TWI584796B - 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具 - Google Patents

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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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Description

患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具
本發明關於整形外科方法、系統及補缺術裝置，更特定言之係關於用於關節表面重整的方法、系統及裝置。
本發明亦包含經設計在一關節植入物安裝之準備過程中於一關節達成最佳切割平面的外科模具。
軟骨有許多種類，譬如透明軟骨和纖維軟骨。透明軟骨見於骨骼之關節表面、譬如在關節中，且負責提供可動關節之順暢滑動。關節軟骨牢固地附著於下方骨骼且在人類關節中實測所得厚度通常小於5mm，此厚度視關節及關節內之位置而有可觀變異。
此外，關節軟骨是無神經、無血管且無淋巴的。在成人體內，此軟骨藉由一雙重擴散系統透過滑膜且透過軟骨之稠密母質取得養分送達見於軟骨之連接組織中的軟骨細胞。
成人軟骨的修復能力有限，因此，因為疾病譬如風濕及/或骨關節炎或是創傷而對軟骨造成的損傷可導致嚴重的身體畸形和衰弱。再者，隨著人類關節軟骨老化，其拉伸特質改變。膝關節軟骨之淺區在三十歲之前呈現抗拉強度增加，此後其隨年齡增加而明顯降低，因為會在關節表面發生可偵測到的第二類膠原之損傷。儘管膠原含量看來沒有減少，深區軟骨亦隨著年齡增長而呈現抗拉強度之逐漸降低。這些觀察代表軟骨之 機械性和結構性系統隨老化而有所改變，如經充分發展可使軟骨易於遭受外傷性損傷。
舉例來說，膝關節軟骨之淺區在三十歲之前呈現抗拉強度增加，此後其隨年齡增加而明顯降低，因為會在關節表面發生可偵測到的第二類膠原之損傷。儘管膠原含量看來沒有減少，深區軟骨亦隨著年齡增長而呈現抗拉強度之逐漸降低。這些觀察代表軟骨之機械性和結構性系統隨老化而有所改變，如經充分發展可使軟骨易於遭受外傷性損傷。
一旦發生損傷，可透過多種方式進行關節修復。一種方式包含母質、組織支架或其他經細胞(譬如軟骨細胞、軟骨祖細胞、基質細胞、間葉幹細胞等)植入之載體的使用。這些解決方案已被稱為一種用於軟骨的潛在性治療以及半月板修復或更換。亦參見1999年10月14日公開之Fofonoff的世界專利公開案WO 99/51719號；12/6/2001公開之Simon等人的WO 01/91672號；及2001年3月15日公開之Mannsmann的WO 01/17463號；2001年9月4日授證給Vibe-Hansen等人之美國專利第6,283,980 B1號，1998年12月1日授證給Naughton之美國專利第5,842,477號，1998年6月23日授證給Schwartz等人之美國專利第5,769,899號，1986年9月2日授證給Caplan等人之美國專利第4,609,551號，1991年8月29日授證給Vacanti等人之美國專利第5,041,138號，1993年3月30日授證給Caplan等人之美國專利第5,197,985號，1993年7月13日授證給Caplan等人之美國專利第5,226,914號，2001年12月11日授證給Hardwick等人之美國專利第6,328,765號，2001年8月28日授證給Rueger等人之美國專利第6,281,195號，及1989年7月11日授證給Grande之美國專利第4,846,835號。但使用生物替換材料譬如同種異體移植和自體移植系統及組織支架的臨床成果一直不確定，因為此等材料大多數無法達成一與其所欲替換之正 常無病人體組織相似或相同的形態排列或結構。此外，此等生物替換材料的機械耐久度依然不確定。
通常軟骨之嚴重損傷或損失係藉由用一補缺材料例如聚矽氧(譬如用於美容修復)或金屬合金類來替換關節的方式治療。舉例來說參見2002年5月7日授證給Schmotzer之美國專利第6,383,228號；2001年3月20日授證給Afriat等人之美國專利第6,203,576號；2000年10月3日授證給Ateshian等人之美國專利第6,126,690號。此等補缺裝置的植入通常伴隨著下方組織和骨骼的損失而未恢復原始軟骨所能有的完整機能，且就一些裝置來說，與組織和骨骼之大量損失相關的嚴重長期併發症包含感染、骨質溶解還有植入物鬆弛。
又，關節置換術是高侵入性的且要求對於一或多個骨頭之關節表面的全部或大部分進行外科切除。經由這些程序，骨髓空間被擴大以便配合補缺物之枝幹。此擴大導致患者的骨質損失。1997年1月14日授證給Scott等人之美國專利第5,593,450號揭示一種橢圓穹窿狀髕骨補缺物。此種補缺物有一股組件，該股組件包含二個髁當作鉸接面。此二髁相遇以形成一第二滑車溝且架在一相對於該股組件鉸接的脛組件。一髁組件經提供以接合該滑車溝。200年7月18日授證給Letot等人之美國專利第6,090,144號揭示一種膝蓋補缺物，其包含一脛組件及一適於經由一不對稱排列與該脛組件接合的半月板組件。
另一種接受侵入性關節處理程序的關節是髖。2003年9月30日授證給Storer等人之美國專利第6,262,948號揭示一種股髖補缺物，其替換天然股骨頭。分別在2002年10月3日及2003年6月26日公開之Steinberg的美國專利公開案2002/0143402 A1號及2003/0120347號亦揭示一種髖補缺物，其替換股骨頭且提供一用來與髖關節內之臼窩之球狀部分 有聯繫的構件。
多種材料可被用於以一補缺物替換一關節，例如聚矽氧(譬如用於美容修復)或適當金屬合金是合宜的。舉例來說參見2002年9月3日授證給Running之美國專利第6443991 B1號，2002年5月14日授證給Miehlke等人之美國專利第6,387,131 B1號；2002年5月7日授證給Schmotzer之美國專利第6,383,228號；2002年2月5日授證給Krakovits等人之美國專利第6,344,059 B1號；2001年3月20日授證給Afriat等人之美國專利第6,203,576號；2000年10月3日授證給Ateshian等人之美國專利第6,126,690號；2000年1月11日授證給Kaufman等人之美國專利第6,013,103號。此等補缺裝置的植入通常伴隨著下方組織和骨骼的損失而未恢復原始軟骨所能有的完整機能，且就一些裝置來說，與組織和骨骼之大量損失相關的嚴重長期併發症可導致植入物鬆弛。一此類併發症為骨質溶解。一旦補缺物變得從關節鬆脫，不管原因為何，該補缺物需要更換。由於患者的骨質有限，可用於關節置換術的可行替換手術次數也有限。
如眾所理解，關節置換術是高侵入性的且要求對於修復所涉及之一或多個骨頭之關節表面的全部或大部分進行外科切除。通常經由這些程序，骨髓空間被相當大範圍地擴孔以便配合補缺物在骨骼內之枝幹。此擴孔導致患者的骨質損失，且隨著時間經過後續骨質溶解常會導致補缺物鬆弛。又，植入物與骨骼匹配的區域隨時間經過而劣化，最終使該補缺物需要更換。由於患者的骨質有限，可用於關節置換術的可行替換手術次數也有限。總之，經過15至20年、且在一些案例中為經過更短時間，患者可能用盡治療選項而最終得到一疼痛不堪、失去機能的關節。
頃有多種工具可供協助外科醫師進行關節手術。以膝蓋為例，1985年2月26日授證給McDaniel之美國專利第4,501,266號揭示一種 有助於膝蓋置換術的膝蓋牽引裝置。該裝置具有一可調力量校準機構，使該裝置能夠提供欲施加於膝蓋之個別相對側的韌帶拉張力的受控選擇。1991年3月26日授證給Poggie等人之美國專利第5,002,547號揭示一種用於準備骨骼表面供一模組式全膝蓋補缺物植入的模組式設備。該設備具有切割導件、樣板、對準裝置連同一牽引器以及提供模組性並促進骨骼切除和補缺物植入的夾緊儀器。1993年10月5日授證給Poggie的美國專利第5,250,050號亦針對一種用於準備一骨骼表面供一模組式全膝蓋補缺物植入的模組式設備。1995年2月7日授證給Thornhill等人之美國專利第5,387,216號揭示用於膝蓋修整手術中的器具。一支承套筒經提供插入受損管道內以便佔用額外容積。棒子穿過該套筒且被定位為遭遇骨骼之天然管道。然後該棒被該支承套筒固持於一固定位置。然後一切割導件可安裝於該棒上用以切割骨骼且為植入物提供一安裝面。2000年5月2日授證給Eng等人之美國專利第6,056,756號揭示一種用於準備一補缺植入物之遠端股骨末端的工具。該工具執行補缺物替換所需之切除且包含一用於可樞轉地支撐一相對骨骼的千斤頂，致使該千斤頂屈曲地舉起該相對骨骼達預期補缺物之間距。2000年8月22日授證給Techiera之美國專利第6,106,529號揭示一種用於切除作業以準備一骨骼末端進行補缺關節替換的經上髁軸線參考鑽導件。2001年10月2日授證給Williamson之美國專利第6,296,646號揭示一種系統，其允許一臨床人員將腿定位為在植入程序結束時指向的準直狀態及在腿被固定成準直狀態的同時切割股骨和脛骨。2003年9月16日授證給Lombardi等人之美國專利第6,620,168號揭示一種與脛組件一起用於骨髓間修整手術的工具。
1996年11月26日授證給Sanders等人之美國專利第5,578,037號揭示一種用於股切除術的外科導件。該導件讓一外科醫師能夠 在一髖部置換術程序期間切除一股帶使得股補缺物能被植入以保存或極度擬真該髖部之解剖學旋轉中心。
2001年3月27日授證給Fell等人之美國專利第6,206,927號及2003年5月6日授證給Fell等人之美國專利第6,558,421號揭示一種不要求進行骨骼切除之可以外科方式植入的膝蓋補缺物。此種補缺物被敘述為大致呈橢圓形，具備一或多個平直邊緣。因此，此等裝置並非被設計成大致順應活體內剩餘軟骨及/或下方骨骼之實際形狀(輪廓)。故植入物的同化作用會因為患者之周圍軟骨及/或下方軟骨下骨骼與補缺物之間的厚度和曲率差異而非常困難。
不附著於脛骨和股骨二者的插補膝蓋裝置亦已有人提出。舉例來說，Platt等人之(1969)〝Mould Arthroplasty of the Knee〞,Journal of Bone and Joint Surgery 51B(1)：76-87提及一種半置換術，其有一不牢固附著於脛骨的凸形底面。附著於骨骼的裝置亦已有人提出。有兩種附著式設計常被使用。McKeever設計是一種橫桿構件，從俯視透視圖來看形狀類似〝t〞，其從裝置之骨骼匹配面伸出致使該〝t〞部分刺入骨骼表面，同時該〝t〞所伸出的周圍表面緊鄰骨骼表面。參見McKeever之〝Tibial Plateau Prosthesis〞第七章、第86頁。一替代附著式設計是MacIntosh設計，其將〝t〞形鰭片換成一系列的多重扁平鋸齒狀部或齒。參見Potter之〝Arthroplasty of the knee with Tibial Metallic Implants of the McKeever and MacIntosh Design〞,Surg.Clins.Of North Am.49(4)：903-915(1969)。
1985年3月5日授證給Wall之美國專利第4,502,161號提及一種由諸如具備不銹鋼或尼龍繩股加強材料之矽橡膠或Teflon的材料建構的補缺半月板。1978年3月25日授證給Goodfellow等人之美國專利第4,085,466號提及一種由塑膠材料製成的半月板組件。頃亦已嘗試用碳纖維 聚胺基甲酸酯多(L型交酯)進行半月板損害的重建。Leeslag等人之Biological and Biomechanical Performance of Biomaterials(Christel等人編著)Elsevier Science Publishers B.V.,Amsterdam,1986,pp.347-352.半月板損害的重建亦有可能用生物可再吸收材料和組織支架進行。
然當今可用裝置並非永遠會提供與關節表面之理想準直及所得關節全等性。不佳的準直及不佳的關節全等性舉例來說可造成關節不安定。在膝關節中，不安定通常是以關節之一側向不安定現象呈現。
因此，今仍對用於關節修復的組合物有一需求，包含有助於軟骨替換系統與周圍軟骨間之同化的方法和組合物。亦需要會提高在例如一人工關節之外科植入的準備工作中於一關節內對骨骼進行之切割的準確度的工具。
本發明提出用來以一非柔性、非液體(譬如硬質)植入材料更換一關節(譬如軟骨及/或骨骼)之一部分(譬如罹病區域及/或比罹病區域稍大之區域)的新穎裝置和方法，其中植入物與周圍結構和組織達成一近似解剖學配合。在該等裝置及/或方法包含一與下方關節骨骼相關之元件的案例中，本發明亦提供該與骨骼相關的元件會與軟骨下骨骼達成一近似解剖學準直的效果。本發明亦提供以單一切口或幾個相對較小切口對一植入處進行準備的效果。
在一觀點中，本發明包含一種提供關節替換材料的方法，該方法包括以下步驟：製造具備選定尺寸(譬如大小、厚度及/或曲率)的關節替換物(譬如軟骨替換材料)。
在另一觀點中，本發明包含一種製造軟骨修復材料的方法，該方法包括以下步驟：(a)測量希望植入處之尺寸(譬如厚度、曲率及/ 或大小)或該希望植入處周圍區域之尺寸；且(b)提供與步驟(a)所得量測值相符之軟骨替換材料。在某些觀點中，步驟(a)包括測量該希望植入處周圍之軟骨的厚度並測量該希望植入處周圍之軟骨的曲率。在其他實施例中，步驟(a)包括測量該希望植入處之大小並測量該希望植入處周圍之軟骨的曲率。在其他實施例中，步驟(a)包括測量該希望植入處周圍之軟骨的厚度、測量該希望植入處之大小並測量該希望植入處周圍之軟骨的曲率。在其他實施例中，步驟(a)包括在該希望植入處重建健康軟骨表面之形狀。
在本發明所述方法之任一者中，關節替換材料之一或多個組份(譬如軟骨替換材料)得為非柔性、非液體、實心或硬質。該替換材料之尺寸得為依循手術中量測值作選擇。測量作業亦可為利用造影技術譬如超音波、MRI、CT掃描、用x光染料獲得之x光造影及螢光透視造影進行。亦可利用一機械探針(有或沒有造影能力)選擇尺寸，例如一超音波探針、一雷射、一光學探針及一可變形材料或裝置。
在本發明所述方法之任一者中，該替換材料可被選擇(例如從一既有修復系統資料庫選出)、從細胞長成及/或從各種材料硬化。因此，該材料得為在手術前或手術後產生。此外，在本發明所述方法之任一者中，該修復材料亦可經造型(譬如以手動方式、自動方式或由機器進行)，例如利用一機械磨蝕術、雷射切除術、射頻切除術、低溫切除術及/或酵素消化術。
在本發明所述方法之任一者中，該關節替換材料得包括合成材料(譬如金屬類、液態金屬類、聚合物類、合金類、或以上之組合)或是生物材料譬如幹細胞類、胎細胞類或軟骨細胞。
在另一觀點中，本發明包含一種修復一患者體內一軟骨的方 法，該方法包括以下步驟：植入依據本發明所述方法之任一者製備的軟骨修復材料。
在更另一觀點中，本發明提出一種判斷一關節表面之曲率的方法，該方法包括以下步驟：在手術中利用一機械探針測量該關節表面之曲率。該關節表面得包括軟骨及/或軟骨下骨骼。該機械探針(有或沒有造影能力)得包含例如一超音波探針、一雷射、一光學探針及/或一可變形材料。
在更另一觀點中，本發明提出一種製造一關節替換材料的方法，其包括以下步驟：提供一符合由本發明所述方法之任一者獲得之量測值的關節替換材料。
在更另一觀點中，本發明包含一種局部或全關節補缺物，其包括：一包含一軟骨替換材料的第一組件；及一包含一或多種金屬的任選性第二組件，其中該第二組件可有一與軟骨下骨骼相仿的曲率，其中該補缺物包括關節表面之約小於80%。在某些實施例中，該第一及/或第二組件包括一非柔性材料(譬如一金屬、一聚合物、一金屬合金、一固態生物材料)。可被包含在該第一及/或第二組件中的其他材料包括聚合物類、生物材料類、金屬類、金屬合金類、或以上之組合。又，一或二組件可利用任何方法或機構使其平滑或多孔(或有多孔塗層)以實現此技藝中已知的骨骼向內生長(in-growth)狀態。在某些實施例中，該第一組件呈現與關節軟骨相仿的生物機械特質(譬如彈性、對於軸向負荷或剪力的阻力)。該第一及/或第二組件得為生物可再吸收的，且此外該第一或第二組件得為適於接收注射物。
在另一觀點中，提出一種關節補缺物，其包括一位於一關節表面之負載支承區中的外表面，其中該外表面的尺寸與相鄰、下方或相對 軟骨達成一近似解剖學配合。該補缺物得包括一或多種金屬或金屬合金。
在更另一觀點中，提出一種關節修復系統，其包括(a)軟骨替換材料，其中該軟骨替換材料具有一與周圍、相鄰、下方或相對軟骨相仿的曲率；及(b)至少一非生物材料，其中該關節表面修復系統包括等於、小於或大於承重表面的關節表面一部分。在某些實施例中，該軟骨替換材料是非柔性的(譬如是硬質羥磷灰石或類似物)。在某些實施例中，該系統呈現與關節軟骨相仿的生物機械特質(譬如彈性、對於軸向負荷或剪力的阻力)及/或生化特質。第一及/或第二組件得為生物可再吸收的，且此外該第一或第二組件得為適於接收注射物。
在本發明之更另一觀點中，提出一種關節表面修復系統，其包括：一包含一軟骨替換材料的第一組件，其中該第一組件具有與相鄰、周圍、下方或相對軟骨相仿的尺寸；及一第二組件，其中該第二組件具有一與軟骨下骨骼相仿的曲率，其中該關節表面修復系統包括關節表面(譬如一單一股骨髁、脛骨或類似物)之約小於80%。在某些實施例中，該第一組件是非柔性的(譬如是硬質羥磷灰石或類似物)。在某些實施例中，該系統呈現與關節軟骨相仿的生物機械特質(譬如彈性、對於軸向負荷或剪力的阻力)及/或生化特質。該第一及/或第二組件得為生物可再吸收的，且此外該第一或第二組件得為適於接收注射物。在某些實施例中，該第一組件具有一與相鄰、下方、相對或周圍軟骨相仿的曲率和厚度。厚度及/或曲率得橫跨植入材料變動。
在更另一實施例中，提出一種局部關節補缺物，其包括：(a)一金屬或金屬合金；及(b)一位於一關節表面之負載支承區中的外表面，其中該外表面經設計與相鄰周圍、下方或相對軟骨達成一近似解剖學配合。
本發明所述修復系統或補缺物之任一者(譬如該外表面)得 包括一聚合材料，例如附著於該金屬或金屬合金。該等修復系統之任一者得全然由聚合物構成。此外，本發明所述系統或補缺物之任一者得為適於接收注射物，例如經由該軟骨替換材料之外表面之一開口(譬如該外表面之一開口終結於骨骼表面上之複數個開口)接收。骨骼填補劑、聚合物、液態金屬、治療物質、及/或其他生物活性物質得經由該(等)開口注入。在某些實施例中，骨骼填補劑受壓注入以便使骨骼填補劑滲透到骨髓空間之部分。此外，本發明所述修復系統或補缺物之任一者可被錨定在骨髓中或軟骨下骨骼自身中。一或多個錨定延長部(譬如樁、銷或類似物)可延伸穿過骨骼及/或骨髓。
在本發明所述實施例和觀點之任一者中，該關節得為一膝關節、肩關節、髖關節、脊椎關節、肘關節、踝關節、腕關節等。
在另一觀點中，提出一種設計一關節植入物的方法，其包括以下步驟：取得一關節之一影像，其中該影像包含正常軟骨和罹病軟骨；重建罹病軟骨表面之尺寸以符合正常軟骨；且設計該關節植入物以匹配經重建罹病軟骨表面之尺寸或匹配一稍大於該罹病軟骨表面之區域。該影像舉例來說得為一包含利用此技藝中已知任何技術(譬如機械式、光學式、超音波式)之一表面偵測方法及已知裝置譬如MRI、CT、超音波、數位斷層x光攝影組合及/或光學相干局部x光攝影影像的手術中影像。在某些實施例中，重建步驟係藉由得到一依循該正常軟骨之輪廓的表面的方式進行。該表面得為參量且包含將該正常軟骨之輪廓延伸到該罹病軟骨及/或一B仿樣逼近表面的控制點。在其他實施例中，重建步驟係藉由從影像減去軟骨以得到軟骨之一二值影像的方式進行，其中罹病軟骨在該二值影像中看起來像刻痕；且例如執行一形態封閉運算(譬如利用一結構元素以二維或三維執行及/或執行一膨脹運算然後一侵蝕運算)以決定一植入物要填補 罹病軟骨區域的形狀。
在更另一觀點中，提出用於評估一關節修復系統裝入一關節內之配合度的系統，此等系統包括一或多個能夠使一關節之一三維影像(譬如至少一關節結構及該關節修復系統的三維再現)或一二維剖面影像(譬如在多個平面中重建的剖面影像)與一關節修復系統之一影像重疊以判斷該關節修復系統之配合度的計算器件。該等計算器件得為：能夠將該關節和該關節修復系統之影像併入一共同座標系統中；能夠選擇一具有最佳配合度之關節修復系統；能夠使該等影像相對於彼此旋轉或移動；且/或能夠強調該關節修復系統與周圍關節表面間之對準不良區域。該等三維再現得為利用一參量表面再現法產生。
在更另一觀點中，提出用於準備一關節以接收一植入物的外科工具，例如一種包括至少部分地順應關節(譬如一股骨髁及/或一膝關節之脛骨丘)之關節表面之一或多個表面或構件的工具。在某些實施例中，該工具包括Lucite矽橡膠及/或其他聚合物或適當材料。該工具得為可多次使用的或單次使用的。該工具得由單一組份或多組份構成。在某些實施例中，該工具包括可調整、緊密間隔銷之一陣列。在本發明所述任一實施例中，該外科工具可被設計成更在其中包括一孔隙，例如一或多個具有小於或等於該植入物之一或多種尺寸之尺寸(譬如直徑、深度或類似尺寸)的孔隙及/或一或多個適於接收一或多種注射物的孔隙。本發明所述工具之任一者可更進一步包含一或多種可固化(硬化)材料或組合物，其例如是經由該工具之一或多個孔隙注入且其凝固以形成關節表面之一壓印痕跡。
在更另一觀點中，提出一種評估一關節修復系統裝入一關節內之配合度的方法，該方法包括取得一關節之一或多個三維影像(譬如至少一關節結構及該關節修復系統的三維再現)或二維剖面影像(譬如在多 個平面中重建的剖面影像)，其中該關節包含至少一缺陷或罹病區域；取得一或多個經設計用來修復該缺陷或罹病區域之一或多個關節修復系統的影像；且評估該等影像以決定最適合該缺陷的關節修復系統(譬如使該等影像重疊以判斷關節修復系統裝入關節內之配合度)。在某些實施例中，將該關節和該關節修復系統之影像併入一共同座標系統中。該等三維再現得為利用一參量表面再現法產生。在這些方法之任一者中，評估得由人工目視檢查及/或藉由電腦(譬如自動化)進行。這些影像舉例來說是利用一C形臂系統及/或射線攝影對比獲得。
在更另一觀點中，提出一種將一植入物放到一具有一缺陷或罹病區域之關節表面內的方法，該方法包括以下步驟：在該植入物置放期間利用一C形臂系統對該關節造影，藉此將該植入物準確地放入一缺陷或罹病區域內。
本發明亦提出一種可訂製或患者指定的植入物，其經建構用於放在藉由一具有一孔隙和一管腔之中空裝置插入一目標關節內而形成的關節面之間，且將材料注入該中空裝置以形成一植入物。
本發明亦提出一種經建構用於放在關節面之間的可訂製或患者指定植入物，其中該植入物的形成方式為將一接合於一關節面之至少一部分的固持裝置插入一關節中且將材料注入該固持裝置之一孔隙內以形成一植入物。
本發明亦關於工具。依據本發明之另一實施例，一種外科工具包含一樣板。該樣板具有至少一接觸面用以接合於一與一關節有關的表面。該至少一接觸面大致順應於該表面。該樣板更包含至少一導孔用以引導一外科儀器之移動。
依據本發明之相關實施例，該表面可為一關節表面、一非關 節表面、一軟骨表面、一承重表面、一非承重表面及/或一骨骼表面。該關節具有一關節空間，該表面是在該關節空間內或該關節空間外。該樣板可包含一模具。該樣板可包含至少二部件，該至少二部件包含一含有該至少一接觸面之一或多者的第一部件、含有該至少一導孔或導面之一或多者的第二部件。該至少一接觸面可包含複數個不連續接觸面。
依據本發明之其他相關實施例，該接觸面可由一生物相容材料製成，譬如丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚苯碸、及聚碳酸酯。該接觸面可為能夠接受熱消毒而不變形。舉例來說，該接觸面可為能夠接受低於207℃之溫度熱消毒而不變形，譬如一由聚苯碸製成的接觸面。該接觸面可為大致透明或半透明，譬如一由Somos 11120製成的接觸面。
在本發明之更其他實施例中，該樣板可包含一參考元件譬如一銷或瞄準裝置以相對於一肢體之一生物機械軸線和一解剖學軸線之至少一者建立一參考平面。在其他實施例中，該參考元件可被用於建立一軸線以協助矯正一軸線畸形。
依據本發明之另一實施例，提出一種關節置換方法。該方法包含取得一關節之一影像，其中該影像包含一與一關節有關的表面。創造一樣板，其具有至少一順應該表面的接觸面。該樣板包含至少一導孔或導面或元件用以引導一外科儀器之移動。該樣板被定位為使該接觸面以一預定取向緊鄰該表面。
在本發明之相關實施例中，該關節面是一關節表面、一非關節表面、一軟骨表面、一承重表面、一非承重表面、及一骨骼表面當中至少一者。該關節具有一關節空間，其中該表面可為在該關節空間內或該關節空間外。該至少一接觸面可包含複數個不連續接觸面。創造樣板的步驟可包含快速製作原型、銑磨及/或創造一模具，該樣板更進一步可為可消毒 且/或是生物相容的。快速製作原型可包含鋪設連續的塑膠層。該樣板可為一多件式樣板。該多件式樣板可包含一含有該至少一接觸面之一或多者的第一部件，及一含有該至少一導孔或導面或元件之一或多者的第二部件。取得影像的步驟可包含判斷軟骨下方之骨骼的尺寸，且將一預定厚度添加到骨骼尺寸，該預定厚度代表軟骨厚度。添加該預定厚度可為一解剖學參考資料庫、一年齡、一性別、及種族相稱性之至少一者的函數。取得影像可包含執行一光學造影技術、一超音波、一CT、一螺旋CT、及/或一MRI。
在本發明之其他相關實施例中，該方法可更進一步包含使該接觸面錨定於軟骨。該錨定可包含利用k索(k-wire)和黏著劑之至少一者。該錨定可包含將一鑽頭鑽穿該軟骨，並將該鑽頭留在該處。該錨定可包含對正常關節面、關節炎關節面或正常關節面與關節炎關節面間之界面或以上之組合形成樣板。
在本發明之更其他相關實施例中，該樣板可包含一參考元件。該方法可包含經由該參考元件相對於一肢體之一軸線和一解剖學軸線之至少一者建立一參考平面。該生物機械軸線可從一髖部之一中心延伸到一踝部之一中心。另一選擇，一軸線可經由該參考元件建立，被用來對準外科工具以矯正一軸線畸形。
在本發明之其他相關實施例中，該方法更包含執行一肌肉保護技術和一骨骼保護技術之至少一者。一用於插入樣板的切口可等於或小於15cm、13cm、10cm、8cm、及6cm其中一者。該樣板之至少一部分可經消毒。消毒可包含熱消毒及/或利用氣體消毒。該經消毒部分可包含一模具。
依據本發明之另一實施例，一外科工具包含一樣板。該樣板具有至少一接觸面以供接合於一與一關節有關的表面，該至少一接觸面大致順應於該表面。該接觸面視需要為大致透明或半透明。該樣板更包含至 少一導孔以供引導一外科儀器之移動。
依據本發明之另一實施例，提出一種關節置換方法。該方法包含取得一與一關節有關的影像。創造一樣板，其具有至少一接觸面，該接觸面順應於一與該關節有關之表面，該樣板包含一參考元件及至少一導孔或導面或元件以供引導一外科儀器之移動。該樣板在該關節上以一取向對準致使該參考元件相對於一肢體之一生物機械軸線建立一參考平面。使該樣板錨定於該關節致使該接觸面以該取向緊鄰該關節。該生物機械軸線舉例來說可從一髖部之一中心延伸到一踝部之一中心。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含取得一關節之一影像。創造一樣板，其具有至少一接觸面，該接觸面順應於一與該關節有關之表面，該樣板包含一參考元件及至少一導孔或導面或元件以供引導一外科儀器之移動，該樣板包含一參考元件。該樣板在該表面上以一取向對準致使該參考元件建立一軸線。可將該樣板錨定於該表面。一外科工具利用該參考元件對準以矯正一軸線畸形。
依據本發明之另一實施例，一外科工具包含一樣板。該樣板包含一模具，該模具具有至少一接觸面以供接合於一與一關節有關的表面。該至少一接觸面大致順應於該表面。該模具係由一生物相容材料製成。該樣板更包含至少一導孔或導面或導引元件以供引導一外科儀器之移動。該模具可為可消毒及/或大致透明或半透明的。
依據本發明之更另一實施例，一外科工具包含一樣板。該樣板包含一模具，該模具具有至少一接觸面以供接合於一關節面。該至少一接觸面大致順應於該關節面。該模具係由一生物相容材料製成。此外，該模具能夠熱消毒而不變形。該樣板包含至少一導孔或導面或導引元件以供引導一外科儀器之移動。
依據本發明之相關實施例，該模具可為能夠熱消毒而不變形。該接觸面可由聚苯碸製成。
依據本發明之另一實施例，提出一種使用一外科工具的方法。該外科工具包含一可移除地附接於一第二樣板的第一樣板。該方法包含使該第一樣板錨定於一股關節面，該第一樣板具有一用以接合於該股關節面的第一接觸面。使該第二樣板錨定於一脛關節面，該第二樣板具有一用以接合於一脛關節面的第二接觸面。在錨定該第一樣板和第二樣板之後，使該第二樣板釋離該第一樣板，致使該第二樣板能夠獨立於該第一樣板移動。
依據本發明之相關實施例，該方法可更進一步包含利用該第二樣板在脛骨上引導一外科切割。錨定該第二樣板可為在錨定該第一樣板之後或之前發生。該第一和第二樣板之至少一者可包含一模具。該第一接觸面可大致順應於該股關節面。該第二接觸面可大致順應於該脛關節面。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含取得一與一第一關節有關的第一影像，取得一第二關節之一第二影像，且視需要取得一第三關節之一第三影像。判定一與該第一關節和該第二關節且視需要與該第三關節有關的生物機械軸線。提供一樣板讓外科醫師能夠矯正一與該第一、第二及/或第三關節有關的解剖學異常。
在另一實施例中，可利用一電腦工作站模擬步式、載重和其他身體活動以及一關節之靜態位置。可利用此資訊使樣板和所得外科程序譬如切割、鑽孔、銼磨最佳化以達成一最佳機能結果。舉例來說，該樣板和所得植入物位置可經針對不同程度之屈曲和伸展、內部或外部旋轉、外展或內收最佳化。因此，樣板可被用來達成在一、二或多個方向中經最佳化的運動。
依據本發明之相關實施例，該樣板可包含至少一接觸面以供接合於一與該第一關節、第二關節及/或第三關節有關的表面，該至少一接觸面大致順應於該表面。該樣板可包含至少一導孔或導面或導引元件以供引導一外科儀器之移動。
在本發明之其他相關實施例中，取得第一影像可包含對超出該第一關節至少5cm、至少10cm、至少15cm、至少20cm、至少25cm、至少30cm、及至少35cm其中一者的部分造影。取得該第一影像及/或第二影像及/或第三影像可包含執行一CT或一MRI。執行MRI可包含取得複數個MRI掃描。視需要，可利用二或更多個成像模式(imaging modalities)且可結合得自該等成像模式之資訊。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含取得一與一第一關節有關之表面的一電腦影像。去除在該電腦影像中看到與該表面有關之至少一畸形，以便形成一改良的解剖學或機能結果。從該表面去除該至少一畸形以產生一經修改表面。至少部分地以該畸形之去除為基礎提供一樣板。該樣板包含至少一接觸面以供接合於該經修改表面，該至少一接觸面大致順應於該經修改表面。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含取得一與一第一關節有關之表面的一電腦影像。去除在該電腦影像中看到之至少一畸形譬如一生物機械或解剖學軸線畸形，以便形成一改良的解剖學或機能結果。該至少一畸形在手術規劃中藉由修改一樣板之形狀或位置(包括導孔、導面或導引元件之形狀及/或位置)而去除。至少部分地以該畸形之去除為基礎提供一樣板。該樣板包含至少一接觸面以供接合於該經修改表面。導孔、導面或導引元件之形狀及/或位置被選擇或設計為達成該畸形之一矯正。
依據本發明之相關實施例，該樣板可被用在一外科程序中。該樣板可包含至少一導孔、導面或導引元件，該方法更包含利用該至少一導孔、導面或導引元件引導一外科儀器之移動。該至少一畸形可包含一骨贅、一軟骨下囊腫、及/或一關節炎變形。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含取得一與一第一關節有關之表面的一影像，該影像包含至少一畸形。至少部分地以該影像為基礎提供一樣板，該樣板具有至少一接觸面以供接合於該表面無畸形的部分。該至少一接觸面大致順應於該表面之該等部分。該樣板被用在一外科程序中。
依據本發明之相關實施例中，該樣板可包含至少一導孔、導面或導引元件，該方法更包含利用該至少一導孔、導面或導引元件引導一外科儀器之移動。該至少一畸形可包含一骨贅、一軟骨下囊腫、及/或一關節炎變形。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含取得一與一關節有關之表面的一影像，該影像至少包含軟骨下骨骼。至少部分地以該影像為基礎提供一樣板。該樣板包含至少一大致順應於該軟骨下骨骼的接觸面。從該表面中該至少一接觸面要接觸該軟骨下骨骼的區域去除殘餘軟骨。將該樣板定位成致使該至少一接觸面以一預定取向緊鄰該軟骨下骨骼。
依據本發明之另一實施例，一種進行關節置換的方法包含提供一樣板。將該樣板固定於與一關節有關的骨骼而不對該關節進行任何切割。該樣板可被用在一外科程序中。
依據本發明之相關實施例，固定可包含鑽入該骨骼內且將一鑽頭留在該骨骼內。可取得一與一關節有關之表面的一影像，該樣板具有 至少一順應於該表面的接觸面。
本發明提出另一種工具，其至少部分地在現場形成且包括：一模具，其利用一可充填膨脹中空裝置和一固持裝置之至少一者在現場形成以順應於具有用以接合一關節面之一表面的至少一表面上之關節面；一與該模具有聯繫的塊體；及該塊體中之至少一導孔。
本發明亦提出一種將一植入物放入一關節內的方法。該方法包括以下步驟：利用一C形臂系統對該關節造影，用該C形臂系統取得一剖面影像，且利用該影像將該植入物放入一關節內。
依據本發明之另一實施例，一種用於關節置換術的系統包含一第一樣板。該第一樣板包含至少一用於接合一關節之一第一表面的表面，該表面是該第一表面之一些部分或全部的鏡像。該第一樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。一連桿組使至少一外科工具相對於該導件且相對於一解剖學軸線和一生物機械軸線之一者作參考。
依據本發明之相關實施例，該外科工具可為一第二樣板，該第二樣板包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。該第二樣板可包含一作為該關節之一第二表面之一鏡像的表面。該第二關節面可與該第一關節面相對。該第二樣板之至少一導件可在相對於該第一樣板依一預定處所定向且於形狀、大小或取向方面適應於一植入物形狀的一切割、一銑磨、及一鑽孔作業中引導該外科儀器。該第一樣板之至少一導件的形狀及/或位置可為至少部分地以與該關節有關之一或多個軸線為基礎。該連桿組可為一附接機構，其可導致該第一樣板直接接觸該至少一外科工具，或者是附接該第一樣板和該至少一外科工具致使該第一樣板和該至少一外科工具不直接相互接觸。該連桿組可允許相對於一解剖學軸線和一生物機械軸線之一者旋轉。該第一樣板可包含一經可移除地附接的塊體，該塊體包含該第 一樣板之至少一導件。
依據本發明之另一實施例，提出一種用於關節置換術的系統，其包含一第一樣板。該第一樣板包含至少一用於接合一關節之一第一表面的表面，該表面是該第一表面之一些部分或全部的鏡像。該第一樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。一連桿組交互參照與該第一表面相對之該關節一第二表面上的至少一外科工具。
依據本發明之另一實施例，提出一種用於關節置換術的系統，其包含一第一樣板。該第一樣板包含至少一用於接合一關節之一第一表面的第一樣板表面，該第一樣板表面是該第一表面之一些部分或全部的鏡像。該第一樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。一第二樣板包含至少一用於接合一關節之一第二表面的第二樣板表面，該第二樣板表面是該第二表面之一些部分或全部的鏡像。該第二樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。一連桿組交互參照該第一樣板和該第二樣板。
依據本發明之另一實施例，一種用於關節置換術的系統包含一第一樣板。該第一樣板包含至少一用於接合一關節之一第一表面的表面，該表面是該第一表面之一些部分或全部的鏡像。該第一樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。一連桿組交互參照至少一外科工具，其中該連桿組允許相對於一解剖學軸線和一生物機械軸線之一者旋轉。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一第一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一第一表面上。一第二樣板交互參照該第一樣板以對準該第二樣板在該關節一第二表面上的位置，該第二樣板包含至少一導件。利用該第二樣板之至少一導件相對於該導件且相對於一解剖學軸線和一生物機械軸線之一者引導外科儀器的移動。
依據本發明之相關實施例，該第一樣板之至少一接觸面大致是該第一表面之一鏡像。該方法可更進一步包含取得該關節之電子影像資料，且至少部分地以電子影像資料為基礎決定該第一樣板之至少一接觸面的形狀。
依據本發明之其他相關實施例，該方法可更進一步包含在引導該外科儀器之移動之前將該第二樣板之至少一接觸面定位於該第二關節面。該第二樣板之至少一接觸面可大致是該第二表面之一鏡像。該方法可更進一步包含取得該關節之電子影像資料，且至少部分地以電子影像資料為基礎決定該第二樣板之至少一接觸面的形狀。
依據本發明之更其他相關實施例，使該第二樣板交互參照該第一樣板可包含將該第二樣板附接於該第一樣板。將該第二樣板附接於該第一樣板可包含進行手術中調整。該第二樣板經由一銷附接於該第一樣板，且其中進行手術中調整包含使該第二樣板繞該銷轉動。該方法可更進一步包含對於該第二樣板在該關節第二表面上的位置進行一手術中調整，其中進行手術中調整包含使用間隔件、棘輪、及伸縮裝置。該方法可更進一步包含對於該第二樣板在該關節第二表面上的位置進行一手術中調整，其中進行手術中調整包含調整關節屈曲、關節伸展、關節外展、及關節旋轉之至少一者。利用該第二樣板之至少一導件引導該外科儀器之移動可包含製作一或多個切口或鑽孔，該方法更進一步包括以該一或多個切口或鑽孔之一函數植入一關節補缺物。該第一樣板可包含至少一導件，該方法更進一步包括利用該第一樣板之至少一導件引導一外科儀器之移動。利用該第一樣板之至少一導件引導該外科儀器之移動可包含製作一或多個切口或鑽孔，該方法更進一步包括以該一或多個切口或鑽孔之一函數植入一關節補缺物。利用該第二樣板之至少一導件引導該外科儀器之移動可包含製作 一切口、一鑽孔、及一擴孔之至少一者，該方法更進一步包括植入一關節補缺物。
在本發明之更其他相關實施例中，該關節之第一表面可為一股骨表面，且該關節之第二表面可為一脛骨表面。該方法可更進一步包含取得一關節之電子影像資料，至少部分地以該電子影像資料為基礎判定該關節之一生物機械軸線和一解剖學軸線之至少一者，其中該第二樣板之導件的形狀及/或位置是至少部分地以該生物機械軸線和該解剖學軸線之至少一者為基礎。該電子影像資料可為手術前取得、手術中取得、以光學方式取得、一MRI、一CT、及/或一螺旋CT。該第一樣板可包含一至少部分地以欲附著於該關節第一表面之一植入物之一厚度和該關節之兩相對表面間一期望間距之至少一者為基礎的厚度。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一第一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一第一表面上。使一第二樣板交互參照該第一樣板以對準該第二樣板在該關節一第二表面上的位置，該第二表面與該第一表面相對。該第二樣板包含至少一導件。利用該第二樣板之至少一導件引導外科儀器之移動。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一第一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一第一表面上，其中該第一樣板之至少一接觸面大致是該第一表面之一鏡像。使一第二樣板交互參照該第一樣板以對準該第二樣板在該關節一第二表面上的位置，該第二樣板之至少一接觸面大致是該關節第二表面之一鏡像。該第二樣板包含至少一導件。利用該第二樣板之至少一導件引導外科儀器之移動。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一第一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一第一表面上。使一第二樣板交互參 照該第一樣板以對準該第二樣板在該關節一第二表面上的位置，該第二樣板包含至少一導件。交互參照允許該第二樣板相對於一生物機械軸線和一解剖學軸線之一者旋轉。利用該第二樣板之至少一導件引導外科儀器之移動。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含取得一關節之電子影像資料，且至少部分地以該電子影像資料為基礎判斷該關節之寬度空間。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件，其中該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該關節之寬度空間為基礎。
依據本發明之相關實施例，該樣板可包含至少一用於接合一關節之一表面的表面，該表面是該關節面之一些部分或全部的鏡像。取得電子影像資料可包含一CT掃描、MRI掃描、光學掃描、及一超音波造影之至少一者。取得電子影像資料可包含取得該關節之一中間空間、一側空間、前空間、及/或後空間的影像資料。可比較該關節之該側空間、前空間和後空間之至少二者。取得影像資料可在二維或三維中進行。判斷該關節之寬度可包含測量從一關節表面之軟骨下接骨板到相對關節表面之軟骨下接骨板的距離。另一選擇，判斷該關節之寬度可包含測量從一關節表面之軟骨下接骨板到相對關節表面之軟骨下接骨板的距離。取得該關節之影像資料可在關節屈曲、關節伸展及關節旋轉之至少一者中進行。該導件之形狀和位置之至少一者可更進一步至少部分地以該關節之解剖學或生物機械軸線準直為基礎。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含取得一關節之電子影像資料，且至少部分地以該電子影像資料為基礎判定與該關節有關的軟骨損失。可提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器之移 動以便矯正該關節之一軸線準直的導件，其中該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該軟骨損失為基礎。
依據本發明之相關實施例，該方法可更進一步包含測量至少一與該關節有關的軸線。測量可包含一立姿x光、一負重x光、一CT偵察掃描(scout scan)、一MRI定點掃描(localizer scan)、一CT掃描、及/或一MRI掃描。取得影像資料可包含一螺旋CT、螺旋CT、螺旋CT關節攝影、MRI、光學造影、光學相干斷層x光攝影、及/或超音波。該樣板可包含至少一用於接合該關節一表面的接觸面，該接觸面是該關節面之一些部分或全部的鏡像。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含取得一關節之電子影像資料，且至少部分地以該影像資料為基礎判定複數個量測值。該等量測值可為從一與該關節有關的軸線和一與該關節有關的平面之至少一者選出。可提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件，其中該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該複數個量測值為基礎。
依據本發明之相關實施例，取得該關節之影像資料可包含一x光、一立姿x光、一CT掃描、一MRI掃描、CT偵察掃描、及/或MRI定點掃描。該複數個量測值可包含複數個軸線、複數個平面、或是一軸線和一平面之一組合。該樣板可包含至少一用於接合一關節之一表面的接觸面，該接觸面是該關節面之一些部分或全部的鏡像。
依據本發明之另一實施例，一種外科工具包含一樣板，該樣板具有一用於接合一關節面的表面，該表面是該關節面之一些部分或全部的鏡像。該樣板更包含二或更多用於引導一外科儀器之移動的導件，其中該等導件之至少一者的形狀及/或位置是至少部分地以與該關節有關之至少 一軸線為基礎。
依據本發明之相關實施例，該樣板更包含一經可移除地附接的塊體，該塊體包含該二或更多導件。該二或更多導件可包含至少一用於一切割、一銑磨、及一鑽孔的導件。一第二外科工具可附接於該樣板，該第二工具包含至少一用於引導一外科儀器的導孔。該第二外科工具之至少一導件可引導一外科儀器以作出平行、不平行、垂直、或不垂直於受該第一樣板引導之切口的切口。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含進行一關節之一加長掃描以取得包含該關節及超出該關節至少15cm或更多的電子影像資料。至少部分地以該電子影像資料為基礎決定與該關節有關之一解剖學軸線和一生物機械軸線之至少一者。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件，其中該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該解剖學軸線和生物機械軸線之至少一者為基礎。
依據本發明之相關實施例，該關節可為一膝關節，且進行一關節之加長掃描以取得電子影像資料包含取得超出脛骨-股骨關節空間至少15cm、20cm、或25cm的電子影像資料。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含進行一造影掃描獲取作業，其取得穿透一以上之關節的電子影像資料。至少部分地以該電子影像資料為基礎決定與該關節有關之一解剖學軸線和一生物機械軸線之至少一者。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件，其中該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該解剖學軸線和生物機械軸線之至少一者為基礎。
依據本發明之相關實施例，進行造影獲取作業包含進行一CT、MRI、一X光、及/或一雙平面x光，其中該CT和MRI包含一切片、 螺旋、及/或容積獲取。該導件可引導一外科儀器之移動以矯正一內翻足畸形及/或一外翻足畸形。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含取得一關節在一第一平面中之一第一影像，其中該第一影像產生一第一影像資料量。取得一關節在一第二平面中之一第二影像，其中該第二影像產生一第二影像資料量。結合該第一和第二影像資料量以形成一合成影像資料量，其中該合成資料量是大致各向同性的。以該合成影像資料量為基礎提供一樣板，該樣板包含至少一用於接合一關節之一第一表面的表面，該表面是該第一表面之一些部分或全部的鏡像。該樣板更包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。
依據本發明之相關實施例，取得該第一影像和第二影像可包含一螺旋CT、定容CT、及/或一MRI掃描。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含在一關節上進行一第一切割以產生一第一切割關節面。進行該第一切割包含將一第一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一第一表面上，該至少一接觸面是該關節第一表面的鏡像。該第一樣板包含一用於引導一外科儀器進行該第一切割的導件。交互參照該第一切割以進行一與該關節之一相對表面有關的第二切割。
依據本發明之相關實施例，交互參照該第一切割進行該第二切割可包含將一第二樣板附接於該第一樣板以便協助將該第二樣板之至少一接觸面定位在該關節之一第二表面上。該第二樣板包含一用於引導一外科儀器進行該第二切割的導件。該第二樣板可包含至少一作為該關節第二表面之一鏡像的接觸面。交互參照該第一切割進行該第二切割可包含將一第三樣板之至少一接觸面定位在第一切割面之至少一部分上，且將一第二 樣板附接於該第三樣板以便將該第二樣板之至少一接觸面定位在該關節之一第二表面上。該第三樣板之至少一接觸面可為該第一切割面之一鏡像。該第一切割可為一水平股骨切割，同時該第二切割是一鉛直股骨切割。該第一切割可為股骨切割，同時該第二切割是一脛骨切割。該第一切割可為一股骨切割，且該第二切割是一髕骨切割。該第一切割可為一髖臼擴孔且該第二切割是一股骨切割。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一表面上，該至少一接觸面是該關節之該表面之至少一部分的鏡像。該樣板包含一用於引導一外科儀器之移動的導件。使該第一樣板在該第一表面上安定。
依據本發明之相關實施例，該方法可更進一步包含取得該關節之電子影像資料，且至少部分地以該電子影像資料為基礎決定該第一樣板之至少一接觸面的形狀。安定化可包含使用k索、一螺桿、一錨件、及/或一留在該關節上的鑽頭。安定化可包含將該接觸面定位在該關節上至少一或多個凹部和凸部。安定化可包含將該接觸面定位在該關節之至少一凹部和至少一凸部上。安定化可包含將該接觸面至少部分地定位在該關節之一關節炎部分上。安定化可包含將該接觸面至少部分地定位在該關節之一正常部分和一關節炎部分之間一界面上。安定化可包含將該接觸面至少部分地定位為抵住一解剖學特徵。該解剖學特徵可為一滑車、一髁間切跡、一中間髁和一側髁、一中間滑車和一側滑車、一中間脛骨丘和一側脛骨丘、一小頭窩、一髖臼窩、一三向放射狀軟骨、一髖臼壁、或一髖臼緣。將該接觸面定位在該關節之表面上可包含將該接觸面至少部分地定位在該關節之一正常部分上。該導件在該樣板上的位置可至少部分地以韌帶平衡及/或使屈曲和伸展間隙之至少一者最佳化為基礎決定。該方法可更進一步包含 在手術中利用例如一間隔件、一棘輪裝置、及一允許旋轉之銷調整該導件相對於該關節的位置。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一表面上，致使該接觸面至少部分地架在該關節面之一關節炎部分與一正常部分之間一界面上且為該界面之一鏡像。該樣板包含一用於引導一外科儀器之移動的導件。在該關節上用該外科儀器至少部分地以該導件為基礎作出一手術介入處。
依據本發明之另一實施例，一種樣板包含至少一用於定位到一關節之一表面上的接觸面，該接觸面至少部分地是該關節面之一關節炎部分與一正常部分之間一界面的鏡像。一導件引導一外科儀器之移動。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含將一樣板之至少一接觸面定位在一關節之一表面上，致使該接觸面至少部分地架在該關節面之一關節炎部分上且為該關節炎部分之一鏡像。該樣板包含一用於引導一外科儀器之移動的導件。在該關節上用該外科儀器至少部分地以該導件為基礎作出一手術介入處。
依據本發明之另一實施例，一種樣板包含至少一用於定位到一關節之一表面上的接觸面，該接觸面至少部分地是該關節面之一正常部分的鏡像。該樣板包含一用於引導一外科儀器之移動的導件。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含進行一MRI和CT儀器之一者的一幻影掃描(phantom scan)。利用一MRI和CT儀器之一者，進行一關節上的掃描。至少部分地以該幻影掃描和該關節之掃描為基礎決定第一樣板之至少一接觸面的形狀，該至少一接觸面是該關節之表面之至少一部分的鏡像。該樣板包含一用於引導一外科儀器之移動的導件。
依據本發明之相關實施例，該幻影掃描可為在該關節之掃描之前進行，該方法更包括調整該MRI和CT儀器之一者。該幻影掃描可為在進行該關節之掃描之後進行，其中該關節之掃描被以該幻影掃描為基礎最佳化。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含決定一用於單一區劃或全膝蓋替換之一者的期望股組件旋轉。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該期望股組件旋轉為基礎。
依據本發明之相關實施例，決定該期望股組件旋轉可包含測量與股組件旋轉有關之一或多個解剖學軸線及/或平面。該一或多個解剖學軸線及/或平面可為一經上髁軸線、Whiteside線、及/或後髁軸線。該導件可引導一股骨切割，該方法更包括轉動該樣板使得該股骨切割平行於一脛骨切割，有大致相等張力從中間和側韌帶及軟組織中間地及側向地施加。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含決定一用於單一區劃或全膝蓋替換之一者的期望脛組件旋轉。提供一脛骨樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該期望脛組件旋轉為基礎。
依據本發明之相關實施例，決定該期望脛組件旋轉可包含測量與脛組件旋轉有關之一或多個解剖學軸線及/或平面。該一或多個解剖學軸線及/或平面可為在脛骨之一前後軸線、及/或脛骨粗隆之中間三分之一。該導件可引導一股骨切割，該方法更包括轉動該樣板使得該股骨切割平行於一脛骨切割，有大致相等張力從中間和側韌帶及軟組織中間地及側向地施加。
依據本發明之另一實施例，一種髖部置換方法，其包含判斷腿長差異且取得髖關節之電子影像資料。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該樣板包含至少一作為股骨頸之一鏡像的接觸面，其中該樣板及/或導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該電子影像資料為基礎。
依據本發明之相關實施例，判斷腿長差異可包含一腿部立姿x光、一CT偵察掃描、一CT、及/或一MRI。該導件可協助一外科儀器切割該股骨頸。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含決定一用於一髖部的期望股組件旋轉。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該期望股組件旋轉為基礎。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含決定一用於一髖部的期望髖臼組件旋轉。提供一髖臼樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該期望髖臼組件旋轉為基礎。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含決定一用於一肩部的期望肱組件旋轉。提供一樣板，其包含至少一用於引導一外科儀器、附接連桿組、及/或工具之移動的導件。該導件之形狀和位置之至少一者是至少部分地以該期望肱組件旋轉為基礎。
依據本發明之另一實施例，一種關節置換方法包含提供一樣板，該樣板包含至少一至少部分地以大致各向同性輸入資料為基礎接合一關節之一表面的表面。該表面是該關節面之一些部分或全部的鏡像。該樣板包含至少一用於引導一外科儀器之移動的導件。
在本發明之相關實施例中，該輸入資料是利用影像平面之融合、或大致各向同性MRI和螺旋CT獲得。
依據本發明之另一實施例，一種韌帶修復方法包含取得與一韌帶有關之至少一平面的電子影像資料。至少部分地以該影像資料為基礎創造一第一樣板。該第一樣板具有至少一順應於該表面之至少一部分的接觸面。該第一樣板包含至少一用於引導該韌帶修復所涉及之一外科儀器之移動的導件。
在本發明之相關實施例中，該韌帶可為一前十字韌帶或一後十字韌帶。該方法可更進一步包含決定一韌帶移植物之一隧道位置(tunnel site)。決定該隧道位置可包含確認該韌帶在一第一關節表面上之一起端，及一到與該第一關節表面相對之一第二關節表面上的止端位置。決定該隧道位置可包含以該影像資料為基礎確認一骨骼界標和一韌帶之一剩餘部之至少一者。該表面可為在該隧道位置附近，或是一非承重表面。該第一樣板可包含一鑽導孔，該方法更包含定位該樣板致使該至少一接觸面接觸該表面之至少一部分，且對一韌帶隧道進行鑽孔，其中該鑽孔被該鑽導孔引導。該鑽導孔在該第一樣板上之形狀、位置和取向之至少一者可為至少部分地以該隧道與相鄰皮層骨骼之間一距離為基礎。該鑽導孔可包含一擋止，致使得到一期望鑽孔深度。該影像資料可為在手術前取得。該影像資料可為藉由一CT掃描或一MRI掃描取得。該影像資料可為在關節屈曲、關節伸展、關節外展、及/或關節內收狀態中取得。該方法可更進一步包含以該影像資料為基礎確認一移植物採集位置(harvest site)，且利用該第一樣板引導從該移植物採集位置採集韌帶和骨骼之至少一者。該方法可更進一步包含使一第二樣板交互參照該第一樣板以對準該第二樣板在一與該韌帶有關之第二表面上的位置，該第二樣板包含至少一導件，且利用該第二 樣板之至少一導件相對於該導件引導該儀器之移動。該第一和第二表面可為相對的關節表面。該第一表面可為一股骨表面且該第二表面可為一脛骨表面。該第一樣板可包含一組織牽開器。該組織牽開器可為該樣板上一凸緣或一伸長桿。該樣板可被用於單束或一雙束韌帶重建。
在本發明所述實施例和觀點之任一者中，該關節得為一膝關節、肩關節、髖關節、脊椎關節、肘關節、踝關節、足關節、趾關節、手關節、腕關節或指關節。
100‧‧‧關節修復系統
102‧‧‧系統輪廓
125‧‧‧凸緣
150‧‧‧樁
175‧‧‧樁
200‧‧‧正常軟骨
300‧‧‧下方骨骼
400‧‧‧工具表面
410‧‧‧外科工具
415‧‧‧孔隙
420‧‧‧植入物
600‧‧‧模具
606‧‧‧切割線
608‧‧‧模具
610‧‧‧骨骼
620‧‧‧上表面
625‧‧‧孔隙
632‧‧‧切割線
640‧‧‧植入物
645‧‧‧樁
646‧‧‧切跡
647‧‧‧放射狀延伸臂
648‧‧‧凸緣
650‧‧‧植入物
655‧‧‧樁
660‧‧‧植入物
661‧‧‧樁
665‧‧‧放射狀延伸臂
700‧‧‧正常軟骨
702‧‧‧股骨髁
705‧‧‧軟骨缺陷
710‧‧‧軟骨缺陷邊沿
715‧‧‧承重表面
720‧‧‧希望植入處
725‧‧‧單組件關節表面修復系統
726‧‧‧關節表面修復系統外表面
730‧‧‧多組件關節表面修復系統
735‧‧‧軟骨下骨骼
736‧‧‧第一組件
740‧‧‧單組件關節表面修復系統
745‧‧‧外周邊沿
750‧‧‧多組件關節表面修復系統
751‧‧‧第一組件
752‧‧‧第二組件
800‧‧‧正常軟骨
805‧‧‧罹病軟骨區域
810‧‧‧缺陷邊沿
823‧‧‧第一組件
824‧‧‧多組件迷你補缺物；第一組件遠端部分
825‧‧‧第二組件
826‧‧‧第二組件遠端部分
827‧‧‧軟骨下骨骼之表面
829‧‧‧內表面
830‧‧‧相鄰軟骨下骨骼
831‧‧‧軟骨下骨骼之表面
840‧‧‧單組件迷你補缺物
845‧‧‧錨定桿
850‧‧‧外表面
855‧‧‧骨骼填補劑
860‧‧‧迷你補缺物底面
900‧‧‧正常軟骨
905‧‧‧罹病軟骨區
910‧‧‧單組件關節表面修復系統
920‧‧‧多組件關節表面修復系統
930‧‧‧第二組件
935‧‧‧軟骨下骨骼
936‧‧‧軟骨下骨骼表面
940‧‧‧第一組件
1100‧‧‧氣球
1102‧‧‧關節面
1104‧‧‧關節面
1106‧‧‧軟骨
1108‧‧‧軟骨
1110‧‧‧關節
1112‧‧‧氣球近端
1113‧‧‧氣球近端
1114‧‧‧氣球遠端
1120‧‧‧關節遠端
1122‧‧‧關節近端
1130‧‧‧氣球
1140‧‧‧氣球
1150‧‧‧氣球
1152‧‧‧氣球
1154‧‧‧氣球
1156‧‧‧氣球
1160‧‧‧氣球
1162‧‧‧氣球
1170‧‧‧氣球
1172‧‧‧氣球
1174‧‧‧氣球
1200‧‧‧氣球
1210‧‧‧上表面
1212‧‧‧下表面
1214‧‧‧近端
1216‧‧‧遠端
1218‧‧‧中央區
1220‧‧‧充填膨脹裝置
1230‧‧‧氣球
1240‧‧‧充填膨脹裝置
1242‧‧‧第二氣球
1244‧‧‧第一氣球
1246‧‧‧內表面
1250‧‧‧雙氣球組態
1252‧‧‧第二氣球
1254‧‧‧第一氣球
1400‧‧‧單組件關節表面修復系統
1402‧‧‧系統內表面；凸部
1404‧‧‧凹部
1405‧‧‧第一組件
1406‧‧‧第一組件的內表面
1410‧‧‧第二組件
1412‧‧‧第二組件的表面
1415‧‧‧正常軟骨
1420‧‧‧軟骨下骨骼
1422‧‧‧軟骨下骨骼的表面
1500‧‧‧關節表面
1501‧‧‧軟骨缺陷
1502‧‧‧平滑邊沿
1510‧‧‧固持裝置
1512‧‧‧孔隙
1512’‧‧‧孔隙
1513‧‧‧膜片
1514‧‧‧帽蓋
1520‧‧‧空腔
1546‧‧‧凸脊
1550‧‧‧骨骼表面
1552‧‧‧錨定構件；軟骨下骨骼表面
1553‧‧‧軟骨下骨骼
1557‧‧‧把手
1560‧‧‧針頭
1570‧‧‧注入材料
1572‧‧‧槽狀突起
1590‧‧‧錨定齒
1591‧‧‧半月板
1902‧‧‧髖部中心
1904‧‧‧膝蓋中心
1906‧‧‧踝部
1910‧‧‧下肢之機械軸線
1920‧‧‧解剖學軸線
1930‧‧‧股骨頭
1932‧‧‧股骨
1934‧‧‧髁間結節
1936‧‧‧脛骨
1950‧‧‧膝關節
1952‧‧‧髖關節
1958‧‧‧切除線
1960‧‧‧丘之表面平面
1970‧‧‧股骨丘
1972‧‧‧切除面
1974‧‧‧鄰接表面
1976‧‧‧鄰接表面
1980‧‧‧股骨頭
1982‧‧‧股骨頸部
1984‧‧‧小轉子
1986‧‧‧大轉子
1988‧‧‧股骨幹
1990‧‧‧切除線
2300‧‧‧脛骨切割塊
2302‧‧‧脛骨
2310‧‧‧內部件；模具
2312‧‧‧下表面
2314‧‧‧上表面
2316‧‧‧側表面
2320‧‧‧外部件；切割塊
2322‧‧‧上表面
2324‧‧‧下表面
2326‧‧‧導板
2328‧‧‧切割導件
2330‧‧‧中心孔
2340‧‧‧樁
2342‧‧‧曲線形槽孔
2344‧‧‧隱窩
2350‧‧‧凸形穹窿
2352‧‧‧凹形井
2360‧‧‧凹進導件
2362‧‧‧錨定樁
2400‧‧‧股骨
2401‧‧‧間隔件
2403‧‧‧溝
2410‧‧‧模具第一部分
2411‧‧‧外表面
2412‧‧‧模具頂面
2413‧‧‧內表面
2414‧‧‧矩形孔隙
2416‧‧‧方形孔隙
2418‧‧‧中心孔
2420‧‧‧長方形孔隙
2422‧‧‧第一部分側表面
2424‧‧‧矩形孔隙
2425‧‧‧脛骨植入物
2426‧‧‧股骨植入物
2440‧‧‧第二部分
2442‧‧‧矩形溝
2444‧‧‧矩形溝
2446‧‧‧矩形溝
2448‧‧‧矩形溝
2450‧‧‧矩形溝
2460‧‧‧樁
2462‧‧‧隱窩
2464‧‧‧凸形穹窿
2465‧‧‧小齒
2466‧‧‧凹形井；軟骨
2467‧‧‧軟骨下骨骼
2470‧‧‧股骨樣板
2471‧‧‧鑽襯孔
2472‧‧‧鑽襯孔
2473‧‧‧股骨導引參考工具
2474‧‧‧切割導面或元件
2475‧‧‧股骨髁
2476‧‧‧樣品植入物樣板
2477‧‧‧偏移
2478‧‧‧十字銷
2479‧‧‧鑽襯孔
2480‧‧‧脛骨樣板
2481‧‧‧脛骨
2490‧‧‧脛骨樣板
2494‧‧‧附接機構
2496‧‧‧脛骨丘中心
2497‧‧‧遠端脛骨中心
2501‧‧‧把手
2510‧‧‧股骨
2512‧‧‧股骨頸
2514‧‧‧股骨頭
2516‧‧‧表面
2520‧‧‧模具和切割塊系統
2522‧‧‧切割塊外表面
2524‧‧‧模製內段
2526‧‧‧管道
2530‧‧‧切割平面
2550‧‧‧第二切割塊系統
2552‧‧‧孔隙
2700‧‧‧髕骨切割塊
2702‧‧‧髕骨
2703‧‧‧內表面
2704‧‧‧四頭肌腱
2705‧‧‧髕骨腱
2706‧‧‧軟骨
2707‧‧‧開口
2708‧‧‧切割塊
2710‧‧‧內部件
2712‧‧‧下表面
2714‧‧‧後表面
2716‧‧‧側表面
2720‧‧‧外部件
2722‧‧‧溝
2724‧‧‧內表面
2725‧‧‧延長部
2726‧‧‧髕骨夾
2728‧‧‧環狀抓緊器
2730‧‧‧鎖定機構
2732‧‧‧開口
2955‧‧‧模具系統
2956‧‧‧開口
2957‧‧‧髖臼
2960‧‧‧髖臼緣
2962‧‧‧開口側壁
2964‧‧‧金屬套筒
2966‧‧‧唇狀部
2970‧‧‧溝
2975‧‧‧植入物
2977‧‧‧小延長部
2979‧‧‧金屬框緣
2980‧‧‧聚乙烯內杯
3000‧‧‧3D導引樣板
3010‧‧‧伸長桿
3020‧‧‧樣板面向關節的表面
3030‧‧‧未受關節炎影響的關節部分
3040‧‧‧關節之關節炎部分
3050‧‧‧金屬套筒
3060‧‧‧擋止
3100‧‧‧3D導引樣板
3110‧‧‧受關節炎影響的關節表面
3120‧‧‧受關節炎影響之關節表面之鏡像的樣板部分
3130‧‧‧未受關節炎影響的關節部分
3210‧‧‧後部切割
3220‧‧‧後參考平面
3230‧‧‧樣板面向關節的表面
3240‧‧‧骨贅
3250‧‧‧隱窩
3310‧‧‧前部切割
3320‧‧‧前參考平面
3400‧‧‧3D導引樣板
3410‧‧‧脛骨
3420‧‧‧關節炎部分
3430‧‧‧軟骨下囊腫
3440‧‧‧跨越囊腫的部分
3500‧‧‧3D導引樣板
3520‧‧‧關節炎部分
3530‧‧‧軟骨下囊腫
3540‧‧‧樣板伸入囊腫內的部分
3550‧‧‧樣板面向關節的表面
3560‧‧‧正常關節部分
3600‧‧‧股骨髁
3610‧‧‧正常區域
3620‧‧‧關節炎區域
3630‧‧‧正常區域與關節炎區域之間的界面
3640‧‧‧後部切割
3650‧‧‧導引平面
3660‧‧‧導孔
3670‧‧‧樣板面向關節的表面
3680‧‧‧隱窩區
3700‧‧‧生物機械軸線
3701‧‧‧水平股骨切割
3702‧‧‧前部股骨切割
3703‧‧‧後部股骨切割
3704‧‧‧前部去角切割
3705‧‧‧第一樣板；後部去角切割
3706‧‧‧關節表面之鏡像的表面
3708‧‧‧關節表面
3710‧‧‧連桿組或伸長桿
3715‧‧‧第二樣板
3720‧‧‧第三樣板
3725‧‧‧第四樣板
3730‧‧‧導孔或參考平面
3735‧‧‧匹配於已切割關節表面的表面
3740‧‧‧已切割關節表面
3745‧‧‧外伸叉架或伸長桿
3750‧‧‧第五樣板
3755‧‧‧導孔或參考平面
3760‧‧‧傾斜平面
3765‧‧‧相對關節表面
3766‧‧‧第一關節表面
3770‧‧‧樣板
3772‧‧‧伸長桿
3773‧‧‧樁孔
3775‧‧‧連桿組或伸長桿
3778‧‧‧脛骨切割導件
3779‧‧‧導孔或參考平面
3785‧‧‧棘輪類裝置
3801‧‧‧股骨軸線
3803‧‧‧脛骨軸線
3805‧‧‧生物機械軸線
4000‧‧‧3D導引樣板
4005‧‧‧髁間切跡區
4010‧‧‧樣板表面
4020‧‧‧開口
4030‧‧‧金屬套筒
4040‧‧‧股骨移植物隧道
4050‧‧‧脛骨樣板
4060‧‧‧脛骨隧道
4065‧‧‧開口
4068‧‧‧金屬套筒
4075‧‧‧脛骨表面
4080‧‧‧脛骨棘
4085‧‧‧脛骨丘
4086‧‧‧後十字韌帶
4087‧‧‧半月板
4090‧‧‧前十字韌帶之起端
4092‧‧‧預期移植物隧道
4095‧‧‧樣板
4100‧‧‧3D導引樣板
4105‧‧‧撞擊區
4110‧‧‧導孔
4200‧‧‧3D導引樣板
4205‧‧‧撞擊區
4210‧‧‧導孔
4300‧‧‧第一3D導引樣板預期放置處
4400‧‧‧股骨頸模具
4410‧‧‧把手
4420‧‧‧槽孔
4510‧‧‧組織牽開器
4520‧‧‧髖臼窩
4600‧‧‧模具
4610‧‧‧通用框架
4620‧‧‧鉸刀導件
4630‧‧‧鉸刀
4640‧‧‧擋止
4700‧‧‧第三模具
4710‧‧‧股骨長軸
4720‧‧‧股骨前傾
4730‧‧‧抽髓針
4740‧‧‧抽髓針把手
4750‧‧‧已切割股骨頸
4800‧‧‧髕骨
4802‧‧‧髕骨脊
4804‧‧‧髕骨小面
4810‧‧‧上表面
4812‧‧‧下表面
4814‧‧‧側表面
4816‧‧‧中間表面
4818‧‧‧髕骨內之中心孔
4820‧‧‧模具鑽導件
4822‧‧‧髕骨匹配表面
4824‧‧‧平坦導面或元件
4830‧‧‧中心孔
4832‧‧‧孔隙
4850‧‧‧1/8”鑽
4860‧‧‧鉸刀
4862‧‧‧鉸刀導件
4864‧‧‧鉸刀
4866‧‧‧刨刀面或刃面
5000‧‧‧髕骨植入物
5002‧‧‧下表面
5004‧‧‧上表面
5010‧‧‧樁
5020‧‧‧突起
本發明之上述特徵將在以下對照連同隨附圖式提出之詳細說明中更進一步顯露。
圖1是一例示本發明之各種方法的流程圖，其包含：測量罹病軟骨或軟骨損失之一區域的大小、測量相鄰軟骨之厚度、且測量關節表面及/或軟骨下骨骼之曲率。以此資訊為基礎，可從一植入物資料庫中選出一最配合植入物或是可產生一患者指定訂製植入物。隨後對植入處進行準備及進行植入作業。
圖2是一遠端股骨之關節軟骨之三維厚度圖的彩色再現。三維厚度圖舉例來說可從超音波、CT或MRI資料產生。軟骨物質內之黑洞代表全厚度軟骨損失的區域。
圖3A示出一同心排列光環之一Placido盤的實例。圖3B示出一在一固定曲率表面上之一投影Placido盤的實例。
圖4示出一由每一股骨髁上之一同心光環(Placido盤)投影產生的反射，展示該等反射圓圈上之表面輪廓變異的效應。
圖5示出一不規則曲面之一2D著色編碼形貌圖的實例。
圖6示出一不規則曲面之一3D著色編碼形貌圖的實例。
圖7A-H以剖面圖例示依據本發明各實施例之膝蓋表面重整的各個階段。圖7A顯示一正常厚度軟骨和一軟骨缺陷的實例。圖7B顯示一造影技術或一機械、光學、雷射或超音波裝置測量該厚度並偵測一指出一軟骨缺陷之邊沿的突然厚度變化。圖7C顯示一映射到該關節軟骨上的承重表面。圖7D顯示一希望植入處和軟骨缺陷。圖7E顯示一範例單組件關節表面修復系統的置放。圖7F顯示一範例多組件關節表面修復系統。圖7G顯示一範例單組件關節表面修復系統。圖7H顯示一範例多組件關節表面修復系統。
圖8A-E以剖面圖例示依據本發明各實施例之範例膝蓋造影和表面重整。圖8A顯示一罹病軟骨區域的放大圖。圖8B顯示缺陷附近之軟骨厚度的量測。圖8C顯示一用於關節表面重整之多組件迷你補缺物的置放。圖8D是利用桿或樁之一單組件迷你補缺物之置放的示意圖。圖8E顯示利用桿之一單組件迷你補缺物的置放及一用於讓骨骼填補劑注入的開口。
圖9A-C以剖面圖例示依據本發明各實施例之其他範例膝蓋表面重整裝置和方法。圖9A顯示在一股骨髁之前部和中央部和後部中之正常厚度軟骨及在該股骨髁之後部中之罹病軟骨一大區域。圖9B顯示一單組件關節表面修復系統的置放。圖9C顯示一多組件關節表面修復系統。
圖10A-B是例示依據本發明各實施例用以在現場形成一裝置之步驟的流程圖。
圖11A-G以剖面圖例示依據本發明各實施例利用一充填膨脹裝置形成一植入物。圖11A例示一安插在兩關節面之間的單管腔氣球，其中在該關節之界限以內發生充填膨脹。圖11B例示另一安插在兩關節面之間的單管腔氣球，其中可充填膨脹表面延伸超過一關節之一第一和第二 邊緣。圖11C例示另一安插在兩關節面之間的單管腔氣球。圖11D例示一種使用二個氣球的多氣球解決方案，其中該等氣球在該關節內彼此相鄰。圖11E例示一替代多氣球解決方案，其中一第一氣球被包容在一第二氣球內。圖11F例示另一多氣球解決方案，其中一第一氣球臥放於一第二氣球之管腔內且更進一步其中該第二氣球鄰近於一第三氣球。圖11G例示一種3氣球組態，其中一第一氣球臥放於一第二氣球附近且一第三氣球裝在該第一和第二氣球之一者的管腔內。
圖12A-E例示依據本發明各實施例利用具備可變壁厚或材料組合物之氣球達成的多種剖面形狀。在圖12A中，充填膨脹裝置使植入物能夠實現一順應於關節面之不規則處的表面。在圖12B中，充填膨脹裝置使植入物能夠實現一安坐在不規則關節面上方的表面；圖12C例示一裝置形成，其中該裝置之一中央部分安坐在關節面不規則處上方，同時圖中所示近端和遠端對關節缺陷形成一側向緊鄰表面。圖12D例示一利用一第二充填膨脹裝置內之一第一充填膨脹裝置形成的裝置，其外部組態與圖12A所示相似；而圖12E例示一替代裝置，其係利用至少二個具有與圖12C所示裝置相似之外部形狀的不同充填膨脹裝置形成。
圖13A-J(1-3)顯示在一垂直於圖11和12所示視圖之位置取得的圖11和12所示充填膨脹裝置的多個剖面圖。
圖14A-J例示依據本發明各實施例用以在現場形成一植入物之一固持裝置的使用。
圖15A-B例示依據本發明各實施例之單組件裝置和多組件裝置。圖15A顯示一具備變動曲率和半徑的範例單組件關節表面修復系統。圖15B顯示一多組件關節表面修復系統，其有一反映軟骨下骨骼之形狀的第二組件及一密切匹配周圍正常軟骨之形狀和曲率的第一組件。
圖16A-B顯示依據本發明各實施例具有匹配於周圍正常軟骨之外輪廓的範例關節修復系統。此等系統利用一或多個樁植入下方骨骼內。
圖17示出一依據本發明一實施例之範例關節修復裝置的透視圖，該裝置包含一用以控制深度並防止扳動的平坦表面；一具有正常軟骨之輪廓的外表面；用以防止旋轉並控制扳動的凸緣；一促使組織向內生長的溝槽。
圖18A-D以剖面圖例示依據本發明各實施例具備多個錨定樁之一植入物的另一實例。圖18B-D顯示樁之各種剖面再現：圖18B顯示一具有一溝槽的樁；圖18C顯示一具備放射狀延伸臂的樁，該等臂有助於將該裝置錨定在下方骨骼中；且圖18D顯示一具備多個溝槽或凸緣的樁。
圖19A-B示出依據本發明各實施例一具備多個錨定樁之範例植入物的俯視圖且顯示該等樁如何不必沿該裝置之縱向軸線線性地對準。
圖20A-E示出依據本發明各實施例一具有放射狀延伸臂的範例植入物。圖20B-E是該植入物的俯視圖，顯示樁之形狀不一定是圓錐形。
圖21A例示一股骨、脛骨和腓骨連同機械和解剖學軸線。圖21B-E例示該脛骨利用該解剖學和機械軸線創造一切割平面連同一經切割的股骨和脛骨。圖21F利用該股骨之近端，包含該股骨之頭部。
圖22示出一依據本發明一實施例之外科工具的實例，其具有一匹配於關節之一關節表面之幾何形狀的表面。圖中亦示出該工具之一孔隙，其能控制孔之鑽孔深度和寬度且允許一具有一壓入配合式設計之植入物之一肌止。
圖23是一依據本發明一實施例的流程圖，示出用於創造一模具以供準備一患者之關節進行關節內視鏡手術的本發明各方法。
圖24A以剖面圖示出一依據本發明一實施例之外科工具的實例，其含有一可讓一手術鑽或鋸穿過的孔隙。該孔隙引導該鑽或鋸以在下方骨骼中作出適當的孔或切割。點線代表對應於該孔隙將在骨骼中進行的切割。圖24B以剖面圖示出一依據本發明一實施例之外科工具的實例，其含有多個可讓一手術鑽或鋸穿過並引導該鑽或鋸在骨骼中作切割或孔的孔隙。點線代表對應於該等孔隙將在骨骼中進行的切割。
圖25A-R例示依據本發明各實施例之脛骨切割塊和模組，其用於創造一垂直於解剖學軸線之表面以接納一膝蓋植入物之脛部分。
圖26A-O例示依據本發明各實施例之股骨切割塊和模具，其用於創造一表面以接納一膝蓋植入物之股部分。圖26P例示一由脛骨丘之中心及脛骨遠端之中心界定的軸線。圖26Q示出一界定脛骨丘之中心到股骨頭的軸線。圖26R和26S分別示出依據本發明各實施例之一股骨樣板和一脛骨樣板的等角透視圖。圖26T例示一依據本發明一實施例附接於股骨樣板的股骨導引參考工具。圖26U例示一依據本發明一實施例定位在髁上的樣本植入物樣板。圖26V是一依據本發明一實施例之樣本植入物樣板之內表面的等角透視圖。圖26W是一依據本發明一實施例附接於樣本植入物之脛骨樣板的等角透視圖。圖26X示出一依據本發明一實施例可在脛骨切割已進行之後用於更進一步引導外科工具的脛骨樣板。圖26Y示出依據本發明一實施例在上述切割已進行之後分別安插到脛骨和股骨上的脛骨植入物和股骨植入物。圖26Y示出依據本發明一實施例分別安插到脛骨和股骨上的脛骨植入物和股骨植入物。
圖27A-G例示依據本發明各實施例之髕骨切割塊和模具， 其用於準備髕骨以接納一膝蓋植入物之一部分。
圖28A-H例示依據本發明各實施例之股骨頭切割塊和模具，其用於創造一表面以接納一膝蓋植入物之股部分。
圖29A-D例示依據本發明各實施例之髖臼切割塊和模具，其用於創造一用於一髖植入物的表面。
圖30例示一依據本發明一實施例之髖關節中一3D導引樣板，其中該樣板面向關節之表面是該關節未受關節炎病程影響之一部分的鏡像。
圖31例示一依據本發明一實施例用於一髖臼的3D導引樣板，其中該樣板面向關節之表面是該關節未受關節炎病程影響之一部分的鏡像。
圖32例示一依據本發明一實施例經設計利用一後參考平面引導一後部切割的3D導引樣板。該樣板面向關節的表面至少部分地是該關節未被關節炎病程影響之一些部分的鏡像。
圖33例示一依據本發明一實施例經設計利用一前參考平面引導一前部切割的3D導引樣板。該樣板面向關節的表面至少部分地是該關節被關節炎病程影響之一些部分的鏡像。
圖34例示一依據本發明一實施例用以引導一脛骨切割(圖中未示)的3D導引樣板，其中該脛骨包含一關節炎部分。該樣板經設計藉由跨越一缺陷或囊腫以避開關節炎病程。
圖35例示一依據本發明一實施例用以引導一脛骨切割的3D導引樣本。正常組織與關節炎組織之間的界面被包含在該樣板的形狀中。
圖36A例示一依據本發明一實施例的3D導引樣板，其中該樣板面向一關節的表面是該關節健康或大致未被關節炎病程影響之表面 之至少一些部分的鏡像。圖36B例示一依據本發明一實施例的3D導引樣板，其中該樣板面向關節的表面是該關節健康或大致未被關節炎病程影響之表面之至少一些部分的鏡像。罹病區域被該樣板覆蓋，但模具未與罹病區域實質接觸。圖36C例示一依據本發明一實施例的3D導引樣板，其中該樣板面向關節的表面是該關節之表面之至少一些關節炎部分的鏡像。圖36D例示一依據本發明一實施例的3D導引樣板，其中該樣板密切映射大致正常或近似正常關節組織與罹病關節組織之間之界面的形狀。
圖37A-D示出依據本發明各實施例在同一關節表面(A-C)上且對一相對關節表面(D)有連桿組的多個模具。
圖38例示一依據本發明一實施例在一患者之股骨軸線和脛骨軸線之AP平面中的偏差。
圖39是一依據本發明一實施例的方法流程圖，其中利用實測腿長差異決定用於全髖部置換術之一股骨頸切割的最佳切割高度。
圖40A-C例示依據本發明一實施例利用3D導引樣板進行韌帶修復的使用。
圖41示出一依據本發明一實施例利用一3D導引樣板進行CAM撞擊處理的實例。
圖42示出一依據本發明一實施例利用一3D導引樣板進行Pincer撞擊處理的實例。
圖43示出一依據本發明一實施例用於讓全髖部置換術之一股骨頸模具放置的希望位置。
圖44示出一依據本發明一實施例具備把手和槽孔之一股骨頸模具的實例。
圖45示出一依據本發明一實施例用於全髖部替換之一後髖 臼入口的實例。
圖46示出一依據本發明一實施例用以對用於一髖臼杯之處擴孔的導引模具的實例。
圖47示出一任選的第二股骨頸模具的實例，其被放在股骨頸切口上，提供並評估前傾和縱向股骨軸線。
圖48A例示一從CT資料建立的髕骨模型。圖48B-D例示一模導件，隨後將該模導件放到髕骨之一關節表面上。圖48E例示一穿過模具鑽導件放入一髕骨內的鑽具。圖48F例示一用來準備該髕骨的鉸刀。
圖49A例示一針對每一髕骨大小製造的鉸刀。圖49B例示一備便供髕骨植入作業的經擴孔髕骨。
圖50A-F例示一植入到一髕骨上的嵌入式髕骨。
以下說明係用來讓任何熟習此技藝之人有能力製作和利用本發明。熟習此技藝者會輕易想出本說明書所述實施例的各種修改型，且本說明書所界定的通用原則可施用於其他實施例和應用而不脫離如申請專利範圍項所界定的發明精神和範圍。因此，本發明不希望侷限於所示實施例而是要依據與本說明書揭示之原則和特徵一致的最廣範圍。為達成對於本發明之完整理解所需要的程度，本說明書中提及之所有已授證專利、專利公開案、及專利申請案的說明書和圖式均以引用的方式併入本申請案中。
可被用來當作手術輔具之3D導引外科工具(在說明書中稱3D導引手術樣板)非侷限性來說可包含使用樣板、夾具及/或模具，包括3D導引模具。要理解到除非文中另有說明，否則〝樣板〞、〝夾具〞、〝模具〞及〝3D導引模具〞等辭應是在詳細說明及隨附申請專利範圍項中可互換地用於稱呼工具。
可使用之3D導引外科工具可包含導孔。要理解到導孔一辭應是在詳細說明及隨附申請專利範圍項中可互換地用於稱呼導面和導引元件。
如熟習此技藝者所能理解，除非文中另有說明，否則本發明之實施會應用此技藝中之習知方法的x光造影和處理，斷層x光攝影組合，包含A-scan、B-scan和C-scan的超音波，電腦斷層掃描(CT掃描)，磁共振造影(MRI)，光學相干斷層x光攝影，單光子放射斷層掃描(SPECT)及正子放射斷層掃描(PET)。此等技術在文獻中已有完整說明且在本文中無須贅述。舉例來說參見X-Ray Structure Determination：A Practical Guide，第二版，Stout和Jensen編著，1989年，John Wiley & Sons出版；Body CT：A Practical approach，Slone編著，1999年，McGraw-Hill出版；X-ray Diagnosis：A Physician’s Approach，Lam編著，1998年，Springer-Verlag出版；及Dental Radiology：Understanding the X-Ray Image，Laetitia Brocklebank編著，1997年，Oxford University Press出版。亦參見Jerrold T.Bushberg等人之The Essential Physics of Medical Imaging(2nd Ed.)。
本發明提出用於修復關節、特定言之用於修復關節軟骨並促進多種軟骨修復材料同化於一患者體內的方法和組合物。特定言之，本發明所述技術允許訂製軟骨修復材料以配合一特定患者，例如針對大小、軟骨厚度及/或曲率方面訂製。當關節軟骨表面之形狀(譬如大小、厚度及/或曲率)與未受損軟骨或與患者之原始軟骨全然配合或達成近似解剖學配合，修復成果會加強。修復材料可為在植入之前經造型，且此造型作業舉例來說係以會提供與缺陷周圍任何〝正常〞軟骨之曲率或厚度及/或缺陷下方骨骼之曲率有關的資訊的電子影像為基礎。因此，本發明尤其提出局部關節替換的最低侵入性方法。此等方法僅需要損失極少骨質且在一些案例 中不需要損失骨質。此外，不同於當今技術，本發明所述方法會有助於藉由植入物與周圍或相鄰軟骨及/或軟骨下骨骼之間一確實或近似解剖學匹配而回復關節表面之完整性。
本發明的優點非侷限性來說包含：(i)關節修復物的訂製化，從而提高患者在修復程序之後的效能和舒適度；(ii)在一些實施例中免除一外科醫師於手術中測量待修復缺陷的需求；(iii)免除一外科醫師在植入程序期間造型所用材料的需求；(iv)提供以骨骼或組織影像為基礎或是以手術中探測技術為基礎評估修復材料之曲率的方法；(v)提供僅損失極少骨質且在一些案例中不損失骨質即修復關節的方法；及(vi)改善手術後關節全等性。
因此，本發明所述方法允許設計並使用更精確地配合於缺陷(譬如植入處)的關節修復材料，且因此提供關節之更好修復效果。
I. 關節和準直度的評估
本發明所述方法和組合物可被用來治療肇因於軟骨之疾病(譬如骨關節炎)、骨骼損傷、軟骨損傷、外傷、及/或因過度使用或老化所致劣化的缺陷。本發明尤其允許一醫療從業人員評估及治療此等缺陷。目標區域之大小、容積和形狀可僅包含有缺陷之軟骨區域，但較佳亦包含軟骨缺陷周圍之軟骨連續部位。
如熟習此技藝者所能理解，曲率及/或厚度量測值得利用任何適當技術取得。舉例來說，可利用適當機械器件、雷射裝置、電磁或光學描跡系統、模具、施加於關節表面並硬化且〝記住表面輪廓〞的材料、及/或一或多種此技藝中已知的造影技術取得一維、二維及/或三維量測值。量測值得由非侵入性且/或在手術中進行(譬如利用一探針或其他外科裝置)的方式取得。如熟習此技藝者所能理解，修復裝置的厚度可在任何已知點 取決於一關節表面上任何特定位置處之待矯正軟骨及/或骨骼損傷深度而變動。
如圖1所示，通常程序始於首先測量罹病軟骨或軟骨損失之區域的大小10。然後使用者可視需要測量相鄰軟骨之厚度20。一旦進行了這些步驟，測量關節表面之曲率30。另一選擇，可測量軟骨下骨骼之曲率。
一旦知曉缺陷之大小，可從一資料庫中選出一植入物32或是以測量和評估步驟中取得之患者指定參數為基礎產生一植入物34。在將該植入物安裝到關節中之前，準備植入處40然後安裝植入物42。這些步驟之一或多者可依需求如圖中以任選重複步驟11、21、31、33、35、及41示出重複進行。
A. 造影技術
i. 厚度和曲率
如熟習此技藝者所能理解，適合用來測量罹病軟骨或軟骨損失之區域之厚度及/或曲率(譬如軟骨及/或骨骼的)或大小的造影技術包含x光、磁共振造影(MRI)、電腦斷層掃描(CT，亦被稱為電腦軸向斷層掃描或CAT)、光學相干斷層x光攝影、超音波造影技術、及光學造影技術的使用。(亦參見2002年3月21日公開之Alexander等人的世界專利公開案WO 02/22014號；2002年4月16日授證給Tsoref等人之美國專利第6,373,250號；及Vandeberg等人之(2002)Radiology 222：430-436。)可利用任何投送途徑譬如經靜脈、關節內或類似途徑使用對比劑或其他增強劑。
以所進行造影作業為基礎，軟體可評估不同植入物及/或外科導引樣板在尺寸、整體大小和形狀方面的配合度。尺寸、整體大小和形 狀可為就皮層骨骼形狀和尺寸、皮層骨骼厚度、骨內衣骨骼形狀、骨髓腔之大小、關節表面形狀和尺寸、軟骨下骨骼形狀和尺寸、或軟骨下骨骼厚度最佳化。因此，舉例來說，一植入物可為訂製的或是從已就下列條件任一者或其組合最佳化之多個預製植入物當中選出：AP尺寸和形狀，中偏側尺寸和形狀，上下尺寸和形狀，關節表面之形狀，與皮層骨骼接觸之界面的形狀和尺寸，髓內部分或組件之形狀和尺寸。這些參數亦可能是針對植入物機能最佳化，譬如就關節屈曲或伸展或外展或內收或內部或外部旋轉之不同程度最佳化。
在某些實施例中，利用CT或MRI評估組織、骨骼、軟骨及其內任何缺陷(譬如軟骨損害或罹病軟骨區域)以取得有關於損傷區域之形態或生化或生物機械資訊。特定言之，諸如裂開、局部或全厚度軟骨損失、及剩餘軟骨內之訊號改變等的變化可利用這些方法之一或多者偵測。關於基本NMR原理和技術的討論參見MRI Basic Principles and Applications，第二版，Mark A.Brown和Richard C.Semelka，Wiley-Liss,Inc.(1999)。關於利用包含習知T1和T2加權自旋回波造影、梯度回復回波(GRE)造影、磁化轉移對比(MTC)造影、快速自旋回波(FSE)造影、對比增強造影、快速獲取鬆弛加強(RARE)造影、穩態中之梯度回波獲取(GRASS)、及被動平衡傅立葉變換(DEFT)造影之MRI以得到軟骨資訊的討論參見Alexander等人的WO 02/22014號。其他技術包含穩態自由精度、彈性平衡MRI和DESS。因此在較佳實施例中，產生的量測值係以如Alexander等人之WO 02/22014號所述得到的關節二維影像為基礎或是以最終產出3D資訊之二維影像集為基礎。可得到只有軟骨或是與關節之一移動模式(譬如屈曲-伸展、平移及/或旋轉)結合的二維和三維影像或圖像。三維影像可包含關於移動模式、接觸點、二或更多相對關節表面之接觸區、 及接觸點或區域在關節運動期間之移動的資訊。二維和三維影像可包含關於關節軟骨之生化組成物的資訊。此外，造影技術可經過一段時間作比較，例如藉以提供關於所需修復材料之形狀和類型的最新資訊。
傳統CT和MRI掃描利用在不同成像平面中取得之二維剖面影像使複雜的三維關節解剖結構形象化。以電腦斷層掃描來說，這些切片通常是在軸向平面中獲取。平面中解析度通常大約0.25×0.25公釐。切片厚度可為從一公釐到五公釐不等。因此，用這些造影方式得到的解析度並非各向同性的。此外，CT切片(MRI的也類似)可能以一到數公釐分隔。這意味著影像的解析度在成像平面內是很好的。但在一垂直於CT或MRI掃描器獲取之切片的平面中可能遭遇到二到十倍的影像解析度損失。這種垂直於成像平面之解析度極限可在推斷例如一植入物及/或一3D導引樣板之三維形狀當中造成不精確，詳見下文。
依據本發明之一實施例，利用螺旋CT造影而非標準CT技術來獲取影像。以新近CT技術來說，滑環已結合到掃描器中。滑環是一種具備滑動刷的圓形接觸件，其允許吊架連續地旋轉，不受電線束縛。滑環技術的使用免除在每一切片獲取結束時回歸初始狀態的限制。因此旋轉吊架在一關節之檢查全程能自由地連續旋轉。一滑環CT掃描器設計允許較高轉速，從而縮短掃描時間。在檢查臺移動的同時獲取到一螺旋CT掃描資料。因此，x光源以一螺旋方式而非以一圓形模式繞患者移動。檢查臺運動相對於CT吊架旋轉的速度是螺旋CT掃描中之影像品質的一項極重要考量點。此參數稱為節距(pitch)。在較佳實施例中，會穿透關節獲取螺旋CT掃描，其中這些螺旋CT掃描提供一各向同性的解析度，例如在x、y和z方向中為1公釐乘1公釐乘1公釐，或更佳是在x、y和z方向中為0.75×0.75×0.75公釐，或更佳是在x、y和z方向中為0.5×0.5×0.5公釐，或更佳 是在x、y和z方向中為0.25×0.25×0.25公釐。近似各向同性資料集亦為可接受的，尤其是在三個空間取向任一者中之最大解析度不超過1.5公釐、或更佳1.0公釐、或更佳0.75公釐、或更佳0.5公釐的情況。因此，本發明確認相較於以從CT或MRI或其他造影技術得到之資料集為基礎的傳統2D切片，利用各向同性或近似各向同性資料集將一3D導引樣板放到一關節表面上或造型一植入物的準確度會大幅提升。舉例來說，一以0.4×0.4×0.7公釐之近似各向同性解析度(譬如不同維度間之解析度比小於2：1且所有三個維度中之解析度較佳優於1mm)得到的膝關節掃描資料會比利用傳統CT掃描、例如以0.4×0.4×1.2公釐之掃描解析度得到的掃描資料在將一3D導引樣板放到關節表面上的作業中產生較高位置準確度。
以MRI來說，標準獲取呼叫序列也會得到用以顯示複雜三維關節解剖結構的二維切片。二維切片可利用2D或3D傅立葉變換獲取。在2D或3D變換之後，2D切片可供影像檢視和影像處理之用。要注意到，通常成像平面中之影像解析度會比垂直於主要成像平面的影像解析度高兩倍或更多。與CT相似，這種垂直於成像平面之平面中之空間解析度的極限可在推斷及後續放置3D導引模具當中造成不準確。在一較佳實施例中，MRI資料經獲取或處理使得被用來產生3D導引模具或植入物的資料具有各向同性或近似各向同性的解析度。舉例來說，可藉由使利用標準2D或3D傅立葉變換影像獲取之二個不平行成像平面融合、將此二平面相對於彼此對正並執行一影像融合的方式實現各向同性或近似各向同性解析度(參見發明名稱為〝FUSION OF MULTIPLE IMAGING PLANES FOR ISOTROPIC IMAGING IN MRI AND QUANTITATIVE IMAGE ANALYSIS USING ISOTROPIC OR NEAR-ISOTROPIC IMAGING〞的美國專利申請案序號10/728,731號，該案之內容以引用的方式併入本文中)。另一選擇， 利用最新一代掃描技術，例如藉由3D FSE、3D DESS、3D MENSA、3D PAVA、3D LAVA、3D MERGE、3D MEDIC造影序列、多頻道線圈、大磁場磁鐵、先進梯度技術，可得到運用3D傅立葉變換的各向同性或近似各向同性解析度。運用此等先進造影技術，可得到0.5乘0.5乘0.8公釐的影像解析度，達成近似各向同性甚至是各向同性的解析度，最好全部三個維度中之解析度均小於1mm。
如熟習此技藝者所能理解，如果想要的話，造影技術可以並用。舉例來說，可用C形臂造影或x光螢光透視術進行運動造影，而MRI可產生高解析軟骨資訊。C形臂造影可與關節內對比圖結合以使軟骨形象化。
文中所述任一造影裝置亦可在手術中使用(亦參見下文)，例如利用一手持式超音波及/或光學探針在手術中對關節表面造影。圖2例示遠端股骨上之關節表面之三維厚度圖的彩色再現。軟骨內的黑洞代表全軟骨損失的區域。
ii. 解剖學和機械軸線，虛擬韌帶平衡
造影術可被用於判定與一關節有關之一肢的解剖學和生物機械軸線，這些軸線隨後可被應用在創造一植入物或外科導引樣板或模具當中。適合的試驗舉例來說包含一x光或是一x光與一MRI並用。一般而言，會在造影試驗結果(譬如x光片)上確認解剖學界標然後利用這些界標直接或間接地判定期望軸線。因此，舉例來說，如果考慮在一髖關節、膝關節或踝關節進行手術，則可取得一x光。此x光可為界標承重時的片子，例如是一在患者站立時取得的全長度腿部x光片。可利用這張片子判定股骨和脛骨解剖學軸線並評估生物機械軸線。如熟習此技藝者所能理解，這些用於確認譬如關節之解剖學和生物機械軸線的程序可運用於其他 關節而不脫離本發明之範圍。
解剖學和生物機械軸線亦可利用其他成像模式判定，其中非侷限性包含電腦斷層掃描和MRI。舉例來說，可穿透髖關節、膝關節及踝關節取得一CT掃描。視需要，該掃描可在矢狀平面、冠狀平面或其他平面中重新格式化。然後可利用CT影像確認解剖學界標並判定髖關節、膝關節及/或踝關節的解剖學和生物機械軸線。
相似地，可為此目的取得一MRI掃描。舉例來說，可利用一身體線圈或軀幹相控陣列線圈取得大腿和骨盆區域之一MRI掃描。可利用一專屬肢體線圈得到膝關節之一高解析掃描。又，可利用一身體線圈或一軀幹相控陣列線圈取得腓骨/脛骨區域和踝關節之一掃描。可在這些掃描上確認每一關節中之解剖學界標且可利用此資訊評估解剖學和生物機械軸線。
在各實施例中，造影掃描可超出關節上方及/或下方5cm、更佳10cm、或更佳15cm藉以推斷出可被用來推斷解剖學和生物機械軸線的解剖學資訊。舉例來說，可穿透一膝關節取得一MRI或CT掃描。此掃描可超出該關節上方和下方15cm。股骨中線和脛骨中線以及其他解剖學界標譬如股骨經髁線或Whiteside線或後髁線得以判定且可被用於評估解剖學和生物機械軸線。因此，在一膝關節之實例中，將不需要穿透髖關節和踝關節的額外掃描。
以MRI為例，有可能得到更大的覆蓋範圍，例如以一大視場譬如20cm或更佳25cm、或更佳30cm、或更佳35cm取得一系列軸向、矢狀或冠狀切片。這些大視場掃描可如前所述被用於評估解剖學和生物機械軸線。然而，其因為空間解析度之極限而缺乏關節之表面細部的資訊。一第二或額外掃描可以高解析度進行，譬如空間解析度及x和y軸線小於 1.0mm、或更佳小於0.8mm、或更佳小於0.6mm。該額外高解析掃描可被用於推斷出導引樣板或植入物與關節表面或相鄰結構間之一良好準確配合所需要的關節表面細節。
一生物機械軸線且在一些案例中連同一解剖學軸線最好可藉由對目標之整個肢體造影而予以界定。此造影可包含經由一CT或MRI掃描或光學造影穿透整個肢體之剖面、螺旋或定容造影，或是穿透一目標區域譬如一髖關節、一膝關節或踝關節獲取選定影像或切片或容積。
在一例示實施例中，穿透涵蓋多個關節之一整個肢體之全部或一些部分的掃描可被換成一穿透單一關節譬如一膝關節的加長掃描。舉例來說，用一標準膝蓋掃描譬如一例如僅包含目標區域或容積上方十公分或是脛股關節空間下方目標區域或容積之十公分的CT掃描或MRI掃描可能不足以評估一生物機械軸線或一解剖學軸線。藉由一加長掃描，目標關節附近之一較大區域可被納入掃描中，譬如中間脛股關節空間之上方和下方十五公分、中間脛股關節空間之上方和下方二十公分、中間脛股關節空間之上方十五公分和下方二十公分、中間脛股關節空間之上方二十公分和下方二十五公分。儘管該加長掃描在手術側上的牽涉度小於涉及鄰近關節的掃描，其可視需要利用以提供解剖學軸線、生物機械軸線、及/或一植入物軸線或相關平面的評估。因此，會提供很可能以較高輻射量和較低準確度為代價的較低使用難易度。
在另一實施例中，可穿透一以上之關節(通常是一或多個鄰近於考慮要手術之一關節的關節)獲取剖面或定容影像譬如CT掃描或MRI掃描。舉例來說，穿透一排定時程要進行全關節替換手術之患者的髖關節、膝關節和踝關節獲取CT或MRI切片、CT螺旋、CT或MRI容積、有任選性影像融合之MRI兩平面獲取、或其他斷層x光攝影。3D外科導引 樣板可藉由利用在相鄰關節中取得之解剖學及/或生物機械資訊、例如得到一改良的解剖學或機能結果而被最佳化。藉由運用剖面或定容造影資訊，相較於x光或CT偵察掃描可達成解剖學界標之更準確識別以供確認相關解剖學及/或生物機械軸線、包含手術平面和植入物平面的相關平面、以及植入物軸線，尤其是在穿透鄰近關節獲取剖面或定容資料的情況。一3D導引樣板之位置、取向、形狀或其組合的準確度因而提升，從而使下方畸形譬如內翻足、外翻足、內收、外展、或旋轉畸形之手術矯正的準確度提高。
一在承重狀態下取得的造影試驗具有一些固有優點，在此等狀態下其呈現常態以及病理負荷和負載分布。一剖面造影判讀譬如一CT掃描或MRI掃描具有一些優點，因為其允許吾人以三維而非二維形象並展現解剖學界標，從而增添準確度。再者，可在利用習知x光術可能不容易到達之某些解剖學區域中的其他平面譬如矢狀或傾斜平面中進行測量。原則上來說，可將任何造影試驗用於此目的。
生物機械軸線可被定義成從股骨頭之中心開始在髁表面之間穿過踝關節的軸線。
依據本發明之各實施例，軟體可自動地、半自動地或手動地協助尋找或確認相關解剖學點以計算解剖學和生物機械軸線。舉例來說，使用者之軟體可找出股骨頭之中心。視需要，這可在3D中而非僅在2D中完成。因此，例如在股骨頭中，軟體可相對於股骨頭之x、y和z維度找出其中心。另一選擇，可手動選出相關解剖學點且可算出該等軸線。
在另一實施例中，軟體可以此等解剖學和生物機械軸線量測值為基礎運算調整內翻足或外翻足或前傾或後傾畸形或旋轉畸形的方法。舉例來說，一外科導引樣板之表面得經調適使得針對一全膝蓋植入物進行的外科切割被安置成用來矯正一下方內翻足或外翻足畸形或例如前傾 或後傾。另一選擇，用於鑽孔、切割及類似作業之一外科導引樣板的開口/切割平面得經調整以使一內翻足或外翻足矯正達到一近似解剖學或生理學範圍。這些調整可針對不同製造商譬如Johnson&Johnson、Stryker、Smith&Nephew、Biomet及Zimmer的植入物最佳化。
在各實施例中，一關節之步式、載重和其他身體活動以及靜態關節位置可利用一電腦工作站模擬。樣板和其孔隙及所得外科樣板及/或程序譬如切割、鑽孔、銼磨可利用此資訊最佳化以達到一最佳機能結果。舉例來說，樣板和其孔隙及所得植入物位置可針對不同程度之屈曲和伸展、內部或外部旋轉、外展或內收、及前傾或後傾最佳化。因此，樣板可被用於實現在一、二或更多方向中最佳化的運動。依此方式不僅有可能實現解剖學最佳化還有可能實現機能最佳化。
韌帶(例如膝蓋案例中之前和後十字韌帶及中間和側副韌帶)的起端和止端可在掃描上被形象化。以MRI來說，韌帶是直接可見的。若韌帶被撕裂，則起端或附著處的剩餘纖維位置可被形象化。然後可模擬不同關節位置且可針對不同程度之屈曲和伸展、內部或外部旋轉、外展或內收、及前傾或後傾決定韌帶長度之改變。這些模擬得在植入物未就定位的條件下進行，然亦可在植入物就定位的條件下進行。因此，可幾乎以任何已知植入物和植入物大小評估韌帶長度並藉此評估推定張力。不同植入物或組件可在手術前於電腦工作站上進行試驗，且可在手術前決定出針對不同關節位置產生最佳韌帶表現(譬如韌帶長度改變最小)的植入物或組件。因此，本發明尤其提供手術前的韌帶平衡，非侷限性包含直接使韌帶或纖維殘留物形象化。
舉例來說，在一實施例中可將一加載設備加諸於患者以在獲取CT掃描之時模擬承重狀態。此一加載設備之一非限制性實例已被 Dynamed稱為Dynawell裝置。任何可在髖關節、膝關節或踝關節或上述關節之二或三者上施加軸向或其他生理或近似生理載荷力的加載設備均可使用。可利用其他更複雜的掃描程序以得到此資訊而不脫離本發明之範圍。
在一較佳實施例中，當對下肢之一關節造影時，可取得一立姿承重x光以判定生物機械軸線。在一膝關節或髖關節的案例中，舉例來說，可取得髖關節或膝關節之一立姿承重x光。另一選擇，可跨越整條腿從髖部到足部取得立姿承重x光。此x光可以前後投影或後前投影取得，然亦可以側投影或原則上任何其他期望投影方式取得。使用者舉例來說可藉由找出股骨頭之形心及踝關節之形心並予連接的方式測量生物機械軸線。此測量可為手動進行、例如在一x光片上進行，或者是以電子方式進行、例如在一數位化或數位影像上進行，包含有軟體輔助。在立姿承重x光上測得的軸線可與另一成像模式譬如一CT或MRI掃描相互參考。舉例來說，可在腿部之一立姿x光上判定一生物機械軸線。其結果和資料舉例來說可被從一CT掃描或MRI掃描確認對應骨骼解剖學界標的作業拿去參考。然後可利用結果和資訊決定一3D導引樣板之最佳形狀。特定言之，樣板之取向、位置或形狀可依據生物機械軸線之量測值受影響。再者，附接於該等樣板或連桿組之任何塊體的位置或形狀或是附接於模具、塊體或連桿組之儀器的位置或形狀可被此量測影響。結合立姿承重成像模式與CT掃描或MRI掃描具有在生理負荷期間評估關節的主要優點。單用CT或MRI通常不會提供加載承重狀態下的評估。
如前所述，生物機械軸線可在不同平面或三維中接受評估。舉例來說，可在AP平面中評估實際生物機械軸線且可在此平面中決定一期望生物機械軸線。此外，例如可在側投影x光照相之側向平面中判定實際生物機械軸線，且可在該側向平面中決定期望生物機械軸線。藉由在 二或更多平面中測量相關生物機械和解剖學軸線，一3D導引樣板及/或植入物之形狀可被更進一步詳細界定並最佳化，使得臨床和患者機能改善。
生物機械或解剖學軸線亦可為利用其他途徑測得，其中包括一非承重位置。舉例來說，可在一CT偵察掃描上確認解剖學界標並交互參照一考慮要動手術之關節譬如一膝關節或一髖關節。因此，舉例來說，使用者可利用該CT偵察掃描測量並判定用於膝蓋手術之踝關節的形心和髖關節的形心。
在一較佳實施例中，利用CT切片或MRI切片而非一偵察掃描來判定解剖學界標。CT偵察掃描或MRI偵察掃描在空間解析度方面有其固有極限。CT偵察掃描通常是缺乏3D解剖學資訊且缺乏高空間解析度的單一2D肢體x光影像。MRI偵察掃描通常包括多個2D MRI切片，很可能在一、二或三個平面中獲取。藉由穿透鄰近關節獲取選擇性切片及均等各向同性或近似各向同性資料集，解剖學界標可被以一更可靠的方式確認，從而提升解剖學和生物機械軸線判定的準確度。此種準確度提升轉變成所得3D導引模具(例如一膝關節或髖關節)之準確度的提升，包含其形狀、取向或位置之準確度提升。
電腦斷層造影已被證明對於腿部之相對解剖學和生物機械軸線的判定極其準確(Testi Debora、Zannoni Cinzia、Cappello Angelo和Viceconti Marco之〝Border tracing algorithm implementation for the femoral geometry reconstruction.〞，Comp.Meth.and Programs in Biomed.，2000年2月14日；Farrar MJ、Newman RJ、Mawhinney RR、King R之〝Computed tomography scan scout film for measurement of femoral axis in knee arthroplasty.〞，J.Arthroplasty，1999年12月號，14(8)：1030-1；Kim JS、Park TS、Park SB、Kim JS、Kim IY、Kim SI之〝Measurement of femoral neck anteversion in 3D.Part 1：3D imaging method.〞，Med.and Biol.Eng.and Computing.，38(6)：603-609，2000年11月號；Akagi M、Yamashita E、Nakagawa T、Asano T、Nakamura T之〝Relationship between frontal knee alignment and reference axis in the distal femur.〞，Clin.Ortho.and Related Res.，No.388,147-156,2001；Mahaisavariya B、Sitthiseripratip K、Tongdee T、Bohez E、Sloten JV、Oris P之〝Morphological study of the proximal femur：a new method of geometrical assessment using 3 dimensional reverse engineering.〞，Med.Eng.and Phys.24(2002)617-622；Lam Li On、Shakespeare D之〝Varus/Valgus alignment of the femoral component in total knee arthroplasty.〞，The Knee，10(2003)237-241)。
近端和遠端股骨之解剖學結構的角度亦呈現一可與內翻足或外翻足角度或是與解剖學股骨角度和生物機械軸線間之角度作比較的某種可變水準(亦即標準差)(Mahaisavariya B、Sitthiseripratip K、Tongdee T、Bohez E、Sloten JV、Oris P之〝Morphological study of the proximal femur：a new method of geometrical assessment using 3 dimensional reverse engineering.〞，Med.Eng.and Phys.24(2002)617-622)。因此，一種評估軸線的較佳方法是以髖關節、膝關節和踝關節或股骨之CT掃描為基礎而非僅以膝蓋區域之掃描為基礎。
CT已證明在骨骼組織相對於周圍解剖學組織的對比方面很有效率，使得對應於股骨和脛骨的骨骼結構能由半自動化電腦化系統極準確地抓出(Mahaisavariya B、Sitthiseripratip K、Tongdee T、Bohez E、Sloten JV、Oris P之〝Morphological study of the proximal femur：a new method of geometrical assessment using 3 dimensional reverse engineering.〞，Med.Eng.and Phys.24(2002)617-622；Testi Debora、Zannoni Cinzia、Cappello Angelo 和Viceconti Marco之〝Border tracing algorithm implementation for the femoral geometry reconstruction.〞，Comp.Meth.and Programs in Biomed.，2000年2月14日)。
儘管2D CT已被證明在生物機械軸線之評估方面是準確的(Mahaisavariya B、Sitthiseripratip K、Tongdee T、Bohez E、Sloten JV、Oris P之〝Morphological study of the proximal femur：a new method of geometrical assessment using 3 dimensional reverse engineering.〞，Med.Eng.and Phys.24(2002)617-622；Testi Debora之上文引用文獻；Lam Li On之上文引用文獻)，3D CT已被證明在股骨前傾角之評估方面更為準確(Kim JS、Park TS、Park SB、Kim JS、Kim IY、Kim SI之〝Measurement of femoral neck anteversion in 3D.Part 1：3D imaging method.〞，Medical and Biological engineering and computing.38(6)：603-609，2000年11月號；Kim JS、Park TS、Park SB、Kim JS、Kim IY、Kim SI之〝Measurement of femoral neck anteversion in 3D.Part 1：3D modeling method.〞，Medical and Biological engineering and computing.38(6)：610-616，2000年11月號)。Farrar利用簡單CT 2D偵察圖評估股骨軸線(Farrar MJ、Newman RJ、Mawhinney RR、King R之〝Computed tomography scan scout film for measurement of femoral axis in knee arthroplasty.〞，J.Arthroplasty，1999年12月號，14(8)：1030-1)。
在一實施例中，利用CT切片影像之2D矢狀和冠狀重建以手動評估生物機械軸線。熟習此技藝者可輕易理解到有許多不同方式使此程序自動化。舉例來說，獲取一至少涵蓋髖部、膝蓋及踝部區域的CT掃描。如此得到(軸向的)影像切片，其可經內插處理以產生矢狀和冠狀視圖。
可運用切片影像之預處理(過濾)來改善骨骼區域之對比使得其可利用簡單設定閾值或一較複雜影像分段工具譬如LiveWire或主動 輪廓模型而被準確地抓出。
可進行目標界標譬如脛骨幹、踝關節、髁間切跡之形心及股骨頭之形心的識別。生物機械軸線可被定義為連接近端和遠端形心(亦即股骨頭形心、脛骨或踝關節形心)的線。髁間切跡的位置可供用於可能偏差、誤差或包含內翻足和外翻足畸形在內之變形的評估。
在一實施例中，可將多個造影試驗合併。舉例來說，可利用肢體或肢體一些部分之一承重狀態x光評估解剖學和生物機械軸線。然後可將依此方式推斷之解剖學資訊與一或多個關節(譬如髖關節、膝關節或踝關節)之一CT或MRI掃描結合。然後例如可將x光片上看到的界標交互參照到CT或MRI掃描上。隨後可將在x光片上進行的軸線測量用到CT或MRI掃描或其他成像模式中。相似地，可比較從一CT掃描得到的資訊與以一MRI或超音波掃描得到的資訊。在一實施例中，可進行不同成像模式之影像融合。舉例來說，如果考慮要在一膝關節進行手術，則可取得下肢之一全長度承重狀態x光。其得以一螺旋CT掃描作補充，此CT掃描視需要具備膝關節之關節內對比，提供膝蓋解剖學結構之高解析三維解剖學特徵化表現，甚至包含半月板和軟骨。可利用此資訊連同由x光片提供之軸向資訊選擇或推斷療法，譬如植入物或外科儀器。
在某些實施例中，可能期望將關節內結構(包含軟骨下骨骼或軟骨)之形狀和尺寸特徵化。這舉例來說可藉由利用一或多個關節之一CT掃描、較佳為一螺旋CT掃描實現。螺旋CT掃描視需要得利用關節內對比進行。另一選擇，可進行一MRI掃描。如果運用CT，則可穿透鄰近關節得到一完整螺旋掃描或是數個選定切片。一般而言，會在考慮要治療之關節中得到一提供完整三維特徵化的完整螺旋掃描。如果用於外科儀器之植入物或樣板係利用此掃描作選擇或造型，則可從所得影像資料準確 地判定軟骨下骨骼形狀。可在關節表面之某些區域假設有一標準軟骨厚度和一標準軟骨損失。舉例來說，可將關節軟骨之2mm標準厚度應用於在中間和側股骨髁之前三分之一中的軟骨下骨骼。相似地，可將關節軟骨之2mm標準厚度應用於中間和側股骨髁之後三分之一中的軟骨下骨骼。可將關節軟骨之0mm標準厚度應用於中間髁之中央承重區，且可將一不同數值應用於側髁。這些區域之間的過渡可為漸進的，例如從2mm到0mm。關節不同區域中之這些估計軟骨厚度和軟骨損失標準值視需要可為從一參考資料庫推斷。該參考資料庫得包含諸如年齡、身體質量指數(〝BMI〞)、疾病嚴重度、疼痛、內翻足畸形嚴重度、外翻足畸形嚴重度、Kellgren-Lawrence計分等大類，暨其他經判定為有關且有用的參數。將一標準厚度用於關節軟骨可有助於建立手術前規劃所需要的造影規範。
然另一選擇為可藉由進行一有關節內對比存在的關節螺旋CT掃描或藉由進行一採用軟骨敏感脈衝序列之MRI掃描使關節軟骨完全特徵化。
可利用本說明書所述技術取得處於靜止(承重狀態或非承重狀態)或運動中或二者之組合之一關節的影像。在關節運動期間取得之造影判讀可有助於評估負載支承表面。這對於設計或選擇植入物(譬如用於在高負載區選擇強化方式)、外科工具及植入物配置(例如用於最佳化植入物相對於高負載區域之準直)會有利。
iii. 關節空間
依據本發明之另一實施例，提出一種判斷關節空間寬度的方法和系統。不設限地進行一CT掃描、MRI掃描、光學掃描、及/或超音波造影。評估一膝關節中之中間和側關節空間寬度，一髖關節、踝關節或其他關節中之關節空間。此評估可為在二維中進行，利用單一掃描平面取 向譬如矢狀或冠狀平面，或者其可在三維中進行。關節空間寬度之評估可包含測量從一關節表面之軟骨下骨板到相對關節表面之軟骨下骨板的距離。另一選擇，可直接在一或多個關節表面上測量軟骨厚度。可對關節之不同區域測量關節空間厚度或軟骨厚度，且可評估前部、後部、中間、側向、上部及/或下部位置中之關節空間寬度和軟骨損失。可針對關節之不同位置進行這些測量，譬如一中立位置、45度屈曲、90度屈曲、5度外展、5度內部旋轉及類似位置。舉例來說，在一膝關節中，可評估伸展狀態及25度膝蓋屈曲和90度膝蓋屈曲時的關節空間寬度。可比較中間和側關節空間寬度，且可利用中間和側關節空間寬度之差以此資訊為基礎最佳化解剖學或生物機械軸線準直之期望手術後矯正。一3D導引樣板之形狀、取向或位置可利用此資訊例如在膝蓋或髖部植入物配置或其他手術中得到調整。
舉例來說，量測值可能顯示中間區劃內的關節空間寬度或軟骨厚度相較於一正常解剖學參考標準(例如從年齡或性別相符之對照組取得)及/或側區劃是減小的。這可能與例如在一CT掃描之偵察掃描或一MRI掃描之定點掃描(包含穿透髖關節、膝關節和踝關節之多個定點掃描)上測得的膝關節之外翻足準直相符。
如果由中間和側關節空間寬度之比較評估得到的生物機械軸線與在偵察掃描上測得之肢體生物機械軸線相符，則不需要更進一步的調整。如果由中間和側關節空間寬度之比較評估得到的生物機械軸線與在CT或MRI偵察掃描上測得之肢體生物機械軸線不符，則可進行外翻足畸形(或在其他實施例中為內翻足或其他畸形)之額外矯正。
此額外矯正舉例來說可藉由使以中側關節空間寬度之比較測得之生物機械軸線為基礎之期望軸線矯正與以在偵察或定點掃描上測得之肢體生物機械軸線量測值為基礎之期望軸線矯正的差加到僅以在偵察或 定點掃描上測得之肢體生物機械軸線量測值為基礎之期望軸線矯正的方式決定。藉由結合來自利用偵察掃描或定點掃描或例如一承重狀態x光的中間和側區劃之關節空間寬度之量測值及生物機械軸線之量測值二者的資訊，可得到負載支承條件下之軸線準直度的更佳評估，從而使3D導引樣板及相關附接物或連桿組之形狀、取向或位置有所改善。
視需要，肢體得在掃描器內經加載，例如利用一壓縮吊帶。壓縮吊帶的實例舉例來說已由Dynawell公開。
iv. 軟骨損失之評估
在另一實施例中，一諸如螺旋CT、螺旋CT關節造影、MRI、光學造影、光學相干斷層x光攝影、超音波及其他的成像模式可被用於評估一、二或三個維度中的軟骨損失。可利用此資訊決定一實測生物機械或解剖學軸線之一期望矯正。該矯正可為在前-後方向、中間-側方向、及/或上-下方向中或是在任何其他可應用或期望方向中，或是以上之組合。該資訊可與其他資料結合，此等資料譬如得自一立姿承重狀態x光或CT偵察掃描、或一MRI定點掃描或一包含穿透髖關節、膝關節和踝關節之軸向/螺旋或其他影像的CT掃描或MRI掃描。可利用該資料以例如立姿x光、非承重狀態x光、CT偵察掃描、MRI定點掃描及類似掃描為基礎詳細界定軸線矯正。
在另一實施例中，一軸線矯正可為在單一平面(譬如中間-側平面)中、在兩平面(譬如中間-側平面及前-後平面)中或多平面中進行，其中包含在生物機械或解剖學方面有關係或期望的傾斜平面。
v. 高解析造影
3D導引樣板及/或植入物表面的準確度可藉由利用不僅在成像平面內更在所有三個平面內(特定言之為在X、Y和Z軸線中)產生 高空間解析度的造影技術更予提升。以CT掃描來說，這可由螺旋CT掃描技術的出現而實現。以MRI來說，可進行雙平面或多平面掃描或定容獲取。若是進行雙平面或多平面MRI掃描，這些多個掃描平面舉例來說可藉由沿著X、Y和Z軸線交互對正及再取樣而被融合。所得之X、Y和Z方向中有效解析度相較於標準CT掃描或標準MRI掃描大幅提升。解析度提高具有使所得3D導引樣板例如在其位置、形狀或取向方面大致更為準確。
vi. 幻影掃描
成像模式易受掃描變異、例如包含空間扭曲的影響。在一實施例中，可進行幻影掃描以使掃描品質(特定言之為空間解析度和空間扭曲)最佳化。一幻影掃描可為在一患者掃描之前、與一患者掃描同時或是在一患者掃描之後進行。利用幻影掃描資料，有可能對掃描器進行調整和最佳化，且更進一步有可能進行影像後期處理以進行矯正、例如幾何扭曲之矯正。因此，若一幻影掃描在X、Y或Z軸線中偵測到某些幾何扭曲且在該幻影掃描上測得扭曲量，則可在產生一3D導引樣板之前將一矯正係數納入資料中。所得3D導引樣板因而更準確，使得對於解剖學表面之手術中交互參照更佳且使得任何外科介入譬如鑽孔或切割的準確度提升。
在另一實施例中，可進行一平滑作業(例如利用低頻濾波)以便去除與人造物(譬如相鄰CT或MRI切片之間的階梯狀人造物)有關的任何影像。在一些應用中，該平滑作業可有助於改善關節與樣板間之配合。
B. 手術中的測量
除了上述非侵入性造影技術以外或作為另一選擇，可在關節內視鏡或開放式關節切開術期間於手術中取得一罹病軟骨區域或一軟骨損失區域之大小的量測值、軟骨厚度的量測值及/或軟骨或骨骼的曲率。手 術中的測量得涉及與關節表面之一或多個區域的實際接觸，但並非必然如此。
適於取得軟骨或骨骼或其他關節結構之手術中量測值且適於產生表面之一形貌圖的裝置非侷限性包含Placido盤、光學測量工具和裝置、光學造影工具和裝置、及雷射干涉儀、及/或可變形材料或裝置。(舉例來說參見2002年5月7日授證給Wooh等人之美國專利第6,382,028號；2000年5月2日授證給Levesque等人之美國專利第6,057,927號；1996年6月4日授證給Yamane等人之美國專利第5,523,843號；1998年12月8日授證給Sarver等人之美國專利第5,847,804號；及1997年11月4日授證給Fujieda之美國專利第5,684,562號。)
圖3A例示同心排列光環之一Placido盤。該Placido盤之同心陣列投射出利用經由光纖輸送之雷射或白光產生的不同半徑明確光環。該Placido盤可附接於一內視鏡裝置之末端(或附接於任何探針、例如一手持式探針)使得光環投射到軟骨表面上。圖3B例示一投影在一固定曲率表面上之一Placido盤的實例。可利用一或多個成像攝影機(譬如附接於該裝置)以捕捉光環之反射。利用數學分析方法判斷表面曲率。然後例如可使該曲率在一監視器上形象化為該軟骨表面之一著色編碼形貌圖。此外，可利用該形貌圖之一數學模型決定替換被分析區域中之任何軟骨缺陷的理想表面形貌。
圖4示出一由每一股骨髁上之同心光環(Placido盤)投影造成的反射，展示該等反射圓圈上之表面輪廓變異的效應。
同樣的，亦可將一光學造影裝置或測量工具譬如一雷射干涉儀附接於一內視鏡裝置之末端。視需要，可將一小感測器附接於該裝置以利用相移干涉術產生軟骨表面之一形象化干涉條紋圖案分析相位圖(波 前)來判斷軟骨表面或骨骼曲率。然後可使該曲率在一監視器上形象化為該軟骨表面之一著色編碼形貌圖。此外，可利用該形貌圖之一數學模型決定替換被分析區域中之任何軟骨或骨骼缺陷的理想表面形貌。然後可使此運算所得理想表面在監視器上形象化以選擇替換軟骨或模具之曲率。
可利用光學造影技術產生軟骨或骨骼之一3D形象化或表面圖，此圖可用於產生一關節修復系統或一模具。
熟習此技藝者會輕易理解到可將其他技術用於軟骨表面曲率之光學測量而不脫離本發明之範圍。舉例來說，可產生二維或三維圖，譬如像圖5和圖6所示。
亦可將機械裝置(譬如探針)用於手術中的測量，例如可變形材料譬如凝膠類、模具類、任何硬化材料(譬如在被加熱、冷卻、或經其他操縱之前保持可變形的材料)。例如參見2002年5月2日公開之Dickson等人的WO 02/34310號。舉例來說，可將一可變形凝膠施加於一股骨髁。該凝膠指向該髁的側面可產生該髁之表面輪廓之一負像印痕。然後可利用該負像印痕判斷一缺陷之大小、一缺陷之深度及一缺陷中和其附近之關節表面的曲率。此資訊可被用於選擇一療法、譬如一關節表面修復系統或一模具。其亦可用於製作一模具，不管是直接利用該印痕製作或是例如經由掃描該印痕間接地製作。在另一實例中，可將一硬化材料施加於一關節表面、譬如一股骨髁或一脛骨丘。該硬化材料可留在關節表面上直到硬化作用發生完成。然後從該關節表面移除該硬化材料。該硬化材料指向該關節表面的側面可產生該關節表面之一負像印痕。然後可利用該負像印痕判斷一缺陷之大小、一缺陷之深度及一缺陷中和其附近之關節表面的曲率。此資訊可被用於選擇一療法、譬如一關節表面修復系統或一模具。其亦可用於製作一模具，不管是直接利用該印痕製作或是例如經由掃描該印 痕間接地製作。在一些實施例中，該硬化系統可留在定位並形成實際關節表面修復系統。
在某些實施例中，該可變形材料包括複數個個別可動機械元件。在被壓抵於目標表面時，每一元件可被以反方向推動，且其被推動(變形)的程度可對應於目標表面之曲率。該裝置可包含一煞車機構使得該等元件被維持在順應於軟骨及/或骨骼表面的位置。然後可將該裝置從患者體內取出並分析曲率。另一選擇，每一個別可動元件可包含指出其在一已知地點變形之量及/或角度的標記。可利用一攝影機使該裝置在手術中造影且可儲存此影像並分析曲率資訊。合適的標記非侷限性包含實際線性量測值(公制或經驗法則)、對應於不同變形量之不同顏色及/或相同顏色之不同濃淡或色度。可動元件之位移量亦可利用電子器件測量。
其他用以在手術中測量軟骨和軟骨下骨骼的裝置舉例來說包含超音波探針。一較佳為手持式的超音波探針可施用於軟骨且可測得軟骨及/或軟骨下骨骼之曲率。此外，可評估一軟骨缺陷之大小且可判定關節軟骨之厚度。此等超音波量測值可為以A模式、B模式或C模式得到。如果得到A模式量測值，一操作者通常可以數種不同探針取向譬如中間側和前後重複測量以便推斷出大小、曲率和厚度之三維評估。
熟習此技藝者會輕易理解到有可能採用光學、雷射干涉、機械和超音波探針之不同探針設計。此等探針較佳是手持式的。在某些實施例中，該等探針或探針之至少一部分(通常是與組織接觸的部分)得為無菌的。無菌性得藉由利用無菌蓋(例如與1999年2月25日公開之Lang的WO 99/08598A1所揭示類似者)而達成。
可利用造影試驗及/或手術中測量來對關節軟骨或軟骨下骨骼之曲率進行分析以判定罹病軟骨或軟骨損失之一區域的大小。舉例來 說，曲率可能在軟骨損失區域中急遽改變。可利用此等曲率之急遽或突然變化偵測出罹病軟骨或軟骨缺陷之邊界。
如前所述，測量作業可在關節是靜止(承重狀態或非承重狀態)或運動中之時進行。
II. 修復材料
有許多種材料可應用於本發明的實施，其中非侷限性包含塑膠類、金屬類、無晶體金屬類、陶瓷類、生物材料類(譬如膠原或其他細胞外母質材料)、羥磷灰石、細胞類(譬如幹細胞類、軟骨細胞類或類似物)、或以上之組合。以所得關於缺陷和關節表面及/或軟骨下骨骼的資訊(譬如量測值)為基礎，可形成或選擇一修復材料。此外，利用本說明書所述各技術之一或多者，一具有會配合於一特定軟骨缺陷之一曲率的軟骨替換或再生材料會依循關節表面的輪廓和形狀，且會匹配於周圍軟骨之厚度。修復材料可包含材料之任何組合，且通常包含至少一非柔性材料、例如不易彎曲或改變的材料。
A. 金屬和聚合物修復材料
當今之關節修復系統經常使用金屬及/或聚合材料，舉例來說包含被錨定到下方骨骼內的補缺物(在一膝蓋補缺物之案例中該下方骨骼為股骨)。舉例來說參見2001年3月20日授證給Afriat等人之美國專利第6,203,576號；2001年11月27日授證給Ogle等人之美國專利第6,322,588號；以及本說明書中引用的參考案。多種金屬適合用於本發明之實施，且可以任何準則為基礎作選擇。舉例來說，材料選擇可為以要賦予一期望剛度的彈性為基礎。合適金屬的非限制性實例包含銀，金，鉑，鈀，銥，銅，錫，鉛，銻，鉍，鋅，鈦，鈷，不銹鋼，鎳，鐵合金類，鈷合金類譬如Elgiloy®(一種鈷-鉻-鎳合金)和MP35N(一種鎳-鈷-鉻-鉬合金)及NitinolTM(一 種鎳鈦合金)，鋁，錳，鐵，鉭，無晶體金屬類譬如Liquidmetal®合金類(可從LiquidMetal Technologies,www.liquidmetal.com取得)，其他可緩慢形成多價金屬離子、例如藉此抑制植入物質與一患者之體液或組織接觸而鈣化的金屬，及以上之組合。
適合的合成聚合物非侷限性包含聚醯胺類(譬如尼龍)，聚酯類，聚苯乙烯類，聚丙烯酸酯類，乙烯基聚合物類(譬如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氯乙烯)，聚碳酸酯類，聚胺基甲酸酯類，聚二甲基矽氧烷類，醋酸纖維素酯類，聚甲基丙烯酸甲酯類，聚醚醚酮類，乙烯基醋酸乙酯類，聚碸類，硝基纖維素類，類似的共聚物類及混合物類。亦可使用生物可再吸收的合成聚合物，譬如聚葡萄糖，羥乙基澱粉，明膠之衍生物，聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇，聚[N-(2-羥丙基)甲基丙烯酸醯胺]，聚(羥酸類)，聚(ε-己內酯)，聚乳酸，聚乙醇酸，聚(二甲基乙醇酸)，聚(羥丁酸酯)，且亦可使用類似的共聚物類。
其他材料也會合用，例如被稱為聚醚醚酮(PEEKTM)的聚酮。此包含材料PEEK 450G，該材料是一種經認可用於醫療植入的未填充PEEK，可從Victrex of Lancashire,Great Britain取得(Victrex位於www.matweb.com或見Boedekerwww.boedeker.com)。此材料之其他來源包含位於Panoi,India之Gharda(www.ghardapolymers.com)。
應理解到所選材料亦可經填充。舉例來說，亦可提供並考慮使用其他等級的PEEK，譬如有30%玻璃填充或30%碳填充者，前提是此等材料要經FDA或其他主管機關核可用於可植入裝置中。經玻璃填充的PEEK降低膨脹率且提高PEEK相對於未經填充部分之撓曲模數。所得產品已知因強度、勁度或安定性提升而為理想產品。經碳填充的PEEK已知會提高PEEK之抗壓強度和勁度並降低其膨脹率。經碳填充的PEEK提供耐 磨特性和承載負荷的能力。
如吾人所能理解，亦可使用抗疲勞、具有良好記憶性、可撓及/或可撓曲、具有極低吸濕性、且具有良好耐磨損/磨蝕能力的其他合適類似生物相容熱塑性材料或熱塑性縮聚材料類而不脫離本發明的範圍。植入物亦可為由聚醚醚酮(PEEK)構成。
其他可用材料包含聚醚酮(PEK)，聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)，及聚醚醚酮酮(PEEKK)，且通常是聚芳基醚醚酮。更可使用其他聚酮類以及其他熱塑性材料類。
可就下列文件參考可用於植入物的合宜聚合物，這些文件均以引用的方式併入本文中。這些文件包含：2002年1月10日公開的PCT公開案WO 02/02158 A1，名稱為Bio-Compatible Polymeric Materials；2002年1月3日公開的PCT公開案WO 02/00275 A1，名稱為Bio-Compatible Polymeric Materials；及2002年1月3日公開的PCT公開案WO 02/00270 A1，名稱為Bio-Compatible Polymeric Materials。
聚合物可由包含習知聚合物處理方法在內之多種方式的任一者製備。較佳方式舉例來說包含射出成形，其適合製造具備明顯結構特徵的聚合物組件，還有快速製作原型方式譬如反應射出成形及立體平板印刷術。基板可經物理磨蝕或化學改性使其有紋路或變成多孔性以促進金屬塗料併入。其他處理亦屬合宜，譬如擠出、射出、壓縮造模及/或機械加工技術。一般而言，聚合物係就其物理和機械特質作選擇且適合承載並分散關節面間之身體負載。
可將一以上之金屬及/或聚合物彼此組合使用。舉例來說，可使一或多個含金屬基板在一或多個區域中塗佈聚合物，或者可使一或多個含聚合物基板在一或多個區域中塗佈一或多種金屬。
該系統或補缺物得為多孔性或經多孔性塗佈。多孔表面組件得由包含金屬類、陶瓷類和聚合物類在內的多種材料製成。然後這些表面組件可藉由各種器件固定於由各種金屬構成的許多結構芯材。合適的多孔塗料非侷限性包含金屬、陶瓷、聚合物(例如生物中性彈性體類譬如矽橡膠、聚對苯二甲酸乙二酯及/或其組合)或以上之組合。舉例來說參見1971年9月20日授證給Hahn之美國專利第3,605,123號；1974年5月7日授證給Tronzo之美國專利第3,808,606號；及1974年10月29日授證給Tronzo之美國專利第3,843,975號；1967年4月18日授證給Smith之美國專利第3,314,420號；1976年10月26日授證給Scharbach之美國專利第3,987,499號；及原西德專利2,306,552號。得有一以上的塗層且這些層可具有相同或不同孔隙度。舉例來說參見1976年2月17日授證給Kahn等人之美國專利第3,938,198號。
塗料可藉由用粉末化聚合物包圍一芯材並加熱至固化以形成一具備互連小孔之一內部網絡的塗層的方式施加。小孔的迂迴度(例如穿過該等小孔之路徑之長度對直徑的一種量度)對於評估此一塗層用在一補缺裝置上之可能成功度相當重要。亦參見1980年7月22日授證給Morris之美國專利第4,213,816號。多孔塗料得以一粉末之形式施加，且整個物體經歷一高溫使粉末結合到基板。適用聚合物及/或粉末塗料的選擇可為以本發明內容及所引用參考案為鑑作判斷，例如以每一材料的熔體指數為基礎。
B. 生物修復材料
修復材料亦可包含一或多種生物材料，不管是單獨使用或是與非生物材料並用。舉例來說，可設計或造型出任何基底材料且可將適當軟骨替換或再生材料譬如胎軟骨細胞施加於該基底。然後這些細胞會連著該基底生長直到達到軟骨缺陷周圍之軟骨的厚度(及/或曲率)為止。用 於在各種基板上於活體外和活體內培養細胞(例如軟骨細胞)的條件舉例來說見於1995年12月26日授證給Slivka等人之美國專利第5,478,739號；1998年12月1日授證給Naughton等人之美國專利第5,842,477號；2001年9月4日授證給Vibe-Hansen等人之美國專利第6,283,980號；及2002年4月2日授證給Salzmann等人之美國專利第6,365,405號。適用基板之非限制性實例包含塑膠、組織支架、一骨骼替換材料(譬如羥磷灰石，一生物可再吸收材料)、或任何其他適於在其上生長一軟骨替換或再生材料的材料。
生物聚合物類可為自然長成或是藉由發酵作用和類似作用於試管中產生。適合的生物聚合物非侷限性包含膠原、彈力蛋白、絲、角質、明膠、聚氨基酸、羊腸線、多醣類(譬如纖維素和澱粉)及以上之混合物。生物聚合物會是生物可再吸收的。
本發明所述方法所用生物材料得為自體移植物(來自同一患者)；同種異體移植物(來自相同物種之另一個體)及/或異種移植物(來自另一物種)。亦參見2002年3月21日公開之Alexander等人的世界專利公開案WO 02/22014號及1997年8月7日公開之Lee的WO 97/27885號。在某些實施例中以自體移植材料為較佳，因為其可使宿主發生免疫併發症(包含材料之再吸收、植入處周圍之組織發炎及/或結疤)的風險降低。
在本發明之一實施例中，利用一探針從一捐獻處採集組織及準備一領受處。該捐獻處可位於一異種移植者、一同種異體移植者或一自體移植者體內。利用該探針在捐獻組織樣本與領受處之間達成一良好解剖學匹配。該探針經特殊設計以在捐獻組織樣本與領受處之間達成一無縫或近似無縫匹配。該探針舉例來說可為圓柱形。該探針之遠端通常是尖銳的以便促進組織穿刺作用。此外，探針之遠端通常是中空的以便接受組織。 該探針可在離其遠端一段既定距離之處、例如離遠端1cm距離之處有一邊緣，且可利用該邊緣達成用於採集之一既定組織穿刺深度。該邊緣可在外部或可在探針之中空部分內側。舉例來說，一整形外科醫師可拿起探針且在一關節譬如一膝關節之案例中藉由物理壓力將該探針推入軟骨、軟骨下骨骼及下方骨髓內。醫師可將該探針推進至外部或內部邊緣抵達軟骨表面為止。此時該邊緣會防止更進一步組織穿刺，從而達成一致且可再現的組織穿刺。探針之遠端可包含一或多個刀片、鋸狀結構、或組織切割機構。舉例來說，探針之遠端可包含一由數個小刀片構成的彩虹狀機構。刀片可利用一手動、機動化或電動機構使其移動藉以切穿組織並將組織樣本從下方組織分離。一般而言，這會在捐獻者和領受者體內重複進行。在一彩虹狀刀片機構的案例中，可移動個別刀片以便使彩虹閉合藉以將組織樣本從捐獻處分離。
在本發明之另一實施例中，可將一雷射裝置或一射頻裝置整合在探針遠端內。可利用該雷射裝置或射頻裝置切穿組織並將組織樣本從下方組織分離。
在本發明之一實施例中，可將同一探針用於捐獻者和領受者。在另一實施例中，可使用實體尺寸稍有不同的相似造型探針。舉例來說，用於領受者的探針可略小於用於捐獻者的探針，藉此在組織樣本或組織植入物與領受處之間達成一緊密配合。用於領受者的探針亦可略短於用於捐獻者的探針，藉此修正在對捐獻處從下方組織分離或切割組織樣本期間發生的任何組織損失。
任何生物修復材料可經消毒以使生物污染物譬如細菌類、病毒類、酵母類、黴菌類、黴漿菌類和寄生蟲類減活。消毒作業可利用任何適當技術進行，例如用輻射譬如迦瑪輻射消毒。
本說明書所述生物材料任一者得利用一機器人裝置採集。此機器人裝置可利用來自一電子影像之資訊進行組織採集。
在某些實施例中，軟骨替換材料具有一特定生化組成。舉例來說，可藉由取得組織樣本並進行化學分析或藉由造影技術來評估一缺陷周圍之軟骨的生化組成。舉例來說，Alexander之WO 02/22014提及將釓用於關節軟骨之造影以監測軟骨內的葡萄糖胺聚糖含量。然後可以一會實現與植入處周圍之軟骨之生化組成相似之一生化組成的方式製造或培養軟骨替換或再生材料。用以達成期望生化組成之培養條件舉例來說可包含改變濃度。軟骨替換或再生材料之生化組成舉例來說可藉由控制特定養分和生長因子之濃度和暴露次數的方式影響。
III. 裝置設計
A. 軟骨模型
利用關於軟骨之厚度和曲率的資訊，可創造出關節軟骨之表面之一物理模型及下方骨骼之一物理模型。此物理模型可為關節內一有限區域的再現或者其可涵蓋整個關節。舉例來說，在膝關節中，物理模型可僅涵蓋中間或側股骨髁、股骨髁和切跡區域二者、中間脛骨丘、側脛骨丘、整個脛骨丘、中間髕骨、側髕骨、整個髕骨或整個關節。軟骨之一罹病區域的位置舉例來說可如WO 02/22014所述利用一3D座標系統或一歐氏幾何距離判定。
依此方式可判定待修復缺陷的大小。如吾人所能理解，有一些(但非所有)缺陷會包含比整個軟骨小的範圍。因此，在本發明之一實施例中，測量一或多個軟骨缺陷周圍之正常或僅輕微罹病之軟骨的厚度。此厚度量測值可為在單一點取得或較佳是在多個點例如2點、4-6點、7-10點、10點以上或在整個殘餘軟骨之長度上取得。此外，一旦判定缺陷 之大小，即可選擇一合宜療法(譬如關節修復系統)使盡可能多的健康周圍組織得以保存。
在其他實施例中，可測量關節表面之曲率以設計且/或造型修復材料。此外，可測量殘餘軟骨之厚度及軟骨表面之曲率二者以設計且/或造型修復材料。另一選擇，可測量軟骨下骨骼之曲率且可利用所得量測值選擇或造型一軟骨替換材料。舉例來說，可利用軟骨下骨骼之輪廓來再造一虛擬軟骨表面：罹病軟骨之一區域的邊沿可被確認。可測量罹病區域中之軟骨下骨骼形狀。然後可藉由將軟骨下骨骼表面拷貝到軟骨表面而創造出一虛擬輪廓，藉此軟骨下骨骼表面之拷貝連接罹病軟骨區域之邊沿。
今翻到圖7A-H，其示出膝蓋表面重整步驟的各個階段。圖7A例示一實例，其中一股骨髁702之前部、中央和後部具備正常厚度軟骨700而在該股骨髁之後部有一軟骨缺陷705。圖7B顯示一指出一軟骨缺陷之邊沿710的厚度突然變化的偵測，此變化利用上文所述造影技術或是機械、光學、雷射或超音波技術會觀測到。圖7C顯示映射於關節軟骨700上一承重表面715的邊沿。軟骨缺陷705位於承重表面715內。
圖7D示出一希望植入處(虛線)720和軟骨缺陷705。在此圖中，植入處720略大於罹病軟骨705之區域。圖7E示出一單組件關節表面修復系統725的配置。關節表面修復系統外表面726具有一從周圍軟骨700無縫地延伸的曲率，使得周圍正常軟骨700與關節表面修復系統725之間有良好的手術後準直。
圖7F示出一範例多組件關節表面修復系統730。第二組件732之遠端表面733具有一從相鄰軟骨下骨骼735之曲率延伸的曲率。第一組件736有一厚度t及從周圍正常軟骨700延伸的表面曲率738。在此實施例中，必要時第二組件732可由一蕭氏硬度或洛氏硬度大於構成第一組件 736之材料之硬度的材料形成。因此設想中以組件之至少局部與關節骨骼有聯繫的第二組件732會硬於從通常天生較軟的軟骨材料延伸之第一組件736。當然，其他組態亦可能不脫離本發明之範圍。
藉由提供一較軟第一組件736和一較紮實第二組件732，整個植入物可被建構成使其相對硬度類似於其所緊鄰的骨骼-軟骨或骨骼-半月板區域。因此，由一較軟材料構成的第一組件736可發揮鄰近半月板或軟骨之緩衝功能。
圖7G示出另一單組件關節表面修復系統740，其有一外周邊沿745經建構使該邊沿實質不垂直於周圍或相鄰正常軟骨700。圖7H示出一多組件關節表面修復系統750，其具備一第一組件751和一與圖7G所示相似的第二組件752，其中第二組件752之一外周邊沿745實質不垂直於周圍或相鄰正常軟骨700。
今翻到圖8A-E，這些圖示出範例關節造影和表面重整程序。圖8A示出一罹病軟骨區域805之一放大圖，展現相較於周圍正常軟骨800之罹病軟骨厚度。缺陷邊沿810已被判定。圖8B示出測量缺陷805附近之軟骨厚度815。圖8C示出安置一多組件迷你補缺物824以供關節表面重整。第一組件823之厚度820極近似於相鄰正常軟骨800之厚度。此厚度在補缺物之不同區域中可為不同。第一組件823之遠端部分824的曲率極近似於缺陷周圍之正常軟骨之一延長部。第二組件825之遠端部分826的曲率是相鄰軟骨下骨骼830之表面827之一投影且可有一與周圍軟骨下骨骼之全部或局部相同或大致相同的曲率。
圖8D是一示出使用錨定桿845之一單組件迷你補缺物840之配置的示意圖。如熟習此技藝者所能理解，包含桿、柱和凸塊在內的各種組態均可使用。此外，該組件被示為使其內表面829位於軟骨下骨骼830 內。在一替代構造中，內表面829係順應於軟骨下骨骼表面831。
圖8E示出一單組件迷你補缺物840的配置，其使用錨定桿845且在外表面850有一開口供骨骼填補劑855或其他適當材料注入。注入材料855可從迷你補缺物底面860之數個開口自由地滲入相鄰骨骼和骨髓空間內從而錨定該迷你補缺物。
圖9A-C例示一替代關節表面重整裝置。圖9A顯示一股骨髁之前部、中央和後部的正常厚度軟骨900及一朝向股骨髁後部的大區域罹病軟骨905。圖9B示出一單組件關節表面修復系統910的配置。又，植入處已如圖所示經一單次切割921準備。但如熟習此技藝者所能理解，該修復系統可為垂直於相鄰正常軟骨900而不脫離本發明之範圍。該關節表面修復系統不垂直於相鄰正常軟骨900。圖9C示出一多組件關節表面修復系統920。植入處同樣已經一單次切割(如921所示切割線)準備。第二組件930具有一與相鄰軟骨下骨骼935之延伸表面936相似的曲率。第一組件940具有一從相鄰軟骨900延伸的曲率。
B. 裝置之現場塑造
另一種修復一缺陷的方案是在現場塑造出缺陷修復系統，如圖10A-B所示。如圖10A所示，一種方法是將一中空裝置譬如一氣球插入目標關節內1000。任何能夠接受譬如材料注入的裝置皆適用。適合的注入材料舉例來說包含聚合物類，且可使用如上文II大段中討論的其他材料而不脫離本發明之範圍。
在一實施例中，設想一插入裝置具有一匹配於關節之至少一關節表面或軟骨下骨骼的大致固定形狀。在使插入裝置插入1000後，經由該插入裝置將材料注入關節內1010，然後在現場硬化而形成一植入物1052。注入材料視需要可在硬化的同時結合於該裝置。
另一選擇，可在植入物硬化後予以移除1020以供進行更進一步處理1030譬如拋光，例如像IV大段所述。
在植入物可於現場硬化後移除的情況中，最好該植入物被形成為可潰縮、可摺疊或大致可改變形狀以利移除。在處理後可將植入物再安裝1040。
一或多個模具可施用於一或多個關節表面。模具可有一面向關節表面的內表面，該內表面大致順應於關節軟骨之形狀及/或軟骨下骨骼之形狀。然後可將一包含一聚合物或金屬的硬化材料經由模具中一開口注入。該開口可包含一允許一注射裝置譬如一針頭插入的膜片。該膜片協助防止已注入材料逆流回關節腔內。另一選擇，該模具可由一會提供充分結構剛度允許已注入物質硬化成適當形狀同時允許針頭和其他裝置穿過該模具配置的材料製成。
此外，植入裝置可由複數個子組件構成，其中每一子組件的容積或大小小於植入物的容積。不同子組件可在插入關節內之前連接或組合1050(不管是在身體外或是在關節附近但在身體內或大致在身體內)，或者在一些案例中可為在插入關節之後組裝1052。該等子組件可在可注入材料已發生硬化時即於關節內或關節附近拆解。
此外，植入物可在植入後固定於骨骼表面1060。舉例來說，固定機構可包含機械結構物譬如鰭片、龍骨、齒和樁或是非機械器件譬如骨骼填補劑等。通常在裝置植入且/或固定於關節內之後，測試該植入物之機能1070以判斷其是否能讓關節進行一期望運動範圍。如熟習此技藝者所能理解，這些步驟之一或多者可重複進行而不脫離本發明之範圍，如任選重複步驟1001、1011、1021、1031、1041、1051、1053、1061和1071所示。
如圖10B所示，另一方案會是將一固持裝置插入目標關節內1002。任何能夠接受例如材料注入的裝置均適用。適合的材料舉例來說包含上文II大段所述聚合物及其他材料均可使用而不脫離本發明之範圍。
在一實施例中，設想一插入裝置具有一匹配於關節之至少一關節表面或軟骨下骨骼的大致固定形狀。在插入固持裝置1002之後，經由一孔隙將材料注入一形成於該固持裝置與關節面之間的中空區域內1012，然後該材料在現場硬化形成一植入物1052。該注入材料視需要可在硬化的同時結合於該裝置。
另一選擇，可在植入物硬化後予以移除1020以供進行更進一步處理1030譬如拋光，例如像IV大段所述。
在植入物可於現場硬化後移除的情況中，最好該植入物被形成為可潰縮、可摺疊或大致可改變形狀以利移除。在處理後可將植入物再安裝1040。
此外，植入裝置可由複數個子組件構成，其中每一子組件的容積或大小小於植入物的容積。不同子組件可在插入關節內之前連接或組合1050(不管是在身體外或是在關節附近但在身體內或大致在身體內)，或者在一些案例中可為在插入關節之後組裝1052。該等子組件可在可注入材料已發生硬化時即於關節內或關節附近拆解。
此外，植入物可在植入後固定於骨骼表面1060。舉例來說，固定機構可包含機械結構物譬如鰭片、龍骨、齒和樁或是非機械器件譬如骨骼填補劑等。通常在裝置植入且/或固定於關節內之後，測試該植入物之機能1070以判斷其是否能讓關節進行一期望運動範圍。如熟習此技藝者所能理解，這些步驟之一或多者可重複進行而不脫離本發明之範圍，如任選重複步驟1003、1013、1021、1031、1041、1051、1053、1061和1071所 示。
在執行圖10B所示方法之前，可以一垂直於骨骼表面之角度或設定成一角度將一或多個孔或孔隙鑽入骨骼表面內。在將材料注入到固持裝置底下之後，材料埋入該等孔內且在硬化後形成樁。
在一設想實施例中，植入裝置之至少一部分於注入材料硬化之後留在原地。在此方案中，植入裝置可由一生物可再吸收材料形成。在此案例中，形成植入裝置的容器可被再吸收，通常是在注入材料硬化之後一些時間發生。
植入裝置之形狀可為固定的。在形狀是固定的情況中，可利用一造影試驗或手術中測量來造型或選擇用於一特定患者之最適配裝置，例如利用如上文IA-B段中所述之造影技術和手術中測量技術。
在其他實施例中，裝置之一些部分可為剛性或大致剛性的，而裝置之其他部分是可變形或可鍛。另一選擇，裝置之一部分可為比另一部分更具剛性，不要求任何區段是剛性、可變形或可鍛，而是各區段相對於另一區段在硬度方面有別。依此方式，可利用例如一造影試驗判定剛性、大致剛性或相對較具剛性之區段的形狀。相反地，植入裝置之可鍛、可變形或相對較可變形的部分隨後有可能取得現場一或多個關節表面之形狀。這特別是在植入材料已經注入且該材料正在現場硬化之後發生。在更其他實施例中，整個裝置得為可變形的。
在其他實施例中，植入裝置得為可膨脹或可潰縮的。舉例來說，可將一支撐結構物譬如一NitinolTM網插入關節內。插入舉例來說可為經由一導管或一關節內視鏡入口發生。一旦位居關節內部，隨後可使植入裝置膨脹。該植入裝置可包含一容器譬如一袋子以接收硬化材料譬如聚乙烯或其他包含金屬調配物之液體的注入。植入裝置之容器部分得為生物 可再吸收的且/或可與已注入材料結合。另一選擇，植入裝置可在該材料注入之後移除。在使用一支撐材料的情況中，支撐材料可與植入裝置一起移除或是在植入裝置移除之後移除，移除方式為經由一切口或是藉由使植入裝置潰縮並經由例如導管或關節內視鏡入口移除。
在另一實施例中，可使用一譬如像圖11A-E所示之氣球當作植入裝置。可製作不同氣球形狀和大小以供使用。本說明書不包含關於氣球之所有可能形狀和大小的詳細說明以防混淆發明之本意，但這是熟習此技藝者所能理解。在使用一氣球的情況中，可將其插入一關節內並使其充填膨脹。氣球之大小、高度、形狀和位置可用關節內視鏡評估或是經由一開放切口或例如利用一與關節表面和另一關節表面有關之造影試驗評估。可進行運動範圍試驗以便確保該裝置在全運動範圍中有適當大小、形狀和位置。
在插入後，例如可用一自硬化材料或會在激活後硬化之材料緩慢注入氣球內。適合的材料參見下文且為熟習此技藝者所能理解。一般而言，在注入後該材料係處於一流體或半流體狀態。該材料注入使氣球膨脹，導致氣球採取關節表面(例如像圖11A所示)和其他關節表面之形狀致使其填滿缺陷。
可用一自硬化或硬化材料譬如一聚合物和均勻金屬緩慢注入氣球。該材料一開始是一流體或半流體狀態。該材料使氣球膨脹，藉此氣球之形狀會大致採取關節表面及其他關節表面之形狀。聚合物隨後會在氣球內硬化從而大致採取關節腔和關節表面/結構之形狀。該氣球亦可由一生物可再吸收材料構成。該氣球亦可在此程序之後去除。
舉例來說比較圖11A-11C所示實施例，圖11A例示一單個氣球1100，其安插在一關節1110之二個關節面1102、1104之間。在此圖 中，關節面被例示為具備相關軟骨1106、1108。氣球近端1112經建構與一能讓氣球充填膨脹(例如以一物質填充氣球1100)的裝置有聯繫。此等物質非侷限性包含空氣、聚合物類、無晶體金屬類、或任何其他適當材料，譬如上文II大段中所述者。圖11A之氣球1100經建構致使氣球遠端1114不延伸超出關節遠端1120(關節之遠端係相對於氣球進入關節之關節區域來定義)。
圖11B例示一替代氣球1130，其中氣球1130之遠端1114和氣球1130之近端1113延伸超出關節之遠端1120和近端1122。此延伸可藉由利用不同氣球大小對於屈曲和伸展最佳化。圖11C例示一氣球1140，其中氣球1140經建構致使氣球1140之遠端1114延伸超出關節遠端1120，同時氣球1140之近端1112不延伸超出關節末端。如熟習此技藝者所能理解，其他排列亦屬可行而不脫離本發明之範圍。
此外，可將一銳利儀器譬如一解剖刀插入氣球內或氣球附近且可切開該氣球或對該氣球開縫。然後可將該氣球從已硬化材料拉回並移離關節，較佳是穿過一導管或一關節內視鏡入口進行。
可如圖11D-G所示使用一以上的氣球。在使用複數個氣球的情況中，這些氣球可經建構致使該等氣球如圖11D之1150、1152所示並排插入，如圖11E之1154、1156所示插入不同區劃中，如圖11F-G之1160、1162及1170、1172、1174所示由一氣球之管腔包容一或多個其他氣球，採取上-下關係，及/或採取以上之組合。
每一氣球可具有相同或不同壁厚或者可由相同或不同材料構成。因為材料之差異，熟習此技藝者會理解到使該等氣球每一者膨脹所需要的壓力量可以一致或不一致方式變動。這些壓力會是熟習此技藝者所能知曉且不在本說明書中詳細討論以避免混淆本發明之本意。
舉例來說，在一方案中一第一內側氣球之上和下表面可有一相對於一第二氣球為較低的充填膨脹壓力。因此，在材料注入時，於氣球管腔內產生之壓力被直接傳遞到一或多個關節表面。依此方式，兩關節表面之間的距離可受控制且可得到一確保所得植入物有一充分厚度的最小距離。此實施例可適用於關節表面之接觸區內或鄰接此接觸區的區域中。
可提供一要求高於該第一氣球之較大充填膨脹壓力的第二外側或外周氣球。該內側較低充填膨脹壓力氣球可放在承重區中。同一氣球亦可在氣球之不同區域中具有不同壁特質，例如在外周有一高充填膨脹壓力的剛性壁且在中央有一中等或低充填膨脹壓力的較低剛度壁。
另一選擇，在一鄰接於關節表面接觸區之一區域中提供一充填膨脹壓力低於一第二氣球的第一氣球。同樣的，在材料注入時，於氣球管腔內產生之壓力被直接傳遞到一或多個關節表面。依此方式，兩關節表面之間的距離可受控制且可得到一確保所得植入物有一充分厚度的最小距離。
可在一承載相對較多重量的區域中提供一第二氣球。此氣球可經建構為要求一高於該第一氣球之較高充填膨脹壓力。
亦可利用氣球之壁厚、壓力容差和可膨脹能力的差異來影響已注入材料之所得形狀。
使用具有差別壁厚或壓力容差之充填膨脹裝置或氣球的結果示於圖12A-F。如圖12A所示，氣球1200有一上表面1210和一下表面1212連同一近端1214和一遠端1216。氣球或充填膨脹裝置1200之相對壓力容差在下表面1212小於上表面1210。因此，氣球上表面1210相對於其對應關節面具有一較平坦組態，而下表面1212相對於其對應關節面具有一較順應形狀。
今翻到圖12B，所用充填膨脹裝置1220具有一相對較高的較一致壓力容差，此導致上表面1210和下表面1212不管其對應關節面之解剖學結構如何都會相對於其對應關節面具有較平坦組態。
圖12C例示一氣球1230在其近端1214和遠端1216有一低充填膨脹壓力且在一中央區1218有一較高充填膨脹壓力。此組態的結果是當該氣球被充填膨脹時，其近端和遠端充填膨脹以產生一大於該中央區的外形(譬如高度)。該中央區之充填膨脹壓力雖說是高於近端和遠端但亦可被設定成使該中央區如圖所示相對於其對應關節面有一較平坦組態，或者可經建構為達成如圖12A所示結果。
如熟習此技藝者所能理解，這些氣球每一者可經建構為具有變動特質導致同一氣球之壁之一些部分的剛性低於其他部分，例如在外周有一高充填膨脹壓力的剛性壁且在中央有一中等或低充填膨脹壓力的較低剛度壁。在氣球具有一種以上之厚度的情況中，其舉例來說可為前部勁度較低；中央勁度較高，且後部勁度較低。壁厚可變性會使裝置能夠適應於形狀成形。中央厚度會協助防止該裝置完全順應於關節之不規則表面，這在關節面有不規則處譬如有骨刺的情況可能很重要。另一選擇，若中央部分之勁度低於前部和後部區段，則該裝置會被建構為更貼切地順應於關節面之形狀、包含任何不規則處。該裝置越貼切地順應於關節形狀，該裝置在關節內安置得越穩。
視需要，外科醫師可決定去除表面不規則處、包含骨刺。這可利用已知技術譬如關節內視鏡或開放式關節切開術進行。
在使用一以上之氣球的情況中，不同氣球得有不同形狀和大小。可針對一已知患者和關節調整或選擇形狀和大小。除了氣球之大小和形狀差異，每一氣球亦可經建構為具有不同且/或變動的壁厚。舉例來說， 一氣球可被建構成有一勁度低於前部和後部區段的中央部分，而一第二氣球可被建構成中央部分之勁度高於前部和後部區段。
圖12D-E例示使用二個氣球的組態。如圖12D所示，第一氣球1244放在一第二氣球1242內以形成一充填膨脹裝置1240。在此實施例中，外部第二氣球1242之內表面1246經建構為有一使該裝置之至少一表面能夠順應或大致順應於對應關節面的充填膨脹壓力。圖12E亦例示一具備一第一氣球1254和一第二氣球1252的雙氣球組態1250。在此實施例中，該裝置之充填膨脹壓力經建構致使其表面不實質順應於對應關節面。
圖13A-J(1-3)例示有可能用於圖11-12所示實施例的多種剖面。這些實施例例示用單個氣球實現的可能外形〔圖13A(1-3)〕；雙氣球實施例，其中一氣球裝在一第二氣球內位於大約一中央位置〔圖13B(1-3)〕或在一第二氣球內位於一偏心位置〔圖13D(1-3)〕；三氣球構造，其中二個氣球裝在一第一氣球內〔圖13C(1-3)〕、三個氣球被定位成彼此相鄰〔圖13H(1-3)〕、或二個氣球彼此相鄰而一氣球於其管腔內具有另一氣球〔圖13E(2-3)、F(2)、G(2)〕；四氣球構造，其中二個氣球彼此相鄰且每一者於其管腔內有一氣球〔圖13G(1-3)〕或是三個氣球彼此相鄰且這三個氣球之至少一者於其管腔內具有另一氣球〔圖13I(2-3)〕；或五氣球組態，其中三個氣球被定位成彼此相鄰且這三個氣球其中二者於其管腔內有氣球〔圖13J(1)〕。熟習此技藝者會理解到可利用本發明之揭示內容實現其他組合和外形而不脫離本發明之範圍。本說明書未示出所有可能組合以免混淆本發明之本意。
在另一實施例中，可將一探針插入氣球或裝置內。可利用該探針測量裝置厚度(譬如最小值和最大值)。在此實施例及其他實施例中，氣球可在一開始被一通常不硬化的測試材料注入。一旦注入氣球或裝 置內，可測得該裝置或氣球之厚度，例如在一已知充填膨脹壓力條件下。依此方式，得以確保一足夠的最小植入物厚度。測量裝置或氣球厚度的探針非侷限性包含超音波，其中包含A-scan、B-scan或C-scan。
今翻到圖14A-J，其例示使用固持裝置之圖10B所示軟骨修復系統。圖14A和D例示矢狀平面S和冠狀平面C中一關節表面1500上之一軟骨缺陷1501。外科醫師將該缺陷擴創從而視需要造成平滑邊沿1502。
一固持裝置1510施用於缺陷1501以界定一空腔1520。一硬化材料可注入固持裝置1510之一孔隙1512內。適合材料非侷限性包含一聚合物或一無晶體金屬。此外，如熟習此技藝者所能理解，注入的材料得為一開始是粉末形式而一液態催化劑或硬化材料是在其後注入。
如圖14G所示，骨骼表面1550可經準備(例如用刮器或鑽具)，使得骨骼表面1550界定有助於使所得裝置錨定於關節表面1550的小齒、孔、或錨定構件1552。如圖14G(2)和(5)所示，鑽孔可為相互平行地鑽入(有二以上之鑽孔的情況)，且垂直於軟骨下骨骼表面1552。另一選擇，鑽孔可為以相互間成一角度且成一不垂直於軟骨下骨骼1553之角度鑽入，如圖15G(3-4)所例示。如熟習此技藝者所能理解，可再骨骼表面上產生一或多個樁。舉例來說，圖14G(2)例示一種雙樁構造，而圖14G(8)例示一種單樁架構，且圖14G(4)例示一種四樁架構，其中一些樁呈平行關係而其他則否。如圖14G(9)所示，可將孔隙(1552或1553)形成為使搪孔不是圓柱形而是具有伸入骨骼內之槽狀突起1572，這些槽狀突起經填充後會形成用於一螺桿之旋轉槽道，從而導致經填充的孔隙形成一讓已錨定裝置能夠藉由依順時鐘方向或逆時鐘方向轉動之方式移除的螺桿。
如圖14H所示，可使用一通常是周向的凸脊1546。周向凸脊可協助固持裝置與軟骨之間達成一緊密密封以便避免關節腔內之已注入材料溢出。另一選擇，模具之外周可包含一柔軟可壓縮材料協助達成模具與周圍軟骨間之一緊密密封。
圖14I例示用一放在一骨骼之表面上的把手固持著模具。
如圖14J所示，固持裝置1510可有一或多個把手1557附接於該裝置。把手便於讓外科醫師在已注入材料硬化之時使該固持裝置維持於定位。固持裝置之孔隙1512接受注射且可如圖14J所示包含一膜片1513。此組態有助於在一用以將材料1570注入空腔1520內的針頭1560或注射儀器移除之後造成一緊密密封。此外或取代膜片1513，可提供一帽蓋1514在材料1570注入之後密封孔隙1512。此外，可提供與半月板1591或一缺陷周圍之軟骨有聯繫的錨定齒1590。錨定齒1590協助該裝置在該裝置放到缺陷上時保持安定。
如圖14G(4)所示，可提供一以上的孔隙1512、1512’而不脫離本發明之範圍。
固持裝置系統可被設計成注射一等於或略大於罹病軟骨區域的區域。另一選擇，固持裝置系統可被設計成用於一區劃之整個承重表面或整個關節表面。固持裝置可用在相對關節表面上，例如用在一股骨髁和一脛骨丘上，藉此在兩關節表面上再造出一順暢滑動表面。
固持裝置可被設計成允許包含UV光在內之光曝照。舉例來說，固持裝置可利用一透明塑膠製成。固持裝置亦可被製作成允許超音波通過。
C. 訂製的容器
在本發明之另一實施例中，可依選定規格形成一容器或 井，例如匹配於一特定患者所需材料或是依各種大小造出修復材料之一現品。容器之大小和形狀可為利用得自關節及得自軟骨缺陷之厚度和曲率資訊設計。更特定言之，容器內部可被造型為依循任何選定量測值，例如依循得自一特定患者之軟骨缺陷的量測值。可用一軟骨替換或再生材料例如含膠原的材料、塑膠類、生物可再吸收材料類及/或任何適當組織支架填滿該容器。軟骨再生或替換材料亦可包括幹細胞或胎或未成熟或成熟軟骨細胞之一懸浮體，此懸浮體隨後會在容器內發育成成熟軟骨。此外，可利用某些組織養分和生長因子增進發育及/或差異化。
使該材料在容器內硬化且/或生長直到該材料具有期望特徵譬如厚度、彈性、硬度、生化組成等條件為止。模具可利用任何適當技術產生，例如電腦裝置及自動化方式譬如電腦輔助設計(CAD)和例如電腦輔助模型擬製(CAM)。由於所得材料大致依循容器內側之輪廓，其會較貼適配合於缺陷本身且促進同化作用。
D. 涵蓋多組件修復材料的設計
本發明所述關節修復系統或植入物可包含一或多個組件。
圖15A-B示出單組件裝置和多組件裝置。圖15A例示一具備變動曲率和半徑的單組件關節表面修復系統1400的實例，其裝入軟骨下骨骼1420內致使系統1400之內表面1402不構成軟骨下骨骼表面1422之一延長部。該關節表面修復系統被選擇為包含凸部1402和凹部1404。此等裝置較佳是在一側股骨髁或小關節譬如肘關節內。圖15B例示一多組件關節表面修復系統，其有一第二組件1410以一表面1412形成軟骨下骨骼1420之表面1422之一延長部，且有一第一組件1405以一內表面1406形成周圍正常軟骨1415之曲率和形狀之一延長部。第二組件1410和第一組件1405呈現變動曲率和半徑，以凸部和凹部對應於軟骨下骨骼1420及/或正常軟骨 1415之曲率。如熟習此技藝者所能理解，此二組件可被形成為使這些部件是一體成形，或者可被形成為致使每一部件緊鄰另一部件。此外，這些部件之間的關係可為藉由包含黏著劑和機械器件在內的任何適當機構建立。
圖16A-B顯示關節修復系統100有一形成周圍正常軟骨200之一延長部的外輪廓102。此等系統利用一或多個樁150、175植入下方骨骼300內。樁、銷或螺桿得經多孔性塗佈且可如圖15B所示具有凸緣125。
圖17顯示一範例關節修復裝置500包含：一用以控制深度並防止扳動平坦表面510；一具有正常軟骨之輪廓的外表面515；用以防止旋轉並控制扳動的凸緣517；一促進組織向內生長的溝槽520。
圖18A-D以剖面圖例示具備多個錨定樁、桿或螺桿645之一植入物640的另一實例。圖18B-D顯示樁或錨定桿之各種可行實施例的剖面再現。圖18B顯示一樁645有一切跡646或溝槽圍繞其周長；圖18C顯示一樁645具備放射狀延伸臂647，該等臂有助於將該裝置錨定在下方骨骼中；且圖18D顯示一具備多個溝槽或凸緣648的樁645。
圖19A-B示出一具備多個錨定樁655之範例植入物650的俯視圖，其例示該等樁不一定要沿該裝置之縱向軸線線性地對準。
圖20A示出一植入物660，其有一具備放射狀延伸臂665的樁661。圖20B-E是該植入物樁的俯視圖，例示樁之多種適用替代形狀。
單組件系統之實例非侷限性包含一塑膠、一聚合物、一金屬、一金屬合金、無晶體金屬、生物材料、或以上之組合。在某些實施例中，修復系統面向下方骨骼的表面可為平滑的。在其他實施例中，修復系統面向下方骨骼的表面可為多孔的或經多孔性塗佈。在另一觀點中，修復系統面向下方骨骼的表面被設計成具備一或多個溝槽，例如用以促進周圍 組織向內生長。裝置之外表面可有一階梯狀設計，這對於改變生物機械應力有利。視需要，亦可在裝置之一或多個位置添加凸緣(例如防止修復系統旋轉、控制扳動且/或防止陷入骨髓腔內)。此等凸緣可為一圓錐形或一圓柱形設計的一部分。修復系統面向下方骨骼之一部分或全部亦可為平坦的，這有助於控制植入物深度且防止扳動。
多組件系統之非限制性實例包含金屬、塑膠、金屬合金、無晶體金屬、及一或多種生物材料的組合。關節表面修復系統之一或多個組件可由一生物材料(例如一具備譬如軟骨細胞之細胞的組織支架或單只有幹細胞或播種於一基板譬如一生物可再吸收材料內或一組織支架、同種異體移植物、自體移植物、或以上之組合)及/或一非生物材料(例如聚乙烯或鉻合金譬如鉻鈷)構成。
因此，修復系統可包含一或多個具備單一材料或材料組合的區域，例如關節表面修復系統可有一第一組件和一第二組件。第一組件通常被設計成具有與失去的軟骨組織相似之大小、厚度及曲率，而第二組件通常被設計成具有一與軟骨下骨骼相似的曲率。此外，第一組件可具有與關節軟骨相似的生物機械特質，其中非侷限性包含彈性及對於軸向負荷或剪力的阻力。第一和第二組件可由兩種不同金屬或金屬合金構成。系統之一或多個組件(例如第二部分)可由一生物材料(非侷限性包含骨骼)或一非生物材料(非侷限性包含羥磷灰石、鉭、鉻合金、鉻鈷、或其他金屬合金)。
關節表面修復系統之一或多個區域(例如第一部分及/或第二部分之外邊沿)得為生物可再吸收的，例如允許關節表面修復系統與患者正常軟骨之間的界面隨時間經過會被透明軟骨或纖維軟骨填滿。相似地，一或多個區域(例如關節表面修復系統之第一部分及/或第二部分之外 邊沿)得為多孔的。孔隙度可在整個多孔區域當中改變(線性或非線性地改變)，通常孔隙度會朝關節表面修復系統之中心遞減。小孔可被設計為讓軟骨細胞、軟骨母質、及連接組織向內生長，從而在關節表面修復系統與周圍軟骨之間實現一平滑界面。
修復系統(例如多組件系統中之第二組件)可藉由利用一填補劑類材料譬如甲基丙烯酸甲酯、可注入的羥磷灰石或鈣磷灰石材料及類似物而附著於患者骨骼。
在某些實施例中，關節表面修復系統之一或多個部分可為在植入時是柔性或異體或可變形且可在事後硬化。硬化可在例如1秒至2小時之內(或其間任何時間長度)、較佳在1秒至30分鐘之內(或其間任何時間長度)、更佳在1秒和10分鐘之間(或其間任何時間長度)發生。
關節表面修復系統之一或多個組件可經調適以接收注射物。舉例來說，關節表面修復系統之外表面可於其內具有一或多個開口。該等開口可經訂定大小以接收螺桿、管件、針頭或其他能夠插入並推進至期望深度、例如穿過關節表面修復系統到骨髓空間內的裝置。然後可將可注入物譬如甲基丙烯酸甲酯及可注入的羥磷灰石或鈣磷灰石材料經由開口(或插入的管件)導入骨髓空間內藉以使關節表面修復系統與骨髓空間結合。相似地，可將螺桿或銷或其他錨定機構插入開口內並推進到下方軟骨下骨骼和骨髓或骺以達成關節表面修復系統對骨骼之固定作用。螺桿或銷之一些部分或所有組件是生物可再吸收的，例如一螺桿突入骨髓空間內的遠端部分得為生物可再吸收的。在手術後之初始期間，螺桿可提供關節表面修復系統之主要固定作用。隨後，骨骼沿著關節軟骨修復系統之底面向內長入一經多孔性塗佈區域內的作用接替變成關節表面修復系統抵住骨骼的主要安定作用。
關節表面修復系統可利用一銷或螺桿或其他附接機構錨定於患者的骨骼。此附接機構得為生物可再吸收的。螺桿或銷或附接機構可從骨骼之一無軟骨覆蓋部分或從關節之一非承重表面朝關節表面修復系統插入並推進。
關節表面修復系統與周圍正常軟骨之間的界面可為成一角度，例如經定向為相對於下方軟骨下骨骼成一90度角。合適的角度可依本發明所揭示內容決定，且在某些案例中非90度角可對於沿著關節表面修復系統與周圍正常軟骨間之界面分散負載的方面有益。
關節表面修復系統與周圍正常軟骨及/或骨骼之間的界面可被一藥劑或生物活性劑、例如一刺激修復系統生物性同化於正常軟骨及/或骨骼內的材料覆蓋。該界面之表面區域可為不規則的，例如藉此提高該界面對藥劑或生物活性劑的暴露程度。
E. 既有修復系統
如本發明所述，可得到各種大小、曲率和厚度的修復系統，包含外科儀器、樣板、導件及/或模具。包含外科儀器、導件、樣板及/或模具在內的這些修復系統可經分類登錄儲存以造出一系統資料庫讓一個別患者可由此選出一合宜系統。換句話說，評估一特定患者體內之一缺陷或一關節表面並從該資料庫選出一具有一合適形狀和大小的既有修復系統(包含外科儀器、樣板、導件及/或模具)以供更進一步操縱(例如造型)和植入。
F. 迷你補缺物
如前所述，本發明所述方法及組合物可用於僅更換關節表面之一部分、例如關節表面上一罹病軟骨或喪失軟骨區域。在這些系統中，關節表面修復系統可被設計成僅更換罹病或喪失軟骨之區域，或者其可延 伸超出罹病或喪失軟骨之區域譬如3mm或5mm到正常相鄰軟骨內。在某些實施例中，補缺物更換關節表面(例如任一已知關節表面譬如一單一股骨髁)之約少於70%至80%(或其間任一值)、較佳約少於50%至70%(或其間任一值)、更佳約少於30%至50%(或其間任一值)、更佳約少於20%至30%(或其間任一值)、再佳約少於20%。
補缺物可包含多個組件，例如一植入骨骼內的組件(譬如一金屬裝置)係附接於一經造型覆蓋骨骼上軟骨缺陷的組件。亦可包含額外組件例如中間板、半月板修復系統及類似物。設想中每一組件更換不足整個對應關節表面。然每一組件不必更換關節表面之同一部分。換句話說，補缺物可有一更換骨骼之少於30%的骨骼植入組件及一更換軟骨之60%的軟骨組件。補缺物可包含任一組合，前提是每一組件更換不足整個關節表面。
關節表面修復系統可經形成或選擇使得其與周圍或相鄰軟骨達成一近似解剖學配合或匹配。一般而言，關節表面修復系統經形成及/或選擇使得其位於外表面之外邊沿會與周圍或相鄰軟骨對準。
因此，關節修復系統可被設計成更換一關節表面(例如一股骨髁者)之成狀部分(或是多於或少於該承重部分)。承重表面係指兩相對關節表面之間會在日常活動(例如正常步式)期間接觸的區域。至少一或多個承重部分可依此方式替換，例如在一股骨髁上和一脛骨上的承重部分。
在其他實施例中，可確認一承重區域中之一罹病軟骨或軟骨損失區域，且可僅將該承重區域之一部分(特定言之為含有罹病軟骨或軟骨損失區域的部分)換成一關節表面修復系統。
在另一實施例中，關節修復系統可被設計或選擇為更換關 節表面例如一髁之大致全部。
在另一實施例中，例如罹患瀰漫性軟骨損失的患者，關節修復系統可被設計成更換一略大於承重表面之區域。
在某些觀點中，待修復的缺陷僅位於一個關節表面上，通常是罹病最嚴重的表面。舉例來說，在一在中間股骨髁有嚴重軟骨損失但在脛骨罹病較輕的患者體內，關節表面修復系統可僅施用於該中間股骨髁。較佳來說，在本發明所述任一方法中，關節表面修復系統係設計成與相鄰正常軟骨達成一確實或一近似解剖學配合。
在其他實施例中，可修復一以上的關節表面。修復區域通常侷限於罹病軟骨或軟骨損失區域或是承重表面內略大於罹病軟骨或軟骨損失之區域的區域。
植入物及/或植入物可經修整以達成植入物與植入處之間一近似解剖學準直。在本發明之另一實施例中，利用一電子影像測量關節軟骨或軟骨下骨骼之厚度、曲率或形狀及/或一缺陷之大小，且利用此資訊選擇一關節表面修復系統。關節表面修復系統可為利用關節內視鏡插入。關節表面修復系統可具有單一半徑。然更常見是如上文所述圖15A所示，關節表面修復系統1500在同一平面(例如前後或中側或上下或傾斜平面)內或在多個平面內具有變動曲率和半徑。依此方式，關節表面修復表面可經造型以達成植入物與植入處之間一近似解剖學準直。此設計不僅允許不同凸度或凹度，亦允許在一主要呈凸形的形狀中有凹部且允許在一主要呈凹形的形狀中有凸部。
在另一實施例中，關節表面修復系統有一用以錨定裝置的錨定桿，例如像2001年5月1日授證給Pappas之美國專利第6,224,632號所述。桿或樁得具有不同形狀，包含圓錐形、矩形、鰭片狀暨其他。匹配 的骨骼腔通常被造型成與對應桿相似。
如上文所述圖16所示，關節表面修復系統100可利用一或多個延伸穿過軟骨下骨板到骨髓腔的桿或樁150固定於軟骨下骨骼300。在某些案例中，此設計可藉由使植入物之一些部分抵住軟骨下骨骼而降低植入物隨時間經過更往關節深處沈入的可能性。桿或樁得為任何能夠發揮將裝置錨定於骨骼之功能的形狀。舉例來說，樁可為圓柱形或圓錐形。視需要，桿或樁可更進一步包含切跡或開口以允許骨骼向內生長。此外，桿得經多孔性塗佈以讓骨骼向內生長。錨定桿或樁可利用骨骼填補劑固定於骨骼。亦可將一附加錨定裝置加諸於桿或樁。錨定裝置可有一雨傘形狀(例如放射狀擴展元件)，以其較寬部分指向軟骨下骨骼且背離樁。錨定裝置有利於提供植入物之立即固定作用。軟骨修復系統面向軟骨下骨骼之底面可為有紋路或粗糙藉以加大關節修復系統與軟骨下骨骼之接觸面。另一選擇，關節修復系統之底面可經多孔性塗佈藉以允許向內生長。外科醫師可藉由用一銼刀處理軟骨下骨骼(通常用以造成一較大表面積及/或直到軟骨下骨骼發生出血為止)以增進骨骼之向內生長作用。
在另一實施例中，關節表面修復系統可為利用骨骼填補劑附著於下方骨骼或骨髓。骨骼填補劑通常是以一丙烯酸系聚合物材料製成。一般而言，骨骼填補劑由二個組份構成：一乾粉組份和一液體組份，其隨後被混合在一起。該乾組份通常包含一丙烯酸系聚合物，譬如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。該乾組份亦可含有一聚合作用引發劑譬如過氧化二苯甲醯，其引發在骨骼填補劑形成時發生的自由基聚合程序。另一方面，該液體組份通常含有一液態單體譬如甲基丙烯酸甲酯(MMA)。該液體組份亦可含有一加速劑譬如胺類(譬如N,N-二甲基對甲苯胺)。亦可將一安定劑譬如氫醌添加於該液體組份以防液態單體過早聚合。當該液體組份與 該乾組份混合時，該乾組份開始在該液體組份內溶解或膨潤。該胺類加速劑與該引發劑反應以形成自由基開始使單體單元鏈結形成聚合物鏈。在接下來二到四分鐘內，聚合程序前進到使混合物之黏度從一類似糖漿的黏稠度(低黏度)變成一類似生麵糰的黏稠度(高黏度)。最終發生更進一步的聚合作用和固化作用，導致填補劑硬化並將一補缺物固定於一骨骼。
在本發明之某些觀點中，如上文所述圖7E所示，可將骨骼填補劑755或另一液態附接材料譬如可注入的鈣羥磷灰石經由補缺物之一或多個開口750注入骨髓腔內。補缺物的這些開口可從關節表面延伸到補缺物底面760。在注射之後，可用一聚合物、矽、金屬、金屬合金或生物可再吸收塞封閉這些開口。
在另一實施例中，關節表面修復物之一或多個組件(譬如系統指向下方骨骼或骨髓的表面)可為多孔的或經多孔性塗佈。頃已有多種不同多孔性金屬塗料被提出用以藉由骨骼組織向內生長而增強一金屬補缺物之固定作用。因此，舉例來說，1974年12月24日授證給Pilliar之美國專利第3,855,638號揭示一種外科補缺裝置，其可當作一骨骼補缺物使用，包括一複合結構，由一固態金屬材料基板和一黏附並延伸於該基板之表面之至少一部分的相同固態金屬材料的多孔性塗層構成。該多孔性塗層由複數個小而不連續之金屬材料顆粒在其彼此接觸之點結合在一起而構成，藉此在塗層內界定出複數個相連間質小孔。可能分佈在複數個單層中之顆粒的大小和間距可為使平均間質孔徑約不超過200微米。此外，孔徑分布可為從基板-塗層界面到塗層表面為大致一致。在另一實施例中，關節表面修復系統可含有一或多種聚合材料，這些聚合材料可裝有並釋出治療用劑物、包含藥物或其他可用於藥物投送的藥理處理。這些聚合材料舉例來說可被放在多孔性塗層之區域內。這些聚合材料可為用來釋放治療用劑 物譬如骨骼或軟骨生長刺激藥物。此實施例可與其他實施例並用，其中關節表面修復系統之一些部分可為生物可再吸收的。舉例來說，一關節表面修復系統之第一層或此第一層之一些部分可為生物可再吸收的。隨著該第一層逐漸被再吸收，一軟骨生長刺激藥物之區域性釋出可促進軟骨細胞向內生長及母質生成。
在本發明所述任一方法或組合物中，關節表面修復系統可為以一範圍之大小、曲率和厚度預先製造。另一選擇，關節表面修復系統可為針對一個別患者訂製。
IV. 製造
A. 造型
在某些案例中，修復材料會需要在形成(例如生長到期望厚度)之前或之後進行造型，例如所需軟骨材料之厚度並非一致的情況(例如軟骨替換或再生材料之不同區段需要不同厚度的情況)。
替換材料可由任何適當技術造型，其中非侷限性包含機械磨蝕術、雷射磨蝕或切除術、射頻處理、低溫切除術，養分、酵素或生長因子之暴露時間和濃度的變異，及任何其他適於影響或改變軟骨厚度的方式。舉例來說參見2000年3月23日公開之Mansmann的WO 00/15153；如果採取酵素消化方式，則可使軟骨替換或再生材料之特定區段暴露於較高酵素劑量或是暴露較久作為在該材料之不同區段實現軟骨替換或再生材料之不同厚度和曲率的手段。
材料可被以手動及/或自動方式造型，例如使用一已有預先選定厚度及/或厚度輸入之裝置，然後利用輸入資訊對該裝置編寫程式以實現期望形狀。
除了造型軟骨修復材料之方式或取代此方式，亦可藉由任 何適當技術造型植入處(例如骨骼表面、任何剩餘軟骨材料及類似物)以便增強修復材料之同化作用。
B. 訂定大小
關節修復材料得經形成或選擇使其會與周圍或相鄰軟骨或軟骨下骨骼或半月板和其他組織達成一近似解剖學配合或匹配。修復系統之形狀可為以一電子影像(例如MRI、CT、數位斷層x光攝影組合、光學相干斷層x光攝影)之分析為基礎。如果希望關節修復系統更換一罹病軟骨或喪失軟骨之區域，則可利用一種在一電子影像中提供健康軟骨之形狀之一虛擬重建的方法實現近似解剖學配合。
在本發明之一實施例中，可藉由將健康軟骨表面內插到軟骨缺陷或罹病軟骨區域的方式在軟骨缺陷之位置重建一近似正常軟骨表面。這舉例來說可藉由以一參量表面(譬如一B仿樣表面)描述健康軟骨的方式達成，其中控制點被放置為致使該參量表面依循健康軟骨之輪廓並橋接軟骨缺陷或罹病軟骨區域。該參量表面之連續性特質會提供橋接該軟骨缺陷或罹病軟骨區域與周圍健康軟骨輪廓之部分的一平滑同化。該參量表面在軟骨缺陷區域或罹病軟骨區域上方的部分可用於決定關節修復系統之形狀或局部形狀以與周圍軟骨匹配。
在另一實施例中，可利用形態影像處理來重建軟骨缺陷或罹病軟骨區域之位置處的一近似正常軟骨表面。在一第一步驟中，可利用手動、半自動及/或自動化分段技術(例如手動描跡、區域生長、活線(live wire)、以模型為本之分段)從電子影像抓出軟骨，得到一個二值影像。軟骨中之缺陷看起來像刻痕，其可由一利用經適當選擇之一結構化元素在2D或3D中執行的形態封閉運算填滿。此封閉運算通常被定義為一膨脹運算繼以一侵蝕運算。一膨脹算子在該結構化元素之至少一像素落在來源影像之 一區域內時將輸出影像中之目前像素設定成1。一侵蝕算子在整個結構化元素落在來源影像之一區域內時將輸出影像中之目前像素設定成1。軟骨缺陷或罹病軟骨區域之填滿會在該軟骨缺陷或罹病軟骨區域上方創造出一新表面，其可用於決定關節修復系統之形狀或局部形狀以與周圍軟骨或軟骨下骨骼匹配。
如前所述，關節修復系統(包含外科工具和儀器、模具、現場修復系統等)可從各種大小、曲率和厚度之系統資料庫形成或選擇使其會與周圍或相鄰軟骨及/或軟骨下骨骼達成一近似解剖學配合或匹配。這些系統可為預先製造或是由一個別患者下訂單製造。為了在手術前控制關節修復系統與周圍或相鄰軟骨或軟骨下骨骼或半月板和其他組織的配合度或匹配度，可利用一軟體程式將關節修復系統投影到其將植入之解剖學位置。適合的軟體在市面上有售且/或易於由一熟練程式設計師修改或設計。
在更另一實施例中，可利用一或多個2D或3D影像將包含單一區劃和全膝蓋植入物以及髖部裝置的關節修復系統投影到植入處。視需要可利用手動、半自動及/或自動化分段技術從一2D或3D電子影像譬如一MRI或一CT抓出軟骨及/或軟骨下骨骼和其他解剖學結構。可產生軟骨及/或骨骼和其他解剖學結構以及關節修復系統之一2D或3D再現，例如利用一多邊形或NURBS表面或其他參量表面再現。韌帶、半月板和其他關節結構可以2D和3D顯示。關於各種參量表面再現的敘述，舉例來說參見Foley,J.D.等人之Computer Graphics：Principles and Practice in C；Addison-Wesley,2nd edition,(1995)。
可將軟骨及/或軟骨下骨骼和其他解剖學結構和關節修復系統的2D或3D再現併入一共同座標系統中。然後可將關節修復系統(包含外科工具和儀器、模具、現場修復系統等)放在期望植入處。將軟骨、軟 骨下骨骼、韌帶、半月板和其他解剖學結構及關節修復系統之再現繪圖成一2D或3D影像，例如應用程式介面(APIs)OpenGL®(由SGI,Inc.開發之先進3D繪圖功能的標準程式庫；當作PC型顯示卡之驅動程式的一部分，例如從www.nvidia.com取得用於NVIDIA顯示卡者或是從www.3dlabs.com取得用於3Dlabs產品者，或是當作Unix工作站之系統軟體的一部分)或DirectX®(用於Microsoft Windows®型PC系統的多媒體API；可從www.microsoft.com取得)。該2D或3D影像可經繪圖或顯示為從不同角度示出軟骨、軟骨下骨骼、韌帶、半月板或其他解剖學物體及關節修復系統，例如藉由互動或非互動地、即時或非即時地轉動或移動而從不同角度顯示。
在另一實施例中，可利用一或多個剖面2D影像使植入處形象化，例如像2002年11月27日申請之發明名稱為〝Methods and Composiitons for Articular Repair〞的美國專利申請案序號10/305,652號所述，其內容以引用的方式併入本文中。一般而言會使用一系列的2D剖面影像。這些2D影像可用造影試驗產生，譬如CT、MRI、數位斷層x光攝影組合、超音波、光學造影、光學相干斷層x光攝影、其他運用熟習此技藝者所知之方法和工具的成像模式。然後可將關節修復系統或植入物疊加到這些2D影像之一或多者上。這些2D剖面影像可再其他平面中重建，例如從矢狀到冠狀等。亦可使用各向同性資料集(例如切片厚度相同或平面內解析度幾近相同的資料集)或近似各向同性資料集。多個平面可同時顯示，例如利用一分割螢幕顯示器顯示。操作者亦可即時或幾近即時地依任何期望取向捲動這些2D影像；操作者可在這樣做的同時旋轉已成像的組織容積。關節修復系統或植入物可利用不同顯示平面以剖面顯示，例如矢狀、冠狀或軸向平面，通常匹配於展現軟骨、軟骨下骨骼、韌帶、半月板或其 他組織之2D影像的平面。另一選擇，可將一立體顯示器用於關節修復系統。2D電子影像及關節修復系統或植入物之2D或3D再現可併入一共同座標系統中。然後可將軟骨修復系統或植入物放在期望植入處。解剖學結構、植入處和關節修復系統或植入物之2D剖面系列可被互動地(例如操作者可捲動一切片系列)或非互動地(例如一依序移動切片系列的動畫)、即時或非即時地顯示。
軟體可經設計使得相對於軟骨及/或軟骨下骨骼達成最佳配合的關節修復系統(包含外科工具和儀器、模具、現場修復系統等)會被自動選出，例如上文所述技術之一或多者實現。另一選擇，操作者可選取一關節修復系統(包含外科工具和儀器、模具、現場修復系統等)並將其投影或拖曳到顯示在剖面2D或3D影像上之植入處上。然後操作者可相對於植入處移動和旋轉關節修復系統並捲動關節修復系統之一剖面2D或3D顯示及解剖學結構之一2D或3D顯示。操作者可進行關節修復系統與植入處之間之配合度的目視及/或電腦輔助檢查。可針對關節之不同位置例如伸展、45和90度之屈曲、內收、外展、內部或外部旋轉進行此作業。可重複此程序直到達成一滿意配合度為止。此程序可為完全由操作者手動進行；然其亦可為電腦輔助進行。舉例來說，軟體可選出一可讓操作者測試(例如評估配合度)的第一試用植入物。亦可設計並使用會強調出植入物與周圍軟骨或軟骨下骨骼或半月板或其他組織之間準直不良之區域的軟體。以此資訊為基礎，軟體或操作者可選擇另一植入物並測試其準直度。
在以上所有實施例中，生物機械軸線和相關解剖學軸線或平面可與關節及/或關節修復裝置同時顯示於2D或3D顯示器中。至少一或多個生物機械軸線或解剖學軸線或平面的同時顯示有助於改善對於關節修復系統之配合度評估。亦可就關節之不同位置顯示生物機械軸線或相關解 剖學軸線或平面。
C. 快速製作原型，其他製造技術
快速製作原型是一種用來從物體之一電腦模型造出一立體物體的技術。利用一特殊印表機從複數個二維層造出原型。電腦軟體將物體之再現剖成複數個不連續二維層然後一立體印表機就該軟體剖出之每一層造出一材料層。各製成層一起構成期望原型。更多關於快速製作原型技術的資訊可從2002年6月27日公開之Russell等人的美國專利公開案2002/0079601A1號取得。採用快速製作原型之一優點在於其能夠運用安全地使用有毒或烈性化合物的自由形式製造技術。這些化合物能被安全地納入一賦形劑封套內，其減少工作者暴露程度。
提供一粉末活塞和底床(build bed)。粉末包含任何能被製成一粉末或與一液體結合的任何材料(金屬、塑膠或類似物)。粉末用一散佈器從一進給器源滾到一底床之一表面上。層之厚度由電腦控制。然後印刷頭在一想要使粉末結合之處使一結合劑流體沈積到粉末層上。再次將粉末滾入該底床內並重複程序，其中每一層之結合流體沈積被控制成對應於裝置形成之立體定位。有關此程序之更進一步討論舉例來說參見2003年9月18日公開之Monkhouse等人的美國專利公開案2003/017365A1號。
快速製作原型作業可利用如上文I大段所述取得之二維影像決定原型製作機之每一層的二維形狀。在此架構中，每一二維影像切片會對應於一二維原型載片。另一選擇，可如前所述判定缺陷之三維形狀，然後分解成二維切片供快速製作原型程序使用。使用立體模型的優點是用於快速製作原型機之二維切片可能沿著與取得二維影像之平面相同的平面或是全都沿一不同平面。
快速製作原型技術可與鑄造技術並用或搭配使用。舉例來 說，可利用快速製作原型作業製造一內部尺寸對應於一關節修復系統(包含外科儀器、模具、準直導件或外科導件)的外殼或容器。通常以塑膠或蠟類材料用於此目的。容器內側隨後可經例如一陶瓷塗佈以供後續鑄造作業使用。利用此程序，可產生個人化的鑄件。
快速製作原型作業可用於生產關節修復系統(包含外科工具、模具、準直導件、切割導件等)。快速製作原型作業可在一製造工廠進行。另一選擇，其可為在一手術中測量作業已進行之後於手術室內進行。
另一選擇，可將銑磨技術用於製造關節修復系統(包含外科工具、模具、準直導件、切割導件等)。
另一選擇，可將雷射型技術用於製造關節修復系統(包含外科工具、模具、準直導件、切割導件等)。
V. 植入
在經過一或多項操作(例如造型、生長、發育等)之後，可將軟骨替換或再生材料植入缺陷區域內。植入作業可在軟骨替換或再生材料仍附著於基底材料或已從基底材料移除的情況下進行。可將任何適合方法和裝置用於植入作業，例如2002年4月23日授證給Hangody等人之美國專利第6,375,658號、2002年3月19日授證給Torrie等人之美國專利第6,358,253號、2001年12月11日授證給Hardwick等人之美國專利第6,328,765號、及2001年3月22日公開之Cummings等人的世界專利公開案WO 01/19254號所述之裝置。
在選定的軟骨缺陷中，植入處可經一越過關節表面之單一切割作準備，例如像圖9所示。在此例中，可使用單組件補缺物910和多組件補缺物920。
A. 關節替換程序
i. 膝關節
執行全關節置換術是一個複雜程序。在用一人工關節更換關節時，重點在於要使下肢之解剖學和機械軸線正確對準以確保植入的膝蓋發揮最佳機能。
如圖21A所示，髖部中心1902(位在股骨1932之頭部1930)、膝蓋中心1904(位在脛骨1936之髁間結節1934遭遇股骨的切跡內)和踝部1906大約處於一直線1910，此線界定下肢之機械軸線。解剖學軸線1920在一外翻足或往外方向中偏離機械軸線θ(5-7°)。
脛骨1936之長軸與下肢機械軸線1910共線。從一立體透視圖來看，身體之下肢於整個屈曲-伸展弧線內在一被稱為正中前後平面(MAP平面)的單一平面中理想地作用。為了達成此機能，股骨頭1930、股骨之機械軸線、髕骨溝、髁間切跡、髕骨關節嵴、脛骨及踝部要在屈曲-伸展移動期間留在MAP平面中。在移動期間，脛骨因膝蓋在垂直於MAP平面之經上髁軸線中屈曲和伸展而旋轉。
可在每一個別關節取得多個影像切片，例如膝關節1950-1950n及髖關節1952-1952n。這些影像切片可如上文I大段所述連同一全腿影像使用以確定軸線。
因膝蓋罹病和功能異常，解剖學軸線之準直被改變。進行全膝蓋置換術是矯正一罹病膝蓋的一種解決方案。植入一整個膝關節譬如Johnson & Johnson之PFC Sigma RP Knee System要對形成膝關節之表面進行一系列切除以利人工關節安裝。這些切除應是使已安裝的人工膝蓋能在MAP平面內達成屈曲-伸展移動並使患者下肢之解剖學和機械軸線最佳化。
首先，切割脛骨1930以造出一接納植入物脛組件的平坦表面。在大多數案例中，脛骨表面經切割成垂直於冠狀平面中之脛骨長軸、 但通常在矢狀平面中後傾4-7°以匹配脛骨之正常斜率。如熟習此技藝者所能理解，在欲植入之裝置不要求一傾斜脛骨切割時，矢狀斜率可為0°。切除線1958垂直於機械軸線1910，但該切除線與丘表面平面1960間之角度因膝蓋之損傷量而異。
圖21B-D分別例示一解剖學正常脛組件、一內翻足膝蓋之一脛組件、及一外翻足膝蓋之一脛組件之切除的前視圖。在每一圖中，機械軸線1910鉛直地延伸穿過骨骼，且切除線1958在冠狀平面中垂直於機械軸線1910，視關節損傷量而定與關節所形成之表面線有別。圖21B例示一正常膝蓋，其中對應於關節面的線1960平行於切除線1958。圖21C例示一內翻足膝蓋，其中對應於關節面的線1960不平行於切除線1958。圖21D例示一外翻足膝蓋，其中對應於關節面的線1960不平行於切除線1958。
一旦準備好脛骨表面，外科醫師轉往準備股骨髁。
股骨丘1970被切除以提供與股骨補缺物之內部有聯繫的平坦表面。對股骨進行之切割係以要在脛骨與股骨之間創造之間隙的整體高度為基礎作出。一般而言希望有一20mm間隙以提供充足空間給已植入補缺物使其能達成全範圍運動。骨骼被切割成對於股骨之機械軸線以一5-7°角外翻。切除面1972形成一與鄰接表面1974、1976成一斜角關係的平坦平面。表面1972-1974之間及1972-1976之間的角θ’、θ”因植入物之設計而異。
ii. 髖關節
如圖21F所示，近端股骨之外在幾何形狀包含頭部1980、頸部1982、小轉子1984、大轉子1986及近端股骨骨幹。轉子1984和1986、股骨頭中心1902及股骨幹1988之相對位置與頸部-骨幹傾斜角度相互有關。圖中亦示出機械軸線1910和解剖學軸線1920。這些關係的評估可改變擴孔方向以達成補缺物與股骨管道之中性準直。
利用前後和側x光攝影，對近端和遠端幾何形狀進行測量以決定植入物之大小和最佳設計。
一般而言，在得到通達髖關節之手術出入口之後，股骨頸部1982被切除、例如沿著線1990切除。一旦頸部被切除，對骨髓管道進行擴孔。擴孔作業舉例來說可用一圓錐形或直鉸刀、或一可撓鉸刀進行。擴孔深度由植入物之特定設計指定。一旦管道已被擴大，藉由順序銼磨準備近端鉸刀，以銼刀往下導入管道內。
B. 外科工具
除此之外，可利用一施用於關節軟骨或骨骼(包含軟骨下骨骼)之外表面的裝置來提供手術輔助以便使關節修復系統與領受處或關節之準直度匹配。該裝置可為圓形、圓環形、橢圓形、橢球形、曲線形或不規則形狀。形狀可經選擇或調整以匹配或圈圍一罹病軟骨區域或一略大於罹病軟骨區域或實質大於罹病軟骨之區域。該區域可涵蓋整個關節表面或是承重表面。此等裝置在設想要更換一整個關節表面或其絕大部分時通常是較佳的。
可將機械裝置用於手術輔助(譬如外科工具)，例如使用凝膠類、模具類、塑膠類或金屬。可取得一或多個電子影像或手術中量測值，提供界定關節及/或骨骼表面和形狀的物體座標。可利用這些物體的座標將裝置造型(譬如利用一CAD/CAM技術)成適應於一患者之關節解剖學結構，或另一選擇為選出一與患者之關節解剖學結構良好配合之通常是預先製造的裝置。該裝置可有一會與關節軟骨、軟骨下骨骼及/或其他骨骼表面和形狀之全部或一些部分匹配的表面或形狀，譬如類似於一〝鏡像〞。該裝置非侷限性來說可包含一或多個切割平面、孔隙、槽孔及/或孔洞以容納外科儀器譬如鑽具、鉸刀、刮器、k索、螺桿及鋸子。
該裝置可為具有單一組件或多組件。該等組件可被附接到關節內或關節外解剖學結構之未手術和已手術部分。舉例來說，一組件可被附接到股骨頸，而另一組件可為與大或小轉子接觸。一般而言，可利用不同組件協助進行手術程序之不同部分。當使用多個組件時，一或多個組件亦可被附接到一不同組件而非附接到關節軟骨、軟骨下骨骼或其他骨或非骨解剖學結構區域。舉例來說，可使一脛骨模具附接於一股骨模具且可交互參照股骨切割進行脛骨切割。
組件亦可被設計成在一手術步驟已進行之後裝配到關節。舉例來說，在一膝蓋中，一組件可被設計成在進行任何切割之前裝配於一遠端股骨之全部或一些部分，而另一組件可被設計成裝配於一已利用先前所用模具或組件作出之切口上。在一髖部中，可利用一組件進行一初始切割、例如切過股骨頸部，而另一隨後使用的組件可被設計成在切割後裝配到股骨頸部上，例如覆蓋切割區域而有一供一鉸刀插入的中央開口。利用此方案，亦可以高準確度進行後續手術步驟，例如骨髓腔之擴孔。
在另一實施例中，可將一導件附接於一模具以控制外科儀器之方向和取向。舉例來說，在股骨頸部已被切割之後，可將一模具附接於切割區域，藉此其裝配於外露骨骼表面之一些部分或全部。該模具可有一適於供一鉸刀使用的開口。在鉸刀導入之前，可將一股骨鉸刀導件插入模具內並推進到骨髓腔內。該鉸刀導件之位置和取向可由股骨模具決定。然後鉸刀可在該鉸刀導件上推進且可使骨髓腔以更高準確度擴孔。類似方案可用在膝蓋及其他關節。
所有模具組件可為拋棄式的。另一選擇，一些模具組件可為可多次使用的。一般而言，在一手術步驟譬如切割已進行之後施用的模具組件得為可多次使用的，因為會有需要建立一可再現的解剖學界面。
可使用互連或橋接組件。舉例來說，此等互連或橋接組件可將附接於關節之模具與一在膝蓋或髖部手術期間使用之標準、未修改或僅微幅修改切割塊耦接。互連或橋接組件可由塑膠或金屬製成。當以金屬或其他硬質材料製成時，其可協助保護關節不碰到塑膠碎屑，例如在一鉸刀或鋸子會與模具發生接觸之時。
組件或模具與軟骨或軟骨下骨骼或其他骨性結構間之附接的準確度通常優於2mm、更佳優於1mm、更佳優於0.7mm、更佳優於0.5mm、或再佳優於0.5mm。不同組件之間或一或多個模具與一或多個外科儀器之間的附接的準確度通常優於2mm、更佳優於1mm、更佳優於0.7mm、更佳優於0.5mm、或再佳優於0.5mm。
任何附接或任何組件之間或組件、模具、儀器及/或解剖學或生物機械軸線之間的角誤差較佳小於2度、更佳小於1.5度、更佳小於1度、且再佳小於0.5度。總角誤差較佳小於2度、更佳小於1.5度、更佳小於1度、且再佳小於0.5度。
一般而言，會選擇一會造成供後續一關節修復系統配置或便於關節修復系統安置之一解剖學理想切割平面、鑽孔、或總體儀器取向的位置。此外，裝置可被設計成使鑽具、鉸刀或其他外科儀器之深度可受控制，例如鑽具無法跑到組織內較該裝置所界定更深之處，且塊體內之孔的大小可被設計成實質匹配於植入物之大小。有關其他關節或軸線之資訊及一關節或肢體之準直資訊可在選擇這些槽孔或孔洞之位置時被包含在內。另一選擇，裝置中之開口可被製作成較容納這些儀器所需者更大。裝置亦可被建構成順應於關節形狀。所提供孔隙或開口可為寬到足以允許改變外科儀器(例如鉸刀、鋸子、鑽具、刮器及其他外科儀器)之位置或角度的程度。然後可將一儀器導件(通常由一相對較硬材料構成)施用於該 裝置。該裝置協助該儀器導件相對於關節之立體解剖學結構定向。
模具可為接觸整個關節表面。在各實施例中，模具可為僅與關節表面之一部分接觸。因此，非侷限性來說，模具可與關節表面之100%、80%、50%、30%、20%、或10%或更少部分接觸。一較小表面接觸面積的優點是模具大小之縮減，從而促成有經濟效益的生產，且更重要的是能夠使用侵入性極低的外科技術。但是，模具之大小及其表面接觸面積必須足以確保準確配置使後續鑽孔和切割能以充分準確度進行。
在各實施例中，模具之最大直徑小於10cm。在其他實施例中，模具之最大直徑可為小於8cm、5cm、4cm、3cm、或甚至小於2cm。
模具可為與三個或更多表面點接觸而非與一整個表面接觸。這些表面點可為在關節表面上或是在關節表面以外。藉由使用接觸點而非一整個表面或表面之一些部分，模具的大小可減小。
模具大小之縮減可用於在髖部、膝蓋、肩膀及其他關節促成最低侵入性手術(MIS)。使用小模具之MIS技術會有助於減少手術中失血量，保留組織且很可能包含骨骼，促成肌肉保護技術且減輕手術後疼痛並促成較快速復原。因此，在本發明之一實施例中，模具係搭配一肌肉保護技術使用。在本發明之另一實施例中，模具可為與一骨骼保護技術一起使用。在本發明之另一實施例中，模具經造型為促成切口大小小於15cm、或更佳小於13cm、或更佳小於10cm、或更佳小於8cm、或更佳小於6cm的MIS技術。
模具可被放置為與關節表面以外之點或表面接觸。舉例來說，模具可架在髁間切跡中之骨骼或是脛骨前部或其他面向或是髖臼緣或是小轉子或大轉子上。視需要，模具可僅架在關節表面以外之點或表面上。此外，模具可架在承重表面內之點或表面上或是架在承重表面以外之點或 表面上。
模具可被設計成架在待施作(譬如切割、鑽孔等)之區域以外的骨骼或軟骨上。依此方式，可利用同一模具進行多個手術步驟。舉例來說，在膝蓋中，模具可為抵住髁間切跡之一些部分被安定化，這些部分可從全膝蓋置換或其他程序所要去除之區域以外選出。在髖部中，模具可被附接到髖臼窩以外，提供一在一程序例如全髖置換術期間被維持著的可再現參考物。模具例如可用銷或鑽具等固定於下方骨骼。
在附加實施例中，模具可架在關節軟骨上。模具可架在軟骨下骨骼上或是架在關節表面以外但在關節空間內之結構上或是架在關節空間以外之結構上。如果模具被設計成架在軟骨上，則在一實施例中可使用一展現關節軟骨的造影試驗。此舉例來說包含超音波，螺旋CT關節造影，例如使用軟骨顯像脈衝序列之MRI，或MRI關節造影。在另一實施例中，可使用一展現軟骨下骨骼的造影試驗譬如CT或螺旋CT，且可將一標準軟骨厚度加到掃描圖。該標準軟骨厚度舉例來說可為利用一解剖學參考資料庫、年齡、性別、及種族相稱性、年齡調整及此技藝中已知或在將來開發用以推導軟骨厚度估計值之任何方法推導。在一些實施例中，標準軟骨厚度可為橫跨一或多個關節表面都一致，或者其可為在關節表面上有所改變。
模具可經調適成大致架在軟骨下骨骼上。在此案例中，剩餘軟骨可造成一些偏移和不準確結果，導致手術切割、鑽孔及類似作業不準確。在一實施例中，於一第一步驟中去除模具經設計要接觸骨骼之區域中的剩餘軟骨並使軟骨下骨骼外露。然後在一第二步驟中將模具放到軟骨下骨骼上。
隨著骨關節炎的進展，會造成明顯關節畸形。關節表面可 能變得平坦化。可能會有囊腫生成或骨贅生成。〝電車軌道〞狀結構可能形成於關節表面上。在本發明之一實施例中，可由電腦軟體在產生模具之前去除骨贅或其他畸形。該軟體可自動地、半自動地或手動地利用使用者之輸入模擬骨贅或其他畸形之手術去除，並預測關節及相關表面之所得形狀。然後可以該預測形狀為基礎設計模具。在手術進行中，這些骨贅或其他畸形亦可視需要在放置模具及進行手術程序之前去除。另一選擇，模具可被設計成避開此等畸形。舉例來說，模具可為僅與關節表面上或關節表面以外未被骨贅感染或影響的點接觸。模具可架在關節表面上或關節表面以外三或更多個點或小表面將模具主體抬高或與關節表面分開使得其位置之準確度不受骨贅或其他關節畸形影響。模具可架在一或多個脛骨棘或脛骨棘之一些部分上。另一選擇，模具之全部或一些部分可被設計成架在骨贅或其他贅疣或病理學變化上。
外科醫師可視需要在準直裝置與儀器導件之間進行微調。依此方式，例如可在生物機械準直與關節鬆弛或生物機械準直與關節機能之間發現一最佳折衷，譬如在一膝關節屈曲間隙和伸展間隙得到折衷。藉由將準直導件中之開口的大小訂定成過大，外科醫師可使用儀器並將儀器插入儀器導件內而不損及準直導件。因此，特別是在準直導件係由塑膠製成的情況中，碎屑不會被引入關節內。準直導件與儀器導件之間的位置和取向亦可利用例如插入其間之間隔件、楔子、螺桿及此技藝中已知之其他機械或電方法使其最佳化。
外科醫師可能會想要影響關節鬆弛以及關節準直。此可就不同的屈曲和伸展、外展或內收、內部和外部旋轉角度最佳化。為此之故，舉例來說，可使用附接或接觸一或多個模具的間隔件。外科醫師可在手術中利用不同厚度之間隔件或一或多個相同厚度之間隔件評估一關節之鬆弛 或緊張。舉例來說，可在有一或多個模具存在於一膝關節中的情況下將間隔件用於膝關節且可評估屈曲之膝關節的屈曲間隙。然後可使膝關節伸展並評估其伸展間隙。最後外科醫師會就一已知關節和模具選出間隔件之一最佳組合。可將一手術切割導件施用於模具且間隔件視需要插入模具與切割導件之間。依此方式，可影響手術切割之確實位置且可予調整以實現一最佳結果。因此，一模具之位置可就軟組織張力、韌帶平衡或是就屈曲、伸展、旋轉、外展、內收、前傾、後傾及其他關節或骨骼位置和運動而相對於關節、骨骼或軟骨最佳化。一切割塊或其他外科儀器之位置可就軟組織張力、韌帶平衡或是就屈曲、伸展、旋轉、外展、內收、前傾、後傾及其他關節或骨骼位置和運動而相對於模具最佳化。模具的位置及包含切割塊和外科儀器在內之其他組件的位置均可就軟組織張力、韌帶平衡或是就屈曲、伸展、旋轉、外展、內收、前傾、後傾及其他關節或骨骼位置和運動而最佳化。
熟習此技藝者會理解到使手術切割或其他介入處之位置最佳化的其他方式。如前所述，可利用可膨脹或棘輪類裝置，其可插入關節內或者可附接於或碰觸模具(亦參見圖371D)。此等裝置可從一切割塊或其他附接於模具之裝置伸出，針對不同關節位置最佳化鑽孔或切割之位置，或者其可整合於模具內。整合於切割塊或其他附接於模具之裝置中為較佳，因為可膨脹或棘輪類機構可在其他手術期間例如用於其他患者時被消毒及再次使用。視需要，可膨脹或棘輪類裝置可為拋棄式的。可膨脹或棘輪類機構可延伸到關節而不接合或接觸到模具；另一選擇，這些裝置可接合或接觸到模具。可應用鉸鏈類機構。同樣的，千斤頂類機構亦適用。原則上來說，任何適用於微調切割導件相對於模具之位置的機械或電裝置均可使用。這些實施例有助於在不同關節中就不同靜態位置及關節運動期 間使軟組織張力最佳化並使韌帶平衡。
外科醫師可能會想要影響關節鬆弛以及關節準直。此可就不同的屈曲和伸展、外展或內收、內部和外部旋轉角度最佳化。為此之故，舉例來說，可使用附接或接觸一或多個模具的間隔件或是可膨脹或棘輪類裝置。外科醫師可在手術中利用不同厚度之間隔件或一或多個相同厚度之間隔件或利用此等可膨脹或棘輪類裝置評估一關節之鬆弛或緊張。舉例來說，可在有一或多個模具存在於一膝關節中的情況下將間隔件或一棘輪類裝置用於膝關節且可評估屈曲之膝關節的屈曲間隙。然後可使膝關節伸展並評估其伸展間隙。最後外科醫師會就一已知關節和模具選出間隔件之一最佳組合或是一可膨脹或棘輪類裝置之一最佳位置。可將一手術切割導件施用於模具且間隔件或可膨脹或棘輪類裝置視需要插入模具與切割導件之間，或者在選定實施例中是插入模具與關節之間或是模具與一相對關節表面之間。依此方式，可影響手術切割之確實位置且可予調整以實現一最佳結果。熟習此技藝者會理解到使手術切割或鑽孔之位置最佳化的其他方式。舉例來說，可利用可膨脹或棘輪類裝置，其可插入關節內或者可附接於或碰觸模具。亦可應用鉸鏈類機構。同樣的，千斤頂類機構亦適用。原則上來說，任何適用於微調切割導件相對於模具之位置的機械或電裝置均可使用。
樣板及任何有關器具譬如分隔件或棘輪可與一張力計結合以提供關節之一較佳手術中評估。可利用張力計更進一步最佳化關節之解剖學準直和緊張並提升手術後機能和成果。視需要可利用一感測器在手術中評估區域性接觸壓力，譬如Tekscan,South Boston,Mass.所製造者。可測量模具與關節之間或是模具與任何附接裝置譬如一手術切割塊之間的接觸壓力。
樣板可為一模具，其可由一塑膠或聚合物製成。模具可由快速製作原型技術製造，其中如此技藝中所知鋪設連續的塑膠層。在其他實施例中，樣板或樣板之一些部分可由金屬製成。模具可經銑磨或利用雷射型生產技術製造。
樣板可利用快速製作原型及例如脫蠟技術鑄造。其亦可經銑磨。舉例來說，可在一開始使用一具有一般形狀的預製模具，其隨後可被銑磨成患者指定尺寸。銑磨可僅發生在模具之一表面上，較佳是面向關節表面的表面。銑磨和快速製作原型技術可並用。
可使用可固化材料，其可倒入例如利用快速製作原型方式產生之模殼內。舉例來說可使用液態金屬。已固化材料可視需要被銑磨或其表面可利用其他技術更進一步精製。
金屬嵌件可施用於塑膠組件。舉例來說，一塑膠模具可有至少一導孔以接納一擴孔裝置或一鋸子。可利用一金屬嵌件提供一硬質壁以接納鉸刀或鋸子。利用此種或類似設計可有助於在鋸子或其他外科儀器可能與模具發生接觸時避免塑膠或其他碎屑累積於關節中。其他硬質材料可用於當作嵌件。其舉例來說亦可包含硬塑膠類或陶瓷類。
在另一實施例中，模具沒有用以接納一擴孔裝置或鋸子的金屬嵌件。金屬嵌件或導件可為一附接裝置的一部分，亦即通常與模具接觸。一金屬鑽導件或一金屬鋸導件因此舉例來說可具有穿過模具之金屬或硬質伸長桿，藉此舉例來說亦使施用於模具抵住模具實體的任何裝置安定。
樣板不僅可用於協助外科技術及引導外科儀器之放置和方向。此外，樣板可用於引導植入物或植入物組件之放置。舉例來說，在髖關節中，髖臼組件之傾斜是全髖置換術的一個常見問題。一樣板可施用於髖臼壁且在中央有一開口大到足以容納外科醫師想要放置之髖臼組件。樣 板可具有匹配於小延長部(其可為植入物之一部分或者其可施用於植入物)之形狀的承窩或切跡。舉例來說，植入物可具有施用於十二點鐘位置和六點鐘位置的小構件或延長部。舉例來說參見下文說明之圖9A-D。藉由使這些構件與模具中之切跡或承窩對準，外科醫師可確保植入物無傾斜或旋轉地插入。這些切跡或承窩亦有助於在使用骨骼填補劑之設計中於骨骼填補劑硬化之時將植入物固持在定位。
一或多個樣板可在手術期間使用。舉例來說，在髖部中，可在一開始時將一樣板施用於近端股骨，模擬股骨頭切除之前的3D解剖學結構。該樣板可包含一開口以容納一鋸子(見圖8-9)。該開口經定位為後續擴孔及補缺物之放置實現一最佳定位的手術切割。在手術切割已進行之後可將一第二樣板施用於近端股骨。該第二樣板可用於在補缺物放置之前引導一鉸刀之方向。如同由此例及其他實例中可見，樣板可被製造成用於未經任何外科介入之關節。然亦有可能製造出經設計裝配於外科醫師已執行選定手術程序譬如切割、擴孔、鑽孔等之一骨骼或一關節之一些部分的樣板。該樣板可彌補骨骼或關節因這些程序而造成的形狀。
在某些實施例中，手術輔助裝置包括可調整緊密間隔銷之一陣列(例如複數個個別可動機械元件)。可取得一或多個電子影像或手術中量測值，提供界定關節及/或骨骼表面和形狀的物體座標。這些物體的座標可輸入或轉移到裝置內(例如手動或以電子方式進行)，且可利用此資訊藉由移動該等元件之一或多者創造出一會匹配於關節及/或骨骼表面和形狀之全部或一些部分的表面和形狀，例如類似於一〝影像〞。該裝置可包含槽孔或孔洞以容納外科儀器譬如鑽具、刮器、k索、螺桿和鋸子。這些槽孔和孔洞的位置可藉由移動該等機械元件之一或多者而予調整。一般而言，會選擇一將會造成一解剖學所需切割平面、擴孔方向、或鑽孔或儀器 取向以供後續一關節修復系統放置或方便一關節修復系統放置的位置。
依據本發明之一實施例，在選擇譬如切割平面、樣板上之孔隙、槽孔或孔洞之位置時可包含有關其他關節之資訊或是一關節或肢體之軸線和準直資訊。生物機械及/或解剖學軸線可利用上文所述造影技術推導，其中非侷限性包含一標準x光攝影，包括一承重狀態x光攝影，例如一直立x光片或一全腿長x光片(譬如髖部到足部)。這些x光攝影可以不同投影方向例如前後、後前、側向、斜向等獲取。生物機械和解剖學軸線亦可利用其他成像模式譬如像前文實施例所述穿過肢體之一些部分或全部的CT掃描或MRI掃描、一CT偵察掃描或MRI定點掃描(單獨使用或並用)推導。舉例來說，在考慮全膝蓋置換或局部膝蓋置換時，可穿過膝關節取得一螺旋CT掃描。該穿過膝關節之螺旋CT掃描係用來當作產生將固定於膝關節之一些部分或全部之負像輪廓樣板/模具的基礎。可穿過髖關節和踝關節取得額外的CT或MRI掃描。這些掃描可用於界定每一關節中之形心或中心點或例如其他解剖學界標，然後用以推導生物機械和其他軸線。
在另一實施例中，可利用非影像型方法建立生物機械軸線，其中包含傳統外科儀器和測量工具譬如髓內棒、準直導件還有手術導航(surgical navigation)。舉例來說，在一膝關節中，可將光學或射頻標記附接於肢體。然後可使下肢繞髖關節旋轉且就不同肢體位置記錄該等標記之位置。旋轉之中心會決定股骨頭之中心。類似的參考點可在踝關節等之中決定。然後可就一已知生物機械負載模式(例如內翻足或外翻足準直)最佳化樣板之位置，或更常見是最佳化外科儀器相對於樣板之位置。因此，藉由在手術前或手術中進行這些測量，可相對於模具最佳化外科儀器之位置且可將切割定位成矯正下方軸線誤差譬如內翻足或外翻足不準直或是前 傾或後傾。
依據本發明之一實施例，在造影之後產生一關節譬如一膝關節或髖關節或踝關節或肩關節之一物理樣板。該樣板可用於進行影像導引手術程序譬如局部或全關節替換、關節表面重整、或韌帶修復。樣板可包含用於外科儀器譬如鑽具、鋸子、圓頭銼和類似物的參考點或開口或孔隙。
為推導出鑽孔、切割平面、鋸切平面和類似平面的較佳取向，該樣板之開口或承窩或是附接物會被調整以考慮至少一軸線。該軸線可為解剖學的或是生物機械的，例如一膝關節、一髖關節、一踝關節、一肩關節或一肘關節者。
在一實施例中，僅有單一條軸線被用於定位及最佳化此等鑽孔、鋸切平面、切割平面、及/或其他手術介入處。此軸線舉例來說可為一解剖學或生物機械軸線。在一較佳實施例中，可將軸線及/或平面之一組合用於最佳化鑽孔、鋸切平面、切割平面或其他手術介入處之配置。舉例來說，可將二個軸線(例如一解剖學軸線和一生物機械軸線)納入3D導引樣板及相關附接物或連桿組之位置、形狀或取向的考量內。舉例來說，可使用二個軸線(例如一解剖學軸線和一生物機械軸線)及一個平面(例如由脛骨丘界定之頂部平面)。另一選擇，可使用二或更多個平面(例如一冠狀平面和一矢狀平面)，如影像所界定或患者之解剖學結構所界定。
可依需要在這些一或多個、較佳二或更多個、更佳三或更多個平面中進行角度和距離測量以及表面形貌測量。這些角度測量舉例來說可產生關於內翻足或外翻足畸形、撓曲或伸展不足、過多或過少撓曲或是過多或過少伸展、外展、內收、內部或外部旋轉不足、或是過多或過少外展、過多或過少內收、過多或過少內部或外部旋轉的資訊。
然後可利用單一或多軸線或平面量測值決定較佳矯正角度，例如藉由調整手術切割或鋸切平面或其他手術介入處達成。一般而言，二軸矯正會優於單軸矯正，二平面矯正會優於單平面矯正，依此類推。
依據本發明之另一實施例，會為了一特定治療方式譬如一關節表面重整或替換植入物或其組件之配置而進行一以上的鑽孔、切割、搪孔及/或擴孔或其他外科介入。此二或更多外科介入(例如鑽孔、切割、擴孔、鋸切)係與一生物機械軸線及/或一解剖學軸線及/或一植入物軸線有關係地進行。3D導引樣板或其附接物或連桿組包含二或更多個開口、導件、孔隙或參考平面以與一生物機械軸線、一解剖學軸線、一植入物軸線或其他由其推導得出或與其有關之軸線有關係地進行至少二鑽孔、擴孔、搪孔、鋸切或切割作業。
儘管在簡單實施例中有可能與一生物機械軸線、一解剖學軸線、一植入物軸線及/或一相關軸線有關係地進行單一切割或鑽孔作業，在最有意義的實施當中，會與一生物機械軸線、解剖學軸線及/或植入物軸線有關係地進行二或更多鑽孔、搪孔、擴孔、切割及/或鋸切作業或其組合。
舉例來說，可相對於特定關節之一生物機械軸線定位一初始切割作業。一後續鑽孔、切割或其他介入可為相對於一解剖學軸線進行。二者可被設計成在一生物機械軸線及/或解剖學軸線中達成一矯正效果。在另一實例中，可相對於一生物機械軸線進行一初始切割作業，而一後續切割作業係相對於一植入物平面或一植入物軸線進行。外科介入之任何組合及其與生物機械、解剖學、植入物軸線或平面之任何組合之關係均屬可能。在本發明之許多實施例中，最好一單一切割或鑽孔作業是相對於一生物機械或解剖學軸線進行。後續切割或鑽孔或其他外科介入可為交互參照該第一介入進行。這些後續介入可為直接脫離同一3D導引樣板進行，或者其可 藉由將外科儀器或連桿組或參考框架或第二或其他樣板附接到第一樣板或由該第一樣板造成之切割平面或孔洞或類似物的方式進行。
圖22示出一外科工具410之一實例，其有一匹配於關節之一關節表面之幾何形狀的表面400。圖中亦顯示工具410中一能夠控制鑽孔深度和孔寬度且允許具有一壓入配合設計之植入物420植入或插入的孔隙415。
在另一實施例中，可將一框架施用於骨骼或軟骨超出罹病骨骼或軟骨之區域。該框架可包含用於外科儀器的托架和導件。該框架可附接於一或較佳多個事先界定的解剖學參考點。另一選擇，該框架之位置可利用一造影試驗或手術中測量(例如在手術中獲取之一或多個螢光透視影像)相對於一或多個解剖學界標交互對正。可取得一或多個電子影像或手術中量測值(包含使用機械裝置)，提供界定關節及/或骨骼表面和形狀的物體座標。這些物體的座標可輸入或轉移到裝置內(例如手動或以電子方式進行)，且可利用此資訊移動移動一或多個用於外科儀器的支架或導件。一般而言，會選擇一將會造成一外科或解剖學所需切割平面或鑽孔取向以供後續一關節修復系統放置的位置。有關其他關節或軸線的資訊及一關節或肢體的準直資訊可在選擇這些槽孔或孔洞之位置時被納入。
此外，亦可創造並使用可多次使用的工具(例如模具)。可多次使用材料之非限制性實例包含油灰及其他可變形材料(例如一可被建構為匹配一關節面之形貌的可調整緊密間隔銷陣列)。在其他實施例中，可利用氣球製造模具。氣球視需要可用一硬化材料填充。可在氣球中造出一表面或可將一表面併入氣球中允許一手術切割導件、擴孔導件、鑽導件放置或其他外科工具放置。氣球或其他可變形材料可在手術中被造型以順應於至少一關節表面。其他表面可經造型以便平行或垂直於解剖學或生物 機械軸線。解剖學或生物機械軸線可利用一手術中造影試驗或一般為此目的用在髖部、膝蓋或其他置換術中的外科工具找出。
在各實施例中，樣板可包含一參考元件譬如一銷，其在樣板定位於關節表面上之後相對於一肢體之一生物機械軸線或一解剖學軸線或平面建立一參考平面。舉例來說，在一膝蓋手術中，該參考元件可建立一從髖部中心到踝部中心的參考平面。在其他實施例中，該參考元件可建立一隨後被一外科工具用來矯正一軸線畸形的軸線。
在這些實施例中，樣板可為在手術期間直接從關節造出，或另一選擇是從關節之一影像造出，例如利用一或多個電腦程式決定界定關節表面輪廓之物體座標並將這些座標轉移(例如撥號輸入)到該工具。因此該工具可準確地對準於關節上，且因此外科儀器導件或植入物會被更準確地放到關節表面中或上。
在單次使用和可多次使用的實施例中，工具可被設計成使儀器控制鑽具之深度及/或方向，亦即鑽具無法比儀器所允許之程度更為深入組織內，且儀器中之孔洞或孔隙的大小可被設計成大致匹配於植入物之大小。該工具可用於一般補缺物植入、非限制性包含本發明所述關節修復植入物，且在一全置換術中可用於使骨髓擴孔。
這些外科工具(裝置)亦可用於去除罹病軟骨和下方骨骼之一區域或是一略大於罹病軟骨和下方骨骼之區域。此外，裝置可用在一〝捐獻者〞例如一屍體標本上以取得可植入修復材料。該裝置通常被定位在與要從領受者去除組織之解剖學區域大致相同的解剖學區域。然後利用該裝置之形狀確認一在捐獻組織樣本與領受處之間提供一無縫或近似無縫匹配的捐獻處。這可藉由確認該裝置在施用於軟骨時讓捐獻者譬如一屍體標本之關節表面與內表面有一無縫或近似無縫接觸的位置。
該裝置可以罹病軟骨區域之大小為基礎並以軟骨或下方軟骨下骨骼之曲率為基礎或二者之一組合或是利用關節空間內或外之相鄰結構模製、快速製作原型、機械加工及/或形成。該裝置在達成一關節面組態當中可考慮到例如半月板之手術移除。
在一實施例中，可將該裝置施用於捐獻者(例如一屍體樣本)且可利用一刀片或鋸子或其他組織移除裝置取得捐獻者組織。然後可將該裝置施用於領受者之關節和罹病軟骨之區域(可施用此裝置之處)，且可利用一刀片或鋸子或其他組織切割裝置去除下方骨骼藉以使含有罹病軟骨之已去除組織的大小和形狀會極其近似於捐獻者組織的大小和形狀。然後可將捐獻者組織附接於領受處。舉例來說，該附接可為利用螺桿或銷(例如金屬、非金屬或生物可再吸收的)或其他固定器件(非侷限性包含一組織黏著劑)實現。附接作用可穿過軟骨表面或是替代地穿過骨髓空間。
植入處可利用機器人裝置作準備。機器人裝置可利用得自一電子影像之資訊對領受處進行準備。
植入處之識別和準備以及植入物之插入可由一手術導航系統支援。在此一系統中，可即時地在一或多個2D或3D影像中追蹤一外科儀器相關於患者解剖學結構的位置或取向。這些2D或3D影像可從手術前獲取之影像(譬如MRI或CT影像)運算得出。亦可使用不以影像為基礎的手術導航系統，其例如利用關節運動找出軸線或解剖學結構。外科儀器以及模具(包含準直導件、外科儀器導件、擴孔導件、鑽導件、鋸導件等)的位置和取向可從附接於這些裝置的標記判定。這些標記可為藉由一偵測器利用例如光學、聲學或電磁訊號標定位置。
植入處之識別和準備以及植入物之插入亦可利用一C形臂系統支援。該C形臂系統可提供關節在一或較佳多個平面中的造影。多平 面造影能力可協助界定一關節表面之形狀。此資訊可被用於選出一與該關節表面良好配合的植入物。當今可取得之C形臂系統亦提供剖面造影能力，舉例來說用於植入處之識別和準備以及植入物之插入。C形臂造影可與x光攝影對比劑之投送並用。
在各實施例中，本發明所述外科裝置可包含一或多種會硬化形成關節表面之一模具的材料。在較佳實施例中，所用材料是生物相容的，其非侷限性包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯碸和聚碳酸酯。在本說明書中，〝生物相容〞應當是指任何對身體無毒的材料(例如在ISO 10993標準下產生一負反應，該標準以引用的方式併入本文中)。在各實施例中，這些生物相容材料可能相容於快速製作原型技術。
在更進一步的實施例中，模具材料能夠接受熱消毒而不變形。一範例模具材料是聚苯碸，其在207℃的溫度以下不會變形。另一選擇，模具可為能夠利用氣體譬如氧化乙烯消毒。模具可為能夠利用輻射譬如γ輻射消毒。模具可為能夠利用過氧化氫或其他化學物消毒。模具可為能夠利用此技藝中已知或未來開發之消毒方法之任意一或多者消毒。
多種能夠在現場硬化之材料包含能被觸發而經歷一相變的聚合物，例如原本是液體或半液態且在暴露於空氣、經紫外光或可見光施加、暴露於血液或水或其他離子變化之後會硬化成固態或凝膠的聚合物。(亦參見2002年9月3日授證給Felt等人之美國專利第6,443,988號及本說明書引用之文件。)合適的可固化及硬化材料之非限制性實例包含聚胺基甲酸酯類〔例如授證給Felt等人之美國專利第6,443,988號，1994年2月22日授證給Khalil之美國專利第5,288,797號，1978年7月4日授證給Graham等人之美國專利第4,098,626號及1986年6月10授證給Chapin等人之美國專利第4,594,380號；及Lu等人之(2000)BioMaterials 21(15)：1595-1605所述多孔性聚(L-交酯酸發泡物類)；疏水性聚合物類，例如像美國專利第5,162,430號所揭示者；水凝膠材料類，例如像Wake等人之(1995)Cell Transplantation 4(3)：275-279，Wiese等人之(2001)J.Biomedical Materials Research 54(2)：179-188及Marler等人之(2000)Plastic Reconstruct.Surgery 105(6)：2049-2058所述者；透明質酸材料類(例如Duranti等人之(1998)Dermatologic Surgery 24(12)：1317-1325)；膨脹小珠譬如幾丁質小珠(例如Yusof等人之(2001)J.Biomedical Materials Research 54(1)：59-68)；無晶體金屬類譬如液態金屬RTM；及/或用於牙科應用中之材料(例如參見Brauer and Antonucci之〝Concise Encyclopedia of Polymer Science and Engineering〞中〝Dental Applications〞pp.257-258及1983年1月11日授證給Weissman之美國專利第4,368,040號)〕。任何具有充分可流動性許可其輸送到關節且在生理可接受條件下於現場經歷完全固化作用的生物相容材料均可使用。此材料亦可為生物可降解的。
可固化材料可如本發明所述搭配一外科工具使用。舉例來說，該外科工具可為一於其內包含適於接收注射物之一或多個孔隙的樣板，且可固化材料可經由該等孔隙注人。在就地凝固之前，材料會順應於面向該外科工具之關節表面(軟骨下骨骼及/或關節軟骨)，且因此會在硬化後形成該表面之一鏡像印痕，從而再造一正常或近似正常關節表面。
此外，可固化材料或外科工具亦可搭配本發明所述任何造影試驗和分析使用，例如以一關節之一影像為基礎模塑這些材料或外科工具。舉例來說，可採用快速製作原型技術進行樣板之自動化施工。快速製作原型非侷限性來說可包含3D印表機、立體平板印刷機或選擇性雷射燒結系統的使用。快速製作原型通常是以電腦輔助製造(CAM)為基礎。儘管快速製作原型技術傳統上是用來製造原型，其在當今越來越常被用來製作 工具或甚至是製造產品級零件。在一範例快速製作原型方法中，一機器從一CAD圖讀入資料，且連續鋪設多層公釐厚度塑膠或其他工程材料層，且依此方式樣板可從一長串剖面建構而成。這些層被膠黏在一起或熔接(通常利用一雷射)以造出該CAD圖中描繪的剖面。
圖23是一流程圖，其例示設計一模具以供準備一關節表面使用所涉及的步驟。視需要，第一步驟可為測量罹病軟骨或軟骨損失區域之大小2100。一旦測量好軟骨損失之大小，使用者可測量相鄰軟骨之厚度2120，然後測量關節表面及/或軟骨下骨骼之曲率2130。另一選擇，使用者可略過測量相鄰軟骨之厚度的步驟2120。一旦理解並判定軟骨下骨骼之形狀，則可從一模具庫選出一模具2132或者可產生一患者指定模具2134。在任一情況中，隨後要準備植入處2140並進行植入2142。這些步驟之任一者可由任選重複步驟2101、2121、2131、2133、2135、2141重複進行。
如前所述，有許多技術可用於推導出樣板形狀。舉例來說，如果考慮要對膝關節進行手術，則可利用幾個穿透髖關節之選定CT切片及一穿透膝關節之完整螺旋CT和幾個穿透踝關節之選定切片協助界定軸線。一旦界定軸線，即可推導出軟骨下骨骼之形狀，然後是應用標準化軟骨損失。
以下說明用以使3D導引樣板安定的方法。3D導引樣板可利用多種外科工具使其安定，非侷限性來說例如K索；一錨定於骨骼內且留在樣板內使樣板抵住骨骼安定的鑽頭；面向軟骨之表面上的一或多個凸部或空腔；抵住內/外關節表面的骨骼安定作用，視需要會用到伸長桿，例如從一關節表面到一外關節表面上；及/或抵住新切口或其他手術介入處的安定作用。
在設計和製造3D導引樣板當中可選擇特定解剖學界標以 便更進一步最佳化解剖學安定性。舉例來說，可將一3D導引樣板設計成掩蓋一骨贅或骨刺之一些部分或全部以便增強該3D導引樣板抵住下方關節解剖學結構的錨定作用。該3D導引樣板可被設計成一滑車或髁間切跡的形狀且可同時涵蓋多個解剖學區域譬如一滑車、一中間和一側股骨髁。在脛骨中，一3D導引樣板可被設計成同時涵蓋一中間和側脛骨丘，且其視需要可包含脛骨棘以使安定作用最佳化並提供交互參照。在一髖部中，可利用小頭窩以便使一3D導引樣板安定。視需要，外科醫師可選擇切除股骨頭韌帶以便提升安定作用。又在髖部中，一髖臼模具可被設計成伸入三向放射狀軟骨、中間、側、上、下、前和後髖臼壁或環之區域內。藉由具有這些用於安定的延長部和額外特徵，可實現3D樣板之一更可再現位置，使得手術程序的準確度提升。一般而言，一具備一以上之凸部或凹部或是多個凸部或凹部的樣板相較於一僅有少數幾個表面特徵譬如單一個凸部的模具會在解剖學表面提供較好交互參照作用及較高準確度和較高安定效果。因此，為了提升器具和手術中準確度，最好有謹慎的手術規劃及手術前規劃，涵蓋一關節表面或鄰接表面(包含骨骼及承重表面外之軟骨)上之一以上的凸部、更佳為二以上的凸部且再佳為三以上的凸部，或是一以上的凹部、更佳為二以上的凹部且再佳為三以上的凹部。
在一更佳實施例中，會在模具表面中包含一以上的凸部和凹部、更佳為二以上的凸部和凹部且再佳為三以上的凸部和凹部以便使手術中交互參照效果最佳化且使模具在進行任何外科介入之前安定。
今說明特殊3D外科樣板組態及用於特定關節應用之樣板，希望以此教諭設計概念然後將其應用於身體中之其他關節。
i. 3D導引樣板組態/定位
依據本發明之一實施例，3D導引樣板可包含一複製一植入 物或一植入物組件之內表面且/或至少部分地順應於一關節表面的表面。樣板之表面之一以上的表面可能匹配或順應於一植入物、植入物組件、及/或關節表面之表面之一或多者或一或多者之一些部分。
圖30示出一依據本發明一實施例之一髖關節中的3D導引樣板3000實例，其中該樣板具有延伸超出關節邊沿的伸長桿3010以提供額外安定性及使該樣板固定在定位。樣板面向關節的表面3020是未受關節炎病程影響之一關節部分3030的鏡像。藉由將該樣板設計成關節未受關節炎病程影響之至少一部分的鏡像，可達成安置該樣板之較高可再現度。在此設計中，該樣板保留關節之關節炎部分3040且不將此部分納入其面向關節的表面中。該樣板視需要可具有金屬套筒3050以容納一鉸刀或其他外科儀器，藉以保護塑膠。金屬套筒(樣板視需要)亦可包含擋止3060以在一外科儀器已到達一預定深度時限制該儀器推進。
圖31示出一依據本發明另一實施例用於一髖臼的3D導引樣板3100。關節表面在一些區段3110因關節炎病程而變粗糙。樣板之至少一部分3120被製造成受關節炎病程影響之關節表面3110的鏡像。藉由使樣板在受關節炎病程影響之區域中匹配於關節，得以實現更好的手術中分區及更好的固定作用。在其他區段中，樣板可為匹配於未受關節炎病程影響之關節部分3130。
圖32示出另一實施例之3D導引樣板3200，其被設計成利用一後參考平面3220引導一後部切割3210。樣板面向關節的表面3230至少局部是未受關節炎病程影響之關節部分的鏡像。關節炎病程包含一骨贅3240。該樣板包含一協助避開骨贅3240的隱窩3250。該樣板至少局部大致匹配於未受關節炎病程影響之關節部分。
圖33示出另一實施例之3D導引樣板3300，其被設計成利 用一前參考平面3320引導一前部切割3310。樣板面向關節的表面3230至少局部是受關節炎病程影響之關節部分的鏡像。關節炎病程包含一骨贅3240。樣板面向關節的表面3230是關節炎部分之至少局部(包含骨贅3240)的鏡像。該樣板至少局部大致匹配於未受關節炎病程影響之關節部分。
圖34示出另一實施例用於引導一脛骨切割(圖中未示)的3D導引樣板3400，其中脛骨3410包含一關節炎部分3420，在此實例中是一軟骨下囊腫3430。該樣板被設計成藉由跨越3440缺陷或囊腫的方式避開關節炎病程。
圖35示出另一實施例用於引導一脛骨切割(圖中未示)的3D導引樣板3500，其中脛骨3510包含一關節炎部分3520，在此實例中是一軟骨下囊腫3530。該樣板被設計成藉由以3540伸入缺陷或囊腫3530內的方式包含關節炎部分3520。樣板面向關節的表面3550是正常關節3560之一些部分及受關節炎病程影響之一些關節部分3530的鏡像。正常組織與關節炎組織之間的界面被包含在樣板形狀3520內。
圖36A-D示出依據本發明各實施例之一膝關節，其有一包含一正常區域3610和關節炎區域3620的股骨髁3600。圖中示出正常組織3610與關節炎組織3620之間的界面3630。該樣板被設計成利用一導引平面3650或導孔3660引導一後部切割3640。
在圖36A所示一實施例中，樣板面向關節的表面3670是健康或大致未受關節炎病程影響之關節之表面之至少一些部分的鏡像。可有一隱窩區3680存在以避免與罹病關節區接觸。此種設計在所用造影試驗未能提供有關關節罹病區域之充分細節以準確產生一樣板的時候是有利的。
在圖36B所示一相似實施例中，樣板面向關節的表面3670是健康或大致未受關節炎病程影響之關節之表面之至少一些部分的鏡像。 罹病區域3620被樣板覆蓋，但樣本未與其實質接觸。
在圖36C所示另一實施例中，樣板面向關節的表面3670是罹患關節炎之關節之表面之至少一些部分的鏡像。罹病區域3620被樣板覆蓋，且樣板與其緊密接觸。此種設計在關節炎區域於造影試驗(例如以高解析度螺旋CT或近似各向同性MRI獲取或有影像融合之MRI)中經明確界定的情況中有利於獲得定位該樣板之較高準確度。此種設計亦可藉由將樣板更牢固地抵住不規則下方表面固定而在外科介入期間提供增強的安定性。
在圖36D所示另一實施例中，樣板面向關節的表面3670是罹患關節炎之關節之表面之至少一些部分的鏡像。罹病區域3620被樣板覆蓋，且樣板與其緊密接觸。此外，樣板亦密切映射大致正常或近似正常關節組織與罹病關節組織之間之界面3630的形狀。此種設計能因為界面處之表面外形或輪廓之變化而有利地得到該樣板之定位的更高準確度且使該樣板在關節面上的配置更佳。此種設計亦可藉由將樣板更牢固地抵住下方表面和界面3630固定及錨定而在外科介入期間提供增強的安定性。
依據本發明之一實施例，樣板可就二或更多平面包含導孔或參考點，或是包含至少一切割平面及一用於一樁或植入物桿的鑽孔或擴孔開口。
兩相對關節植入物組件之間的距離可能在手術中針對關節之不同姿態角度或關節位置譬如屈曲、伸展、外展、內收、內部和外部旋轉之不同程度最佳化。舉例來說，可將通常部分地順應於樣板之間隔件放到樣板與相對表面之間，其中該相對表面可為自然未經切割的關節、已切割的關節、經手術準備的關節、試用植入物、或是用於關節表面之決定植入物組件。另一選擇，間隔件可被放在樣板與藉此將能進行後續外科介入 的關節表面之間。舉例來說，藉由將間隔件放在一脛骨樣板與脛骨之間，可使脛骨切割高度最佳化。間隔件越厚或是有更多間隔件插入脛骨樣板與脛骨丘之間，切割深度越小，亦即從脛骨頂部去除的骨骼越少。
間隔件可能不順應於樣板，例如其可能本質是扁平的。間隔件可為凸形或凹形或包含多個凸部或凹部。間隔件可為部分地順應於樣板。舉例來說，在一實施例中，間隔件之視需要面向關節表面的表面可為針對該關節表面模塑和個體化，藉此形成一樣板/模具，同時該間隔件之相對表面可為平坦或曲面或具有任何其他非患者指定的設計。該相對表面可能允許塊體或其他外科儀器放置或是用於連結到其他外科儀器和測量裝置。
在另一實施例中，樣板可包含以相等距離或是以可變距離相隔的多個槽孔，其中這些槽孔允許以多種切割高度或是以可在手術中決定之切割高度進行切割。在另一實施例中，樣板可包含一棘輪類機構，其中棘輪可被放在關節表面與樣板之間或是樣板與相對表面之間，其中該相對表面可包含自然未經切割的相對表面、已切割的相對表面、一相對表面樣板、一試用植入物、或是經設計用於相對表面之植入物組件。藉由使用一棘輪類裝置，軟組織張力例如可就關節之不同姿態角度或關節位置譬如每一方向之一或多種角度之屈曲、伸展、外展、內收、內部和外部旋轉最佳化。
軟組織張力最佳化會改善關節機能，有利地增強手術後表現。軟組織張力舉例來說可為就韌帶張力或肌肉張力最佳化，然亦可就囊張力最佳化。在膝關節中，軟組織張力最佳化通常包含針對膝蓋屈曲和膝蓋伸展之不同程度的韌帶(例如十字韌帶及/或側副韌帶)平衡。
在一較佳實施例中，一3D導引樣板可附接於關節上二或更 多點。在一更佳實施例中，一樣板可附接於關節上三或更多點、更佳為關節上四或更多點、更佳為關節上五或更多點、更佳為關節上六或更多點、更佳為關節上七或更多點、更佳為關節上十或更多點、更佳為整個待換表面之一些部分。
在另一實施例中，樣板可包含一或多個用於外科儀器的連桿組。此等連桿組亦可用於附接其他測量裝置譬如準直導件、髓內導件、雷射指向裝置、雷射測量裝置、光學測量裝置、射頻測量裝置、手術導航及類似物。熟習此技藝者會理解到可將許多外科儀器及準直裝置附接於樣板。另一選擇，這些外科儀器或準直裝置可被包含在樣板內。
在另一實施例中，一連桿或一連桿組可附接於架在一第一關節表面上之一樣板或是併入該樣板或是該樣板之一部分。該連桿或連桿組可更進一步延伸到一第二關節表面，此第二關節表面通常是一相對關節表面。該連桿或連桿組因而有助於使該第一關節表面交互參照該第二關節表面，最終利用對該第一關節表面之交互參照協助在該第二關節表面上進行外科介入。該第二關節表面視需要可被一第二樣板切割。另一選擇，該第二關節表面可利用一標準外科儀器切割，非個體化，亦即經由該連桿交互參照放在該第一關節表面上之外科模具。該連桿或連桿組可包含調整器件譬如棘輪、伸縮裝置及類似物以最佳化該第一關節表面與該第二相對關節表面之間的空間關係。此最佳化可為針對關節屈曲、伸展、外展、內收及旋轉之不同程度進行。
在另一實施例中，該連桿組可被製作到已切割關節表面、或更一般言之是一已利用一樣板及相關外科介入修改的關節表面。因此，可從第一關節表面由一附接於該第一關節表面之模具、附接於一已經手術修改譬如切割之關節表面的模具、附接於已利用模具譬如切割或鑽孔修改 之該關節表面的外科儀器、及類似物進行交互參照。熟習此技藝者會輕易理解到此方案之多種不同變異型。與各種變異無關，在一第一步驟中關節表面會被手術修改，例如利用一模具經由切割、鑽孔或擴孔作業修改，而在一第二步驟中則與一第二關節表面建立交互參照關係。
藉由經由樣板且/或在一外科介入之前或之後建立該第一關節表面與該第二關節表面間之交互參照，在該第二關節表面上進行之外科介入可利用相關於該鉸接相對第一關節表面之較高準確度及更佳可用性進行。
圖37A-D示出依據本發明各實施例之多種樣板，其中圖37A-C是在同一關節表面上具備連桿組者，且圖37D是在一相對關節表面具備連桿組者。生物機械軸線被標示成3700。在此實例中計畫進行一水平股骨切割3701、一前部股骨切割3702、一後部股骨切割3703、一前部去角切割3704和一後部去角切割3705。施用一第一樣板3705以便決定水平切割平面及進行切割。此切割垂直於生物機械軸線3700。第一樣板3705具有用以連接用於前部切割3702之一第二樣板3715及用以連接用於後部切割3703之一第三樣板3720的連桿組或伸長桿3710。連接第一樣板3705與第二樣板3715和第三樣板3720的連桿組3710有助於實現該等樣板相對於彼此之一可再現位置。該等樣板之至少一者、較佳為第一樣板3705會有一表面3706是關節表面3708之一鏡像。在此實例中，三個樣板全部都有面向關節作為關節之一鏡像的表面，但在本發明之許多應用中有一樣板具備順應於關節之一表面就夠了。
視需要可使用一第四樣板3725以便進行一前部去角切割3704。該第四樣板可有一能夠決定前部去角切割3704的導孔或參考平面3730。該第四樣板得但不一定要有至少一平面3735匹配於一或多個已切割 關節表面3740。該第四樣板可有一或多個外伸叉架或伸長桿3745使該樣板抵住已切割或未切割關節表面安定。
一第五樣板3750可視需要用於進行一前部去角切割3704。該第五樣板可有一決定後部去角切割3705之導孔或參考平面3755。該第五樣板可有至少一表面3735匹配於一或多個已切割關節表面3740。傾斜平面3760可在過程中協助該樣板更進一步安定。該第五樣板可有一或多個外伸叉架或伸長桿3745使該樣板抵住已切割或未切割關節表面安定。
在另一實施例中，一相對關節表面3765可交互參照一第一關節表面3766被切割。下列切割順序或次序之任一者均可行：先切股骨然後脛骨；先切脛骨然後股骨；先切髕骨；依此類推。一樣板3770可被造型成未切割或(本實例之)已切割第一關節表面。該樣板可有抵住該第一關節表面之安定器，例如以伸長桿3772伸入一事先造出用於一植入物之樁孔3773內。該樣板可有一接到一第二關節表面3765的連桿組或伸長桿3775。外科儀器可附接於該連桿組或伸長桿3775。在此實例中，附接著一具備多個孔隙或參考平面3779用於一水平脛骨切割的脛骨切割導件3778。該脛骨切割導件可有但亦可沒有一匹配於脛骨表面之表面。
藉由使一第一(例如股骨)切割交互參照一第二(例如脛骨)切割，可使這些切割的準直達到較高準確度，這會得到更好的植入物組件準直及較少磨損。棘輪類裝置3785或鉸鏈類裝置或間隔件可插入該第一和第二關節表面間之空間內，且可就該第一關節表面3766與第二關節表面3765之間達成的不同距離評估軟組織張力和韌帶平衡，其中該等關節表面之一或多者已切割或未切割。依此方式，可在不同姿態角度例如屈曲或伸展之角度期間測試軟組織張力和韌帶平衡。視需要可使用張力計。一旦已達到一理想軟組織張力及/或韌帶平衡，脛骨切割可能交互參照股骨切割 穿過導孔3779之一者進行。
圖38例示一在一患者之股骨軸線3801和脛骨軸線3803之AP平面中的偏差。軸線偏差可在任何期望平面中決定，不只是ML平面還包含AP平面。可測量出軸線偏差。可決定期望矯正且可調整一3D導引樣板之位置、取向和形狀以便達成所需矯正。此矯正舉例來說可被設計成實現股骨軸線3801和脛骨軸線3803會與生物機械軸線3805重合的結果。
本發明視需要提供有助於在手術中測試利用3D導引模具達成之外科介入之成果的試用植入物和試用裝置。試用植入物或裝置特別有助於外科介入之後續調整和微調，例如使不同關節姿態角度中之軟組織張力最佳化。
在另一實施例中，樣板亦可為允許手術中調整。舉例來說，樣板可包含一用於一銷之開口。該銷可被放到骨骼內且可使樣板繞該銷旋轉藉此例如使一膝關節中之中間和側韌帶張力最佳化，或藉此使一植入物相對於解剖學或生物機械軸線之切歌曲向和所得旋轉和準直最佳化。
在另一實施例中，可將包含準直導件在內之標準工具附接於模具(例如經由連桿組附接)，且此附接可允許對模具及後續植入物準直和旋轉作額外調整。
上述實施例特別有助於例如使一膝關節中之軟組織張力(包含韌帶平衡)最佳化。軟組織張力最佳化可有利地提升手術後機能及運動範圍。
亦可利用連桿組使額外模具或外科儀器安定並固定於關節表面上。
此外，連桿組可允許一大型模具分離成多個較小模具。多個較小連結模具的使用有利地促成較小的手術軸線，有潛力保留肌肉及減 小皮膚切口大小。
在另一實施例中，樣板之全部或一些部分可由金屬、金屬合金、鐵氟龍、陶瓷製成。在一更佳實施例中，將金屬、金屬合金、鐵氟龍、陶瓷及其他硬質材料(通常是非限制性來說會提供大於蕭氏硬度60D之硬度的材料)放在外科儀器將與樣板接觸之區域中。
i. 用於韌帶修復和替換的3D導引模具
依據本發明之一實施例，3D導引模具亦可用於計畫手術方法及準備外科介入及進行外科介入以供韌帶修復和替換。
在一實例中，利用一3D導引模具更換前十字韌帶。前十字韌帶是一種位於膝關節中央的膠質結構，且被滑膜鞘覆蓋。該韌帶之平均長度為30公釐至38公釐且平均寬度為10公釐至11公釐。該韌帶在近端附著於側股骨髁之中間表面的後向。該韌帶在關節內前向地、中間向地且遠向地延伸到其在脛骨丘之前側區域、介於脛骨粗隆之間的附著處。該韌帶之遠端部分往外扇形展開造成一被稱為韌帶之附著區(footprint)的大脛骨附著處。該韌帶有兩個機能性亞門，其包含前中帶和後側帶。該後側帶在膝蓋伸展時是緊繃的，且該前中帶在膝蓋屈曲時變成緊繃。因為其內部構造及在股骨和脛骨上之附著面，ACL在膝蓋之角度形成和過度伸展中提供對於脛骨之前平移及內部旋轉設限。ACL受傷之普遍程度在美國約為3,000人中有1人，而且每年大約有250,000個新傷患。
其他腱和韌帶受傷例如包含轉肌環帶、踝腱和韌帶、或後十字韌帶也很普遍並常見。
選擇理想的骨隧道視野在韌帶重建例如前和後十字韌帶當中是一關鍵性步驟。
以下將詳細說明應用於前十字韌帶時的實施例。然很明顯 以下所述所有實施例及其修改型可應用於其他韌帶(包含後十字韌帶)且亦可應用於腱譬如踝關節或轉肌環帶及肩關節周圍的腱。
前十字韌帶
正常的前十字韌帶由大量纖維構成。每一纖維可有一不同長度、一不同起端和一不同止端，且在膝關節之運動範圍內經常處於不同張力。當今ACL移植物之極限的一者是其具有平行纖維。因此，即使對於骨隧道之配置作出理想選擇，一ACL移植物之纖維會隨運動之範圍而經歷長度和張力變化。因此，當今之ACL替換物無法複製原始韌帶。然而，將骨隧道之中心放在最等長點可於運動期間得到最大安定性，且使移植物磨損及其最終衰退減至最緩。
在例示實施例中，可選擇及設計3D導引樣板以在股骨和脛骨中促成高準確度、可再現度及最小侵入性的移植隧道。
在一實施例中，於手術前進行造影譬如MRI。這些影像可用於確認韌帶之起端及其到相對關節表面(在一前十字韌帶的案例中是脛骨)上的止端。一旦已確認韌帶之起端和附著區、亦即止端的估計位置，可製造用以施用於這些區域或其附近的3D導引樣板。
3D導引樣板可經製造及造型成關節表面、例如鄰近於希望隧道位置，或者其可經造型成承重表面以外之骨骼或軟骨、例如髁間切跡中。一用於股骨或脛骨隧道定位以供ACL修復的3D導引樣板可包含用於參考點或導孔以引導一鑽具之方向和取向且視需要引導鑽孔深度的塊體、附接物或連桿組。視需要，3D導引樣板可為中空的。3D導引樣板可為圓環形、半圓環形或橢球形。3D導引樣板可有一用以容納一鑽具的中央開口。
在一實施例中，3D導引樣板係放在預期股骨或脛骨進入點且因此在鑽孔上、上方或附近。一旦達成正確的解剖學定位，即可造出韌 帶隧道。3D導引樣板、其形狀、位置、和取向可被最佳化以反映股骨和脛骨中之期望隧道所在處，其中隧道所在處、位置、取向和角度被選擇為達成最佳可能機能結果。股骨或脛骨隧道之定位的額外考量包含其與皮層骨骼間要有一充分距離以避免隧道衰退或折斷。
因此，視需要，亦可將隧道與相鄰皮層骨骼及與其他關節結構之距離納入股骨或脛骨3D導引樣板之位置、形狀和取向的考慮因素以便達成最佳韌帶機能與可能手術後併發症譬如隧道衰退之間的最佳折衷。
在另一實施例中，可利用造影試驗判定韌帶之起端和止端。此判斷可為以在掃描譬如一CT掃描或一MRI掃描上確認之骨骼界標為基準進行。另一選擇，此判斷可為藉由確認例如在韌帶起端和韌帶附著處之區域中之剩餘韌帶的方式進行。藉由判定韌帶之起端和止端，可以評估並測量希望移植物長度。此測量可為針對關節之不同姿態角度或關節位置譬如屈曲、伸展、外展、內收、內部和外部旋轉之不同程度進行。
在另一實施例中，可利用造影試驗確認理想的移植物採集位置，其中移植物採集位置可視需要被選擇為包含夠長的韌帶部分及近端和遠端下方骨塊以便滿足稍早在造影試驗中測得之移植物長度要求。可利用一用於相同3D導引樣板的額外3D導引樣板(很可能具備連桿組)以在自體移植的案例中從捐獻處採集韌帶和骨骼。視需要，3D導引樣板亦可被利用或設計或造型或選擇為用以引導一視需要進行之切跡整形(notchplasty)的範圍。這舉例來說可包含骨贅之去除。
在一ACL替換的案例中，3D導引樣板可依此方式最佳化股骨和脛骨隧道所在處的選擇。隧道所在處甚至可針對膝蓋之不同姿態角度、亦即關節位置和運動之不同範圍最佳化。選擇正確定位的股骨隧道所在處會確保手術後膝蓋安定性達到最高。
脛骨隧道在關節內的所在處比較不致使移植物長度改變，然其位置可利用3D導引樣板之正確配置、位置和形狀最佳化以避免髁間切跡撞擊。
此外，3D導引樣板可包含一用於鑽具之視需要使用的擋止，例如藉此避免傷到相鄰神經血管束或相鄰關節結構、包含關節軟骨或其他韌帶。
視需要，3D導引樣板亦可包含一擋止，其例如用於一鑽具以便限制鑽孔深度。
脛骨隧道和股骨隧道之方向和取向可利用3D導引樣板決定，故其也會包含一最佳隧道取向之選擇以使手術前測得之移植物長度匹配於隧道長度及移植韌帶之關節內長度。
在一實施例中，一脛骨3D導引樣板例如經選擇使得其開口就在ACL脛骨附著區之解剖學中心的正後方。視需要可將解剖學界標納入脛骨導引樣板之設計、形狀、取向、及位置的考慮因素。這些界標非侷限性來說包含側半月板之前角、中間脛骨棘、後十字韌帶、及前十字韌帶殘物。
隧道所在處可利用3D導引樣板在前後平面中拉出一條與側半月板之前角之內邊緣相連的直線來找出。此平面通常會在PCL之內邊界的前方6公釐至7公釐處。3D導引樣板之形狀、位置和取向通常會使所得脛骨隧道及ACL移植物之所得位置和取向一旦就正確位置可能碰觸到PCL之側向面，但不會使後者明顯偏轉。相似地，脛骨導引樣板之位置和所得韌帶隧道及ACL移植物之所得位置一旦就正確位置可能被選擇為使該移植物例如在膝蓋完全伸展時不會磨到也不會撞擊側股骨髁之中間面或髁間切跡之頂。依此方式，有可能實現高準確度的移植物放置，從而避免撞 擊和後續移植物衰退之問題。
在另一實施例中，可評估手術前掃描以決定最大可能移植物長度、例如髕骨腱移植物。若有最大移植物長度不足供預期ACL替換使用的疑慮，則可修改並最佳化隧道位置和取向、特別是從股骨或脛骨離開之處，以便使移植物長度與隧道長度和關節內長度匹配。
在一較佳實施例中，在手術前測量或模擬移植物長度，例如針對不同屈曲和伸展角度測量最佳移植物長度。利用此方案，可在等長移植物配置、避免撞到PCL上、及/或避免撞到股骨髁上之間一最佳折衷條件下推導出3D導引樣板之一最佳位置、形狀、取向和設計，使可實現移植物長度最大化。
在手術中，股骨及/或脛骨3D導引樣板可包含調整器件。這些調整器件舉例來說可允許樣板在後或中間或側取向當中以一或二或更多公釐的間隔移動，結果使股骨或脛骨隧道移動。此外，手術中調整亦可允許樣板旋轉，結果使所得股骨或脛骨隧道旋轉。
可利用單一樣板得出股骨隧道。亦可利用單一樣板得出脛骨隧道。可在任一邊使用一以上的樣板。
視需要，樣板可包含連桿組，例如用以附接額外測量裝置、導索、或其他外科儀器。包含機械、電或光學裝置在內準直導件可依此方式附接或併入。
在另一實施例中，相對關節表面可對一第一關節表面作交互參照。舉例來說，在一ACL修復的案例中，股骨隧道可為首先利用一3D導引樣板作準備，由該3D導引樣板協助決定最佳股骨隧道位置、所在處、取向、直徑、及形狀。該股骨導引樣板可包含一往下接到脛骨的連桿或是包含一可附接連桿組，其中該連桿或該可附接連桿組可用於決定脛骨隧道 之理想關節進入點。依此方式，脛骨隧道可在一解剖學環境中以機械方式交互參照股骨隧道造出。逆行方案亦可行，其中首先利用具備接到一後造股骨隧道之一連桿或連桿組的3D導引樣板造出脛骨隧道。彼此交互參照地造出股骨或脛骨隧道有助於降低進行韌帶修復的難度並且提升在精選臨床環境中的手術準確度。
在另一實施例中，用於韌帶修復的樣板可包含視需要使用的凸緣或伸長桿。這些凸緣或伸長桿可具有組織牽開器的功能。藉由具有組織牽開器功能，用於韌帶修復之關節內樣板可為外科醫師提供一較清楚通到預期手術介入處的入口並且改善視野。此外，源自或附接於3D導引樣板之凸緣或伸長桿舉例來說亦可當作組織保護器，保護後十字韌帶、關節軟骨、或其他關節結構以及關節外結構。
在另一實施例中，可利用一接到一第一或第二關節3D導引樣板的額外3D導引樣板或連桿組來放置韌帶附接器件譬如干涉物組。
如果選擇一同種異體移植物且其長度、視需要還有尺寸在手術前已知，則可對3D導引樣板及額外隧道之位置、形狀和取向進行額外調整以使移植物尺寸匹配於隧道尺寸且使移植物長度匹配於股骨隧道內長度、關節內長度及脛骨隧道內長度。視需要，此調整和最佳化可為針對關節之不同姿態角度例如屈曲或伸展之不同角度進行。
圖40A-C例示一用於進行韌帶修復之3D導引樣板的範例應用；在此例中是修復前十字韌帶(ACL)。將一3D導引樣板4000放在髁間切跡區4005內。樣板4000之至少一表面4010是切跡4005或股骨之至少一些部分的鏡像。樣板4000視需要可被放置成抵住滑車及/或股骨髁放置(圖中未示)。模具4000包含一開口4020且視需要包含金屬套筒4030，其中開口4020及/或金屬套筒4030的位置、所在處和取向決定股骨移植物 隧道4040的位置和取向。
可利用一脛骨樣板4050決定脛骨隧道4060之所在處和取向。特定言之，脛骨模具4050之一開口4065會決定脛骨隧道4060之位置、角度和取向。該開口視需要可包含金屬套筒4068。脛骨樣板4050之至少一表面4070會大致匹配於脛骨表面4075。該樣板可為匹配於一脛骨棘4080，其中該脛骨棘有助於在外科介入期間確認模具之正確位置並協助該樣板固定在定位。要注意到套筒4030和4068可由其他硬質材料譬如陶瓷製成。該股骨及/或脛骨樣板視需要可在過程中利用例如K索或螺桿附接於股骨或脛骨關節表面。
圖40C示出脛骨丘4085之一俯視圖。PCL 4086和半月板4087均示於圖中。圖中示出ACL附著處之起端4090。預期隧道處4092可比ACL附著起端4090稍微往後。樣板4095可放到預期移植物隧道4092上。該樣板通常會有一略大於該預期隧道處的周長。樣板可能允許附接物、連桿組或把手使用。
PCL修復
以上所述所有實施例可能也適用於PCL修復以及其他韌帶或腱之修復。
就PCL修復來說，3D導引樣板可被設計成用於單束以及雙束外科技術。以單束外科技術來說，一3D導引樣板可被創造成該樣板或用於外科儀器之相關參考點或導孔之一位置、取向和形狀會有助於在韌帶之解剖學起端所在處造出一股骨隧道。另一選擇，樣板和任何有關參考點或導孔或連桿組可經設計並放置使得在解剖學附著區進行股骨隧道之一前部配置。股骨隧道之一更往前配置可比等長移植物配置回復更多正常關節鬆弛度。3D導引樣板可被設計成不僅在膝蓋伸展當中且亦在膝蓋屈曲、特別 是九十度的膝蓋屈曲當中實現最佳張力。因此，PCL之起端和止端可在手術前藉由確認殘餘纖維束或是藉由確認下方解剖學界標的方式於掃描影像上確認。因此可判定伸展狀態中之起端與止端間距離，且可模擬不同屈曲角度或其他關節位置中的此距離。然後可使股骨和脛骨隧道配置和取向最佳化以便達成一等長或近似等長韌帶配置。手術中調整如先前所述實施例可行。
一3D導引樣板亦可被設計成在股骨面和脛骨面上均運用雙束重建技術。以雙束重建技術來說，股骨或脛骨樣板可包含或結合連桿或者可具有可附接連桿組使得一股骨隧道被造出且與一脛骨隧道交互參照，或者可造出一脛骨隧道且交互參照一股骨隧道。
如同就ACL所述，樣板可包含用於鑽具和擴孔裝置或其他外科儀器的擋止，例如用以保護膕神經血管結構。樣板可包含伸長桿或凸緣以當作組織牽開器以及組織保護器。
原則上來說，樣板可被設計成相容於任何期望外科技術。在PCL修復案例中，樣板可被設計成相容於單束、或一雙束重建、脛骨鑲嵌技術以及其他方法。
如前所述，3D導引樣板可應用於任何類型的韌帶或腱修復且可提供預期附著處或隧道之可再現、簡單手術中定位。3D導引樣板之形狀、取向和位置可針對關節解剖學結構以及生物機械狀態個體化且最佳化，而且可不僅納入關節形狀更納入解剖學線、解剖學平面、生物機械線或生物機械平面、以及欲植入或欲在植入期間使用或欲在一韌帶或腱撕裂之手術修復期間使用的裝置或錨定件或儀器之形狀的一些部分或全部。
iii. 撞擊症候群，包含骨贅之骨骼向外生長物的去除
3D導引樣板亦可用於治療撞擊症候群，例如藉由樣板引導 進行骨贅或骨骼向外生長物的去除。在本發明之一實施例中，穿過目標區域取得一造影試驗譬如一CT掃描或一MRI掃描。若一關節被造影，影像可展現一骨贅，或更常見是展現在關節內和關節外位置的骨骼向外生長物。然後可利用掃描資料設計一樣板匹配於骨骼向外生長物或骨贅附近之表面、蓋在骨骼向外生長物或骨贅上之表面、或二者或其一或二者之一些部分。樣板可具有允許外科工具(譬如鉸刀、鑽具、旋轉刀片和類似物)放置以去除骨骼向外生長物或骨贅的開口或孔隙或連桿組。熟習此技藝者會理解到許多不同外科儀器可依此方式使用。
3D導引樣板可用於治療局部撞擊症候群的兩個代表性實例是髖關節中之pincer and Cam撞擊症候群。pincer and Cam撞擊症候群代表因近端股骨和髖臼緣在運動終範圍期間之二者間接觸而造成的股骨-髖臼重擊症候群。未經治療的股骨-髖臼撞擊可導致髖部發生骨關節炎。
在Cam撞擊中，股骨頭之一非球形部分(通常位於頭-頸接合處)在髖關節運動期間被卡進髖臼內。Cam撞擊可造成可觀剪力且因而造成軟骨侵蝕。
在本發明之一實施例中，可在手術前進行一造影試驗譬如一CT掃描或MRI掃描。可利用造影試驗確認股骨頭位在頭-頸接合處造成撞擊之非球形部分。可設計出一可在手術中施用於此區域的3D導引樣板。該樣板被設計成滿足三項主要功能：
1. 藉由將該3D樣板之個體化部分放到股骨頭非球形部分之區域上或緊鄰該區域的方式在手術中高準確度地確認該股骨頭非球形部分。
2. 引導外科器具去除該非球形部分並重建一球形或大致球形的形狀。
3. 控制骨骼去除之深度及骨骼去除之形狀。為此之故，可將一擋止納入該3D導引樣板之設計中。要注意到該擋止可為不對稱的且甚至可被設計成期望關節輪廓之鏡像。
圖41示出利用一3D導引樣板4100治療CAM撞擊之一實例。撞擊區4105可用一插入導孔4110內之鋸子(圖中未示)去除。該導孔可經設計和定位使得僅有關節之撞擊部分被去除。
在Pincer撞擊中，線性骨骼接觸發生在正常股骨頭-頸接合處與髖臼之膨大或肥大部分之間。手術前可進行一造影試驗以便確認髖臼之異常、過度覆蓋或膨大區域。骨骼去除量可在造影判讀例如一CT掃描或MRI掃描上決定。然後可設計一會達成上文就Cam撞擊提出之相同三項功能的3D導引樣板。
圖42示出利用一3D導引樣板4200治療Pincer撞擊之一實例。撞擊區4205可用一插入導孔4210內之鋸子(圖中未示)去除。該導孔可經設計和定位使得僅有關節之撞擊部分被去除。
引發撞擊之異常骨骼表面的準確和可再現識別在任何形式之肌與骨撞擊症候群當中都很重要。3D導引樣板系統理想地適合實現此目的及引導外科器具進行撞擊源之去除。又，由於撞擊區之區域確認是在手術前於造影試驗中進行及在手術中利用3D導引樣板進行，此方法允許極小侵入性的組織保護、特別是肌肉保護作為。
iv. 手術導航和3D導引樣板
本發明所述3D導引樣板技術可與手術導航技術並用。手術導航技術可為用於此目的之影像導引或非影像導引類型。可運用被動或主動手術導航系統。可使用利用光學或射頻傳輸或對正的手術導航系統。一代表性實例是Brain Lab,Germany製造之Vector Vision導航系統。其為一種 被動紅外線導航系統。一旦患者在手術室內就適當位置，可將回射標記施用於肢體預期進行手術之區域附近。以影像導引導航來說，可將一造影判讀譬如一CT掃描或MRI掃描轉移到導航系統之工作站內。為了對正之目的，外科醫師舉例來說可利用一指向導航工具碰觸同時一起確認且於工作站之CT或MRI掃描上交互對正的四或更多個參考點。在膝關節中，參考點可包含滑車溝、側髁之最外側點、最中間股骨髁、脛骨棘之尖端、依此類推。利用影像導引導航，得以可靠地判定關節的解剖學和生物機械軸線。
另一選擇，可選擇非影像導引導航。在此情況中，將回射標記或小型射頻發射器安置在肢體上。利用肢體及關節之移動例如確認旋轉中心。如果考慮進行膝關節手術，可使膝關節繞股骨旋轉。可利用標記或射頻發射器運動確認旋轉中心，此旋轉中心會與股骨頭之中心重合。依此方式，可以非侵入方式決定生物機械軸線。
可利用以影像導引導航得到、有關於解剖學或生物機械軸線的資訊使任何模具、塊體、連桿組或是附接於或被引導穿過3D導引模具之外科儀器的位置最佳化。
在一實施例中，關節、或更特定言之為關節表面可在手術中利用例如超音波或光學造影方法掃描。光學造影方法可包含立體攝影(stereographic)或立體攝影類造影方法，例如關節和關節表面之多光路立體攝影造影或甚至是單光路3D光學造影。其他可應用的掃描技術例如安裝在C形臂上的螢光透射造影系統，其視需要亦可用於產生剖面影像譬如一CT掃描。亦可採用手術中CT掃描器。利用手術中掃描，可產生關節或關節表面之一點群或是一3D重建或一3D形象或其他3D再現，其可用於產生一個體化樣板，其中該樣板之至少一部分包含一作為關節或關節表面之鏡像的表面。可在手術室內或附近提供一快速製作原型或一銑磨或其他製 造用機器且可在手術中產生3D導引樣板。
手術中掃描與全部或至少局部匹配於關節或關節表面之一個體化3D導引樣板之快速生產的搭配使用具有快速地產生一工具用以在手術中快速找出解剖學界標(包含關節界標)的優點。然後一3D導引樣板可視需要例如利用附接於該樣板之光學標記或射頻發射器與手術導航系統交互對正。藉由交互參照3D導引樣板與手術導航系統，此時外科儀器可相關於3D導引樣板可再現地定位以在與至少一或多個解剖學軸線及/或至少一或多個生物機械軸線或平面對準或成一預定關係的狀態下進行後續程序。
v. 立體攝影，立體攝影造影
除了包含CT、螺旋CT及MRI在內的剖面或定容造影技術，亦可採用立體攝影成像模式。立體攝影造影是任何能夠從二維投影成像記錄三維資訊的技術。傳統立體攝影造影包含源自一對2D影像創造一3D形象或再現。該等2D影像之投影路徑是偏移的。該偏移舉例來說是設計用來對觀看者眼睛造成一物體深度印象。兩影像之間的偏移或微小偏差與兩眼自然接收到非雙眼景象之勘探者相似。利用在透視視角有一偏移或微小偏差的二或更多個影像，有可能產生一關節或一關節表面之一點群或3D表面或3D形象，然後其可被輸入到一生產系統譬如一快速製作原型或銑磨機中。可採用雙光路或更多光路以及單光路的系統。
vi. 膝關節
當考慮一全膝蓋置換術時，患者可如上文所詳述經歷一造影試驗，此試驗會展現一膝關節之關節解剖學結構例如股骨髁之寬度、脛骨丘等。此外，其他關節可被納入該造影試驗中藉以產生有關股骨和脛骨軸線、諸如內翻足和外翻足之畸形及其他關節準直的資訊。該造影試驗可 為一x光影像、較佳是立姿承載負荷狀態的影像，一CT或螺旋CT掃描或一MRI掃描或以上之組合。一螺旋CT掃描可因其除了x和y解析度更在z方向中提升空間解析度而優於一標準CT掃描。可利用關節表面和形狀及以該造影試驗產生之準直資訊造型手術輔助裝置、從具備預製形狀和大小之許多不同裝置之一資料庫中選出手術輔助裝置、或者可輸入到手術輔助裝置中且可用以界定用於擴孔裝置或其他外科儀器之鋸導件或鑽孔或導件的較佳位置和取向。在手術中，藉由使該手術輔助裝置之表面匹配於關節表面或是藉由將該裝置附接於骨骼或軟骨上之解剖學參考點的方式將該手術輔助裝置施用於脛骨丘且隨後施用於股骨髁。然後外科醫師可將一鉸刀或鋸子引導穿過導件並準備關節進行植入。藉由沿著既定平面切割軟骨和骨骼，可實現植入物之一更可再現配置。這最終會因為最佳化施加於植入物及患者解剖學周圍骨骼之生物機械應力且最小化植入物之軸向不準直而得到更好的手術後成果。此外，手術輔助裝置可大幅減少全膝蓋或單一區劃膝蓋置換術所需使用之外科儀器的數量。因此，一或多個手術輔助裝置的使用可協助使關節置換術更為準確、手術後成果更好、提升長時間植入物倖存率、藉由減少所用外科儀器數量而降低成本。又，一或多個手術輔助裝置的使用可協助降低手術技術難度且有助於縮短手術室(〝OR〞)時間。
因此，本發明所述外科工具亦可被設計且用以控制鑽孔作業準直、深度和寬度，例如是在準備一處以接收一植入物之時。舉例來說，本發明所述通常順應於關節面之工具可提供更好的鑽孔作業準直及任何植入物之更準確配置。一解剖學矯正工具可由多種方法建構且可由任何材料製成，較佳是用一大致半透明及/或透明的材料譬如塑膠、Lucite、矽橡膠、SLA或類似物製造，且通常在模塑之前呈一塊狀形狀。
圖24A以剖面圖例示一用在脛骨表面上具有一上表面620之模具600的實例。模具600含有一孔隙625，一手術鑽或鋸可穿過該孔隙裝配。該孔隙引導該鑽或鋸如圖21B-D所示在下方骨骼610造出正確孔洞或切口。點線632例示對應於該孔隙將會在骨骼中進行的切割。
圖24B例示一適合用在股骨上的模具608。如同從此圖可理解，提供額外孔隙以可對骨骼表面進行額外切割。孔隙605促成對於股骨表面之切割606。所得股骨形狀對應於股骨植入物之內表面的形狀(通常如圖21E所示)。若有需要，可藉由改變孔隙之大小、取向和配置位置而實現額外形狀。此等改變例如在植入物之股組件之內部形狀要求已準備股骨表面之一不同形狀的情況會有必要。
今翻到圖25，提供多個圖顯示一脛骨切割塊及模具系統。圖25A例示脛骨切割塊2300暨一未經切除的脛骨2302。在此圖中，切割塊2300由至少二部件構成。第一部件是一患者指定內部件2310或模具，其經設計以其下表面2312匹配或大致匹配於患者脛骨2302之既有幾何形狀。第一部件之上表面2314和側表面2316經建構匹配於一外部件2320之內部內。可多次使用的外部件2320裝配在內部件2310上。該系統可被建構成將模具固持於骨骼上。
可多次使用外部件具有一上表面2322及一匹配於第一部件2310之下表面2324。可多次使用外部件2320包含切割導件2328以協助外科醫師進行如前所述之脛骨表面切割。如此圖所示，可提供複數個切割導件以使外科醫師有多處可選擇供進行脛骨切割。必要時可提供額外間隔件裝配在第一患者組態(或模製)部件2310與第二可多次使用外部件(或切割塊)2320之間。
很明顯的，模具可為單組件或多組件。在一較佳實施例中， 一或多個組件是患者指定的，而其他組件譬如間隔件或接到外科儀器之連接器是通用的。在一實施例中，模具可架在關節表面上或關節表面外之關節一些部分上。然後可將其他外科工具連接到模具。舉例來說，一如前所述用於標準植入物之標準手術切割塊，例如用在膝蓋中之J&J PFC Sigma系統、Zimmer Nexgen系統或Stryker Duracon系統可被連接或放置到模具上。依此方式，患者指定組件可減至最小且可被製造成相容於標準外科儀器。
模具可包含用於標準外科儀器、包含準直工具或導件的承窩。舉例來說，一用於膝蓋手術的脛骨模具可有一伸長桿或一承窩或一開口以接收一脛骨準直桿。依此方式，可依靠標準準直工具和方法檢查模具之位置。此外，模具和標準準直工具(亦包含手術導航技術)的並用可協助提升關節置換術譬如髖部或膝蓋置換術中之組件配置的準確度或使之最佳化。舉例來說，模具可協助界定用於放置一脛組件之一水平脛骨切割的深度。一搭配一脛骨模具使用之脛骨準直導件(例如髓外或髓內準直導件)可協助找出脛骨切割之最佳前後斜角、後斜率、脛骨傾斜、或內翻足-外翻足角度。模具可被設計成搭配此技藝中已知之傳統準直工具使用。
模具可包含用於手術導航之標記譬如光電型或射頻型。模具可具有供此等標記直接或經由一連結構件附接的承窩。
模具可與一手術導航系統並用。其可用於將與一關節有關之骨骼登錄到手術導航系統之座標系統內。舉例來說，若一用於一關節面之模具包含用於手術導航之追蹤標記，則骨骼之真實位置和取向可在模具放到其特有位置之後藉由手術導航系統偵測。此有助於免除獲取關節面上數十至數百個點之座標以供登錄的費時需求。
回頭參照圖25，內部件之可變本質促成不管關節罹病程度 皆得到最準確切割，因為其將外部件2320定位成使該外部件能夠實現一垂直於機械軸線的切割。內部件2310或外部件2320可由上文II大段中所述材料任一者或是任何其他適當材料構成。此外，熟習此技藝者會理解到本發明不侷限於文中所述雙部件組態。可多次使用的外部件2320和患者指定內部件2310可為一患者指定單一部件(前提是材料製造成本能支援此一產品)或是一以因應已知或常見脛骨表面大小和缺陷所開發之大致缺陷順應形狀資料庫為基礎的可多次使用單一部件。
內部件2310通常是模製於脛骨(包含軟骨下骨骼及/或軟骨)。外科醫師通常會在施用模具之前去除任何剩餘半月板組織。視需要，模具之下表面2312可包含半月板之一些部分或全部的形狀資訊。
今翻到圖25B-D，其示出可移除外部件2320的多個圖。外部件之頂面2322可為相對較平坦。緊鄰內部件之下表面2324順應於內部件之上表面之形狀。在此例中，內部件之上表面是平坦的，因此可多次使用外部件之下表面2324亦為平坦以提供一最佳匹配表面。
提供一導板2326沿著外部件2320之至少一部分的側面延伸。導板2326提供一或多個槽孔或導件2328讓一鋸片可插穿過以實現脛骨表面所需切割。此外，槽孔或導件可被建構成使鋸片依一垂直於機械軸線的線條切割，或者使鋸片依一垂直於機械軸線但在矢狀平面中有一4-7°斜率的線條切割以匹配於脛骨之正常斜率。
視需要可提供一中心孔2330，例如藉以讓一鑽具鉸入骨骼內形成一孔供膝蓋植入物之脛組件之桿使用。
圖25E-H從不同視角例示患者指定內部件2310。圖25E是該部件之一側視圖，其示出一致上表面2314和一致側表面2316暨不規則下表面2312。該下表面匹配於脛骨2302之不規則表面。圖25F例示模具之 患者指定內部件2310之一俯視圖。其視需要有一孔隙2330。圖25G例示患者指定內部件2310之一仰視圖，其更進一步示出依需求與脛骨表面達成最佳匹配之包含凸部和凹部的不規則表面。圖25H例示患者指定內部件2310的剖面圖。如這些剖面圖可見，內部件之表面沿其長度改變。
如同圖25B和D中所明示，導板2326之長度可為使其沿著脛骨丘之全部或局部延伸，例如在導板2326如圖25B所示被不對稱定位或是如圖25D所示被對稱定位的情況。如果考慮全膝蓋置換術，則導板2326之長度通常是沿著脛骨丘之全部延伸。若是考慮單一區劃置換術，則導板之長度通常是沿著外科醫師要進行手術之區劃的長度延伸。相似地，若考慮全膝蓋置換術，則模製內部件2310之長度通常會沿著脛骨丘之全部延伸；其可包含一或二個脛骨棘。若是考慮單一區劃置換術，則模製內部件之長度通常是沿著外科醫師要進行手術之區劃的長度延伸；其視需要可包含一脛骨棘。
今翻到圖25I，其示出孔隙2330之一替代實施例。在此實施例中，該孔隙有側向突起以配合一鉸刀或衝頭之使用在骨骼中造出一接納有凸緣之桿的開口。
圖25J和M示出本發明之替代實施例，其經設計用以控制切割塊2320相對於模具2310之移動和旋轉。如圖25J所示，提供一系列突出物(圖中示為樁2340)從模具上表面伸出。熟習此技藝者會理解到可使用一或多個樁或突出物而不脫離本發明之範圍。為了舉例說明，在圖25J中示出二個樁。視所要控制水準而定，樁2340被建構成裝入例如一如圖25K所示促成旋轉調整的曲線形槽孔2342內，或是裝入一如圖25L所示形狀順應於樁2340的隱窩2344內。如熟習此技藝者所能理解，隱窩2344的大小可訂定成貼適地包住樁或者可略大於樁以允許有限的側向移動和旋轉。隱 窩可由一金屬或其他硬質嵌件544構成。
如圖25M所示，模具2310之表面可被建構成使上表面形成一裝入切割塊2320下表面上一凹形井2352內的凸形穹窿2350。此組態能夠有以機械軸線為中心之較大旋轉運動，同時限制側向移動或平移。
可利用其他實施例和組態達成這些成果而不脫離本發明之範圍。
如熟習此技藝者所能理解，在適當情況可使用二以上的部件構成該系統。舉例來說，患者指定內部件2310可為在放到脛骨上時形成單一部件的二個部件。此外，外部件2320可為二組件。第一組件舉例來說可具有切割導孔2328。在利用切割塊導孔2328進行切除之後，可移除外部件2320且可使用一第二外部件2320’，其沒有具備切割導孔2328之導板2326，但擁有協助在脛骨表面打孔以接收膝蓋植入物之脛組件之一桿的孔隙2330。這些設計任一者必要時亦可擁有圖25J-M所示表面組態。
圖25N例示切割塊2320之一替代設計，其提供額外結構2360以保護例如十字韌帶不在脛骨丘準備作業中被切到。此等額外結構可如圖25N所示呈凹進導件2360之形式或是其他適當結構。
圖25O例示一系統之一剖面，該系統在內部件2310之表面上擁有錨定樁2362將內部件2310錨定於軟骨或半月板區內。
圖25P和Q例示一裝置2300，其係建構為用來覆蓋一脛骨丘之一半使其為單一區劃的。
圖25R例示一依據本發明一實施例具有多個接觸面2312之內部件2310以及脛骨2302。相反於一個大接觸面，內部件2310有複數個較小接觸面2312。在各實施例中，多個接觸面2312並不在同一平面上且相對於彼此有角度以確保正確放在脛骨2302上。可能需要二或三個接觸面 2312來確保正確定位。在各實施例中，僅有內部件接觸面2312可被模塑，模具利用此技藝中已知之方法例如黏著劑附接於樣板剩餘部分。模具可為可移除地附接於樣板。亦應理解到多接觸面2312可運用在包含一或多個部件的樣板實施例中。
今翻到圖26，其示出一股骨模具系統，該系統促進股骨表面準備作業致使最終植入的股骨植入物會達成最佳機械和解剖學軸線準直。
圖26A例示股骨2400上放著模具之一第一部分2410。在此圖中，模具頂面2412具備複數個孔隙。在此例中，該等孔隙包括一對矩形孔隙2414、一對方形孔隙2415、一中心孔2418、及一長方形孔隙2420。第一部分2410之側表面2422亦有一矩形孔隙2424。這些孔隙每一者都大於要在股骨上造成之最終切口，如此萬一模具第一部分之製造材料是一軟材料譬如塑膠，此材料不會在關節面準備程序中被不小心切到。此外，形狀可經調整(例如矩形改成梯形)以使沿一區域之切割長度有一較大變通彈性但不提高另一區域之變通彈性。如熟習此技藝者所能理解，可將孔隙改成其他形狀而不脫離本發明之範圍。
圖26B是一從顯現孔隙2424之側表面2422視角觀看的第一部分2410側視圖。如圖所示，外表面2411具有一平坦或相對較平坦的一致表面，而內表面2413具有一順應或大致順應於股骨表面的不規則表面。
圖26C例示患者指定模製第一部分2410的另一側視圖，更特定言之係例示內部之不規則表面2413。圖26D以俯視圖例示第一部分2410。中心孔2418視需要提供以利定位該第一部件並防止中心旋轉。
圖26D例示第一部分2410之俯視圖。圖中所示底部對應於一相對於膝關節之前部位置。從該俯視圖看，每一孔隙如前所述示出。熟 習此技藝者會理解到孔隙可做成不同形狀而不脫離本發明之範圍。
今翻到圖26E，其例示股骨2400及一放在該股骨上之切割塊第一部分2410及一放在第一部分2410上的第二外部分2440。第二外部分2440有一系列矩形溝(2442-2450)以利一鋸片插穿進行實現圖21E所示股骨形狀所需要的切割。這些溝讓鋸片以一90°角或例如以一45°角進出該外部分之表面。亦可採用其他角度而不脫離本發明之範圍。
如圖中虛線所示，第二部分2440之溝(2442-2450)疊在第一層之孔隙上。
圖26F例示第二外切割塊部分2440之一側視圖。由該側視圖可見提供一單一孔隙2450以進出股骨切口。圖26G是第二外部分2440之另一側視圖，其示出該等矩形溝之所在處和相對角度。如此圖所明示，溝2442、2448和2450之取向係垂直於第二外部分2440之至少一表面。溝2444、2446之取向呈一不垂直於第二外部分2440之至少一表面的角度。這些溝(2444、2446)有助於對股骨進行斜的去角切割。圖26H是第二外部分2440之俯視圖。如熟習此技藝者所能理解，溝之所在處和取向可取決於股骨植入物之設計及股骨要與植入物聯繫所需要之形狀而改變。
圖26I例示一用在第一部分2410與第二部分2440之間的間隔件2401。間隔件2401將該第二部分相對於該第一部分舉起，從而抬高穿過溝2424相對於股骨表面進行切割的區域。如熟習此技藝者所能理解，可使用一以上的間隔件而不脫離本發明之範圍。間隔件亦可用於脛骨切割作業。視需要可提供溝或隧道2403以容納例如圖26J所示之銷2460。
與上文就圖25說明之設計相似，可利用替代設計來控制切割塊2440相對於模具2410之移動和旋轉。如圖26J所示，提供一系列突出物(圖中示為樁2460)從模具上表面伸出。這些樁或突出物若有需要可為 伸縮的以利模具使用。如熟習此技藝者所能理解，可使用一或多個樁或突出物而不脫離本發明之範圍。為便於說明，圖26J中示出二個樁。視所要控制水準而定，樁2460被建構成裝入例如一與圖25K所示相似能夠進行旋轉調整的曲線形槽孔內或是裝在一與圖25L所示相似且在有關脛骨切割系統中說明之形狀順應於該樁的隱窩內。如熟習此技藝者所能理解，隱窩2462的大小可訂定成貼適地包住樁或者可略大於樁以允許有限的側向移動和旋轉。
如圖26K所示，模具2410之表面可被建構成使上表面形成一裝入切割塊24400下表面上一凹形井2466內的凸形穹窿2464。此組態能夠有以機械軸線為中心之較大旋轉運動，同時限制側向移動或平移。
在安裝一植入物當中，利用一脛骨塊體譬如圖26所示者切割脛骨表面。將患者指定模具放在股骨上，然後使膝蓋處於伸展狀態且在必要時使用間隔件2401(譬如圖26M所示者)或填隙片直到在伸展和屈曲兩狀態中均達到關節最佳機能為止。這些間隔件或填隙片通常有一增量大小例如5mm厚以在腿被放在伸展和屈曲狀態中時提供加大距離。可利用一張力計協助作出判斷或者可將張力計納入模具或間隔件內以便提供最佳結果。張力計之設計為此技藝中所熟知且不納入本說明書中以免混淆發明之本意。適用的設計舉例來說包含1997年5月20日授證給Todd之美國專利第5,630,820號所揭示者。
如圖26N(矢狀平面圖)和26O(冠狀平面圖)所例示，模具2410之內表面2413可包含協助該模具抵住軟骨2466或軟骨下骨骼2467安定的小齒2465或延長部。
依據本發明之一實施例，可利用3D導引樣板在同一關節表面上且/或在相對關節表面上或是在相對關節表面上進行一以上的切割。這 些切割可利用一或多個導引樣板與其他切割交互參照。
依據本發明之一實施例，利用3D導引樣板在同一關節側面譬如一膝關節之股骨面進行一以上的切割。在另一實施例中，可利用一3D導引樣板交互參照一相對關節表面上的手術介入處。舉例來說，在一膝蓋中，第一關節表面可為股骨表面。相對關節表面可為脛骨表面或是髕骨表面。在一髖部中，第一關節表面可為髖臼。相對關節表面或相對骨骼可為近端股骨。
因此，在一膝蓋中，一水平股骨切割可與一前或後股骨切割或視需要亦與去角傾斜切割交互參照。相似地，一脛骨水平切割可與同一關節側面或表面上之任何脛骨傾斜或鉛直切割交互參照。
依據本發明之另一實施例，一或多處股骨切割可與一或多處脛骨切割交互參照。或者在一髖部中，一或多處髖臼切割或外科介入可與一或多處股骨切割或外科介入譬如鑽孔、擴孔或搪孔交互參照。相似地在一膝蓋中，一或多處股骨切割可與一或多處髕骨切割交互參照。任何組合和順序均屬可行。
交互參照可為經由包含間隔件或鉸鏈或棘輪類裝置之附接物或連桿組從一第一關節骨骼及/或軟骨表面到一第二關節骨骼及/或軟骨表面發生。在相對關節骨骼或軟骨表面上之切割的所得定位可藉由針對多種姿態角度或關節位置譬如屈曲、伸展、內部或外部旋轉、外展或內收測試該切割的方式最佳化。因此，舉例來說，在一膝蓋中，可用一模具進行一遠端股骨切割。經由一連桿組或一附接物，一脛骨樣板可附接於此或切割處或其他手術介入處，從而可從股骨切割處到一脛骨切割處或其他手術介入處建立一交互參照關係。非限制性地經由接到一樣板之附接物或連桿組從一第一關節表面到一第二關節表面的交互參照的優點在於確保第一關 節表面之植入物或其他治療裝置組件與一第二關節表面上之植入物或其他裝置組件之間有一最佳準直。此外，藉由交互參照一第一關節表面上之手術介入處到一第二關節表面，以其進行手術可得到更高效率及省時效果。
交互參照第一關節表面、第二關節表面及視情況而有之一第三或更多關節表面(譬如在一膝關節中)可利用單一連桿組或附接物或是多個連桿組或附接物進行。一關節之單一姿態角度或位置或是一關節之多個姿態角度或位置可在整個外科介入作業期間被測試並最佳化。此外，相對第二關節表面、骨骼或軟骨上之任何所得手術介入處可藉由視需要額外交互參照額外測量工具譬如標準準直導件而更進一步最佳化。
舉例來說，在一膝關節中，可利用一3D樣板進行股骨面上之一或多項外科介入作業，譬如一股骨切割。然後這可經由一連桿組、一附接物或經由間接交互參照作用直接用到手術介入處上，以引導一外科介入作業譬如脛骨面之一切割。在脛骨面上進行外科介入之前，可利用一交互參照踝關節之內踝和外踝之傳統脛骨準直導件使計畫中之外科介入譬如切割的位置、取向及/或深度和範圍最佳化。舉例來說，交互參照股骨切割可協助界定脛骨切割之相對上下高度，同時可視需要利用交互參照一脛骨準直導件來決定該切割在內後方向中之斜度。
今說明一範例系統和方法，其中利用一股骨樣板在股骨上進行切割，然後以其交互參照以正確對準一脛骨樣板供在脛骨丘上進行切割。一開始，利用在前文所述實施例中說明之造影技術取得腿的電子影像。舉例來說，可取得一患者腿部之一手術前CT掃描以獲得電子影像資料。
然後對影像資料進行影像處理以推導出相關關節表面、軸線及/或切割平面(但不限於此)。影像處理技術非侷限性來說可包含點群之分段和傳播。
相關生物機械及/或解剖學軸線資料可藉由確認例如股骨頭中心、膝關節中心和遠端脛骨之中心而獲得。然後可以這些軸線之至少一者為基礎界定切割平面。舉例來說，脛骨植入物支承表面可被界定為垂直於由脛骨丘中心2496和遠端脛骨中心2497界定之軸線，如圖26P所例示；脛骨植入物之中間邊沿可朝股骨頭投影，如圖26Q所例示；且脛骨之前後斜率可用自然解剖學斜率逼近(另一選擇，可矯正過度的脛骨斜率)。
脛骨和股骨樣板及植入物可至少部分地以推導所得關節面、軸線及/或切割平面為基礎設計。圖26R和26S分別示出依據本發明一實施例之股骨樣板2470和脛骨樣板2480的等角透視圖。股骨樣板2470有一內表面，該內表面在各實施例中順應或大致順應於股骨2475之解剖學表面(骨骼及/或軟骨)。此外，該股骨樣板之內表面可沿髁之解剖學骨骼表面延伸一期望量以更進一步確保適當固定效果。脛骨切割塊2480之內表面可順應或大致順應於脛骨2481之表面(骨骼及/或軟骨)。
在一範例使用中，例如在膝蓋屈曲時將股骨樣板2470放到股骨髁2475上。股骨樣板2470非侷限性來說可利用插穿過鑽襯孔2471和2472之錨定螺桿/鑽銷固定於股骨髁2475。孔2471和2472在髁上的位置可與用以將最終植入物錨定於股骨的孔相同。在各實施例中，孔2471和2472可包含金屬嵌件/襯套以防在鑽孔時劣化。將樣板2470固定於股骨髁2475有利地防止該樣板在後續切割或其他外科介入作業期間移動，從而確保所得手術切割之準確度。
為協助準確定位股骨樣板2470，可將一股骨導引參考工具2473附接於股骨樣板2470，如圖26T所示。股骨導引參考工具2473非侷限性來說可附接於孔2471和2472其中一者。股骨導引參考工具2473可參照後髁之切向邊沿，且舉例來說協助矯正股骨樣板2470之前後向定位。
在使股骨樣板2470正確固定於股骨髁2475後，利用切割導面或元件2474對股骨髁進行一切割。切割導面或元件2474可與股骨樣板2470為一體，或者可為一接到股骨樣板2470之附接物，若為附接物則其由一較股骨樣板2470硬的材料製造。舉例來說，切割導面或元件2474可為一滑到股骨樣板2470上的金屬耳片，而該樣板非侷限性來說可為由一較軟的塑膠材料製成。
在進行股骨切割及移除股骨樣板2470之後，依據本發明之一實施例，視需要將一樣品植入物樣板2476(不是最終植入物)放到髁上，如圖26U所示。樣品植入物樣板2476非侷限性來說可為利用插穿過與用以將最終植入物錨定於股骨之相同孔的錨定螺桿/鑽銷附接於髁。
樣品植入物樣板2476包含一用於附接脛骨樣板2480的附接機構2494，藉此對照於股骨切割/植入物配置交互參照遠端脛骨切割之定位。附接機構2494非侷限性來說可如圖26U所示是一轂，或者是此技藝中已知之其他附接機構，譬如一扣接配合機構。要注意到在替代實施例中，不需要一樣品植入物樣板2476。舉例來說，脛骨樣板2480可直接附接於股骨樣板2470。但在本實施例中，股骨樣板2470之鑽襯套特徵會妨礙膝蓋變成伸展狀態，防止脛骨切割。
在範例實施例中，樣品植入物樣板2476之厚度可能不只包含最終股骨植入物之厚度，可能還包含一對應於脛骨植入物與股骨植入物間之一較佳關節空間的附加厚度。舉例來說，該附加厚度可有利地提供一經認可用於適切韌帶平衡或用於屈曲、伸展、旋轉、外展、內收、前傾、後傾和其他關節或骨骼位置及運動的期望關節空間。
圖26V是依據本發明一實施例之樣品植入物樣板2476之內表面的等角透視圖。在各實施例中，股骨樣板通常是架在軟骨下骨骼上， 而軟骨已被切除。在樣品植入物樣板2474延伸超過股骨植入物之尺寸致使樣品植入物樣板2476之一些部分架在軟骨上的實施例中，可在樣品植入物樣板2476之內表面提供一偏移2477。
圖26W是依據本發明一實施例在膝蓋處於伸展狀態時脛骨樣板2480附接於樣品植入物樣板2476的等角透視圖。一插穿過轂2494之十字銷2478將脛骨樣板2480固定於樣品植入物樣板2476。當然，如前所述亦可採用其他附接機構。在較佳實施例中，脛骨樣板2480非侷限性來說亦可為利用插穿過鑽襯孔2479之錨定螺桿/鑽銷固定於脛骨2481。在各實施例中，孔2479包含金屬嵌件(或其他硬質材料)以防在鑽孔時劣化。如同股骨樣板2470，脛骨樣板2480之切割導面或元件可與脛骨樣板2480為一體，或者可為一接到脛骨樣板2480之附接物，該附接物由一較脛骨樣板2480硬的材料製造。在固定脛骨樣板2480之位置之後，脛骨樣板2480之切割導件協助引導在脛骨上進行期望切割。
圖26X是一依據本發明一實施例之脛骨樣板2490，其可用於在已進行脛骨切割之後更進一步引導外科工具在脛骨中形成錨定孔供脛骨植入物使用(例如脛骨植入物可包含用以將脛骨植入物錨定於脛骨內的樁及/或龍骨)。脛骨樣板2490之一部分的外周長可能模仿脛骨植入物之周長。脛骨樣板2490中之導孔對應於脛骨植入物固定特徵。脛骨樣板2490之一部分非侷限性來說順應於脛骨之前表面以利樣板2490定位和錨定。
圖26Y示出依據本發明一實施例在上述切割已進行之後分別安插到脛骨和股骨上的脛骨植入物2425和股骨植入物2426。
因此，用在脛骨上的脛骨樣板2480可交互參照股骨樣板2470、股骨切割及/或樣品植入物2476。相似地，在髖部中，可參照一髖臼模具來放置股骨樣板，或是參照股骨樣板來放置一髖臼模具。整體而言， 當有二或更多關節表面要修復或更換時，可將一樣板放在這些關節表面之一或多者上，且可參照該(等)第一表面於其他表面上進行包含切割、鑽孔、鋸切或銼磨的手術程序。
在範例實施例中，可利用三維導引樣板決定一經最佳化的植入物旋轉。以下就膝蓋提供實例，但要理解到最佳化植入物旋轉亦可應用於其他關節。
股骨旋轉：
單一區劃、髕骨-股骨替換或全膝蓋替換之一股組件或股骨植入物的最佳旋轉可由多種不同方式確定。植入物旋轉通常是利用各種解剖學軸線或平面界定。這些解剖學軸線非侷限性來說可包含經上髁軸線；Whiteside線、亦即滑車前後軸線，其通常垂直於切口之至少一者；及/或後髁軸線。另一種最佳化股組件旋轉的方法是俗稱的平衡間隙技術(balancing gap technique)。就平衡間隙技術來說，一股骨切割平行於脛骨進行，亦即通常先切割脛骨。在進行股骨切割之前，將股骨切割板最佳化使得中間和側韌帶及軟組織張力大約相等。
藉由測量相關解剖學軸線或平面，可決定最佳植入物旋轉。依據本發明之一實施例，可將此測量納入3D導引樣板之形狀、位置或取向的考慮因素。然後可結合此測量進行包含切割、鑽孔或鋸切在內之任何所得外科介入，從而實現一最佳股組件旋轉。
此外，為了實現一最佳平衡，樣板之旋轉可經改變使得切割為平行於脛骨切割而有大致相等張力中間和側向地施加。
脛骨旋轉：
依據本發明之一實施例，可利用一3D導引樣板使脛組件旋轉針對單一區劃或全膝蓋替換最佳化。脛組件旋轉可利用此技藝中已知之 多種不同方法測量。在一脛組件旋轉測量之一實例中，決定脛骨之前後軸線。就一全膝蓋替換術來說，可將脛組件安置為使得植入物之軸線與脛骨粗隆之中間三分之一重合。此方法在脛骨是對稱之時效果很好。
在另一實施例中，將對稱脛組件往後側向盡可能遠地放置且向外旋轉使得脛骨丘之後中轉角未被覆蓋達一介於3公釐和5公釐之間的範圍。
以上實例僅為文獻中已開發之不同方法的代表。很明顯的，可進行其他各種解剖學軸線、平面和區域測量以便最佳化植入物旋轉。
在範例實施例中，可將此等測量納入3D導引樣板之設計的考慮因素，且可利用此資訊使3D導引樣板之位置、形狀或取向最佳化。因此，任何後續外科介入譬如切割、鋸切及/或鑽孔會造成一例如在水平面或一近似水平面中之最佳化植入物旋轉。
今翻到圖27，提供多個示出一髕骨切割塊和模具系統的圖例。圖27A-C例示髕骨切割塊2700與一未經切除的髕骨2702。在此例中，切割塊2700視需要可僅由一部件構成或是由複數個部件構件。內表面2703為患者指定的，且被設計成與患者髕骨2702之既有幾何形狀匹配或大致匹配。存在小開口2707以接納鋸子。模具或切割塊得僅有一個或有多個開口。該等開口可大於鋸子以便允許一些旋轉或其他微調。圖27A是一在矢狀平面S中的圖。圖中示出四頭肌腱2704和髕骨腱2705。
圖27B是一在軸向平面A中的圖。圖中示出軟骨2706。模具可為模製於軟骨或軟骨下骨骼或其組合。圖27C是展現用於鋸子之開口2707的正視圖F。虛線代表髕骨2702之相對位置。
圖27D(矢狀視圖)和E(軸向視圖)例示一髕骨切割塊2708與一未經切除的髕骨2702。在此例中，切割塊2708由至少二部件構 成。第一部件是一患者指定內部件2710或模具，其經設計以其下表面2712匹配或大致匹配於患者髕骨2702之既有幾何形狀。第一部件2710之後表面2714和側表面2716經建構配合於一外部件2720之內部。可多次使用外部件2720裝配在內部件2710上且將其固持於髕骨上。該可多次使用外部件有一與第一部件2710匹配的內表面2724。可多次使用外部件2720包含切割導件2707以協助外科醫師進行髕骨表面切割。可提供複數個切割導件以給外科醫師有多處可選擇供進行髕骨切割。必要時可提供額外間隔件裝配在第一患者指定或模製部件2710與第二可多次使用外部件或切割塊2720之間。
第二可多次使用外部件或切割塊2720得有經設計與外科儀器譬如一髕骨夾2726配合的溝2722和延長部2725。髕骨夾2726可有環狀抓緊器2728和鎖定機構例如棘輪類裝置2730。抓緊器之開口2732套在第二可多次使用外部件2720之延長部2725上。抓緊器之把手之一第一部分的局部可相對於把手之第二部分呈一傾角2734或為曲線形(圖中未示)以利插入。通常抓緊器將朝向關節內側面的部分會有一傾斜或曲線形狀從而允許一較小切口。
內部件之可變本質促成不管關節罹病程度皆得到最準確切割，因為其將外部件2720定位在期望平面中。內部件2710或外部件2720可由上文II大段中所述材料任一者或是任何其他適當材料構成。此外，熟習此技藝者會理解到本發明不侷限於文中所述雙部件組態。可多次使用的外部件2720和患者指定內部件2710可為一患者指定單一部件(前提是材料製造成本能支援此一產品)或是一以因應已知或常見脛骨表面大小和缺陷所開發之大致缺陷順應形狀資料庫為基礎的可多次使用單一部件。
內部件2710通常是模製於髕骨(包含軟骨下骨骼及/或軟 骨)。
由此判斷，決定使膝蓋平衡所需要之空間量的理解，然後利用適當數量的間隔件搭配切割塊和模具使用以達成切割表面並防止去除太多骨骼。在切割塊具有一例如10mm的厚度且每一間隔件具有一5mm的厚度的情況中，在準備膝蓋以進行切割當中，會在施用切割塊時移除兩個間隔件以實現經確認在屈曲和伸展期間為最佳的切割平面。可用安插在模具與切割導件之間的棘輪或千斤頂類設計達成相似成果。
vii. 髖關節
今翻到圖28，其示出多個顯示用於髖關節之樣品模具和切割塊系統的圖。圖28A例示股骨2510，有一模具和切割塊系統2520放置其上以提供一橫跨股骨頸2512之切割平面2530以利股骨頭2514去除及一用於髖球補缺術之表面2516的創造。
圖28B例示切割塊系統2520之俯視圖。切割塊系統2520包含一患者指定模製內段2524及一切割塊外表面2522。患者指定模製內段2524可包含一管道2526以利將內段2524放到股骨頸上。如熟習此技藝者所能理解，該管道之寬度會因用來製造模製內段之材料的剛性而異。切割塊外表面2522經建構貼適地包住該內段。如熟習此技藝者所能理解，與前文就膝蓋切割塊系統所述相似，可提供額外結構控制外切割塊2524相對於內模具段2522之移動。在內段2524包住股骨頸之全部或局部的情況中，切割塊系統可經建構藉由例如提供一把手2501而在切割已進行之後協助股骨頭去除。
圖28C例示一第二切割塊系統2550，其可放在已切割股骨上以在股骨頭已利用圖28A所示切割塊去除之後提供一擴孔用導件。圖28D是圖28C所示切割塊之一俯視圖。如熟習此技藝者所能理解，圖28C-D所 示切割塊得為一或多個部件。如圖28E所示，孔隙2552可經建構致使其能夠相對於股骨表面以一90°角鉸出用於植入物之樁的擴孔。另一選擇，如圖28F所示，孔隙2552可經建構以在必要時提供90°以外的角度進行擴孔。
圖29A(矢狀圖)和29B(正視圖，降到模具上)例示一用於髖臼2957之模具系統2955。模具可有使其抵住髖臼緣2960安定的溝2959。外科儀器譬如鉸刀可穿過模具之一開口2956。開口之側壁2962可引導鉸刀或其他外科儀器之方向。可將金屬套筒2964插入側壁2962內藉以保護模具側壁不受損。金屬套筒2964可有唇狀部2966或懸突邊緣將該套筒抵住模具固定且協助避免該套筒抵住關節表面移動。
圖29C是圖29A和29B所示同一模具系統的正視圖。一溝2970已添加在6點鐘位置和12點鐘位置。此外，該溝可協助髖臼組件準確配置而沒有旋轉誤差。熟習此技藝者會理解到可使用一以上的溝或內部導件以便不僅減小旋轉誤差更減小與植入物之歪斜有關的誤差。如圖29D所示，植入物2975可有匹配於該等溝藉以引導植入物放置的小延長部2977。延長部2977可為植入物設計之一永久性部分或者其為可拆卸的。要注意髖臼組件之金屬框緣2979和聚乙烯內杯2980。
圖29D例示一系統之剖面圖，其中模製段2924之內表面2960有齒2962或溝以利抓住股骨頸。
依據本發明之一實施例，可依序進行各步驟以設計並製作用於髖植入物之3D導引樣板。
舉例來說，在一初始步驟中，可判定左腿和右腿之長度的差異，例如單位為公釐。腿長差異舉例來說可利用立姿x光判定，通常包含全腿但亦有剖面成像模式譬如CT或MRI。
可利用一CT偵察掃描評估腿長。另一選擇，可利用穿透髖 關節和踝關節之選擇影像切片(運用CT或MRI)評估腿長。
然後利用影像資料進行手術前計畫。設計一第一3D導引樣板架在股骨頸上。圖43示出一用於讓全髖置換術之一股骨頸模具放置的預期處4300的實例。可推導出一整合於此樣板內的切割或鋸切平面。該3D導引模具或夾具或樣板的位置、形狀及取向可以解剖學軸線譬如股骨頸軸線、生物機械軸線及/或任何任何下方腿長差異為基礎決定(圖39)。特定言之，可調適上下切割或鋸切導引高度以補償腿長差異。舉例來說，如果左腿比右腿短5公釐，則可將切割高度移動5公釐以補償此差。該股骨頸切割高度最終決定股骨幹之位置。因此，依此方式，利用此類手術前計畫，可利用一3D導引樣板使股骨頸切割高度最佳化。
圖39是一方法流程圖，其中利用腿長差異之量測值決定全髖置換術之股骨頸切割的最佳切割高度。一開始穿透髖關節、膝關節和踝關節(但不限於此)進行造影例如CT及/或MRI，步驟3902。利用所得影像資料判定腿長差異，步驟3904。然後視需要可決定較佳植入物大小，步驟3906。至少部分地以矯正該腿長差異以供最佳股組件配置為基礎決定較佳股骨頸切割位置。
圖44示出股骨頸模具4400之另一實例，其具有把手4410及視情況而有的槽孔4420。
髖臼：
在髖臼中，髖臼組件或髖臼杯之位置和取向亦為髖部手術之成功的關鍵。舉例來說，髖臼杯之最下部部分可被放置成其在一骨盆x光中與一重合於x光攝影淚滴狀部之下方邊界的解剖學界標側向相隔5公釐。如果髖臼組件例如被放置到上方太遠處，則可能喪失大量骨骼。
利用3D導引樣板放置髖臼組件舉例來說可包含以下步驟：
步驟一：造影，例如利用光學造影方法、CT或MRI。
步驟二：判定髖臼之前向旋轉及髖臼杯之期望旋轉。
步驟三：找出最配合杯大小。
步驟四：決定3D導引樣板之最佳形狀、取向及/或位置。
樣板視需要可被設計成主要架在髖臼窩之邊沿上。依此方式，有可能穿過樣板進行擴孔。
圖45示出一種進行全髖替換之後髖臼接近方法的實例。組織牽開器4510就位。髖臼窩可見4520。
圖46示出一用於對一髖臼杯之所在處進行擴孔之一導引模具的實例。模具4600視需要可附接於一通用框架4610。一用於鉸刀之導件示於4620。鉸刀4630或模具視需要可有擋止4640。在此實例中，擋止4640附接於鉸刀4630且接合於鉸刀導件4620。
為了進行擴孔，可利用例如金屬刺或K索將樣板固定於骨盆。樣板亦可有一用以使其固定於骨骼的抓持部。因此，外科醫師可視需要將樣板推抵於骨骼，同時一第二外科醫師會穿過樣板開口進行擴孔。該抓持部或任何安定器可側向延伸且視需要當作組織牽開器，保持任何有可能干擾到手術的軟組織在手術場域以外。樣板亦可包含停止器4640以避免鉸刀刺穿過深。這些停止器可被設計成金屬擋止之形式，對鉸刀之外周部分或其他部分界定最深穿刺區域。視需要，樣板之內半徑亦可漸減藉以在鉸刀一旦抵達樣板之最內部部分時即造成一止動效果。此技藝中已知之任何擋止均可使用。可利用造影試驗以一會有助於實現最佳擴孔深度之方式設計或造型模具。此等擋止可參照造影試驗放在模具或鉸刀上以便達成最佳擴孔深度。
可利用一3D導引樣板使髖臼杯之前傾最佳化。舉例來說， 以後側向接近來說，通常會希望在男性和女性體內有40度至45度之一前傾。以前側向接近來說，可能希望有0度前傾。不管前傾之期望角度如何，樣板之形狀、取向及/或位置可被最佳化為包含期望前傾角度。
相似地，在股骨面上，3D導引樣板可能就其形狀、取向和位置最佳化以便補償股骨幹之中立、內翻足或外翻足位置。亦可利用一3D導引樣板使股骨幹前傾最佳化。
因此，在一第一樣板已被用於進行股骨頸切割且一第二樣板已被用於進行髖臼面上之外科介入作業，視需要可使用一第三樣板放到股骨切口上。
圖47是一放在股骨頸切口上之視需要使用的第三模具4700實例，提供前傾和股骨縱向軸線之評估。
該第三樣板視需要可包含一把手。該第三樣板可經造型、設計、定向且/或定位使其已最佳化向外科醫師提供股骨長軸4710和股骨前傾4720之資訊和參考點。圖中可見一具備抽髓針把手4740之抽髓針4730就位。圖中可見已切割的股骨頸4750。第三模具4700附接於該處。藉由提供股骨長軸和股骨前傾之資訊，可省下原本要獲得此資訊所必需的手術中x光。
視需要，可利用模組化髖植入物組件譬如模組化桿。此等模組化設計有助於藉由選擇譬如不同桿形狀而使所得股骨前傾更進一步最佳化。
在另一實施例中，外科醫師可進行一股骨優先技術，其中利用一第一3D導引模具對股骨進行一第一切割。視需要，已切割股骨幹中之抽髓針可留在原位。視需要，可將一試用植入物頭施用於該抽髓針。該試用植入物頭可為半徑和上下直徑可變的，且可用以決定最佳軟組織張 力。視需要，該試用頭亦可用於決定髖臼杯位置，其中該髖臼杯位置係以該股骨切割為基礎推導。因此，髖臼位置視需要可利用相對關節表面推導。在一相反的髖臼優先技術中，可先準備髖臼，且利用軟組織平衡技術，股組件可參照髖臼組件放置。視需要，股骨切割可刻意定位在太靠近近端之處且隨後藉由利用各種試用頭測量軟組織張力而有改變最佳股骨切割之高度之選項的方式來最佳化。
樣板之定位
在本發明之一範例實施例中，為了可靠且可再現地製作一導引樣板，在一第一步驟中確認關節之一部分，其中關節該部分未曾被關節炎病程影響。在一第二步驟中，推導出關節該部分之表面或一點群，且視需要可用以推導出一虛擬3D模型，且在一第三步驟中產生一實體模型當作導引樣板之一部分。採用未被關節炎病程影像之關節部分會有利地提升所得模具或夾具或樣板之可再現度和準確度。
確認關節該部分的步驟可為目視進行、半自動或全自動進行。解剖學模型可有助於程序。可運用解剖學參考標準。
如此技藝中所知，可利用各種影像分段方法來推導出點群或表面。合適的演算法非侷限性舉例來說包含蜿蜒(snakes)、活線、閾值處理(thresholding)、動態輪廓(active contours)、可變形模型及類似的演算法。可運用人工神經網路來提升模具之準確度。
在另一實施例中，可在一第一步驟中判定或評估目前生物機械軸線。在一第二步驟中，決定期望生物機械軸線。在一第三步驟中，可例如經由改變槽孔位置或是用於鋸子和鑽具和類似物之開口之位置的方式作調整來改變切割或鑽孔位置以便在一第四步驟中矯正生物機械軸線。在一第五步驟中，可就韌帶平衡且/或就最佳化屈曲和伸展間隙而調整用於 鋸子和鑽具和類似物之槽孔或開口的位置。此調整可為在製造程序之前於3D模型中進行。另一選擇，調整可為在手術中進行，例如經由間隔件或棘輪類裝置或銷進行以允許有一些旋轉角度。
在另一實施例中，從關節被關節炎病程影響之一部分推導出模具或夾具或樣板之表面之至少一部分。視需要，可例如經由軟體進行調整來模擬一正常形狀。可利用實際形狀和調整後形狀之間的差異使模具或樣板或夾具中之槽孔或開口的位置最佳化。
在一較佳實施例中，模具或夾具或樣板與關節接觸之表面之至少一部分可為從該關節被關節炎病程影響之一部分及該關節未曾被關節炎病程影響之一部分推導。藉由橫跨關節之正常部分和罹病部分，關節之正常部分與罹病部分之間的界面可被包含到模具表面中。關節之正常部分與罹病部分之間的界面的特徵通常是輪廓或形狀之一突然變化，例如軟骨厚度之減小、軟骨下骨骼輪廓之變化、囊腫或一骨刺。關節輪廓或形狀之此種變化提供用以準確地放置模具或夾具或樣板的額外參考點。再者，關節輪廓或形狀之此種變化亦提供模具或夾具或樣板在關節之表面上的額外安定或固定作用，特別是在進行外科介入作業譬如切割、鑽孔或鋸切的時候。
B. 小局竈性軟骨缺陷
在如本發明所述確認軟骨缺陷並利用專用U形軟骨缺陷定址裝置在皮膚表面上作記號之後，造出一3cm切口並插入組織牽開器。軟骨缺陷顯露。
將一匹配於股骨髁之3D表面的第一Lucite塊放到軟骨缺陷上。該Lucite塊之中央部分含有一內徑例如是1.5cm的鑽孔，對應於植入物之底板之直徑。將一具備有深度控制能力之鑽導件的標準手術鑽插穿過該 Lucite塊，且對領受處進行準備供植入物基底組件使用。然後移除該鑽和Lucite塊。
然後將一相同外部尺寸的第二Lucite塊放到植入物領受處上。該第二Lucite塊有一匹配於第一鑽孔之大小(且匹配於植入物基底組件之形狀)但直徑比第一鑽孔小0.1mm且比植入物基底小0.2mm的圓邊柱狀延長部。將該柱狀延長部放到該第一鑽孔內。
該第二Lucite塊含有一從該塊之外表面延伸到該柱狀延長部的鑽孔。該第二鑽孔之內徑匹配於植入物之鰭狀安定斜撐之遠端部分的直徑(例如3mm)。將一具備有深度控制能力之鑽導件的鑽具(例如3mm直徑)插入該第二鑽孔內且對領受處進行準備供具備四個鰭片和階梯狀設計的該安定斜撐使用。然後移除該鑽和Lucite塊。
然後將一匹配於最終植入物之3D形狀但基底組件之直徑比最終植入物小0.2mm且柱狀斜撐安定件之直徑比最終植入物之遠端部分小0.1mm的塑膠模型/試用植入物放到軟骨缺陷內。利用該塑膠模型/試用植入物確認植入物表面與周圍軟骨之準直。然後外科醫師進行最終調整。
隨後將植入物放到領受處內。用紅色對植入物之前鰭作記號並標示為〝A〞。後鰭以綠色標示為〝P〞且中間鰭以黃色標示為〝M〞。然後將Lucite塊放到植入物上。用一塑膠槌使植入物緩慢推進領受處內。藉由斜撐之錐度和四鰭設計以及基底組件相對於鑽孔之稍大直徑(0.1mm)達成一壓入配合。移除該Lucite塊。然後移除組織牽開器。利用標準手術技術關上該3cm切口。亦可將上述用於中間股骨髁之相同程序應用於側股骨髁、中間脛骨丘、側脛骨丘及髕骨。如有需要可以其與骨骼填補劑並用來達成裝置之立即安定作用。
C. 髕骨樣板
圖48A例示一髕骨4800，其有一髕骨脊4802、髕骨小面4804、4804。圖中亦示出上表面4810、下表面4812、側表面4814和中間表面4816。
圖48B從髕骨匹配表面4822之視角示出一模具鑽導件4820。模具鑽導件4820經建構使其大致呈一圓柱體。然亦可使用其他形狀而不脫離本發明之範圍。此等形狀可為嚴格幾何形狀譬如卵形或是非幾何形狀。
髕骨匹配表面4822有一匹配或緊密順應於髕骨之表面的關節表面。此設計提議將該導件模塑成精確配合每一患者之髕骨之關節表面之解剖學結構，藉此提供計畫所需髕骨精確位置。如熟習此技藝者所能理解，儘管期望一剛好或精確配合，亦可發生與一精確配合有所偏差而不脫離本發明之範圍。因此，意料中會有某種程度的設計誤差可被容許。
圖48C以反向視角示出導件4820。平坦導面或元件4824被示為平坦或大致平坦。但熟習此技藝者會理解到可運用其他表面組態而不脫離本發明之範圍。圖48A和B均示出孔隙4830、4832。提供一容納例如一1/8鑽頭的中心孔4830。中心孔4830可被定位為使其在導件內對正中心、偏離中心或稍微偏離中心，這都不脫離本發明之範圍。一偏心或大致偏心組態可與圓柱形組態一起使用，然亦可與其他組態一起使用。可提供一或多個額外的孔隙4832以允許鑽出樁孔。孔隙4832可被建構成其直徑大於、小於或等於第一孔隙4830之直徑。
如圖48D所示，模具鑽導件被放在髕骨之關節表面上。由於面向關節的表面(示於圖48A)被建構成匹配或大致匹配於髕骨之關節表面，該鑽導件與髕骨表面匹配使鑽孔能與植入物期望處對準。圖48E例示 該模具鑽導件裝配在髕骨之關節表面上，有一1/8”鑽4850定位在中心孔4830內。
一旦一中心孔4818已形成於髕骨內，利用一髕骨鉸刀4860對髕骨4800進行表面重整。鉸刀4860有一裝入孔4818內的導件4862及一具有一刨刀面或刃面4866的鉸刀4864。
今翻到圖49A其示出鉸刀4860。刨刀面4866已被建構成提供雙刨刀表面以便攻入髕骨並清除周圍骨骼。提供雙刨刀表面有助於確保僅有聚合物-金屬鉸接作用。圖49B例示鉸刀相對於一髕骨。準備一區域供一30mm髕骨嵌件使用，且一周圍區域1061被擴孔。
圖50A例示一髕骨植入物5000。植入物5000之下表面有一或多個樁5010。在此例中，下表面5002被示為有三個樁5010。植入物5000如圖50C所示被定位在一髕骨上致使植入物上表面5004之一突起5020大約位在自然髕骨之頂點處。圖50D-F植入物重疊於一髕骨內，更清楚顯示對應於自然髕骨頂點的該突起。
VI. 套組
本發明亦提出包括本發明所述方法、系統及/或組合物之一或多者的套組。特定言之，一套組可包含下列之一或多者：取得電子影像之指令(方法)；用以評估電子影像之系統或指令；一或多個能夠分析或處理電子影像的電腦器件；及/或一或多個用以植入一關節修復系統的外科工具。套組可包含其他材料例如指令、試劑、容器及/或造影輔助物(例如底片、片架、數位化裝置及類似物)。
以下實例係用來更進一步例示本發明。此外，這些實例提供本發明之較佳實施例且不以其限制本發明之範圍。
實例1：三維關節修復系統之設計和施工
如本發明所述使軟骨區域造影以偵測軟骨損失及/或罹病軟骨之區域。判定罹病區域附近之軟骨和軟骨下骨骼的邊沿和形狀。判定軟骨厚度。以上述量測值為基礎決定關節修復系統的大小(圖12-14)。特定言之，該修復系統係從有著不同大小和曲率之一範圍的既有預製植入物的型錄中選出(以配合度最佳為準)或是利用CAD/CAM技術訂製設計。既有形狀的資料庫通常約有30種大小。
植入物是一鉻鈷植入物(亦參見圖12-14和圖17-19)。拋光關節表面且外部尺寸略大於罹病軟骨之區域。利用周圍軟骨和下方軟骨下骨骼之形狀資訊使其形狀適於達成完美或幾近完美關節全等性。植入物之其他設計特徵可包含：一與相鄰軟骨間之傾斜(60度至70度角)界面；一用於深度控制之寬底基底組件；基底組件之一壓入配合設計；基底組件之一多孔性塗層讓骨骼向內生長及牢固安定；一提供大型缺陷植入物安定作用的雙樁設計，亦經多孔性塗佈(圖12A)；用於小局竈性缺陷之具備錐度、四鰭和階梯狀設計的單一安定斜撐，亦經多孔性塗佈(圖12B)；及一可應用於股骨表面重整(凸形外表面)和脛骨表面重整(凹形外表面)的設計。
實例2：極低侵入性、關節內視鏡輔助的外科技術
利用關節內視鏡輔助插入關節修復系統。此裝置不需要單一區劃及全膝蓋置換術中用到的15cm至30cm切口。手術過程是在局部麻醉、通常是硬膜外麻醉下進行。外科醫師可將一止血帶用在患者大腿上部以在手術期間限制血液流到膝蓋。腿部經無菌技術準備和蓋巾。利用一通針以古典關節內視鏡技術在關節之前中和前側面向造出二個2mm小口。將關節內視鏡經由側口插入。關節內視鏡儀器經由中間口插入。利用關節內 視鏡使軟骨缺陷形象化。將一軟骨缺陷定址裝置放在罹病軟骨內。該探針呈U形，以第一臂碰觸關節內罹病軟骨之區域之中心且以U形之第二臂留在關節外。該第二臂指出軟骨相對於皮膚之位置。外科醫師在皮膚上標出軟骨缺陷之位置。在缺陷上方造出一個3cm切口。插入組織牽開器並使缺陷顯露。
將一匹配於相鄰軟骨和軟骨缺陷之3D形狀的半透明Lucite塊放到軟骨缺陷上(圖13)。就較大缺陷來說，該Lucite塊會包含一側向槽孔供一鋸子插入。插入鋸子且橫越關節表面進行直線切割，去除一較罹病軟骨略大的區域。該Lucite塊之中心含有二個7.2mm直徑的鑽孔。將一具備控制組織穿刺深度能力之鑽導件的7.1mm鑽具經由鑽孔插入。造出用於植入物圓柱形樁的孔。隨後移除該鑽和Lucite塊。
然後插入一匹配於植入物外部尺寸的迷你修復系統之塑膠模型/試用植入物。利用該試用植入物確認實際植入物之解剖學配置位置。若有指示則外科醫師可在此點進行較小調整以改善匹配度，例如使鑽孔稍微膨脹或是調整切割平面。
然後插入植入物，以其樁指向鑽孔裡面。植入物之前部和後部位置經著色編碼；特定言之前樁被用紅色著色並標以一小字母〝A〞，而後樁被用綠色著色並標以一小字母〝P〞。相似地，植入物之中間面向被用黃色著色並標以一小字母〝M〞，且植入物之側面向被標以一小字母〝L〞。然後將Lucite塊放在植入物之外表面上且用一塑膠槌將該等樁慢慢推入鑽孔內。該等樁被設計成會達成一壓入配合。
相同技術可應用於脛骨。植入物具有一匹配於脛骨丘之3D形狀的凹形關節表面。如有需要可以其與骨骼填補劑並用來達成裝置之立即安定作用。
以上已為了舉例說明而提出本發明之實施例的說明。並不希望將本發明侷限在以上揭示的精確形式中。熟習此技藝者會理解到許多修改型和變異型。這些實施例係經選擇和說明以對本發明之原則及其實務應用作最詳盡解釋，藉此讓熟習此技藝者能夠理解本發明及各實施例並想到適合特殊應用的各種修改型。希望本發明之範圍由以下申請專利範圍及其等效物界定。

Claims (5)

  1. 一種用於修復患者的一罹病或受損關節之系統，該系統包括：一導引樣板或模具，其包括一用於接合該罹病或受損關節之一對應的關節表面部分的接觸面，該對應的關節表面部分包含一骨贅，該接觸面配置以覆蓋或放置在該骨贅之至少一部分上，以及一導件，其大小以及形狀訂定成容納一外科工具，其中該導件具有一相對於患者特定表面之位置及取向，以提供一用於該手術工具之預定路徑。
  2. 一種用於修復一患者之一關節的系統，其包括：一樣板或模具，其包括至少一接觸面，用於接合該患者之關節的一表面，該表面包含軟骨，其中該至少一接觸面實質上相符於該患者之關節的表面，以及至少一導引孔或導引表面或導引元件，其用於引導一外科儀器的移動，其中該導引孔或導引表面或導引元件之配置係基於用於該患者的關節的一植入物的一希望位置或取向，其中該希望位置或取向最佳化該植入物的屈曲和伸展、內或外旋轉、外展或內收之不同角度。
  3. 一種系統，其用於在外科上置換或表面重整一患者之一整個或部分的髖關節，該系統包括：一樣板，其具有一患者特定的接觸面，以及一導件，其用以導向或容納一外科儀器，其中該患者特定接觸面具有至少一部分，該至少一部分實質上相符於該患者之該髖關節的一對應的表面，且其中該導件係相對於該患者特定表面配置以提供該外科儀器一預定路徑，其中該預定路徑係配置成當該患者特定表面係放置成抵住或對齊 該對應的表面時，提供至少一髖臼或股骨植入物的前傾或旋轉的一預定角度，或使至少一髖臼植入物的傾斜。
  4. 一種用於在一肩膀上的手術程序中之系統，其包括：一具有一患者特定表面的第一部分及一具有一導件以導向或容納一外科儀器之第二部分；其中該患者特定表面係實質上為一肩關節的一對應表面部分之一負像(negative)；其中該導件具有一相對於該患者特定表面之部分或取向，以當該患者特定表面被放置抵住並對齊該對應的表面部分時，界定該外科儀器的一預定路徑，使該外科儀器通過關聯於該肩關節之一部分對齊，其中該外科儀器之該預定路徑係決定至少一肩部植入物組件的旋轉結果。
  5. 一種用於修復一患者之一韌帶的系統，其包括：一具有至少一接觸面的樣板，該至少一接觸面與關聯於該患者之韌帶的至少一表面的至少一部分相符，該樣板包含至少一導件，該至少一導件係用於導向該韌帶修復的一外科儀器的移動，其中該至少一導件係至少部分基於用於修復該患者之該韌帶的一韌帶移值物的隧道所在處而被構形。
TW103111059A 2006-02-06 2007-02-06 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具 TWI584796B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

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US76559206P 2006-02-06 2006-02-06
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ID=38345912

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Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096104352A TWI434675B (zh) 2006-02-06 2007-02-06 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具
TW103111059A TWI584796B (zh) 2006-02-06 2007-02-06 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具

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TW096104352A TWI434675B (zh) 2006-02-06 2007-02-06 患者可選擇式關節置換術裝置及外科工具

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Country Link
US (27) US8066708B2 (zh)
EP (6) EP1981409B1 (zh)
JP (1) JP2009529354A (zh)
CN (4) CN101420911B (zh)
AU (1) AU2007212033B2 (zh)
CA (1) CA2641241A1 (zh)
TW (2) TWI434675B (zh)
WO (1) WO2007092841A2 (zh)

Families Citing this family (504)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8556983B2 (en) 2001-05-25 2013-10-15 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants, designs and related tools
US8771365B2 (en) * 2009-02-25 2014-07-08 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants, designs, and related tools
US8735773B2 (en) 2007-02-14 2014-05-27 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US8882847B2 (en) 2001-05-25 2014-11-11 Conformis, Inc. Patient selectable knee joint arthroplasty devices
US8083745B2 (en) 2001-05-25 2011-12-27 Conformis, Inc. Surgical tools for arthroplasty
US7534263B2 (en) 2001-05-25 2009-05-19 Conformis, Inc. Surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing joint arthroplasty
US7468075B2 (en) 2001-05-25 2008-12-23 Conformis, Inc. Methods and compositions for articular repair
US8480754B2 (en) * 2001-05-25 2013-07-09 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
US9603711B2 (en) 2001-05-25 2017-03-28 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
US8545569B2 (en) 2001-05-25 2013-10-01 Conformis, Inc. Patient selectable knee arthroplasty devices
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
AU772012B2 (en) 1998-09-14 2004-04-08 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and preventing damage
US9289153B2 (en) * 1998-09-14 2016-03-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Joint and cartilage diagnosis, assessment and modeling
US7239908B1 (en) 1998-09-14 2007-07-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US8781557B2 (en) 1999-08-11 2014-07-15 Osteoplastics, Llc Producing a three dimensional model of an implant
AU6634800A (en) * 1999-08-11 2001-03-05 Case Western Reserve University Method and apparatus for producing an implant
US9208558B2 (en) 1999-08-11 2015-12-08 Osteoplastics Llc Methods and systems for producing an implant
US7635390B1 (en) * 2000-01-14 2009-12-22 Marctec, Llc Joint replacement component having a modular articulating surface
US6712856B1 (en) * 2000-03-17 2004-03-30 Kinamed, Inc. Custom replacement device for resurfacing a femur and method of making the same
DE60138116D1 (de) 2000-09-14 2009-05-07 Univ R Beurteilung des zustandes eines gelenkes und planung einer behandlung
ATE413135T1 (de) 2000-09-14 2008-11-15 Univ Leland Stanford Junior Beurteilung des zustandes eines gelenkes und des verlustes von knorpelgewebe
WO2002067800A2 (en) * 2001-02-27 2002-09-06 Smith & Nephew, Inc. Surgical navigation systems and processes for high tibial osteotomy
US9308091B2 (en) 2001-05-25 2016-04-12 Conformis, Inc. Devices and methods for treatment of facet and other joints
US8439926B2 (en) 2001-05-25 2013-05-14 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
US20190038298A1 (en) * 2001-05-25 2019-02-07 Conformis, Inc. Patient Selectable Joint Arthroplasty Devices and Surgical Tools
US8951260B2 (en) 2001-05-25 2015-02-10 Conformis, Inc. Surgical cutting guide
EP1389980B1 (en) 2001-05-25 2011-04-06 Conformis, Inc. Methods and compositions for articular resurfacing
US7708741B1 (en) 2001-08-28 2010-05-04 Marctec, Llc Method of preparing bones for knee replacement surgery
US8801720B2 (en) 2002-05-15 2014-08-12 Otismed Corporation Total joint arthroplasty system
EP1555962B1 (en) 2002-10-07 2011-02-09 Conformis, Inc. Minimally invasive joint implant with 3-dimensional geometry matching the articular surfaces
AU2003290757A1 (en) 2002-11-07 2004-06-03 Conformis, Inc. Methods for determing meniscal size and shape and for devising treatment
EP1567985B1 (en) 2002-12-04 2019-04-24 ConforMIS, Inc. Fusion of multiple imaging planes for isotropic imaging in mri and quantitative image analysis using isotropic or near-isotropic imaging
US8175683B2 (en) * 2003-12-30 2012-05-08 Depuy Products, Inc. System and method of designing and manufacturing customized instrumentation for accurate implantation of prosthesis by utilizing computed tomography data
US7442196B2 (en) * 2004-02-06 2008-10-28 Synvasive Technology, Inc. Dynamic knee balancer
US8758355B2 (en) 2004-02-06 2014-06-24 Synvasive Technology, Inc. Dynamic knee balancer with pressure sensing
ATE463471T1 (de) * 2004-02-24 2010-04-15 Lafarge Platres Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines hydraulisch abgebundenen porenkörpers
EP3689256A3 (en) 2004-06-23 2020-11-04 Bioprotect Ltd. Device system and method for tissue displacement or separation
US20090088846A1 (en) 2007-04-17 2009-04-02 David Myung Hydrogel arthroplasty device
US8128658B2 (en) 2004-11-05 2012-03-06 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to bone
US7749250B2 (en) 2006-02-03 2010-07-06 Biomet Sports Medicine, Llc Soft tissue repair assembly and associated method
US7905904B2 (en) 2006-02-03 2011-03-15 Biomet Sports Medicine, Llc Soft tissue repair device and associated methods
US7909851B2 (en) 2006-02-03 2011-03-22 Biomet Sports Medicine, Llc Soft tissue repair device and associated methods
US9801708B2 (en) 2004-11-05 2017-10-31 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to a bone
US7601165B2 (en) 2006-09-29 2009-10-13 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for forming a self-locking adjustable suture loop
US8088130B2 (en) 2006-02-03 2012-01-03 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to a bone
US8361113B2 (en) 2006-02-03 2013-01-29 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to a bone
US8298262B2 (en) 2006-02-03 2012-10-30 Biomet Sports Medicine, Llc Method for tissue fixation
US8118836B2 (en) 2004-11-05 2012-02-21 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to a bone
US8303604B2 (en) 2004-11-05 2012-11-06 Biomet Sports Medicine, Llc Soft tissue repair device and method
US9017381B2 (en) 2007-04-10 2015-04-28 Biomet Sports Medicine, Llc Adjustable knotless loops
US8137382B2 (en) 2004-11-05 2012-03-20 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling anatomical features
US8828080B2 (en) * 2005-02-22 2014-09-09 Barry M. Fell Method and system for knee joint repair
US7983777B2 (en) * 2005-08-19 2011-07-19 Mark Melton System for biomedical implant creation and procurement
CA2637611C (en) * 2006-01-23 2015-11-17 Smith & Nephew, Inc. Patellar components
US9078644B2 (en) 2006-09-29 2015-07-14 Biomet Sports Medicine, Llc Fracture fixation device
US8652171B2 (en) 2006-02-03 2014-02-18 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for soft tissue fixation
US10517587B2 (en) 2006-02-03 2019-12-31 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for forming a self-locking adjustable loop
US8801783B2 (en) 2006-09-29 2014-08-12 Biomet Sports Medicine, Llc Prosthetic ligament system for knee joint
US8562645B2 (en) 2006-09-29 2013-10-22 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for forming a self-locking adjustable loop
US8936621B2 (en) 2006-02-03 2015-01-20 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for forming a self-locking adjustable loop
US11259792B2 (en) 2006-02-03 2022-03-01 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling anatomical features
US8562647B2 (en) 2006-09-29 2013-10-22 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for securing soft tissue to bone
US11311287B2 (en) 2006-02-03 2022-04-26 Biomet Sports Medicine, Llc Method for tissue fixation
US9149267B2 (en) 2006-02-03 2015-10-06 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for coupling soft tissue to a bone
US9538998B2 (en) 2006-02-03 2017-01-10 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for fracture fixation
US8597327B2 (en) 2006-02-03 2013-12-03 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for sternal closure
US8968364B2 (en) 2006-02-03 2015-03-03 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for fixation of an ACL graft
EP1981409B1 (en) 2006-02-06 2017-01-11 ConforMIS, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
US8623026B2 (en) 2006-02-06 2014-01-07 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools incorporating anatomical relief
CA2642615A1 (en) 2006-02-15 2007-08-30 Otismed Corp Arthroplasty jigs and related methods
US9808262B2 (en) 2006-02-15 2017-11-07 Howmedica Osteonics Corporation Arthroplasty devices and related methods
US8568487B2 (en) 2006-02-27 2013-10-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific hip joint devices
US8608748B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific guides
US8603180B2 (en) 2006-02-27 2013-12-10 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular alignment guides
US9918740B2 (en) 2006-02-27 2018-03-20 Biomet Manufacturing, Llc Backup surgical instrument system and method
US8591516B2 (en) 2006-02-27 2013-11-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US8282646B2 (en) * 2006-02-27 2012-10-09 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US8407067B2 (en) 2007-04-17 2013-03-26 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US8535387B2 (en) 2006-02-27 2013-09-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific tools and implants
US9907659B2 (en) 2007-04-17 2018-03-06 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for manufacturing an implant
US10278711B2 (en) 2006-02-27 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific femoral guide
US8858561B2 (en) 2006-06-09 2014-10-14 Blomet Manufacturing, LLC Patient-specific alignment guide
US9173661B2 (en) 2006-02-27 2015-11-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific alignment guide with cutting surface and laser indicator
US9339278B2 (en) 2006-02-27 2016-05-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US9345548B2 (en) 2006-02-27 2016-05-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pre-operative planning
US8377066B2 (en) 2006-02-27 2013-02-19 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific elbow guides and associated methods
US8298237B2 (en) 2006-06-09 2012-10-30 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific alignment guide for multiple incisions
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
US8070752B2 (en) 2006-02-27 2011-12-06 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific alignment guide and inter-operative adjustment
US8241293B2 (en) 2006-02-27 2012-08-14 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific high tibia osteotomy
US8864769B2 (en) * 2006-02-27 2014-10-21 Biomet Manufacturing, Llc Alignment guides with patient-specific anchoring elements
US8473305B2 (en) 2007-04-17 2013-06-25 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US20150335438A1 (en) 2006-02-27 2015-11-26 Biomet Manufacturing, Llc. Patient-specific augments
US9113971B2 (en) 2006-02-27 2015-08-25 Biomet Manufacturing, Llc Femoral acetabular impingement guide
US8133234B2 (en) 2006-02-27 2012-03-13 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific acetabular guide and method
US8608749B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific acetabular guides and associated instruments
US8092465B2 (en) 2006-06-09 2012-01-10 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US9795399B2 (en) 2006-06-09 2017-10-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific knee alignment guide and associated method
DE202006014895U1 (de) * 2006-09-15 2006-11-30 C. & E. Fein Gmbh Vorrichtung zur Führung eines Sägeblattes
US11259794B2 (en) 2006-09-29 2022-03-01 Biomet Sports Medicine, Llc Method for implanting soft tissue
US8672969B2 (en) 2006-09-29 2014-03-18 Biomet Sports Medicine, Llc Fracture fixation device
GB2442441B (en) 2006-10-03 2011-11-09 Biomet Uk Ltd Surgical instrument
US8460302B2 (en) 2006-12-18 2013-06-11 Otismed Corporation Arthroplasty devices and related methods
DE102007002144A1 (de) * 2007-01-15 2008-07-17 Aepsilon Rechteverwaltungs Gmbh Verfahren betreffend Implantate sowie ein computerlesbares Medium und ein Computer
EP2114312B1 (en) 2007-02-14 2014-01-08 ConforMIS, Inc. Method for manufacture of an implant device
DE102007011485A1 (de) * 2007-03-07 2008-09-11 Grünenthal GmbH Darreichungsform mit erschwertem Missbrauch
EP3111869B1 (en) 2007-03-15 2017-09-20 Ortho-Space Ltd. System of sealing an inflatable prosthesis
US20100137999A1 (en) * 2007-03-15 2010-06-03 Bioprotect Led. Soft tissue fixation devices
GB2447702A (en) 2007-03-23 2008-09-24 Univ Leeds Surgical bone cutting template
AU2007351804B2 (en) 2007-04-19 2013-09-05 Mako Surgical Corp. Implant planning using captured joint motion information
US8137354B2 (en) * 2007-04-25 2012-03-20 Biomet Sports Medicine, Llc Localized cartilage defect therapy
CN101743033A (zh) 2007-05-14 2010-06-16 生物保护有限公司 用于将生物活性剂释放至体内组织的释药装置
EP2182893B1 (en) * 2007-07-11 2017-12-20 Smith & Nephew, Inc. Apparatus for determining pin placement during hip surgery
US8831302B2 (en) 2007-08-17 2014-09-09 Mohamed Rashwan Mahfouz Implant design analysis suite
US8265949B2 (en) * 2007-09-27 2012-09-11 Depuy Products, Inc. Customized patient surgical plan
ES2802126T3 (es) * 2007-09-30 2021-01-15 Depuy Products Inc Instrumento quirúrgico ortopédico personalizado específico de un paciente
US9173662B2 (en) 2007-09-30 2015-11-03 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific tibial cutting blocks
US8357111B2 (en) 2007-09-30 2013-01-22 Depuy Products, Inc. Method and system for designing patient-specific orthopaedic surgical instruments
US9786022B2 (en) 2007-09-30 2017-10-10 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific bone cutting blocks
US20090105792A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Kucklick Theodore R Method and Devices for Treating Damaged Articular Cartilage
US8460303B2 (en) 2007-10-25 2013-06-11 Otismed Corporation Arthroplasty systems and devices, and related methods
USD642263S1 (en) 2007-10-25 2011-07-26 Otismed Corporation Arthroplasty jig blank
US10582934B2 (en) 2007-11-27 2020-03-10 Howmedica Osteonics Corporation Generating MRI images usable for the creation of 3D bone models employed to make customized arthroplasty jigs
CN106037872B (zh) * 2007-12-06 2020-01-07 史密夫和内修有限公司 用于确定股骨的机械轴线的系统和方法
US8311306B2 (en) 2008-04-30 2012-11-13 Otismed Corporation System and method for image segmentation in generating computer models of a joint to undergo arthroplasty
US8160345B2 (en) * 2008-04-30 2012-04-17 Otismed Corporation System and method for image segmentation in generating computer models of a joint to undergo arthroplasty
US8777875B2 (en) 2008-07-23 2014-07-15 Otismed Corporation System and method for manufacturing arthroplasty jigs having improved mating accuracy
US8480679B2 (en) * 2008-04-29 2013-07-09 Otismed Corporation Generation of a computerized bone model representative of a pre-degenerated state and useable in the design and manufacture of arthroplasty devices
US8545509B2 (en) 2007-12-18 2013-10-01 Otismed Corporation Arthroplasty system and related methods
WO2014145691A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Otismed Corporation Generation of a mating surface model for patient specific cutting guide based on anatomical model segmentation
US8715291B2 (en) * 2007-12-18 2014-05-06 Otismed Corporation Arthroplasty system and related methods
US8737700B2 (en) 2007-12-18 2014-05-27 Otismed Corporation Preoperatively planning an arthroplasty procedure and generating a corresponding patient specific arthroplasty resection guide
US8617171B2 (en) 2007-12-18 2013-12-31 Otismed Corporation Preoperatively planning an arthroplasty procedure and generating a corresponding patient specific arthroplasty resection guide
US8221430B2 (en) * 2007-12-18 2012-07-17 Otismed Corporation System and method for manufacturing arthroplasty jigs
CN102626338B (zh) 2008-01-14 2014-11-26 康文图斯整形外科公司 用于骨折修补的装置和方法
EP2254519B1 (en) * 2008-02-18 2015-05-06 Maxx Orthopedics, Inc. Total knee replacement prosthesis
US20090222059A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Shaped implantation device
WO2009108591A1 (en) 2008-02-28 2009-09-03 Schwartz Biomedical, Llc Partial joint resurfacing implant, instrumentation, and method
US20090221898A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Hillis W Daniel Shaped surgical tool
US9216085B2 (en) 2008-02-28 2015-12-22 Biopoly, Llc Partial joint resurfacing implant, instrumentation, and method
US8734455B2 (en) 2008-02-29 2014-05-27 Otismed Corporation Hip resurfacing surgical guide tool
WO2009108789A1 (en) * 2008-02-29 2009-09-03 Vot, Llc Tibial prosthesis
AU2015202216B2 (en) * 2008-03-03 2017-05-18 Smith & Nephew, Inc. Low Profile Patient Specific Cutting Blocks for a Knee Joint
CN104382630B (zh) * 2008-03-03 2017-04-12 史密夫和内修有限公司 用于膝关节的小轮廓患者特定切削块
US8682052B2 (en) 2008-03-05 2014-03-25 Conformis, Inc. Implants for altering wear patterns of articular surfaces
WO2009111639A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-11 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
US8549888B2 (en) 2008-04-04 2013-10-08 Nuvasive, Inc. System and device for designing and forming a surgical implant
EP2111814B1 (de) 2008-04-23 2012-08-01 BrainLAB AG Verfahren zum Registrieren eines mit fächerförmigen Abbildungsstrahlen generierten 2D-Bilddatensatzes im Bereich der Medizin und dazugehöriges Computerprogrammprodukt sowie Verfahren und System zur automatischen Registrierung eines Körpers basierend auf 2D-Bilddaten zum Einsatz in medizinischen Navigationssystemen
US9020577B2 (en) 2008-05-29 2015-04-28 Yale University Systems, devices and methods for cartilage and bone grafting
AU2009257304A1 (en) 2008-06-13 2009-12-17 Pivot Medical, Inc. Methods and apparatus for joint distraction
US8974462B2 (en) 2008-06-13 2015-03-10 Pivot Medical, Inc. Devices and methods for minimally invasive access into a joint
FR2932674B1 (fr) 2008-06-20 2011-11-18 Tornier Sa Procede de modelisation d'une surface glenoidienne d'une omoplate, dispositif d'implantation d'un composant glenoidien d'une prothese d'epaule, et procede de fabrication d'un tel compose.
US8197489B2 (en) * 2008-06-27 2012-06-12 Depuy Products, Inc. Knee ligament balancer
US20120209396A1 (en) 2008-07-07 2012-08-16 David Myung Orthopedic implants having gradient polymer alloys
US8715358B2 (en) 2008-07-18 2014-05-06 Michael A. Masini PCL retaining ACL substituting TKA apparatus and method
US8617175B2 (en) 2008-12-16 2013-12-31 Otismed Corporation Unicompartmental customized arthroplasty cutting jigs and methods of making the same
AU2013200861B2 (en) * 2008-07-23 2015-06-25 Howmedica Osteonics Corporation System and method for manufacturing arthroplasty jigs having improved mating accuracy
KR20110040969A (ko) 2008-08-05 2011-04-20 바이오미메디카, 인코포레이티드 폴리우레탄-그라프트된 하이드로겔
JP5302595B2 (ja) * 2008-08-06 2013-10-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 傾斜観察方法および観察装置
EP2349107B1 (en) 2008-08-14 2016-12-21 Oxford Performance Materials, Inc. Customized implants for bone replacement
EP2156805B1 (de) * 2008-08-20 2012-11-14 BrainLAB AG Planungsunterstützung für die Korrektur von Gelenkelementen
US8078440B2 (en) 2008-09-19 2011-12-13 Smith & Nephew, Inc. Operatively tuning implants for increased performance
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
AU2009222469B2 (en) * 2008-09-30 2015-02-26 Depuy Products, Inc. Customized patient-specific acetabular orthopaedic surgical instrument and method of use and fabrication
US20100084766A1 (en) 2008-10-08 2010-04-08 International Business Machines Corporation Surface repair structure and process for interconnect applications
US9364291B2 (en) 2008-12-11 2016-06-14 Mako Surgical Corp. Implant planning using areas representing cartilage
US20100185202A1 (en) * 2009-01-16 2010-07-22 Lester Mark B Customized patient-specific patella resectioning guide
US8170641B2 (en) 2009-02-20 2012-05-01 Biomet Manufacturing Corp. Method of imaging an extremity of a patient
US9017334B2 (en) 2009-02-24 2015-04-28 Microport Orthopedics Holdings Inc. Patient specific surgical guide locator and mount
US8808297B2 (en) 2009-02-24 2014-08-19 Microport Orthopedics Holdings Inc. Orthopedic surgical guide
CA2753429A1 (en) 2009-02-24 2010-09-02 Smith & Nephew, Inc. Method and apparatus for fai surgeries
US8808303B2 (en) 2009-02-24 2014-08-19 Microport Orthopedics Holdings Inc. Orthopedic surgical guide
EP2405865B1 (en) 2009-02-24 2019-04-17 ConforMIS, Inc. Automated systems for manufacturing patient-specific orthopedic implants and instrumentation
US9078755B2 (en) 2009-02-25 2015-07-14 Zimmer, Inc. Ethnic-specific orthopaedic implants and custom cutting jigs
WO2010099360A1 (en) 2009-02-25 2010-09-02 Mohamed Rashwan Mahfouz Customized orthopaedic implants and related methods
US20100222782A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Howmedica Osteonics Corp. Spot facing trochlear groove
US8480753B2 (en) 2009-02-27 2013-07-09 Howmedica Osteonics Corp. Spot facing trochlear groove
EP2408402B1 (en) 2009-03-17 2020-05-06 Stryker Corporation Joint-spacing balloon catheter
US10426453B2 (en) 2009-03-17 2019-10-01 Pivot Medical, Inc. Method and apparatus for distracting a joint
US9186181B2 (en) 2009-03-17 2015-11-17 Pivot Medical, Inc. Method and apparatus for distracting a joint
TWI463345B (zh) * 2009-03-24 2014-12-01 Univ Ishou Multimedia artificial joint development platform
US8241298B2 (en) 2009-03-27 2012-08-14 Depuy Mitek, Inc. Methods and devices for delivering and affixing tissue scaffolds
US8308814B2 (en) * 2009-03-27 2012-11-13 Depuy Mitek, Inc. Methods and devices for preparing and implanting tissue scaffolds
BRPI1014917A2 (pt) 2009-04-16 2016-04-19 Conformis Inc "dispositivos de artroplastia de junta específica para páciente para reparo de ligamento"
US8794977B2 (en) * 2009-04-29 2014-08-05 Lifemodeler, Inc. Implant training system
AU2010245705A1 (en) * 2009-05-07 2011-11-24 Smith & Nephew, Inc. Patient specific alignment guide for a proximal femur
US7955971B2 (en) * 2009-06-11 2011-06-07 International Business Machines Corporation Hybrid metallic wire and methods of fabricating same
CN101579240B (zh) * 2009-06-19 2012-09-19 唐佩福 人体髋臼骨骼测量方法
WO2011005199A1 (en) * 2009-07-10 2011-01-13 Milux Holding S.A. Apparatus and methods for treatment of arthrosis or osteoarthritis in a joint of a mammal or human patient
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
US20130292870A1 (en) * 2009-08-14 2013-11-07 Howmedica Osteonics Corp. Methods for manufacturing custom cutting guides in orthopedic applications
JP5719368B2 (ja) 2009-08-26 2015-05-20 コンフォーミス・インコーポレイテッドＣｏｎｆｏｒＭＩＳ， Ｉｎｃ． 患者特異的整形外科用インプラント及びモデル
GB0915947D0 (en) * 2009-09-11 2009-10-28 Materialise Nv Adaptable therapeutic, diagnostic or surgical guide
TWI397397B (zh) 2009-10-21 2013-06-01 Univ Chang Gung Method of manufacturing guide device
EP2493396B1 (en) * 2009-10-29 2016-11-23 Zimmer, Inc. Patient-specific mill guide
US8721649B2 (en) 2009-12-04 2014-05-13 Pivot Medical, Inc. Hip joint access using a circumferential wire and balloon
CA2782137A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Conformis, Inc. Patient-specific and patient-engineered orthopedic implants
GB0922640D0 (en) * 2009-12-29 2010-02-10 Mobelife Nv Customized surgical guides, methods for manufacturing and uses thereof
EP2521586A4 (en) 2010-01-07 2013-06-19 Bioprotect Ltd SYSTEMS AND METHOD FOR CONTROLLED TISSUE DESIGNATION
EP2523614A4 (en) 2010-01-15 2017-02-15 Conventus Orthopaedics, Inc. Rotary-rigid orthopaedic rod
CN105534561B (zh) 2010-01-20 2018-04-03 康文图斯整形外科公司 用于骨接近和骨腔准备的装置及方法
EP2536361B1 (en) * 2010-02-19 2015-07-29 Inspire AG IRPD Method and device for fabricating a patient-specific implant
US10092409B2 (en) * 2010-02-24 2018-10-09 Kent A. Feldman Subtalar arthroereisis implant apparatus and treatment method
EP2538853A4 (en) 2010-02-25 2016-07-27 Depuy Products Inc BONE CUTTING BLOCKS SPECIFIC TO A PERSONALIZED PATIENT
WO2011106407A1 (en) 2010-02-25 2011-09-01 Depuy Products, Inc. Method of fabricating customized patient-specific bone cutting blocks
EP2538855A4 (en) 2010-02-25 2016-08-03 Depuy Products Inc PERSONALIZED PATIENT-SPECIFIC TIBIAL CUTTING BLOCKS
US8632547B2 (en) 2010-02-26 2014-01-21 Biomet Sports Medicine, Llc Patient-specific osteotomy devices and methods
US9066727B2 (en) 2010-03-04 2015-06-30 Materialise Nv Patient-specific computed tomography guides
CA2829193A1 (en) 2010-03-08 2011-09-15 Conventus Orthopaedics, Inc. Apparatus and methods for securing a bone implant
GB201003921D0 (en) * 2010-03-10 2010-04-21 Depuy Orthopaedie Gmbh Orthopaedic instrument
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
US8496704B2 (en) * 2010-04-13 2013-07-30 Smith & Nephew, Inc. Systems and methods for tensioning ligaments and other soft tissues
CN102933163A (zh) 2010-04-14 2013-02-13 史密夫和内修有限公司 用于基于患者的计算机辅助手术程序的系统和方法
EP2389905B1 (en) 2010-05-24 2012-05-23 Episurf Medical AB Method of designing a surgical kit for cartilage repair in a joint
EP2389899B1 (en) 2010-05-24 2015-04-29 Episurf IP Management AB Method of manufacturing a surgical kit for cartilage repair in a joint
EP2389904B1 (en) 2010-05-24 2013-07-24 Episurf IP Management AB Surgical kit for cartilage repair comprising implant and a set of tools
EP2389901B8 (en) 2010-05-24 2013-05-15 Episurf IP Management AB An implant for cartilage repair
US8979926B2 (en) 2010-06-08 2015-03-17 Smith & Nephew, Inc. Implant components
CA2802190A1 (en) 2010-06-11 2011-12-15 Smith & Nephew, Inc. Patient-matched instruments
US8932299B2 (en) 2010-06-18 2015-01-13 Howmedica Osteonics Corp. Patient-specific total hip arthroplasty
US11633254B2 (en) * 2018-06-04 2023-04-25 Mighty Oak Medical, Inc. Patient-matched apparatus for use in augmented reality assisted surgical procedures and methods for using the same
US8908937B2 (en) 2010-07-08 2014-12-09 Biomet Manufacturing, Llc Method and device for digital image templating
US9381090B2 (en) 2010-07-24 2016-07-05 Zimmer, Inc. Asymmetric tibial components for a knee prosthesis
EP3034042B1 (en) 2010-07-24 2017-06-28 Zimmer, Inc. Asymmetric tibial components for a knee prosthesis
US8764840B2 (en) 2010-07-24 2014-07-01 Zimmer, Inc. Tibial prosthesis
US20130116794A1 (en) 2010-08-04 2013-05-09 Shaul Shohat Shoulder implant
US8808302B2 (en) 2010-08-12 2014-08-19 DePuy Synthes Products, LLC Customized patient-specific acetabular orthopaedic surgical instrument and method of use and fabrication
US9232955B2 (en) * 2010-08-12 2016-01-12 Smith & Nephew, Inc. Methods and devices for installing standard and reverse shoulder implants
AU2011289173A1 (en) * 2010-08-13 2013-03-07 Smith & Nephew, Inc. Surgical guides
CN103153240B (zh) * 2010-08-16 2017-02-15 史密夫和内修有限公司 患者匹配的髋臼对准工具
CN103379924B (zh) 2010-08-20 2015-07-29 凯斯西储大学 植入物的连续数字光处理添加制造
US11865785B2 (en) 2010-08-20 2024-01-09 H. David Dean Continuous digital light processing additive manufacturing of implants
KR20130138218A (ko) 2010-08-26 2013-12-18 스미스 앤드 네퓨, 인크. 대퇴비구 충돌 수술 시에 사용하기 위한 임플란트, 수술 방법, 및 도구
CA2808528A1 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Biomimedica, Inc. Hydrophobic and hydrophilic interpenetrating polymer networks derived from hydrophobic polymers and methods of preparing the same
US9320608B2 (en) 2010-09-01 2016-04-26 Mayo Foundation For Medical Education And Research Method for optimization of joint arthroplasty component design
JP2014504161A (ja) * 2010-09-01 2014-02-20 メイヨ フォンデーシヨン フォー メディカル エジュケーション アンド リサーチ 関節形成術コンポーネント設計の最適化方法
US8591594B2 (en) 2010-09-10 2013-11-26 Zimmer, Inc. Motion facilitating tibial components for a knee prosthesis
US9011453B2 (en) * 2010-09-10 2015-04-21 Zimmer, Inc. Bone preserving intraoperative downsizing system for orthopaedic implants
US9271744B2 (en) 2010-09-29 2016-03-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific guide for partial acetabular socket replacement
JP6077998B2 (ja) * 2010-10-05 2017-02-08 ロリオ，モーガン，ピー． 低侵襲の椎間システムと方法
US9877735B2 (en) 2010-10-29 2018-01-30 The Cleveland Clinic Foundation System and method for assisting with attachment of a stock implant to a patient tissue
WO2012058355A1 (en) 2010-10-29 2012-05-03 The Cleveland Clinic Foundation System of preoperative planning and provision of patient-specific surgical aids
CA2816337C (en) 2010-10-29 2019-10-22 The Cleveland Clinic Foundation System and method for association of a guiding aid with a patient tissue
CA2815655A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 The Cleveland Clinic Foundation System and method for assisting with arrangement of a stock instrument with respect to a patient tissue
US20120276509A1 (en) 2010-10-29 2012-11-01 The Cleveland Clinic Foundation System of preoperative planning and provision of patient-specific surgical aids
US8911444B2 (en) 2010-11-02 2014-12-16 Zimmer, Inc. Composite surgical instrument
FR2967047B1 (fr) 2010-11-05 2013-09-20 Aston Medical Gabarit de pose d'une prothese d'epaule sur une glene
CA2817194A1 (en) 2010-11-08 2012-05-18 Pivot Medical, Inc. Method and apparatus for distracting a joint
CA2817207A1 (en) * 2010-11-11 2012-05-18 Zimmer, Inc. Patient-specific instruments for total hip arthroplasty
US9968376B2 (en) 2010-11-29 2018-05-15 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US8834574B2 (en) 2010-12-07 2014-09-16 Zimmer, Inc. Prosthetic patella
US8603101B2 (en) 2010-12-17 2013-12-10 Zimmer, Inc. Provisional tibial prosthesis system
AU2014253567B2 (en) * 2010-12-20 2016-07-14 Microport Orthopedics Holdings Incorporated Orthopedic surgical guide
US8486076B2 (en) * 2011-01-28 2013-07-16 DePuy Synthes Products, LLC Oscillating rasp for use in an orthopaedic surgical procedure
US8917290B2 (en) 2011-01-31 2014-12-23 Biomet Manufacturing, Llc Digital image templating
US20120203233A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Ism, Inc. Custom surgical cutting block design
US9675399B2 (en) 2011-02-14 2017-06-13 Michael D. Ries Patient specific implants and instrumentation for patellar prostheses
CA2824616C (en) 2011-02-14 2018-09-18 Imds Corporation Patellar prostheses and instrumentation
EP2754419B1 (en) * 2011-02-15 2024-02-07 ConforMIS, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants
US20160038252A1 (en) 2011-02-17 2016-02-11 The Trustees Of Dartmouth College Systems And Methods for Guiding Tissue Resection
AU2012220362A1 (en) 2011-02-25 2013-09-19 Corin Limited A computer-implemented method, a computing device and a computer readable storage medium for providing alignment information data for the alignment of an orthopaedic implant for a joint of a patient
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
WO2012154407A2 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Smith & Nephew, Inc. Patient specific instruments
EP2709540B1 (en) 2011-05-11 2020-11-04 The Cleveland Clinic Foundation Generating patient specific instruments for use as surgical aids
US8935628B2 (en) * 2011-05-12 2015-01-13 Jonathan Chernilo User interface for medical diagnosis
EP3141196B1 (en) 2011-05-19 2020-04-08 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus for providing a reference indication to a patient tissue
US20150088142A1 (en) * 2011-06-01 2015-03-26 Smith & Nephew, Inc. Patient specific instrument
US10285798B2 (en) 2011-06-03 2019-05-14 Merit Medical Systems, Inc. Esophageal stent
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
EP2720631B1 (en) 2011-06-16 2022-01-26 Smith&Nephew, Inc. Surgical alignment using references
JP6104902B2 (ja) * 2011-06-22 2017-03-29 シンセス・ゲーエムベーハーＳｙｎｔｈｅｓ ＧｍｂＨ 位置決定用超音波ｃｔ位置合わせ
US8870884B2 (en) 2011-06-27 2014-10-28 Biomet Sports Medicine, Llc Method for repairing bone defects
US8728084B2 (en) 2011-06-27 2014-05-20 Biomet Sports Medicine, Llc Apparatus for repairing bone defects
US8641721B2 (en) 2011-06-30 2014-02-04 DePuy Synthes Products, LLC Customized patient-specific orthopaedic pin guides
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
US8663234B2 (en) 2011-08-01 2014-03-04 Zimmer, Inc. Combination ligament tensioner and alignment device
US8597365B2 (en) 2011-08-04 2013-12-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pelvic implants for acetabular reconstruction
CN103841924B (zh) * 2011-08-15 2016-02-17 康复米斯公司 用于修正接合部关节置换植入物的修正系统、工具和方法
EP2561814A1 (de) * 2011-08-25 2013-02-27 Deru GmbH Schneidführung zum Erzeugen einer Außenkontur für eine Gelenkendoprothese
US20130053855A1 (en) 2011-08-29 2013-02-28 Morton Bertram, III Bony balancing apparatus and method for total knee replacement
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
US11000387B2 (en) 2011-09-02 2021-05-11 Episurf Ip-Management Ab Implant for cartilage repair
US10603049B2 (en) 2011-09-02 2020-03-31 Episurf Ip-Management Ab Implant specific drill bit in surgical kit for cartilage repair
CA2847182C (en) 2011-09-02 2020-02-11 Stryker Corporation Surgical instrument including a cutting accessory extending from a housing and actuators that establish the position of the cutting accessory relative to the housing
US20130119579A1 (en) * 2011-09-20 2013-05-16 The Cleveland Clinic Foundation Method and system for producing at least one patient-specific surgical aid
EP2760362B1 (en) 2011-09-29 2018-11-07 ArthroMeda, Inc. System 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
CA2885996A1 (en) 2011-10-03 2013-04-11 Biomimedica, Inc. Polymeric adhesive for anchoring compliant materials to another surface
WO2013063043A1 (en) 2011-10-24 2013-05-02 Synvasive Technology, Inc. Knee balancing devices, systems and methods
US9451973B2 (en) 2011-10-27 2016-09-27 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific glenoid guide
WO2013062848A1 (en) 2011-10-27 2013-05-02 Biomet Manufacturing Corporation Patient-specific glenoid guides
KR20130046337A (ko) 2011-10-27 2013-05-07 삼성전자주식회사 멀티뷰 디바이스 및 그 제어방법과, 디스플레이장치 및 그 제어방법과, 디스플레이 시스템
US9301812B2 (en) 2011-10-27 2016-04-05 Biomet Manufacturing, Llc Methods for patient-specific shoulder arthroplasty
US9554910B2 (en) 2011-10-27 2017-01-31 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide and implants
US9357991B2 (en) 2011-11-03 2016-06-07 Biomet Sports Medicine, Llc Method and apparatus for stitching tendons
US9173716B2 (en) 2011-11-08 2015-11-03 Mako Surgical Corporation Computer-aided planning with dual alpha angles in femoral acetabular impingement surgery
US9357992B2 (en) 2011-11-10 2016-06-07 Biomet Sports Medicine, Llc Method for coupling soft tissue to a bone
US9381013B2 (en) 2011-11-10 2016-07-05 Biomet Sports Medicine, Llc Method for coupling soft tissue to a bone
CN104066402B (zh) 2011-11-18 2016-05-04 捷迈有限公司 用于膝关节假体的带有改进的关节联接特征的胫骨支撑件
US9114024B2 (en) 2011-11-21 2015-08-25 Biomimedica, Inc. Systems, devices, and methods for anchoring orthopaedic implants to bone
US9421018B2 (en) * 2011-11-21 2016-08-23 Smith & Nephew, Inc. Methods of designing molds for machining cost reduction
ES2585838T3 (es) 2011-11-21 2016-10-10 Zimmer, Inc. Placa de base tibial con la colocación asimétrica de estructuras de fijación
WO2013087082A1 (en) 2011-12-14 2013-06-20 Stryker Leibinger Gmbh & Co. Kg Technique for generating a bone plate design
US9408686B1 (en) 2012-01-20 2016-08-09 Conformis, Inc. Devices, systems and methods for manufacturing orthopedic implants
US10325065B2 (en) 2012-01-24 2019-06-18 Zimmer, Inc. Method and system for creating patient-specific instrumentation for chondral graft transfer
US9237950B2 (en) 2012-02-02 2016-01-19 Biomet Manufacturing, Llc Implant with patient-specific porous structure
US20140188240A1 (en) * 2012-02-07 2014-07-03 Conformis, Inc. Methods and devices related to patient-adapted hip joint implants
US20130211410A1 (en) * 2012-02-07 2013-08-15 Conformis, Inc. Patella Resection Instrument Guide Having Optional Patient-Specific Features
US11207132B2 (en) 2012-03-12 2021-12-28 Nuvasive, Inc. Systems and methods for performing spinal surgery
CA3072704C (en) 2012-03-28 2022-03-22 Orthosoft Ulc Glenoid implant surgery using patient specific instrumentation
US9486226B2 (en) 2012-04-18 2016-11-08 Conformis, Inc. Tibial guides, tools, and techniques for resecting the tibial plateau
GB2501494A (en) * 2012-04-24 2013-10-30 Xiros Ltd Surgical template with cartilage compensated location
WO2013177389A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Accelerated Orthopedic Technologies, Inc. Instruments, methods and systems for harvesting and implanting graft materials
WO2013173926A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Zimmer, Inc. Patient-specific instrumentation and method for articular joint repair
US9017417B2 (en) 2012-05-30 2015-04-28 Kensey Nash Bvf Technology Llc Subchondral bone repair system
EP2854718B1 (en) 2012-06-05 2017-03-22 Merit Medical Systems, Inc. Esophageal stent
US9675471B2 (en) 2012-06-11 2017-06-13 Conformis, Inc. Devices, techniques and methods for assessing joint spacing, balancing soft tissues and obtaining desired kinematics for joint implant components
US20140013565A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-16 Eileen B. MacDonald Customized process for facilitating successful total knee arthroplasty with outcomes analysis
EP2874550B1 (en) 2012-07-23 2017-09-27 Orthosoft, Inc. Patient-specific instrumentation for implant revision surgery
WO2014015433A1 (en) 2012-07-24 2014-01-30 Orthosoft Inc. Patient specific instrumentation with mems in surgery
US9636229B2 (en) 2012-09-20 2017-05-02 Conformis, Inc. Solid freeform fabrication of implant components
JP2015532858A (ja) 2012-09-21 2015-11-16 コンフォーミス・インコーポレイテッドＣｏｎｆｏｒＭＩＳ， Ｉｎｃ． 固体自由造形製造を使用してインプラント構成要素の設計および製造を最適化するための方法およびシステム
US9402637B2 (en) 2012-10-11 2016-08-02 Howmedica Osteonics Corporation Customized arthroplasty cutting guides and surgical methods using the same
US9414847B2 (en) * 2012-10-21 2016-08-16 William B. Kurtz Patient specific soft tissue protectors and retractors
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
US9943370B2 (en) * 2013-01-30 2018-04-17 Conformis, Inc. Advanced methods and techniques for designing knee implant components
CA2891225C (en) * 2013-03-05 2021-03-02 Merit Medical Systems, Inc. Reinforced valve
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
EP2967522A4 (en) * 2013-03-13 2016-11-02 Think Surgical Inc SYSTEMS AND METHODS FOR PREOPERATIVE PLANNING AND PLACEMENT OF PRECISE BONE TUNNEL FOR LIGAMENT RECONSTRUCTION
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
US9345577B2 (en) * 2013-03-14 2016-05-24 Microaire Surgical Instruments Llc Balloon implant device
US9918827B2 (en) 2013-03-14 2018-03-20 Biomet Sports Medicine, Llc Scaffold for spring ligament repair
EP2967927A4 (en) 2013-03-15 2016-10-12 Merit Medical Systems Inc SOPHAGIAN ENDOPROTHESIS
AU2014232933A1 (en) 2013-03-15 2015-10-29 Arthromeda, Inc. Systems and methods for providing alignment in total knee arthroplasty
US9517145B2 (en) 2013-03-15 2016-12-13 Biomet Manufacturing, Llc Guide alignment system and method
US20160038291A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-11 Think Surgical, Inc. Process for creating unique patterns in bone for cartilage replacement
CN105263446A (zh) * 2013-03-21 2016-01-20 康复米斯公司 与适用于患者的髋关节植入物相关的系统、方法和装置
WO2014197989A1 (en) 2013-06-11 2014-12-18 Orthosoft Inc. Computer assisted subchondral injection
JP6635515B2 (ja) 2013-06-11 2020-01-29 オーソソフト アンリミティド ライアビリティ コーポレイション 寛骨臼カップ・プロテーゼ位置決め器具及び方法
EP3035872B1 (en) 2013-08-21 2018-03-07 Laboratoires Bodycad Inc. Bone resection guide and method of manufacture
EP3035891B1 (en) 2013-08-21 2020-05-27 Laboratoires Bodycad Inc. Anatomically adapted orthopedic implant
US9925052B2 (en) 2013-08-30 2018-03-27 Zimmer, Inc. Method for optimizing implant designs
FR3010628B1 (fr) 2013-09-18 2015-10-16 Medicrea International Procede permettant de realiser la courbure ideale d'une tige d'un materiel d'osteosynthese vertebrale destinee a etayer la colonne vertebrale d'un patient
CN105705117B (zh) 2013-09-25 2018-07-24 捷迈有限公司 用于矫形手术的患者特定器械（psi）以及利用x射线来制作其的系统和方法
US9848922B2 (en) 2013-10-09 2017-12-26 Nuvasive, Inc. Systems and methods for performing spine surgery
EP3838165A1 (en) 2013-10-15 2021-06-23 Xpandortho, Inc. Actuated positioning device for arthroplasty and methods of use
FR3012030B1 (fr) 2013-10-18 2015-12-25 Medicrea International Procede permettant de realiser la courbure ideale d'une tige d'un materiel d'osteosynthese vertebrale destinee a etayer la colonne vertebrale d'un patient
US20150112349A1 (en) 2013-10-21 2015-04-23 Biomet Manufacturing, Llc Ligament Guide Registration
EP3417816A1 (en) 2013-11-13 2018-12-26 Tornier Patient specific glenoid guide for attachment to a scapula of a patient
GB201320745D0 (en) 2013-11-25 2014-01-08 Darwood Alastair A method and apparatus for the intraoperative production of a surgical guide
AU2014362251B2 (en) 2013-12-12 2019-10-10 Conventus Orthopaedics, Inc. Tissue displacement tools and methods
CN103654924A (zh) * 2013-12-13 2014-03-26 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 一种基于踝关节平面超声引导定位的胫骨截骨装置
TWI548388B (zh) 2013-12-30 2016-09-11 國立臺灣大學 骨科手術之手持式機器人以及其控制方法
US10159493B2 (en) 2014-01-09 2018-12-25 Zimmer, Inc. Revision joint replacement device and method
US10098649B2 (en) * 2014-02-28 2018-10-16 Blue Belt Technologies, Inc. System and methods for positioning bone cut guide
US9757245B2 (en) * 2014-04-24 2017-09-12 DePuy Synthes Products, Inc. Patient-specific spinal fusion cage and methods of making same
US10282488B2 (en) 2014-04-25 2019-05-07 Biomet Manufacturing, Llc HTO guide with optional guided ACL/PCL tunnels
US10350022B2 (en) 2014-04-30 2019-07-16 Zimmer, Inc. Acetabular cup impacting using patient-specific instrumentation
US9408616B2 (en) 2014-05-12 2016-08-09 Biomet Manufacturing, Llc Humeral cut guide
USD783167S1 (en) * 2014-06-02 2017-04-04 Atos Medical Ab Enlarged flange
US9839436B2 (en) 2014-06-03 2017-12-12 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
US10217530B2 (en) 2014-06-03 2019-02-26 Zimmer, Inc. Patient-specific cutting block and method of manufacturing same
US9561040B2 (en) 2014-06-03 2017-02-07 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid depth control
WO2016004992A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Episurf Ip-Management Ab A surgical joint implant and a bone-mountable rig
WO2016004991A1 (en) 2014-07-09 2016-01-14 Episurf Ip-Management Ab Customized implant for cartilage repair and corresponding method of design
US10524723B2 (en) * 2014-07-23 2020-01-07 Alphatec Spine, Inc. Method for measuring the displacements of a vertebral column
US11266420B2 (en) * 2014-08-06 2022-03-08 Unik Orthopedics, Inc. Sparse contact femoral jig mechanism
US9826994B2 (en) 2014-09-29 2017-11-28 Biomet Manufacturing, Llc Adjustable glenoid pin insertion guide
US9833245B2 (en) 2014-09-29 2017-12-05 Biomet Sports Medicine, Llc Tibial tubercule osteotomy
US10543003B2 (en) * 2014-09-30 2020-01-28 Depuy Ireland Unlimited Company Orthopaedic surgical instrument assembly and method of manufacturing same
TWI514316B (zh) * 2014-10-09 2015-12-21 Xyzprinting Inc 3d模型的關節設置方法、設置設備及其應用程式
US10433893B1 (en) 2014-10-17 2019-10-08 Nuvasive, Inc. Systems and methods for performing spine surgery
US11432734B2 (en) * 2014-12-19 2022-09-06 New York Society For The Relief Of The Ruptured And Crippled, Maintaining The Hospital For Special Surgery System and apparatus for securing knee joint with a load for magnetic resonance imaging
EP3244835B1 (en) * 2015-01-12 2021-09-15 AO Technology AG Method for manufacturing an auxiliary device suitable for the manufacture of a patient customized implant
DE102015201029A1 (de) * 2015-01-22 2016-07-28 Luis Schuster Schablonen, Prothesen und Orthesen
US10405928B2 (en) 2015-02-02 2019-09-10 Orthosoft Ulc Acetabulum rim digitizer device and method
CN105982809A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 青岛尤尼科技有限公司 一种肘关节屈伸训练器
CN107427306A (zh) * 2015-03-06 2017-12-01 陶瓷技术有限责任公司 由塑料构成的、带有由陶瓷构成的锯切片引导部的锯切块
KR102531926B1 (ko) * 2015-03-24 2023-05-11 스팬도르소, 인코퍼레이티드 관절 성형을 위한 균형 유지 디바이스 및 사용 방법
CN107405169B (zh) 2015-03-25 2021-01-26 奥尔索夫特无限责任公司 用于帮助在诸如肩胛骨之类的薄骨骼中的植入物放置的系统
US9820868B2 (en) 2015-03-30 2017-11-21 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for a pin apparatus
CN104799976A (zh) * 2015-05-21 2015-07-29 北京爱康宜诚医疗器材股份有限公司 髋臼假体
CN107924709B (zh) 2015-05-28 2022-05-17 捷迈有限公司 患者特异性骨移植系统和方法
CN107949337A (zh) * 2015-06-12 2018-04-20 达特默斯大学托管会 引导组织切除的系统和方法
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
AU2016290962B2 (en) 2015-07-08 2021-04-08 Zimmer, Inc. Patient-specific instrumentation for implant revision surgery
EP4275610A3 (en) * 2015-07-13 2023-12-27 Mako Surgical Corp. Computer-implemented lower extremities leg length calculation method
US11077228B2 (en) 2015-08-10 2021-08-03 Hyalex Orthopaedics, Inc. Interpenetrating polymer networks
BR112018003256B1 (pt) * 2015-08-21 2022-10-04 Hip Innovation Technology, LLC Aparelho de bandeja cirúrgica e componentes do mesmo
US9855146B2 (en) 2015-08-24 2018-01-02 Arthrex, Inc. Arthroscopic resurfacing techniques
ES2758095T3 (es) * 2015-09-07 2020-05-04 Advanced Osteotomy Tools Aot Ag Tratamiento de corte óseo
CN108135701B (zh) 2015-09-21 2019-12-24 捷迈有限公司 包括胫骨承载组件的假体系统
CA2999178A1 (en) 2015-09-30 2017-04-06 Zimmer, Inc. Patient-specific instrumentation for patellar resurfacing surgery and method
US11690975B2 (en) * 2015-10-02 2023-07-04 Koninklijke Philips N.V. Hub for device navigation with optical shape sensed guidewire
KR102638410B1 (ko) * 2015-10-14 2024-02-19 마이티 오크 메디칼, 인크. 외과 수술을 수행하기 위한 환자-매칭된 장치 및 방법
ITUB20155057A1 (it) * 2015-10-16 2017-04-16 Medical Microinstruments S R L Assieme robotico di chirurgia
US10034753B2 (en) 2015-10-22 2018-07-31 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific orthopaedic instruments for component placement in a total hip arthroplasty
EP3370657B1 (en) 2015-11-04 2023-12-27 Medicrea International Apparatus for spinal reconstructive surgery and measuring spinal length
GB201519630D0 (en) * 2015-11-06 2015-12-23 Embody Orthopaedic Ltd Rotary cutter for preparing the femur bone for a resurfacing hip implant
US10624764B2 (en) 2015-11-26 2020-04-21 Orthosoft Ulc System and method for the registration of an anatomical feature
AU2016371425B2 (en) 2015-12-16 2021-09-02 Howmedica Osteonics Corp. Patient specific instruments and methods for joint prosthesis
US10010372B1 (en) 2016-01-06 2018-07-03 Paul Beck Marker Positioning Apparatus
US10004564B1 (en) 2016-01-06 2018-06-26 Paul Beck Accurate radiographic calibration using multiple images
CN108778157A (zh) 2016-02-29 2018-11-09 沙特基础工业全球技术公司 一次性整形外科器械
CN109414173B (zh) 2016-04-26 2023-01-10 穆罕默德·阿姆·埃尔·丁·哈菲兹 一种用于从骨骼和关节获取数据、计划手术和制造器械或植入物的装置和系统
US10561360B2 (en) 2016-06-15 2020-02-18 Biomet Manufacturing, Llc Implants, systems and methods for surgical planning and assessment
US10792154B2 (en) 2016-06-17 2020-10-06 Socovar, L.P. Limb sparing in mammals using patient-specific endoprostheses and cutting guides
CA2969998A1 (en) 2016-06-17 2017-12-17 Socovar, L.P. Limb sparing in mammals using patient-specific endoprostheses and cutting guides
TWI637720B (zh) * 2016-10-14 2018-10-11 美商胡瓦司智慧財產權控股有限責任公司 通用無榫導引手術系統
EP3528728B1 (de) * 2016-10-24 2023-09-06 medmix Switzerland AG Modulare austragvorrichtung mit trennelement
AU2017362768A1 (en) 2016-11-18 2019-05-30 Stryker Corp. Method and apparatus for treating a joint, including the treatment of CAM-type femoroacetabular impingement in a hip joint and pincer-type femoroacetabular impingement in a hip joint
USD808524S1 (en) 2016-11-29 2018-01-23 Laboratoires Bodycad Inc. Femoral implant
WO2018109556A1 (en) 2016-12-12 2018-06-21 Medicrea International Systems and methods for patient-specific spinal implants
WO2018115469A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Episurf Ip-Management Ab System and method for optimizing an implant position in an anatomical joint
WO2018113984A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Episurf Ip-Management Ab System and method for optimizing an implant position in an anatomical joint
US10251654B2 (en) 2016-12-30 2019-04-09 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific surgical instrument with metallic insert
US10874404B2 (en) 2016-12-30 2020-12-29 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific surgical instruments and method
US10675153B2 (en) 2017-03-10 2020-06-09 Zimmer, Inc. Tibial prosthesis with tibial bearing component securing feature
US10722310B2 (en) 2017-03-13 2020-07-28 Zimmer Biomet CMF and Thoracic, LLC Virtual surgery planning system and method
US10393602B2 (en) 2017-03-17 2019-08-27 Joseph D'Sa Tension measuring device
JP2020530313A (ja) * 2017-03-30 2020-10-22 スミス アンド ネフュー インコーポレイテッド 発育性股関節形成不全を治療するための器具および方法
EP3613055A1 (en) * 2017-04-21 2020-02-26 Zahid, Abdullah Bin Using augmented reality in surgical navigation
AU2018255892A1 (en) 2017-04-21 2019-11-07 Medicrea International A system for providing intraoperative tracking to assist spinal surgery
CA3063415C (en) 2017-05-12 2021-10-19 Zimmer, Inc. Femoral prostheses with upsizing and downsizing capabilities
TWI639409B (zh) * 2017-05-31 2018-11-01 長庚醫療財團法人林口長庚紀念醫院 設計手術器械的方法及定位器械
US10918426B2 (en) 2017-07-04 2021-02-16 Conventus Orthopaedics, Inc. Apparatus and methods for treatment of a bone
US11166733B2 (en) 2017-07-11 2021-11-09 Howmedica Osteonics Corp. Guides and instruments for improving accuracy of glenoid implant placement
US11076873B2 (en) 2017-07-11 2021-08-03 Howmedica Osteonics Corp. Patient specific humeral cutting guides
US11241285B2 (en) 2017-11-07 2022-02-08 Mako Surgical Corp. Robotic system for shoulder arthroplasty using stemless implant components
US11432945B2 (en) 2017-11-07 2022-09-06 Howmedica Osteonics Corp. Robotic system for shoulder arthroplasty using stemless implant components
US11173048B2 (en) 2017-11-07 2021-11-16 Howmedica Osteonics Corp. Robotic system for shoulder arthroplasty using stemless implant components
US11134862B2 (en) * 2017-11-10 2021-10-05 Globus Medical, Inc. Methods of selecting surgical implants and related devices
US11426282B2 (en) 2017-11-16 2022-08-30 Zimmer, Inc. Implants for adding joint inclination to a knee arthroplasty
US10918422B2 (en) 2017-12-01 2021-02-16 Medicrea International Method and apparatus for inhibiting proximal junctional failure
EP3498197A3 (en) 2017-12-12 2019-10-16 Orthosoft, Inc. Patient-specific instrumentation for implant revision surgery
CN108030512A (zh) * 2017-12-21 2018-05-15 福州大学 一种脚踝关节损伤程度的超声阵列测量方法
CN108052756B (zh) * 2017-12-22 2021-04-06 太原科技大学 一种基于fft确定结合面接触参数的方法
US10537343B2 (en) 2018-01-24 2020-01-21 DePuy Synthes Products, Inc. Low-profile metallic customized patient-specific orthopaedic surgical instruments
US10716581B2 (en) 2018-01-24 2020-07-21 DePuy Synthes Products, Inc. Method of designing and manufacturing low-profile customized patient-specific orthopaedic surgical instruments
US10631878B2 (en) 2018-01-24 2020-04-28 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific anterior-posterior chamfer block and method
US11464569B2 (en) 2018-01-29 2022-10-11 Stryker Corporation Systems and methods for pre-operative visualization of a joint
US20190240045A1 (en) 2018-02-02 2019-08-08 Orthosoft, Inc. Soft tissue balancing in robotic knee surgery
US20190240046A1 (en) 2018-02-02 2019-08-08 Orthosoft, Inc. Range of motion evaluation in orthopedic surgery
CN210354877U (zh) * 2018-02-12 2020-04-21 香港科能有限公司 可释放药物的植入物
CN108491583B (zh) * 2018-02-28 2021-09-10 哈尔滨工程大学 一种不规则形状放射源的自适应辐射剂量计算仿真方法
WO2019204443A1 (en) 2018-04-17 2019-10-24 Stryker European Holdings I, Llc On-demand implant customization in a surgical setting
SE543241C2 (en) 2018-04-27 2020-10-27 Episurf Ip Man Ab An implant for cartilage and / or bone repair
US10835380B2 (en) 2018-04-30 2020-11-17 Zimmer, Inc. Posterior stabilized prosthesis system
AU2019263150B2 (en) 2018-04-30 2023-09-14 Paragon 28, Inc. Laser-based implant alignment and resection guide systems and related methods
KR102199481B1 (ko) 2018-05-17 2021-01-07 백정환 코 보형물 제작방법
US20190374351A1 (en) * 2018-06-07 2019-12-12 Joint Restoration Foundation, Inc, d/b/a JRF Ortho Transplantation Methods and Devices for Bone Surface Contouring
EP3810015A1 (en) 2018-06-19 2021-04-28 Tornier, Inc. Mixed-reality surgical system with physical markers for registration of virtual models
US11051829B2 (en) 2018-06-26 2021-07-06 DePuy Synthes Products, Inc. Customized patient-specific orthopaedic surgical instrument
US10869950B2 (en) 2018-07-17 2020-12-22 Hyalex Orthopaedics, Inc. Ionic polymer compositions
CN109029212B (zh) * 2018-08-06 2023-12-05 广州复大医疗有限公司 用于经皮消融术中的探针定位及针间距测量装置
US10292769B1 (en) * 2018-08-07 2019-05-21 Sony Corporation Surgical assistive device and method for providing assistance in surgery of anatomical portions of internal organ affected by intraoperative shift
US11819424B2 (en) 2018-09-24 2023-11-21 Simplify Medical Pty Ltd Robot assisted intervertebral disc prosthesis selection and implantation system
US11160672B2 (en) 2018-09-24 2021-11-02 Simplify Medical Pty Ltd Robotic systems and methods for distraction in intervertebral disc prosthesis implantation
US11648058B2 (en) 2018-09-24 2023-05-16 Simplify Medical Pty Ltd Robotic system and method for bone preparation for intervertebral disc prosthesis implantation
CN109223256B (zh) * 2018-11-02 2024-02-02 南阳市中心医院 膝关节单髁置换手术用衬垫试模及配套的使用方法
US11547482B2 (en) 2018-12-13 2023-01-10 Mako Surgical Corp. Techniques for patient-specific morphing of virtual boundaries
AU2019398462A1 (en) 2018-12-13 2021-07-29 Paragon 28, Inc. Patient specific instruments and methods of use
EP3893769A4 (en) 2018-12-13 2022-12-14 Paragon 28, Inc. ALIGNMENT INSTRUMENTS AND METHODS USED DURING A TOTAL ANKLE REPLACEMENT
US11925333B2 (en) 2019-02-01 2024-03-12 Covidien Lp System for fluoroscopic tracking of a catheter to update the relative position of a target and the catheter in a 3D model of a luminal network
EP3920825A1 (en) * 2019-02-05 2021-12-15 Smith&Nephew, Inc. Algorithm-based optimization, tool and selectable simulation data for total hip arthroplasty
CN109662817A (zh) * 2019-02-25 2019-04-23 吕东 一种临床病人可选择的骨关节成形装置
US11925417B2 (en) 2019-04-02 2024-03-12 Medicrea International Systems, methods, and devices for developing patient-specific spinal implants, treatments, operations, and/or procedures
US11877801B2 (en) 2019-04-02 2024-01-23 Medicrea International Systems, methods, and devices for developing patient-specific spinal implants, treatments, operations, and/or procedures
EP3952774A1 (en) 2019-04-12 2022-02-16 Mako Surgical Corporation Robotic systems and methods for manipulating a cutting guide for a surgical instrument
US11160568B1 (en) 2019-09-10 2021-11-02 Lento Medical, Inc Optimal selection of contact curves
WO2021051098A1 (en) 2019-09-13 2021-03-18 Inmotus Medical Llc Patient-specific surgical methods and instrumentation
US11832893B2 (en) * 2019-10-01 2023-12-05 Smith & Nephew, Inc. Methods of accessing joints for arthroscopic procedures
EP4044940A4 (en) 2019-10-18 2023-11-01 Orthosoft ULC PATIENT-SPECIFIC INSTRUMENTS AND METHODS FOR ANKLE ARTHROPLASTY
US11278416B2 (en) 2019-11-14 2022-03-22 Howmedica Osteonics Corp. Concentric keel TKA
USD930834S1 (en) 2019-12-10 2021-09-14 David Scott Nutter Anatomic great toe joint
US11769251B2 (en) 2019-12-26 2023-09-26 Medicrea International Systems and methods for medical image analysis
USD920515S1 (en) 2020-01-08 2021-05-25 Restor3D, Inc. Spinal implant
USD920517S1 (en) 2020-01-08 2021-05-25 Restor3D, Inc. Osteotomy wedge
US20220051312A1 (en) * 2020-08-12 2022-02-17 Aldo Laghi Method and System for Choosing Prosthetics Through Cross-Reference of Databases
CN112381922A (zh) * 2020-10-27 2021-02-19 济南大学 一种人体骨骼缺失部位的骨骼模型获取方法、系统及终端
CN112365500B (zh) * 2021-01-12 2022-02-08 深兰人工智能芯片研究院（江苏）有限公司 轮廓数据补全方法、装置、电子设备及存储介质
US11534183B2 (en) * 2021-02-06 2022-12-27 Spinecraft, LLC Devices, apparatus and methods for patient-specific MIS procedures
US11737742B2 (en) * 2021-02-06 2023-08-29 Spine Craft, LLC Devices, apparatus and methods for patient-specific MIS procedures
US11324525B1 (en) 2021-06-30 2022-05-10 Kinos Medical Inc. Surgical alignment guide assembly for total ankle replacement and method of using the same
WO2023004299A1 (en) * 2021-07-20 2023-01-26 Microport Orthopedics Holdings Inc. Systems and methods for using photogrammetry to create patient-specific guides for orthopedic surgery
US20230118581A1 (en) * 2021-10-18 2023-04-20 E. Marlowe Goble Knee arthroplasty alignment methods, systems, and instruments
TWI788065B (zh) * 2021-10-22 2022-12-21 長庚醫療財團法人林口長庚紀念醫院 骨頭切割修補輔助系統、方法及電腦程式產品
WO2023118090A1 (en) * 2021-12-20 2023-06-29 Depuy Ireland Unlimited Company Pcl balancing in knee replacement
US11806028B1 (en) 2022-10-04 2023-11-07 Restor3D, Inc. Surgical guides and processes for producing and using the same
TWI815754B (zh) * 2022-12-21 2023-09-11 中國醫藥大學 自動化計算量測骨盆特徵點的方法
US11960266B1 (en) 2023-08-23 2024-04-16 Restor3D, Inc. Patient-specific medical devices and additive manufacturing processes for producing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154717A (en) * 1988-04-26 1992-10-13 The Board Of Regents Of The University Of Washington Robot-aided system for surgery
US6344043B1 (en) * 1997-11-18 2002-02-05 Michael J. Pappas Anterior-posterior femoral resection guide with set of detachable collets
US20050085920A1 (en) * 2000-06-29 2005-04-21 Williamson Richard V. Instruments and methods for use in performing knee surgery

Family Cites Families (559)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3314420A (en) 1961-10-23 1967-04-18 Haeger Potteries Inc Prosthetic parts and methods of making the same
US3605123A (en) 1969-04-29 1971-09-20 Melpar Inc Bone implant
CA962806A (en) 1970-06-04 1975-02-18 Ontario Research Foundation Surgical prosthetic device
US3938198A (en) 1970-08-04 1976-02-17 Cutter Laboratories, Inc. Hip joint prosthesis
US3798679A (en) * 1971-07-09 1974-03-26 Ewald Frederick Joint prostheses
US3808606A (en) 1972-02-22 1974-05-07 R Tronzo Bone implant with porous exterior surface
US3789832A (en) 1972-03-17 1974-02-05 R Damadian Apparatus and method for detecting cancer in tissue
US4058486A (en) 1972-12-29 1977-11-15 Battelle Memorial Institute Producing X-rays
DE2306552B2 (de) 1973-02-10 1975-07-03 Friedrichsfeld Gmbh Steinzeug- Und Kunststoffwerke, 6800 Mannheim Gelenkendoprothese
US3869731A (en) 1973-02-14 1975-03-11 Univ California Articulated two-part prosthesis replacing the knee joint
US3843975A (en) 1973-04-09 1974-10-29 R Tronzo Prosthesis for femoral shaft
DE2340546A1 (de) 1973-08-10 1975-02-27 Pfaudler Werke Ag Metallisches implantat und verfahren zu seiner herstellung
US4085466A (en) 1974-11-18 1978-04-25 National Research Development Corporation Prosthetic joint device
US3982281A (en) 1975-07-25 1976-09-28 Giliberty Richard P Hip-joint prosthesis device
US4055862A (en) 1976-01-23 1977-11-01 Zimmer Usa, Inc. Human body implant of graphitic carbon fiber reinforced ultra-high molecular weight polyethylene
US4052753A (en) 1976-08-02 1977-10-11 Dedo Richard G Knee spacer and method of reforming sliding body surfaces
US4098626A (en) 1976-11-15 1978-07-04 Thiokol Corporation Hydroxy terminated polybutadiene based polyurethane bound propellant grains
US4203444A (en) * 1977-11-07 1980-05-20 Dyonics, Inc. Surgical instrument suitable for closed surgery such as of the knee
US4213816A (en) 1978-06-12 1980-07-22 Glasrock Products, Inc. Method for bonding porous coating to rigid structural member
US4340978A (en) * 1979-07-02 1982-07-27 Biomedical Engineering Corp. New Jersey meniscal bearing knee replacement
US4368040A (en) 1981-06-01 1983-01-11 Ipco Corporation Dental impression tray for forming a dental prosthesis in situ
US4502161A (en) * 1981-09-21 1985-03-05 Wall W H Prosthetic meniscus for the repair of joints
US4646729A (en) 1982-02-18 1987-03-03 Howmedica, Inc. Prosthetic knee implantation
US4436684A (en) * 1982-06-03 1984-03-13 Contour Med Partners, Ltd. Method of forming implantable prostheses for reconstructive surgery
US4501266A (en) 1983-03-04 1985-02-26 Biomet, Inc. Knee distraction device
US4502483A (en) 1983-03-09 1985-03-05 Dow Corning Corporation Method and apparatus for shaping a distal femoral surface
US4474177A (en) 1983-03-09 1984-10-02 Wright Manufacturing Company Method and apparatus for shaping a distal femoral surface
US4601290A (en) * 1983-10-11 1986-07-22 Cabot Medical Corporation Surgical instrument for cutting body tissue from a body area having a restricted space
DE8406730U1 (de) * 1984-03-05 1984-04-26 Waldemar Link (Gmbh & Co), 2000 Hamburg Chirurgischer Meißel
US4609551A (en) 1984-03-20 1986-09-02 Arnold Caplan Process of and material for stimulating growth of cartilage and bony tissue at anatomical sites
US4640978A (en) * 1984-09-13 1987-02-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Foam-sealed electrical devices and method and composition therefor
US4594380A (en) 1985-05-01 1986-06-10 At&T Bell Laboratories Elastomeric controlled release formulation and article comprising same
DE3516743A1 (de) 1985-05-09 1986-11-13 orthoplant Endoprothetik GmbH, 2800 Bremen Endoprothese fuer einen hueftkopf
US4627853A (en) 1985-05-29 1986-12-09 American Hospital Supply Corporation Method of producing prostheses for replacement of articular cartilage and prostheses so produced
US4715860A (en) 1985-08-23 1987-12-29 The Regents Of The University Of California Porous acetabular hip resurfacing
DE3535112A1 (de) 1985-10-02 1987-04-16 Witzel Ulrich Tibiaplateauteil einer kniegelenkendoprothese
FR2589720A1 (fr) 1985-11-14 1987-05-15 Aubaniac Jean Ensemble prothetique pour l'articulation du genou
US4721104A (en) 1985-12-02 1988-01-26 Dow Corning Wright Corporation Femoral surface shaping apparatus for posterior-stabilized knee implants
IT1204248B (it) * 1986-01-27 1989-03-01 Novar Spa Testa universale birotativa per macchine utensili
US4936862A (en) * 1986-05-30 1990-06-26 Walker Peter S Method of designing and manufacturing a human joint prosthesis
US4759350A (en) * 1986-10-17 1988-07-26 Dunn Harold K Instruments for shaping distal femoral and proximal tibial surfaces
US4769040A (en) 1986-11-18 1988-09-06 Queen's University At Kingston Tibial prosthesis
US5041138A (en) 1986-11-20 1991-08-20 Massachusetts Institute Of Technology Neomorphogenesis of cartilage in vivo from cell culture
US5002547A (en) 1987-02-07 1991-03-26 Pfizer Hospital Products Group, Inc. Apparatus for knee prosthesis
US5250050A (en) 1987-02-07 1993-10-05 Pfizer Hospital Products Group, Inc. Apparatus for knee prosthesis
US4841975A (en) 1987-04-15 1989-06-27 Cemax, Inc. Preoperative planning of bone cuts and joint replacement using radiant energy scan imaging
US4846835A (en) 1987-06-15 1989-07-11 Grande Daniel A Technique for healing lesions in cartilage
US5007934A (en) 1987-07-20 1991-04-16 Regen Corporation Prosthetic meniscus
US4880429A (en) 1987-07-20 1989-11-14 Stone Kevin R Prosthetic meniscus
US5681353A (en) 1987-07-20 1997-10-28 Regen Biologics, Inc. Meniscal augmentation device
US5306311A (en) * 1987-07-20 1994-04-26 Regen Corporation Prosthetic articular cartilage
US5303148A (en) 1987-11-27 1994-04-12 Picker International, Inc. Voice actuated volume image controller and display controller
GB8802671D0 (en) * 1988-02-05 1988-03-02 Goodfellow J W Orthopaedic joint components tools & methods
US5007936A (en) 1988-02-18 1991-04-16 Cemax, Inc. Surgical method for hip joint replacement
JP2784766B2 (ja) 1988-03-30 1998-08-06 京セラ株式会社 人工膝関節
FR2629339B1 (fr) 1988-04-01 1997-09-12 Broc Christian Materiel de pose pour notamment un element tibial et/ou femoral d'une prothese bi-compartimentaire d'articulation du genou
US4886258A (en) 1988-08-24 1989-12-12 Scott James W Well leg operative support
US5162430A (en) 1988-11-21 1992-11-10 Collagen Corporation Collagen-polymer conjugates
GR1000566B (el) 1988-12-27 1992-08-26 Johnson & Johnson Orthopaedics Αυτοτελης,δυναμενη να αντικαθισταται προσθεση γονατος.
US5108452A (en) * 1989-02-08 1992-04-28 Smith & Nephew Richards Inc. Modular hip prosthesis
US5107824A (en) 1989-09-14 1992-04-28 Anodyne, Inc. Anatomically correct knee brace hinge
US5053039A (en) 1989-09-14 1991-10-01 Intermedics Orthopedics Upper tibial osteotomy system
US5122144A (en) 1989-09-26 1992-06-16 Kirschner Medical Corporation Method and instrumentation for unicompartmental total knee arthroplasty
US5234433A (en) 1989-09-26 1993-08-10 Kirschner Medical Corporation Method and instrumentation for unicompartmental total knee arthroplasty
US5059216A (en) 1989-09-29 1991-10-22 Winters Thomas F Knee joint replacement apparatus
US5067964A (en) 1989-12-13 1991-11-26 Stryker Corporation Articular surface repair
EP0528080A1 (en) 1989-12-13 1993-02-24 Stryker Corporation Articular cartilage repair piece
US5171244A (en) 1990-01-08 1992-12-15 Caspari Richard B Methods and apparatus for arthroscopic prosthetic knee replacement
US5129908A (en) * 1990-01-23 1992-07-14 Petersen Thomas D Method and instruments for resection of the patella
US5098383A (en) 1990-02-08 1992-03-24 Artifax Ltd. Device for orienting appliances, prostheses, and instrumentation in medical procedures and methods of making same
US5171322A (en) 1990-02-13 1992-12-15 Kenny Charles H Stabilized meniscus prosthesis
US5246530A (en) 1990-04-20 1993-09-21 Dynamet Incorporated Method of producing porous metal surface
US5086401A (en) 1990-05-11 1992-02-04 International Business Machines Corporation Image-directed robotic system for precise robotic surgery including redundant consistency checking
US5523843A (en) 1990-07-09 1996-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Position detecting system
US5226914A (en) 1990-11-16 1993-07-13 Caplan Arnold I Method for treating connective tissue disorders
US5197985A (en) 1990-11-16 1993-03-30 Caplan Arnold I Method for enhancing the implantation and differentiation of marrow-derived mesenchymal cells
US5206023A (en) 1991-01-31 1993-04-27 Robert F. Shaw Method and compositions for the treatment and repair of defects or lesions in cartilage
US5853746A (en) 1991-01-31 1998-12-29 Robert Francis Shaw Methods and compositions for the treatment and repair of defects or lesions in cartilage or bone using functional barrier
GB9102348D0 (en) 1991-02-04 1991-03-20 Inst Of Orthopaedics The Prosthesis for knee replacement
CA2041532C (en) 1991-04-30 2002-01-01 Hamdy Khalil Urethane sealant having improved sag properties
US5133759A (en) * 1991-05-24 1992-07-28 Turner Richard H Asymmetrical femoral condye total knee arthroplasty prosthesis
US5270300A (en) 1991-09-06 1993-12-14 Robert Francis Shaw Methods and compositions for the treatment and repair of defects or lesions in cartilage or bone
US5838646A (en) 1991-09-11 1998-11-17 Sony Corporation Optical disk having a protective layer of specified thickness relative to the numerical aperture of the objective lens
GB2261672A (en) 1991-11-18 1993-05-26 Michael Braden The use of biomaterials for tissue repair
US5344459A (en) 1991-12-03 1994-09-06 Swartz Stephen J Arthroscopically implantable prosthesis
US5383939A (en) 1991-12-05 1995-01-24 James; Kelvin B. System for controlling artificial knee joint action in an above knee prosthesis
DE4202717C1 (zh) 1991-12-11 1993-06-17 Dietmar Prof. Dr. 3350 Kreiensen De Kubein-Meesenburg
GB9201231D0 (en) 1992-01-21 1992-03-11 Howmedica Tibial element for a replacement knee prosthesis
US5344423A (en) * 1992-02-06 1994-09-06 Zimmer, Inc. Apparatus and method for milling bone
US5520695A (en) 1992-02-14 1996-05-28 Johnson & Johnson Professional, Inc. Instruments for use in knee replacement surgery
US5258032A (en) 1992-04-03 1993-11-02 Bertin Kim C Knee prosthesis provisional apparatus and resection guide and method of use in knee replacement surgery
US5503162A (en) * 1992-04-21 1996-04-02 Board Of Regents, University Of Texas System Arthroscopic cartilage evaluator and method for using the same
DE4213599A1 (de) 1992-04-24 1993-10-28 Klaus Draenert Prothesenkomponente und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5365996A (en) 1992-06-10 1994-11-22 Amei Technologies Inc. Method and apparatus for making customized fixation devices
DE4219939C2 (de) * 1992-06-18 1995-10-19 Klaus Dipl Ing Radermacher Vorrichtung zur Ausrichtung, Positionierung und Führung von Bearbeitungswerkzeugen, Bearbeitungs- oder Meßvorrichtungen zur Bearbeitung einer knöchernen Struktur und Verfahren zur Erstellung dieser Vorrichtung
GB9213766D0 (en) 1992-06-29 1992-08-12 Minnesota Mining & Mfg Artificial knee joints
US5370692A (en) 1992-08-14 1994-12-06 Guild Associates, Inc. Rapid, customized bone prosthesis
US5478739A (en) 1992-10-23 1995-12-26 Advanced Tissue Sciences, Inc. Three-dimensional stromal cell and tissue culture system
WO1994010914A1 (en) 1992-11-16 1994-05-26 Wright Medical Technology, Inc. System and method for profiling a patella
US5320102A (en) 1992-11-18 1994-06-14 Ciba-Geigy Corporation Method for diagnosing proteoglycan deficiency in cartilage based on magnetic resonance image (MRI)
DE59209723D1 (de) * 1992-11-20 1999-08-12 Sulzer Orthopaedie Ag Körper zum Verteilen von Knochenzement für die Verankerung von Implantaten
US5360446A (en) 1992-12-18 1994-11-01 Zimmer, Inc. Interactive prosthesis design system for implantable prosthesis
US5728162A (en) * 1993-01-28 1998-03-17 Board Of Regents Of University Of Colorado Asymmetric condylar and trochlear femoral knee component
US5387216A (en) 1993-02-18 1995-02-07 Thornhill; Thomas S. Intramedullary based instrument systems for total knee revision
US6001895A (en) 1993-03-22 1999-12-14 Johnson & Johnson Medical, Inc. Composite surgical material
US5724970A (en) * 1993-04-06 1998-03-10 Fonar Corporation Multipositional MRI for kinematic studies of movable joints
CA2126627C (en) * 1993-07-06 2005-01-25 Kim C. Bertin Femoral milling instrumentation for use in total knee arthroplasty with optional cutting guide attachment
US5474559A (en) 1993-07-06 1995-12-12 Zimmer, Inc. Femoral milling instrumentation for use in total knee arthroplasty with optional cutting guide attachment
AU684546B2 (en) 1993-09-10 1997-12-18 University Of Queensland, The Stereolithographic anatomical modelling process
NZ279442A (en) 1994-01-26 1998-02-26 Mark A Reiley Bone treatment device; inflatable balloon for insertion into a bone; balloon details
US5437676A (en) 1994-01-27 1995-08-01 Developpement D'implants Orthopediques Et Medicaux Kneecap cutting device for the fitting of a total knee replacement
US5885298A (en) * 1994-02-23 1999-03-23 Biomet, Inc. Patellar clamp and reamer with adjustable stop
GB9407153D0 (en) 1994-04-11 1994-06-01 Corin Medical Ltd Unicompartmental knee prosthesis
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.
FR2719466B1 (fr) 1994-05-04 1997-06-06 Ysebaert Sa Prothèse du genou à ménisque mobile.
US5723331A (en) * 1994-05-05 1998-03-03 Genzyme Corporation Methods and compositions for the repair of articular cartilage defects in mammals
US5888220A (en) 1994-05-06 1999-03-30 Advanced Bio Surfaces, Inc. Articulating joint repair
US5556429A (en) 1994-05-06 1996-09-17 Advanced Bio Surfaces, Inc. Joint resurfacing system
US5616146A (en) 1994-05-16 1997-04-01 Murray; William M. Method and apparatus for machining bone to fit an orthopedic surgical implant
GB9413607D0 (en) * 1994-07-06 1994-08-24 Goodfellow John W Endoprosthetic knee joint device
FR2722392A1 (fr) * 1994-07-12 1996-01-19 Biomicron Appareil de resection des condyles de genou pour la mise en place d'une prothese et procede de mise en place d'un tel appareil
US5632745A (en) * 1995-02-07 1997-05-27 R&D Biologicals, Inc. Surgical implantation of cartilage repair unit
US5769899A (en) 1994-08-12 1998-06-23 Matrix Biotechnologies, Inc. Cartilage repair unit
US5755803A (en) 1994-09-02 1998-05-26 Hudson Surgical Design Prosthetic implant
US5810827A (en) 1994-09-02 1998-09-22 Hudson Surgical Design, Inc. Method and apparatus for bony material removal
US5597379A (en) 1994-09-02 1997-01-28 Hudson Surgical Design, Inc. Method and apparatus for femoral resection alignment
US6695848B2 (en) 1994-09-02 2004-02-24 Hudson Surgical Design, Inc. Methods for femoral and tibial resection
DE4434539C2 (de) * 1994-09-27 1998-06-04 Luis Dr Med Schuster Verfahren zur Herstellung einer Endoprothese als Gelenkersatz bei Kniegelenken
CH690021A5 (fr) 1994-09-28 2000-03-31 Precifar Sa Ensemble porte-fraise et fraise pour la chirurgie.
CA2160198C (en) 1994-10-27 2003-12-30 Michael J. Pappas Prosthesis fixturing device
AU4197496A (en) 1994-10-28 1996-05-23 Eyesys Technologies, Inc. Multi-camera corneal analysis system
US5578037A (en) 1994-11-14 1996-11-26 Johnson & Johnson Professional, Inc. Surgical guide for femoral resection
US5569260A (en) 1994-12-01 1996-10-29 Petersen; Thomas D. Distal femoral resector guide
US5630820A (en) 1994-12-05 1997-05-20 Sulzer Orthopedics Inc. Surgical bicompartmental tensiometer for revision knee surgery
JP3490520B2 (ja) 1994-12-12 2004-01-26 株式会社ニデック 眼科装置
JP3419931B2 (ja) 1994-12-26 2003-06-23 京セラ株式会社 人工膝関節
US5540696A (en) 1995-01-06 1996-07-30 Zimmer, Inc. Instrumentation for use in orthopaedic surgery
US5749874A (en) * 1995-02-07 1998-05-12 Matrix Biotechnologies, Inc. Cartilage repair unit and method of assembling same
US5575793A (en) 1995-02-15 1996-11-19 Smith & Nephew Richards Inc. Patella clamp apparatus
US5593450A (en) 1995-02-27 1997-01-14 Johnson & Johnson Professional, Inc. Oval domed shaped patella prosthesis
US5609643A (en) 1995-03-13 1997-03-11 Johnson & Johnson Professional, Inc. Knee joint prosthesis
US5683468A (en) 1995-03-13 1997-11-04 Pappas; Michael J. Mobile bearing total joint replacement
US5906934A (en) * 1995-03-14 1999-05-25 Morphogen Pharmaceuticals, Inc. Mesenchymal stem cells for cartilage repair
US5766259A (en) 1995-03-14 1998-06-16 Sammarco; Giacomo J. Total ankle prosthesis and method
US5900245A (en) * 1996-03-22 1999-05-04 Focal, Inc. Compliant tissue sealants
FR2732886B1 (fr) 1995-04-13 1997-10-31 France Bloc Sa Guide de coupe rotulienne pour la mise en place de la rotule prothetique de la prothese de genou
US5542947A (en) * 1995-05-12 1996-08-06 Huwmedica Inc. Slotted patella resection guide and stylus
US6132463A (en) 1995-05-19 2000-10-17 Etex Corporation Cell seeding of ceramic compositions
US5776137A (en) 1995-05-31 1998-07-07 Katz; Lawrence Method and apparatus for locating bone cuts at the distal condylar femur region to receive a knee prosthesis
US6077270A (en) * 1995-05-31 2000-06-20 Katz; Lawrence Method and apparatus for locating bone cuts at the distal condylar femur region to receive a femoral prothesis and to coordinate tibial and patellar resection and replacement with femoral resection and replacement
US5737506A (en) 1995-06-01 1998-04-07 Medical Media Systems Anatomical visualization system
US5865849A (en) * 1995-06-07 1999-02-02 Crosscart, Inc. Meniscal heterografts
US6046379A (en) * 1995-06-07 2000-04-04 Stone; Kevin R. Meniscal xenografts
CA2224229A1 (en) 1995-06-12 1996-12-27 Yeda Research And Development Co., Ltd. Fgfr3 as a marker for mesenchymal skeletal progenitor cells
US5613970A (en) * 1995-07-06 1997-03-25 Zimmer, Inc. Orthopaedic instrumentation assembly having an offset bushing
US5649929A (en) 1995-07-10 1997-07-22 Callaway; George Hadley Knee joint flexion-gap distraction device
US5968051A (en) 1995-07-27 1999-10-19 Johnson & Johnson Professional, Inc. Patella clamping device
US5840443A (en) 1995-07-31 1998-11-24 Midwest Research Institute Redox polymer electrodes for advanced batteries
US5671741A (en) 1995-08-04 1997-09-30 The Regents Of The University Of California Magnetic resonance imaging technique for tissue characterization
FR2737967B1 (fr) 1995-08-24 1997-11-28 Benoist Girard & Cie Appareil de correction d'espaces pour prothese du genou
US5601563A (en) * 1995-08-25 1997-02-11 Zimmer, Inc. Orthopaedic milling template with attachable cutting guide
US20020143402A1 (en) 1995-09-04 2002-10-03 Limber Ltd. Hip joint prostheses
US5658291A (en) 1995-09-29 1997-08-19 Johnson & Johnson Medical, Inc. Median ridge referencing patella cutting system
US5871546A (en) * 1995-09-29 1999-02-16 Johnson & Johnson Professional, Inc. Femoral component condyle design for knee prosthesis
GB2306653B (en) 1995-10-23 1999-12-15 Finsbury Surgical tool
US5716361A (en) * 1995-11-02 1998-02-10 Masini; Michael A. Bone cutting guides for use in the implantation of prosthetic joint components
CA2193451C (en) 1995-12-21 2005-11-01 Diana F. Mccue Instrument system for knee prosthesis implantation with universal handle or slap hammer
US5682886A (en) 1995-12-26 1997-11-04 Musculographics Inc Computer-assisted surgical system
US6200606B1 (en) 1996-01-16 2001-03-13 Depuy Orthopaedics, Inc. Isolation of precursor cells from hematopoietic and nonhematopoietic tissues and their use in vivo bone and cartilage regeneration
CA2168283A1 (en) 1996-01-29 1997-07-30 John Michael Lee Preparation of biological material for implants
JP2965137B2 (ja) 1996-02-02 1999-10-18 瑞穂医科工業株式会社 人工膝関節
US5681354A (en) 1996-02-20 1997-10-28 Board Of Regents, University Of Colorado Asymmetrical femoral component for knee prosthesis
US5842477A (en) 1996-02-21 1998-12-01 Advanced Tissue Sciences, Inc. Method for repairing cartilage
US6352558B1 (en) * 1996-02-22 2002-03-05 Ed. Geistlich Soehne Ag Fuer Chemische Industrie Method for promoting regeneration of surface cartilage in a damage joint
US5769092A (en) 1996-02-22 1998-06-23 Integrated Surgical Systems, Inc. Computer-aided system for revision total hip replacement surgery
HU219444B (hu) 1996-02-26 2001-04-28 Gábor Krakovits Felületpótló térdprotézis
WO1999032045A1 (en) 1997-12-18 1999-07-01 Michel Poirier Manufacturing a dental implant drill guide and a dental implant superstructure
US5683466A (en) 1996-03-26 1997-11-04 Vitale; Glenn C. Joint surface replacement system
CA2201057C (en) 1996-03-29 2002-01-01 Kenji Morimoto A method of processing a sectional image of a sample bone including a cortical bone portion and a cancellous bone portion
US6299905B1 (en) 1996-04-16 2001-10-09 Depuy Orthopaedics, Inc. Bioerodable polymeric adhesives for tissue repair
GB9611059D0 (en) 1996-05-28 1996-07-31 Howmedica Tibial element for a replacement knee prosthesis
CA2256400A1 (en) 1996-05-28 1997-12-04 Brown University Research Foundation Hyaluronan based biodegradable scaffolds for tissue repair
GB9611074D0 (en) 1996-05-28 1996-07-31 Howmedica Surgical apparatus
US5779710A (en) 1996-06-21 1998-07-14 Matsen, Iii; Frederick A. Joint replacement method and apparatus
US6126690A (en) 1996-07-03 2000-10-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Anatomically correct prosthesis and method and apparatus for manufacturing prosthesis
US5964808A (en) 1996-07-11 1999-10-12 Wright Medical Technology, Inc. Knee prosthesis
US5681316A (en) 1996-08-22 1997-10-28 Johnson & Johnson Professional, Inc. Tibial resection guide
US6569172B2 (en) 1996-08-30 2003-05-27 Verigen Transplantation Service International (Vtsi) Method, instruments, and kit for autologous transplantation
US5989269A (en) * 1996-08-30 1999-11-23 Vts Holdings L.L.C. Method, instruments and kit for autologous transplantation
SE9603540D0 (sv) 1996-09-27 1996-09-27 Ingvar Eriksson Ortopedisk anordning
US5830216A (en) 1996-10-30 1998-11-03 Bristol-Myers Squibb Company Apparatus and method for knee implantation
DE19646891A1 (de) 1996-11-13 1998-05-14 Kubein Meesenburg Dietmar Künstliches Gelenk, insbesondere Endoprothese zum Ersatz natürlicher Gelenke
EP0873145A2 (en) 1996-11-15 1998-10-28 Advanced Bio Surfaces, Inc. Biomaterial system for in situ tissue repair
JP2001505791A (ja) 1996-12-09 2001-05-08 アフリア，ジャック 膝関節用完全プロテーゼ
US6989115B2 (en) 1996-12-20 2006-01-24 Z Corporation Method and apparatus for prototyping a three-dimensional object
US8083745B2 (en) * 2001-05-25 2011-12-27 Conformis, Inc. Surgical tools for arthroplasty
US8735773B2 (en) 2007-02-14 2014-05-27 Conformis, Inc. Implant device and method for manufacture
US9603711B2 (en) 2001-05-25 2017-03-28 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
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
US7468075B2 (en) 2001-05-25 2008-12-23 Conformis, Inc. Methods and compositions for articular repair
US8545569B2 (en) 2001-05-25 2013-10-01 Conformis, Inc. Patient selectable knee arthroplasty devices
US7534263B2 (en) 2001-05-25 2009-05-19 Conformis, Inc. Surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing joint arthroplasty
US8771365B2 (en) 2009-02-25 2014-07-08 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants, designs, and related tools
US8882847B2 (en) 2001-05-25 2014-11-11 Conformis, Inc. Patient selectable knee joint arthroplasty devices
US8556983B2 (en) 2001-05-25 2013-10-15 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants, designs and related tools
US8480754B2 (en) 2001-05-25 2013-07-09 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
GB9700508D0 (en) 1997-01-11 1997-02-26 Smith & Nephew Hydrogels
US5866165A (en) 1997-01-15 1999-02-02 Orquest, Inc. Collagen-polysaccharide matrix for bone and cartilage repair
CA2278780C (en) 1997-01-28 2003-12-02 Albert H. Burstein Method and apparatus for femoral resection
CA2280931C (en) 1997-02-07 2009-05-05 Stryker Corporation Matrix-free osteogenic devices, implants and methods of use thereof
US6146385A (en) * 1997-02-11 2000-11-14 Smith & Nephew, Inc. Repairing cartilage
US5880976A (en) * 1997-02-21 1999-03-09 Carnegie Mellon University Apparatus and method for facilitating the implantation of artificial components in joints
US6205411B1 (en) * 1997-02-21 2001-03-20 Carnegie Mellon University Computer-assisted surgery planner and intra-operative guidance system
GB2323036B (en) 1997-03-14 2001-04-11 Finsbury Prosthetic implant and surgical tool
US6110209A (en) 1997-08-07 2000-08-29 Stone; Kevin R. Method and paste for articular cartilage transplantation
EP0896825B1 (en) 1997-08-14 2002-07-17 Sulzer Innotec Ag Composition and device for in vivo cartilage repair comprising nanocapsules with osteoinductive and/or chondroinductive factors
US6039764A (en) 1997-08-18 2000-03-21 Arch Development Corporation Prosthetic knee with adjusted center of internal/external rotation
AU766783B2 (en) 1997-08-19 2003-10-23 Philipp Lang Ultrasonic transmission films and devices, particularly for hygienic transducer surfaces
US5885597A (en) * 1997-10-01 1999-03-23 Medical Research Industries,Inc. Topical composition for the relief of pain
JPH11178837A (ja) 1997-10-06 1999-07-06 General Electric Co <Ge> 基準構造構成システムおよび基準構造アセンブリ
FR2769826B1 (fr) 1997-10-21 1999-12-03 Aesculap Sa Prothese du genou comportant une cale tibiale d'epaisseur
US6161080A (en) 1997-11-17 2000-12-12 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Three dimensional multibody modeling of anatomical joints
US6082364A (en) * 1997-12-15 2000-07-04 Musculoskeletal Development Enterprises, Llc Pluripotential bone marrow cell line and methods of using the same
US5916220A (en) * 1998-02-02 1999-06-29 Medidea, Llc Bone cutting guide and method to accommodate different-sized implants
ES2143324T3 (es) 1998-02-11 2000-05-01 Plus Endoprothetik Ag Protesis de articulacion de cadera femoral.
WO1999040864A1 (en) 1998-02-12 1999-08-19 Midwest Orthopaedic Research Foundation Tibial resection guide
DE19807603A1 (de) 1998-02-17 1999-08-19 Krehl Inlay für Kniegelenksendoprothesen
US6057927A (en) 1998-02-25 2000-05-02 American Iron And Steel Institute Laser-ultrasound spectroscopy apparatus and method with detection of shear resonances for measuring anisotropy, thickness, and other properties
WO1999047186A1 (en) 1998-03-18 1999-09-23 University Of Pittsburgh Chitosan-based composite materials containing glycosaminoglycan for cartilage repair
US6219571B1 (en) * 1998-04-06 2001-04-17 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Magnetic resonance imaging using driven equilibrium fourier transform
US5882929A (en) 1998-04-07 1999-03-16 Tissue Engineering, Inc. Methods and apparatus for the conditioning of cartilage replacement tissue
US5997582A (en) 1998-05-01 1999-12-07 Weiss; James M. Hip replacement methods and apparatus
US6090144A (en) 1998-05-12 2000-07-18 Letot; Patrick Synthetic knee system
US6023495A (en) 1998-05-15 2000-02-08 International Business Machines Corporation System and method for acquiring three-dimensional data subject to practical constraints by integrating CT slice data and CT scout images
US6007537A (en) * 1998-06-15 1999-12-28 Sulzer Orthopedics Inc. Nested cutting block
US6010509A (en) 1998-07-01 2000-01-04 The Dana Center For Orthopaedic Implants Patella resection drill and prosthesis implantation device
US6056756A (en) 1998-08-11 2000-05-02 Johnson & Johnson Professional, Inc. Femoral tensing and sizing device
EP1104313A2 (en) * 1998-08-14 2001-06-06 Verigen Transplantation Service International (VTSI) AG Methods, instruments and materials for chondrocyte cell transplantation
US6336941B1 (en) 1998-08-14 2002-01-08 G. V. Subba Rao Modular hip implant with shock absorption system
US6530956B1 (en) 1998-09-10 2003-03-11 Kevin A. Mansmann Resorbable scaffolds to promote cartilage regeneration
US6132468A (en) 1998-09-10 2000-10-17 Mansmann; Kevin A. Arthroscopic replacement of cartilage using flexible inflatable envelopes
US9289153B2 (en) 1998-09-14 2016-03-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Joint and cartilage diagnosis, assessment and modeling
AU772012B2 (en) 1998-09-14 2004-04-08 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and preventing damage
US7239908B1 (en) 1998-09-14 2007-07-03 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US6443991B1 (en) 1998-09-21 2002-09-03 Depuy Orthopaedics, Inc. Posterior stabilized mobile bearing knee
JP4215400B2 (ja) 1998-10-02 2009-01-28 ジンテーズ ゲゼルシャフト ミト ベシュレンクテル ハフツング 脊椎円板空間伸延器
US6063091A (en) 1998-10-13 2000-05-16 Stryker Technologies Corporation Methods and tools for tibial intermedullary revision surgery and associated tibial components
US6328765B1 (en) 1998-12-03 2001-12-11 Gore Enterprise Holdings, Inc. Methods and articles for regenerating living tissue
US6096043A (en) 1998-12-18 2000-08-01 Depuy Orthopaedics, Inc. Epicondylar axis alignment-femoral positioning drill guide
US6106529A (en) 1998-12-18 2000-08-22 Johnson & Johnson Professional, Inc. Epicondylar axis referencing drill guide
US6214052B1 (en) 1999-01-19 2001-04-10 Sulzer Orthopedics Inc. Tibial component with a reversible, adjustable stem
US6156069A (en) 1999-02-04 2000-12-05 Amstutz; Harlan C. Precision hip joint replacement method
US6285902B1 (en) 1999-02-10 2001-09-04 Surgical Insights, Inc. Computer assisted targeting device for use in orthopaedic surgery
WO2000048550A2 (en) 1999-02-16 2000-08-24 Sulzer Biologics, Inc. Device and method for regeneration and repair of cartilage lesions
GB2348373B (en) 1999-03-09 2001-03-14 Corin Medical Ltd A knee prosthesis
US6120541A (en) 1999-03-23 2000-09-19 Johnson; Lanny L. Apparatus for use in grafting articular cartilage
US6548569B1 (en) 1999-03-25 2003-04-15 Metabolix, Inc. Medical devices and applications of polyhydroxyalkanoate polymers
US6558421B1 (en) 2000-09-19 2003-05-06 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis
AU771892B2 (en) 1999-04-02 2004-04-08 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis
US6206927B1 (en) 1999-04-02 2001-03-27 Barry M. Fell Surgically implantable knee prothesis
US6923831B2 (en) * 1999-05-10 2005-08-02 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis having attachment apertures
US6966928B2 (en) * 1999-05-10 2005-11-22 Fell Barry M Surgically implantable knee prosthesis having keels
US6911044B2 (en) * 1999-05-10 2005-06-28 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis having medially shifted tibial surface
US6855165B2 (en) * 1999-05-10 2005-02-15 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis having enlarged femoral surface
US6866684B2 (en) * 1999-05-10 2005-03-15 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis having different tibial and femoral surface profiles
US6893463B2 (en) * 1999-05-10 2005-05-17 Barry M. Fell Surgically implantable knee prosthesis having two-piece keyed components
DE19922279A1 (de) 1999-05-11 2000-11-16 Friedrich Schiller Uni Jena Bu Verfahren zur Generierung patientenspezifischer Implantate
US6251143B1 (en) * 1999-06-04 2001-06-26 Depuy Orthopaedics, Inc. Cartilage repair unit
US6203546B1 (en) 1999-07-27 2001-03-20 Macmahon Edward B Method and apparatus for medial tibial osteotomy
DE19936682C1 (de) 1999-08-04 2001-05-10 Luis Schuster Verfahren zur Herstellung einer Endoprothese als Gelenkersatz bei Kniegelenken
GB9918884D0 (en) 1999-08-10 1999-10-13 Novarticulate Bv Method and apparatus for delivering cement to bones
US6322588B1 (en) 1999-08-17 2001-11-27 St. Jude Medical, Inc. Medical devices with metal/polymer composites
US6429013B1 (en) 1999-08-19 2002-08-06 Artecel Science, Inc. Use of adipose tissue-derived stromal cells for chondrocyte differentiation and cartilage repair
FR2798671A1 (fr) 1999-09-16 2001-03-23 Univ Paris Curie Compositions de chondrocytes, preparation et utilisations
US6322563B1 (en) 1999-09-17 2001-11-27 Genzyme Corporation Small tissue and membrane fixation apparatus and methods for use thereof
US6673116B2 (en) * 1999-10-22 2004-01-06 Mark A. Reiley Intramedullary guidance systems and methods for installing ankle replacement prostheses
AU1122401A (en) 1999-11-01 2001-05-14 Arthrovision, Inc. Evaluating disease progression using magnetic resonance imaging
US20030173695A1 (en) 1999-11-12 2003-09-18 Therics, Inc. Rapid prototyping and manufacturing process
WO2001035968A1 (en) 1999-11-19 2001-05-25 Children's Medical Center Corporation Methods for inducing chondrogenesis and producing de novo cartilage in vitro
US6623963B1 (en) 1999-12-20 2003-09-23 Verigen Ag Cellular matrix
US6770078B2 (en) 2000-01-14 2004-08-03 Peter M. Bonutti Movable knee implant and methods therefor
US7104996B2 (en) 2000-01-14 2006-09-12 Marctec. Llc Method of performing surgery
US6702821B2 (en) 2000-01-14 2004-03-09 The Bonutti 2003 Trust A Instrumentation for minimally invasive joint replacement and methods for using same
US7635390B1 (en) 2000-01-14 2009-12-22 Marctec, Llc Joint replacement component having a modular articulating surface
US6508821B1 (en) 2000-01-28 2003-01-21 Depuy Orthopaedics, Inc. Soft tissue repair material fixation apparatus and method
US6382028B1 (en) 2000-02-23 2002-05-07 Massachusetts Institute Of Technology Ultrasonic defect detection system
US6371958B1 (en) 2000-03-02 2002-04-16 Ethicon, Inc. Scaffold fixation device for use in articular cartilage repair
US6332894B1 (en) 2000-03-07 2001-12-25 Zimmer, Inc. Polymer filled spinal fusion cage
CA2402326A1 (en) 2000-03-10 2001-09-13 Smith & Nephew, Inc. Apparatus for use in arthroplasty of the knees
AU2001243581A1 (en) 2000-03-11 2001-09-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Bioreactor for generating functional cartilaginous tissue
US6626945B2 (en) 2000-03-14 2003-09-30 Chondrosite, Llc Cartilage repair plug
US6712856B1 (en) * 2000-03-17 2004-03-30 Kinamed, Inc. Custom replacement device for resurfacing a femur and method of making the same
GB0007392D0 (en) 2000-03-27 2000-05-17 Benoist Girard & Cie Prosthetic femoral component
EP1312025A2 (en) 2000-04-05 2003-05-21 Therics, Inc. System and method for rapidly customizing a design and remotely manufacturing biomedical devices using a computer system
US6772026B2 (en) * 2000-04-05 2004-08-03 Therics, Inc. System and method for rapidly customizing design, manufacture and/or selection of biomedical devices
US6676706B1 (en) 2000-04-26 2004-01-13 Zimmer Technology, Inc. Method and apparatus for performing a minimally invasive total hip arthroplasty
US6375658B1 (en) 2000-04-28 2002-04-23 Smith & Nephew, Inc. Cartilage grafting
EP2314257B9 (en) * 2000-05-01 2013-02-27 ArthroSurface, Inc. System for joint resurface repair
US6679917B2 (en) * 2000-05-01 2004-01-20 Arthrosurface, Incorporated System and method for joint resurface repair
AU5932701A (en) 2000-05-01 2001-11-12 Std Mfg Inc System and method for joint resurface repair
US6373250B1 (en) 2000-05-19 2002-04-16 Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd. Method of magnetic resonance imaging
GB0015433D0 (en) 2000-06-24 2000-08-16 Victrex Mfg Ltd Bio-compatible polymeric materials
GB0015424D0 (en) 2000-06-24 2000-08-16 Victrex Mfg Ltd Bio-compatible polymeric materials
GB0015430D0 (en) 2000-06-24 2000-08-16 Victrex Mfg Ltd Bio-compatible polymeric materials
US6296646B1 (en) 2000-06-29 2001-10-02 Richard V. Williamson Instruments and methods for use in performing knee surgery
US6479996B1 (en) 2000-07-10 2002-11-12 Koninklijke Philips Electronics Magnetic resonance imaging of several volumes
DK177997B1 (da) * 2000-07-19 2015-02-23 Ed Geistlich Söhne Ag Für Chemische Ind Knoglemateriale og collagenkombination til opheling af beskadigede led
DE60139262D1 (de) 2000-08-28 2009-08-27 Disc Dynamics Inc System zur wiederherstellung von gelenkoberflächen von säugetieren
US7467892B2 (en) 2000-08-29 2008-12-23 Imaging Therapeutics, Inc. Calibration devices and methods of use thereof
US7050534B2 (en) 2000-08-29 2006-05-23 Imaging Therapeutics, Inc. Methods and devices for quantitative analysis of x-ray images
US6904123B2 (en) 2000-08-29 2005-06-07 Imaging Therapeutics, Inc. Methods and devices for quantitative analysis of x-ray images
AU2002237008A1 (en) 2000-08-31 2002-03-13 Plus Endoprothetik Ag Method and device for determining a load axis of an extremity
ATE413135T1 (de) 2000-09-14 2008-11-15 Univ Leland Stanford Junior Beurteilung des zustandes eines gelenkes und des verlustes von knorpelgewebe
DE60136549D1 (de) 2000-09-14 2008-12-24 Univ R Verfahren zur manipulation medizinischer bilder
DE60138116D1 (de) 2000-09-14 2009-05-07 Univ R Beurteilung des zustandes eines gelenkes und planung einer behandlung
JP2002102236A (ja) 2000-10-02 2002-04-09 Koseki Ika Kk 膝蓋骨用ドリルガイド
US7106479B2 (en) 2000-10-10 2006-09-12 Stryker Corporation Systems and methods for enhancing the viewing of medical images
EP1337287A2 (en) 2000-10-25 2003-08-27 SDGI Holdings, Inc. Self-forming orthopedic implants
WO2002037423A2 (en) * 2000-10-31 2002-05-10 École De Technologie Supérieure High precision modeling of a body part using a 3d imaging system
EP1337266A4 (en) 2000-10-31 2006-11-02 Depuy Spine Inc MINERALIZED COLLAGEN POLYSACCHARIDE MATRIX FOR THE RECONSTRUCTION OF BONES AND CARTILES
US6510334B1 (en) 2000-11-14 2003-01-21 Luis Schuster Method of producing an endoprosthesis as a joint substitute for a knee joint
US6786930B2 (en) 2000-12-04 2004-09-07 Spineco, Inc. Molded surgical implant and method
US6494914B2 (en) * 2000-12-05 2002-12-17 Biomet, Inc. Unicondylar femoral prosthesis and instruments
US20020072821A1 (en) 2000-12-11 2002-06-13 Baker Gregg S. Parametric input to a design and production system
US6503280B2 (en) 2000-12-26 2003-01-07 John A. Repicci Prosthetic knee and method of inserting
US6589281B2 (en) 2001-01-16 2003-07-08 Edward R. Hyde, Jr. Transosseous core approach and instrumentation for joint replacement and repair
FR2819714B1 (fr) 2001-01-19 2004-02-06 Frederic Fortin Prothese de disque intervertebral et son procede de mise en place
EP1371020A2 (en) 2001-01-29 2003-12-17 The Acrobot Company Limited Modelling for surgery
AU2001228255B2 (en) 2001-02-07 2005-05-19 Ao Technology Ag Method for establishing a three-dimensional representation of bone X-ray images
US6743232B2 (en) 2001-02-26 2004-06-01 David W. Overaker Tissue scaffold anchor for cartilage repair
US6575986B2 (en) 2001-02-26 2003-06-10 Ethicon, Inc. Scaffold fixation device for use in articular cartilage repair
US7547307B2 (en) 2001-02-27 2009-06-16 Smith & Nephew, Inc. Computer assisted knee arthroplasty instrumentation, systems, and processes
JP2002358625A (ja) 2001-03-28 2002-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd 磁気記録媒体
US6632235B2 (en) 2001-04-19 2003-10-14 Synthes (U.S.A.) Inflatable device and method for reducing fractures in bone and in treating the spine
EP1252870A1 (de) 2001-04-25 2002-10-30 Waldemar Link (GmbH &amp; Co.) Knieprothese mit einem Beugescharnier
US6444222B1 (en) 2001-05-08 2002-09-03 Verigen Transplantation Services International Ag Reinforced matrices
US20080140212A1 (en) 2001-05-15 2008-06-12 Robert Metzger Elongated femoral component
US20130211531A1 (en) 2001-05-25 2013-08-15 Conformis, Inc. Patient-adapted and improved articular implants, designs and related guide tools
EP1389980B1 (en) 2001-05-25 2011-04-06 Conformis, Inc. Methods and compositions for articular resurfacing
US8439926B2 (en) 2001-05-25 2013-05-14 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
US20190038298A1 (en) 2001-05-25 2019-02-07 Conformis, Inc. Patient Selectable Joint Arthroplasty Devices and Surgical Tools
US8951260B2 (en) 2001-05-25 2015-02-10 Conformis, Inc. Surgical cutting guide
US6554838B2 (en) 2001-05-31 2003-04-29 Howmedica Osteonics Corp. Method and apparatus for implanting a prosthetic device
US6482209B1 (en) 2001-06-14 2002-11-19 Gerard A. Engh Apparatus and method for sculpting the surface of a joint
US6632225B2 (en) 2001-06-20 2003-10-14 Zimmer, Inc. Method and apparatus for resecting a distal femur and a proximal tibia in preparation for implanting a partial knee prosthesis
US7163563B2 (en) 2001-07-16 2007-01-16 Depuy Products, Inc. Unitary surgical device and method
MXPA04004244A (es) 2001-11-02 2005-03-31 Int Patent Owners Cayman Ltd Aparato y metodos para cirugia osea.
GB0127658D0 (en) * 2001-11-19 2002-01-09 Acrobot Company The Ltd Apparatus for surgical instrument location
US7141053B2 (en) 2001-11-28 2006-11-28 Wright Medical Technology, Inc. Methods of minimally invasive unicompartmental knee replacement
WO2003045256A2 (en) 2001-11-28 2003-06-05 Wright Medical Technology, Inc. Instrumentation for minimally invasive unicompartmental knee replacement
US20030100953A1 (en) * 2001-11-28 2003-05-29 Rosa Richard A. Knee joint prostheses
DE60235400D1 (de) 2001-12-04 2010-04-01 Active Implants Corp Kissenlagerungsimplantate für lasttragende anwendungen
WO2003059203A1 (en) 2001-12-21 2003-07-24 Smith & Nephew, Inc. Hinged joint system
CN2519658Y (zh) 2001-12-29 2002-11-06 上海复升医疗器械有限公司 安装股骨颈保护装置的器具
US20020106625A1 (en) 2002-02-07 2002-08-08 Hung Clark T. Bioreactor for generating functional cartilaginous tissue
NO315217B1 (no) 2002-02-08 2003-07-28 Scandinavian Customized Prosth System og fremgangsmåte for utarbeidelse og overföring av spesifikasjoner for pasienttilpassede proteser
US6689139B2 (en) 2002-02-15 2004-02-10 Paul C. Horn Long oblique ulna shortening osteotomy jig
ES2399084T3 (es) 2002-02-20 2013-03-25 Zimmer, Inc. Prótesis de artroplastia de rodilla
WO2003071961A1 (en) 2002-02-26 2003-09-04 Nemcomed Ltd. Patella resection guide
US8010180B2 (en) * 2002-03-06 2011-08-30 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system and method
AU2003224997A1 (en) 2002-04-16 2003-11-03 Michael Conditt Computer-based training methods for surgical procedures
US8257360B2 (en) 2002-04-30 2012-09-04 Orthosoft Inc. Determining femoral cuts in knee surgery
US6946001B2 (en) 2003-02-03 2005-09-20 Zimmer Technology, Inc. Mobile bearing unicompartmental knee
US7048741B2 (en) 2002-05-10 2006-05-23 Swanson Todd V Method and apparatus for minimally invasive knee arthroplasty
US8801720B2 (en) 2002-05-15 2014-08-12 Otismed Corporation Total joint arthroplasty system
US7615081B2 (en) 2002-05-24 2009-11-10 Zimmer, Inc. Femoral components for knee arthroplasty
US7922772B2 (en) * 2002-05-24 2011-04-12 Zimmer, Inc. Implants and related methods and apparatus for securing an implant on an articulating surface of an orthopedic joint
US6875218B2 (en) 2002-06-10 2005-04-05 Zimmer Austin, Inc. Elongated driving bit attachable to a driving instrument and method of use for minimally invasive hip surgery
US8211113B2 (en) 2002-06-21 2012-07-03 Depuy Products, Inc. Prosthesis cutting guide, cutting tool and method
ATE398432T1 (de) 2002-07-11 2008-07-15 Advanced Bio Surfaces Inc Vorrichtung zur zwischenpositionierungs- arthroplastik
US6978188B1 (en) 2002-09-30 2005-12-20 Medical Modeling, Llc Method for contouring bone reconstruction plates
EP1555962B1 (en) 2002-10-07 2011-02-09 Conformis, Inc. Minimally invasive joint implant with 3-dimensional geometry matching the articular surfaces
AU2003290757A1 (en) 2002-11-07 2004-06-03 Conformis, Inc. Methods for determing meniscal size and shape and for devising treatment
US20040102852A1 (en) 2002-11-22 2004-05-27 Johnson Erin M. Modular knee prosthesis
EP1567985B1 (en) 2002-12-04 2019-04-24 ConforMIS, Inc. Fusion of multiple imaging planes for isotropic imaging in mri and quantitative image analysis using isotropic or near-isotropic imaging
US6887276B2 (en) * 2002-12-13 2005-05-03 Medicine Lodge, Inc Modular implant for joint reconstruction and method of use
US6869447B2 (en) * 2002-12-20 2005-03-22 Depuy Products, Inc. Prosthetic knee implant with modular augment
US8666524B2 (en) 2003-01-02 2014-03-04 Catch Media, Inc. Portable music player and transmitter
US7542791B2 (en) 2003-01-30 2009-06-02 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for preplanning a surgical procedure
US7008430B2 (en) 2003-01-31 2006-03-07 Howmedica Osteonics Corp. Adjustable reamer with tip tracker linkage
US7033397B2 (en) 2003-02-03 2006-04-25 Zimmer Technology, Inc. Mobile bearing unicondylar tibial knee prosthesis
US7309339B2 (en) 2003-02-04 2007-12-18 Howmedica Osteonics Corp. Apparatus for aligning an instrument during a surgical procedure
US6916324B2 (en) 2003-02-04 2005-07-12 Zimmer Technology, Inc. Provisional orthopedic prosthesis for partially resected bone
US20040162561A1 (en) 2003-02-13 2004-08-19 Howmedica Osteonics Corp. Modular patella instrument
US6916341B2 (en) 2003-02-20 2005-07-12 Lindsey R. Rolston Device and method for bicompartmental arthroplasty
DE20303498U1 (de) 2003-02-26 2003-07-03 Aesculap Ag & Co Kg Chirurgische Positionier- und Haltevorrichtung
ES2246438T3 (es) 2003-04-25 2006-02-16 Zimmer Gmbh Dispositivo para la preparacion de un condilo femoral.
EP1638459A2 (en) * 2003-06-11 2006-03-29 Case Western Reserve University Computer-aided-design of skeletal implants
US7104997B2 (en) 2003-06-19 2006-09-12 Lionberger Jr David R Cutting guide apparatus and surgical method for use in knee arthroplasty
US7803162B2 (en) 2003-07-21 2010-09-28 Spine Solutions, Inc. Instruments and method for inserting an intervertebral implant
AU2003904379A0 (en) * 2003-08-18 2003-08-28 David John Wood Two thirds prosthetic arthroplasty
US7905924B2 (en) * 2003-09-03 2011-03-15 Ralph Richard White Extracapsular surgical procedure
EP1663002A4 (en) * 2003-09-19 2007-11-28 Imaging Therapeutics Inc BONE STRUCTURE PROGNOSTIC METHOD AND SIMULATED BONE REMODELING
US8290564B2 (en) 2003-09-19 2012-10-16 Imatx, Inc. Method for bone structure prognosis and simulated bone remodeling
US7799085B2 (en) * 2003-11-18 2010-09-21 Depuy Products, Inc. Modular implant system with fully porous coated sleeve
US7282054B2 (en) 2003-12-26 2007-10-16 Zimmer Technology, Inc. Adjustable cut block
US7867236B2 (en) 2003-12-30 2011-01-11 Zimmer, Inc. Instruments and methods for preparing a joint articulation surface for an implant
US8175683B2 (en) 2003-12-30 2012-05-08 Depuy Products, Inc. System and method of designing and manufacturing customized instrumentation for accurate implantation of prosthesis by utilizing computed tomography data
EP1703867B1 (en) 2004-01-12 2012-03-07 Depuy Products, Inc. Systems for compartmental replacement in a knee
US20050171545A1 (en) 2004-01-30 2005-08-04 Howmedica Osteonics Corp. Knee computer-aided navigation instruments
US7442196B2 (en) 2004-02-06 2008-10-28 Synvasive Technology, Inc. Dynamic knee balancer
US20050192588A1 (en) 2004-02-27 2005-09-01 Garcia Daniel X. Instrumentation and method for prosthetic knee
US7383164B2 (en) 2004-03-05 2008-06-03 Depuy Products, Inc. System and method for designing a physiometric implant system
EP1722705A2 (en) 2004-03-10 2006-11-22 Depuy International Limited Orthopaedic operating systems, methods, implants and instruments
WO2005104978A1 (en) * 2004-04-21 2005-11-10 Smith & Nephew, Inc. Computer-aided methods, systems, and apparatuses for shoulder arthroplasty
US8167888B2 (en) 2004-08-06 2012-05-01 Zimmer Technology, Inc. Tibial spacer blocks and femoral cutting guide
WO2006039358A2 (en) 2004-09-30 2006-04-13 The Regents Of The University Of California Method for assessment of the structure-function characteristics of structures in a human or animal body
US8979857B2 (en) 2004-10-06 2015-03-17 DePuy Synthes Products, LLC Modular medical tool and connector
DE102004063977A1 (de) 2004-10-19 2006-06-22 Mathys Ag Bettlach Bänderspannvorrichtung, Schnittlehre und Verfahren zur Osteotomie
US20060111722A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Hacene Bouadi Surgical cutting tool
US7766913B2 (en) * 2004-12-07 2010-08-03 Depuy Products, Inc. Bone shaping instrument and method for using the same
US7458975B2 (en) 2004-12-21 2008-12-02 Johnson & Johnson Method of replacing an anterior cruciate ligament in the knee
US20060200162A1 (en) 2005-02-21 2006-09-07 Zimmer Technology, Inc. Total knee arthroplasty instruments
US7695477B2 (en) 2005-05-26 2010-04-13 Zimmer, Inc. Milling system and methods for resecting a joint articulation surface
US7983777B2 (en) 2005-08-19 2011-07-19 Mark Melton System for biomedical implant creation and procurement
AU2006297137A1 (en) 2005-09-30 2007-04-12 Conformis Inc. Joint arthroplasty devices
CA2572095C (en) 2005-12-30 2009-12-08 Howmedica Osteonics Corp. Laser-produced implants
US7446506B2 (en) * 2006-01-13 2008-11-04 Leadtrend Technology Corp. Apparatus for preventing capacitor charger from overcharging and method thereof
US10034674B2 (en) 2006-02-02 2018-07-31 Steven C Chudik Universal anterior cruciate ligament repair and reconstruction system
US8623026B2 (en) 2006-02-06 2014-01-07 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools incorporating anatomical relief
EP1981409B1 (en) 2006-02-06 2017-01-11 ConforMIS, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
CA2642615A1 (en) 2006-02-15 2007-08-30 Otismed Corp Arthroplasty jigs and related methods
US9808262B2 (en) * 2006-02-15 2017-11-07 Howmedica Osteonics Corporation Arthroplasty devices and related methods
US20070233156A1 (en) 2006-02-16 2007-10-04 Robert Metzger Surgical instrument
US8377066B2 (en) 2006-02-27 2013-02-19 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific elbow guides and associated methods
US9907659B2 (en) 2007-04-17 2018-03-06 Biomet Manufacturing, Llc Method and apparatus for manufacturing an implant
US8092465B2 (en) 2006-06-09 2012-01-10 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US8282646B2 (en) 2006-02-27 2012-10-09 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific knee alignment guide and associated method
US9289253B2 (en) 2006-02-27 2016-03-22 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific shoulder guide
US8858561B2 (en) 2006-06-09 2014-10-14 Blomet Manufacturing, LLC Patient-specific alignment guide
US8241293B2 (en) 2006-02-27 2012-08-14 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific high tibia osteotomy
US20080257363A1 (en) 2007-04-17 2008-10-23 Biomet Manufacturing Corp. Method And Apparatus For Manufacturing An Implant
US9173661B2 (en) 2006-02-27 2015-11-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific alignment guide with cutting surface and laser indicator
US20110046735A1 (en) 2006-02-27 2011-02-24 Biomet Manufacturing Corp. Patient-Specific Implants
US8298237B2 (en) * 2006-06-09 2012-10-30 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific alignment guide for multiple incisions
US8608748B2 (en) 2006-02-27 2013-12-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific guides
US20110190899A1 (en) 2006-02-27 2011-08-04 Biomet Manufacturing Corp. Patient-specific augments
US8591516B2 (en) 2006-02-27 2013-11-26 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific orthopedic instruments
US8070752B2 (en) 2006-02-27 2011-12-06 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific alignment guide and inter-operative adjustment
US9345548B2 (en) 2006-02-27 2016-05-24 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pre-operative planning
US8473305B2 (en) 2007-04-17 2013-06-25 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
US7967868B2 (en) 2007-04-17 2011-06-28 Biomet Manufacturing Corp. Patient-modified implant and associated method
US8407067B2 (en) 2007-04-17 2013-03-26 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for manufacturing an implant
US8133234B2 (en) 2006-02-27 2012-03-13 Biomet Manufacturing Corp. Patient specific acetabular guide and method
US7704253B2 (en) 2006-03-06 2010-04-27 Howmedica Osteonics Corp. Single use resection guide
AU2007227678A1 (en) 2006-03-13 2007-09-27 Mako Surgical Corp. Prosthetic device and system and method for implanting prosthetic device
US8231634B2 (en) 2006-03-17 2012-07-31 Zimmer, Inc. Methods of predetermining the contour of a resected bone surface and assessing the fit of a prosthesis on the bone
EP1996121A2 (en) 2006-03-21 2008-12-03 Conformis, Inc. Interpositional joint implant
GB0605817D0 (en) 2006-03-23 2006-05-03 Imp Innovations Ltd Reconstruction of anterior cruciate ligaments
US8246680B2 (en) 2006-05-25 2012-08-21 Spinemedica, Llc Patient-specific spinal implants and related systems and methods
US7695520B2 (en) 2006-05-31 2010-04-13 Biomet Manufacturing Corp. Prosthesis and implementation system
US7842093B2 (en) 2006-07-18 2010-11-30 Biomet Manufacturing Corp. Method and apparatus for a knee implant
EP1886640B1 (de) 2006-08-08 2009-11-18 BrainLAB AG Planungsverfahren und System zur Freiform-Implantatsanpassung
EP2083758B1 (en) 2006-08-18 2017-11-01 Smith & Nephew, Inc. Systems and methods for designing, analyzing and using orthopaedic devices
US20080097450A1 (en) 2006-09-14 2008-04-24 Zimmer Technology, Inc. Patella clamp
WO2008034101A2 (en) 2006-09-15 2008-03-20 Imaging Therapeutics, Inc. Method and system for providing fracture/no fracture classification
US7758651B2 (en) 2006-10-18 2010-07-20 Howmedica Osteonics Corp. Mis patellar preparation
US8214016B2 (en) 2006-12-12 2012-07-03 Perception Raisonnement Action En Medecine System and method for determining an optimal type and position of an implant
US8460302B2 (en) 2006-12-18 2013-06-11 Otismed Corporation Arthroplasty devices and related methods
US8380076B2 (en) * 2006-12-27 2013-02-19 Google Inc. Optical transmission system with optical chromatic dispersion compensator
US20080194997A1 (en) 2007-02-08 2008-08-14 Rehabilitation Institute Of Chicago System and method for diagnosing and treating patellar maltracking and malalignment
US7603192B2 (en) 2007-02-13 2009-10-13 Orthohelix Surgical Designs, Inc. Method of making orthopedic implants and the orthopedic implants
EP2114312B1 (en) 2007-02-14 2014-01-08 ConforMIS, Inc. Method for manufacture of an implant device
EP2129317B1 (en) 2007-03-06 2014-11-05 The Cleveland Clinic Foundation Method for preparing for a surgical procedure
WO2008112996A1 (en) 2007-03-14 2008-09-18 Conformis, Inc. Surgical tools for arthroplasty
GB2447702A (en) 2007-03-23 2008-09-24 Univ Leeds Surgical bone cutting template
GB0712290D0 (en) 2007-06-25 2007-08-01 Depuy Orthopaedie Gmbh Surgical instrument
FR2918554B1 (fr) 2007-07-09 2010-06-18 Amplitude Viseur ou guide de percage pour ligamentoplastie.
EP2182893B1 (en) 2007-07-11 2017-12-20 Smith & Nephew, Inc. Apparatus for determining pin placement during hip surgery
US8333723B2 (en) 2007-07-19 2012-12-18 Trustees Of Boston University Knee brace with expandable members and method of using the same
US7815289B2 (en) * 2007-08-31 2010-10-19 Lexmark International, Inc. Micro-fluid ejection heads and methods for bonding substrates to supports
US8357111B2 (en) 2007-09-30 2013-01-22 Depuy Products, Inc. Method and system for designing patient-specific orthopaedic surgical instruments
ES2802126T3 (es) 2007-09-30 2021-01-15 Depuy Products Inc Instrumento quirúrgico ortopédico personalizado específico de un paciente
US7804354B2 (en) 2007-10-24 2010-09-28 Honeywell International Inc. Circuit architecture for radiation resilience
US8460303B2 (en) 2007-10-25 2013-06-11 Otismed Corporation Arthroplasty systems and devices, and related methods
US10582934B2 (en) 2007-11-27 2020-03-10 Howmedica Osteonics Corporation Generating MRI images usable for the creation of 3D bone models employed to make customized arthroplasty jigs
US8715291B2 (en) 2007-12-18 2014-05-06 Otismed Corporation Arthroplasty system and related methods
US8311306B2 (en) 2008-04-30 2012-11-13 Otismed Corporation System and method for image segmentation in generating computer models of a joint to undergo arthroplasty
US8160345B2 (en) 2008-04-30 2012-04-17 Otismed Corporation System and method for image segmentation in generating computer models of a joint to undergo arthroplasty
US8737700B2 (en) 2007-12-18 2014-05-27 Otismed Corporation Preoperatively planning an arthroplasty procedure and generating a corresponding patient specific arthroplasty resection guide
US8545509B2 (en) 2007-12-18 2013-10-01 Otismed Corporation Arthroplasty system and related methods
US8480679B2 (en) 2008-04-29 2013-07-09 Otismed Corporation Generation of a computerized bone model representative of a pre-degenerated state and useable in the design and manufacture of arthroplasty devices
US8221430B2 (en) 2007-12-18 2012-07-17 Otismed Corporation System and method for manufacturing arthroplasty jigs
KR100979580B1 (ko) 2008-02-05 2010-09-01 에스케이에너지 주식회사 경질올레핀 생산용 탄화수소 접촉 분해 촉매 및 그제조방법
GB0803510D0 (en) 2008-02-27 2008-04-02 Depuy Orthopaedie Gmbh Cutting guide
GB0803514D0 (en) 2008-02-27 2008-04-02 Depuy Int Ltd Customised surgical apparatus
WO2009111639A1 (en) 2008-03-05 2009-09-11 Conformis, Inc. Patient selectable joint arthroplasty devices and surgical tools
US8682052B2 (en) 2008-03-05 2014-03-25 Conformis, Inc. Implants for altering wear patterns of articular surfaces
US8377073B2 (en) 2008-04-21 2013-02-19 Ray Wasielewski Method of designing orthopedic implants using in vivo data
US8123753B2 (en) * 2008-04-28 2012-02-28 Depuy (Ireland) Ltd. Cutting guide assembly
US8226658B2 (en) 2008-05-09 2012-07-24 Depuy Products, Inc. Instrument for guiding resection of a greater tubercle
CN100581490C (zh) 2008-06-20 2010-01-20 周一新 膝关节假体植入方法所使用的截骨模块及其制造装置
US8206451B2 (en) 2008-06-30 2012-06-26 Depuy Products, Inc. Posterior stabilized orthopaedic prosthesis
US8617175B2 (en) 2008-12-16 2013-12-31 Otismed Corporation Unicompartmental customized arthroplasty cutting jigs and methods of making the same
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
EP2405865B1 (en) 2009-02-24 2019-04-17 ConforMIS, Inc. Automated systems for manufacturing patient-specific orthopedic implants and instrumentation
SG173840A1 (en) 2009-02-25 2011-09-29 Conformis Inc Patient-adapted and improved orthopedic implants, designs and related tools
US9078755B2 (en) 2009-02-25 2015-07-14 Zimmer, Inc. Ethnic-specific orthopaedic implants and custom cutting jigs
WO2010120346A1 (en) 2009-04-13 2010-10-21 George John Lian Custom radiographically designed cutting guides and instruments for use in total ankle replacement surgery
US8475463B2 (en) 2009-04-13 2013-07-02 George J. Lian Systems and instrumentalities for use in total ankle replacement surgery
US8457930B2 (en) 2009-04-15 2013-06-04 James Schroeder Personalized fit and functional designed medical prostheses and surgical instruments and methods for making
BRPI1014917A2 (pt) 2009-04-16 2016-04-19 Conformis Inc "dispositivos de artroplastia de junta específica para páciente para reparo de ligamento"
US9031637B2 (en) 2009-04-27 2015-05-12 Smith & Nephew, Inc. Targeting an orthopaedic implant landmark
US8794977B2 (en) 2009-04-29 2014-08-05 Lifemodeler, Inc. Implant training system
US9668748B2 (en) 2009-05-29 2017-06-06 Smith & Nephew, Inc. Methods and apparatus for performing knee arthroplasty
US8906105B2 (en) 2009-08-11 2014-12-09 Michael D. Ries Systems and methods for mobile bearing prosthetic knee
TWI397397B (zh) 2009-10-21 2013-06-01 Univ Chang Gung Method of manufacturing guide device
EP2493396B1 (en) 2009-10-29 2016-11-23 Zimmer, Inc. Patient-specific mill guide
TW201122412A (en) * 2009-12-22 2011-07-01 Forward Electronics Co Ltd Coating apparatus and method for real-time monitoring thickness change of coating film
GB201002855D0 (en) 2010-02-19 2010-04-07 Materialise Dental Nv Method and system for achiving subject-specific, three-dimensional information about the geometry of part of the body
WO2011106407A1 (en) 2010-02-25 2011-09-01 Depuy Products, Inc. Method of fabricating customized patient-specific bone cutting blocks
EP2538855A4 (en) 2010-02-25 2016-08-03 Depuy Products Inc PERSONALIZED PATIENT-SPECIFIC TIBIAL CUTTING BLOCKS
US9066727B2 (en) 2010-03-04 2015-06-30 Materialise Nv Patient-specific computed tomography guides
GB201003921D0 (en) 2010-03-10 2010-04-21 Depuy Orthopaedie Gmbh Orthopaedic instrument
CA2802190A1 (en) 2010-06-11 2011-12-15 Smith & Nephew, Inc. Patient-matched instruments
US8657872B2 (en) * 2010-07-19 2014-02-25 Jacques Seguin Cardiac valve repair system and methods of use
US9232955B2 (en) 2010-08-12 2016-01-12 Smith & Nephew, Inc. Methods and devices for installing standard and reverse shoulder implants
WO2012021846A2 (en) 2010-08-13 2012-02-16 Smith & Nephew, Inc. Patient-matched acetabular guide
RU2013110139A (ru) 2010-08-13 2014-09-20 Смит Энд Нефью, Инк. Системы и способы оптимизации параметров ортопедических процедур
US9474582B2 (en) 2010-08-25 2016-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Personalized orthopedic implant CAD model generation
US20120078598A1 (en) 2010-09-27 2012-03-29 Siemens Corporation Custom Physics Simulation Joints
US20120089146A1 (en) 2010-10-06 2012-04-12 Howmedica Osteonics Corp. System and method of bone preparation
EP2627266B1 (en) 2010-10-14 2019-12-11 Smith&Nephew, Inc. Patient-matched instrumentation
WO2012058355A1 (en) 2010-10-29 2012-05-03 The Cleveland Clinic Foundation System of preoperative planning and provision of patient-specific surgical aids
US20120276509A1 (en) 2010-10-29 2012-11-01 The Cleveland Clinic Foundation System of preoperative planning and provision of patient-specific surgical aids
EP2754419B1 (en) 2011-02-15 2024-02-07 ConforMIS, Inc. Patient-adapted and improved orthopedic implants
US9186154B2 (en) 2011-03-17 2015-11-17 Zimmer, Inc. Patient-specific instruments for total ankle arthroplasty
US8956364B2 (en) 2011-04-29 2015-02-17 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific partial knee guides and other instruments
EP2709564B1 (en) 2011-05-06 2019-04-17 Zimmer, Inc. Patient-specific manufacturing of porous metal prostheses
US8532807B2 (en) 2011-06-06 2013-09-10 Biomet Manufacturing, Llc Pre-operative planning and manufacturing method for orthopedic procedure
US9301768B2 (en) 2011-06-08 2016-04-05 Howmedica Osteonics Corp. Patient-specific cutting guide for the shoulder
US9084618B2 (en) 2011-06-13 2015-07-21 Biomet Manufacturing, Llc Drill guides for confirming alignment of patient-specific alignment guides
WO2012173929A1 (en) 2011-06-13 2012-12-20 Materialise Nv Patient-specifc partial knee guides and other instruments
US8641721B2 (en) 2011-06-30 2014-02-04 DePuy Synthes Products, LLC Customized patient-specific orthopaedic pin guides
US8764760B2 (en) 2011-07-01 2014-07-01 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific bone-cutting guidance instruments and methods
US10092419B2 (en) 2011-07-12 2018-10-09 Materialise, Nv Surgical instrument for the positioning of an alignment element
US8555561B2 (en) * 2011-08-01 2013-10-15 Source Of Pride, Llc Apparatus for supporting a cemetery headstone and method of fabricating same
US8597365B2 (en) 2011-08-04 2013-12-03 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific pelvic implants for acetabular reconstruction
CN103841924B (zh) 2011-08-15 2016-02-17 康复米斯公司 用于修正接合部关节置换植入物的修正系统、工具和方法
US9295497B2 (en) 2011-08-31 2016-03-29 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific sacroiliac and pedicle guides
US20130119579A1 (en) 2011-09-20 2013-05-16 The Cleveland Clinic Foundation Method and system for producing at least one patient-specific surgical aid
KR20130046337A (ko) 2011-10-27 2013-05-07 삼성전자주식회사 멀티뷰 디바이스 및 그 제어방법과, 디스플레이장치 및 그 제어방법과, 디스플레이 시스템
US9554910B2 (en) 2011-10-27 2017-01-31 Biomet Manufacturing, Llc Patient-specific glenoid guide and implants
US9451973B2 (en) 2011-10-27 2016-09-27 Biomet Manufacturing, Llc Patient specific glenoid guide
US20130184713A1 (en) 2011-12-23 2013-07-18 Conformis, Inc. Anatomical Alignment Systems and Methods
US20140364857A1 (en) 2012-02-07 2014-12-11 Conformis, Inc. Joint Arthroplasty Devices, Systems, and Methods
US20140188240A1 (en) 2012-02-07 2014-07-03 Conformis, Inc. Methods and devices related to patient-adapted hip joint implants
US10960454B2 (en) 2012-02-07 2021-03-30 Biomet Manufacturing, Llc Acetabular prosthesis
EP2836167B1 (en) 2012-04-13 2016-09-14 ConforMIS, Inc. Patient adapted joint arthroplasty devices and surgical tools
US9486226B2 (en) 2012-04-18 2016-11-08 Conformis, Inc. Tibial guides, tools, and techniques for resecting the tibial plateau
US20130289570A1 (en) 2012-04-27 2013-10-31 Conformis, Inc. Tibial Template and Punch System, Tools and Methods for Preparing the Tibia
WO2013173926A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Zimmer, Inc. Patient-specific instrumentation and method for articular joint repair
US9675471B2 (en) 2012-06-11 2017-06-13 Conformis, Inc. Devices, techniques and methods for assessing joint spacing, balancing soft tissues and obtaining desired kinematics for joint implant components
US10070876B2 (en) 2012-07-15 2018-09-11 Smith & Nephew, Inc. Patient matched instrument
EP2874550B1 (en) 2012-07-23 2017-09-27 Orthosoft, Inc. Patient-specific instrumentation for implant revision surgery
JP5720641B2 (ja) * 2012-08-21 2015-05-20 株式会社デンソー スイッチングモジュール
EP2967813A4 (en) 2013-03-15 2016-11-09 Conformis Inc KINEMATIC AND PARAMETRIZED MODELING FOR PATIENT-IMPLANTED IMPLANTS, TOOLS AND SURGICAL PROCEDURES
US20170027593A1 (en) 2014-01-23 2017-02-02 Conformis, Inc. Skin-Referencing Surgical Guides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154717A (en) * 1988-04-26 1992-10-13 The Board Of Regents Of The University Of Washington Robot-aided system for surgery
US6344043B1 (en) * 1997-11-18 2002-02-05 Michael J. Pappas Anterior-posterior femoral resection guide with set of detachable collets
US20050085920A1 (en) * 2000-06-29 2005-04-21 Williamson Richard V. Instruments and methods for use in performing knee surgery

Also Published As

Publication number Publication date
CN102599960A (zh) 2012-07-25
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