CN110584759B - 用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载及治疗髋关节疾病的设备 - Google Patents

Abstract

用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载及治疗髋关节疾病的设备。一种用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载的设备，髌骨由包括髌骨韧带和股四头肌腱的组织作用在所述股骨上并相对于所述股骨定位，该设备包括：固定部分，该固定部分的配置和大小经过设置，以抵靠胫骨固定在外侧面或内侧面上；跨越区段，该跨越区段的配置和大小经过设置，以从固定部分向头部地延伸；以及移位部分，该移位部分的配置和大小经过设置，以从所述跨越区段向内侧或向外侧、在胫骨髁的中心部分上方和髌骨韧带下方延伸，以使髌骨韧带向前部地移位。

Description

用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载及治疗髋关节疾病的设备

分案申请

本申请是申请号为201080038050.9和201510645352.7的中国专利申请的分案申请，上述申请的申请日为2010年8月27日，发明名称为“在关节中对力进行重新分布的方法和设备”和“用于治疗关节以在所述关节中进行力分布的设备”。

相关申请案

本申请案主张2009年8月27日提交的第61/237,518号美国临时申请案，以及2009年12月21日提交的第61/288,692号美国临时申请案的优先权权益，这两个申请案均以全文引用方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及矫形外科学领域。具体而言，本发明涉及一种介入技术和一种移植物，用于使关节内的力重新分布以实现治疗目的。

背景技术

人体内有许多关节，用以将骨进行不同程度的连接。实现自由连接的那些关节称为动关节。例如，髋关节、膝关节、肘关节和肩关节。与动关节相关的结缔组织有多种，包括提供减震和平滑滑动表面的关节内软骨、在骨之间提供柔性连接的韧带，以及在关节上滑动并连接肌肉以提供运动的腱。如果结缔组织受损，则会导致关节疼痛和功能丧失。

受损结缔组织的一个实例为膝关节骨关节炎，即膝关节OA。在美国，膝关节OA是导致残疾的最常见原因之一。OA有时指退化性关节炎或磨损-撕裂关节炎。膝关节是通过连接股骨、髌骨与胫骨(见图3)而形成的。与其他自由连接的关节一样，膝关节被衬有滑膜的纤维性关节囊围绕。髌骨的内表面与股骨表面接合，形成髌股关节。股骨的末端具有两个弯曲的关节面，称为内侧髁和外侧髁。这些关节面与胫骨内侧髁和胫骨外侧髁连接，形成胫股关节，从而使膝关节可屈伸。胫骨髁与股骨髁之间具有两个纤维软骨盘(即，半月板)，用以补偿关节骨的不相容性。由于股骨末端的形状弯曲且不对称，因此，膝关节不仅像铰链那样屈伸，而且还在弯曲过程中滑动和旋转，从而使所述关节进行复杂的运动。

膝关节OA的特征在于，关节内的关节软骨损坏。久而久之，软骨可能完全磨损，从而造成骨性接触。由于与软骨不同，骨具有许多神经细胞，因此，骨与骨直接接触将给OA患者带来极大疼痛。除了疼痛和肿胀之外，OA患者膝关节的活动能力会逐渐丧失。这是因为关节空间因关节软骨已完全磨损而减少。一般而言，OA通常影响膝关节中靠近另一膝膝关节那侧(称为内侧间室)，而较少影响外部(外侧间室)。弯腿的姿势对内侧间室施加的压力也会比正常情况的大。所述压力的增加将导致疼痛更大且退化更快，因为软骨被挤压在一起。

经常推荐使用各种药物来减少OA的肿胀和疼痛。例如体重减轻、支架、矫正、类固醇注射和物理疗法等其他治疗方法也可有助于减轻疼痛和恢复功能。然而，由于关节软骨无血管或缺乏供血，因此，成人软骨的恢复和生长程度很小。如果过于疼痛或不能活动，而其他疗法无法减轻这些症状，则需要进行外科手术。在某些情况下，对OA进行手术治疗是适当的。手术包括从关节镜疗法，用以通过去除软骨的松散碎片而且通过弄平软骨上的粗糙点来清理关节；到用人造膝关节进行全膝关节置换术的各种手术。

另一种膝关节OA手术治疗方法是胫骨近端截骨术(proximal tibialosteotomy)，该疗法意图重新排列小腿中的角度，从而有助于将压力从膝关节的内侧转移到外侧。目的是减轻疼痛，并进一步延缓内侧间室的退化。

在胫骨近端截骨术中，要切断胫骨的上部(近端)，并改变关节的角度。这便将弯腿转变成膝关节笔直或稍微外翻。通过矫正关节畸形，减少了软骨的压力。然而，胫骨近端截骨术只是暂时的，最终仍需要进行全膝关节置换术。在手术成功的情况下，疗效可持续五至七年。此方法的优点在于，非常活跃的患者仍能够保留自己的膝关节，而且骨愈合之后，将不会对活动产生限制。

出现于膝关节中的另一种结缔组织疾病是髌骨压力(patellar compressiveforce,PCF)过度。对于髌股关节炎患者而言，髌骨压力过度会造成疼痛，并导致髌骨与股骨之间的软骨退化。

减轻此类病人中PCF过度的当前治疗方法包括高度侵入的截骨术，以复位髌腱在胫骨上的附着点。一种此类疗法是Maquet疗法，该疗法通过切除骨的一部分以及用插在所述骨下方的移植骨来复位所述骨，而使胫骨粗隆前移。将髌腱的附着点前移会通过改变力的力矩臂和有效角来降低整体PCF。然而，该疗法具有高度侵入性，手术发病率较高且康复作用显著，对某些患者而言，这可能具有挑战性。即使某些疗法起初是成功的，但缺少康复依从性也会降低积极成果。

除了Maquet截骨术之外，诸如Fulkerson截骨术和Elmslie-Trillat截骨术等其他胫骨结节疗法也通过使髌腱移位来减少髌骨上的压力。这些截骨术还通过将负载转移到髌骨的其他区域来重新分布髌骨上的负载。类似地，这些替代疗法的手术发病率相对较高，而且康复作用显著。

因结缔组织受损而导致关节疼痛和功能丧失的另一个实例是髋关节发育不良。髋关节是身体里最深且最大的关节，而且形成于股骨头与骨盆的髋臼之间(见图27)。髋关节主要用来在处于静态姿势(例如，站立)和动态姿势(例如，奔跑和行走)时支撑身体的重量。

髋关节发育不良是指髋关节的先天性或后天性畸形或错位。该病症状较轻的几乎检测不出，严重的将出现严重畸形或错位。早期髋关节发育不良通常可使用帕氏吊带(Pavlik harness)或弗雷卡枕或枕形夹(Frejka pillow or splint)进行治疗。对于稍大的儿童而言，由于髋关节外展肌和髂腰肌已适应了错位的关节位置，因此必须要用手术治疗。年纪相对小时，髋关节发育不良通常被当作是引发髋关节骨关节炎(OA)的原因。承载表面错位会导致磨损增加和异常。用全髋关节置换术(髋关节置换)进行的后续治疗很复杂，这是因为骨骼将随着身体成熟而发生变化，因此需要进行翻修手术(revision surgery)。

发育不良相关疼痛的当前治疗方法是股骨颈截骨术或髋臼周围截骨术。对于更复杂的情况而言，手术时只能选择全髋关节置换术。在这两种情况下，治疗都涉及大量的手术和长期的康复过程。因此，需要一种侵入性较小但有效的方法进行治疗。

因结缔组织受损导致关节疼痛和功能丧失并不限于人类。例如，犬髋关节发育不良的高频率出现已经让犬髋关节成为兽医整形外科医师关注的焦点。犬髋关节发育不良开始显示出来的方式通常是，活动减少，伴随不同程度的关节疼痛。通常情况下，这些症状首先会在四个月大到一岁之间观察到。

在正常犬的髋关节中，股骨头以全等方式配合在髋臼(见图61A到图61B)中。在发育不良的关节中，股骨头与髋臼的贴合较差。骨之间的空间更明显。股骨头移位是该疾病的特点。对于人类关节错位情况，已设计出用以治疗关节发育不良的多种手术疗法-股骨头截骨术、股骨粗隆间截骨术(ITO)、三处骨盆切开术(TPO)以及全髋关节置换术。因此，还需要侵入性较小的解决方案，用于犬的关节错位情况和疾病，以及其他兽医应用。

鉴于当前的非手术治疗方法长期无效而且当前手术治疗方法的损伤显著，因此需要向具有与结缔组织受损相关的关节疾病的早期以及发展症状的患者，例如髋关节发育不良以及外侧膝关节和髌股骨关节炎的患者提供显著降低手术发病率和康复要求的替代方案。

发明内容

本发明使用选择性放置的移植物来治疗因力分布不当而引起的关节病变。通过使用本文所述大小和位置经过适当设置的移植物，让关节周围的目标结缔组织和肌肉组织发生移位，以重新排列力矢量和/或改变负载所述关节的力矩臂，从而在不进行骨切除且所切除的结缔组织最少的情况下实现治疗目的。

实际上，本发明的各项实施例可应用到任何关节，包括但不限于膝关节和髋关节。除了所述的移植物以及相关修补物和设备之外，本发明的各项实施例包括治疗关节疾病的方法，以及安装移植物和修补物以进行侵入性较小的关节治疗的方法。

在本发明的一项示例性实施例中，揭示一种用于治疗关节以在关节中实现力分布的设备。所述示例性设备用于治疗至少包括具有相对关节面的第一和第二骨的关节，其中所述骨通过关联的肌肉组织和结缔组织而相对于彼此定位。这些组织包括将用所述设备进行治疗的靶组织。此类示例性设备可包括支承部件，其具有设置在所述支承部件上的支承表面。所述支承部件的配置和大小经过设置，以置于邻近至少一个所述靶组织的治疗位置，且所述支承部件的厚度足以在置于所述治疗位置时使所述靶组织从其自然路径移位到治疗路径。设置于所述支承部件上的支承表面配置成以无损伤方式接合所述靶组织，并允许所述靶组织沿所述支承表面移动。下文将详细描绘具体结构、配置、大小和固定模态。

在本发明的另一项示例性实施例中，揭示一种用于治疗关节以在关节中实现力分布的方法。所述示例性方法适用于治疗至少包括具有相对关节面的第一和第二骨的关节，其中所述骨通过关联的肌肉组织和结缔组织而相对于彼此定位。所述示例性方法包括：选择关联的肌肉组织和结缔组织中的至少一者作为治疗的靶组织；在不切断骨或靶组织的情况下使所述靶组织移位；以及使关节中的负载重新分布，以通过移位来实现治疗目的。下文将详细描述替代方法和更为具体的方法。

在本发明的另一项示例性实施例中，揭示一种用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载的设备，所述髌骨由包括髌骨韧带和股四头肌腱的组织作用在所述股骨上并相对于所述股骨定位，所述设备包括：固定部分，所述固定部分的配置和大小经过设置，以紧靠胫骨固定在外侧面或内侧面上；跨越区段，所述跨越区段的配置和大小经过设置，以从所述固定部分向头部延伸；以及移位部分，所述移位部分的配置和大小经过设置，以从所述跨越区段向内侧或向外侧、在胫骨髁的中心部分上方和髌骨韧带下方延伸，以使髌骨韧带向前部地移位。

其中，所述向前部地移位减少髌骨抵着股骨按压的力。

其中，所述设备的配置和大小经过设置，以使髌骨韧带从治疗前的解剖学路径进行移位，移位距离超过5mm并且少于30mm。

其中，所述设备经配置以放置在所述关节囊外，其中所述固定部分固定到所述囊外的骨。

其中，所述固定部分、跨越区段和移位部分彼此形成一体。

其中，所述移位部分包括支承表面，所述支承表面经配置以与髌骨韧带接合，所述支承表面是硬并光滑的材料。

其中，当所述固定部分安装到胫骨时，所述移位部分经配置以刚好位于胫骨结节的头侧和刚好位于所述膝囊的尾侧。

其中，所述移位部分经配置以在所述固定部分被安装到胫骨时避开所述膝囊。

其中，所述移位部分包括具有弯曲斜坡形状的支承表面。

其中，所述移位部分具有移位表面，所述移位表面经配置以使髌骨与股骨之间的最高负载点向上方、向尾部、向外侧或向内侧重新分布，从而降低所述表面上的压力。

其中，所述支承表面在其内侧面或外侧面上包括脊线。

其中，所述移位部分的第一侧面相对于胫骨比所述移位表面的第二侧面高。

其中，所述第一侧面为外侧面。

其中，所述第一侧面为内侧面。

在本发明的另一项示例性实施例中，揭示一种用于治疗髋关节疾病的设备，所述髋关节受到所述髋关节附近的软组织所施加的力，所述设备包括修补物，其可移植在与所述软组织接合的位置，从而使所述软组织进行充分移位，以改变由所述软组织施加的力的位置、角度或大小，从而实现对所述关节的治疗目的，其中所述修补物的配置和大小经过设置，以改变作用于发育异常的关节的力。

其中，所述髋关节是人类髋关节。

其中，所述髋关节是犬科动物髋关节。

其中，所述修补物移植在股骨上。

附图说明

为了说明本发明，附图描绘了本发明的一个或多个示例性实施例的各方面内容。然而，应理解，本发明并不限于附图所示的具体布置和工具，其中：

图1是部分被切掉的膝关节外侧图，描绘了与所述膝关节相关的结缔组织和肌肉，以及根据本发明的实施例的移植物的示意性实例。

图2是部分被切掉的右膝的后视图，描绘了与所述膝关节相关的结缔组织和肌肉，以及根据本发明的进一步实施例的移植物的示意性实例。

图3是右膝关节的骨的正视图，即前视图。

图4是描绘相对于本发明的一项示例性实施例的人类步态周期、膝关节力矩以及步态周期内的屈角的示意图，而且该示意图包括描绘步态周期中结缔组织的位置的顺序图。

图5是自由体受力图，描绘在步态周期的一部分中作用在正常膝关节上的力。

图6是自由体受力图，描绘作用在内侧负载过度的膝关节上的力。

图7是自由体受力图，描绘根据本发明的一项示例性实施例作用在具有移植物的膝关节上的力。

图8和图8A分别是根据本发明的一项示例性实施例的柔软适用的修补物的透视图和截面图。

图9是根据本发明的一项示例性实施例的植有修补物的股骨末端的前部示意图。

图10是根据本发明的一项替代示例性实施例的植有修补物的股骨末端的前部示意图。

图11、图12、图13、图13A和图13B是根据本发明的替代示例性实施例的修补物的平面图。

图14是通过图11的线14-14截得的截面图，描绘根据本发明的另一示例性实施例的修补物的支承/移位部分。

图15是根据本发明的一项示例性实施例的植有修补物的右膝关节的前视图。

图16、图17、图17A、图18和图19是设有可调整的支承部件的本发明的进一步替代性实施例的侧面示意图和细节图。

图20是人类膝关节前视图，描绘定位本发明的另一项示例性实施例，用于处理膝关节中的外侧力分布。

图21是根据本发明的另一项示例性实施例的具有跨关节修补物的膝关节图。

图22是人类膝关节在爬楼梯期间的自由体受力图。

图23A是人类膝关节的自由体受力图，描绘正常膝关节中的髌骨压缩合力。

图23B是人类膝关节的自由体受力图，描绘通过本发明的一项示例性实施例进行修改之后的压缩合力。

图24是人类膝关节的矢状断面，其中植有本发明的一项示例性实施例，用以减小髌骨压力。

图25是人类膝关节的前视图，描绘置于结缔组织下方的图24的示例性实施例。

图26是人类膝关节的前视图，描绘定位本发明的进一步示例性实施例，用于处理置于结缔组织下方的外侧力分布和髌骨压力。

图27是髋关节右侧的正视图，描绘髋关节到股骨的连接，其中略去了韧带以显示细节。

图28是图27的髋关节的后视图，其中韧带在适当位置。

图29是髋关节的后视图，描绘臀肌，特别描绘臀大肌和臀中肌。

图30是图29的髋关节的后视图，描绘右髋关节的下部肌肉。

图31描绘施加在髋关节上的力。

图32A、图32B和图32C描绘股骨角对施加在髋关节上的力的影响。

图33A和图33B是根据本发明的一项示例性实施例安装有修补物的髋关节的截面图。

图34A和图34B是受力图，描绘根据本发明的一项示例性实施例的图33A到图33B的修补物对髋关节外展肌力的影响。

图35描绘根据本发明的一项示例性实施例锚固到股骨和骨盆的修补物。

图36描绘根据本发明的一项示例性实施例的修补物，其包括用于修补物的股骨侧的两个薄片。

图37所示的示例性修补物类似于图36中的修补物，但不具有锚固结构。

图38是根据本发明的另一项示例性实施例安装于髋关节中的修补物实例的前视图。

图39所示是图38中的修补物，其中略去了韧带和外展肌。

图40描绘根据进一步示例性实施例横向延伸到股骨颈的狗骨形修补物。

图41描绘根据一项实施例的横向延伸到股骨颈的肾形修补物。

图42描绘根据本发明一项示例性实施例安装在U形支架上的修补物，其环绕股骨颈延伸。

图43描绘根据本发明的另一项示例性实施例作为盖安装在大转子上的修补物。

图44描绘根据本发明的一项示例性实施例的修补物，其包括用于容纳髋关节外展肌的凹槽或通道。

图45描绘根据本发明的一项示例性实施例的修补物，其包括外滚筒，用于在股骨移动时，让髋关节外展肌在所述修补物上滚动。

图46、图47、图48和图49描绘修补物的另一个实例，其包括由铰链连接的两个支腿。

图50描绘根据本发明的进一步示例性实施例具有两个铰接元件的修补物，每个铰接元件各自具有由铰链连接的第一和第二新月形支腿，其中两个铰接的元件嵌置在一起。

图51描绘安装在大转子上的图50的修补物。

图52描绘根据本发明的一项示例性实施例的条带，其环绕股骨颈和髋关节外展肌延伸。

图53、图54、图55和图56描绘根据本发明的示例性实施例可用于图52的条带的捆紧机构的实例。

图57描绘修补物的替代连接，其中所述修补物经由束带连接到髋关节外展肌。

图58是根据本发明的一项替代性实施例安装有替代移植物的人类髋关节的前视图。

图59是图58所示实施例的外侧图。

图60是图58和图59所示移植物的侧视图。

图61A和图61B分别是犬右后肢和髋关节的外侧图和前视图。

图62描绘在正常步态期间施加在犬髋关节处的垂直力。

图63描绘在步态周期的站立期中犬后肢中股骨和骨盆的相对方向。

图64是自由体受力图，描绘在三腿站立时施加在犬后髋关节上的静力和力矩。

图65是根据本发明的一项示例性实施例包括移植物的犬髋关节的前视图。

图66是自由体受力图，描绘对根据本发明的实施例包括移植物的犬髋关节的生物力学进行的修改。

图67是根据本发明的一项示例性实施例的治疗方案的简化流程图。

图68是模拟结果的曲线图。

图69是另一模拟结果的曲线图。

具体实施方式

关节中力分布不均衡可导致或加重关节疾病，这些问题可在本发明的实施例中得以解决，方法是采用涉及对施加在关节上的力进行重新分布的介入技术，而无需进行对关节及相关肌肉和结缔组织造成严重损伤的高度侵入性手术。在本发明的某些实施例中，可选择性地将增加的力施加到关节的一侧，方式是将所选的肌肉和/或结缔组织(靶组织)移位到较长或较倾斜的路径周围，从而增加由此类肌肉或组织施加在关节上的力的大小、改变所述力的有效方向和/或力矩臂。这可通过以下方法来完成，例如，使移植物适当成形，并以与当前用于解决此类疾病的手术相比相对不具侵入性的方式将所述移植物置于所选靶组织的下方。

在本发明的一项实施例的一个更具体实例中，对于膝关节的特定应用而言，提议在所选的靶组织下方放置一个或多个移植物，这样，可改变肌力作用在关节上所用的杠杆，以积极影响关节负载。对于膝关节骨关节炎而言，此类靶组织可包括关节外侧上能反作用于内侧力并减少内侧关节面过度接触的肌肉、腱或韧带。如图1和图2所示，此类修补物可置于靶组织下方，包括但不限于，股二头肌腱(移植物10A和10B)、髂胫束或阔筋膜张肌(移植物10C)、外侧四头肌髌骨腱(移植物未图示)、外侧腓肠肌(移植物未图示)、腘肌或腓侧副韧带(移植物10E)，从而使相关肌肉/腱/韧带向外侧移位。治疗医生可根据患者特定的解剖结构和待处理的适应症，轻易地确定其他靶组织。

在尤其适用于髋关节的其他示例性实施例中，修补物被布置在髋关节囊的表面，但在髋关节外展肌群的下方，以改变由髋关节外展肌提供的力矢量。例如，如图33A到图33B所示，此类修补物(移植物220)可置于或布置在多个外展肌中的任一外展肌或其组合的下方，以获得所需的合力矢量。髋外展所涉及的任意肌肉均可为靶组织，包括臀中肌GMed、臀小肌GMin、腰肌、梨状肌PIR、阔筋膜张肌、腰方肌及股直肌。在各实施例中，修补物将置于臀肌与韧带L之间的组织中，但所述修补物也可置于其他位置。

有利的是，根据本发明各实施例的移植物可置于关节囊的外部，以便最小化对关节功能的干扰以及与在关节囊内放入异物相关的感染和其他问题的风险。除了减轻疼痛且可能改变关节退化的进程之外，将修补物置于外侧靶组织下方还可减少关节外侧松弛。与靶组织相关的囊可为此类移植物的候选位置，且可由移植物移位或移动和置换。但并不需要在囊位置处进行精确放置，而且根据临床表现，根据本发明各实施例的移植物还可置于远离相关囊的位置。

在处理本发明各示例性实施例的更多细节之前，基本了解第一实例，即膝关节中的关节生物动力学会很有帮助。如图3所示，膝关节包括四根骨：顶部的股骨，下方的腓骨和胫骨，以及位于中前部的髌骨。下肢内翻和外翻(根据从膝到踝的胫骨进行定义)通常分别称为罗圈腿(内翻)和内八脚(外翻)。

由于步态周期对关节负载有关键影响，因此现在将参考图4来说明人类的正常步态周期。步态周期从一只脚接触地面(A)时开始，到那只脚再次接触地面(G)时结束。因此，每个周期从站立期的初始触地时开始，经由整个迈步期，直到该肢的下一次初始触地时结束。(注意，对步态周期的描述参考的是图4中黑色阴影的腿的运动)。

单个步态周期中，站立期占约60％，迈步期占约40％。每个步态周期包括两只脚都在地面上的两个阶段。双肢支撑的第一个阶段从初始触地时开始，并且持续所述周期的第一个10％到12％。双肢支撑的第二个阶段发生在站立期最后的10％到12％。当站立肢准备离开地面时，相对肢接触地面并承受身体的重量。双肢支撑的两个阶段占步态周期总持续时间的20％到24％。

当静止或处于步态的两个站立期(图4中A到B和D到E)时，体重平均由两只脚承担，通过膝关节上的力只是体重的一小部分，而且两膝周围不存在弯矩。然而，当体重传递到单条腿(B到D)上时，膝关节受力最大。

单腿站立时，健康膝关节所承受的合力在图5的自由体受力图中显示，其中x表示内侧(内翻)杠杆臂；y表示膝关节的外侧结构借以操作的外侧杠杆臂，P表示膝关节所支撑的重量，以及R表示关节反作用合力。因此，腿正常地倾向于从垂线稍微外翻，而且与重心的铅垂线将从膝关节内侧下落到膝关节的中心。

这种力的布置会在膝关节上施加弯矩，通过内侧杠杆进行作用，从而打开膝关节并使之内翻，换言之，打开关节的外侧。在静止时用一条腿站立且膝关节完全展开的情况下，外侧肌肉、腱、韧带和囊紧绷。这些结构阻止在内侧用杠杆操作的内翻弯矩。在步态期间的动态情形中，关节中心或在中心外侧的多个肌肉组合起来，以提供外侧阻力来防止因内侧杠杆而打开关节外侧。这些包括靶组织，例如四头肌髌腱、外侧腓肠肌、腘肌、二头肌和髂胫束(见图1和图2)由靶组织施加的力的和用图5中的L表示，这些力通过杠杆臂y进行操作。这个组合确定了胫骨股骨关节负载的合力矢量R的大小和方向。在健康膝关节中，此合力矢量大约位于外侧髁与内侧髁的中间。

随着膝内翻角增加，内侧杠杆臂增加，从而需要更多外侧反力L，以防止关节内侧负载过度。如果致使膝关节进入内翻状态的力达到阈值水平，如图6所示，那么相关结缔组织自然状态下的补偿能力被克服，这样，关节负载R由内侧间室承担，从而导致磨损过度，最终可能造成关节严重疼痛。这种情况可导致膝关节骨关节炎。

可根据本发明的实施例来解决处理图6所示情况，方法是，改变作用在关节上的靶组织的位置，以便调整力大小、角度和/或力矩臂中的一个或多个。因此，如上文所述，在示例性实施例中，将一个或多个移植物置于所选的靶组织下方，以便通过增加外侧力矩(图中的逆时针方向)来有利地改变力分布。

图7所示为本发明的一项示例性实施例，其中根据一项实施例的通用移植物10沿着关节放置，以有助于重新分布作用在关节上的力，从而实现治疗目的。如图所示，移植物10在关节附近形成一定空间，使沿着关节运行的靶组织(未图示)在移植物表面上呈现较长的路径。所述较长路径可产生多个有益效果，包括增加外侧力矩臂y'，使靶组织的作用线移动到更有效的角度，和/或张紧靶组织以增加力矢量L'的振幅。因此，有效的外侧力矩得以增加，从而更有效地反作用于由所支撑的重量P形成的内侧力矩。这将关节负载R向外侧移出内侧间室，并回到更正常的中心位置。移植物10可具有多种形式，如下文关于本发明各示例性实施例的更详细讨论。

靶组织的移位量并不需要很大，从而可能对增加外侧扭矩产生实质影响，以有助于卸去内侧间室的负载。例如，一般人的正常外侧杠杆臂(y)为约50毫米。因此，仅将杠杆臂(y')增加约10毫米到15毫米的外侧移位便可将外侧扭矩增加约20％到30％。根据特定患者关节的几何形状，外侧移位可能介于约5毫米到约30毫米之间，其中最典型的移位范围是从约10毫米到约30毫米，或具体而言，约10毫米到20毫米。

实例

为了评估膝关节的内侧间室中因靶组织的外侧移位而发生的负载变化，可使用膝关节的计算模型进行模拟，以确定内侧接触力减少的近似百分数。(要了解计算模型的细节，见林(Lin)、Y.-C、沃尔特(Walter)、J.P.、班克斯(Banks)、S.A.、潘迪(Pandy)、M.G.、和弗雷格利(Fregly)、B.J.的“同时预测步态期间膝关节中的肌力和接触力(Simultaneous  Prediction of Muscle and Contact Forces in the Knee During Gait)”，945到952页，生物力学杂志2010(Journal of Biomechanics 2010)，以引用方式并入本文中)。在步态周期的两点上计算内侧接触力，其中最大内侧接触力(在峰值1和峰值2处分别是步态周期的约15％和50％)随着外侧膝关节肌肉的移位而变。外侧肌肉以5毫米的增量移位0毫米到35毫米，如结合本发明的实施例所述。在此模拟中，三块外侧膝关节肌肉(阔筋膜张肌、股二头肌长头和股二头肌短头)的起端从股骨向外侧移位，同时不改变这些肌肉的插入位置。这些模拟的结果如图68中的曲线图1所示，该曲线图显示，根据本发明的实施例，在移位为约35毫米的情况下，平均内侧负载可减少高达约12％。

也对绝对内侧接触力进行模拟，其中外侧肌肉的起端移位约30毫米，绝对内侧接触力随站立期的百分数而变。在此模拟中，三块外侧膝关节肌肉(阔筋膜张肌、股二头肌长头和股二头肌短头)的起端从股骨向外侧移位，同时不改变这些肌肉的插入位置。此模拟的结果如图69中的曲线图2所示，该曲线图显示，内侧接触力大体在本发明的实施例所模拟的运动范围内减少。在所模拟的情况下，可在步态周期内的各点上实现在约100N范围内的力减少。曲线图2也描绘了在没有移植物情况下的内侧接触力。大体在上方的不位移的线表示没有移植物时的模拟，而大体在下方的位移的线表示有移植物时的模拟。

根据本发明的实施例，移植物的配置和固定方式可有多种，如下文关于示例性实施例的更详细描述。一般来说，此类移植物可为刚性、半刚性或柔软适用的修补物，其固定到相邻的骨或周围组织。移植物也可由周围组织固定在适当位置，无需使用固定元件。柔软适用的修补物可用水、盐水、硅酮、水凝胶等填充，这足以使组织向外侧移动，如上文所述。此类柔软适用的修补物可以紧缩状态放置，然后膨胀到适当厚度。或者，可用其他流动性材料填充植入物，包括可选择性地置于液体介质中的由金属、聚合物或泡沫材料制成的小珠或其他颗粒，这些流动性材料贴合相邻的骨或组织表面。例如来源于透明质酸的水凝胶等触变材料可在施加剪应力时改变机械性能。用此类材料填充的移植物可改变外侧移位量，其中所述外侧移位是基于在步态周期的各点上，外侧所承受的源于上覆靶组织的剪应力而形成的。移植物可涂有用来减少摩擦的材料，例如亲水涂层或聚四氟乙烯(PTFE)涂层。附加地或替代地，可对修补物进行调整，从而实现在手术期间或手术后的任意时间对例如修补物的厚度等尺寸进行调整。刚性或大体具刚性的修补物可由已知的骨相容移植材料制成，例如钛或不锈钢。不论是刚性材料还是适用材料，修补物的表面都应设计成最小化结缔组织在其上移动时所产生的负面影响。此类移植物可通过关节镜疗法，或使用小切口或切口手术方法进行移植。

图8所示为柔软适用的移植物的一项示例性实施例。在此实施例中，移植物20包括主体部件22，其整体或部分由上文所述的柔软适用的材料制成。主体部件22具有上部(面向外侧)支承表面21，其经配置以与待移位的靶组织滑动接合。因此，支承表面21形成移植物的移位部分。支承表面最好由例如PTFE等光滑的材料或亲水材料制成或涂有所述材料，以减少与靶组织的摩擦。主体部件22进一步成形，以增强其相对于靶组织维持在所需位置的能力。在这方面，主体部件22具有大体类似玻璃杯的形状，其具有较薄且较窄的中心区段24和较宽且较厚的端区段26，以符合靶组织的轮廓。优选地，主体部件22的形状使上部支承表面21形成沟槽或通道，以在靶组织相对于支承表面滑动时在支承表面上引导并固定靶组织。因此，主体部件22外侧边缘的厚度可大于中间，或者外侧边缘可向上弯曲或折弯，以防止靶组织从主体部件22的边缘滑落。主体部件22具有优选形状，从而通过相邻组织间的压力和与相邻组织的摩擦而在靶组织下方滑动并自己固定在适当位置，无需单独的紧固件。根据需要，下侧(与上部支承表面相对)可具有摩擦增强的特征，例如，凸起、刻度(scale)或突出部，这些特征接合下方的组织，以增加保持力，从而形成固定部分。又一个选择是，为了进一步将移植物固定在所需位置，用于例如缝线或条带等紧固件的连接构件，例如孔28可设在主体部件22的一端或两端上，或者经配置以缠绕在靶组织周围的柔性条带或束带29可耦接到主体部件22的上端或下端或与之形成整体。在一项示例性实施例中，大体以移植物20的方式进行配置的移植物可尤其适合于插入髂胫束的下方。

在本发明的另一项示例性实施例中，如图9所示，修补物30通过在上述靶组织下方插入被动且占空间的移植物来实现外侧移位。修补物30包括主体部件32，其具有移位部分33和固定部分34。移位部分33是用于根据需要使靶组织移位以使力重新分布的部分。移位部分33的内侧表面具有优选形状，以贴合股骨外侧髁的外部形状，而且可具有成钩形或勺形的末端，以部分缠绕股骨外侧髁的远端面。移位部分33的外侧优选为圆形且平滑，从而为移位的软组织提供平滑的滑动表面。固定部分34经过成形，从而更加平坦地位于股骨之上的肌肉和腱的下方，且避开与邻近股骨髁的复杂区域，所述区域中可存在许多不同的组织交叉且存在与骨的连接。股骨中此更接近头部的区段更易于接近下方的骨且可能形成更好的固定。可使用用于骨固定移植物的任意已知构件来实现固定，例如骨螺钉36、钉、锚固件或粘合剂，在此仅列举以上几种。移植物可由任意合适的硬材料或软材料制成。在此情况下，不同等级和硬度的硅酮、钛、不锈钢或热解碳均为适当材料的实例。

在一项替代性实施例中，根据患者的具体情况，可能需要直接将修补物固定到髁区中的股骨。图10所示的修补物40是此类修补物的一个实例。在此实施例中，固定部分和移位部分被并置在主体部件42内更靠近股骨髁的位置。主体部件相对于其移位功能的配置基本与上文所述的相同。固定大体上也与上文所述的相同，例如，图示的螺钉44，除了其适合于将固定功能和移位功能并置之外。

在各替代性实施例中，本发明的修补物的移位部分和固定部分可为单体结构，或者可由两个或两个以上部分形成，具体取决于所需的功能。例如，固定部分可由不锈钢或钛构造成，以促使骨向内生长并用螺钉牢固地固定，而支承/移位部分可由不同材料制成，例如热解碳，用以增强下方组织在移植物上滑动的能力，或者PTFE、硅酮或具有适当磨损特性的其他低摩擦聚合物，用以提供较软支承表面。在其他替代方案中，移位部分可由一种材料的衬底构成，其中上覆层形成支承材料。所述衬底可连接到固定部分或与之邻接。

固定部分和移位部分彼此可成一条直线，或者可彼此偏移，或可将所述两者结合，具有多个移位部分。这方面的替代示例性实施例如图11到图13B中所示。例如，图11中的修补物50包括基础部件52，其经配置以相对于固定部分54将移位部分53置于前侧。因此，基础部件52通常具有：直线区段，其经配置以安装到股骨；以及弯曲区段，其在移植时从所直线区段向前侧延伸。移位部分53连接到弯曲区段且在下方延伸，以便位于靶组织下方与股骨外侧髁相邻的位置。在此实施例中，移位部分53的内侧表面和外侧表面中的一个或两个表面上可具有支承表面56，构成所述支承表面56的材料与支承部分53的其余部分不同且摩擦较低。或者，基础部件52、移位部分53和/或支承表面56可为相同材料，而且可为单体结构。固定孔58设于固定部分，以收纳用于连接到骨的螺钉。

修补物60提供另一项示例性实施例，如图12所示，其包括基础部件62，该部件具有位于移位部分63与固定部分64之间的跨越区段61。固定孔68再次作为一个替代性固定构件提供，而且可提供单独的支承表面66。或者，基础部件62和移位部分63可为相同材料，而且可为单体结构。在此实施例中，跨越区段61在固定部分64与移位部分63之间大体垂直延伸，而且相对于固定部分64和移位部分63向后部偏移，从而避开邻近关节的关键解剖特征。根据具体的关节解剖构造和患者情况，跨越区段可将固定部分固定于合适位置，而仍将移位部分置于靶组织下方，同时最小化对重要介入组织的损伤。

在又一项示例性实施例中，可提供如图13所示的多个移位部分。例如，修补物70包括基础部分72，其具有前部移位部分73A和后部移位部分73B。这些部分通过跨越区段71接合到设有固定孔78的固定区域74。在此实施例中，移位部分73A和73B均包括支承表面76。同样，所述支承表面可与基础部件形成一体或与其连接。此外，在此实施例或本文中的任意其他实施例中，移位部分73A、73B可通过可旋转或可滑动耦接件75以可移动方式耦接到跨越区段71或固定区域74，例如，如图13A所示，从而可随着关节运动而移动。或者，跨越区段71或该部分与移位部分之间的接合处可包括柔性部分77，以便响应于关节移动而偏转，如图13B所示。在进一步替代方案中，柔性部分77可延展，从而让外科医生在修补物已紧固在适当位置之前或之后，使移位部分73A、73B变形和/或重新定位成所需的配置。在又一项替代方案中，移位部分与跨越区段71之间，或跨越区段与基础部件72之间的耦接件可以可移动方式进行调整，从而让外科医生将组件相对于彼此定位在不同位置，并将所述组件固定在任意此类位置。

如上文所述，根据本发明实施例的修补物的移位部分可根据需要具有多种不同形状，以与特定患者的病理所需的具体靶组织相配合。在进一步实例中，可提供更复杂的几何形状，以配合患者的步态周期以及该周期中的负载情况来改变靶组织移位。例如，支承表面可配置成当膝关节在步态周期中弯曲时，实现相对较小的组织移位和力重新排列，但当膝关节在步态周期中完全展开时，使靶组织进行更大程度的偏转，从而提供适合于所述病理的必需治疗。此特征可通过以下方式来实现：优化移植物静态几何形状；使移植物位置或几何形状随关节位置或负载而动态变化；或如上文所述，选择特定的移植材料。例如，移植物的外壳可为填充有触变性流体的弹性材料，例如硅。在步态周期中，施加在移植物上的剪应力使触变性填充物的粘性下降，从而使流体流到移植物的侧面，进而造成移位减少。当膝关节在步态周期的站立期完全展开时，移植物的弹性外壳驱动触变性流体回到其原始位置，因此，粘性再次增加，从而使移位增加。

呈现出上文所述更复杂的几何形状的一项示例性实施例如图4所示，所述更复杂的几何结构在上文对步态周期的解释中提及。图4底部所示为通过示例性修补物的移位部分83所得到的横截面，其可具有整体配置，例如，图12中修补物60的配置。换言之，图4中的移位部分83是从头部朝尾部看而得到的。支承表面86提供了倾斜的表面，其背部厚度较小，而在腹部方向上厚度增加。因此，支承表面经配置以在步态周期中，使移位的靶组织T沿着所述支承表面在背部和腹部滑动。如图4中的第一幅图所示，当腿在站立期中受到负载时，内收力矩作用于膝关节的内侧上。在站立期中，关节角度通常在约0°到约20°的范围内，其中当膝关节直立或接近直立时，施加的力最大。因此，为了提供最佳效果，支承表面86配置成当关节角度在约0°到10°范围内时，使靶组织(T)位于最大移位区域；当关节角度在约10°到20°范围内时，靶组织(T)所在区域的移位较小；以及当关节角度超过约20°，移位最小。

在平面上行走时，图4所示移位部分83的几何形状是步态周期的理想形状。在实际情况中，在不平的地面上行走以及上下楼梯时，关节角度大于约20°可使膝关节受到大量负载，此角度通常小于约60°，但在多数情况下，不会大于约90°。因此，在设计支承部分的具体几何形状时，需要考虑到特定患者的需要。

图14描绘另一个复杂的几何形状。在此替代性实施例中，修补物50(图11)的移位部分53设有具有凹槽57的支承表面56，或支承表面几何形状的其他变形，以当关节在步态周期中移动时，配合靶组织的解剖轨迹和运动，从而在各关节位置优化由修补物形成的力分布。

图15描绘对根据本发明的修补物的示例性移植，此情况中所移植的是图12所示的移植物60。在此实例中，移植物60用于使腓侧副韧带移位。类似的移植物和定位如图2中的移植物10E所示。在其他情况下，移植物可配置成使其他肌肉或腱移位，例如，股二头肌腱(由图2中的移植物10B定位)或髂胫束。再次参考图15，移植物60的固定部分64连接到股骨，这样，包括移位部分63的基础部分62即在尾部伸出股骨末端，以至少部分穿过关节空间。由于跨越区段61定位在后部，因此装置经过成形以在周围组织(可能包括靶组织)的附着点周围接合，并且让固定部分64位于股骨附着区域的上方。具体而言，跨越区段61避开跖肌和腓肠肌外侧头的附着位置。跖肌和腓肠肌外侧头均附着到股骨外侧的后部。通过使跨越区段61向后部偏移，移植物避开了这些附着位置而且让支承表面66(见图12)使副韧带向外侧移位。移位部分63可再次成形，从而使靶组织(T)轨迹在特定位置移位，这样，靶组织(T)的收缩力在垂直于关节支承表面的方向上较为显著，因此形成的力矩臂和扭矩很小或没有。这有助于减少或防止任何多余的力作用在装置上或装置发生微动，因为多余的力或微动会随时间的推移使装置的固定变松。

在图16到图19所示的本发明其他的示例性实施例中，本发明的修补物可进行调整，以通过简单的经皮方法在移植过程中或手术之后增加或减少施加在靶组织上的移位量。例如，图16所示的修补物100包括基础部件102，其具有安装在移位部分103内的可移动支承部件110。固定部分104在上方从移位部分延伸，以固定到股骨，大体如上文所述。支承部件110具有外支承表面106，大体也如上文所述。支承部件110可通过例如螺钉112和对准柱114等调整构件固定到基础部件102。所属领域的一般技术人员可应用其他合适的调整构件，例如棘轮柱、具有单独锁定构件的滑柱，或用于进行调整的其他构件。支承表面106中的进入孔116可让特定工具进入，以旋转螺钉112，从而相对于基础部件向内(内侧)或向外(外侧)调整支承部件，进而调整靶组织移位的大小。所属领域的一般技术人员还将了解，本文所述的任意调整特征可与上文所述的任意几何形状合并。

图17中的修补物120表示另一项示例性实施例，其包括基础部件122，所述基础部件具有以可调整方式连接于移位部分123中的支承部件130、131。尽管此示例性实施例包括两个可调整的支承部件，但所属领域的一般技术人员将了解，移位部分可具有更多部分，以容纳所需几何形状所需的调整性能。在此实施例中，螺钉132再次用作调整构件。然而，同样将了解，可提供其他调整构件。

如果支承表面126和单独调整点呈弯曲形，则修补物120包括两个支承部件130、131之间的膨胀接头，从而根据调整特征来容纳分开的轴承部件。在从最小移位位置向外调整时，尽管两个或两个以上支承部件只需分开以在它们之间留有较小间隙即可，但在调整和移位增加时，可能需要提供相对平滑、相对邻接的支承表面126。如图17A所示，膨胀接头134的交错指137有助于防止形成较大的间隙，所述间隙可能在靶组织移过支承表面时夹紧或抓取该靶组织。或者，支承部件130、131的支承表面可覆有单膜，所述单膜为有适当弹性的低摩擦材料，延伸过膜之间的间隙，从而可在调整支承部件的位置时弹性伸缩。

在进一步示例性实施例中，图18中的修补物120'大体与上文所述的修补物120相同，除了膨胀接头134的配置之外。在此示例性实施例中，膨胀接头134不具有交错指，而是利用分别具有重叠的锥形端138、139的支承部件130、131，所述锥形端可相对于彼此滑动，以形成没有间隙的平滑支承表面126，从而提供平滑重叠的膨胀区域。

在进一步替代性实施例中，修补物140提供调整机构，所述调整机构可从膝关节的前部和/或后部(A/P)进入，如图19所示。在此实施例中，基础部件142具有从移位部分143延伸的两个对准柱154。支承部件150收纳所述对准柱。一个或多个可滑动的楔形部件152设置于支承部件150与的基础部件142之间，以及设置于柱154之间，而且可相对于基础部件142和支承部件150在后部和前部移动。致动螺钉151或其他调整装置在支承表面下方将所述楔形物移入和移出，这会使支承表面相对于基础部件或多或少地向外侧滑动，从而调整靶组织的移位。

在上文所述的各可调整的实施例中，在x射线下，调整螺钉本身可能是不透射线的和/或可通过其他方式区别于移植物的其余部分，以便可对装置进行术后经皮调整。或者，可将目标特征内置于装置中，以定位调整点，而无需让螺钉或调整构件本身不透射线，例如内置于装置本身近表面中的不透射线环或标记物。

在又一些替代性实施例中，本文中所述实施例的支承部件可借助设置于支承部件与基础部件之间的膨胀气囊进行移动。气囊可在适当压力下用液体或气体填充，以对支承部件位置和靶组织的相关移位进行调整。气囊具有膨胀部分，用于借助膨胀装置引入膨胀液，所述膨胀装置可能类似于用于使血管成形术气囊膨胀的膨胀装置。

上文所述的装置大体揭示了将装置放置在髌股关节的股骨侧。根据本发明各实施例的装置也可置于胫骨侧，从而通过固定在胫骨或腓骨上来使靶组织向外侧移位。示例性胫骨固定的移植物如图20所示。

参考图20，移植物154插在髂胫束(IT)下方、惹迪氏结节(Gerdy's tubercle)正上方，从而向外侧和/或前部移动髂胫束。移植物154包括移位部分155、跨越区段156及固定部分157，如上文所述。骨螺钉159可穿过固定部分中的孔，以将移植物固定到胫骨。或者，可使用本文中所述的其他固定构件。移植物154的位置如图所示，从而在外侧和/或前部方向上重新平衡膝关节上的动态负载。这可减缓膝关节内侧骨关节炎的症状和进程。也可通过向作用在髂胫束的肌肉提供更大的杠杆作用，提高膝关节的强度和稳定性。应理解，移植物154也可经配置以使肌肉、腱或除了髂胫束以外的组织移位，包括股二头肌短头、股二头肌或腓侧副韧带等。

如图所示定位的移植物154的又一优点是可降低髂胫束综合症的发病率和/或严重性。髂胫束综合症或髂胫束摩擦综合症发生的原因通常是，髂胫束摩擦股骨外上髁、股骨或外侧的其他组织。因此，本发明的实施例也可单独或结合骨关节炎治疗方法来用于治疗涉及到膝关节或其他关节中的组织之间的摩擦或压力过度的疾病。通过将髂胫束向外侧和/或前部移动，可减小髂胫束对这些组织的压力。

为了放置移植物154，可从髂胫束的后外侧边缘或前内侧边缘而手术切开髂胫束。但最好从惹迪氏结节与胫骨粗隆之间的前外侧边缘切开。然后，可将固定部分157连接到在这两个粗隆之间运动的肌肉下方的胫骨。

应理解，尽管本文中所述的许多实施例被描述成只固定到与关节相关的两块骨中的一块骨，但各实施例也可固定到两块骨。例如，在膝关节的情况下，可连接到股骨和胫骨或股骨和腓骨。在如图21所示的另一项示例性实施例中，修补物160跨越整个关节，而且固定到股骨和胫骨或股骨和腓骨，具体取决于几何形状。修补物160设有滑动铰链174或其他合适的连接接头，以让关节自由移动。具体而言，在此示例性实施例中，基础部件162包括上部和下部固定部分164，其中移位部分163设置于这两部分之间并包括滑动铰链174。靶组织的移位同样由供靶组织沿其移动的支承表面166提供。可通过设有上文所述的单独支承部件和调整机构，让支承表面可调整。也可通过图21所示的额外或替代移位构件来对移位进行控制。在此实施例中，一个或多个膨胀部件172设置在基础部件162的下方。膨胀部件172可包括例如气囊等膨胀装置，或者例如螺钉机构等机械调整机构。可膨胀的部件172可定位在特定位置，以便只在股骨或只在胫骨或腓骨上施加力，或定位在关节较中心的位置，以在股骨和胫骨上施加力。滑动部件组成移位部分163，或这些部件连接到上部和下部固定部分164的区域可为柔性的，这样，支承移位部分163可随着膨胀部件172的膨胀而向外侧偏转，从而增加靶组织的移位。

在本发明的其他实施例中，可治疗涉及到例如外侧面等其他平面中的力的关节疾病。上文已描述了冠状面或额状面中膝关节的生物动力学，其中的多个实施例通常在内侧/外侧方向上来解决股骨和胫骨关节面的接触面处负载不均衡的问题。在外侧面看膝关节时，有不同组的分力作用在前部和后部，从而在髌骨与股骨之间形成负载。

参考图22中的自由体受力图，作用在膝关节周围两个主要的力矩基于地面反作用力W和髌腱力F_p。小腿上的弯曲力矩(a)是地面反作用力(W)和所述力与膝关节运动中心的垂直距离的结果。平衡延伸力矩(b)是通过髌腱及其杠杆臂所作用的四头肌力的结果。因此，对于特定个人而言，髌腱力的大小F_p可通过公式F_p＝Wa/b进行计算。

在弯曲/展开期间，四头肌和髌腱对髌骨的作用产生髌骨压缩力(PCF)，如图23A所示。合力(R)PCF取决于P的大小及其有效作用角(β)。

参考图23B，合力R'通过将移植物200定位于髌腱的下方而减小，从而将所述合力前移以增加杠杆臂b(图22)，进而减小髌腱力F_p，而且增加有效作用角β'，从而减小对应于PCF的髌腱力的水平分力。因此，合力PCF(R')降低，从而减少髌骨压向股骨所用的力。

本发明此实施例的预期优点包括，降低软骨退化率和/或此区域的疼痛率。移植物，例如移植物200可经配置以向上部、尾部、外侧或内侧重新分布髌骨与股骨之间的最高负载点，从而降低所述接触面任意具体区域上的应力。也应增加作用在髌腱上的肌肉的力矩臂，从而提高膝关节的有效强度和稳定性，并且减小膝关节上的总负载。

一项示例性实施例如图24和图25所示，其中移植物210位于胫骨上，以使髌腱移位，而无需切断胫骨结节或切断上文所述的任意结缔组织。与本文中所述的其他实施例一样，移植物210包括支撑部件212和支承部件214，这两个部件在此情况下形成一体，但在本文所述的其他地方可为单独组件。支撑和支承部件在功能上被分成与髌腱接合并使髌腱移位的移位部分216、跨越区段218及固定部分220。固定部分220包括用于固定本文中所述的移植物的构件。在此示例性实施例中，骨螺钉222中设有孔，以便将移植物固定到胫骨。

如图25所示，移植物210可从髌腱的外侧插入。也可从内侧插入。移植物210可经配置以使固定部分220位于没有腱插入点或其他结缔组织附着点的区域。所述配置也可让移位部分216在胫骨结节正头部和膝关节囊正尾部紧靠胫骨安置。此类位置将任意负载直接转移到移植物下方的胫骨，从而最小化移植物的其余部分和胫骨本身上的应力。

固定部分220的内表面靠着胫骨，与本文中所述的其他实施例一样，所述内表面可用适当的材料和结构进行设计和制造，以促进骨向内生长到移植物中，从而提供更多的支撑并防止移植物相对于其所固定到的骨表面移动；在此情况下，移植物所固定到的骨为胫骨。跨越区段218应经过设计而承受相对低的应力，且因此可相当薄，以避免形成令人反感或难看的凸起。可选择圆形、有槽的、盒形、弯曲或其他截面几何形状来增强跨越区段218所需的抗弯刚度或抗扭刚度。同样地，跨越区段218不应干扰胫骨结节区域中的任意肌肉插入点。

移位部分216的配置和大小经过设置，以避开膝关节囊并且避免干扰髌骨，即使腿伸展时也是如此。所述移位部分也应最小化髌腱本身的任意额外应力。因此，髌腱所抵靠的移位部分216的支承表面可具有弯曲的倾斜形状，如图24最佳所示。此支承表面坚硬且平滑，由例如抛光的热解碳、钢或钛等材料制成，或者涂有或覆有亲水材料，例如PTFE。或者，所述支承表面可促使髌腱粘附和向内生长到此表面上，这样，移植物会随着胫骨结节延伸而作用更大。例如，所述表面可多孔、粗糙或配置成具有供骨或瘢痕组织生长到其中的开口，以增强粘附。

可用移植物210完成对髌腱的准确定位，具体取决于特定的临床表现。所属领域的一般技术人员将了解，此类移植物可用于使髌腱向前部或外侧或前内侧移动。这可通过以下方法完成：使移位表面的一侧(外侧或内侧)高于另一侧，和/或在支承表面的一侧或两侧上形成具有隆起线的轨迹，以在外侧或内侧方向推动髌腱。

例如移植物210等移植物可通过相对较快的疗法插入，且发病率较低。可在胫骨结节的一侧形成相对较短的切口。可从此切口使用探针在髌腱的下方开辟通道，并露出下面的胫骨表面。然后，可将移植物插入到此通道中，与胫骨相配合并通过适当的螺钉或其他适当的固定元件连接到股骨，然后可闭合所述切口。由于对骨、肌肉或腱的切割很少或没有，因此发病率最小，而且与现有的手术选择相比，此疗法之后的恢复和康复较快且疼痛较少。

类似于移植物210的移植物也可应用于其他解剖位置。例如，对于惹迪氏结节的前外侧而言，可应用到髂胫束的插入位置。移植物，例如上文所述的移植物154可定位于此位置。此外，对某些患者而言，最好使髌腱和髂胫束都移位。这种情况可通过两个单独的移植物来完成，例如上文所述的移植物154和210，或者可提供单个移植物。

图26所示为用于使髌腱和髂胫束都移位的单个移植物的一个实例。在此示例性实施例中，移植物230同样包括移位部分232，其分成两部分：髂胫束移位部分232A和髌腱移位部分232B。如上文所述形成的跨越区段234将移位部分232连接到固定部分236。同样，所属领域的技术人员可使用本文中所述的多种固定构件，示例性实施例中所用的是骨螺钉238。与使用两个单独的移植物，例如移植物154和210相比，单个移植物，例如移植物230可提供更大的强度和稳定性。

一般来说，与移植物210和230相关的材料、替代配置和方法可如本文中的其他地方针对其他示例性实施例所述。

如上文所述，本发明的进一步替代性实施例可应用于治疗髋关节疾病。图27所示为髋关节H的基本解剖构造。如图所示，髋关节H为股骨F与骨盆P的凹腔(称为“髋臼”A)之间的关节。股骨F从身体的膝关节向上延伸，而且包括大转子G，其位于股骨的轴S和股骨颈N的接合点上的外侧顶部边缘处。低转子位于与大转子G相对的位置，而且股骨头FH位于股骨颈N的末端。凹形髋臼A形成于三块骨盆骨的结合处：髂骨I、耻骨PU及坐骨IS。韧带L(在图27中略去以显示细节；如图28所示)的表层覆盖髋关节H，从而形成囊并且有助于将股骨头FH维持在髋臼A中。

一系列肌肉在韧带L上延伸，并且连接在股骨F与腓骨P之间。这些肌肉包括臀大肌GMax(图29)、臀中肌GMed、及臀小肌GMin(图30)。臀大肌GMax是这三块肌肉中最主要的。它是臀肌中最大的而且是人体中最强壮的肌肉之一。它的作用是伸展髋关节并使其向外旋转，以及伸展躯干。

臀中肌GMed是阔、厚、呈放射状的肌肉，其位于腓骨P的外表面上。臀中肌GMed开始或起端于髂骨I的外表面上。所述肌肉纤维会聚到强壮且平坦的腱中，所述腱附着在大转子G的外侧表面上。

臀小肌GMin位于臀中肌GMed的正下方。它是扇形的，源于髂骨I的外表面。该肌肉纤维终止于附着到大转子G的前部边缘上的凹处中的腱中，而且可使髋关节H的囊膨胀。

臀中肌GMed是负责髋外展的主要肌肉，其中臀小肌GMin起辅助作用。与这些肌肉协同作用的是腰肌、梨状肌PIR(图30)、阔筋膜张肌(TFL)、腰方肌及股直肌。髋关节外展肌的主要功能是在步态周期的单肢支撑期中，为髋关节提供额状面稳定性。这种情况可在由髋关节外展肌产生额状面扭矩等于由体重产生的额状面扭矩时实现。

由于髋关节外展肌力和体重力的力矩臂不同，因此髋关节外展肌必须产生二倍于体重的力，因此在正常行走期间，作用在关节上的压缩负载是体重的三倍到四倍。例如，图31描绘施加在髋关节H上的力。S为重心，K为身体质量，h'为体重K的力矩臂，M为由外展肌施加的力，h为外展肌力M的力矩臂，且R为通过髋关节传送的压缩合力(R为K与M的合力)。可以看出，h'比h长得多，从而髋关节外展肌力M必需比体重力K大很多，以实现髋关节H处的稳定性。

通过髋关节H传送的压缩力矢量R受股骨颈角度的影响，因为所述角度影响外展肌力的角度和力矩臂。股骨颈FN的纵轴与轴S之间的角称为头-颈-骨干角或CCD角。新生儿的此角通常约为150°，且成人为125°到126°(“髋正常(coxa norma)”；图32A)。异常小的角称为“髋内翻(coxa vara)”(图32B)而且异常大的角称为“髋外翻(coxa valga)”(图32C)。

在髋外翻(图32C)中，髋外展肌的力矩臂h'比正常髋短，从而需要更大的髋外展肌力M。此外，髋外展肌力M的作用线近乎垂线，从而需要更大的力来时身体的力矩臂h偏移。因此，压缩合力R更大且更接近髋臼A的边缘，从而减少髋臼的承重表面。髋臼的这种异常负载会导致髋臼A的边缘发生退行性病变，从而使关节软骨疼痛并最终丧失功能。

在髋臼浅的情况下，合力作用于更接近髋臼A的边缘的位置，这类似于髋外翻畸形，从而导致髋臼边缘的关节面发生类似的退化。采用x射线照相时，可确定异常的髋臼，方法是测量中心边缘角、髋臼深度比、股骨头挤压比、Lequense前倾角等。

在髋内翻(图32B)中，髋外展肌的作用线更陡，从而导致内侧合力R更大，进而增加髋错位的概率。

图33A到图33B用示意图描绘了本发明的适用于治疗髋关节发育不良的一项示例性实施例。在图示的示例性实施例中，移植物220安装在臀小肌GMin和股直肌RF之间。但是，移植物220可安装在髋关节囊与髋关节外展肌的至少一部分之间的任何所需位置，从而获得所需的合力矢量M。在某些实施例中，移植物220可置于臀肌与韧带L之间的组织中。移植物220安装在所需位置，且可通过关节镜疗法，或使用小切口或切口方法，使用手术、气囊导管或另一合适疗法来进行移植。如上文结合其他实施例所述，移植物220通常包括支撑部分，其经配置以通过周围组织进行固定，或固定到周围组织；以及支承部分，其配置成以无损伤方式接合靶组织并使靶组织移位。本文描述了支撑部分和支承部分的各种替代物。

移植物220可由各种材料构成。在某些示例性实施例中，构成移植物220的材料具有足够的刚性，以通过光滑的外表面来使靶组织移位，从而最大限度地减小摩擦，因此靶组织沿移植物滑动时不会因关节移动而造成损伤。可使用不锈钢或钛等金属，或生物相容的聚合物。或者，移植物220可部分或完全由柔软适用的材料构成，而且例如，可以是填充有水、盐水、硅、水凝胶、气体等流体的适用外膜。移植物220可能会以抽空状态插入，且可在放置后在原位进行填充，或者修补物可以是密封元件，其中预先填充有凝胶、流体、聚合或金属小珠，或其他流体，或具有可弯曲或可流动材料。

移植物220可以是具有合适的无损伤形状的固体，例如聚合物或金属。或者，固定形状的移植物220可包括袋囊，其中具有入口，用于供骨水泥等固化材料喷射出并进行硬化。固化材料也可以是通过辐射(例如紫外线、可见光、热辐射、X射线等)进行固化的可聚合水凝胶。所述材料可通过直接或透皮照射而进行固化。

移植物220的表面可具有纹理，或者可以是光滑的。固体或适用的移植物220可包括外部填料或光滑的外覆盖层或涂层，以有助于肌肉和腱沿修补物或在修补物上滑动。此类填料、涂层或覆盖层可覆盖移植物220外部的一部分或全部。例如，填料或涂层可对齐，以支撑或对齐肌肉或韧带。移植物也可具有覆盖髋关节囊的前部和/或后部区域的延伸部分，从而加强所述髋关节囊。

移植物可具有适用于对肌肉或腱进行导向，且维持它们在移植物上的位置的形状或特征。例如，修补物的外表面上可设有凹槽或沟槽，用以供肌肉和腱伸出。在安装移植物时，这些肌肉和/或腱与凹槽对齐。或者，移植物可包括不连续的环或眼孔，用以在肌肉/腱周围放置环或眼孔。

图34A和图34B描绘根据一项实施例，移植物220对髋关节外展肌力M的作用。如图34A所示，在安装移植物220之前，髋关节外展肌HA在第一方向延伸。可从图中看出髋臼A的外侧边缘的受力集中点M。如图34B所示，在安装移植物220后，髋关节外展肌HA从关节向外移位，从而使外展肌所施加的力的力矩臂h相对于关节中心轴的角度和长度增大。这样，股骨头与体重力反作用的合力R将进一步向中心移动到关节中，且远离髋臼A的外侧边缘。因此，可更加适当地对齐合力矢量R，以将股骨头FH压入与髋臼A完全接触的位置，或者以其他方式为髋关节提供更加合适的力分布。

对于本发明的其他实施例，根据本发明用于治疗髋关节疾病的修补物可包括用于将移植物固定在合适位置的合适锚固件，和/或所述修补物可通过周围肌肉和/或韧带结构来固定住。在一项实施例中，修补物从骨盆P延伸到股骨F，且可锚固在其中的一侧或两侧，或者根本无需锚固。形状、材料或表面纹理可并入支撑部分中，以通过周围组织而促进并维持相应布局。移植物上可设有薄片或其他特征，从而有助于移植物相对于骨盆P和/或股骨F以所需方式锚固或定位。移植物的股骨侧或骨盆侧可包括一个或多个此类薄片，从而以所需方式连接和/或布置所述移植物。移植物可具有标准形状，或者可通过下述计划过程或者以互操作的方式，针对特定应用进行定制。

作为一个实例，图35描绘锚固到股骨F和骨盆P的修补物224。修补物224包括主体223，其形成包括固定薄片的支承部件和支撑部件。第一薄片225具有开口226，用以将修补物224锚固到大转子和第二薄片227；在相对端上，具有开口228，用以锚固到骨盆。主体223可具有各种形状，包括矩形棱柱、球形、蛋形、圆柱形、圆锥形、梯形或在关节中实现所需力的重新排列的其他合适形状。如上所述，修补物224可用于改变髋关节的髋关节外展肌的力矢量M。

可使用缝合锚固件、骨钉、骨螺钉和其他合适的连接结构来通过开口226连接修补物224的转子侧。以相似方式，可通过开口228来将修补物锚固在骨盆中。在对移植物进行定位后，可采用透皮方式放置锚固装置。

如上所述，修补物的实施例可进行安装，并在原位用流体进行填充。为此，可设有进入孔229以在手术过程中填充修补物224，或者可安装所述进入孔以便在手术后使用。

作为另一个实例，如图36所示，修补物230包括叉骨形的主体，其中主茎240和用于修补物的股骨侧的两个支腿232、234至少形成支承部件的一部分。支腿232、234中的每个支腿包括从所述支腿延伸的薄片233、235，每个薄片中具有锚固开口236、238。固定薄片形成支撑部件的至少一部分。主茎240针对修补物的骨盆侧设置，且包括锚固开口242。

例如，两个薄片233、235可锚固在大转子G的相对侧上。在其他替代方案中，修补物的股骨侧可固定或以其他方式锚固到股骨颈F，或者股骨F上位于大转子G下的位置。主茎240可固定到髂骨I、坐骨IS，或骨盆P上的另一合适位置，所述位置在后侧或前侧上。作为对图36中布置的替代，修补物230的骨盆侧上可设有两个薄片。例如，这两个薄片中的一个可锚固到骨盆的后部，另一个锚固到骨盆的前侧。

图37描绘修补物244的另一项实施例。与修补物230类似，修补物244包括位于修补物的股骨侧上的两个支腿246、248，以及在安装修补物时与髋关节的骨盆侧对齐的主茎250。但与修补物230不同，修补物244不包括用于将修补物锚固到股骨的各种结构，例如薄片和/或锚固孔。如上所述，此类修补物244可通过周围的肌肉结构而固定在合适位置，所述周围的肌肉结构在髋关节囊周围紧密分层。类似地，主茎250不包括用以连接到骨盆的薄片和/或锚固件。

如果需要，作为替代，修补物可仅锚固在股骨侧或骨盆侧，和/或可在任一侧包括支腿，所述支腿通过肌肉结构进行锚固或固持。作为一个实例，支腿246或248的一侧或两侧上可设有单个锚固件，例如薄片和/或开口，和/或主茎250上可设有锚固件。可使用锚固件或肌肉固定支撑件的任意组合。在此类实施例中，支承和支撑部件可形成一体。

根据另一项示例性实施例，修补物可具有各种厚度，从而实现外展肌和/或髋关节组织的各种移位。作为一个实例，如图37所示，修补物244包括具有不同厚度，即X、Y和Z的三个区域。厚度X对应于支腿246，厚度Y对应于支腿248，且厚度Z对应于主茎250。支腿或主茎，或者支腿或主茎两端也可具有不同厚度。可使用这些具有不同厚度X、Y和Z的区域来便利地将修补物244配合在髋关节H中，和/或提供所需的力抵消。修补物244可预先成形，以在移植之前具有不同厚度，或者修补物的各部分可单独地在原位扩展到所需的厚度，方法是，例如，用所需量的膨胀介质进行填充，以获得所需厚度。

图38描绘根据一项实施例安装在髋关节H中的修补物260的前视图实例。图39所示为处于合适位置的修补物260，其中略去韧带L和外展肌，以显示细节。在图38所示的实施例中，修补物260包括骨盆薄片262和股骨薄片264，从而形成支撑部件的至少一部分；且这两个薄片均从中心成圆形且隆起的主体区段265延伸，从而形成支承部件。主体区段265的隆起配置有助于使外展肌进行所需的移位。骨盆薄片262和股骨薄片264可由薄且高度易弯的材料构成，从而最大限度地减少对关节连接的任何影响。例如，骨盆薄片262通过销266、骨螺钉、缝线或固定到髂骨1的其他合适锚固件而锚固到骨盆。薄片上可设有用于锚固功能的开口。股骨薄片264通过合适的锚固件，例如销268而锚固到大转子G、股骨颈或其他合适位置。图38所示实施例中的主区段265安装在中心，且经过布置，以便在安装修补物260时，将主区段265置于臀小肌GMin和臀中肌GMed的囊韧带L与肌肉结构之间。但是，主区段265可置于更加接近骨盆附着点(attachment)或股骨附着点的位置，且可布置在其他位置，从而根据需要改变力矢量M。

根据图40到图42中所示的额外实施例，移植物可通过支撑部件而仅连接到股骨颈N，和/或可横向延伸到股骨颈。通过这种方式，修补物可提供支承部件，用以使股骨颈N周围的大量肌肉和/或组织移位，和/或由于直接连接在股骨颈N的至少一部分周围，因而可更易于维持在合适位置。此类修补物可为狗骨形或肾形，从而将一侧安置在囊韧带L或股骨颈N周围。通常情况下，狗骨形包括狭窄且通常为狭长的中心区段，且各端均具有隆起或成圆形的较大直径形状。另一方面，肾形接近豆形，其中两个外端在一个方向延伸，因而在所述形状的一侧形成凹槽或凹口。对于上述两种形状，另一侧上可设有凹槽或其他形状，供腱和肌肉穿过其中滑动，而不会从修补物中滑脱。也可使用填充有凝胶、泡沫或小珠的可变形枕状结构，以便配合或部分卷绕囊韧带L或股骨颈N。

作为一个实例，如图40所示，狗骨形修补物270横向延伸到股骨颈N和/或韧带L并环绕其安置。图40中的狗骨形修补物270包括狭窄的中心区段271，其位于两个隆起的外部圆形端273之间。所述狭窄区段足够长，因此所述两端安置于韧带L或股骨颈N的相对侧上。在图40所示的实施例中，修补物通过两个锚固件，例如销或螺钉272、274经由中心区段271连接到股骨颈N中。但如之前实施例所述，可不用紧固件来安装修补物，或者修补物可以其他方式进行锚固或锚固在其他位置。修补物270的上部可通过形成于两端273之间的上滑座(saddle)且沿狗骨形修补物270的中心区段271来引导肌肉。

图41描绘横向延伸到股骨颈的修补物280的另一项实施例。修补物280成肾形，且包括更加狭窄的中心区段283和两个圆形的外端284。两端之间形成凹口285。在一项实施例中，修补物经过成形，以便使所述凹口符合修补物所连接到的股骨颈和/或韧带L的曲度，从而在安装时让修补物至少部分安置在股骨颈N周围。在图中所示的实施例中，可使用可选销或螺钉282将修补物280锚固到股骨颈N，但也可使用其他锚固件，或者不使用锚固件。

作为另一项替代方案，修补物可使用U形或C形支架或束带或环绕股骨颈延伸的其他结构而锚固到股骨颈。作为一个实例，图42所示的修补物290安装在环绕股骨颈N和/或韧带L延伸的U形支架292上。U形支架292是弯曲的，以紧密配合在股骨颈N周围，且包括螺栓293，其穿过支架两端的开口(未图示)且沿股骨颈的相对侧进行延伸。可使用螺栓293来将U形支架292锁定在合适位置。图42中的修补物290成球形，但或者，可将U形支架292用于其他形状的修补物，例如狗骨形修补物270，或肾形修补物280。

根据进一步实施例，修补物可作为盖安装在大转子G上，用于使髋关节外展肌移位。作为一个实例，图43所示的修补物296作为盖安装在大转子G上。修补物296包括水平延伸部分298和垂直延伸部分2100，从而形成相对于大转子G的上下颠倒的L形。在图43所示的实施例中，修补物296通过销2102、2104来进行锚固，但可以其他方式进行锚固或连接，包括U形或C形支架或束带，或环绕股骨颈延伸的其他结构，如上所述。如图43所示，修补物296的外侧成圆形，且从髋关节的外侧突出，从而实质上使髋关节外展肌HA移位。在该示例性实施例中，支承和支撑部件以与上述移植物40相同的方式组合。

为了帮助髋关节外展肌HA和/或腱或其他组织在修补物296或另一盖状修补物上滑动，所述盖的外表面可以是光滑的。或者，可设有导向或其他结构，从而将腱和肌肉维持在合适位置，且提供滑动特征。作为一个实例，如图44所示，修补物2110与修补物296的形状类似，包括凹槽或通道2112，用于在修补物2110随股骨移动时以可滑动方式接纳并引导髋关节外展肌HA。可使用其他结构，例如环、眼孔、管道或其他特征来引导并定位髋关节外展肌HA和/或韧带和腱。

作为另一个实例，诸如图45所示的修补物2120等修补物可包括一个或多个外滚筒2122，用于在股骨F移动时让髋关节外展肌HA滚动修补物2120。修补物2120包括一系列的三个滚筒2122，其以旋转方式安装到修补物2120的外侧面和/或上面，从而与髋关节外展肌HA及其主移动方向对齐。

根据另一项实施例，修补物可经配置以在原位膨胀，这样修补物即可通过套管或小切口疗法而以收缩状态插入，在原位膨胀，并以膨胀状态进行安装。作为一个实例，装置可包括一个或多个铰链，或者可弯曲以收缩到较小空间，并在安装时膨胀。可使用弹簧或其他装置来使修补物膨胀，或者装置可以机械方式或其他方式膨胀。图46到图49所示实例中的修补物2130包括通过铰链2136连接的两个支腿2132、2134。两个支腿2132、2134形成盖，例如，所述盖可作为支撑部件而安装在大转子G或股骨颈N上。

可设有输送装置2138，用以在插入过程中对铰链2136进行锁位，并将支腿2132、2134固持在一起，并在安装过程中打开支腿。输送装置2138包括空心轴2135，其经配置以在输送过程中在轴内接纳铰链2136和支腿2132、2134。输送装置2138的各个壁用以在插入过程中对支腿2132、2134进行锁位，并保持支腿闭合。修补物2130通过与轴内壁的摩擦而固持在轴中，或者，可选择性地以可滑动方式将内轴(未图示)定位在轴2135内，其中轴2135具有末梢耦接机构，其适用于以可释放方式抓紧铰链2136。

通过输送装置2138插入修补物2130后，输送装置回缩可使修补物膨胀，或者修补物可以机械方式或其他方式膨胀。作为一个实例，内轴(未图示)可以可释放方式耦接到修补物2130，而所述内轴的活动将使支腿2132、2134打开，且修补物从输送装置释放。例如，在安装过程中，支腿2132、2134可分开，以包在股骨颈N(图47)和/或韧带L，或大转子G周围。例如，在一项安装实施例中，修补物2130可环绕股骨颈N(图48)膨胀，且可在其上移动并随后安装到大转子G上。

由于能够在闭合时安装，因此使用修补物2130可实现侵入性最低的手术。因此，可使用小切口，和/或可通过套管来安装修补物。安装后，所述装置可通过销或其他合适的紧固件而锚固在合适位置，或者可通过股骨F周围的肌肉或组织结构而固持在合适的位置。

修补物2130可经配置以向外膨胀，从而形成如图48所示配合在大转子G上，或者如图49所示以合适方式配合在股骨颈N的一部分周围的盖。作为另一项实施例，修补物可包括两个或两个以上元件，例如铰接或折叠元件，其连接在一起形成邻接移植物。作为一个实例，可将两个或两个以上铰接或折叠元件引入一定空间中，然后将其锁定在一起，形成邻接移植物。可通过对齐各特征而将多个元件锁定在一起，所述元件可通过弹簧锁而锁定在一起，或者所述元件可通过紧固件、卷边或另一合适方式连接。作为一项替代方案，在将多个元件置于合适位置时，这些元件可安置在一起，且可经由合适的紧固件而彼此邻接，例如骨螺钉、骨钉、销或其他紧固件。在一项实施例中，每个元件或部分在原位膨胀。

图50描绘了此类修补物2140的一个实例，其中第一铰接元件2142成蝶形，其中具有经由铰链2148连接的第一和第二新月形、叉骨形或三角形支腿2144、2146。两个新月形支腿2144、2146经过布置，以便使每个支腿的凹处部分向外，且正对着彼此。第二铰接元件2150也包括经由铰链2156连接的两个相似的新月形支腿2152、2154。两个铰接元件2142、2150可在移植之前连接到彼此，或者可在原位单独引入并连接。这两个铰接元件2142、2150可通过以下方法安装：例如，首先安装第一铰接元件2142，然后将铰接元件2150安装在第一铰接元件2142顶部，且安置在所述第一铰接元件2142周围。在每种情况中，铰接元件在安装之前和安装过程中是折叠的，然后在原位膨胀。铰接元件2142、2150可以合适方式，例如在锚固位置2160上锚固到修补物2140中的某一位置。一个此类锚固位置可能位于两个铰链2148、2156的重叠处。如图51所示，例如，修补物2140可安装在大转子G上或另一合适位置。

根据另一项实施例，绑带、条带或其他张紧机构可环绕股骨颈N和髋关节外展肌HA和/或髋关节囊韧带/腱延伸，且在其上绷紧。束带或条带或其他结构可绷紧以增加张力，从而增加股骨F的拉力。例如，当张力增加能够产生适于患者的特定病理的合力时，可使用此方法。例如，如果患者的关节内侧承受了过多负载，则可使用绑带来增加关节外侧的张力，从而增加外侧分力并减少关节内侧上的负载。在此类实施例中，绑带或条带环绕关节外侧上的股骨颈和髋关节外展肌和/或囊韧带/腱延伸，但在关节内侧上的髋关节外展肌/腱下延伸。如果患者的关节外侧上承受了过多负载，则可将所述绑带或条带布置颠倒。

与前述实施例一样，绑带或条带可具有光滑的内表面，以允许肌肉相对于绑带或条带滑动。绑带或条带可选择性地仅环绕股骨颈部分延伸，且可以是刚性的半环(partialring)或圈。绑带或条带可选择性地经由一个或多个诸如销或螺钉等锚固件而固定到股骨颈。绑带或条带可弯曲，或者可以是由织物、金属或聚合物构成的刚性环或圈。刚性结构可以成圆形、椭圆形、跑道形或另一合适形状，且可以是不连续的，从而可插入在肌肉和股骨颈N周围。绑带或条带可具有弹性以用作弹簧，或者可不具弹性。

图52描绘了此类绑带或条带的一个实例，其中条带2170环绕股骨颈N和髋关节外展肌HA延伸。绑带或条带可采用许多形式，且可根据所需的力作用进行相应布置。在此类实施例中，形成支承部件以向内作用，且支撑部件与其相对，且环绕固定位置上的骨或其他组织。

如果需要，绑带或条带，例如绑带或条带2170可包括调整机构，从而实现通过捆紧绑带或条带来增加肌肉和/或腱中的张力。所用的捆紧机构的实例如图53到图56所示。在图53中，设有单向夹具，用以让医生安装张紧条带，并拉动自由端2182，从而捆紧环绕股骨颈N和髋关节外展肌HA的条带2180。图53中的装置包括捕捉条带2183和掣爪2184。条带2180包括沿自身长度的多个开口2186。安装人员拉动条带的自由端2182，向上拉动以防止开口被掣爪2184抓住。在拉动时，捕捉条带2183保持自由端2182对齐。当条带2180绷紧时，安装人员向下拉动自由端2182，并将掣爪2184与条带上所需的开口2186对齐。捕捉条带2183和掣爪2184将自由端2182固持在合适位置。

单向夹具2190的另一个实例如图54所示，其中掣爪2192与条带2196上的齿2194接合。齿2194包括倾斜的前侧和钝的后侧。掣爪2192与钝的后侧接合，从而防止齿2194回缩。倾斜的前侧用以在医生拉动条带2196的自由端时，让齿在通过掣爪2192的一个方向上转换角度。

捆紧机构的另一个实例如图55所示，其中装置2200配置成软管夹，且包括与条带2206中的开口2204接合的螺钉2202。螺钉2202旋转使条带绷紧或松开，具体取决于旋转方向。

图56描绘可用作捆紧机构的另一装置2210的一个实例。装置2210包括两个刚性C形部件2212、2214，这两个部件的一个边缘经由铰链2216连接，另一边缘经由螺钉2218连接。装置2210可通过螺钉2218的旋转而绷紧或松开。

图57描绘与修补物220类似的修补物2300，其中所述修补物经由束带2302连接到髋关节外展肌HA。束带2302将修补物2300锚固在合适位置。束带2302可系固或夹固到合适位置中。在一项实施例中，束带使用捆紧机构，例如上述任何捆紧机构来将束带2302捆紧到环绕髋关节外展肌HA的位置。或者，诸如修补物2300等修补物可安装在合适位置，且束带或绑带可环绕肌肉或囊韧带延伸，从而维持修补物的位置，而无需将绑带连接到修补物。通过这种方式，束带或绑带有助于将修补物维持在合适位置。

例如，在图58到图60所示本发明的另一项实施例中，用于治疗髋关节疾病的移植物3100经过成形，以便嵌合在关节周围结缔组织(包括靶组织)的插入点周围。根据具体的关节解剖构造和患者情况，所述移植物可用于将固定部分固定于合适位置，同时仍将支承部分和移位部分置于靶组织下方，同时最小化对重要介入组织的损伤。例如，如图58和图60所示，移植物3100可包括三个区段，即前部区段3110、上部区段3120和后部区段3130。区段3110和3130是形成固定区段的支撑部件，且可包括诸如螺钉孔3114、3134等构件，以容纳用于固定到骨的骨螺钉3112(如图58所示)。区段3120包括支承部件3122，其中具有上文所述支承表面3124。

移植物3100可具有整体结构，或者可包括装配在一起的两个或两个以上联锁单元。不同区段可由相同材料或不同材料构成，例如支承区段3120可由热解碳制成，而固定区段可由钛或其他相似的骨相容材料制成。

为了处理具体解剖构造，前部区段3110可经成形，以通过避开肌肉的附着位点，例如臀小肌(GM)、梨状肌(P)，以及闭孔内肌和上下孖肌(O)而连接到股骨。要避开的其他位点包括内侧上的股外侧肌，以及上部的股中间肌和股内侧肌。后部区段3130可经成形，以连接到位于股方肌和髂腰肌的附着位点之间的股骨。在矢状面中，区段3110和3130也可根据需要而成形，以避开穿过内侧延伸到外侧的任何肌肉(非靶组织)。

在进一步的替代性实施例中，作为对安装某种装置的替代，可将流体注入硬化成固体的髋关节外展肌内或附近所需的空间中，从而让所述流体硬化成固体，所述固体将提供修补物的功能。作为实例，修补物可作为液化聚合物或泡沫材料注入臀肌与股骨颈之间的空间中，并进行硬化。所述材料可具有粘结性能，从而粘附到股骨颈周围的囊韧带。可插入气囊或其他可膨胀部件或牵开器，以在股骨颈与臀肌之间形成一定空间，用于注入材料。

在本发明的另一方面内容中，可在兽医环境中将相应原理和教义应用到动物的关节。此类兽医应用的一项示例性实施例是犬髋关节。参照后肢，图61A和图61B描绘了与犬髋关节关联的骨的总体布置。如图62所示，阳模托板研究表明，在步态周期的站立期中，后腿对地面施加的最大垂直力在总体重的24％到41％之间变化。狗的前腿上承受了更多的负载，介于体重的53％到65％之间。在步态周期的站立中期中，股骨相对于骨盆的方向如图63所示。

在犬髋关节发育不良中，尤为重要的是在步态周期的三腿站立(即一个下肢抬起)中，作用在额状面(外展/内收)上的力。图64描绘了犬髋关节的二维生物力学模型，其中I代表髂骨；S代表骶骨；H代表股骨头；F₀代表基于重力的力；M₀代表由轴肌引起的力矩；F_a代表外展肌力；F_h代表髋关节反作用力；θ_a代表F_a的施力角；θ_h代表F_h的施力角。

在三腿站立模型中，作用在犬骨架上的外力必须被内力所抵消，以便达到平衡。外力包括由躯干和头部的重力施加的力F₀，以及由轴肌的扭力施加的力矩(扭矩)M₀。犬髋关节所承受的负载大于体重，因为还承受额外的外展肌力和骨盆扭矩。髋关节力F_h和外展肌力F_a直接受到股骨颈角和负重下肢的外展/内收角的影响。较大股骨颈角会减小股骨头与大转子之间的距离，因此需要更大的外展肌力来克服所缩短的杠杆臂。这种肌力的增大将导致髋关节力增大。此外，外展肌角θ_a越大，髋关节力角θ_h也就越大。θ_h的增大将导致髋臼边缘的负载增大，这将导致髋臼软骨的退化，进而引发髋关节骨关节炎。股骨颈角减小将致使杠杆臂距离增加，从而同时减小外展肌力F_a和髋关节合力F_h。

当股骨头的髋臼覆盖范围不足且髋关节合力F_h作用在更加接近髋臼边缘的位置时，也可能致使髋臼边缘负载过大。这在髋臼未充分向腹侧倾转时出现。

用于治疗髋关节发育不良的外科手术包括：股骨粗隆间截骨术(ITO)，由此而减小股骨颈角，从而减小髋关节力；或者三处骨盆切开术(TPO)，由此而增加髋臼的腹侧倾角(ventroversion)。一项在TPO之后分析髋关节力的研究推断出，将腹侧倾角从0度增加到20度时所获得的疗效最显著，而将腹侧倾角从30度增加到40度时所获得疗效有限。所述研究还推断出，TPO的有利临床效果是通过减小作用在髋关节上的力的大小，同时扩大股骨头的覆盖范围来实现的。

在本发明的一项示例性实施例中，如图65所示，移植物4100置于髋关节肌群(例如臀中肌、臀深肌等)下的股骨上。通过这种方式，可实现力矢量的改变，与截骨术所实现的生物力学改变相似，但无需此类侵入性手术。诸如移植物4100等移植物适用于股骨颈角较大且髋臼的腹侧倾角不足的狗。

尽管移植物4100可置于大转子区域的周围，但所属领域的一般技术人员应了解，移植物也可置于其他区域(例如股骨颈)，从而使外展肌进行适当的移位。如图66所示，外展肌的移位将改变外展肌的作用线。这种移位将增加外展肌的杠杆臂，从而减小在步态周期中为达到机械平衡而必需的外展肌力，从而减小髋关节合力。此外，外展肌角θ_a的变化将导致髋关节合力角θ_h改变，更为朝向内侧。这种髋关节合力的方向改变会减小髋臼边缘上的负载，且可能提高关节的稳定性。

与本文所述的其他实施例一样，移植物4100被设计成不干扰大转子区域的任何肌肉插入点。以及如本文其他地方结合本发明的示例性实施例所述，移植物4100可使用锚固件、螺钉、金属丝或其他固定构件而连接到下面的骨。修补物可包括多个组件，例如，修补物可包括：连接到股骨前部区域的前部组件；连接到股骨后部区域的后部组件；以及连接到另外两个组件且使外展肌进行移位的第三组件。

移植物4100也可通过关节镜疗法，或使用小切口或切口方法进行移植。可在手术过程中，或手术后的任何时间调整移植物的厚度。这可以通过机械构件来实现。移植物的支承表面可具有纹理，或者可以是光滑的。与骨接触的表面可具有纹理，或成多孔状，以使骨向内生长；而与软组织接触的表面可以是光滑的，以方便相关组织运动。

根据本发明一项实施例的一项示例性治疗方案如图67所示。出于说明的目的，该实例在髋关节治疗的环境中进行描述，但所属领域的一般技术人员应了解，该过程可同样适用于本文所述的其他位置。从1000开始，制定安装诸如修补物220等修补物的计划。在1002处，例如，通过上述的手术来安装修补物。

计划1000可能涉及任何数量的不同疗法。计划1000的一部分可能涉及到由特定医生根据公知疗法对髋关节进行评估，以及基于某一评估结果，选择并安装特定修补物。例如，可从上述的许多实施例中选择修补物，或者可选择修补物的组合。

作为计划1000的另一个实例，可生成髋关节H的计算机模型，从而让医生能够根据髋关节的视觉模型，确定安装修补物的位置，和/或确定应安装哪种类型的修补物。在一项实施例中，可使用术前图像(X射线、MRI等)来确定移植物的大小和移植物的最佳位置。在分析时，可使用中心边缘角、髋臼深度比、股骨头挤压比、Lequense前倾角、CCD角等信息。移植物的大小可从一组标准大小中选择，或者移植物可在手术过程中成形，或者可使用定制的移植物来满足特定患者的需要。

作为计划1000的另一个实例，给定的修补物可以是用于髋关节的特定异常结构或症状的默认修补物，或者可用于特定的异常情况。例如，在一项实施例中，上述移植物220适用于髋臼A浅，或髋外翻的患者。本文所述的其他修补物更适用于其他髋关节异常情况。可使用相同的计划来治疗膝关节、肩关节、踝关节和肘关节病变。

以下段落将描述本发明的进一步替代示例性实施例。

在一个实例中，提供一种用于治疗关节的设备，其中所述关节至少包括具有相对关节面的第一和第二骨，且所述骨受到所述关节周围的靶组织所施加的力；所述设备包括适用于固定到组织或骨的支撑部分，以及由所述支撑部分进行支撑的支承部分。支承部分的配置和大小经过设置，以置于接近所述靶组织的位置。支承部分具有至少一个支承表面，其经配置以使所述靶组织相对于所述关节以足够的距离进行移位，以使由靶组织向髋关节施加的力改变方向，从而实现治疗目的。此类示例性设备也可包括以下特征中的一项或多项：

至少一个支承表面，其适用于以无损伤方式与靶组织接合。

支撑部分，位于支承部分的下方，且包括与所述支承表面相对的支撑表面，适用于与下方组织接触。

连接构件，用于将所述支承部分固定到下方组织。

由柔软适用的材料构成，或包括所述材料。

由刚性材料构成，或包括所述材料。

支撑表面，适用于与第一和第二骨中的至少一者接触。

连接构件，用于将所述支撑部分连接到骨。

固定构件，用于将所述移植物固定到软组织，可经配置以将所述移植物固定到所述靶组织。

所述支撑部分包括支撑部件，且所述支承部分包括支承部件。

所述支承部件是独立于所述支撑部件的单独部件。

所述支撑部件和支承部件形成单个整体结构。

所述支承部件可相对于所述支撑部件进行调整，从而控制支承表面从支撑表面的移位。

调整机构，其在支承部件和支撑部件之间协作。

调整机构包括螺钉调整。

调整机构经配置以在支撑表面固定到相应组织或骨之后进行调整。

调整机构包括楔块调整。

支承部件是与支撑部件不同的材料。

支承部件是柔软适用的材料。

支承部件由包括硅酮、钛、不锈钢或热解碳的材料制成。

支承部件经配置以响应于关节弯曲角，提供靶组织的不同量的移位。

支承部件成斜坡形。

斜坡形的配置和大小经过设置，以便在关节通过不同弯曲角移动时，让靶组织沿斜坡移动到不同程度的移位位置。

支承部件具有用于收纳和引导靶组织的凹部。

移植物经配置成以大体与支承表面正交的第一方向，以及以大体与支承表面平行的第二方向使靶组织移位。

支承表面是低摩擦材料。

支撑部件具有固定部分和移位部分，其中支承部件设置在移位部分中。

固定部分包括用于帮助固定到骨的构件。

移位部分的配置和大小经过设置，以收纳在大转子或股骨颈的一部分周围；且固定部分包括第一部分，所述第一部分的配置和大小经过设置，以在梨状肌附着点(attachment)和臀小肌附着点之间从支承部分向前部延伸，且在股方肌附着点与髂腰肌附着点之间向后部延伸。

固定部分的配置和大小经过设置，以收纳在股骨颈的一部分周围；且移位部分经配置以环绕髋关节外展肌的至少一部分延伸，以使肌肉向股骨颈移位。

支撑部件进一步包括固定部分与移位部分之间的跨越区段。

跨越区段的配置和大小经过设置，以避开位于固定位置与靶组织移位位置之间选择的解剖学特征。

固定部分的配置和大小经过设置，以相对于腓肠肌的外侧头而紧靠股骨向头部固定；跨越区段的配置和大小经过设置，以环绕腓肠肌的外侧头向后部延伸；且支承部分的配置和大小经过设置，以相对于外侧髁向尾部延伸，且位于腓侧副韧带和股二头肌腱中的至少一者之下。

固定部分的配置和大小经过设置，以紧靠邻近惹迪氏结节的胫骨固定，且待移位的软组织是髂胫束；移位部分的配置和大小经过设置，以从胫骨向头部延伸到接近髂胫束的位置；且跨越区段的配置和大小经过设置，以从固定部分向外侧延伸到移位部分。

固定部分的配置和大小经过设置，以紧靠胫骨粗隆固定；跨越区段的配置和大小经过设置，以从固定部分向头部延伸；且移位部分的配置和大小经过设置，以从跨越区段并在接近髌腱的胫骨髁的中心部分上方向内侧延伸。

在本发明的另一项示例性实施例中，提供一种设备，用于治疗关节以使关节中的力重新分布，所述关节至少包括具有相对关节面的第一和第二骨，所述骨通过关联的肌肉和结缔组织而相对于彼此定位，所述组织包括待治疗的靶组织；所述设备包括：支承部件，所述支承部件的配置和大小经过设置，以置于位于至少一个靶组织下方的治疗位置，所述支承部件的厚度足以在置于治疗位置时，使靶组织从自然路径移位到治疗路径；以及设置在所述支承部件上的支承表面，所述支承表面经配置成以无损伤方式与所述靶组织接合，且让所述靶组织沿该表面移动。此类示例性设备也可包括以下特征中的一项或多项：

支承部件的大小足以使靶组织以一定量和方向进行移位，从而减少关节面的至少一部分上的负载。

连接构件，用于通过将支承部件连接到周围组织而固定在治疗位置。

支撑部件，用于支撑所述支承部件。

所述支承部件是独立于所述支撑部件的单独部件。

所述支承部件可相对于支撑部件调整，从而选择性地控制靶组织的移位。

调整机构，其在支承部件与支撑部件之间协作。

支承部件是柔软适用的材料。

支承部件经配置以响应于关节弯曲角，实现靶组织的不同量的移位。

支承部件成斜坡形。

支撑部件具有固定部分和移位部分，其中支承部件设置在移位部分中。

支撑部件进一步包括位于固定部分与移位部分之间的跨越区段。

跨越区段的配置和大小经过设置，以避开位于固定部分与靶组织移位位置之间选择的解剖学特征。

支撑表面设置在与支承部件相对的支撑部件上，支撑表面的配置和大小经过设置，以支撑所述支承部件使其紧靠靶组织下方的组织。

支撑表面适于与另一靶组织接触。

支撑表面适于与第一和第二骨中的至少一者接触，从而对其进行支撑。

在本发明的进一步示例性实施例中，提供一种治疗关节疾病的设备，所述关节受到关节附近的软组织所施加的力；所述设备包括修补物，其可移植在与软组织接合的位置，从而使软组织充分移位，以改变软组织所施加的力的位置、角度或大小，从而实现对关节的治疗目的。此类示例性设备也可包括以下特征中的一项或多项：

所述关节是髋关节，且修补物的配置和大小经过设置，以克服导致关节发育不良的力，其中所述髋关节是人类髋关节或犬髋关节。

所述关节是膝关节，且所述修补物的配置和大小经过设置，以克服导致骨关节炎的力，和/或克服导致髌骨压力过量的力。

修补物包括锚固构件，用于相对于关节的至少一部分将修补物锚固在固定位置。

修补物以远离基部组织的第一方向使软组织移位，以及以第二方向使软组织相对于基部组织向外侧移位。

关节被关节囊所环绕，且其中所述锚固构件经配置以将软组织或骨固定在所述关节囊的外部。

修补物是硬质材料。

修补物包括形成室的柔软外层，且其中所述室中填充有流体或凝胶。

修补物包括接管，用于在移植修补物后，用流体或凝胶来填充所述室。

修补物分为两支，从而成叉骨形、Y形或V形。

修补物经配置以安装在大转子或股骨颈上。

修补物经配置以安装在股骨外侧髁上。

修补物经配置以安装到以下项中的至少一项：股骨、骨盆、腓骨、胫骨、桡骨、尺骨、肩胛骨、跟骨、肱骨、脊椎骨、跗骨、跖骨、腕骨、跖骨或距骨。

修补物经配置以安装到邻近惹迪氏结节的胫骨，且待移位的软组织是髂胫束。

修补物经配置以安装到胫骨粗隆，且待移位的软组织是髌腱。

在本发明的又一项示例性实施例中，提供一种治疗关节，以在关节中实现力分布的方法，所述关节至少包括具有相对关节面的第一和第二骨，所述骨通过关联的肌肉和结缔组织而相对于彼此定位；所述方法包括：选择关联的肌肉和结缔组织中的至少一者作为待治疗的靶组织；以不切断骨或靶组织的方式使靶组织移位；以及使关节中的负载重新分布，从而通过移位来实现治疗目的。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

移位是以远离关节的方向进行的。

移位包括将移植物放置在靶组织下方。

移植物包括生物相容性部件，所述生物相容性部件的厚度对应于所选的组织移位。

所述放置包括将移植物插入靶组织下方的治疗有效位置，以及在不实质限制靶组织移动的情况下，将移植物固定在所述治疗有效位置。

所述关节是膝关节，且靶组织相对于膝关节向外侧定位并移位。

所述固定包括将移植物连接到靶组织。

所述固定包括将移植物连接到靶组织下方的软组织。

所述固定包括将修补物连接到靶组织下方的骨。

所述固定包括通过缝线、螺钉、U形钉、粘合剂或束带将修补物连接到支撑组织。

支撑组织是以下项中的至少一项：靶组织、靶组织下方的软组织、靶组织下方的骨。

由靶组织施加的自然力经由有效力矩臂作用在关节上，且通过使靶组织移位，靶组织将移动到有效力矩臂增加的位置。

有效力矩臂增加约10毫米到约30毫米。

有效力矩臂的增量足以使扭矩增加约20％到约30％。

靶组织是髂胫束。

靶组织是外侧四头肌-髌腱。

靶组织是股二头肌。

靶组织是股二头肌腱。

靶组织是腘肌。

靶组织是外侧腓肠肌。

靶组织是一块或多块外展肌。

所述关节是髋关节，且靶组织是至少一块外展肌，可包括臀小肌、臀中肌和/或臀大肌中的一者或多者。

所述关节是膝关节，且靶组织向前侧移位，所述靶组织是髌腱和/或髂胫束中的一者或两者。

响应于关节弯曲角，改变靶组织的移位。

在本发明的进一步示例性实施例中，提供一种治疗关节的方法，所述关节至少包括具有相对关节面的第一和第二骨，所述骨受到关节周围的靶组织所施加的力；所述方法包括移植一种修补物，以使靶组织相对于关节移位，其中靶组织所施加的力将改变方向，以在不切割第一或第二骨的情况下使至少一个关节面上的负载重新分布。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

使靶组织相对于关节向外侧、前部或后部移位。

将修补物移植到关节上与靶组织相同的一侧上。

在移植修补物后，调整靶组织的移位大小。

所述关节是膝关节，且修补物被移植到膝关节的第一侧上，以减小膝关节第二侧的关节面上的负载。第一侧可以是外侧，且第二侧可以是内侧。

所述关节是膝关节，且修补物被移植到胫骨上，以减小股骨上的负载。

所述关节是髋关节，且修补物被移植到髋关节的第一侧上，以将关节中的合力移离所述第一侧。所述第一侧可以是外侧。所述髋关节可以是人类髋关节或犬髋关节。

在使靶组织移位之前，由靶组织施加的力经由力矩臂进行作用；且将靶组织移位，以实质上增加力矩臂。

由靶组织施加的力使所述关节向与靶组织相对的那侧打开。

在本发明的另一项示例性实施例中，提供一种治疗关节的方法，所述关节至少包括具有相对关节面的第一和第二骨，所述骨受到关节周围的靶组织所施加的力；所述方法包括：产生手术开口，以接近靶组织；使靶组织相对于关节移位到移位配置，以在不切割第一或第二骨的情况下使靶组织所施加在关节上的力改变方向；以及闭合所述手术开口，其中靶组织保持在移位配置。所述移位可包括将修补物定位于靶组织下方。

在本发明的进一步示例性实施例中，提供一种治疗髋关节的方法，所述髋关节具有作用于其上的髋关节外展肌；所述方法包括：将修补物安装在与髋关节外展肌或与其连接的结缔组织的至少一部分接合的位置，以改变髋关节外展肌向髋关节施加的力矢量。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

在不切割与髋关节关联的骨的情况下安装修补物。

所述髋关节具有髋关节囊，且修补物安装在所述髋关节囊的表面。

修补物使髋关节外展肌移位，以改变力矢量。

髋关节外展肌向外侧移位。

髋关节外展肌向前部或后部移位。

修补物改变力矢量相对于髋关节的角度。

安装包括将修补物安装在环绕髋关节的臀肌与囊韧带之间。

安装包括插入处于抽空状态的修补物，然后用流体来填充所述修补物。

安装包括插入具有入口的袋囊，然后用固化材料填充所述袋囊，并让所述固化材料进行硬化。

修补物包括用于引导肌肉和腱中的至少一者的特征，且其中安装包括将肌肉和腱中的一者与所述特征对齐。

将修补物锚固到患者的骨盆和/或股骨。

将修补物锚固到患者的股骨颈。

安装包括以横穿股骨颈的形式安装修补物。

安装包括以环绕患者的股骨颈的形式安装修补物。

安装包括插入处于收缩状态的修补物，然后使所述修补物在原位膨胀成膨胀状态。

安装包括插入处于收缩状态的修补物，安装处于收缩状态的修补物，并使所述修补物在原位膨胀成膨胀状态。

安装包括装配两个或两个以上部分以形成修补物，其中每个部分均在原位膨胀。

安装包括将流体注入髋关节中，从而让所述流体硬化成修补物。

安装包括将修补物连接到接近髋关节的软组织。

将修补物连接到髋关节外展肌或与其连接的结缔组织的至少一部分。

安装包括使绑带或条带环绕髋关节外展肌的至少一部分延伸，并绷紧环绕髋关节外展肌的至少一部分的所述绑带或条带，以改变由髋关节外展肌施加的力矢量。

所述绑带或条带将髋关节外展肌的至少一部分向股骨颈牵引。

治疗髋关节包括治疗人类或非人类动物的髋关节。

用计算机辅助计划来准备修补物的形状和位置。

修补物形状在手术过程中准备。

在本发明的进一步示例性实施例中，提供一种治疗髋关节的方法，所述髋关节具有作用于其上的髋关节外展肌；所述方法包括将修补物安装在与髋关节的大转子接合的位置，以改变由髋关节外展肌向髋关节施加的力矢量。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

将修补物安装在患者的大转子上，以在大转子上形成盖。

安装包括将插入处于收缩状态的修补物，并使修补物在原位膨胀成膨胀状态。

安装包括装配两个或两个以上部分以形成修补物，其中每个部分可具有一对可移动支腿，所述支腿可在引入时折叠，并且可在安装时膨胀。

安装包括将修补物以折叠形式置于输送装置中，然后将所述修补物以膨胀形式从输送装置放开。

安装包括将修补物的一对铰接支腿从折叠配置连接到膨胀配置。

在本发明的另一项示例性实施例中，提供一种用于治疗膝关节的方法，所述膝关节具有结缔组织，包括作用在所述结缔组织上的髂胫束、股二头肌、腓侧副韧带和髌腱；所述方法包括将修补物安装在与一个结缔组织的至少一部分接合的位置，以改变由结缔组织向膝关节施加的力矢量。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

在不切割与膝关节关联的骨的情况下安装修补物。

膝关节具有关节囊，且修补物安装在所述关节囊的表面。

修补物使至少一个结缔组织移位，以改变力矢量。

结缔组织向外侧和/或前部移位。

修补物改变力矢量相对于膝关节的角度。

结缔组织是髂胫束，且修补物使所述髂胫束在外侧方向上移位。

结缔组织是股二头肌，且修补物使所述股二头肌在外侧方向上移位。

结缔组织是腓侧副韧带，且修补物使所述腓侧副韧带在外侧方向上移位。

结缔组织是髌腱，且修补物使所述髌腱在前部方向上移位。

在本发明的进一步示例性实施例中，提供一种治疗因软组织对其他组织的摩擦或压力而引起的炎症或疼痛的方法，包括将修补物移植到接近软组织的位置，其中所述修补物使所述软组织进行充分移位，从而减轻炎症或疼痛。此类示例性方法也可包括以下特征或步骤中的一项或多项：

修补物使软组织移位，从而减小所述软组织对其他组织的压力。

所述软组织是髂胫束。

所述其他组织是股骨外上髁。

将修补物移植在胫骨与髂胫束之间，以使所述髂胫束向外侧或前部移位。

将修补物固定到所述胫骨。

修补物固定到邻近惹迪氏结节的胫骨。

尽管本发明是在各种治疗与关节中力失衡关联的人类和动物骨关节炎和发育不良的环境中通过实例进行描述的，但应了解，本发明也可用于治疗因创伤或其他原因而引起的病灶缺陷。具体而言，可减轻与膝关节内侧髁中的病灶缺陷关联的疼痛，方法是应用本发明的装置和方法来减少所述内侧髁上的负载。

本发明的装置和方法的其他应用包括结合使用半月板修复疗法，以减少内侧髁上的负载。髂胫束所具有的波状外形支承表面也可减轻与髂胫束摩擦综合症关联的疼痛。另一项应用包括结合使用全髋部置换装置，以改变作用于新关节上的机械力，从而增加置换关节的稳定性，并降低移植物磨损的风险。本发明可进一步适用于使作用于各种其他关节上的组织移位，从而减少或以其他方式改变所述其他关节中的负载，包括肘关节、肩关节、腕关节、手指、脊柱、踝关节、指间关节、颌或其他关节。例如，本发明的移植物可配置成连接到髋臼、脊椎骨、肩胛骨、肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、跗骨、跖骨、距骨或足部的其他骨，以及其他骨。

上文以及附图中对各项实施例进行了描述。所属领域的一般技术人员应了解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对本文中特别揭示的内容做各种变化、省略和添加。

Claims (14)

1.一种用于改变膝关节中髌骨与股骨之间的负载的设备，所述髌骨由包括髌骨韧带和股四头肌腱的组织作用在所述股骨上并相对于所述股骨定位，所述设备包括：

固定部分，所述固定部分的配置和大小经过设置，以抵靠胫骨固定在外侧面或内侧面上；

跨越区段，所述跨越区段的配置和大小经过设置，以从所述固定部分向头部地延伸；以及

移位部分，所述移位部分的配置和大小经过设置，以从所述跨越区段向内侧或向外侧、在胫骨髁的中心部分上方和髌骨韧带下方延伸，以使髌骨韧带向前部地移位。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述向前部地移位减少髌骨抵着股骨按压的力。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备的配置和大小经过设置，以使髌骨韧带从治疗前的解剖学路径进行移位，移位距离超过5 mm并且少于30 mm。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备经配置以放置在关节囊外，其中所述固定部分固定到所述囊外的骨。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述固定部分、跨越区段和移位部分彼此形成一体。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述移位部分包括支承表面，所述支承表面经配置以与髌骨韧带接合，所述支承表面是硬并光滑的材料。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，当所述固定部分安装到胫骨时，所述移位部分经配置以刚好位于胫骨结节的头侧和刚好位于膝囊的尾侧。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移位部分经配置以在所述固定部分被安装到胫骨时避开膝囊。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移位部分包括具有弯曲斜坡形状的支承表面。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述移位部分具有移位表面，所述移位表面经配置以使髌骨与股骨之间的最高负载点向上方、向尾部、向外侧或向内侧重新分布，从而降低所述表面上的压力。

11.根据权利要求6或权利要求9所述的设备，其中，所述支承表面在其内侧面或外侧面上包括脊线。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述移位表面的第一侧面相对于胫骨比所述移位表面的第二侧面高。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一侧面为外侧面。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一侧面为内侧面。

Images