CN115484898A - 用于颞下颌关节的假体装置及相应的假体组件 - Google Patents

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Central Friuli University Health Co
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Abstract

用于颞下颌关节的假体装置(10)，包括能够与一患者的一下颌髁(112)相关联的一第一假体部件(11)及能够与所述患者一各自的关节盂窝相关联的一协调的第二假体部件(12)。本发明还涉及一种用于制备用于定位所述第一部件的一锚定座(113)的导向装置(35)以及一种包括所述假体装置(10)及所述导向装置(35)的假体组件。

Description

用于颞下颌关节的假体装置及相应的假体组件
技术领域
本发明涉及一种用于颞下颌关节的假体装置及相应的假体组件，所述假体组件包括所述假体装置以及用于制备合适的骨座的导向装置。
如上所述的假体装置特别适用于具有非广泛关节病变的患者，例如在骨关节病/骨关节炎、髁突吸收、良性肿瘤的情况下，或在先前手术失败的情况下。
此解决方案也可以作为大量患者的第一次手术采用，因为传统路径将涉及功能性关节置换术(functional arthroplasty)的其他尝试，通常注定会失败。
背景技术
众所周知，颞下颌关节(temporomandibular joint)的重建是一个问题，因为它在口腔颌系统中扮演着复杂的角色。
它在咀嚼、说话、支持呼吸交换及吞咽中起着重要作用，是青春期前下颌的第二生长中心。此外，颞下颌关节比身体中的任何其他关节都要承受更多的重复加载/卸载循环。
鉴于所述关节的解剖及生物力学的复杂性，解决问题及相关病理的手术是复杂的，且目前非常具有侵入性。
颞下颌关节将下颌骨(mandibular bone)与颞骨(temporal bone)连接，特别是将下颌髁(mandibular condyle)与颞骨的关节盂窝(glenoid fossa)连接起来。
因此，用于颞下颌关节的假体装置包括两个部件：一髁状假体(condyleprosthesis)及关节盂窝状假体(glenoid fossa prosthesis)，在使用过程中分别与下颌髁及颞骨的关节盂窝相关。这两个部件都是根据患者的具体需要及他/她的解剖形态制成的。
在使用前，有必要进行截骨术(osteotomies)，以准备髁突(condyle)及关节盂窝，以适应各自的假体。为此目的，可提供能够促进外科医生进行骨切除手术的导向装置。此外，有必要使用传统的外科毛刺，这些毛刺会对受影响的骨组织及其周围的组织造成损伤，甚至是非常广泛的损伤。
目前使用的假体装置非常笨重，需要在下颌分支(mandibular branch)及颅底(base of the skull)之间有非常大的安装空间，这对于能够插入窝状假体(fossaprosthesis)及髁状假体(condyle prosthesis)是必要的。正因为如此，髁状突的截骨术，以及必要时的关节盂窝截骨术必须非常大且具有侵入性。
这限制了关节假体植入的适应症仅限于非常严重的病例。
目前假体的尺寸也使得手术过程非常具有侵入性，它提供了耳前切口(用于插入关节盂窝状假体)以及下颌后切口(用于植入支/髁状假体)。
目前假体的侵入性及其安装的手术程序导致患者住院时间长，并可能出现并发症。
因此，需要完善一种应用于颞下颌关节的假体装置及相应的假体组件。
特别地，本发明的一个目的是提供一种用于颞下颌关节的假体装置，其植入需要对髁突(condyle)及可能的关节盂窝(glenoid fossa)进行有限的截骨术。
本发明的另一个目的是提供一种用于颞下颌关节的假体装置，与传统假体的使用相比，所述假体装置允许将手术适应症扩大，从而适用于更多的患者。
本发明的另一目的是提供一种用于颞下颌关节的假体装置，其由有限数量的部件组成。
本发明的另一个目的是提供一种用于颞下颌关节的假体组件，所述假体组件有利地定制/个性化并且针对患者，并且允许简化并且同时使相应的外科技术具有较小的侵入性。
申请人已经设计、测试及实施了本发明，以克服现有技术的缺点并获得这些及其他目的及优点。
发明内容
本发明在独立权利要求书中阐述及表征。从属权利要求描述了本发明的其他特征或主要发明思想的变体。
根据上述目的，一种用于颞下颌关节的假体装置，其克服了现有技术的限制并消除了其中存在的缺陷，其包括能够与患者的下颌髁相关联的一第一假体部件及能够与患者的相应关节盂窝相关联的一协调的第二假体部件。
第一假体部件配置成与第二假体部件配合以限定颞下颌关节，并且包括凸部。
根据本发明的一方面，所述第一假体部件包括至少一锚定元件，所述锚定元件如上所述从所述凹部突出并至少附接到所述凹部，因为锚定元件包含在凹部中并且具有沿着侧中轴的一主延伸。锚定元件配置成插入到如上所述的下颌髁上存在或提供的配套锚定座中。此外，耦接座至少部分地沿侧中轴开启。
通过这种方式，第一假体部件可以很容易地沿平行于上述侧中轴的方向插入，从而将骨材料从患者身上的移除限制在最低限度，同时也极大地简化了手术操作。此外，手术入路及髁状突切除的最小侵入性允许扩大手术适应证，因此与传统假体的使用相比，具有更大的适用性。
在一些实施例中，第一假体部件包括一凹部，所述凹部限定具有与下颌髁形状匹配的形状的耦接座。凹部因此配置成与第二假体部件协作以限定颞下颌关节。上述凸部与所述凹部相对。
根据一些实施例，提供一种导向装置，用以为如上所述的假体装置制备一锚定座，特别是用以定位所述第一假体部件。
所述导向装置包括一中心体以及一导向壁，所述中心体能够至少定位在一下颌髁分支的上部外侧，所述导向壁与所述中心体的上部相关联并具有将在所述下颌髁上进行的截骨术的轮廓。
根据本发明的一特征方面，所述导向装置具有一凹槽，所述凹槽从导向壁向中心体垂直延伸。此外，所述凹槽在上部开启，并沿平行于一侧中轴的一方向穿过。
本发明的一些实施例包括具有如上所述的假体装置及相应导向装置的假体组件，所述假体组件有利地定制(customized)并主要用于患者。
附图说明
本发明的这些及其他方面、特征及优点将从以下对一些实施例的描述中变得明显，参考附图作为非限制性示例所示出，其中：
图1是根据本文描述的实施例的用于颞下颌关节的假体装置的透视图；
图2是图1的假体装置的第一假体部件的透视图；
图3是图1的假体装置的第二假体部件的透视图；
图4是图2的锚定元件的侧视图；
图5是示出第一假体部件与下颌髁的耦接的透视图；
图6是使用期间的第一假体部件的外部侧向平面图；
图7是使用期间的第一假体部件的内部侧向平面图；
图8是使用期间的第一假体部件的前视图；
图9是根据本文描述的实施例的导向装置的透视图；
图10-11是示出图9的导向装置的功能的透视图。
为了便于理解，在可能的情况下，使用了相同的元件符号，以识别图式中相同的公共元件。应当理解，一个实施例的元件及特征可以方便地并入到其他实施例中。
具体实施方式
我们现在将详细参考本发明的可能实施例，所附图式中显示了一个或多个示例。每个示例都是通过本发明的说明所提供的，不应理解为其限制。例如，所示或描述的一个或多个特征(只要它们是一个实施例的一部分)可以在其他实施例上改变或采用，或与其他实施例相关联，以产生另一个实施例。应当理解，本发明应当包括所有这样的修改及变型。
在描述这些实施例之前，我们还必须澄清，本说明书的应用不限于以下使用附图的描述中描述的部件的构造及配置的细节。本描述可以提供其他实施例，并且可以各种其他方式获得或执行。我们还必须澄清，本文使用的词语及术语仅用于描述目的，不能被视为限制性的。
此处描述的一些实施例涉及一种用于颞下颌关节的假体装置10(图1-7)及一种导向装置35(图9-11)，如下文将更详细描述的，所述导向装置35用于为假体装置100准备特定锚定座113(图11)。其他实施例还包括有利地定制/个性化及患者专用的假体组件，其包括假体装置10及导向装置35。
此处及下文中，术语近端、远端、前部、后部、内侧、外侧通过本领域技术人员的标准使用来定义，以根据人体及/或动物身体的自然解剖结构的相对配置来指示骨骼、解剖部分、假体装置及其部件或其他元件的特定方面或方向，或关于其的定向参考术语。
请特别参照图1，颞下颌关节(temporomandibular joint)将下颌骨(mandibularbone)111与颞骨(temporal bone)110关节连接，特别是将下颌髁(mandibular condyle)(图5)(下文称为髁(condyle))112与颞骨110的相应关节盂窝(glenoid fossa)(下文称为窝(fossa))连接。
因此，假体装置10包括能够与一患者的髁112相关联的一第一假体部件11及能够与一患者的一各自的窝相关联的一协调的第二假体部件12。尤其是，髁112的形状适合容纳第一假体部件11，如下文将更详细描述。
第一假体部件11包括一凹部13，凹部13限定具有与先前成形的髁112的形状匹配的一形状的一耦接座14。
第一部件11包括与凹部13相对的凸部15，所述凸部15配置成与第二假体部件12耦接以限定颞下颌关节。
第一假体部件11具有从凹部13突出并至少附接到凹部13的至少一锚定元件16。锚定元件16的总体尺寸基本上包含在凹部13内。
锚定元件16具有沿着侧中轴X的一主延伸部。特别地，此处及下文中的术语“侧(latero)-中(medial)”意指从外侧区域朝向位于患者身体正中平面附近的区域的方向。
锚定元件16配置成插入在患者的髁112上形成的一配套锚定座113(图11)中，所述配套锚定座113的形状遵循下面将描述的导向装置35的轮廓。
耦接座14至少部分地沿着侧中轴X开启，以便在一种可能的应用中，允许第一假体部件11与髁112在平行于侧中轴的方向上耦接，所述方向从外侧延伸到内侧(图2、图5及图7-8)。在本文描述的实施例中，耦接座14具有与髁112的铰接(articulating)上部基本上匹配的形状。
由于只需要创建一条具有耳前切口的进入路径，假体装置10的特定几何形状且特别是具有侧中插入的锚定元件16的第一假体部件11的特定几何学允许将骨材料从患者身上的移除限制到最小，并且同时允许大大简化手术实践。
根据本文描述的一些实施例，具体请参照图2、5及8，第一假体部件11还包括一外部外侧部分17，所述外部外侧部分17配置成与髁112横向耦接。所述外部外侧部17具有一延伸部，以便在第一假体组件11沿侧中轴X定位期间允许一侧向邻接(lateral abutment)，并允许其稳定。
第一假体部件11可以配置成作为一髁状假体，其配置程至少部分地覆盖患者的髁112。所述第一假体部件11被设想为一覆盖假体，其目的是尽可能地保留髁112的原始骨部分。有利的是，这种髁状假体可以用于非广泛性病变的情况，事实上，这些病变是发病率最高的。
特别地，第一假体部件11配置成覆盖髁112的侧表面、上表面(通常与窝关节连接的表面)以及可能的后表面及前表面。显然，考虑到第一假体部件11的插入模式，即，在平行于侧中轴X的方向上，其不被设置为覆盖髁112的内侧部分(图7-8)。
请特别参照图2，第一假体部件11包括壳体18，所述壳体18具有一上壁19及相对于所述上壁19倾斜设置的一外侧壁20。外侧壁20的倾斜基本上由患者下颌分支114的解剖结构给出。在本文描述的示例性实施例中，所述倾角约为90°或稍微更小。
上壁19具有这样的形状，即在底部处限定凹部13，在上部处限定凸部15(图2及图7)。
上壁19配置成至少部分地覆盖髁，使其内侧部分基本上为自由的。为此，壳体18在底部以及在与外侧壁20及上壁19的末端相对的一区域中也沿着侧内轴X开启(图7-8)。
外侧壁20具有沿着下颌分支114的主要发展，并且基本上平行于或接近于身体的正中平面。
可选地，外侧壁20可具有至少一通孔21，用于插入一附接元件，例如螺钉22(参见例如图2及图5-6)。螺钉22允许至少在第一假体部件11与患者的下颌髁骨结合期间获得第一假体组件11的初级稳定。螺钉22的尺寸及长度根据髁的构造及尺寸而变化。
在本文描述的实施例中，特别参照图2及图7，壳体18还包括一对相对的壁，分别为前壁23及后壁24，其配置成至少部分地前后包裹所述髁，以确保更大的稳定性。前壁23及后壁24的上部分别在上壁19的一侧及另一侧上连接到上壁19，并横向连接到外侧壁20。
尽管上壁19、外侧壁20以及前壁23及后壁24已被描述为不同且独立的元件，但毫无疑问地，根据上文描述的几何形状及相互配置，它们可以制成一个整体，使得一者可以是另一者的延伸。
根据本文描述的一些实施例，锚定元件16配置成一薄片25，薄片25在上部连接到上壁19，在凹部13的侧面，并且横向于外部侧壁20。然而，不排除薄片25可以仅附接到上部19。薄片25可形成为壁、隔膜、从上壁19突出的适当形状的脊。
特别是，薄片25在基本上垂直于上壁19的方向上突出(图2及图7)。薄片25将耦接座14基本上分为两部分，每个部分都能够靠在位于锚固座113侧面的髁112的相应部分上(图11)。
薄片25在侧中轴X方向上具有一纵向延伸或长度L(图4)，所述纵向延伸或长度L基本上等于上壁19在相同方向上的延伸(图2)。
然而，不排除薄片25也可以具有较短的长度L。显然地，长度L越大，与髁骨接触的有用表面越大，以实现更好的整合及稳定。
薄片25的高度H(图4)与设置在髁112上的锚固座113(图11)的深度成比例。例如，高度H的最小值为4mm或更大。
薄片25的厚度W1(图7)远小于长度L。例如，厚度W1可在约1mm至约4mm之间变化。厚度W1最好在约2mm至约3mm之间。
有利的是，薄片25配置成促进假体的初级稳定、松质骨的新生以及与髁112的皮质骨的骨整合。
特别是，薄片25可以具有一基本上矩形的形状，并具有数个大凹槽及数个微凹槽，以促进松质骨的新生及与髁112的皮质骨的骨整合。
在图2及4所示的一实施例中，所述薄片25具有多个齿26，所述多个齿26适当地相互隔开，以限定如上所述的数个大凹槽，从而在使用过程中促进其内部的骨生长，以确保第一假体部件11的更大稳定性。例如，所述薄片25及所述齿26限定一梳状构造。
薄片25还可以具有一倒角29，所述倒角29能够促进第一假体部件11在髁112上的锚固座113中的侧中插入。在这种情况下，如图4所示，薄片25的形状可以是一矩形梯形，在所述矩形梯形中限定所述倒角29的倾斜侧也可以具有一个以上的斜度或由一曲线所限定。
根据一些实施例，第一假体部件11由一生物相容材料制成，例如钛或其合金，或其他可能的已知或未知生物相容材料。有利的是，所述第一假体部件11的关节表面可被处理为尽可能光滑，例如镜面，以便将关节运动期间的摩擦减至最小。
特别是，薄片25可由钛制成，其表面可进行有利的处理，以增加与骨的接触表面并促进与骨的骨结合。例如，可以用羟基磷灰石及酸钝化(RBM)的喷砂工艺处理薄片25的表面。在可能的数个实施例中，薄片25可替代地且出于骨整合的目的而具有至少部分多孔或格子状结构，所述至少部分多孔或格子状结构例如再现骨的小梁结构，其可能与一部分致密材料相关。
手术部位的压电外科准备也促进了最佳的骨整合，这提供了骨组织的保护，并且比用于准备截骨术部位的传统切割器损伤小得多。
在一些实施例中，第一假体部件11可根据患者的具体解剖需要，通过选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)工艺或直接金属激光烧结(Direct Metal LaserSintering，DMSL)工艺制造，或再次通过电子束熔化(Electron Beam Melting，EBM)技术制造，或通常通过适当的“附加制造”或3D打印技术制造。例如，如果第一假体部件11(特别是薄片25)至少部分具有一至少部分多孔或格子状结构，例如小梁(trabecular)，其可能与一部分致密材料相关，则这种技术是有利的。
根据图1及图3所示的实施例，第二假体部件12可以配置成窝假体，其配置成覆盖患者的关节盂窝。
第二假体部件12包括在使用期间能够与第一假体部件11的凸部15配合的铰接部分30，以及在使用期间能覆盖患者颧骨弓的颧骨部分31。
铰接部分30具有一凸形铰接表面32，其形状与凸形部分15匹配。
铰接部分30的上部，即在使用过程中定位为与患者的关节盂窝接触的部分，具有跟踪所述窝的预先存在或手术成形的骨表面的形状。
第二假体部件12可通过螺钉34固定在颞骨上。为此，在其最外部分的关节部分以及颧骨部分31都可为螺钉34提供通孔33。在本文描述的示例中，颧骨部分32用三个螺钉34固定。
根据一些实施例，第二假体部件12由一生物相容材料制成，例如超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE)或其他可能的已知及未知生物相容材料。
根据图9-11中描述的实施例，导向装置(在此特定情况下为一手术模板)35包括一中心体36以及一导向壁37，所述中心体36能够至少包裹所述髁状分支的上部外侧部分，所述导向壁37在上部附接到中心体36，所述导向壁37具有将在患者的髁112上进行的截骨术的轮廓。特别是，中心体36可适于部分地包裹所述髁112的后表面及前表面，以实现更好的定位。
手术模板35具有在上部开口的一中央垂直凹槽38，所述中央垂直凹槽38将导向壁37分成第一导向分支37a及第二导向分支37b。
在本文描述的示例中，导向壁37具一有基本上弯曲的轮廓，然而，并不排除导向壁37可以具有一方形轮廓或其他适合于实现最小侵入性截骨术的轮廓。
垂直凹槽38在平行于侧中轴X的方向上穿过，以便允许外科医生执行垂直截骨术，以准备患者的髁112中的锚固座113。
导向凹槽38也可以部分地在中心体36中延伸。
凹槽38在上部开口，并且具有一终端部分(或底部)39，其能够在准备锚定座113(图11)期间用作一手术刀片的一支承。
凹槽38的深度D基本上等于第一假体部件11的薄片25的高度H，宽度W2小于或等于薄片25厚度W1(图11)。此外，还可以提供从凹槽38的上孔到其终端部分39的一略微锥形(slight tapering)。
手术模板35具有穿过中心体36制备的至少一校准孔4。校准孔40允许在患者的髁112中制备相应的孔，以定位螺钉，所述螺钉用于稳定外科模板35，随后连接第一假体部件11。在可能的实施例中，髁状假体部件，即髁112，可以在其外侧部分建模及成形，以容纳更多的附接螺钉，并且为此目的，这也可以提供专用模板的使用。
在操作上，在识别要移除的髁112的部分之后，将具有根据患者解剖需要适当成形的轮廓的手术模板35定位在髁支114上，并用螺钉(未示出)将其附接(图10)。随后，沿导向壁37的轮廓进行第一次截骨术，然后沿凹槽38进行第二次垂直截骨术以形成锚定座113(图11)以容纳薄片25。有利的是，截骨术使用带压电手柄的刀片进行，以确保最大的切割精度。
显然地，可以对如上所述的一种用于颞下颌关节的假体装置及一种相应的假体组件进行修改及/或添加部件，而不脱离权利要求书定义的本发明的领域及范围。
还清楚的是，尽管已经参考一些具体示例描述了本发明，但本领域技术人员肯定能够实现用于颞下颌关节的许多其他等效形式的假体装置及相应的假体组件，其具有权利要求中所述的特征，因此均属于其所定义的保护领域。
在以下权利要求中，括号中的引用的唯一目的是便于阅读：它们不得被视为特定权利要求中所要求保护领域的限制因素。

Claims (12)

1.一种用于颞下颌关节的假体装置(10)，所述假体装置(10)包括能够与一患者的一下颌髁(112)相关联的一第一假体部件(11)及能够与所述患者的一各自的关节盂窝相关联的一协调的第二假体部件(12)，其中，所述第一假体部件(11)配置成与所述第二假体部件(12)配合以限定所述颞下颌关节并且包括一凹部(13)，所述凹部(13)限定具有与所述下颌髁的形状匹配的一形状的一耦接座(14)，其特征在于，所述第一假体部件(11)包括从所述凹部(13)凸出并至少附接到所述凹部(13)的至少一锚定元件(16)，所述至少一锚定元件(16)包含在所述凹部(13)中，所述锚定元件(16)具有沿一侧中轴(X)的一主延伸，并配置成插入所述下颌髁(112)上的一配套锚定座(113)中，其中所述耦接座(14)沿所述侧中轴至少部分地开启。
2.如权利要求1所述的假体装置，其特征在于，所述第一假体部件(11)还包括一外部外侧部分(17)，所述外部外侧部分(17)配置成与所述下颌髁(112)横向耦接。
3.如权利要求1或2所述的假体装置，其特征在于，所述第一假体部件(11)包括一壳体(18)具有一上壁及相对于所述上壁(19)倾斜设置的一外侧壁(20)，其中所述壳体(18)在底部以及在与所述外侧壁(20)及所述上壁(19)的末端相对的一区域中沿着所述侧中轴(X)开启。
4.如权利要求3所述的假体装置，其特征在于，所述锚定元件(16)配置成作为一薄片(25)，所述薄片(25)固定在所述上壁(19)的上部、在所述凹部(13)的侧面、并且横向于所述外侧壁(20)，所述薄片(25)在与所述上壁(19)基本上正交的一方向上突出。
5.如权利要求4所述的假体装置，其特征在于，所述薄片(25)在所述侧中轴(X)方向上具有一纵向延伸或长度(L)，所述纵向延伸或长度(L)基本上等于所述上壁(19)在相同方向上的延伸。
6.如权利要求5所述的假体装置，其特征在于，所述薄片(25)配置成促进假体的初级稳定、松质骨的新生以及与所述下颌髁(112)的皮质骨的骨整合。
7.如权利要求6所述的假体装置，其特征在于，所述薄片(25)具有数个大凹槽及数个微凹槽，以促进松质骨的新生以及与所述下颌髁(112)的皮质骨的骨整合。
8.如权利要求7所述的假体装置，其特征在于，所述薄片(25)具有适当间隔的多个齿(26)，以限定所述数个大凹槽。
9.一种导向装置，用于为如权利要求1至8所述的一种假体装置制备一锚定座(113)，所述导向装置包括一中心体(36)以及一导向壁(37)，所述中心体(36)能够至少定位在一下颌髁分支的上部外侧，所述导向壁(37)与所述中心体(36)的上部相关联并具有将在所述下颌髁(112)上进行的截骨术的轮廓，其特征在于，所述导向装置具有一凹槽(38)，所述凹槽(38)从所述导向壁(37)垂直延伸至所述中心体(36)，其中所述凹槽(38)在上部开启并在平行于一侧中轴(X)的一方向上穿过，其中所述凹槽(38)的一深度(D)与用作所述假体装置的一锚定元件(16)的一薄片(25)的一高度(H)基本上相同。
10.如权利要求9所述的导向装置，其特征在于，所述凹槽(38)将所述导向壁(37)分为一第一导向分支(37a)及一第二导向分支(37b)。
11.如权利要求9或10所述的导向装置，其特征在于，所述凹槽(38)具有一终端部分或底部(39)，能够作为一手术刀片的一支承。
12.一种用于颞下颌关节的假体组件，其特征在于，所述假体组件包括如权利要求1至8所述的一种假体装置(10)及如权利要求9至11所述的一种导向装置(35)。
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