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      用于對患者的骨進(jìn)行外科準(zhǔn)備的整形外科器械系統(tǒng)和方法與流程

      文檔序號:12531660閱讀:317來源:國知局
      用于對患者的骨進(jìn)行外科準(zhǔn)備的整形外科器械系統(tǒng)和方法與流程

      本公開整體涉及整形外科器械,更具體地,涉及用于準(zhǔn)備患者的脛骨或股骨以便接收整形外科假體部件的外科器械。



      背景技術(shù):

      關(guān)節(jié)成形術(shù)是一種熟知的外科手術(shù),通過該手術(shù)用假體關(guān)節(jié)替換患病或損壞的自然關(guān)節(jié)。典型的膝關(guān)節(jié)假體包括脛骨托、股骨部件以及定位于脛骨托與股骨部件之間的聚合物插件或支承件。隨著時間推移,植入的假體可能由于部件松動、下沉和骨質(zhì)溶解而造成周圍骨的損壞。可以用全膝關(guān)節(jié)置換翻修術(shù)來替換原有的膝關(guān)節(jié)假體并處理患者既有的骨缺損。初次的或翻修的膝關(guān)節(jié)假體可以包括錐面植入物,該錐面植入物是用于校正骨缺損并為假體的其他部件(諸如,脛骨托或股骨部件)提供結(jié)構(gòu)支撐的模塊化裝置。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      根據(jù)本發(fā)明的一個方面,公開了一種整形外科器械系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括切割工具,該切割工具包括柄、從柄朝遠(yuǎn)側(cè)延伸的軸,以及聯(lián)接到軸的外部套管,該軸具有限定于其遠(yuǎn)側(cè)端部處的多個切割凹槽。該系統(tǒng)還包括與切割工具一起使用的切割導(dǎo)塊。切割導(dǎo)塊包括上表面、與上表面相對定位的限定假想平面的下表面,以及延伸穿過上表面和下表面的狹槽。該狹槽限定從第一端部延伸到第二端部的切割引導(dǎo)件,該切割引導(dǎo)件的尺寸被設(shè)定成接收切割工具。

      當(dāng)在第一端部和第二端部之間的多個點中的每個點處在以垂直于假想平面延伸的橫截面中觀察狹槽時,狹槽具有延伸穿過上表面和下表面的中心軸線,并且在中心軸線與假想平面之間限定角度。該角度的大小在切割引導(dǎo)件的第一端部和切割引導(dǎo)件的第二端部之間不是恒定的,使得隨著切割工具沿切割引導(dǎo)件移動,切割工具的斜度被調(diào)整。

      在一些實施方案中,狹槽可被限定于第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁之間,第一內(nèi)壁從限定于上表面中的第一開口和限定于下表面中的第二開口延伸,并且第二內(nèi)壁從限定于上表面中的第一開口和限定于下表面中的第二開口延伸。當(dāng)在垂直于假想平面延伸的任何橫截面中觀察狹槽時,中心軸線被定位于第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁的部分之間,并且平行于第一內(nèi)壁和第二內(nèi)壁的部分延伸。

      另外,在一些實施方案中,當(dāng)在垂直于假想平面延伸的任何橫截面中觀察狹槽時,可在第一內(nèi)壁的上邊緣和第二內(nèi)壁的上邊緣之間限定狹槽的第一寬度,并且可在第一內(nèi)壁的下邊緣和第二內(nèi)壁的下邊緣之間限定狹槽的第二寬度。狹槽的第二寬度可以小于第一寬度。

      在一些實施方案中,當(dāng)在垂直于假想平面延伸的任何橫截面中觀察狹槽時,第一內(nèi)壁可包括第一節(jié)段和第二節(jié)段,第一節(jié)段從第一內(nèi)壁的上邊緣向內(nèi)延伸到過渡表面,第二節(jié)段從第一內(nèi)壁的下邊緣向內(nèi)延伸到過渡表面。第一節(jié)段可以是彎曲的,并且第二節(jié)段可限定直的假想線。

      另外,在一些實施方案中,當(dāng)在垂直于假想平面延伸的任何橫截面中觀察狹槽時,第二內(nèi)壁可包括第一節(jié)段和第二節(jié)段,第一節(jié)段從第二內(nèi)壁的上邊緣向內(nèi)延伸到過渡表面,第二節(jié)段從第二內(nèi)壁的下邊緣向內(nèi)延伸到過渡表面。第二內(nèi)壁的第一節(jié)段可以是彎曲的,并且第二內(nèi)壁的第二節(jié)段可限定直的假想線,該假想線平行于由第一內(nèi)壁的第二節(jié)段限定的直的假想線延伸。在一些實施方案中,過渡表面可限定斜面溝槽,該溝槽的尺寸被設(shè)定成接合切割工具的外部套管。

      在一些實施方案中,狹槽可包括從第一端部向前延伸的第一狹槽節(jié)段、從第二端部向外延伸的第二狹槽節(jié)段以及將第一狹槽節(jié)段連接至第二狹槽節(jié)段的第三狹槽節(jié)段。另外,在一些實施方案中,第三狹槽節(jié)段可包括連接至第一狹槽節(jié)段的第一弧形節(jié)段、連接至第二狹槽節(jié)段的第二弧形節(jié)段,和以內(nèi)外方向延伸并且連接第一弧形節(jié)段和第二弧形節(jié)段的大體直的節(jié)段。

      在一些實施方案中,當(dāng)在以垂直于假想平面的內(nèi)外方向延伸的橫截面中觀察狹槽的第一弧形節(jié)段時,在中心軸線和假想平面之間限定的角度可具有第一大小。當(dāng)在以垂直于假想平面的前后方向延伸的橫截面中觀察狹槽的直的節(jié)段時,在中心軸線和假想平面之間限定的角度可具有大于第一大小的第二大小。在一些實施方案中,第二角度可小于90度。

      在一些實施方案中,當(dāng)在以垂直于假想平面的內(nèi)外方向延伸的橫截面中觀察狹槽的第一狹槽節(jié)段時,在中心軸線和假想平面之間限定的角度可具有大約90度的大小。

      在一些實施方案中,銷引導(dǎo)件可延伸穿過上表面和下表面。另外,在一些實施方案中,銷引導(dǎo)件可相對于下表面限定的假想平面以非正交的角度延伸。

      在一些實施方案中,切割導(dǎo)塊可由半透明聚合物材料形成。

      根據(jù)另一方面,整形外科器械系統(tǒng)包括切割工具,該切割工具包括:柄;從柄朝遠(yuǎn)側(cè)延伸的軸,其中軸具有限定于其遠(yuǎn)側(cè)端部處的多個切割凹槽;以及樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到軸的外部套管,其使得軸和柄被允許相對于外部套管旋轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)還包括切割導(dǎo)塊,該切割導(dǎo)塊包括狹槽,該狹槽限定尺寸被設(shè)定成接收切割工具的切割引導(dǎo)件。

      在一些實施方案中,切割工具可包括至少一個滾子軸承,該滾子軸承定位于軸和外部套管之間,以將外部套管樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到軸。

      在一些實施方案中,外部套管可包括具有第一直徑的圓柱形近側(cè)節(jié)段、具有小于第一直徑的第二直徑的圓柱形遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段,以及將近側(cè)節(jié)段連接至遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段的中間節(jié)段。另外,在一些實施方案中,切割工具可包括從軸向外延伸的凸緣,并且外部套管的近側(cè)節(jié)段與凸緣接合。

      在一些實施方案中,切割導(dǎo)塊可包括第一表面和與第一表面相對定位的第二表面,并且狹槽可延伸穿過第一表面和第二表面。狹槽可由定位于第一表面和第二表面之間的一對彎曲表面部分地限定。該對彎曲表面的形狀可被設(shè)定成接合切割工具的外部套管的中間節(jié)段。

      在一些實施方案中,切割引導(dǎo)件可從第一端部延伸到第二端部,并且狹槽可具有中心軸線。當(dāng)在橫截面中觀察狹槽時,可在中心軸線與切割導(dǎo)塊的下表面限定的假想平面之間限定角度。該角度的大小在切割引導(dǎo)件的第一端部和切割引導(dǎo)件的第二端部之間可以不是恒定的。

      根據(jù)另一方面,公開了一種執(zhí)行整形外科手術(shù)的方法。該方法包括將切割導(dǎo)塊定位于患者骨的端部上,將切割工具插入限定于切割導(dǎo)塊中的狹槽中,使得在切割工具和患者骨的近側(cè)端部之間限定切割角度,以及沿狹槽推進(jìn)切割工具以切除患者骨的近側(cè)端部的一部分。狹槽的形狀使得切割角度隨著切割工具沿狹槽推進(jìn)而改變。

      在一些實施方案中,將切割工具插入狹槽中可包括將切割工具的外殼推進(jìn)以接觸導(dǎo)軌表面,并且沿狹槽推進(jìn)切割工具可包括維持外殼與導(dǎo)軌表面接觸,并相對于外殼旋轉(zhuǎn)切割工具的軸以切除患者骨的近側(cè)端部的部分。

      在一些實施方案中,狹槽的形狀可使得隨著切割工具從狹槽的第一端部朝切割導(dǎo)塊的內(nèi)側(cè)移動,切割工具的切割角度減小。

      在一些實施方案中,隨著切割工具沿狹槽的鄰近切割導(dǎo)塊內(nèi)側(cè)的節(jié)段移動,切割工具的軸可朝患者骨的髓腔成角度。

      在一些實施方案中,狹槽的形狀可使得隨著切割工具從狹槽的鄰近切割導(dǎo)塊內(nèi)側(cè)的節(jié)段朝切割導(dǎo)塊的外側(cè)移動,切割工具的切割角度增大。

      另外,在一些實施方案中,該方法可包括通過延伸穿過切割導(dǎo)塊的銷引導(dǎo)件以非正交角度將骨銷插入患者骨的近側(cè)端部中。

      附圖說明

      現(xiàn)具體地參考以下附圖進(jìn)行詳細(xì)說明,其中:

      圖1是整形外科假體的分解透視圖;

      圖2是用于準(zhǔn)備患者的骨以接收圖1的整形外科假體的整形外科器械系統(tǒng)的分解透視圖;

      圖3是圖2的外科器械系統(tǒng)的切割導(dǎo)塊的頂部平面圖;

      圖4是圖3的切割導(dǎo)塊的底部平面圖;

      圖5是圖4至圖5的切割導(dǎo)塊的側(cè)正視圖;

      圖6是沿圖3中的線6-6截取的橫截面正視圖;

      圖7是沿圖3中的線7-7截取的橫截面正視圖;

      圖8是沿圖3中的線8-8截取的橫截面正視圖;

      圖9是沿圖3中的線9-9截取的橫截面正視圖;

      圖10是圖2的整形外科器械系統(tǒng)的切割工具的分解透視圖;

      圖11是圖10的切割工具的側(cè)視截面圖;并且

      圖12至圖16是使用圖2的整形外科器械系統(tǒng)來準(zhǔn)備患者脛骨的近側(cè)端部以接收圖1的整形外科假體的圖示。

      具體實施方式

      雖然本發(fā)明的概念易于具有各種修改形式和替代形式,但本發(fā)明的具體示例性實施方案已在附圖中以舉例的方式示出,并且將在本文中詳細(xì)說明。然而應(yīng)當(dāng)理解,本文無意將本發(fā)明的概念限制為所公開的具體形式,而是相反,本發(fā)明的目的在于涵蓋權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)的所有修改形式、等同形式和替代形式。

      在整篇說明書中,當(dāng)涉及整形外科植入物和本文所述外科器械以及患者自然解剖結(jié)構(gòu)時,可能會用到表示解剖學(xué)參考的術(shù)語,例如前、后、內(nèi)側(cè)、外側(cè)、上、下等。這些術(shù)語在解剖學(xué)研究和整形外科領(lǐng)域都具有公知的含義。除非另外說明,否則在書面具體實施方式和權(quán)利要求中使用的這些解剖參考術(shù)語旨在與其熟知的含義一致。雖然下文的公開內(nèi)容參照患者脛骨描述了技術(shù)和器械系統(tǒng),但應(yīng)當(dāng)理解,下文描述的所有系統(tǒng)和技術(shù)可用于對其他的骨(諸如,患者股骨的遠(yuǎn)側(cè)端部)進(jìn)行外科準(zhǔn)備。

      現(xiàn)在參見圖1,示出了用于患者脛骨中的整形外科假體10。在示例性實施方案中,整形外科假體10被配置成在初次全膝關(guān)節(jié)成形術(shù)或全膝關(guān)節(jié)成形翻修術(shù)中使用,并且包括錐面植入物12和被配置成植入患者脛骨中的脛骨托14。具體地,錐面植入物12被配置成固定到患者脛骨的外科準(zhǔn)備近側(cè)端部(參見圖16)。如下文更詳細(xì)地描述,圖2所示的外科器械系統(tǒng)70可用于在患者脛骨的近側(cè)端部中限定腔,該腔的尺寸和形狀被設(shè)定成接收錐面植入物12。

      如圖1所示,錐面植入物12由可植入的金屬材料(諸如不銹鋼、鈷鉻合金、鈦)形成,并且可借助使用骨膠或其他附接裝置固定到患者的脛骨。錐面植入物12的形狀為環(huán)形,并且包括近側(cè)輪緣表面16、遠(yuǎn)側(cè)輪緣表面18和在兩個輪緣表面16, 18之間延伸的側(cè)壁20。側(cè)壁20具有限定于其中的多個孔22,該孔被配置成在植入物12被植入患者的骨中時允許骨向內(nèi)生長。在示例性實施方案中,側(cè)壁20包括大體直的前節(jié)段24和后節(jié)段26。段24, 26連接側(cè)壁20的內(nèi)側(cè)節(jié)段28和外側(cè)節(jié)段30。段28, 30是彎曲的。

      側(cè)壁20的節(jié)段24, 26, 28, 30為錐形的,使得植入物12的幾何形狀總體符合患者脛骨的幾何形狀。因此,植入物12具有大于錐面植入物12的遠(yuǎn)側(cè)最大內(nèi)外寬度的近側(cè)最大內(nèi)外寬度。植入物12還示例性地包括分別形成于內(nèi)側(cè)節(jié)段28和外側(cè)節(jié)段30中的一對凹口36, 38。凹口36, 38的尺寸被設(shè)定成容納從脛骨托14的底部凸出的龍骨(未示出)。應(yīng)當(dāng)理解,在其他實施方案中,可以省去凹口36, 38中的一者或兩者。在其他實施方案中,錐面植入物12可以是階梯形的。

      如圖1所示,脛骨托14被配置成定位于錐面植入物12的近側(cè)。像錐面植入物12一樣,脛骨托14可借助使用骨膠或其他附接裝置來固定到患者的脛骨。脛骨托14由可植入的金屬材料(諸如,不銹鋼、鈷鉻合金或鈦)形成。

      脛骨托14包括具有頂部表面52和底部表面54的平臺50。示例性地,頂部表面52總體是平坦的,并且在一些實施方案中可以是高度拋光的。脛骨托14還包括從平臺50的底部表面向下延伸的桿56。多個支撐扶壁58從頂部表面52向上延伸,并且每個扶壁58被配置成接合脛骨插入件,該脛骨插入件的形狀被設(shè)定成接合股骨假體部件。腔或鏜孔60被限定于扶壁58中的一者中,并且向下延伸到桿56中。鏜孔60被成形為接收脛骨插件的配合桿。

      現(xiàn)在參見圖2,示出了用于準(zhǔn)備患者的骨以接收整形外科假體10的整形外科器械系統(tǒng)70。在示例性實施方案中,器械系統(tǒng)70包括切割導(dǎo)塊72和與切割導(dǎo)塊72一起使用的切割工具74。切割導(dǎo)塊72包括切割導(dǎo)槽76,該切割導(dǎo)槽的尺寸和形狀被設(shè)定成接收切割工具74并且對切割工具74進(jìn)行引導(dǎo)以限定尺寸被設(shè)定成接收錐面植入物12的腔。

      切割導(dǎo)塊72包括上表面78、與上表面78相對定位的下表面80,以及在兩個表面78, 80之間延伸的外部側(cè)壁82。在示例性實施方案中,表面78, 80是大體平坦的表面,它們彼此平行地延伸并且限定假想平面84, 86(參見圖5),這將在下文參照切割導(dǎo)塊72的其他特征更詳細(xì)地討論。如圖2所示,切割導(dǎo)槽76延伸穿過表面78, 80。

      在示例性實施方案中,切割導(dǎo)塊72由半透明聚合物材料形成,這允許外科醫(yī)生監(jiān)控在患者骨中所做的切割,同時還降低在放置于明亮的手術(shù)燈下時切割導(dǎo)塊72可反射的眩光。適合的半透明聚合物材料的示例為聚醚酰亞胺(諸如Ultem)或聚碳酸酯(諸如Lexan)。應(yīng)當(dāng)理解,切割導(dǎo)塊72可為不同的尺寸,以適應(yīng)不同尺寸的骨,從而允許外科醫(yī)生在患者脛骨中切除正確尺寸的腔。

      切割導(dǎo)塊72還包括延伸穿過兩個表面78, 80的多個固定銷引導(dǎo)件88。每個銷引導(dǎo)件88的尺寸被設(shè)定成接收骨銷(未示出)以將切割導(dǎo)塊72固定到患者的骨。在示例性實施方案中,銷引導(dǎo)件88以相對于表面78, 80的非正交或非垂直角度延伸穿過切割導(dǎo)塊72。

      如上所述,切割導(dǎo)塊72的切割導(dǎo)槽76的尺寸和形狀被設(shè)定成接收切割工具74并且對切割工具74進(jìn)行引導(dǎo)以限定尺寸被設(shè)定成接收錐面植入物12的腔。在示例性實施方案中,塊72包括限定于上表面78中的開口90和限定于下表面80中的開口92。一對內(nèi)壁94, 96在開口90, 92之間延伸以限定塊72中的切割導(dǎo)槽76。狹槽76延伸穿過切割導(dǎo)塊72,使得塊72被分成外主體100、內(nèi)主體102和橋接節(jié)段104,該橋接節(jié)段定位于塊72的連接主體100, 102的前側(cè)。在示例性實施方案中,外主體100包括內(nèi)壁94,而內(nèi)主體102包括相對的內(nèi)壁96。

      如圖3至圖4所示,切割導(dǎo)槽76限定導(dǎo)溝106,該導(dǎo)溝從靠近塊72的中心定位的端部108延伸到鄰近塊72的前側(cè)定位的另一個端部110。導(dǎo)溝106限定切割路徑,切割工具74按該路徑切除患者的骨。在示例性實施方案中,導(dǎo)溝106被配置成改變切割工具74切除患者骨時的斜度和角度,使得切割工具74限定對應(yīng)于錐面植入物12的錐形側(cè)壁20的錐形腔。為此,在切割導(dǎo)槽76的端部108, 110之間調(diào)整導(dǎo)溝106相對于假想平面86(從而相對于下表面80)的斜度和角度,如圖6至圖9所示以及下文更詳細(xì)地描述。

      導(dǎo)溝106由斜度相對于假想平面86不同的多個狹槽節(jié)段限定。如圖3至圖4所示,例如,導(dǎo)溝106包括從切割導(dǎo)槽76的端部108向前延伸的狹槽節(jié)段114。在示例性實施方案中,節(jié)段114限定大體直的切割路徑。導(dǎo)槽106的另一個狹槽節(jié)段116從切割導(dǎo)槽76的端部110向后延伸。狹槽節(jié)段116與狹槽節(jié)段114一樣,限定大體直的切割路徑。

      另一個狹槽節(jié)段118連接節(jié)段114, 116,如圖3至圖4所示。在示例性實施方案中,狹槽節(jié)段118包括后節(jié)段120,該后節(jié)段沿內(nèi)外方向延伸并且為切割工具74限定大體直的切割路徑。狹槽節(jié)段118還包括將后節(jié)段120分別與狹槽節(jié)段114, 116連接的一對弧形節(jié)段122, 124。在示例性實施方案中,弧形節(jié)段122的構(gòu)型反映弧形節(jié)段124的構(gòu)型。應(yīng)當(dāng)理解,可基于錐面植入物12的形狀來調(diào)整導(dǎo)溝106的構(gòu)型。

      現(xiàn)在參見圖6至圖9,在垂直于切割塊72的表面78, 80(從而垂直于平面84, 86)延伸的沿狹槽76處于不同點處的多個橫截面130中示出了切割導(dǎo)槽76。如上所述,狹槽76由從上開口90延伸至下開口92的一對內(nèi)壁94, 96限定。在示例性實施方案中,內(nèi)壁94從部分地限定上開口90的上邊緣132延伸至部分地限定下開口92的下邊緣134。內(nèi)壁94包括曲面136,該曲面從邊緣132向內(nèi)延伸至定位于表面78, 80之間的過渡表面138。另一個表面140從過渡表面138延伸至下邊緣134。如圖6至圖9所示,表面140限定于任何橫截面130中觀察時大體直的線142。

      在示例性實施方案中,內(nèi)壁96從部分地限定上開口90的上邊緣150延伸至部分地限定下開口92的下邊緣152。內(nèi)壁96包括曲面154,該曲面從邊緣150向內(nèi)延伸至定位于表面78, 80之間的過渡表面156。另一個表面158從過渡表面156延伸至下邊緣152。如圖6至圖9所示,表面158限定于任何橫截面130中觀察時大體直的線160。在示例性實施方案中,由內(nèi)壁96的表面158限定的線160平行于由內(nèi)壁94的表面140限定的線142延伸。

      如圖6至圖9中的每一者所示,在橫截面130的每個橫截面中,開口90的寬度170限定于上邊緣132, 150之間。在橫截面130的每個橫截面中,開口92的寬度172也限定于下邊緣134, 152之間。在示例性實施方案中,寬度170是切割導(dǎo)槽76的上寬,而寬度172是切割導(dǎo)槽76的下寬。如圖6至圖9所示,狹槽76的上寬170大于其下寬172。如下文更詳細(xì)地描述,寬度170, 172的尺寸被設(shè)定成捕獲切割工具74并且確保切割工具74不延伸至骨內(nèi)超過預(yù)定深度。應(yīng)當(dāng)理解,寬度170, 172沿導(dǎo)溝106的長度可以不是恒定的,并且如圖6至圖9所示在橫截面130中的每個橫截面之間可以不同。

      如圖6至圖9所示,切割導(dǎo)槽76具有定位于內(nèi)壁94, 96之間的中心軸線174。在橫截面130的每個橫截面中,中心軸線174分別平行于壁94, 96的下表面140, 158延伸。如上所述,在切割導(dǎo)槽76的端部108, 110之間調(diào)整導(dǎo)溝106相對于假想平面86(從而相對于下表面80)的斜度和角度。在示例性實施方案中,導(dǎo)溝106的變化的斜度或角度通過非恒定角度示出,該非恒定角度在圖6至圖9所示的橫截面130中限定于狹槽76的中心軸線174和假想平面86之間。例如,如圖6(在狹槽76的端部110處以前后方向截取的狹槽76的橫截面)所示,角度α限定于中心軸線174和假想平面86之間。在示例性實施方案中,角度α具有略小于90度的大小,使得導(dǎo)溝106向內(nèi)傾斜(從而在將塊72附接到患者的骨時遠(yuǎn)離患者骨的外部邊緣)。這樣,導(dǎo)溝106在該位置的斜度對應(yīng)于錐面植入物12的錐度。

      如圖7(在狹槽76的端部108處以內(nèi)外方向截取的狹槽76的橫截面)所示,角度β限定于中心軸線174和假想平面86之間。由于端部108定位靠近塊72的中央(從而在將塊72附接到患者的骨時靠近患者骨的中央),因此導(dǎo)溝106并非必須成角度傾斜,所以在示例性實施方案中,角度β具有大約90度的大小。

      相似地,如圖8(在狹槽76的后節(jié)段120處以前后方向截取的狹槽76的橫截面)所示,角度φ限定于中心軸線174和假想平面86之間。在示例性實施方案中,角度φ具有略小于90度的大小,使得導(dǎo)溝106向內(nèi)傾斜(從而在將塊72附接到患者的骨時遠(yuǎn)離患者骨的外部邊緣)。這樣,導(dǎo)溝106在該位置的斜度對應(yīng)于錐面植入物12的錐度。

      現(xiàn)在參見圖9(在狹槽76的弧形節(jié)段122的一者中以內(nèi)外方向截取的狹槽76的橫截面),角度λ限定于中心軸線174和假想平面86之間。在示例性實施方案中,角度λ小于90度,使得導(dǎo)溝106向內(nèi)傾斜(從而在將塊72附接到患者的骨時遠(yuǎn)離患者骨的外部邊緣)。由于患者脛骨的形狀和錐面植入物12的錐度,角度λ具有小于角度α、φ的大小。在示例性實施方案中,角度λ的大小在30度至70度的范圍內(nèi)。

      返回到圖2,外科器械70還包括可與切割導(dǎo)塊72一起使用的切割工具74。在示例性實施方案中,切割工具74是鉆骨工具。應(yīng)當(dāng)理解,在其他實施方案中,工具74可以是擴(kuò)孔鉆、外科鉆、切割鋸刀或其他切割工具。另外,系統(tǒng)70可包括不同長度的多個切割工具,以從患者的骨切除不同量。相似地,系統(tǒng)70可包括不同尺寸的切割導(dǎo)塊72,以適應(yīng)不同尺寸的患者骨。

      切割工具74包括被配置成由旋轉(zhuǎn)動力工具接合的柄180,以及從柄180朝遠(yuǎn)側(cè)延伸的軸182。軸182具有限定于其遠(yuǎn)側(cè)端部186處的多個切割凹槽184,這些凹槽被配置成切除患者的骨。切割工具74還包括外部套管188,如下文更詳細(xì)地描述,該套管樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到軸182,使得軸182和柄180被允許相對于套管188圍繞該工具的縱向軸線190旋轉(zhuǎn)。

      現(xiàn)在參見圖10,切割工具74的柄180包括從其遠(yuǎn)側(cè)端部194向外延伸的凸緣192。凸緣192為外部套管188提供阻擋件,以保持套管188與軸182接合。套管188包括主體200,該主體具有限定于其中的中央通道202,該通道的尺寸被設(shè)定成接收軸182。在示例性實施方案中,主體200包括接合凸緣192的圓柱形近側(cè)節(jié)段204,以及直徑208小于近側(cè)節(jié)段204的直徑210的圓柱形遠(yuǎn)側(cè)節(jié)段206。彎曲的斜面節(jié)段212連接節(jié)段204, 206。

      如圖11所示,切割工具74還包括定位于套管188的近側(cè)節(jié)段204中的一對滾子軸承214。在示例性實施方案中,滾子軸承214被壓配合到套管188中,然后壓配合到軸182上。滾子軸承214被配置成允許外部套管188和軸182以及柄180之間的相對旋轉(zhuǎn)。

      在示例性實施方案中,柄180和軸182由不銹鋼或其他金屬材料形成為單個整體式部件。套管188也由金屬材料(諸如,不銹鋼)形成。應(yīng)當(dāng)理解,在其他實施方案中,可使用其他材料。例如,套管188可由塑性或聚合物材料形成。

      現(xiàn)在參見圖12至圖16,示出了使用系統(tǒng)70來對患者脛骨222的近側(cè)端部220進(jìn)行外科準(zhǔn)備以接收錐面植入物12的示例性外科手術(shù)。在示例性實施方案中,可使用往復(fù)式切割鋸或其他切割工具在近側(cè)端部220上形成大體平坦的表面224,如圖12所示。然后外科醫(yī)生或其他使用者可將切割塊72置于表面224上。當(dāng)塊72被正確定位于脛骨222上時,外科醫(yī)生可通過塊72中的固定銷引導(dǎo)件88推進(jìn)一個或多個固定銷226。由于塊72是由半透明材料形成的,因此外科醫(yī)生可透過塊72監(jiān)控銷末端的定位。

      當(dāng)切割導(dǎo)塊72被定位于脛骨222上時,外科醫(yī)生可將切割工具74的遠(yuǎn)側(cè)端部186推進(jìn)到切割導(dǎo)槽76中,并與患者的脛骨222接觸。在示例性實施方案中,外科醫(yī)生可首先將切割工具74推進(jìn)到切割導(dǎo)槽76的端部108中。在該位置處,切割工具74的遠(yuǎn)側(cè)端部186可從狹槽76的下開口92向外延伸,并進(jìn)入脛骨222的髓腔(未示出)中。外科醫(yī)生可繼續(xù)將切割工具74推進(jìn)到導(dǎo)槽76中,直至切割工具外部套管188的斜面節(jié)段212與切割塊72的過渡表面138, 156接合,該過渡表面限定尺寸被設(shè)定成接收該工具的斜面溝槽230(參見圖13)。當(dāng)套管188與過渡表面138, 156接合時,切割工具的縱向軸線190與狹槽76的中心軸線174重合。

      然后外科醫(yī)生可啟動旋轉(zhuǎn)動力工具,以使柄180(從而使切割凹槽184)圍繞切割工具的縱向軸線190旋轉(zhuǎn)。由于外部套管188樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到柄180和軸182,因此外部套管188與動力工具隔離并且不旋轉(zhuǎn)。在切割凹槽184旋轉(zhuǎn)并且外部套管188與過渡表面138, 156接合時,外科醫(yī)生可將切割工具74沿狹槽節(jié)段114向前推進(jìn)并與患者的骨接觸。當(dāng)外科醫(yī)生到達(dá)狹槽節(jié)段114的端部時,外科醫(yī)生可繼續(xù)沿弧形節(jié)段122推進(jìn)切割工具74。隨著切割工具74沿節(jié)段122推進(jìn),切割工具74的斜度(從而切割角度)改變。如圖13所示,當(dāng)以內(nèi)外方向截取的狹槽76的截面中切割工具74位于弧形節(jié)段122中時,切割工具74以角度λ傾斜遠(yuǎn)離脛骨222的外部邊緣232,該角度匹配錐面植入物12在該位置相對于患者骨的錐度。應(yīng)該指出的是,在切割工具的縱向軸線190和切除的表面224之間限定了相同的角度λ。

      隨著切割工具74沿狹槽76推進(jìn),切割工具74的斜度改變。例如,如圖14(在狹槽76的后節(jié)段120中以前后方向截取的狹槽76的橫截面)所示,切割工具74以角度φ傾斜,該角度匹配錐面植入物12在該位置相對于患者骨的錐度。應(yīng)該指出的是,在切割工具的縱向軸線190和切除的表面224之間限定了相同的角度φ。

      這樣,隨著切割工具74沿狹槽76推進(jìn),切割工具74的斜度改變,以匹配錐面植入物12的錐度的對應(yīng)變化。在示例性實施方案中,隨著切割工具74從切割導(dǎo)槽76的端部108推進(jìn)到端部110,斜度(從而切割角度)先減小,然后增大,接著又減小,最后再重新增大至略小于90度。

      如圖15所示,當(dāng)切割工具74圍繞狹槽76繞完一圈時,在患者脛骨222的表面220中限定了腔234,并且可從患者脛骨222移除切割工具74和切割導(dǎo)塊72。腔234由多個壁236限定,這些壁的形狀被設(shè)定成匹配錐面植入物12的外部幾何形狀。如圖16所示,當(dāng)錐面植入物12定位于腔234中時,錐面植入物12緊貼壁236。

      盡管在附圖和上述說明中已詳細(xì)地舉例說明和描述了本發(fā)明,但此類說明和描述應(yīng)視為示例性的而不是限制性的,應(yīng)當(dāng)理解的是,僅示出和描述了示例性的實施方案,并且本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)的所有改變和變型都應(yīng)受到保護(hù)。

      本文所述方法、裝置和系統(tǒng)的多個特征使本發(fā)明具有多個優(yōu)點。應(yīng)當(dāng)注意的是,本發(fā)明的方法、裝置和系統(tǒng)的可供選擇的實施方案可以不包括所有所述特征,但仍然可以受益于這些特征的優(yōu)點中的至少一些。對于上述方法、裝置和系統(tǒng),本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可容易地設(shè)想出其自己的實施方式,該實施方式可結(jié)合本發(fā)明特征中的一項或多項,并且落在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍內(nèi)。

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