JP2017511160A - 患者固有の手術装置、システム、および方法 - Google Patents

Abstract

手術装置は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を有する第１側面を有する本体を含む。本体は、異物に対する所定の位置に細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される少なくとも一つのホールを規定する。

Description

開示されたシステムおよび方法は、一般的に、手術ガイドおよび整形外科手続きの間に切断ガイドを位置させるための固定体に関する。

人工足関節全置換補綴物は、特別に設計された治具または固定体を含んで補綴物を受容するために準備される関節内および周囲を外科医が正確且つ精密に骨切除することを可能にする。任意の全関節補綴物を使用する窮極的な目的は、補綴物が置換する本来の健康な構造体の機能および構造に近づけることにある。補綴物が関節に、例えば、足首、膝、肩、肘、および股関節に適切に取付けられていないと、位置ずれは、患者の不快感、歩行障害、または補綴物の悪化をもたらし得る。所定時間の期間の間に、補綴物は、いわゆる再手術の際に置換の必要があり得る。

再手術を含む多くの手術手続きは、関節置換補綴物を受容する準備ができている骨髄内腔のアラインメントをチェックするために、手術中に蛍光透視法の使用を採用する。しかし、手術室で手術中に蛍光透視法を用いることは、様々な問題点を有する。このような問題点の一つは、手術の際に形成される骨髄内腔のアラインメントをチェックするために蛍光透視法を用いることが、蛍光透視画像を取得して評価するのに時間がかかるため、手術手続きの全体の時間を増加させることである。長い手術時間は、患者の止血時間の増加をもたらすため、回復時間を増加させる可能性がある。

蛍光透視法の他の問題点は、手術室にいる患者および他の人々を電離放射線に露出させることである。例えば、アメリカ食品医薬品局（ＦＤＡ）は、外科手術の際に蛍光透視法の利用を心配するいくつかの記事および公衆位生事項を公表した。したがって、電離放射線から患者および他の人々を保護するためのステップが行われるが、電離放射線と関係のあるすべての危険を排除することは、事実上不可能である。

一部の実施例において、外科装置は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を含む第１側面を有する本体を含む。本体は、異物に対する所定の位置に細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される少なくとも一つのホールを規定する。

一部の実施例において、システムは、手術ロケータ装置と、第１ガイドと、を含む。手術ロケータ装置は、第１側面および第２側面を有する本体を含む。手術ロケータ装置の第１側面は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を含む。本体は、異物に対する所定の位置に第１細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される少なくとも一つのホールを規定する。第１切断ガイドは、異物に対して第１ガイドを位置させるためにその中に第１細長い装置を受容するようにサイズ設定および構成される少なくとも一つの第２ホールを規定する。

一部の実施例において、方法は、患者の関節への接近を確立するステップと、手術ロケータ装置の第１表面が少なくとも患者内に配置される異物部分と接触するように手術ロケータ装置を関節と接触させて配置するステップと、を含む。手術ロケータ装置の第１表面は、患者の手術前の映像に基づいて異物部分に相補的である。

開示されたシステムおよび方法の前記および他の特徴および利点は、開示されたシステムおよび方法の好ましい実施例に係る以下の詳細な説明によってより完全に開示されたり明らかになるはずであり、これは、同様の番号が同様の部分を参照する添付図面とともに考慮されるべきである。

人の足首および足の一例を示す。 一部の実施例による手術ロケータ装置の一例の平面図である。 一部の実施例による図２に示されている手術ロケータ装置の側面図である。 一部の実施例による図２に示されている手術ロケータ装置の患者締結側の平面図である。 一部の実施例による脛骨、距骨、および脛骨と距骨との間に位置される異物を締結する手術ロケータ装置の一例を示す。 一部の実施例による脛骨、距骨、および脛骨と距骨との間に位置される異物を締結する手術ロケータ装置の他の図である。 一部の実施例による手術ロケータ装置により配置されるピンを使用して位置され得る切断ガイドの一例を示す。 一部の実施例による手術ロケータ装置により配置されるピンを使用して骨に対して位置される図７に示されている切断ガイドを示す。 一部の実施例による手術ロケータ装置により配置されるピンを使用して位置されている他の切断ガイドの一例を示す。 一部の実施例による手術ロケータ装置により配置されるピンを使用して位置するように構成される他の切断ガイドの他の例を示す。 一部の実施例による切断ガイドを使用して骨小腔が切除される一例を示す。 一部の実施例による方法の一例のフローチャートである。

かかる実施例の記載は、別添の図面とともに理解するように意図されており、別添の図面は、開示されたシステムおよび方法の一部分として見なすべきである。図面は、必ずしも縮尺により図示されるのではなく、システムおよび方法のある特徴は、明確性および簡潔性のために縮尺で誇張されたり、ほぼ概略的な形態に示され得る。本明細書において、「水平」、「垂直」、「上に」、「下に」、「上部」および「下部」のような相対語だけでなく、その派生語（例えば、「水平に」、「下方に」、「上方に」など）は、後述するようなまたは論議中の図面に示されているような配向を示すように解釈すべきである。前記相対語は、説明の便宜性のためのものであって、一般的に特定の配向を要求することを意図していない。「内部に」対「外部に」および「縦方向に」対「横方向に」などを含む用語は、互いに対して、または延長軸、若しくは回転軸または回転中心に対して適切に解釈され得る。「連結された」および「相互連結された」のような取付、結合などに関する用語は、明確に異なるように記載されていない限り、移動可能なまたは強固な取付または関係の両方だけでなく、介在する構造物を介して構造物が互いに直接的にまたは間接的に固定または取付けられる関係も示す。単一機械のみが示されているときに、「機械」という用語はまた、本明細書で論議されている方法のいずれか一つ以上を行うための１セットの（多数セットの）命令を個別にまたは共同に行う機械の任意の群を含むものと解釈すべきである。「作動可能に連結された」という用語は、関連構造物がその関係によって意図されたように作動することを許容する取付、結合または連結のようなのである。請求項において、機能式請求項は、使用された場合、構造的等価物だけでなく、等価構造体を含む並べられた機能を行うために記述内容または図面により明白に記載されたり、提案されたり、または提供される構造体を含むように意図される。

開示されたシステムおよび方法は、コンピュータ断層撮影スキャナ（ＣＴ）、磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ）、または他の医療映像技術により決定されるように、患者の解剖学的構造に基づくカスタム手術器具、ガイド、および固定装置を用いる。これらの開示されたシステムは、Ｓｗａｅｌｅｎｓらにより発行されたアメリカ特許第５，７６８，１３４号、発明の名称が「Ｐａｔｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｌｏｃａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｏｕｎｔ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１２／７１０，８９８号、および発明の名称が「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ ａ Ｐａｔｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｍｏｕｎｔ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１２／７１１，３０７号に開示されるシステムおよび方法により教示されているように、医療映像により取得される映像データに由来し、その全体は、本明細書に参照としてすべて含まれる。

開示されたシステムおよび方法は、整形外科補綴物の初期設置後に手術手続きを行う能力を提供するために、これらの開示されたシステムおよび方法に基づく。一部の実施例において、開示されたシステムおよび方法は、再手術および／または癒合除去術を施行するために使用される。例えば、開示されたシステムおよび方法は、以前に植立されたインプラント（いくつかの可能性のみを並べると、プレートおよびねじを含む）、骨セメント、骨移植片のような患者の身体内の一つ以上の異物、および／または患者の身体に固有のものではない他の異物の映像を利用し、骨または軟骨質表面および／または一つ以上の異物の表面に従うか相補的な表面を有する手術器具を作製する。これらの開示されたシステムおよび方法は、再手術および他の整形外科手続きを行うときの正確度を改善する利点がある。

図１は、脛骨１２と、距骨１４と、踵骨１６と、腓骨１８と、を含む患者の足首関節１０の一例を示す。図１に示されている足首関節１０はまた、脛骨１２と距骨１４との間に配置される異物５０を含む。異物５０が骨セメントとして示されているが、異物５０は、骨移植片または以前に植立された整形外科インプラントの形態を取っても良い。例えば、一部の実施例において、異物５０は、一つ以上の脛骨成分、距骨成分、ステム成分、プレート、ねじ、または整形外科補綴物の他の成分を含む。また、異物５０は、足首関節１０内に位置されるものとして説明されても、当業者は、いくつかの可能な関節のみを識別するために異物が股関節、膝、肩、肘、および手首を含むが、これに制限されない他の関節に位置され得ることを理解するであろう。

一部の実施例において、異物５０を含む足首関節１０、または主要関節は、二つの可能な技術のみを識別するためにＣＴおよびＭＲＩを含むが、これに制限されない医療映像技術を使用して撮影される。取得された映像データは、例えば、Ｓｗａｅｌｅｎｓらにより発行されたアメリカ特許第５，７６８，１３４号、発明の名称が「Ｐａｔｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｌｏｃａｔｏｒ ａｎｄ Ｍｏｕｎｔ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１２／７１０，８９８号、および発明の名称が「Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｏｒｍｉｎｇ ａ Ｐａｔｉｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ Ｍｏｕｎｔ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１２／７１１，３０７号に開示される方法により異物５０を含む足首１０の３Ｄモデルに転換され、そのすべてはその全体に参照として含まれる。

図２は一部の実施例による手術ロケータ装置１００の一例を示す。ロケータ装置１００は、上部１０４および下部１０６を含む一体型本体１０２を含む。一部の実施例において、前記部１０４および１０６のそれぞれは、略正中線に対して分割される半分程度の本体１０２をそれぞれ含む。しかし、当業者は、下部が本体１０２の半分程度を含むように、前記部１０４および１０６が、異なるように分割され得ることを理解するであろう。本体１０２は、図３に最もよく示されているように、第１側面１０８と、第１側面１０８の反対側に配置される第２側面１１０と、をさらに含む。一部の実施例において、第１側面１０８は、患者締結側であり、側面１１０は、ユーザにより締結または操作されるように構成される。

一部の実施例において、図２および図４に最もよく示されているように、上部１０４は、アーム１１２，１１４の間に配置されるベース１１６から離隔して延びる一対のアーム１１２，１１４を含む。図５に最もよく示されているように、ベース１１６は、それを介してホール１２０，１２２，１２４を規定し、上部‐下部方向に延びる外側延長タブ１１８を含む。ホール１２０は、第１面に配置され、ホール１２２，１２４は、後部方向に第１面から離隔している第２面に配置される。それぞれのホール１２０，１２２，１２４は、以下でより詳細に説明される理由から、その中にｋ‐ワイヤ、ピン、または他の細長い放射線不透過性物質を受容するようにサイズ設定および構成される。一部の実施例において、ホール１２２，１２４は、ホール１２０，１２２，１２４が一括して照準器を形成するための構成になるように互いに離隔している。

これから図２および図４を参照すると、本体１０２は、前部‐後部方向に延びる複数対のホールを規定する。例えば、一部の実施例において、第１対のホール１２６は、本体１０２の下部端に隣接して配置される。本体１０２に対するホール対１２６の位置は、以下に詳細に記載されているように、発明の名称が「Ａｎｋｌｅ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１４／４４５，９２８号に開示されるようにホールがｋ‐ワイヤ、ピン、または他の細長い手術器具を距骨切除ガイドベース２１００のホール２１０４，２１０６の位置に相当する特定の位置にある距骨１４に挿入することをガイドするように構成される手術前の映像およびプランに基づいて決定され、その全体は本明細書に参照として含まれる。当業者は、本体１０２により規定されるホール対１２６が距骨切除ガイドベースを経て他の切断ガイドを正確に配置することを容易にし得ることを理解するであろう。また、当業者は、いくつかの可能性のみを並べると、切断ガイド、ドリルガイド、またはカニューレ状リーマーのような他の手術道具をガイドするために使用される骨および／または異物に細長い手術装置（例えば、ピン）をガイドするために二つ未満（例えば、一つ）のホールが提供され得るように変更され得ることを理解するであろう。

ホール対１２８は、ホール対１２６に対して上部に位置される。一部の実施例において、本体１０２に対するホール対１２８の位置は、ｋ‐ワイヤ（ら）、ピン（ら）、または他の細長い手術器具（ら）が、脛骨１２上に手術切断装置を配置することを容易にする位置に挿入されるように患者の手術前の映像を使用したプランに基づいて決定される。例えば、ホール１２８は、発明の名称が「Ａｎｋｌｅ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」である、同一出願人によるアメリカ特許出願第１４／４４５，９２８号に開示される切断ガイド２９０のような脛骨切断ガイドの配置を容易にし得る。当業者は、本体１０２により規定されるホール１２６が他の切断ガイド、ドリルガイド、または他の手術器具を正確に配置することを容易にし得ることを理解するであろう。本体１０２は、ホール１２６とホール１２８との間の本体１０２に沿って位置される他の対のホール１３０を規定する。ホール１３０は、手術ロケータ装置１００を関節１０に固定するために、その中にｋ‐ワイヤ、ピン、または他の細長い手術装置を受容するようにサイズ設定および構成される。

また、一部の実施例において、図２および図４に示されているように、本体１０２は、ホール１３０とホール１２６との間の開口部１３２を規定する。開口部１３２は、壁１３４，１３６，１３８，１４０により規定され、本体１０２を介して延びる（図２）。有利には、手術ロケータ装置１００が関節１０の骨または軟骨質構造に対して配置されるときに、ユーザが下部関節構造を見ることができるようにポータルを見ながら手術ロケータ装置１００のユーザに開口部１３２が提供される。

ロケータ装置１００の患者締結側１０８は、脛骨１２、距骨１６、および異物５０の表面特性を含む関節１０の突起部および陥没部に相補的に設計される一つ以上の接触表面を含む。例えば、図４に最もよく示されているように、本体１０２の患者締結側１０８の上部１０４は、脛骨１２の遠位部に相補的な第１表面トポグラフィー１０８ａを有し、一部の実施例において、異物５０の部分に相補的な第２表面トポグラフィー１８０ｂを有する。本体１０２の患者締結側１０８の下部１０６は、距骨のドーム部または距骨の近位部および異物５０の部分に相補的な第３表面トポグラフィー１０８ｃを有する。

本明細書に開示される手術ロケータ装置およびシステムは、二つの非制限可能性のみを識別するために再手術および癒合除去術を含む非常に様々な手術方法に使用され得る。癒合除去術の一例は、これから図５〜図１２を参照して説明され、図１２は一実施例による方法４００の例のフローチャートである。当業者は、様々な手術手続きが本明細書に開示されるロケータ装置を使用して行われることから方法４００の一つ以上のステップが省略され得、更なるステップが行われ得ることを理解するであろう。

ブロック４０２において、患者が撮影される。例えば、いくつかの可能性のみを並べると、ｘ‐線、ＣＴ、および／またはＭＲＩのような一つ以上の医療映像技術を使用して患者の一つ以上の領域が撮影され得る。一部の実施例において、患者の単一の関節が撮影される。当業者により理解されるように、例えば、癒合除去術が患者の足首に行われるときに、患者の足首の一つ以上の映像は、医療映像機器を使用して取得され得る。

しかし、一部の実施例において、患者の解剖学的構造に関するデータを収集するために、患者の複数の関節が撮影される。例えば、患者の脚の解剖学的且つ機械的な軸を決定できるように、患者の足首および少なくとも一つの他の関節、例えば、膝または股関節がまた撮影される。

ブロック４０４において、映像データは、手術手続きの手術前の分析を行うために使用される。例えば、本明細書に参照として含まれる、同一出願人によるアメリカ特許出願第１２／７１１，３０７号に記載されているように、映像データは、患者の解剖学的構造の３次元（３Ｄ）レンダリングを生成するために使用され、これを外科医が使用した後、インプラント部位を評価し、手術プランを展開する。取得された映像データは、骨および／または軟骨のような患者の解剖学的構造によるデータを含むだけでなく、取得されたデータは、患者の体内のある異物５０に関するデータも含む。手術プランを展開し、手術前の分析を行うときに、患者体内の異物５０の幾何学的形状および位置が使用される。一部の実施例において、異物５０は、患者の足首関節１０を癒合するために使用される骨セメントである。しかし、当業者は、異物５０が整形外科インプラントであり得ることを理解するであろう。

ブロック４０６において、手術ロケータ装置１００のような一つ以上の患者固有の手術装置が作製される。一部の実施例において、二つの可能な例のみを並べると、ステレオリソグラフィーまたは選択的レーザ焼結技術を使用して手術ロケータ装置１００が作製される。当業者にり理解されるように、作製された手術ロケータ装置１００は、手術時に使用するために滅菌されて準備される。

ブロック４０８において、関節の骨および／または軟骨質表面を露出させるために切開することにより関節への接近が確立される。一部の実施例において、少なくとも脛骨１２、距骨１４、および異物５０を露出させるために患者の足首関節１０の前部（ａｎｔｅｒｉｏｒ）に沿って切開が行われる。

ブロック４１０において、関節１０が露出した状態で、手術ロケータ装置１００の患者締結側１０８は、骨表面、軟骨質表面、および／または異物５０の表面と接触するように配置される。関節１０の表面に対する患者締結側１０８の位置は、手術ロケータ装置１００が関節１０に「ロック」されるまで外科医により調整される。当業者にり理解されるように、関節１０に対する手術ロケータ装置１００の「ロック」は、脛骨１２、距骨１４、および異物５０の相当する突起部および陥没部に手術ロケータ装置１００の患者締結側１０８の相補的な突起部および陥没部を整列することにより達成される。

ブロック４１２において、脛骨１２に対する手術ロケータ装置１００のアラインメントがチェックされる。例えば、図５および図６に図示されているように、装置３０が本体１０２のベース１１６および／またはタブ１１８０から上部に延びるように放射線不透過性の細長い整形外科装置３０がホール１２０に挿入される。一部の実施例において、蛍光透視鏡のチェックの際に手術ロケータ装置１００を関節１０に固定するために、ｋ‐ワイヤまたはピン３２を各ホール１３０に挿入することにより、本体１０２が関節１０にピン固定される。脛骨１２に対する整形外科装置１００のアラインメントを確認するために、手術ロケータ装置１００を撮影することにより、および／またはホール１２０，１２２，１２４内に配置される放射線不透過性物質により形成される照準器をチェックすることにより、関節１０に手術ロケータ装置１００がロックされるときに蛍光透視鏡観察が行われる。関節１０に対する手術アラインメント装置１００の位置は、手術中に蛍光透視鏡のチェックにより外科医によって手術中に調整され得る。当業者は、患者の解剖学的構造または異物５０に対する手術ロケータ装置のアラインメントをチェックすることが常に行われる必要がないことを理解するであろう。

ブロック４１４において、関節１０に対するロケータ装置１００の位置が確認されると、それぞれのホール１２６および１２８を介してさらにｋ‐ワイヤまたはピン３４，３６が脛骨１２および距骨１４に挿入される。例えば、一対のｋ‐ワイヤまたはピン３４は、距骨１４内の特定の位置にｋ‐ワイヤまたはピン３４を配置するためにホール１２６によりガイドされることで距骨１４に挿入される。他の対のｋ‐ワイヤまたはピン３６は、脛骨１２内の特定の位置でホール１２８によりガイドされることで脛骨１２に挿入される。

ブロック４１６において、ロケータ装置１００が関節１０との締結から解除される。例えば、ｋ‐ワイヤまたはピン３４，３６が脛骨１２および距骨１４に受容されると、一対のｋ‐ワイヤまたはピン３６が脛骨１２内に位置しており、他の対のｋ‐ワイヤまたはピン３４が距骨１４内に位置しているようにホール１３０に受容されるｋ‐ワイヤまたはピン３２が除去されて、ロケータ装置１００の本体１０２がホール１２６および１２８内に受容されるｋ‐ワイヤまたはピン３４，３６を介して摺動される。

一部の実施例において、ロケータ装置１００が関節１０との締結から解除されない。例えば、ロケータ装置１０を配置するときに、予め取付けた切断ガイドやドリルガイドを患者の解剖学的構造または異物５０に対して所定の位置に配置するために、ロケータ装置１００は、予め取付けられた切断ガイドまたはドリルガイドを含むように構成され得る。さらにまたは代案的に、ロケータ装置が関節１０との締結を維持しながら他の手術器具または装置がロケータ装置１００に対して配置され得る。

ブロック４１８において、ｋ‐ワイヤまたはピン３４および／または３６の対のうち一つに第１切断ガイドが取付けられる。一部の実施例において、少なくともピン３６をガイドすることにより脛骨１２に対して脛骨切断ガイドを配置することができる。例えば、図７に示されているように、切断ガイドは、切断ガイド２５０である。図８に最もよく示されているように、一部の実施例において、切断ガイド２５０により規定されるホール２５２にピン３６を挿入し、それが脛骨１２に接触するまでピン３６に沿って切断ガイド２５０を摺動させることにより切断ガイド２５０を脛骨１２上に配置する。

一部の実施例において、脛骨切断ガイドは、他の形態を取り二つのピン３４および３６を締結する。このような切断ガイドの一例は、図９に示されている。図９に図示されているように、ピンホール２９２をピン３６と整列し、ピンホール２９６をピン３４と整列することにより、脛骨１２および距骨１４に対して切断ガイド２９０を配置する。切断ガイド２９０が脛骨１２および／または距骨１４に接触するまで脛骨切断ガイド２９０の本体２９４がピン３４，３６に沿って摺動される。当業者は、患者の骨および／または軟骨表面だけでなく、患者内に配置される異物５０の表面にも相補的な患者固有の表面を有する手術ロケータ装置を使用して配置されるピン３４および／または３６をガイドすることにより患者の身に対して他の切断ガイドを配置し得ることを理解するであろう。

ブロック４２０において、第１切断ガイドを使用して切除が行われる。例えば、ピン３４および／または３６を介して患者の骨に固定される切断ガイドは、骨鋸のような切除器具をガイドするために使用される。図７および図８に示されている実施例において、鋸または他の切断ガイドは、スロット２５６およびスロット２５８に挿入され、これは、切断ガイド２５０のアーム２５４により規定される。図９に示されている実施例において、骨鋸または他の切断ガイドは、骨切断が脛骨１２に対して行われるように切断ガイドをガイドするスロット２９４に挿入される。一部の実施例において、脛骨１２および距骨１４の両方が切断されるように切断ガイドが構成され得る。

一部の実施例において、第１切断ガイドを使用して行われる切除は、異物５０の少なくとも一部を切除することを含む。例えば、切断装置が切断ガイドによりガイドされるときに、切断装置が骨および異物５０部分と接触するように患者体内に異物５０が配置され得る。

ブロック４２２において、第１切断ガイドおよび支持ピンが患者から除去される。例えば、図７および図８に示されているように、第１切断ガイドがピン３６により支持されるときに、ピン３６は、脛骨１２との締結から除去され、切断ガイド２５０も除去される。この例において、切断ガイドを支持しないピン３４はその位置に維持される。

これから図９に示されている切断ガイド２９０を参照すると、ピン３６は、脛骨１２から除去され、ピン３４は、距骨１４から除去される。当業者にり理解されるように、ピンおよび切断ガイドを除去する以外に、切除された骨および／または異物５０の切除部位または断片も手術部位から除去され得る。

ブロック４２４において、適用可能な場合、第２切断ガイドは、一対の残りのｋ‐ワイヤまたはピンに取付けられる。例えば、図１０は一部の実施例による距骨切断ガイド３００の一例を示す。距骨切断ガイド３００は、第１端部３０６で規定される第１ホール３０４から第２端部３０８で規定される第２ホール３０６まで延びる細長いスロット３０２を規定する。切断ガイド３００により規定されるホール３０４で距骨１４から延びるピン３４を挿入し、それが距骨１４に接触するまでピン３４に沿って切断ガイドを摺動させることにより切断ガイド３００を配置する。

ブロック４２６において、第２切断ガイドを使用して切除が行われる。例えば、ピン３４を介して患者の骨に固定される切断ガイドは、骨鋸のような切除器具をガイドするために使用される。図１０に示されているように、一部の実施例において、鋸または他の切断ガイドをスロット３０２に挿入して距骨１４を切除する。一部の実施例において、第２切断ガイド３００を使用して行われる切除は、異物５０の少なくとも一部を切除することを含む。例えば、切断装置が切断ガイドによりガイドされるときに、切断装置が骨および異物５０部分と接触するように患者体内に異物５０が配置され得る。

ブロック４２８において、第２切断ガイドおよび支持ピンは、適用可能な場合、患者から除去される。例えば、ピン３４を距骨１４から抜き取ることができ、ピン３４および切断ガイド３００は、距骨１４との締結から除去される。当業者にり理解されるように、切除された骨および／または異物５０部分も除去され得る。

骨および／または異物に切除が行われると、骨および／または異物をさらに形成するために、関節の骨の間に補綴物を受容するためのボイドが生じる。例えば、図１１は、脛骨１２の切除表面１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、距骨１４の切除表面１４Ａ、および大腿骨１８により規定される切除骨小腔８０の一例を示す。図１１に図示されているように、異物５０は、関節の切除の際に除去された切除骨小腔８０内に配置されない。

当業者にり理解されるように、関節補綴物を移植するための更なる手術ステップが行われ得る。このような手続きの例は、同一出願人によるアメリカ特許出願第８，８０８，２９７号；アメリカ特許第８，８０８，３０３号；およびアメリカ特許出願第１４／４４５，９２８に示され説明されており、これらすべては、本明細書においてその全体が参照として含まれる。これらの手術手続きは、本明細書に記載の患者固有の器具を使用して行われ得る可能な手術技術の単なるいくつかの例である。

前記開示されたシステムおよび方法は、患者の骨および／または軟骨質表面だけでなく、患者体内のある異物に相補的な表面を含む固有の手術器具を作製するために医療映像を用いることが有利である。これらの手術器具は、癒合除去術のような整形外科手続きだけでなく、再手術を行う正確度を改善する。

一部の実施例において、手術装置は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を有する第１側面を有する本体を含む。本体は、異物に対する所定の位置に細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される少なくとも一つの第１ホールを規定する。

一部の実施例において、第１側面は、患者の第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第２表面を含む。

一部の実施例において、本体の第１側面は、患者の第１骨または第２軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第３表面を含む。

一部の実施例において、少なくとも一つの第１骨は、少なくとも一つの第２骨とは異なる。

一部の実施例において、少なくとも一つの第１骨および少なくとも一つの第２骨は、本体が少なくとも関節部位を横切って延びるためにサイズ設定および構成されるように少なくとも関節部位をともに規定する。

一部の実施例において、少なくとも一つのホールは、第１対のホールを含み、本体は、第１対のホールから離れて配置される第２対のホールを規定する。第２対のホールは、第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つ内の所定の第２位置に第２対の細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される。

一部の実施例において、第１対のホールは、本体の上部により規定され、第２対のホールは、本体の下部により規定される。

一部の実施例において、本体は、第１対のホールと第２対のホールとの間に位置される開口部を規定する。

一部の実施例において、本体の第２側面は、ベースから外側に延びるタブを含む。タブは、その中に放射線不透過性物質を受容するためにサイズ設定および構成されるホールをその中に規定する。

一部の実施例において、システムは、手術ロケータ装置と、第１ガイドと、を含む。手術ロケータ装置は、第１側面および第２側面を有する本体を含む。手術ロケータ装置の第１側面は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を含む。本体は、異物に対する所定の位置に第１細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される少なくとも一つの第１ホールを規定する。第１ガイドは、異物に対して第１ガイドを位置させるためにその中に第１細長い装置を受容するようにサイズ設定および構成される少なくとも一つの第２ホールを規定する。

一部の実施例において、第１側面は、患者の第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第２表面を含む。

一部の実施例において、手術ロケータ装置の本体の第１側面は、患者の第２骨または第２軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第３表面を含む。

一部の実施例において、少なくとも一つの第１骨および少なくとも一つの第２骨は、手術ロケータ装置の本体が少なくとも関節部位を横切って延びるためにサイズ設定および構成されるように少なくとも関節部位をともに規定する。

一部の実施例において、少なくとも一つの第１ホールは、第１対のホールを含み、少なくとも一つの第２ホールは、第２対のホールを含み、手術ロケータ装置の本体は、第１対のホールから離れて配置される第３対のホールを規定する。第３対のホールは、第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つ内の所定の第２位置に第２対の細長い装置の挿入を容易にするために手術ロケータ装置の本体に対して配置される。

一部の実施例において、第２ガイドは、第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つに対して第２ガイドを位置させるためにその中に第２対の細長い装置を受容するようにサイズ設定および構成される第４対のホールを規定する。

一部の実施例において、第１対のホールは、手術ロケータ装置の本体の上部により規定され、第３対のホールは、手術ロケータ装置の本体の下部により規定される。

一部の実施例において、手術ロケータ装置の本体は、第１対のホールと第３対のホールとの間に位置される開口部を規定する。

一部の実施例において、本体の第２側面は、ベースから外側に延びるタブを含む。タブは、その中に放射線不透過性物質を受容するようにサイズ設定および構成されるホールをその中に規定する。

一部の実施例において、方法は、患者の関節への接近を確立するステップと、手術ロケータ装置の第１表面が患者内に配置される異物部分の少なくとも一部と接触するように手術ロケータ装置を関節と接触させて配置するステップと、を含む。手術ロケータ装置の第１表面は、患者の手術前の映像に基づいて異物部分に相補的である。

一部の実施例において、方法は、手術ロケータ装置により規定される第１ホールに第１ピンを挿入するステップと、手術ロケータ装置を患者の関節との締結から除去するステップと、患者の関節に対して第２手術装置を位置させるために第１ピンに沿って第２手術装置を摺動させるステップと、を含む。

一部の実施例において、手術ロケータ装置を関節と接触させて配置するステップは、手術ロケータ装置の第２表面を第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一部分と接触させて配置するステップと、手術ロケータ装置の第３表面を第２骨または関節の第２骨の第２軟骨質表面のうち少なくとも一部分と接触させて配置するステップと、を含む。手術ロケータ装置の第２表面は、患者の手術前の映像に基づいて第１骨および第１軟骨質表面のうち少なくとも一部分に相補的である。手術ロケータ装置の第３表面は、患者の手術前の映像に基づいて第２骨または第２軟骨質表面のうち少なくとも一部分に相補的である。

一部の実施例において、方法は、手術ロケータ装置により規定される第３ホールに第３ピンを挿入するステップと、手術ロケータ装置により規定される第４ホールに第４ピンを挿入するステップと、患者の関節に対して第３手術装置を配置するために第３ピンおよび第４ピンに沿って第３手術装置を摺動させるステップと、を含む。

開示されたシステムおよび方法は、決して本明細書において図面に示され説明されている特定の構成にのみ限定されるものではなく、請求の範囲内で任意の修正または均等物を含むということを理解すべきである。

Claims (21)

1. 患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を含む第１側面を有する本体を含む手術装置であって、
   前記本体は、異物に対する所定の位置に細長い装置の挿入を容易にするために前記本体に対して配置される少なくとも一つの第１ホールを規定する、手術装置。
2. 前記第１側面は、患者の第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第２表面を含む、請求項１に記載の手術装置。
3. 前記本体の第１側面は、患者の第１骨または第２軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第３表面を含む、請求項２に記載の手術装置。
4. 前記少なくとも一つの第１骨は、少なくとも一つの第２骨とは異なる、請求項３に記載の手術装置。
5. 前記少なくとも一つの第１骨および前記少なくとも一つの第２骨は、前記本体が少なくとも前記関節部位を横切って延びるためにサイズ設定および構成されるように少なくとも関節部位をともに規定する、請求項４に記載の手術装置。
6. 前記少なくとも一つのホールは、第１対のホールを含み、前記本体は、第１対のホールから離れて配置される第２対のホールを規定し、前記第２対のホールは、第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つ内の所定の第２位置に第２対の細長い装置の挿入を容易にするために本体に対して配置される、請求項３に記載の手術装置。
7. 前記第１対のホールは、前記本体の上部により規定され、前記第２対のホールは、前記本体の下部により規定される、請求項６に記載の手術装置。
8. 前記本体は、前記第１対のホールと前記第２対のホールとの間に位置される開口部を規定する、請求項７に記載の手術装置。
9. 前記本体の第２側面は、ベースから外側に延びるタブを含み、前記タブは、その中に放射線不透過性物質を受容するためにサイズ設定および構成されるホールをその中に規定する、請求項１に記載の手術装置。
10. 手術ロケータ装置は、第１側面および第２側面を有する本体を含み、前記第１側面は、患者の手術前の映像に基づいて患者内に配置される異物の表面に相補的な第１表面を含むシステムであって、
    前記本体は、前記異物に対して第１細長い装置の挿入を容易にするために前記本体に対して配置される少なくとも一つのホールを規定し、
    第１ガイドは、前記異物に対して前記第１ガイドを位置させるためにその中に前記第１細長い装置を受容するようにサイズ設定および構成される少なくとも一つの第２ホールを規定する、システム。
11. 前記第１側面は、前記患者の第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第２表面を含む、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記手術ロケータ装置の本体の第１側面は、前記患者の第２骨または第２軟骨質表面のうち少なくとも一つに相補的な第３表面を含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記少なくとも一つの第１骨および前記少なくとも一つの第２骨は、前記手術ロケータ装置の本体が少なくとも関節部位を横切って延びるためにサイズ設定および構成されるように少なくとも関節部位をともに規定する、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記少なくとも一つの第１ホールは、第１対のホールを含み、前記少なくとも一つの第２ホールは、第２対のホールを含み、前記手術ロケータ装置の本体は、第１対のホールから離れて配置される第３対のホールを規定し、前記第３対のホールは、第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つ内の所定の第２位置に第２対の細長い装置の挿入を容易にするために前記手術ロケータ装置の本体に対して配置される、請求項１３に記載のシステム。
15. 前記第２骨、第２軟骨質表面、または異物のうち少なくとも一つに対して第２ガイドを位置させるためにその中に前記第２対の細長い装置を受容するようにサイズ設定および構成される第４対のホールを規定する第２ガイドをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第１対のホールは、前記手術ロケータ装置の本体の上部により規定され、前記第３対のホールは、前記手術ロケータ装置の本体の下部により規定される、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記手術ロケータ装置の本体は、前記第１対のホールと前記第３対のホールとの間に位置される開口部を規定する、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記本体の第２側面は、ベースから外側に延びるタブを含み、前記タブは、その中に放射線不透過性物質を受容するようにサイズ設定および構成されるホールをその中に規定する、請求項１０に記載のシステム。
19. 患者の関節への接近を確立するステップと、
    手術ロケータ装置の第１表面が患者内に配置される異物の少なくとも一部と接触するように手術ロケータ装置を関節と接触させて配置するステップと、を含む方法であって、
    前記手術ロケータ装置の第１表面は、前記患者の手術前の映像に基づいて前記異物部分に相補的である、方法。
20. 前記手術ロケータ装置により規定される第１ホールに第１ピンを挿入するステップと、
    前記手術ロケータ装置を前記患者の関節との締結から除去するステップと、
    前記患者の関節に対して第２手術装置を位置させるために前記第１ピンに沿って第２手術装置を摺動させるステップと、さらにを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記手術ロケータ装置を前記関節と接触させて配置するステップは、
    前記手術ロケータ装置の第２表面を第１骨または第１軟骨質表面のうち少なくとも一部分と接触させて配置するステップであって、前記患者の手術前の映像に基づいて前記第１骨または前記第１軟骨質表面のうち少なくとも一部分に相補的であるステップと、
    前記手術ロケータ装置の第３表面を第２骨または関節の第２骨の第２軟骨質表面のうち少なくとも一部分と接触させて配置するステップであって、前記患者の手術前の映像に基づいて前記第２骨または前記第２軟骨質表面のうち少なくとも一部分に相補的であるステップと、を含む、請求項１９に記載の方法。

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