JP2017196486A - インプラントと外科用ガイドとの結合体および外科用ガイドの製造方法 - Google Patents

インプラントと外科用ガイドとの結合体および外科用ガイドの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】骨のインプラントと、その上に設置される外科用ガイドとが簡単な構成で確実に一体化される結合体を得ること。
【解決手段】骨のインプラント2と、その骨のインプラント上に嵌合によって設置される手術器具用の外科用ガイド3との結合体であって、外科用ガイドは、手術器具用の1つ以上の案内要素と、インプラントとの嵌合を確実にする表面または部分と、設置時に、骨に接触して骨に支持され、骨の表面部分と明確に噛み合う表面または部分を備える結合体。
【選択図】図2C

Description

この発明は、外科手術器具又は用具を案内するために、骨の修復外科手術時に、特に、関節の修復外科手術時に用いられる外科用ガイド(surgical guide)に関する。さらにこの発明は、これらの外科用ガイドを製造する方法および骨や関節の修復外科手術にこの発明の外科用ガイドを使用する特定の方法に関する。
(背景)
ほとんどの骨や関節の形成、置換および/又は修復の外科手術処置において、骨や関節は人工装具のインプラントによって置換される。関節形成処置の主目的は、(関節炎の)痛みを緩和すること、又は例えば外傷から生じる重大な身体の関節の損傷を修復することである。人工装具が役に立たないときには、修正関節形成術が実行される。使用できる骨の在庫品がほとんどなく、また、接着セメントや人工装具部品の除去が骨の骨折や穿孔につながることがあるので、この処置は最初の処置よりも技術的に難しく、時間がかかる上、その結果が満足できないことが多い。度重なる関節修正により、感染症の危険や症状に基づく人工装具のゆるみが、実質的に増加することがある。人々が高齢化し、患者は若い年齢で人口装具を受け入れるので、修正の外科手術は頻繁に行われるようになってきている。
骨と関節の欠陥の処置は徐々に複雑になってきている。それは既製の人工装具部品を用いた標準の治療処置と共に始まり、患者特有(patient-specific)の外科的処置の計画および患者特有のインプラントの設計まで発展してきた。骨や関節にインプラントを正確に安定に固定することは、いよいよ難しいが、関節形成治療処置の1つにおける最も重要な処置として残されている。
インプラントをねじで骨に固定又は留める標準的な方法は、ほとんど2工程の処理である。最初に、ねじの経路が専用の工具により予め穿孔される。これに続いて、予め穿孔されたねじの経路に沿ってねじが挿入される。ねじを直接挿入して直接ねじの経路を形成する、予め穿孔する必要のないタッピングねじのタイプもある。
残念なことに、この固定方法は、多くの重大な欠点を有する。実際、ねじの経路の方向および/又は位置の逸脱が、最適とは言えないねじによる引きつりにつながり、柔軟組織の損傷を引き起こすことが多い。ねじの下穴の穿孔および/又は設置は、利用可能な外科的切り口を介した骨の上の限られた視野のみによって、外科医のフリーハンドによりなされることが多い。さらに、外科医は、患者の十分な露出と、インプラントおよびねじ穴上の広い視野とを有し、予備穿孔工具をどのような方位にも向けることができる場合に、外科医は通常、可視的基準としてねじ穴を中心とするインプラントの表面の湾曲を用い、局部的なインプラントの表面に対してその工具を直角に設置するようにねらいを定める。結果として得られるねじの方向は、手術前の計画に対して最適でない、および/又は手術前の計画からはずれることが多い。例えば、ねじは質の低い骨に導かれるか、又は限定された引きつり長さのみを有する。その上、下孔の穿孔を始める前にインプラントが最適位置からずれることによって、ねじの位置、つまり骨の中へのねじの経路の挿入点が、所定位置からはずれることになる。
ねじの経路の方向および/又は位置のずれによって、複数のねじが互いに交差する、例えば、第1のねじの挿入(計画された方向であろうとなかろうと)が次のねじの挿入をブロックする。インプラントの他の部分が材料堆積の局部的な減少を補償しないのであれば、不使用のねじ穴はインプラントの長期の完全性に悪影響を及ぼす。しかしながら、これは多くのインプラント材料の使用、例えば、インプラントを厚くすること、より大形にすること、および/又はより大きい骨との接触領域を要求することを示している。後者は、柔軟組織の維持に対して有害である。
特定の用具と技術が、インプラントの固定又は固着方法に関連する上記問題を解決するために、以前から開発されてきた。
例えば、誘導(navigation)技術が、外科医のための世界的な位置決めシステムとして用いられてきた。例えば、手術室の中で、骨又は関節の近くに設置された赤外線センサは、患者の組織に沿って設置されたマーカーや器具の位置を常に監視する従者のように働く。残念なことに、この技術は、高価で、非常に時間がかかる。
骨にインプラントを固定するシステムは、米国特許第7,153,309号(フェブナー他)に示され、そこでは、案内装置が骨プレートに取り付けられる。しかしながら、この装置の使用は、実際、広く露出できるか、又は容易に異なる方向から容易にアプローチできる解剖領域に限定される。例えば、その装置は、片側骨盤、肩甲骨又は下あごのインプラント手術によく必要とされる処置である、骨プレートの同じ側からの下穴の形成をすることができない。米国特許公開公報第2008/0183172号は、コンパクトであるが、上述と同様の骨プレート用のガイドが、プレートガイドをプレートに固定するために骨プレートの開口内に受入れられるように形成されたガイドから伸びる突出部を備える骨プレート用ガイドを記載している。その開口は、存在する骨プレート上に本来備わった骨ねじ受け入れ口であるか、又は、弾性のある指を備えた突出部を受入れるように設計された口である。しかしながら、これらの装置は、骨の修復(複数の骨片で外傷を処置する)の場合にのみ適用できるが、関節形成のような骨および関節の修復には適用できない。さらに、上述のプレート案内固定システムは、プレートに対すると共に、(そのプレートが患者特有であるときのみ)骨に対する、接続機能の方向や挿入点を定義する。従って、手術前の手術計画を患者の骨構造に移すために必要とされ、かつ、手術中に患者の骨の医療的画像から抽出される、絶対的な基準動作が保証されない。最後に、そのガイドは、そのプレートに物理的に取り付けられ、両構成要素における付設機能とアセンブリィ操作を必要とする。
(例えば、バイオメット・インコーポレイテッド、インディアナ州、ワルシャワのコンプリアント・プレストレス(CPS)のような)インプラントのねじ穴にねじ込むことができる標準サイズのドリル案内シリンダが記載されている。製造能力、装置設定時間および価格により、このガイドの解決策は、一連の既製インプラントに限定される。既製インプラントのため、高価なねじ切り装置を設置することが経済的に有利となる。
患者特有の骨ガイドは、周囲の骨の一部に対して独特の(部分的な)嵌合を有するので、骨の中への明白で正確に計画された経路又は方向に骨穿孔および/又は切削要素のような機能の案内を可能にする(ターデエウ・ピー・ビー(2007)イント.ジェイ.ペリオドンティクス・レストラティブ・デント.27(2):141-149;クンツ・エム(2007)CAOS−インターナショナルの第7年次集会の議事録:159-161;ロンバルディ・ジュニア・エー・ブイ他(2008)ビー・エフ・エー整形外科;31:927)。しかしながら、オーダメードの骨ガイドが、特に患者特有のインプラントの場合において、適切なインプラントの固定を保証するとは限らない。或る解剖領域に対して、および複雑な修正のケースにおいて特に、手術窓を介して露出され到達され得る骨領域は、わずかしかなく、小さく、そして分散している。恐らく人は、固定のためにこれらの領域へ到達する患者特有のインプラントを思いつくことができるであろう。ねじの下穴を穿孔することは、骨ガイド用のベースフレームとして働くプラスチックのインプラントのレプリカによって行うことができる。しかしながら、ガイドフレームの構造を取り出さねばならず、下穴の位置の跡を保持しながらインプラントを再挿入するので、実用にならないし、役に立たない。さらに、ガイドを摺動させずにインプラントを摺動させながら下穴の位置の跡を保持するためにキルヒナーのワイヤを使用することは、便利ではなく、かつ、十分に強要されない。
従って、今までのものに代わる、改良された(オーダメードの)外科用ガイドが必要とされるが、その外科用ガイドは安定した、そして患者の骨や関節に手術器具を正確に挿入する能力を与えるものである。
発明の要旨
この発明は、患者特有の骨インプラント用のオーダメード(customized)の外科用ガイドに関し、その外科用ガイドは、骨インプラントの正確な固定と同様に骨の中への手術器具の安定した案内を保証する。外科用骨ガイドと同じように、骨の1つ以上の患者特有の表面に搭載される代わりに、この発明のガイドは、最終的な患者特有の骨インプラント上に直接設置される。これは、オーダメードの外科用ガイドと患者特有の骨インプラントの1つ以上の表面構造との間の特定の嵌合(fit)によって、および/又は患者特有の部位および案内要素の方向とによって保証される。この発明によるオーダメードの外科用ガイドを使用する時に、患者特有のインプラントは、骨の上の最終的で正しい位置に直接設置され、オーダメードの骨ガイドを使用するときによく問題になる、下穴の穿孔又は他の予備作業後の不正確な再挿入を回避する。従って、この発明によるオーダメードのガイドは、骨および/又は(複雑な)関節形成において使用される公知の外科用ガイドと比較して、骨の上にインプラントをさらに正しく正確に固定することができる。
第1の観点において、この発明は患者特有の骨インプラント用の、より特別に患者特有の構造を有する骨インプラント用の、もっとも特別に骨人工装具用の、オーダメードの外科用ガイドを提供する。この発明による患者特有のインプラントに設置される手術器具用のオーダメードの外科用ガイドは、(i)インプラントの患者特有の構造の少なくとも一部分にわたって延びる1つ以上のオーダメードの表面構造と、(ii)1つ以上のオーダメードの案内要素とを備え、前記ガイドと骨インプラントとが、前記骨インプラントの前記患者特有の構造と、前記1つ以上のオーダメードの表面構造の少なくとも1つとの間の相補性によって保証される独特の嵌合によって係合することを特徴とする。
特別な実施形態において、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、患者特有の構造、つまり、各患者に特有の形状を有する骨インプラント上に設置するのに特に適しており、(i)インプラントの患者特有の構造の少なくとも一部分にわたって延びる1つ以上のオーダメードの表面構造と、(ii)1つ以上のオーダメードの案内要素とを備え、独特の嵌合による、オーダメードの外科用ガイドと患者特有の骨のインプラントとが、前記患者特有の構造と前記1つ以上のオーダメードの表面構造との間の相補性と適合性によって保証される独特の嵌合により係合することを特徴とする。後者の実施形態において、独特の嵌合は、オーダメードの案内要素の位置と方位によってさらに随意に保証される。
特別な実施形態において、この発明の外科用ガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造は、少なくとも2つ、とくに少なくとも3つの異なる主方向に、インプラントの患者特有の表面に沿って延び、ガイドの安定性をさらに保証する。
特別な実施形態において、患者特有の骨インプラント用のオーダメードの外科用ガイドおよび特にオーダメードのその表面構造は、付加される製造によって作られる。
特別な実施形態において、この発明のオーダメードの外科用ガイドは、1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素を相互に連絡する1つ以上の接続構造をさらに備える。これらの特別な実施形態において、1つ以上の案内要素は、1つ以上の接続構造に付設されてもよい。
さらに特別な実施形態において、1つ以上の表面構造および/又は1つ以上の案内要素および/又はこの発明のオーダメードの外科用ガイドの接続構造は、ロック機構を備えることができ、そのロック機構は表面構造又は接続構造に一体化されることができ、そして/又は1つ以上の案内要素の延長になることができる。これらの1つ以上のロック機構は、外科用ガイドを、或る固定位置で患者特有のインプラントにロックするように働く。特別の実施形態では、この発明による外科用ガイドは専用のロック機構を備えない。
或る実施形態では、この発明のオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の案内要素は、穿孔案内要素か、又は切削案内要素である。さらに特別の実施形態では、案内要素はさらに、穿孔ストッパー又は切削ストッパーのような、ストッパー(stop)を備える。
特別な実施形態において、この発明によるオーダメードの外科用ガイドはさらに、例えば、可視基準として働く羽要素(wing element)のような要素を備える。
特別な実施形態において、オーダメードの外科用ガイドは、患者特有の寛骨臼インプラントに嵌合するように設計される。患者特有の寛骨臼インプラント用のそのようなガイドのさらに特別な実施形態において、接続構造はリング構造であって寛骨臼インプラントの寛骨臼リムに嵌合し、少なくとも1つ以上の表面構造は患者特有の寛骨臼インプラントの1つ以上の表面に嵌合するように設計されている。特に、オーダメードの外科用ガイドと寛骨臼インプラントは、寛骨臼インプラントの患者特有の(外部)構造と、前記1つ以上のオーダメードの表面構造の少なくとも1つおよび/又は案内要素の方位および位置との間の適合性、とくに相補性によって保証される独特の嵌合で係合する。特別な実施形態では、寛骨臼インプラントの患者特有の(外部)構造と、1つ以上のオーダメードの表面構造の少なくとも1つとの間の適合性又は相補性によって保証される独特の嵌合が、患者特有の寛骨臼インプラントの表面に適合する。患者特有の寛骨臼インプラントのそのような表面は、坐骨、腸骨および/又は恥骨の上に設置され、随意に1つ以上のその部分の交換を保証する表面を含む。実際、特別な実施形態では、そのインプラントは坐骨、腸骨および/又は恥骨の患者特有の医療画像から得られる情報に基づいて設計されるので、患者の坐骨、腸骨および/又は恥骨の特定の骨の外形に適合し、インプラントの患者特有の構造に導入されることになる。特別な実施形態において、腸骨の上に設置されるように設計された1つの表面が提供される。
さらなる観点において、この発明は、この発明による患者特有の骨インプラント用のオーダメードの外科用ガイドを製造する方法を提供する。特別な実施形態において、この発明の方法は、案内要素が所定のねじ挿入に対応するように配置され、ガイドの1つ以上の表面構造が患者特有の骨インプラントに特に嵌合することを保証する製造方法を提供する。特別な実施形態において、その方法は、(a)骨の画像と患者特有のインプラントのデザインを得る工程、(b)計画を用いて1つ以上のねじの経路を決定する工程、(c)・案内要素が所定のねじ経路に対応して配置され、・1つ以上の表面構造が1つ以上の案内要素を接続する支持構造を備えて、患者特有の骨インプラントに特に嵌合するようにオーダメードの外科用ガイドを設計する工程、および(d)工程(c)において与えられた情報に基づいてオーダメードの外科用ガイドを製造する工程を備える。さらに特別な実施形態において、この発明による、患者特有の骨インプラントに設置される手術器具用のオーダメードの外科用ガイドを製造する方法は、(a)1つ以上のオーダメードの案内要素と1つ以上のオーダメードの表面構造を有するオーダメードの外科用ガイドを、(i)骨および骨の上の患者特有の骨インプラントの画像と、(ii)手術前の計画によって決定された1つ以上のねじ経路とに基づいて設計する工程を備える。その方法はさらに、工程(a)で得られた設計に基づいてオーダメードの外科用ガイドを、付加された製造技術により、製造する工程(b)を備え、前記ガイドの1つ以上の案内要素が手術前に計画されたねじの経路に対応して配置され、そのガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造が患者特有の骨インプラントとガイドとの間の独特の嵌合を、適合性により、特にオーダメードの表面構造と患者特有の骨インプラントの患者特有の構造との間の相補性により保証する。
この発明の方法の特別な実施形態において、予想されることであるが、ガイドの1つ以上の案内要素は、手術前の計画を通じて決定された1つ以上のねじの経路に対応するように配置される。特別の実施形態によれば、その方法は、次の基準の1つ以上を考慮した計画を用いて1つ以上のねじの挿入を決定する工程を備える。
−ねじの経路の交差しないドリル方向の最適数を得ること、
−前記ねじの経路が最適な利用可能な品質で骨体積を貫通することを保証すること、
−最適なねじの経路の長さを保証すること、および
−周辺の健全な柔軟組織が最適に保護されることを保証すること。
特別な実施形態において、ねじの経路が最適な利用可能な特質を有する骨の体積を貫通することを保証する工程は、医療画像のグレー値(grey values)から決定される。
この発明による方法によって得られるオーダメードの外科用ガイドは、先行技術の案内用具に比較して改善された精度を保証するのみならず、さらに、複雑な骨の復元におけるガイダンスを提供することができる。従って、この発明の方法によって得られる外科用ガイドは、標準のガイドや先行技術に記載された「オーダメード」であるといわれているガイドに対して新規性と特許性を有する。
さらなる観点において、この発明は、患者特有の骨インプラントと、オーダメードの外科用ガイドとの組合せを提供する。理解されることであるが、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、その組合せの患者特有の骨インプラントに特に嵌合するように設計されている。
さらなる観点において、この発明は、患者特有の骨インプラントを骨に固定するための、この発明によるガイドの使用に関する。とくに、この発明は、
(a)この発明によるオーダメードの外科用ガイドを患者特有の骨インプラントの上に設置し、
(b)適当な外科用具によってねじ経路を導入し、
(c)前記オーダメードの外科用ガイドを除去し、
(d)患者特有の骨インプラントを骨にねじで固定する、工程を備え、
前記方法の工程(d)が工程(c)の前か後、または前後で行われる、患者特有の骨インプラントを骨に固定する方法を提供する。
この発明は、この発明の方法を実施するコンピュータプログラム、特に、ここに述べるこの発明による方法のすべて又は一部をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム産出物を提供する。特に、コンピュータプログラムは、1つ以上のオーダメードの案内要素と1つ以上のオーダメードの表面構造を備えるオーダメードの外科用ガイドの設計を、(1)骨とその上の患者特有の骨インプラントの1つ以上の画像と、(2)手術前の計画によって決定される1つ以上のねじの経路に基づいて行うために提供され、ガイドの1つ以上の案内要素が、手術前に計画されたねじの経路に対応して配置され、ガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造は、オーダメードの表面構造と患者特有の骨インプラントの患者特有の構造との間の適合性又は相補性により、患者特有の骨インプラントとガイドとの間の独特の嵌合を保証する。
この発明の特別な実施形態の図の次の説明は、全く単に代表的なものであり、この発明の内容、適用や用途の限定を意図するものではない。図面を通じて、対応する基準番号は、類似の、又は対応する部材や特徴を示す。
この発明特有の実施形態による、患者特有の寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ドリルガイドの実例図。 大きい寛骨臼の骨の欠陥を有する左半骨盤の図。 患者特有の寛骨臼インプラントにより復元された大きい寛骨臼の骨の欠陥を有する左半骨盤の図。 患者特有のインプラントを備えた大きい寛骨臼の骨の欠陥を有する左半骨盤と、この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイドの完全なアセンブリィ。 この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイドの中央部分の拡大図。 この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイドの円筒形穿孔案内要素の拡大図であり、その案内要素はインプラントの患者特有の腸骨領域に配置されている。 患者特有の寛骨臼インプラントに嵌合するように設計された、この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイド。 (右)延長部を有し(左)延長部を有さない、この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイドの円筒形穿孔案内要素の断面図。 外科的相互作用を行うために可視基準として働く羽要素を備えた、この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイド。 例えば、インプラントにねじを直接挿入させ、その後、適所に残された挿入ねじによりオーダメードのガイドを除去させる、長さ方向に半分に減らされた円筒状穿孔案内要素を備える、この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイド。
詳細な説明
この発明は特定の実施形態に関して説明されるが、この発明はそれに限定されることはなく、ただ特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲におけるいかなる符号もその範囲を限定するように解釈されるべきではない。
「備える(comprising)」という言葉は、この明細書と特許請求の範囲で用いられるが、それは他の要素や工程を除外するものではない。例えば“a”又は“an”、“the”のような不定又は定冠詞は単数名詞を引用するときに用いられるが、これは、特にことわりがなければ、その名詞の複数を含む。
さらに、明細書や特許請求の範囲の中の第1、第2、第3などの言葉は、類似の要素を識別するために用いられ、ことわりがない限り必ずしも逐次的な又は年代順の順番を示すものではない。そのように用いられる言葉は、適当な状況下では互いに交換可能であり、ここに説明されるこの発明の実施形態は、ここに記載又は図示されない他の順序で作動できるということは、理解されるべきである。
ここに用いられる用語や定義は、この発明における理解を援助するためのみに提供される。
この発明は、患者特有の骨(又は関節)インプラント用のオーダメードの外科用ガイドを提供するが、その外科用ガイドは手術器具を骨(又は関節)に安定して導入し、かつ、インプラントを骨(又は関節)にインプラントを正確に固定することを保証することが可能である。
ここで使用される患者特有のインプラントという用語は、少なくともその一部が患者特有の骨の構造に適合するインプラントを指している。従って、この発明によるガイドは、特別な患者用の特定のインプラントに特別に嵌合(fit)することを意図されている。この発明の背景において、特に、患者特有のインプラントへの新しい適合を表すとき、「適合(congruency)」および「相補性(complementarity)」という用語が用いられる。特徴の類似性の(1つの特徴が他の表面から取られた型に必然的に対応する)結果として、および/又は1つの表面の1つ以上の特定の特徴が他の表面に嵌合するように設計されるという事実の結果として、表面の特徴が釣り合うとき、2つの表面は「適合している」と考えられる。「相補的な(complementary)」という用語は、特徴の類似性を強く強調する。患者特有のインプラントの背景において、これは一般的に、インプラントの1つ以上の接触面が骨又は関節の残りの領域に対して相補的であり、それによって(患者)特有の嵌合を保証することを示唆している。このインプラントの特定の嵌合は、インプラントの計画と設計期間において保証され、特定の領域において、インプラントのCADモデルと作成された骨CADモデルとの間の0.1〜0.5mmのクリアランスが予想される。この発明のガイドの背景において、これはガイドの1つ以上の接触面および/又はガイド要素がインプラントの外面に相補的であり、(患者とインプラントの)特定の嵌合を保証することを示唆する。
この発明の特定の実施形態において、患者特有のインプラントは、骨補充人工装具である、つまり、負傷(外傷性の)又は生まれつきの欠損(先天的な)によって失われた骨又は関節の少なくとも一部を補充する。このタイプの骨補充人工装具は、存在する骨の一部を互いに固定するため単に働くねじや板のような医療具とは異なる。これらの患者特有のインプラントは、インプラントが嵌合される骨や関節の残りの領域に相補的な表面を備えることに加えて、本来の(損傷のない)骨の表面および骨又は関節の欠損部分を模倣および/又は機能的に補充する。好ましくは、可能であれば、これらのインプラントの表面は、インプラントの部位に隣接する骨の残りの表面に継ぎ目なしで接続する。従って、特定の実施形態では、この発明による患者特有のインプラントは、患者特有である「外部」形態によって特徴付けられる。その「外部」形態は、骨又は関節の元の表面を補充するインプラントの1つ以上の表面を備える。これらの実施形態において、インプラントは、損傷した骨や関節の継ぎ目のない修復を保証するために骨や関節の残りの領域に特に適合するように設計されるのみならず、さらに、インプラントが骨や関節の1つ以上の解剖学的特徴を少なくとも部分的に補充するという見地から、骨や関節の元の解剖学的特徴を模倣および/又は機能的に補充する。
患者特有のインプラントは、一般的な標準のインプラントに比べて、より良い解剖学的な適合性を有するという利点を備える。これによって処理時間が減少し、その結果、長寿命でより機能的なインプラントが得られる。さらに、骨や関節の復元手術の特別な場合、例えば、大きい骨の欠損および/又は奇形の場合には、患者特有のインプラントは、既製のインプラントが安定した支持や固定および機能性を提供できないときに唯一の選択肢である。患者特有のインプラントは、一般的に骨の(CTデータセットのような)医学画像に基づいて設計される。患者特有のインプラントは、手術の開始前に患者の骨(および/又は骨の欠陥)の形状に調整された(例えば、予め修正された)既製のインプラントを含むことができる。好ましくは、患者特有のインプラントは、単一嵌合(1箇所のみの嵌合)のみならず、導入される骨構造に対する唯一の嵌合(つまり、特定の患者のみへの嵌合)を有する。さらに、上述のように患者特有のインプラントは患者特有の外部構造を有することができるということは最も望ましい。この唯一の嵌合は、外科的介入の計画で予見されたインプラントの外科用ガイドの位置に対応する。
特に、特別の実施形態において、この発明は患者特有の骨インプラント上に設置するのに適した手術器具用のオーダメードの外科用ガイドを提供するが、その外科用ガイドは、患者特有のインプラントの1つ以上の表面に特に嵌合することにより、患者の骨のインプラント(および骨の上でないか又は骨の上専用でない)の上に配置される。同時に、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、穿孔および/又は切削経路の絶対的な方向および/又は位置を確立する。それは、患者特有のインプラントが骨に特に嵌合し、ガイドが患者特有のインプラントに特有の形で(つまり、その位置にのみ)嵌合するからである。
この発明のオーダメードの外科用ガイドは少なくとも1つ以上の表面構造と、1つ以上の案内要素を備える。特別な実施形態において、少なくとも1つ以上の表面構造は、患者の骨インプラントの外部構造に特に嵌合するように設計される。この発明による外科用ガイドの異なる構成要素は、以下にさらに詳述される。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、インプラントの患者特有の表面の少なくとも一部を覆って延びる構造である1つ以上の表面構造を備える。1つ以上の表面構造は、次の機能の1つ又は両方を有することができる。特別な実施形態において、1つ以上の表面構造は、患者特有のインプラントに外科用ガイドを特別に嵌合することを保証する。従って、その表面構造は、患者特有のインプラントの上にガイドが正しく設置されることを保証する1つ以上の領域を備える。特別な実施形態において、そのような表面構造は、インプラントの外側構造(又は外部構造)に一致すると共に、それに従う(つまり、それに適合又はそれを補足する)。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の表面構造はまた、ガイドの1つ以上の案内要素用の基盤又は支持構造として働くことができる。
特別な実施形態において、患者特有のインプラントの外側構造又は外部構造(つまり、インプラントが嵌合する骨に接触しないインプラントの側面の構造)は患者特有である。オーダメードのガイドは患者特有のインプラントの外部構造に独特に(つまり、1つの位置のみに)嵌合するよう設計されている。
特別な実施形態において、この発明のオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の表面構造は、インプラントの表面に嵌合するように設計された側面で、ガイドが設置される患者特有の骨インプラントの特定領域を正確、かつ、十分に補足する、つまり、その領域に特に嵌合する少なくとも1つの領域(以下、インプラント特定領域という)を備える。
特別な実施形態において、患者特有の領域と、この発明によるオーダメードのガイドの表面構造の少なくとも1つの領域との間の適合性又は相補性は、ガイド表面と骨インプラントとの間のクリアランスを含むことができる。特別な実施形態では、この特別な嵌合は、ガイドをインプラントとの間のインプラント特定領域において、0.1〜1.5mmのクリアランスを計画することを含む。
この発明のこれらの特別な実施形態において(つまり、表面構造の1つ以上がインプラント特定領域を備える場合)、1つ以上の表面構造の1つ以上のインプラント特定領域が、患者特有の骨インプラントの対応する補足的表面に接触するか又は対向して配置されるとき、表面が嵌合し、かみ合いおよび/又は係合し、それによって、ガイドを所定位置に固定する。この位置は外科用ガイドがインプラント上に設置される単一の位置のみならず、患者特有のインプラントに対して唯一のものである(つまり、そのガイドは他のインプラントに同じ精度で嵌合しない)。従って、これらの実施形態において、ガイドとインプラントの間の唯一の嵌合は、1つ以上の表面構造により、その上のインプラント特定領域によりとくに保証される。
なお、この発明のこれらの実施形態によるオーダメードのガイドは、患者特有のインプラントに独特に嵌合することを意図されるとき、患者特有のインプラントに独特に嵌合することを保証する表面やその部分に加えて、設置時に骨に接触して骨に支持される表面やその部分を備える。随意に、1つ以上の表面やその部分は骨に接触し、骨の領域に特にかみ合う領域を備えることができる。
特別な実施形態において、オーダメードの外科用ガイドの1つ以上の表面構造と、患者特有のインプラントとの間の接触領域の3次元的嵌合は、或る軸に沿ったおよび/又はその軸を中心とする並進や回転(1方向又は2方向)を防止することによってインプラントに設置されるガイドの安定性を保証する。
また、患者特有の骨インプラントの外部表面が一般的である場合には、表面構造のそのような領域は、この一般的な外部表面の特定の領域に嵌合するように誂えられてもよい。さらに、患者特有のインプラントの外部表面は、患者特有の部分およびさらに一般的な部分の両方を備えることができるので、この発明のオーダメードのガイドの1つ以上の表面は一般的な嵌合を有する1つ以上の領域と、患者特有の嵌合を有する1つ以上の領域を備えることができる。
ガイドの1つ以上の表面構造の正確なサイズと形状は、発明に不可欠ではないが、患者特有のインプラントの形状によって決定される。特別な実施形態において、1つ以上の表面構造上の患者特有の領域は、インプラントに接触するガイドの表面の少なくとも30%を包含する。特にインプラントに接触するガイドの表面の少なくとも50%、特に50%と90%との間、さらに95%より大きく、これは延びていく。上述のように、患者特有の領域は骨に接触する部位を備える。
特別な実施形態において、表面構造はフランジ、つまり、1つ以上の異なる方向に伸びてインプラントへのオーダメードのガイドの正確で安定した嵌合および/又は、インプラントからその下の1つ以上の骨構造に至る穿孔又は切削経路を形成する1つ以上の案内要素の支持を可能にする縦構造に対応する。これらの実施形態によれば、1つ以上、2つ以上又は3つ以上のフランジを有するオーダメードの外科用ガイドが予想される。そのようなフランジは、以下に詳述するように、1つ以上の接続構造を介して接続される。特別な実施形態において、この発明の外科用ガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造は、少なくとも2つ、特に少なくとも3つの異なる方向にインプラントの患者特有表面に沿って延び、ガイドの安定性をさらに保証する。さらに特別な実施形態において、この発明によるオーダメードのガイドは、少なくともその2つの方向が180℃より少なく分離しているインプラントの(表面における平面の)表面上で3つの方向に延びる、ある平面上に突出した少なくとも3つのフランジを備える。
特別な実施形態において、この発明のオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の表面構造は、他の特徴を考慮もせずに、1つ以上のロックする構成を備えることができる。ロックする構成は患者特有のガイドに外科用ガイドの(追加の)インターロックを与える。そのようなインターロックの構成は、ガイドとインプラントの組合せに特に設計された3次元の構成である。インプラントへのガイドの唯一の嵌合は、表面構造および/又は案内要素のみによって保証されるが、ロックする構成は唯一の嵌合位置におけるガイドの維持を保証する。特別な実施形態において、この発明によるガイドは特別なロックする構成を備えない。さらに特別な実施形態において、この発明による外科用ガイドは表面構造上にロックする構成を備えない。
この発明のオーダメードの外科用ガイドは、患者の骨(又は関節)に手術器具又は工具を案内するための1つ以上の案内要素をさらに備える。1つ以上の案内要素は、ドリル、バー、のこぎり、ジクソー、横ドリル又は他の切削、ミリング又は穿孔装置又はファスナのような他の工具、特にその方位と位置が計画に対応するねじのような、しかしそれに限定されない装置を案内する少なくとも1つの手段を、各々が備える。
工具がねじであるか手術器具がドリルやバーである場合、この発明による外科用ガイドの案内要素は少なくとも1つの円筒形の穴を備える。ガイドがドリルガイドである場合には、穿孔案内要素の直径は、下穴ドリル装置の直径に基づいて決定される。特別な実施形態において、手術器具がのこぎり、ジグソー、ミル又は横ドリルである場合には、案内要素は少なくとも1つの(狭い)溝又は平坦面を含んでもよい。この発明による外科用ガイドの1つ以上の案内要素の高さは、導入される手術器具に十分な安定性および/又は案内を与えるように決定される。
この発明による外科用ガイドの案内要素は、一般的に円筒形であるが、その端部(15)は真直ぐ、斜め又は複雑な形状の断面(図2E参照)のいずれかに切り取られ、利用可能な作業スペースおよび/又は手術窓に適合する。特に、完全なオーダメードの外科用ガイドは、使用中に一般的にV字形の手術切開スペースに適合しなければならず、従って、例えば筋肉の下に置かれる時には、一時的に柔軟な組織に覆わせるべきである。
1つ以上の案内要素は随意に、骨に意図する深さを越えて手術器具が進むことを防ぐ安全ストッパーを備えることができる。例えば、骨や関節に導入される手術器具がドリルやバーのような穿孔工具である場合には、ドリルストッパーは外科用ドリルが骨の中へ意図した又は所定の深さを越えて進むことを防止するために用いられる。また、骨や関節に導入される手術器具がのこ切りやジグソーのような切削工具である場合には、切削ストッパーは手術用切削工具が骨の中へ意図した又は所定の深さを越えて進むことを防止するために用いられる。
さらに案内要素はガイドの穿孔および/又は除去の前にインプラントの固定が可能なように調整されることが可能である。例えば、円筒状の穿孔案内要素は(図6に示すように)縦方向に半分に減らされ、インプラントに直接ねじを(部分的に)挿入することができ、続いて適所に残された挿入ねじと共にオーダメードのガイドを除去することができる。そのようにすることによって、穿孔作業中の患者特有のインプラントとオーダメードのガイドの自由度が減少し、下穴とねじ穴との確実に一致する。例えば、ねじのタイプがタッピングねじである場合には、下穴加工は不要で、ねじを直接挿入することと、所定の経路に沿ってねじの経路を速やかに確立することができる。
この発明による外科用ガイドに備えられた案内要素(guiding-element)の位置は、通常は、骨又は関節への手術器具の意図された方向によって決定される。そのように、案内要素は、計画によって決定される特有の要求に対して誂えられる。患者特有のインプラントは、通常、所定のねじの挿入に対応する穴を備え、対応するオーダメードの外科用ガイドの案内要素の位置によって、これらの穴を介して手術器を確実に案内させる。
特別な実施形態において、オーダメードの案内要素により(随意に上記インプラント特有表面構造に加えて)、患者特有のインプラントに対する外科用ガイドの唯一の嵌合が保証される。実際、予想されることであるが、インプラントとガイドとの間の唯一の嵌合は、所定の処理計画によるインプラント上の案内要素の適合によって保証される。従って、特別の実施形態では、その唯一の嵌合が、案内要素又は案内要素とインプラント特有表面構造との組合せによって保証される。特別な実施形態において、インプラントとガイドとの唯一の嵌合は、ガイドとインプラントとの間の全接触表面(つまり、インプラント特定表面と案内要素を含む)の少なくとも30%により、特に全接触表面の少なくとも50%により、さらに全接触表面の少なくとも75%により保証される。特別な実施形態では、唯一の嵌合は、案内要素の全接触表面の95〜100%により保証される。
インプラントの性質によって決定されるように、案内要素は、1つ以上の表面構造および/又は接続構造の上に配置される。接続構造の要素は、1つ以上の案内要素を外科用ガイドの残りに接続することを保証するが、ここでは「橋絡要素(bridging element)」と呼ばれる。
1つ以上の案内要素は、1つ以上の表面構造、又は1つ以上の接続構造(ここでさらに説明される)のいずれかの上に配置され、1つ以上の案内要素を通過する手術器具が所望の部位で骨又は関節に結合できる。1つ以上の案内要素の位置は、手術器具を挿入させる位置である。特別な実施形態において、1つ以上の案内要素の方向は互いに交差し、案内要素が、利用可能な作業スペースおよび/又は手術窓内にすべて配置されるようにする。
特別の実施形態において、この発明のオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の案内要素は、1つ以上のロック機構を備え、患者特有のインプラントに対し、特定で安定した嵌合を保証する。特別な実施形態において、このロック機構はインプラントのねじ穴に嵌合する案内要素の延長部分を備え、例えば図4に示すように手術器具を挿入させる。さらに特別な実施形態において、この発明のガイドは特別な(つまり、独立した)ロック機構を備えない。さらに特別な実施形態において、この発明の外科用ガイドは、案内要素に専用のロック機構を備えない。
上述のように、特別な実施形態によれば、この発明の外科用ガイドは1つ以上の接続構造をさらに備えることができ、その接続構造はこの発明によるオーダメードの外科用ガイドにおいて、1つ以上の表面構造を1つ以上の案内要素に直接的に又は間接的に接続する。
この発明による外科用ガイドの1つ以上の接続構造は、十分な剛性を有しガイドの使用時に所望の安定性と精度を保証しなければならない上、できるだけ開放的で外科用ガイドの良好な嵌合を外科医に眼で確認させるべきである。従って、特別の実施形態では、この発明による外科用ガイドの1つ以上の接続構造は、機械的な剛性を有するが、実用性の観点からオーダメードの外科用ガイドにおいて1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素との間の万能な接続を保証するので、ガイドの互いに異なる構成要素の位置が固定される。
上述の表面構造と同様に、この発明によるオーダメードの外科用ガイドに設けられた1つ以上の接続構造は、次に機能の1つ以上を有する。さらに、1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素とを相互に結合させるために、1つ以上の接続構造が1つ以上の案内要素のためのベース又は支持構造として働くことができる。それに追加して又はそれに代わって、1つ以上の接続構造が患者特有のインプラントに対する特別嵌合を保証することを助けることができる。
以下に述べるように、この発明によるオーダメードの外科用ガイドが患者特有の寛骨臼インプラント用のオーダメードのガイドである場合、1つ以上の接続構造は患者特有のインプラントの寛骨臼リムに特に嵌合するように設計されたリング構造を備えることができる。1つ以上の接続構造はさらに、橋絡構造を備えるが、その橋絡構造は、寛骨臼カップの中へ手術用具を外科用ガイドの残りと共に案内する1つ以上の案内要素の接続を保証する。
さらに特別な実施形態において、この発明のオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の接続構造は、1つ以上のロック機構を備え、そのロック機構は患者特有のインプラントと共に追加のインターロックを保証する。1つ以上の接続構造が寛骨臼インプラントの寛骨臼リムに嵌合するように設計された円形リングを備える場合には、そのようなロック機構
はそのリング構造の上に設置されて患者特有のインプラントの寛骨臼リムにインターロックを保証することができる。しかし、上述のように、特別の実施形態において、この発明の外科用ガイドはロック機構を備えず、とくに、接続構造上にロック機構を備えていない。
この発明のオーダメードの外科用ガイド用具は視覚基準(visual referencing)用の1つ以上の機構をさらに備え、複雑な形状の案内要素の場合に、方位の問題を解決する。これらの視覚基準は、随意に外科医に(視覚)フィードバックを与えるために外科用ガイドに付設され、特に穿孔案内要素が柔軟組織の上にある場合には、不明瞭な構造上の基準点から生じる潜在的な誤解を最小にするか、又はオーダメードのガイドの表面構造の方位を潜在的に不明確にする。そのような視覚基準は、例えば図2Eおよび図4に示されるように、基準ディスク(20)からなることができ、それによって、ディスクによって形成される平面は計画されたドリル方向に直角になる。それに加えて又はそれに代わって、この発明によるオーダメードのガイドはさらに、図5に例示される羽要素(22)や平面ディスクのような1つ以上の要素を備え、ガイドの1つ以上の穿孔案内要素の方向および/又は位置を示し、視覚基準としても働く。そのような視覚基準は、穿孔案内要素又はオーダメードのガイドの他の部分に付設されることが可能である。
さらなる観点において、この発明は、患者特有の骨インプラントと、この発明によるオーダメードの外科用ガイドの組合せを提供するものである。実際、この発明の目的は、患者特有の骨インプラントに特に嵌合するオーダメードの外科用ガイドを提供することである。従って、外科用ガイドが骨インプラントに特に嵌合するように設計されるので、予想されることであるが、インプラントとガイドとは組合せて提供される。この発明による患者特有の骨インプラントとオーダメードの外科用ガイドの組合せの特別な実施形態において、(つまり、表面構造の1つ以上がインプラント特有領域を備える場合)、1つ以上の表面構造の1つ以上のインプラント特有領域が患者特有の骨インプラントの対応する補足面に接触又は対向して配置されるとき、表面が嵌合し、かみ合い、および/又は結合し、それによってガイドを所定位置に固定する。この位置は、患者特有のインプラントに対して唯一のものであり、患者特有のインプラントが骨に対する唯一の位置を有するので、オーダメードのガイドは骨に対して唯一の位置を有する。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、異なるタイプの骨インプラント用の使用が考えられる。この発明の外科用ガイドは、複雑な骨の復元の状況において、つまり骨の欠損が見られる場合に、骨インプラントを固定するのに使用するために特に関心がある。従って、この発明のガイドは特に、欠陥のある、又は欠損した骨構造に取って代わるインプラントに特に適している。この発明の外科用ガイドはまた、限定された手術窓が使用される/使用できる場合に特に用いられる。しかしながら、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、どのような患者特有のインプラント用にも設計可能である。患者特有のインプラントの使用は、従来のインプラントに比べて多くの利点を有する。それらは、良好な安定性および/又は機能をもたらし、隣接する組織に対する損傷を減少させる良好でぴったりした解剖学上の嵌合を保証する。設置のために外科医が必要とする時間(手術時間)が減少する。さらに、特別な用途(クラニオ・マキシロ・ファシアル診療所におけるような)に対して、患者特有のインプラントは、患者にとって満足できる美的な結果を保証する。患者特有のインプラントは、膝、腰および肩の整形外科において一般的に用いられるが、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、患者特有のインプラントの他の関節や骨に対する組合せに使用するのに同様に適している。従って、この発明による組合せは、特定のタイプの患者特有のインプラントによって制限されない。
特別な実施形態において、この発明によるオーダメードの外科用ガイドと患者特有のインプラントとの組合せは、患者特有の寛骨臼インプラントとオーダメードの外科用ガイドとの組合せである。上述のように、寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ガイドは、通常、リング構造を有する1つ以上の接続構造を備え、ガイドの少なくとも1つ以上の表面構造は、患者特有の寛骨臼インプラントの1つ以上の表面に嵌合するように設計されている。一般的に患者特有の寛骨臼インプラントは、坐骨、腸骨および/又は恥骨の1つ以上の上に置かれるように設計された1つ以上の延長部分を備える。特別な実施形態において、対応するオーダメードの外科用ガイドは、インプラントの1つ以上の延長部分に嵌合するように設計された1つ以上の表面領域を備える。さらに特別な実施形態において、オーダメードの外科用ガイドは、腸骨に嵌合する患者特有のインプラントの延長部分に嵌合するように設計された1つの表面構造を備える。
この発明による組合せは、患者特有のインプラントに加えて、この発明によるオーダメードの外科用ガイドを備える。従って、オーダメードの外科用ガイドは、少なくとも1つの表面構造と1つ以上の案内要素を備える。随意におよび上記に詳述したように、対応する患者特有のインプラントと組合せて用いるためのオーダメードの外科用ガイドは、1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素とに相互接続する1つ以上の接続構造を備える。
この発明による患者特有の骨インプラントとオーダメードの外科用ガイドを備える組合せの特別な実施形態において、1つ以上の表面構造および/又は1つ以上の案内要素および/又はオーダメードの外科用ガイドは、1つ以上のロック機構を備えることができ、そのロック機構は表面構造又は接続構造と一体化される、および/又は1つ以上の案内要素の延長部分になることができ、患者特有のインプラントによる(追加の)特有のインターロックを保証する。特別な実施形態において、この発明の外科用ガイドは専用のロック機構を備えず、特に、上述のような延長部分を備えない。
この発明による組合せのさらに特別な実施形態において、オーダメードの外科用ガイドの1つ以上の案内要素は穿孔案内要素(又は切削案内要素)である。さらに特別な実施形態において、案内要素はドリル停止具のような停止具をさらに備える。この発明の組合せの特別の実施形態は、患者特有のインプラントと2つ以上のオーダメードの外科用ガイドを備える。
上述のように、この発明によるオーダメードの外科用ガイドおよび患者特有インプラントとそれらの組合せは、例えば、骨又は関節補充手術および/又は骨又は関節復元手術のような骨又は関節の外科的処置のいかなるタイプへの使用にも適している。患者特有のインプラントが使用でき、従って、この発明によるオーダメードの外科用ガイドおよび患者特有インプラントとそれの組合せが適用される関節の非限定のいくつかの例は、大腿骨と骨盤の寛骨臼との間の腰関節(又は大腿寛骨臼関節)、肩関節(上腕骨と横肩甲骨との間の肩甲上腕関節のような)、橈骨と手根との間の手首関節(又は橈骨手根関節)、ひじ関節(尺骨と上腕骨との間の腕尺関節のような)、膝関節(膝蓋骨と大腿骨との間の大腿膝蓋関節および大腿骨と脛骨との間の大腿脛骨関節)、および脛骨と腓骨との間の足関節(又は距腿関節)を含む。この発明によるオーダメードの外科用ガイドと患者特有インプラントとそれの組合せが適用される非限定の例は、挿入切除、プログラムレーティング(骨接合)、長骨の骨端、長骨の骨幹、粉砕骨折および関節固定を含む。
従って、この発明によるオーダメードの外科用ガイドおよびそれと患者特有インプラントとの組合せは、変形性関節炎、リューマチ性関節炎、無血管壊死、骨壊死、先天性疾病、関節の脱臼、関節形成障害、凍結した肩、緩んだ肩、負傷した悪性の肩、および関節固着を含むが、それに限定されない種々の骨および/又は関節の疾患の処置のためのいずれのタイプの骨又は関節の外科的手法にも使用できる。特別な実施形態において、外科的ガイドおよびそれと患者特有のインプラントとの組合せは、寛骨臼の骨の欠陥の処置に使用される。特に、そのガイドは、AAOS分類(D'Antionio他、1999年、Clin Orthip Rel Res、243:126-137)によるタイプ3又は4の欠陥として、又はPaprosky分類(Paprosky他、1994年J Arthroplasty 9(1):33-44)によるタイプIIIbとして分類されるもののような、患者特有のインプラントによって最適に処置される寛骨臼の欠陥に使用されることは、重要なことである。
別の観点において、この発明は、患者特有の骨インプラント用のオーダメードの外科用ガイドを製造する方法を提供する。
特別な実施形態において、この発明による患者特有の骨インプラント上に設置するための手術器具用オーダメードの外科用ガイドを製造する方法は、ガイドの1つ以上の案内要素が予め計画されたねじ経路に対応して配置され、かつ/又はガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造が患者特有の骨インプラントとガイドとの間の唯一の嵌合を、オーダメードの表面構造と、患者特有の骨インプラントの患者特有の形態との間の一致および/又は相補性によって保証するオーダメードの外科用ガイドを作成する工程を備える。
さらに特別な実施形態において、このガイドは、予備作動計画に基づいて作られた設計に基づく付加的な製造技術によって製造される。従って、特別な実施形態において、この発明の方法は、
(a)・骨とその上の患者特有の骨インプラントの画像;
・予備作動計画によって決定される1つ以上のねじの挿入;
に基づいて、1つ以上のオーダメードの案内要素と1つ以上のオーダメードの表面構造を備えるオーダメードの外科用ガイドを設計し、
(b)工程(a)において得られた設計に基づいて、前記オーダメードの外科用ガイドを付加される製造技術により作製し、
・前記ガイドの1つ以上の案内要素は、予め作動的に計画されたねじの経路に対応して配置され、
・前記ガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造は、前記オーダメードの表面構造と前記患者特有の骨インプラントとの間の適合性により、患者特有の骨インプラントと前記ガイドとの間の唯一の嵌合を保証する。
さらに特別な実施形態において、この発明によるオーダメードの外科用ガイドを製造する方法は、
(a)骨と、その上の患者特有のインプラントとの画像を得る工程と、
(b)計画を用いて1つ以上のねじ挿入を決定する工程と、
(c)・案内要素が予め決定されたねじ経路に対応して配置され、
・1つ以上の表面構造が1つ以上の案内要素に接続する支持構造を備えて患者特有の骨インプラントの上に同時に嵌合するように、オーダメードの外科用ガイドを設計し、(d)工程(c)において提供される情報に基づいて前記オーダメードの外科用ガイドを作製する工程、
を備える。
従って、この発明によるオーダメードの外科用ガイドの製造方法は、骨およびその上の患者特有のインプラントの画像を得る工程を含む。患者特有の画像のデジタル情報は、例えばX線断層写真撮影(CT)スキャナ、磁気共鳴撮影(MRI)スキャナ、超音波スキャナ又はX線写真の組合せのような当該技術分野で公知の適当な手段によって提供可能である。医療撮影の要旨はP. Sueteus著「医療撮影の基礎」ケンブリッジ大学通信、2002年に記載されている。
例えば、骨およびその上の患者特有のインプラントの画像を得る工程は、(a1)骨の2次元のデータセットを得る工程と、前記2次元のデータセットから3次元の仮想骨モデルを再構築する工程を含む。この再構築は、精査のため、例えばCT、MRI検査等のような医療用容積測定データを生成する検査のために、患者を放射線医師のところへ行かせることから始まる。精密検査のデータは、3次元データセットを形成する多量の2次元(2D)スライスである。精密検査のデータはコンピュータプログラムにデジタル方式で移入され、画像処理技術の分野で公知のアルゴリズムを用いて変換され、対応する骨の3次元コンピュータモデルを形成する。好ましくは、仮想の3次元モデルは、ベルギー国のルーベンのマテリアライズ エヌ.ヴイ.によって供給されるミミックス(登録商標)のようなコンピュータプログラムを用いるデータセットから構築される。コンピュータアルゴリズムのパラメータは、例えば、ゲラウデ他(2008年、CTを基礎とする外面大腿骨メッシュのコンピュータ援助外科の査定精度13(4):188-199)によって記述された精度研究に基づく。完成されたモデルを作るためのさらに詳細な説明は、「体の一部のデジタル画像情報に基づいて完成された医療モデルを作る方法」という名称の米国特許第5,768,134号に開示されている。
骨の3次元の大きさが再構築されると、外科医(又は当業者)は、インプラントを骨に固定するために用いられる計画を用いてインプラントの位置およびねじの軌道の好ましい位置、方位、深さおよび直径を定義することができる。この発明によるオーダメードの外科用ガイドを製造する方法の限定されない実施形態において、1つ以上のねじの挿入の位置および方向は、予め作動的に実行される計画作成の手法を用いて決定される。また、ガイドを製造する方法における計画作成の手法は、予め作動的な計画作成の工程を実行することなく、手術/外科的処置の間に実行される。外科的な治療処置の立案は、骨質と神経管束/血管又は他の解剖学的に敏感な対象への近接のようなファクタを考慮して、(例えば、CT、MRIの)適当な医療画像に基づいて、適当な専用のソフトウェアを用いて行われる。治療処置を立案してシミュレートするために、画像は3次元ソフトウェアを走らせるコンピュータワークステーションに移入される。これらの画像は3次元表面メッシュとして処理される。その結果が治療処置のコンピュータシミュレーションであり、それは案内要素の方位を適合させるために必要な情報を含む計画を出力する。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドを製造する方法の特別な実施形態において、1つ以上のねじの軌道を決定する工程は、次の基準の1つ以上を考慮することを含む:・ねじの軌道用の最適な数の非交差のドリルの方向を得ること;
・ねじの軌道が最適な利用可能な質を有する骨体積を介して走ることを保証すること;
・最適なねじの軌道長さを保証すること;および
・周りの健康な柔軟組織が最適に保持されることを保証すること。
従って、1つ以上のねじの経路を決定する工程は、ねじの経路用の最適な数の非交差ドリル方向を得ることを含む。最適な(最大という意味を含む)数の非交差のねじ軌道を得るために、骨と患者特有のインプラントの形状を解析することによって計画の作成が行われる。結果として、ねじ穴が立案中に予測されたすべてのねじは、手術中に設置可能である。ねじの数は実際に有用な数に制限される。必要以上のねじ穴を予測することは、長期の疲労の見地からインプラントを弱くするし、インプラントのサイズを増大させる。後者は健康な隣接する柔軟組織の不必要な犠牲を示唆する。
1つ以上のねじの経路を決定する工程は、ねじの経路が最適な(最良を意味するかも知れない)利用可能な質を有する骨の体積を介して走ることを保証することを含む。これに対して、計画の作成は、骨と患者特有のインプラントの構造を解析することと、医療画像から引き出されたグレー値とにより行われる。結果として、ねじは、最適な引っ張り強度を有する骨に囲まれる。
さらに、1つ以上のねじの経路を決定する工程は、最適の(最高を意味する)ねじの経路の長さが確立することを保証することをさらに含むことができる。それに対して、計画の立案は、適所に残る前述の手術から骨と患者特有のインプラントの構造およびインプラント要素の存在を解析することにより行われる。結果として、ねじは有役で効果的であるために、実用的で十分な長さを有する。
最後に、1つ以上のねじの経路を決定する工程は、周囲の健康な柔軟組織が最適(最高にを意味する)に保持されることを保証することをさらに含むことができる。それに対して、計画の立案は柔軟組織を解析することによって行われる。
ねじの位置を決定する工程は、ねじが挿入される骨を覆う患者特有のインプラントの表面の広さを決定することに直接関係する。患者の機能性の術後の回復の見地から、ねじが(健康な)柔軟組織の中、又はその上に付加されるインプラント部分へ突出することはできるだけ避けるべきである。
1つ以上のねじの経路を十分に決定する前述の基準は別々に適用可能であり、また組合せ可能である。例えば、ねじの経路が利用可能な最適の質を有する骨の体積を貫通することを保証する基準と、最適(最高を意味する)なねじの経路の長さが確立されることを保証する基準とが組合されると、良好な骨の質を有する骨の体積を貫通するが長さが短い(つまり、浅い骨の深さ)ねじの経路は役に立たないということが分かることになる。例えば、正常な患者では、腸骨の羽の中央は約2mmより小さい寸法に確立されて、ねじを配置するには現実的ではないこの場所を表す経路の長さを通して、骨い皮質の骨の二重層からなる。
また、ねじの経路が利用可能な最適(最高を意味する)な質を有する骨体積を貫通することを保証する基準は、最適(最高を意味する)なねじ経路の長さが確立されることを保証する基準と、周囲の健康な柔軟組織が最適に維持されることを保証する基準と共に組合される。例えば、腸骨を覆う患者特有の寛骨臼インプラントの表面を決定する場合に、殿筋の中指の筋肉による重なりが、好適に回避される。
さらに、1つ以上のねじの経路を決定する計画を立案する間に、ねじの経路用の最適な数の非交差ドリルの方向を得る基準は、ねじの経路が利用可能な最適な質を有する骨体積を貫通することを保証する基準と、最適(最高を意味する)なねじの経路長さが確立されることを保証する基準と、周囲の健康な柔軟組織が最適に保持されることを保証する基準と組合されることが可能である。
ねじの経路の好ましい位置、方位、深さ直径を定義した後、この情報は、インプラント上に設置されたときに完全に嵌合するオーダメードの外科用ガイドを設計するために使用できる。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドを、それが患者特有の骨インプラントに嵌合するように設計することは、案内要素が予め決定されたねじの挿入に対応するように配置されること、および1つ以上の表面が1つ以上の案内要素に接続する支持構造を備えて、患者の特定の骨インプラントに独特に(適切に、特別に)嵌合することを保証することを含む。
外科用テンプレートを設計する好ましい方法は、マテリアライズ エヌ.ヴィ.,ローベン,ベルギーにより供給される3・マチック(登録商標)のようなコンピュータプログラムを用いる。また、外科用ガイドは、好ましい位置、方位、深さ、およびねじ経路の径に基づいて自動的に生成される。特別な非限定実施形態においては、この方法は、医療開業者によって使用される手術用具の寸法、手術用具が設置される位置における患者特有のインプラントに対する外科用ガイドの接触面積を含むが、それに限定されない入力として、多くの設計パラメータを用いる。
特に、この発明によるオーダメードの外科用ガイドを製造する工程は、その異なるパーツを製造して組立てること、つまり、1つ以上の表面構造、1つ以上の案内要素、および案内用具の異なるパーツを相互連絡する1つ以上の接続構造を製造することを含む。
この発明によるオーダメードの外科用ガイドを製造する工程は、1つ以上の表面構造(ここに述べるような)、1つ以上の案内要素(ここに述べるような)および随意に1つ以上の接続構造(ここに述べるような)を配置し、ガイドが患者特有のインプラントに完全に独特に(つまり、その位置にのみ)嵌合することを含む。この発明によるオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の表面構造は、それらがガイドの1つ以上の案内要素のためのベース又は支持構造として働くように、およびそれに加えて又はその代わりに、それらが患者特有のインプラントに対する外科用ガイドの独特の(および随意に特別の)嵌合を保証するように配置される。実際、標準形状(又は標準形状から選択されたものの1つ)に、患者特有のインプラントの外側表面(つまり、骨に対面する面と反対側の面)が対応する場合に、1つ以上の表面は、同じ標準の外側表面を有するすべてのインプラントに対して「単一の嵌合」(つまり、唯一の位置の嵌合)を保証する又は保証できるように設計される。患者特有のインプラントの外側表面又は外部構造がまた、インプラントに対して特別である場合には、これらの特別の特徴は、患者特有のインプラントの上にオーダメードのガイドの独特な嵌合(つまり、唯一の位置の嵌合および対応するインプラントとそれが基づく患者にのみに対する最適な嵌合)を保証することができる。
外科用ガイドに設けられた1つ以上の案内要素の位置は、骨又は関節への手術器具の計画された方向により決定される。インプラントの性質によって決定されるように、案内要素は1つ以上の表面構造および/又は1つ以上の接続構造の上に配置される。この発明によるオーダメードの外科用ガイドの1つ以上の接続構造の位置は、好ましくは、1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素との間の接続に加えて、1つ以上の案内要素用の基礎又は支持構造、および又はそれに加えて又はその代わりに、患者特有のインプラントに対する特定の嵌合の寄与を提供する。
特別な実施形態において、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、多層製造技術又は材料堆積製造技術として引用される高速製造技術によって製作される。
高速製造は、対象物が材料を加えたり固めたりすることによって一層ずつ又は一点ずつ作られる(いわゆる自由形態製造)すべての技術を含む。このタイプの最もよく知られた技術は、立体印刷法およびその関連技術であり、それによって例えば、液体合成材料による皿状容器(basin)が、コンピュータ制御の電磁ビームにより;粉末粒子が電磁ビームによって焼結されるか、又は特定のパターンによって共に溶接される選択されたレーザ焼結により;合成材料がラインパターンによって溶融されて積み重ねられる溶融堆積モデリングにより;接着被覆紙、プラスチック、又は金属積層物が連続的に接着されナイフ又はレーザカッタによって成形される積層物体製造法により;又は金属粉末が高真空中で電子ビームによって一層ずつ溶解される電子ビーム溶接により、一層ずつ選択的に硬化される。
特別な実施形態において、高速試作および製造(RP&M)技術が、この発明のオーダメードの外科用ガイドの製造に用いられる。高速試作および製造(RP&M)は、対象物の3次元コンピュータ支援設計(CAD)データを一般的に用いて対象物の物理的モデルを迅速に製作するために用いられる一組の技術として定義できる。現在は、立体印刷法(SLA)、選択されたレーザ焼結法(SLS)、溶融堆積モデリング法(FDM)、金属箔を基礎とする技術などを含む多くの高速試作製造技術が利用できる。
これらの技術の共通の特徴は、対象物が一般的に一層ずつ組立てられるということである。立体印刷法は、現在最も一般的なRP&M技術であり、大型容器一杯の液体の感光性重合体「樹脂」を用いて、対象物である層を一度に製作する。各層の上で、電磁線、例えばコンピュータ制御された1つ又は複数のレーザビームが、製作される対象物の2次元断面によって形成される特定のパターンを液体樹脂の表面にトレースする。電磁線にさらすことによって、樹脂の上にトレースパターンが硬化し又は凝固してそれをその下の層に接着させる。被膜が重合されると、プラットホームが単一の層の厚さだけ下降し、次の層のパターンがトレースされ前の層に接着される。このプロセスによって完全な3次元の対象物が形成される。
選択されたレーザ焼結(SLS)は、高出力レーザ又は他の集中熱源を用いて、プラスチック、金属、又はセラミック粉末を焼結又は溶接して、形成される3次元対象物を表す集合体にする。
溶融体積モデリング(FDM)と関連技術は、通常は加熱による固体材料から液体状態への一時的な転移を利用する。その材料は、米国特許第5,141,680号に記載されたように、制御された方法で押し出し成形ノズルを介して駆動され、必要な場所に堆積される。
金属泊を基礎とする技術は、接着又は光重合又は他の技術によって被膜を互いに固定し、これらの被膜から対象物を切り出すか又は対象物を重合させる。そのような技術は米国特許第5,192,539号に記載されている。
一般に、RP&M技術は、形成される3次元対象物のデジタル表示から出発する。一般的に、そのデジタル表示は、対象物を全体として形成するために重ねることができる一列の断面層に切り分けられる。RP&M装置はこのデータを用いて多層構造の土台の上に対象物を作成する。3次元対象物の層データを表す断面データは、コンピュータCAD/CAMソフトウェアを用いて生成される。
特別な実施形態において、選択されたレーザ焼結(SLS)装置は、コンピュータモデルからオーダメードの手術用具を製造するために使用される。しかしながら、理解されるべきことであるが、様々なタイプの高速製造法および道具類は、立体印刷法、溶融堆積モデリング又はミーリングを含むがそれに限定されないこれらのオーダメードの外科用ガイドを精度よく製作するために使用できる。また、高速試作法はこの発明の状況に特に有益であるが、この発明によるガイドは他の方法を用いて、同様に製造できる。
この発明の外科用ガイドは異なる材料で作られてもよい。一般に、人体に生体親和性(例えば、USPクラスのVI親和性)のある材料のみが考慮される。好ましくは、オーダメードの外科用ガイドは、高温殺菌に耐える耐熱材料から形成される。SISがRP&M技術として使用される場合には、手術用テンプレートは、EOS(ミーニッヒ、ドイツ国)によって供給されるPA2200のようなポリアミドから製作されてもよいし、当業者に公知の他のどのような材料が使用されてもよい。
この発明はさらに、この発明の製造方法を実行するためのコンピュータプログラムを提供する。特に、この発明は、ここに述べた発明による方法の少なくとも一部を装置に実施させるためのコンピュータプログラム製品を提供する。
特別な実施形態において、コンピュータプログラムは、(1)骨およびその上の患者特有の骨インプラントの1つ以上の画像と、(2)手術前の計画によって決定された1つ以上のねじ経路とにそれぞれ基づく1つ以上のオーダメードの案内要素および/又は1つ以上のオーダメードの表面構造を備えたオーダメードの外科用ガイドの設計を与えるために提供される。特別な実施形態において、ガイドの1つ以上の案内要素は、手術前に立案されたねじの挿入に対応して配置される。それに加えて、又はそれに代って、ガイドの1つ以上のオーダメードの表面構造は、オーダメードの表面構造と患者特有の骨インプラントの患者特有の外部構造との間の一致性又は相補性により、患者特有の骨インプラントとガイド間の独特の嵌合を保証するように設計される。
さらに特別な実施形態では、コンピュータプログラムは、付加される製造装置によってこの発明による外科用ガイドの製造をさらに保証する。この発明によるガイドを製造するための適当な装置は、当業者に公知であり、詳しく上述されている。
この発明のさらに他の観点は、患者特有のインプラントの安定した固定を保証するために以下に説明されるオーダメードの外科用ガイドの使用に関する。この観点によれば、この発明は、骨の上に患者特有の骨インプラントを固定するための方法を提供し、特別な実施形態において、
(a)この発明によるオーダメードの外科用ガイドを人体に設けられる患者特有の骨インプラントの上に設置し、
(b)ねじの経路に適当な手術用具を導き、
(c)オーダメードの外科用ガイドを除去し、
(d)骨の上にねじで患者特有の骨インプラントを固定する、工程を備える。
特別な実施形態においては、例えば、タッピングねじが用いられる場合には、ねじの経路は工程(b)においてねじを導くときに確立される。これによって、骨の上のインプラントの固定が保証され、工程(d)はもはや必要なく、又は一部のみ必要となる。さらに特別な実施形態においてにおいては、締め付け用具の組合せが必要である。
とくに、この発明によるオーダメードの外科用ガイドを患者特有の骨インプラントの上に設置する工程は、オーダメードの外科用ガイドが、患者特有のインプラントの(特別な)特徴に嵌合し、かみ合い、符合し、および/又は係合するように、患者特有の骨又は関節インプラントに設置されることを意味する。
この発明のこの観点による方法は、異なるねじの経路に適当な手術用具を導く工程をさらに備える。上述のように、これは、予備ドリル、ドリル、ジグソー、ミル又は側方ドリルおよびねじのような締め付け具を含むがそれに限定されない。ガイド(および随意にそこに設けられたストッパー)の位置に基づいて、適当なねじの経路が設けられる。
この発明による、骨の上に患者特有の骨インプラントを固定する方法は、さらに、オーダメードの外科用ガイドを除去する工程を含む。この工程は、インプラントが骨に固定される前又は後のいずれでも行うことができる。特別の実施形態によれば、ねじの経路が導入された後で外科用ガイドが除去され、患者特有のインプラントを骨又は関節の上に最終的に固定させる。また、インプラントが先ず骨に固定され、その後でガイドが除去される。この発明の方法は、患者特有のインプラントが時々非常に狭く深い手術室内に既に設置され、ねじの経路の導入の間、維持され、固定前に除去される必要がないという利点を有する。
従って、骨に患者特有の骨インプラントを固定する方法は、オーダメードの外科用ガイド除去の前か後のいずれかにおいて、患者特有の骨インプラントをねじで骨や関節に(部分的に)固定する工程をさらに備える。ねじで固定する工具は当該技術分野で当業者に公知である。
この発明はさらに、次の非限定の実施形態により、以下に説明される。
特別の実施形態において、この発明は、寛骨臼カップの取り替えのために適用され、この発明によるオーダメードの外科用ガイドは、患者特有の寛骨臼インプラントに嵌合するように設計される。これらの実施形態によれば、接続構造はリング構造であり、少なくとも1つ以上の表面構造は患者特有の寛骨臼インプラントの1つ以上の表面に嵌合するように設計される。例えば、これらの実施形態では、患者特有の寛骨臼インプラントは、腸骨、座骨および/又は股関節の恥骨の1つ以上の特別な解剖学上の特徴に基づいて設計することができる。
特別の実施形態では、この発明は、1つ以上の表面構造と1つ以上の案内要素を備え、前記1つ以上の表面構造の少なくとも1つが患者特有の寛骨臼インプラントに嵌合するように設計された、患者特有の寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ガイドを提供する。寛骨臼は、大腿骨のヘッドが関節でつながる腰のカップ状の関節ソケットである。一般的に、関節の人工装具は、例えば股関節形成におけるような凹形のソケットに関節でつながる凸状の要素からなり、大腿骨のヘッドは寛骨臼カップにつながるステムに搭載される。次のパラグラフはさらに、図1〜図3に示す患者特有の寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ガイドの特別な実施形態により、この発明を説明する。
ここに述べる実施形態による患者特有の寛骨臼インプラントは、半球形のカップを備え、そのカップは、インプラントとイリアル(ilial)、坐骨および恥骨の被移植骨との間の密接な接続を与える突出した患者特有の表面により、被移植骨に強固に接続される。図2Aは、左半分の骨盤の寛骨臼の重大な欠陥を示し、その骨盤は患者特有の寛骨臼インプラント(2)により処置されるべきである。図1,2C,2D,2E,3により示されるように、この発明によるオーダメードのガイド(3)は、インプラントのねじ穴(12)を介して、計画された方向に挿入されるねじ用の計画されたドリル方向を案内するために、インプラント(2)に嵌合するように設計される。患者特有の寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ガイド(3)は、図2B,2C,2Dに示されるように、寛骨臼インプラント(2)の寛骨臼リム(13)にかみ合う中央リング構造(5)を備える。
この実施形態による寛骨臼インプラント用のオーダメードの外科用ガイドは、1つ以上の表面構造(7)、(8)、(9)を備え、それらの表面構造は、患者特有のインプラント上のガイドの正しい設置が保証される外部構造の少なくとも1つのインプラント特有の領域を備える。図1と図3に示すように、表面構造(7)、(8)、(9)の少なくとも1つ以上は中央リング(5)から延出し、1つ以上のインプラント特有の領域を備え、それらは寛骨臼インプラントの外部構造の患者特有の領域(17)、(18)、(19)を完全に補足する。骨に対面するこれら3つの表面構造の各々の側面は、腸骨、坐骨および恥骨の各々の構造上の特徴にそれぞれ嵌合するように特に設計されている。図2Bに示すように、寛骨臼インプラント(2)の外部構造(17)、(18)、(19)の患者特有の領域は、1つ以上のねじ穴(12)を備える。図1と図2Dに示すように、中央リング(5)上の1つ以上のロック用構成(6)は、寛骨臼リム(13)の平面におけるオーダメードのガイド(3)の滑り落ちを防止することによって平行移動の安定性を加える。これらのロック用構成(6)は、オーダメードのガイド(3)を患者特有のインプラント(2)へ適用させる。単一方向又は両方向のいずれかへの回転の安定性は、1つ以上の表面構造(7)、(8)、(9)と患者特有のインプラント(2)との間の接触領域の独特の湾曲嵌合から主として生じる。回転の安定性は、オーダメードのガイドの表面構造(7)、(8)、(9)上に配置されたロック用構成を加えることにより、さらに改善され、そのロック用構成は患者特有のインプラント(2)にある対応のロック用構成とかみ合う。図1と図3は円筒状の穿孔案内要素10を示し、穿孔案内要素(10)は、この特別な実施形態によるオーダメードのガイド(3)の表面構造に設置され、表面構造(7)、(8)、(9)にあるインプラントねじ穴(12)の位置におけるねじ用下穿孔器具の挿入を案内する。この特別な実施形態において、穿孔されるねじ用下穴は、棒状ねじ用を予定しているか又は棒状ねじに適している。いくつかの実施形態において、一部の穿孔案内要素(11)は、患者特有のインプラント(2)の寛骨臼リム(13)によって形成される平面のより低く配置されてもよい。一般に、円筒形穿孔案内要素(10)と(11)は、互いに交差して案内を行い、利用可能な作業領域内での穿孔を可能にする。この例では、これは、インプラント(2)の寛骨臼部分(14)によって形成される空洞の円筒状穿孔案内要素(11)用の場合であり、利用可能な手術窓からの穿孔を可能にする。
円筒形穿孔案内要素(10)と(11)の直径は、下穴穿孔器具の直径に基づいて決定され、高さはその器具に十分な安定性および/又は案内を与えるように決定される。円筒形穿孔案内要素(10)と(11)はまた、真直ぐに、斜めに、又は手術窓に適合するように複雑に形成された切り口によって整形されることが可能である。斜めに整形された円筒の場合の可視的な方向づけの問題を解決するために、図2Eに示すように円盤状可視基準リング(20)が穿孔案内円筒(10)と(11)の基部に付加され、外科医に可視的なフィードバックを与える。円盤(20)の平面基準は、計画されたドリル方向(4)に等しい。追加されるか、又はそれに代る可視基準として、例えば図5に示すような羽要素(22)が、重なる柔軟組織を伴う穿孔案内要素の場合に提供される。羽は、例えば、穿孔案内要素(10)又は(11)に付設されるか、あるいは、オーダメードのガイド(3)の他の場所に付設される。羽要素は外科医に可視的なフィードバックを与え、分りにくい解剖学上の基準点から生じる潜在的な誤解や、オーダメードのガイド(3)の表面構造(7)、(8)、(9)の方位の潜在的な混乱を、最小にする。
この実施形態において、図6の半分の円筒状穿孔案内要素(23)によって示されるように、円筒状穿孔案内要素は縦に半分にすることができ、インプラントに直接ねじを(部分的に)挿入でき、挿入されたねじを適所に残してオーダメードのガイドを除去することができる。そのようにすることにより、穿孔中の患者特有のインプラント(2)とオーダメードのガイド(3)との遊びの程度が減少し、下孔穿孔とねじ穴との対応が失われないことが保証される。この実施形態において、円筒状案内要素(10)と(11)は、図4に示すように、インプラントのねじ穴に入る延長部分(16)を備え、下穴穿孔装置をさらに挿入できる。そうすることによって、患者特有のインプラント(2)に対するオーダメードのガイド(3)の遊びの程度を減らすことができる。これは、ガイドとインプラントの間の追加のロック機構の一例である。
図に用いられる符号のリスト。これらの説明の各々は関連する特徴の特定の実施形態を表し、対応する特徴は、この特定の実施形態に限定されるように説明されるものではない。
(1)骨のモデル:左半分の骨盤
(2)患者特有の寛骨臼インプラント
(3)この発明の特定の実施形態によるオーダメードの外科用ガイド
(4)ドリル方向、つまりねじの経路
(5)この発明の特定の実施形態による、患者特有のインプラントの寛骨臼リムに特に嵌合するように設計された中央(連結)リング構造
(6)ロック機構(例えば、中央リング構造(5)の)
(7)、(8)、(9)1つ以上の表面構造
(10)、(11)1つ以上の案内要素
(12)インプラントねじ穴
(13)患者特有のインプラントの寛骨臼リム
(14)患者特有のインプラントの寛骨臼部分によって形成される穴
(15)まっすぐ、又は斜め、又は複雑な形状のカットによって整形された円筒形案内要素の端部
(16)円筒形の案内要素の延長部分
(17)、(18)、(19)寛骨臼インプラントの外部表面上の患者特有の領域
(20)円盤形可視基準リング
(21)橋絡要素
(22)外科的相互作用を行うために可視基準として働く羽要素
(23)縦方向に二等分された円筒形案内要素

Claims (15)

  1. 骨のインプラントと、その骨のインプラント上に独特の嵌合によって設置される手術器具用のオーダーメードで作成された外科用ガイドとの結合体であって、前記外科用ガイドは、
    ・ 前記手術器具用の1つ以上のオーダーメードで作成された案内要素と、
    ・ 前記インプラントとの独特な嵌合を確実にする表面または部分と、
    ・ 設置時に、骨に接触して骨に支持され、骨の表面部分と明確に噛み合う表面または部分
    を備える結合体。
  2. 前記外科用ガイドと前記骨のインプラントとは、独特な嵌合によって結合し、その結合が、前記外科用ガイドと、前記インプラントの1つ以上の表面構造との間の合致によって確実にされる請求項1に記載の結合体。
  3. 前記骨のインプラントが、患者特有の骨の人工装具である請求項1又は2に記載の結合体。
  4. 前記骨のインプラントが、寛骨臼インプラント、関節窩インプラント、撓骨手根骨インプラント、腕尺骨インプラント、大腿膝蓋骨又は大腿脛骨インプラント、あるいは距腿インプラントである請求項3に記載の結合体。
  5. 前記1つ以上の案内要素が穿孔案内要素及び/又は切削案内要素を備える請求項1〜4のいずれか1つに記載の結合体。
  6. 1つ以上の切削又は穿孔案内要素が、切削ストッパー又は穿孔ストッパーをさらに備える請求項5に記載の結合体。
  7. 前記外科用ガイドが、外科的な相互作用を行うために可視基準として働く要素をさらに備える請求項1〜6のいずれか1つに記載の結合体。
  8. 骨のインプラントの上に設置される手術器具用のオーダーメードで作成された外科用ガイドを製造する方法であって、工程(a)と(b)を備え、
    工程(a)は、
    ・ 1つ以上のオーダーメードで作成された案内要素と、
    ・ 前記インプラントとの独特な嵌合を確実にする表面または部分と、
    ・ 設置時に、骨に接触して骨に支持され、骨の表面部分と明確に噛み合う表面または部分と、
    を備えるオーダーメードで作成された外科用ガイドを、骨の画像と、骨上の骨のインプラントの画像とに基づいて設計する工程であり、
    工程(b)は、
    工程(a)で得られる設計に基づいて前記外科用ガイドを製造する工程である方法。
  9. 前記外科用ガイドは、手術前の立案によって決定される1つ以上のねじの挿入に基づいてさらに設計され、前記外科用ガイドの前記1つ以上の案内要素は、前記1つ以上の手術前に立案されたねじの挿入に対応して位置決めされる請求項8に記載の方法。
  10. 前記設計する工程が、少なくとも1つのロック機構を設計する工程をさらに備え、前記ガイドの前記少なくとも1つのロック機構は、前記外科用ガイドの、前記インプラントとのぴったりした噛み合いを確実にし、それによって患者特有の骨のインプラントと前記外科用ガイドとの間の独特な嵌合を確実にする請求項8又は9に記載の方法。
  11. 前記ロック機構の少なくとも1つは、案内要素の延長部分である請求項10に記載の方法。
  12. 前記外科用ガイドと骨のインプラントは独特な嵌合によって結合し、その結合は前記外科用ガイドと、前記インプラントの1つ以上の表面構造との間の合致によって確実にされる請求項8〜11のいずれか1つに記載の方法。
  13. 立案を用いて1つ以上のねじの軌道を決定する前記工程は、
    ・ ねじの軌道用の最適な数の非交差穿孔の方向を獲得すること、
    ・ 前記ねじの軌道が最適な利用可能な特性によって骨の体積を貫通することを確実にすること、
    ・ 最適なねじの軌道長さを確実にすること、および
    ・ 周辺の健康で柔軟な組織が最適に保持されることを確実にすること、
    という基準の1つ以上を考慮することを含む請求項8〜12のいずれか1つに記載の方法。
  14. 前記外科用ガイドは、付加製造によって作られる請求項8〜13のいずれか1つに記載の方法。
  15. 前記骨のインプラントは、患者特有の骨の人工装具である請求項8〜14のいずれか1つに記載の方法。
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US (1) US9808261B2 (ja)
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PL (2) PL3251619T3 (ja)
WO (1) WO2011080260A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110974490A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 佛山市逸合生物科技有限公司 一种具有骨缺损修复功能的个性化髋臼杯制作方法
WO2023008942A1 (ko) * 2021-07-29 2023-02-02 애니메디솔루션 주식회사 인공 견관절 수술용 핀 가이드 및 스크류 가이드

Families Citing this family (134)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8608748B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific guides
US8133234B2 (en) 2006-02-27 2012-03-13 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific acetabular guide and method
US10278711B2 (en) 2006-02-27 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoral guide
US9113971B2 (en) 2006-02-27 2015-08-25 Biomet Manufacturing, Llc Femoral acetabular impingement guide
US8608749B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US9918740B2 (en) 2006-02-27 2018-03-20 Biomet Manufacturing, Llc Backup surgical instrument system and method
US8858561B2 (en) * 2006-06-09 2014-10-14 Blomet Manufacturing, LLC Patient-specific alignment guide
US9907659B2 (en) 2007-04-17 2018-03-06 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for manufacturing an implant
US8241293B2 (en) 2006-02-27 2012-08-14 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific high tibia osteotomy
US8535387B2 (en) 2006-02-27 2013-09-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific tools and implants
US8568487B2 (en) 2006-02-27 2013-10-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific hip joint devices
US8407067B2 (en) 2007-04-17 2013-03-26 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US8864769B2 (en) 2006-02-27 2014-10-21 Biomet Manufacturing, Llc Alignment guides with patient-specific anchoring elements
US20150335438A1 (en) 2006-02-27 2015-11-26 Biomet Manufacturing, Llc. Patient-specific augments
US8377066B2 (en) 2006-02-27 2013-02-19 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific elbow guides and associated methods
US8603180B2 (en) 2006-02-27 2013-12-10 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular alignment guides
US9289253B2 (en) 2006-02-27 2016-03-22 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific shoulder guide
US7967868B2 (en) 2007-04-17 2011-06-28 Biomet Manufacturing Corp. Patient-modified implant and associated method
US9173661B2 (en) 2006-02-27 2015-11-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific alignment guide with cutting surface and laser indicator
US8092465B2 (en) 2006-06-09 2012-01-10 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US9339278B2 (en) 2006-02-27 2016-05-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US8591516B2 (en) 2006-02-27 2013-11-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US9345548B2 (en) 2006-02-27 2016-05-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pre-operative planning
US9795399B2 (en) 2006-06-09 2017-10-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific knee alignment guide and associated method
GB2442441B (en) 2006-10-03 2011-11-09 Biomet Uk Ltd Surgical instrument
US10758283B2 (en) 2016-08-11 2020-09-01 Mighty Oak Medical, Inc. Fixation devices having fenestrations and methods for using the same
US8549888B2 (en) 2008-04-04 2013-10-08 Nuvasive, Inc. System and device for designing and forming a surgical implant
DE102009028503B4 (de) 2009-08-13 2013-11-14 Biomet Manufacturing Corp. Resektionsschablone zur Resektion von Knochen, Verfahren zur Herstellung einer solchen Resektionsschablone und Operationsset zur Durchführung von Kniegelenk-Operationen
US9498234B2 (en) 2009-12-29 2016-11-22 Mobelife Nv Customized surgical guides, methods for manufacturing and uses thereof
US8632547B2 (en) 2010-02-26 2014-01-21 Biomet Sports Medicine, Llc Patient-specific osteotomy devices and methods
US9579106B2 (en) 2010-03-31 2017-02-28 New York Society For The Relief Of The Ruptured And Crippled, Maintaining The Hospital For Special Surgery Shoulder arthroplasty instrumentation
US8435270B2 (en) 2010-04-29 2013-05-07 Synthes Usa, Llc Orthognathic implant and methods of use
US9066733B2 (en) 2010-04-29 2015-06-30 DePuy Synthes Products, Inc. Orthognathic implant and methods of use
EP2582328B1 (en) 2010-06-18 2017-09-13 Howmedica Osteonics Corp. Patient-specific total hip arthroplasty
WO2017066518A1 (en) 2010-06-29 2017-04-20 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus and methods for performing surgical procedures
US11806197B2 (en) 2010-06-29 2023-11-07 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus for use in spine related surgical procedures and methods for using the same
US8870889B2 (en) 2010-06-29 2014-10-28 George Frey Patient matching surgical guide and method for using the same
US9642633B2 (en) 2010-06-29 2017-05-09 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus and methods for performing surgical procedures
US11376073B2 (en) 2010-06-29 2022-07-05 Mighty Oak Medical Inc. Patient-matched apparatus and methods for performing surgical procedures
US11039889B2 (en) 2010-06-29 2021-06-22 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus and methods for performing surgical procedures
KR101859932B1 (ko) 2010-06-29 2018-05-21 조지 프레이 환자 맞춤형 수술 가이드 및 이를 이용하기 위한 방법
US9271744B2 (en) 2010-09-29 2016-03-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific guide for partial acetabular socket replacement
US9968376B2 (en) 2010-11-29 2018-05-15 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US9241745B2 (en) 2011-03-07 2016-01-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoral version guide
US8715289B2 (en) 2011-04-15 2014-05-06 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific numerically controlled instrument
US9675400B2 (en) 2011-04-19 2017-06-13 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific fracture fixation instrumentation and method
US8668700B2 (en) 2011-04-29 2014-03-11 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific convertible guides
US8956364B2 (en) 2011-04-29 2015-02-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific partial knee guides and other instruments
AU2012262215B2 (en) 2011-06-03 2016-12-08 Smith & Nephew, Inc. Prosthesis guide comprising patient-matched features
US8532807B2 (en) 2011-06-06 2013-09-10 Biomet Manufacturing, Llc Pre-operative planning and manufacturing method for orthopedic procedure
US9084618B2 (en) 2011-06-13 2015-07-21 Biomet Manufacturing, Llc Drill guides for confirming alignment of patient-specific alignment guides
USD775335S1 (en) 2011-06-29 2016-12-27 Mighty Oak Medical, Inc. Multi-level surgical guide
USD745672S1 (en) 2012-09-18 2015-12-15 George Frey Thoracic surgical guide
USD738498S1 (en) 2013-12-16 2015-09-08 George Frey Sacroiliac surgical guide
US8764760B2 (en) 2011-07-01 2014-07-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific bone-cutting guidance instruments and methods
US20130001121A1 (en) 2011-07-01 2013-01-03 Biomet Manufacturing Corp. Backup kit for a patient-specific arthroplasty kit assembly
US8597365B2 (en) 2011-08-04 2013-12-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pelvic implants for acetabular reconstruction
FR2979223B1 (fr) * 2011-08-29 2013-09-27 I M A G E Procede de fabrication d'un guide de positionnement personnalise
US9295497B2 (en) 2011-08-31 2016-03-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific sacroiliac and pedicle guides
US9066734B2 (en) 2011-08-31 2015-06-30 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific sacroiliac guides and associated methods
EP2564792A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-06 Episurf Medical AB Modular surgical kit for cartilage repair
AU2012315809B2 (en) 2011-09-29 2017-06-08 Arthromeda, Inc. System and method for precise prosthesis positioning in hip arthroplasty
US9386993B2 (en) 2011-09-29 2016-07-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoroacetabular impingement instruments and methods
US9301812B2 (en) * 2011-10-27 2016-04-05 Biomet Manufacturing, Llc Methods for patient-specific shoulder arthroplasty
KR20130046337A (ko) 2011-10-27 2013-05-07 삼성전자주식회사 멀티뷰 디바이스 및 그 제어방법과, 디스플레이장치 및 그 제어방법과, 디스플레이 시스템
ES2635542T3 (es) 2011-10-27 2017-10-04 Biomet Manufacturing, Llc Guías glenoideas específicas para el paciente
US9451973B2 (en) 2011-10-27 2016-09-27 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific glenoid guide
US9554910B2 (en) 2011-10-27 2017-01-31 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide and implants
BE1021757B1 (nl) * 2011-10-28 2016-01-15 Materialise N.V. Geleiders met drukpunten
WO2013086300A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 New York University Anatomic socket alignment guide and methods of making and using same
US9237950B2 (en) 2012-02-02 2016-01-19 Biomet Manufacturing, Llc Implant with patient-specific porous structure
IN2014DN08848A (ja) 2012-05-03 2015-05-22 Synthes Gmbh
EP4029470A1 (en) 2012-05-17 2022-07-20 DePuy Synthes Products, LLC Method of surgical planning
EP2854701B1 (en) * 2012-06-05 2018-03-21 Corin Limited Guide with guide indicia generation means
EP2877115A4 (en) * 2012-07-24 2016-05-11 Orthosoft Inc SPECIFIC INSTRUMENT FOR A PATIENT WITH MICROELECTROMECHANICAL SYSTEM FOR USE IN SURGERY
US20150223941A1 (en) * 2012-08-27 2015-08-13 Conformis, Inc. Methods, Devices and Techniques for Improved Placement and Fixation of Shoulder Implant Components
US9411939B2 (en) 2012-09-12 2016-08-09 DePuy Synthes Products, Inc. Method for producing patient-specific plate
USD745671S1 (en) 2012-09-18 2015-12-15 George Frey Transitional surgical guide
USD745673S1 (en) 2012-09-18 2015-12-15 George Frey Lumbar surgical guide
US9060788B2 (en) 2012-12-11 2015-06-23 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guide for anterior approach
US9204977B2 (en) 2012-12-11 2015-12-08 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guide for anterior approach
FR2999071A1 (fr) * 2012-12-12 2014-06-13 Obl Procede de repositionnement de fragments osseux pour la chirurgie osseuse, base sur l'utilisation d'implants et de guides sur mesure
US8920512B2 (en) 2012-12-19 2014-12-30 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for pre-forming a high tibial osteotomy
WO2014107494A1 (en) 2013-01-04 2014-07-10 DePuy Synthes Products, LLC Method for designing and manufacturing a bone implant
US9839438B2 (en) 2013-03-11 2017-12-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide with a reusable guide holder
US9579107B2 (en) 2013-03-12 2017-02-28 Biomet Manufacturing, Llc Multi-point fit for patient specific guide
US9826981B2 (en) 2013-03-13 2017-11-28 Biomet Manufacturing, Llc Tangential fit of patient-specific guides
US9498233B2 (en) 2013-03-13 2016-11-22 Biomet Manufacturing, Llc. Universal acetabular guide and associated hardware
CA2906152A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Arthromeda, Inc. Systems and methods for providing alignment in total knee arthroplasty
US20140276872A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Otismed Corporation Customized acetabular cup positioning guide and system and method of generating and employing such a guide
US9517145B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Biomet Manufacturing, Llc Guide alignment system and method
ES2902455T3 (es) * 2013-04-15 2022-03-28 Episurf Ip Man Ab Implante que comprende una marca de posicionamiento
US11020183B2 (en) 2013-05-30 2021-06-01 Eos Imaging Method for designing a patient specific orthopaedic device
JP6259513B2 (ja) 2013-06-07 2018-01-10 フライ, ジョージFREY, George 外科処置を行うための患者適合器具及び方法
CA2927086C (en) 2013-10-10 2021-12-14 Imascap Sas Methods, systems and devices for pre-operatively planned shoulder surgery guides and implants
AU2014337339B2 (en) * 2013-10-15 2018-07-26 Mahfouz, Mohamed R. Bone reconstruction and orthopedic implants
US20150112349A1 (en) 2013-10-21 2015-04-23 Biomet Manufacturing, Llc Ligament Guide Registration
WO2015071757A1 (en) 2013-11-13 2015-05-21 Tornier Sas Shoulder patient specific instrument
EP3137002A4 (en) 2014-03-11 2018-06-20 The Ohio State Innovation Foundation Methods, devices, and manufacture of the devices for musculoskeletal reconstructive surgery
US9615839B2 (en) 2014-03-18 2017-04-11 Howmedica Osteonics Corp. Shape-fit glenoid reaming systems and methods
US10282488B2 (en) 2014-04-25 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc HTO guide with optional guided ACL/PCL tunnels
DE102014208283B4 (de) * 2014-05-02 2019-01-10 Peter Brehm Vorrichtung zum Anbringen eines Positionierungsmittels an einem Knochen eines Patienten, Vorrichtung zum Bearbeiten eines Knochens eines Patienten und Hüftimplantatsystem
US9408616B2 (en) 2014-05-12 2016-08-09 Biomet Manufacturing, Llc Humeral cut guide
US9561040B2 (en) 2014-06-03 2017-02-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
US9839436B2 (en) 2014-06-03 2017-12-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
AU2015269000A1 (en) * 2014-06-05 2016-12-22 Ossis Limited Improvements to implant surfaces
US9414938B2 (en) * 2014-09-12 2016-08-16 Bullseye Hip Replacement, Llc Devices and methods for hip replacement
US9833245B2 (en) 2014-09-29 2017-12-05 Biomet Sports Medicine, Llc Tibial tubercule osteotomy
US9826994B2 (en) 2014-09-29 2017-11-28 Biomet Manufacturing, Llc Adjustable glenoid pin insertion guide
WO2016102025A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Mobelife N.V. Bone implant and a method for its manufacture comprising generating a plurality of fixation configurations
US10695099B2 (en) 2015-02-13 2020-06-30 Nuvasive, Inc. Systems and methods for planning, performing, and assessing spinal correction during surgery
US9820868B2 (en) * 2015-03-30 2017-11-21 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for a pin apparatus
US10568647B2 (en) 2015-06-25 2020-02-25 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific humeral guide designs
US10226262B2 (en) 2015-06-25 2019-03-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific humeral guide designs
DE102016202333B3 (de) * 2016-02-16 2017-08-03 Waldemar Link Gmbh & Co. Kg Implantat zur Rekonstruktion einer Hüftgelenkpfanne
BR112018067591B1 (pt) 2016-03-02 2023-11-28 Nuvasive, Inc. Sistema para planejamento e avaliação cirúrgicos de correção de deformidade espinhal em um indivíduo
CN105769362B (zh) * 2016-04-26 2018-10-09 中山大学孙逸仙纪念医院 用于牙种植和下颌骨一体化重建的3d打印的引导器
US10716630B2 (en) 2016-07-15 2020-07-21 Mako Surgical Corp. Systems and methods for a robotic-assisted revision procedure
US10456262B2 (en) 2016-08-02 2019-10-29 Howmedica Osteonics Corp. Patient-specific implant flanges with bone side porous ridges
US12016573B2 (en) 2016-08-11 2024-06-25 Mighty Oak Medical, Inc. Drill apparatus and surgical fixation devices and methods for using the same
US10743890B2 (en) 2016-08-11 2020-08-18 Mighty Oak Medical, Inc. Drill apparatus and surgical fixation devices and methods for using the same
US10869722B2 (en) 2016-11-02 2020-12-22 Rochester Institute Of Technology Method and fixture for guided pedicle screw placement
US10722310B2 (en) 2017-03-13 2020-07-28 Zimmer Biomet CMF and Thoracic, LLC Virtual surgery planning system and method
US10716677B2 (en) * 2017-05-31 2020-07-21 Zimmer, Inc. Prosthesis and methods including anatomically positioned holes
EP3421001A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-02 Koninklijke Philips N.V. Transformation determination for anatomically aligning fragments of a broken bone
US11166764B2 (en) * 2017-07-27 2021-11-09 Carlsmed, Inc. Systems and methods for assisting and augmenting surgical procedures
USD858765S1 (en) 2017-10-26 2019-09-03 Mighty Oak Medical, Inc. Cortical surgical guide
USD857893S1 (en) 2017-10-26 2019-08-27 Mighty Oak Medical, Inc. Cortical surgical guide
USD895111S1 (en) 2018-06-04 2020-09-01 Mighty Oak Medical, Inc. Sacro-iliac guide
USD948717S1 (en) 2018-06-04 2022-04-12 Mighty Oak Medical, Inc. Sacro-iliac guide
AU2020244839B2 (en) 2019-03-26 2023-02-09 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus for use in augmented reality assisted surgical procedures and methods for using the same
EP4013333A1 (en) 2019-08-16 2022-06-22 Howmedica Osteonics Corp. Pre-operative planning of surgical revision procedures for orthopedic joints
TWI760835B (zh) * 2020-09-02 2022-04-11 台灣骨王生技股份有限公司 骨科手術輔助規劃方法及系統
CN112842530A (zh) * 2021-01-29 2021-05-28 北京大学口腔医学院 一种制作颌骨手术导板和重建同期种植义齿修复的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005037114A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-28 Acumed Llc Systems for distal radius fixation
US20050148843A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Roose Jeffrey R. System and method of designing and manufacturing customized instrumentation for accurate implantation of prosthesis by utilizing computed tomography data
JP2006506197A (ja) * 2002-11-19 2006-02-23 アキュームド・エルエルシー 調節可能な骨プレート
JP2008523962A (ja) * 2004-12-21 2008-07-10 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド 遠位大腿骨用トライアル及び取り外し可能な切断ガイド
JP2009529354A (ja) * 2006-02-06 2009-08-20 コンフォーミス, インコーポレイテッド 患者が選択可能な関節形成デバイスおよび術具
WO2009121144A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Austofix Group Limited Tool jig for bone implant assembly
WO2009129067A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Biomet Manufacturing Corp. Patient-modified implant and manufacuring method for such an implant
US20090276045A1 (en) * 2001-05-25 2009-11-05 Conformis, Inc. Devices and Methods for Treatment of Facet and Other Joints
US20090306664A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Teeny Steven M Bone Fixation Assemblies and Methods of Use

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5768A (en) 1848-09-12 Machinery fob
US134A (en) 1837-03-03 John barker
US4019827A (en) * 1975-09-29 1977-04-26 The Boeing Company Drill stop
US4715860A (en) 1985-08-23 1987-12-29 The Regents Of The University Of California Porous acetabular hip resurfacing
US4721104A (en) * 1985-12-02 1988-01-26 Dow Corning Wright Corporation Femoral surface shaping apparatus for posterior-stabilized knee implants
US5141680A (en) 1988-04-18 1992-08-25 3D Systems, Inc. Thermal stereolighography
US5192539A (en) 1988-07-21 1993-03-09 Akzo N.V. Infectious bursal disease virus production in continuous cell lines
BE1008372A3 (nl) 1994-04-19 1996-04-02 Materialise Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een geperfektioneerd medisch model uitgaande van digitale beeldinformatie van een lichaamsdeel.
US7534263B2 (en) * 2001-05-25 2009-05-19 Conformis, Inc. Surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing joint arthroplasty
US7618451B2 (en) * 2001-05-25 2009-11-17 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing total and partial joint arthroplasty
US8083745B2 (en) * 2001-05-25 2011-12-27 Conformis, Inc. Surgical tools for arthroplasty
US5976149A (en) * 1997-02-11 1999-11-02 Medidea, Llc Method and apparatus for aligning a prosthetic element
US6706046B2 (en) * 2000-02-01 2004-03-16 Hand Innovations, Inc. Intramedullary fixation device for metaphyseal long bone fractures and methods of using the same
AU2003294342A1 (en) 2002-11-19 2004-06-15 Acumed Llc Guide system for bone-repair devices
US20060173458A1 (en) 2004-10-07 2006-08-03 Micah Forstein Bone fracture fixation system
US8133234B2 (en) * 2006-02-27 2012-03-13 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific acetabular guide and method
US8568487B2 (en) 2006-02-27 2013-10-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific hip joint devices
US7740634B2 (en) * 2006-03-20 2010-06-22 Depuy Products, Inc. Method of bone plate shaping
BRPI0709519B8 (pt) 2006-04-19 2021-06-22 Brehm Peter implante de quadril modular e ferrementa para a montagem de um implante de quadril modular
US20080183172A1 (en) 2007-01-26 2008-07-31 Zimmer Technology, Inc. Retention feature for plate guides
CN102652684B (zh) * 2007-09-30 2015-09-16 德普伊产品公司 定制的患者专用整形外科手术器械
GB0803514D0 (en) * 2008-02-27 2008-04-02 Depuy Int Ltd Customised surgical apparatus
US8992538B2 (en) 2008-09-30 2015-03-31 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific acetabular orthopaedic surgical instrument and method of use and fabrication
US9498234B2 (en) 2009-12-29 2016-11-22 Mobelife Nv Customized surgical guides, methods for manufacturing and uses thereof

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090276045A1 (en) * 2001-05-25 2009-11-05 Conformis, Inc. Devices and Methods for Treatment of Facet and Other Joints
JP2006506197A (ja) * 2002-11-19 2006-02-23 アキュームド・エルエルシー 調節可能な骨プレート
WO2005037114A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-28 Acumed Llc Systems for distal radius fixation
US20050148843A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Roose Jeffrey R. System and method of designing and manufacturing customized instrumentation for accurate implantation of prosthesis by utilizing computed tomography data
JP2008523962A (ja) * 2004-12-21 2008-07-10 スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド 遠位大腿骨用トライアル及び取り外し可能な切断ガイド
JP2009529354A (ja) * 2006-02-06 2009-08-20 コンフォーミス, インコーポレイテッド 患者が選択可能な関節形成デバイスおよび術具
WO2009121144A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Austofix Group Limited Tool jig for bone implant assembly
WO2009129067A1 (en) * 2008-04-16 2009-10-22 Biomet Manufacturing Corp. Patient-modified implant and manufacuring method for such an implant
US20090306664A1 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Teeny Steven M Bone Fixation Assemblies and Methods of Use

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110974490A (zh) * 2019-11-28 2020-04-10 佛山市逸合生物科技有限公司 一种具有骨缺损修复功能的个性化髋臼杯制作方法
WO2023008942A1 (ko) * 2021-07-29 2023-02-02 애니메디솔루션 주식회사 인공 견관절 수술용 핀 가이드 및 스크류 가이드

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