卷第1期，第498页，1989年)中所述的那些共聚酯-醚(例如PEO/PLA)。出于本发明的目的，聚亚烷基草酸酯包括美国专利4,208,511、4,141,087、4,130,639、4,140,678、4,105,034和4,205,399中描述的那些。聚磷腈，由L-丙交酯、D,L-丙交酯、乳酸、乙交酯、乙醇酸、对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯和-己内酯制成的基于混合单体的共聚物、三聚物和更高阶聚合物，例如Allcock在“The Encyclopedia of Polymer Science”(第13卷，第31-41页，Wiley Intersciences,John Wiley&Sons，1988年)中，以及Vandorpe等人在“Handbook of Biodegradable Polymers”(Domb等人编辑，Hardwood Academic Press，第161-182页，1997年)中有所描述。聚酸酐包括衍生自具有HOOC-C₆H₄–O-(CH₂)_m-O-C₆H₄-COOH(其中m是在2至8范围内的整数)形式的二元酸的那些，以及所述二元酸与具有最多12个碳的脂族α-ω二元酸的共聚物。聚氧杂酯、聚氧杂酰胺以及包含胺和/或酰氨基的聚氧杂酯在以下一个或多个美国专利中有所描述：美国专利5,464,929、5,595,751、5,597,579、5,607,687、5,618,552、5,620,698、5,645,850、5,648,088、5,698,213、5,700,583和5,859,150。聚原酸酯，例如Heller在“Handbook of Biodegradable Polymers”(Domb等人编辑，HardwoodAcademic Press，第99-118页，1997年)中描述的那些。

示例性可生物吸收的、生物相容性弹性体包括但不限于ε-己内酯和乙交酯的弹性体共聚物(包括聚乙醇酸)，ε-己内酯与乙交酯的摩尔比为约35:65至约65:35，更优选为45:55至35:65；ε-己内酯和丙交酯的弹性体共聚物(包括L-丙交酯、D-丙交酯及其共混物以及乳酸聚合物和共聚物)，其中ε-己内酯与丙交酯的摩尔比为约35:65至约65:35，更优选为45:55至30:70或约95:5至约85:15；对二氧杂环己酮(1,4-二氧杂环己-2-酮)和丙交酯(包括L-丙交酯、D-丙交酯及其共混物以及乳酸聚合物和共聚物)的弹性体共聚物，其中对二氧环己酮与丙交酯的摩尔比为约40:60至约60:40；ε-己内酯和对二氧环己酮的弹性体共聚物，其中-己内酯与对二氧环己酮为约30:70至约70:30；对二氧环己酮和三亚甲基碳酸酯的弹性体共聚物，其中对二氧环己酮与三亚甲基碳酸酯的摩尔比为约30:70至约70:30；三亚甲基碳酸酯和乙交酯的弹性体共聚物(包括聚乙醇酸)，其中三亚甲基碳酸酯与乙交酯的摩尔比为约30:70至约70:30；三亚甲基碳酸酯和丙交酯的弹性体共聚物(包括L-丙交酯、D-丙交酯及其共混物以及乳酸聚合物和共聚物)，其中三亚甲基碳酸酯与丙交酯的摩尔比为约30:70至约70:30，以及它们的共混物。合适的可生物吸收弹性体的例子在美国专利4,045,418；4,057,537和5,468,253中有所描述。

在其他实施例中，本文所述的植入物可由聚乳酸、或TCP和聚乳酸的复合共混物形成。例子为TCP和聚乳酸-共聚-乙醇酸(PLGA)的组合，其由DePuy Mitek,Inc.以BiocrylRapide^TM销售。生物相容性聚合物的其他例子可包括聚醚醚酮(PEEK)、聚乙醇酸，以及它们的组合。还设想了本文所述的植入物可由不可吸收的材料制成。例如，本文所述的植入物可由聚砜、或金属例如钛6Al-4V或不锈钢制成。在其他实施例中，本文所述的植入物可由从患者或供体源获得的骨形成。

图4A-4D示出了植入物400的一个实施例的不同视图。正如该图示实施例所示，该植入物主体可具有锥形外轮廓，即，当该植入物主体沿植入物400的纵向轴线404从植入物400的近端406延伸至植入物400的渐缩远端408时，该植入物主体的外表面402可近似锥形的形状。外表面402可被配置成与骨中形成的骨孔的互补性锥形内壁接合，使得植入物400能够牢固地摩擦配合至该骨孔中，以固定韧带移植物，如下文进一步讨论。换句话讲，该锥形外表面402可被配置为有利于植入物400和该骨之间的摩擦配合。

植入物400还可包括沿纵向轴线404延伸、形成于外表面402的第一组相对的狭槽410、412。此外，横向狭槽414可形成于近端406并且可在相对的狭槽410、412之间延伸。这三个狭槽410、412、414可一起形成类似鞍的形状，其围绕植入物400的三个侧面延伸，使得韧带移植物可以环绕植入物400并且安置在狭槽410、412、414内，如下文所述。根据植入物400的尺寸以及韧带移植物的预期类型，狭槽410、412、414各自可具有各种尺寸(如深度和宽度)。例如，在一些实施例中，狭槽410、412、414各自的宽度可涵盖锥形外表面402的约1°和约89°范围内的角度。

植入物400的远端408可为基本上平坦的，使得当植入物400形状配合在锥形骨孔或镗孔中时，远端408可被配置为就座成与骨的表面齐平的位置，如下文进一步讨论。此外，正如该图示实施例所示，植入物400的所有边缘可为弧形，以使尖锐边缘最小化，尖锐边缘会随时间推移磨损韧带移植物或周围骨骼或组织。

植入物400还可包括从中形成的镗孔416，该镗孔横向于纵向轴线404且与第一组相对的狭槽410、412成角度地偏置。在图示实施例中，镗孔416被示出为处于相对于第一组相对的狭槽410、412的垂直(即90°角偏置)取向。第一组相对的狭槽410、412与镗孔416之间的角取向可以不同，并且在某些实施例中，可能优选的是避免出现极小的角偏置，从而可使镗孔416置于第一组相对的狭槽410、412内。

镗孔416可被配置成接收缝合线长度(未示出)，使得缝合线长度的相对的末端延伸超过植入物400的近端406。然后，缝合线长度的相对的末端用于在植入物400放入骨孔内后移除、旋转或以其他方式重新接近植入物400。此外，如果摩擦形状配合总是脱出，缝合线长度的相对的末端还可用于在骨孔内重复固定植入物400。

镗孔416可允许使用缝合线长度将植入物400放在骨孔内，使得无需往骨孔内引入器械就可将植入物400放置在其中。因此，镗孔416可有利于减少施行外科手术所需的器械数量和/或可减少损坏邻近软骨和/或其他材料的机会，因为无需将器械推进到骨孔中进行植入物放置。

植入物400可包括形成于外表面402的第二组相对的狭槽418、420。第二组相对的狭槽418、420可从外表面402(形成于镗孔416的任一端)的第一和第二镗孔(图4C中最佳示出)延伸至该植入物主体的近端408。第二组相对的狭槽418、420可被配置成安置缝合线长度，使得缝合线长度不会突出超过外表面402。相对的狭槽418、420可因此被配置成防止延伸穿过镗孔416的缝合线长度干扰植入物400在骨孔内的摩擦形状配合。

图5A和5B示出了植入物400的替代视图以及韧带移植物502(如腿筋韧带移植物)的示例性实施例。如图5A和5B所示，第一组相对的狭槽410、412和横向狭槽414形成沿纵向轴线404且围绕植入物400的近端406延伸的连续沟槽。该沟槽可被配置成安置移植物502的中部504，使得韧带移植物502的相对的末端506、508延伸超过植入物400的远端408，如图5A和5B所示。

当植入物400放置在具有与植入物400的外表面402互补的内轮廓的骨孔内时，此类构型可提供韧带移植物502的极为牢固的固定。如图6所示，在一些实施例中，可使用铰刀602形成具有互补内轮廓的骨孔，该铰刀包括具有锥形外轮廓的远侧部分604。铰刀602的远侧部分604的锥形外轮廓可匹配植入物400的外表面402的锥形外轮廓。相匹配的锥形外轮廓可有利于正确放置植入物400到孔缝(接缝表面)和/或可帮助形成具有一定强度的最佳固定。可通过具有一定角度的铰刀602的远侧部分604来匹配锥形外轮廓，该角度不小于植入物400的外表面402的角度。远侧部分604的角度可因此与外表面402的角度基本上相同或大于该角度。本领域的技术人员应理解，由于例如制造公差，远侧部分604和外表面402的角度可不完全相同，但可视为基本上相同。在示例性的实施例中，远侧部分604的角度可因此与外表面402的角度基本上相同或略大于该角度，这样可有利于将植入物400非常牢固地固定到由铰刀602形成的骨孔内。

铰刀602的远侧部分604的锥形外轮廓可包括上面形成的结构，以在致动(如旋转)时移除骨和使骨成形。

铰刀602的远侧部分604还可包括上面形成的一个或多个深度标记(图6中未示出)，使得使用者可以测量正在形成的锥形孔的尺寸。为了形成完全匹配植入物400外形尺寸的孔使得可实现牢固的摩擦形状配合，这很重要。在铰刀602的近端，柄部606或其他驱动机构可联接至该处。示例性驱动机构可包括电钻、压缩空气或液体源等。在某些实施例中，柄部可为优选的以向外科医生提供准确反馈并控制从骨孔移除的骨量。

图7示出了定位在锥形骨孔702内的植入物400和韧带移植物502的一个实施例。在所示的视图中，植入物400和韧带移植物502定位在形成于股骨108的外侧(即外)部分的锥形骨孔702中。韧带移植物502在其内侧端延伸出锥形骨孔702，并进入形成于胫骨106的骨孔704中。可使用例如界面螺钉将韧带移植物502固定到胫骨106的骨孔704中。植入物400在锥形骨孔702中的摩擦形状配合可牢固地固定韧带移植物502至股骨108，使得韧带移植物502可充当膝盖的十字韧带之一的替代(如，在图示实施例中，韧带移植物502处于前十字韧带或ACL的位置)。

图8A-8C详细示出了植入物400和锥形骨孔702的摩擦形状配合。如图8A所示，韧带移植物502的末端506、508可先从股骨108的外侧(即外)侧面引入到骨孔702中。在一些实施例中，抓紧器或s其他操纵工具可用于通过骨孔702从渐缩末端牵拉相对的末端506、508。植入物400进入骨孔702并行进通过孔702，直到植入物400的外表面402邻接骨孔702的内壁，如图8B所示。

将骨孔702设计成适当的尺寸很重要，这样可使植入物400在某位点锁定在位，在该位点处植入物400的远端408就座成与骨802的表面在孔702的渐缩末端齐平，如图8B所示。将植入物400安置在此类构型中可使骨孔702完全密封，如图8C的后视图所示。如果未能完全密封骨孔702，移植物400可能会因为“蹦极(bungee)”或“雨刷(windshield wiper)”效应随着时间推移而变松。当韧带移植物502过度拉伸而超出植入物400并且没有骨隧道702内壁给予适当支撑时，将出现蹦极效应。没有支撑的拉伸作用可延长并且弱化韧带移植物502。另一方面，当密封不完全而使得滑液从膝关节流入骨隧道702时，则将出现雨刷效应。该滑液通过隧道702移动可慢慢腐蚀渐缩末端处的隧道壁。此外，韧带移植物502在变松的骨隧道内的振荡移动(类似汽车雨刷的移动)可进一步导致骨孔壁腐蚀，造成移植物502自身的损坏，并且松动了移植物502和植入物400的固定。通过密封骨孔702，可避免这些问题。

固定前，植入物400和韧带移植物502可进行旋转，从而使得韧带移植物502实现最佳的生物力学定位(如，通向韧带移植物502的相对的末端506、508的双束的最佳取向)。选定所期望的旋转取向后，植入物400在骨孔702内的摩擦形状配合可防止任何将来的旋转，而无需进一步操作。

在需要额外支撑的情况下，植入物的外表面可包括一个或多个被配置成抑制植入物的旋转(或轴向)运动的表面结构。在使用中，所述一个或多个表面结构可突起进入围绕植入物的骨并且为植入物和骨隧道之间的摩擦形状配合提供额外支撑。图9A和9B示出了这种表面结构的一个实施例。图9A和9B中示出了与上述图4A的植入物400相似的植入物900，其包括在所述植入物900的外表面904上形成的多根倒钩902形式的表面结构。倒钩902可由与植入物900主体相同的材料一体形成，或倒钩902可以为以本领域中已知的任何方式附连到植入物900的单独组件(由相同或不同的材料制成)。倒钩902可被偏向以允许单向运动(如朝植入物900的远端906运动)。

还提供了用于定位和固定韧带移植物的示例性方法。这些方法可以使用上述系统和装置。一般来讲，示例性方法可包括形成穿过骨(如股骨)的锥形镗孔，该锥形镗孔从骨的外表面朝骨的内表面渐缩。该方法还可包括形成穿过第二骨(如胫骨)的镗孔，该镗孔从第二骨的内表面延伸至第二骨的上表面。可通过如下准备韧带移植物：围绕具有锥形外轮廓的植入物缠绕韧带移植物的中间部分，使得韧带移植物被接收在围绕植入物的外表面形成的沟槽中，并且韧带移植物的相对的末端延伸超过植入物的远端。可将韧带移植物的相对的末端从骨的外表面引入穿过锥形镗孔，然后从其上表面穿过第二骨中的镗孔。此外，该方法可以包括固定韧带移植物，使得植入物的锥形外轮廓在骨中的锥形镗孔内形状配合。

图10-18示出了用于定位和固定韧带移植物的方法的一个实施例。具体地，图示实施例显示了一种重建前十字韧带的方法，但是这种方法也可以适用于其他韧带修复手术。

图10示出了该方法的第一步，其中克氏针(K-wire)1002或其他导丝装置沿患者股骨108的前内侧轴线302被引入穿过股骨108。在一些实施例中，可穿过关节的内侧(即内)部分上的单独切口将关节镜式观察装置(未示出)插入患者的膝盖，以从膝盖内观察克氏针1002。在另一些其他实施例中，可首先进行下面关于图14和15所述的胫骨钻孔过程，然后可将关节镜式观察装置(未示出)穿过形成于患者胫骨106中的骨孔引入膝盖，以观察穿过股骨108的克氏针1002。

引入克氏针1002之后，钻1102可用于形成从膝盖外侧(即外)侧面朝内侧(即内)侧面穿过股骨108的较大孔。这样钻孔(以及在一些实施例中，根据从定位在膝盖内的观察装置(未示出)直接观察)可允许更有力地控制和尽可能降低损伤相邻软骨或其他组织结构的风险。

使用钻1102形成直线骨孔之后，外科医生可使用铰刀602在股骨108中形成从股骨108的外侧(即外)表面朝内侧(即内)表面渐缩的锥形骨孔1302。图12A和12B示出了该过程，图13示出了锥形骨孔1302。在使用铰刀602期间，外科医生可以使用上述关节镜式观察装置，从膝盖内看到正在形成的锥形孔1302。因此，在一些实施例中，铰刀602可包括在其远侧部分上形成的一个或多个深度标记1202。在深度标记1202从锥形骨孔1302显露出来时，观察骨孔1302的形成的外科医生可容易地看到这些深度标记，从而允许精确控制形成的锥形孔1302的尺寸。这一精确控制可允许外科医生形成与所用的植入物的外轮廓准确匹配的锥形孔。图13示出了由铰刀602从患者膝盖的外侧(即外侧面)形成的锥形孔1302。

在准备股骨108之后(或在一些实施例中，在准备之前)，可在胫骨106中形成骨孔。图14和15示出了在胫骨106中形成直骨孔1504的一个实施例。该过程可从引入克氏针1402开始，与上面关于图10所述的过程相似。将克氏针1402从胫骨106的内下侧(即内侧和下部)部分向上引入穿过其上部(即上)表面之后，可将钻1502通过克氏针1402钻入以在胫骨106中形成直骨孔1504。

准备好股骨108和胫骨106之后，可将韧带移植物引入穿过形成于这些骨108、106中的孔1302、1504。如图16所示，可通过围绕与上述图4A的植入物400相似的植入物1604缠绕韧带移植物1602的中间部分，来准备韧带移植物1602。为了有助于在将植入物1604固定在锥形骨孔1302中之前将韧带移植物1602固定到植入物1604，可使用缝合线1606将韧带移植物1602抵靠植入物1604的远端绷紧。可将其他缝合线1608、1610附连到韧带移植物1602的与植入物1604相对的彼此相邻的相对的末端。这些缝合线1608、1610可用于帮助外科医生将韧带移植物1602穿过形成于股骨108和胫骨106中的骨孔1302、1504。最后，还可将缝合线(未示出)穿过形成于植入物1604中的镗孔(未示出)，该镗孔与图4中植入物400的镗孔416相似，其可允许植入物1604旋转、重新靠近或如有必要，取出。

为将韧带移植物1602引入形成于股骨108和胫骨106中的骨孔1302、1504，外科医生可首先将韧带移植物1602的相对的末端从形成于股骨108中的锥形骨孔1302的外侧(即外)侧面放入孔1302中。缝合线1608、1610或韧带移植物1602的相对的末端从锥形骨孔1302的内侧(即内)端显露出来时，可使用抓紧器将韧带移植物1602从胫骨106的上部(即上)表面引入形成于胫骨106中的骨孔1504中。

这时，外科医生可根据需要旋转植入物1604和韧带移植物1602，以实现移植物1602的最有效的生物力学取向。这可通过如下操作完成：经由穿过形成于植入物1604中的镗孔的缝合线来操纵植入物1604并且延伸到骨孔1302的横向侧之外。该相同缝合线可用于在必要时移除移植物1602。实现了期望取向后，可将韧带移植物1602的相对的末端朝形成于胫骨106中的骨孔1504的下内端拉紧，这将导致植入物1604被拉成与形成于股骨108中的锥形骨孔1302形成固定摩擦形状配合，如图17所示。因此可使用缝合线1608、1610将植入物1604和韧带移植物1602放入形成于股骨108中的锥形骨孔1302中，而不在骨中插入任何器械，从而无需使用任何器械形成固定。相反，如本文所述，可通过摩擦形状配合来实现固定。

为了完成手术，可将界面螺钉1802引入形成于胫骨106中的骨孔1504中以将韧带移植物1602的相对的末端固定，如图18所示。界面螺钉1802结合股骨108的锥形骨孔1302中植入物1604的摩擦形状配合将韧带移植物1602固定到位，从而允许其充当置换用前十字韧带。

如果需要额外的增强，外科医生还可利用缝合线在植入物1604和股骨108之间或界面螺钉1802和胫骨106之间形成经骨桥(trans-osseous bridge)。例如，如图18所示，穿过植入物1604的镗孔的缝合线1804还可穿过形成于股骨108中的第二骨孔1805。可将缝合线1804拉紧并打结，使得缝合线1804可为植入物1604提供额外的固定。可执行相似的手术，其中缝合线1806联接到界面螺钉1802，并穿过第二骨孔1807。

本文引用的所有论文和出版物据此全文以引用方式并入。本领域技术人员根据上述各实施例，将会认识到本发明的更多特征和优点。因此，本发明并不受已具体显示和描述的内容限制，而是由所附权利要求书限定。

Claims (12)

1.一种用于固定韧带移植物的植入物，包括：

具有锥形外轮廓的主体，所述锥形外轮廓沿其纵向轴线在所述主体的近端和所述主体的渐缩远端之间延伸，其中所述主体包括：

形成于所述主体的外表面中的沿所述纵向轴线延伸的第一组相对的狭槽，和形成于所述近端中的在所述第一组相对的狭槽之间延伸的横向狭槽；

穿过所述主体形成的镗孔，所述镗孔横向于所述纵向轴线并与所述第一组相对的狭槽成角度地偏置；以及

形成于所述主体的外表面中的第二组相对的狭槽，所述第二组相对的狭槽从所述镗孔向近侧延伸到所述主体的近端。

2.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述镗孔具有在所述外表面中形成于所述镗孔的任一端的第一镗孔孔口和第二镗孔孔口。

3.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述主体的远端为基本上平的。

4.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述主体的外边缘为弧形。

5.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述主体由磷酸三钙形成。

6.根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，所述主体由聚合物形成。

7.一种用于定位和固定韧带移植物的系统，包括：

具有锥形外轮廓和形成于其中的沟槽的植入物，所述沟槽沿所述植入物的纵向轴线并围绕其近端延伸，所述沟槽被配置成安置韧带移植物的中间部分，使得所述韧带移植物的相对的末端延伸超过所述植入物的远端；以及

具有远侧部分的铰刀，所述铰刀具有与所述植入物匹配的锥形外轮廓，所述铰刀被配置成在骨中形成锥形孔，所述锥形孔被配置成接收所述植入物。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述植入物还包括穿过所述植入物形成的镗孔，所述镗孔横向于所述纵向轴线并与所述沟槽成角度地偏置。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述植入物还包括形成于所述植入物的外表面中的相对的狭槽，所述相对的狭槽在第一镗孔孔口和第二镗孔孔口与所述植入物的近端之间延伸，所述第一镗孔孔口和第二镗孔孔口在所述植入物的外表面中形成于所述镗孔的任一端。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括穿过所述镗孔的缝合线长度，使得所述缝合线长度的相对的末端延伸超过所述植入物的近端。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述铰刀包括至少一个深度标记，所述至少一个深度标记被配置成指示所形成的锥形孔的尺寸。

12.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述铰刀包括在所述铰刀的近端处的柄部，所述柄部被配置成手动地致动所述铰刀。