监测髋部置换物的装置、系统及方法制造方法及图纸

技术编号:12780113 阅读:87 留言:0更新日期:2016-01-27 22:42
提供了髋部置换物假体,包括股骨柄部、联接至股骨柄部的股骨头部、和联接至股骨头部的髋臼组件,以及多个传感器,传感器联接至股骨柄部、股骨头部以及髋臼组件中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求根据35 U. S. C. § 119(e)于2013年3月15日提交的第61/789, 170 号美国临时专利申请的优先权,该申请通过引用以其整体并入本文。
本专利技术一般地涉及髋部置换物,以及更具体地,涉及用于监测全部或部分髋部置 换物的性能的装置和方法。
技术介绍
相关抟术的描沐 髋部置换是最常见的骨科外科手术之一。当患者失去对髋部的充分使用(典型 地,由于髋部的损伤、缺血性坏死)时或者为了治疗极端和/或持续的关节疼痛(例如,由 于各种类型的关节炎,如类风湿性的或骨性的)可进行该手术。 髋部置换可采用多种不同的形式。在全髋部置换(THR)中,股骨头部和髋白都被 替换。在半(部分的)髋部关节成形术中,仅替换股骨头部而保留患者自己的髋白。髋部 置换物的股骨部件可以是头部和柄部作为整体的完整单元的单独的零件,或者股骨部件可 由许多零件构成,如股骨柄部,该股骨柄部之后联接至单独的股骨头部零件以及颈部区段 (这常见于为患者提供长度和/或股骨头部尺寸的定制匹配的情况下)。股骨部件可用骨 水泥(水泥型髋部)接合就位或可精确地安装于股骨的髓管内部并且不用水泥即固定就位 (AML-解剖骨髓锁止-柄部设计)。类似地,THR的髋臼部件也可以是联接至髋窝以接纳股 骨头部的单独的零件,或者可以是两件式部件,其具有联接至盆骨的壳体和附接至该壳体 的内部衬垫。THR的髋白部件可用螺钉和/或水泥固定就位,或者该髋白部件可不用水泥粘 附。 当前,多种部件可由相同的材料制成(例如,所有部分都可由金属制成),或者单 个部件可由多种不同的材料制成。例如,常见地,髋白部件具有金属壳体(具有外表面涂覆 层以便于骨骼附着及长入),而内部衬垫由聚乙烯、超高分子量聚乙烯、陶瓷、或外科手术等 级不锈钢制成。类似地,可具有用于股骨头部的构造中的许多不同的材料组合。例如,股骨 头部可由金属构成,通常是钴铬(然而还可以是不锈钢或钛),或由陶瓷材料构成,而股骨 柄部典型地是金属(不锈钢、钛或钴铬)并且通常具有表面涂覆层以促进植入物在股骨内 的结合。 图1示出了本领域已知类型的全髋关节。图2是图1的全髋关节的分解视图。髋 臼壳体可由任何合适的材料(优选地,是金属或陶瓷)制成,并且内部衬垫也可由与髋臼壳 体的材料兼容的任何合适的材料制成。例如,衬垫可由聚乙烯、超高的分子量聚乙稀、陶瓷、 金属或其它类型的材料制成。股骨头部可由金属或陶瓷制成以及可由与构成髋臼衬垫的材 料相同或不同的材料构成;例如,在陶瓷髋臼衬垫上的陶瓷股骨头部(陶瓷髋部上的陶瓷; C0C)、在金属髋臼上的金属股骨头部(金属髋部上的金属;Μ0Μ);或可替代地,在聚乙烯髋 臼衬垫上的金属或陶瓷股骨头部(聚氨酯上的金属,MOP ;交叉链接聚氨酯上的金属,MOXP ; 聚氨酯上的陶瓷,C0P;交叉链接聚氨酯上的陶瓷,C0XP)或其它类似的组合。股骨柄部通常 由长期用于患者的生物相容的金属(不锈钢、钛、钴铬)制成,以及插入到股骨的轴中并使 用或不使用骨水泥固定就位。 遗憾的是,当整体髋部被插入时,可随着时间出现多种并发症。例如,如图3所示, 在股骨头部与髋白衬垫之间可能有磨损,其导致人工髋关节的非正常工作。此外,如果存在 任何部件的轻微的移动或错位,则患者可能经受炎症和疼痛。取决于髋白衬垫(如果存在, 如在THR中)和股骨头部(在THR的以及在半关节成形术中的)使用的材料类型,髋臼衬垫 和/或股骨头部可能有磨损,其导致关节的松动或部分的(或者完全的)错位、可降低髋部 的性能、导致移动和步行的困难以及可导致患者的疼痛及炎症。当经过一段时间之后(例 如8-12年),由于称作骨质溶解的过程而导致包围骨盆中的植入物和/或股骨中的植入物 的组织中出现骨骼损耗时,出现第二种常见的并发症。 在股骨头部与髋白杯之间的摩擦所产生的、进入包围植入物的组织并导致炎症和 骨骼损耗的材料碎肩(金属、陶瓷和/或聚氨酯碎片),可导致在植入物周围的骨骼的磨 蚀。炎症和骨质溶解的其它潜在的原因是:植入物振动和运动、机械磨损、植入物材料与包 围骨骼之间的生物相容性的缺乏、金属过敏症以及骨水泥与包围骨骼之间的生物相容性的 缺乏。额外的并发症包括感染、神经损伤、材料过敏、神经冲击以及髋部错位(如果肌肉没 有充分治愈则更可能出现;通常在外科手术之后的第一个4-12周期间)。 当前,髋部置换外科手术患者的术后住院监测通过以下方式进行:医院职工和医 疗团队的个人访视、患者的身体检查、医疗监测(生命体征等)、髋部活动范围(ROM)评估、 物理疗法(包括早期活动和运动)以及所需的诊断影像学研究和血液检查。一旦患者出 院,则在周期性医生的办公室访视期间检查假体性能和患者满意度,其中使用全部历史、身 体检查以及补充的成像和诊断性研究来监测患者的进展以及识别任何潜在并发症的发展。 在这种访视期间,外科医生典型地评估髋部活动范围、尝试识别在特定活动或运动期间出 现的任何疼痛以及询问患者以确定运动等级、日常功能、疼痛控制以及康复进度。 遗憾的是,患者康复期的大部分出现在医院或办公室访视之间。因此,可能很难 精确地测量和跟踪充分的关节活动范围(ROM可根据疼痛控制、消炎用药程度、一天中的时 间、近期运动、和/或患者在检查时的感受而改变)、"真实生活"假体性能、患者运动等级、 运动耐力以及从外科手术那天直至完全康复那天的康复工作(物理疗法、药物治疗等)的 有效性。对于许多的这种信息,医生依靠患者的自陈报告或第三方的观察来获取术后治疗 有效性以及复原和康复过程的信息;在许多情况下,对于不确定寻求什么的患者、不知道 "正常/期待的"术后复原应该是什么的患者、不配合的患者或不能有效沟通其症状的患者, 上述过程尤为复杂。此外,先于并发症在医生访视之间表现出症状之前识别和追踪并发症 (在医院中以及在医院外)或者识别和追踪难于检测到存在的并发症也将为管理THR患者 提供有益的、额外的信息。当前,在所有的情况下,无论医生还是患者都无法实现他们想要 实现的类型的"实时"、连续、客观的假体性能测量。 本专利技术公开了新颖的全部或部分髋部置换物,其克服了前述髋部假体的许多困 难,本专利技术公开了用于构造和监测这些新颖的髋部置换物的方法并进一步提供了其它相关 的益处。
技术实现思路
简而言之,提供了全部或部分的髋部假体,其具有许多传感器以监测患者体内的 人工髋关节的完整性和有效性。传感器可定位在假体髋部的外表面上、假体髋部的内表面 上、假体材料(不锈钢、钛、钴铬、聚氨酯、高分子量聚氨酯、陶瓷等)自身内部、包括假体髋 部的多种部件之间、用于固定髋部的骨水泥(例如,PMMA、或PMM和MM共聚共混物)(如 果存在的情况下)内部、和/或包围假体的组织内部。在某些实施方式中,传感器是被动的 类型且因此不需要其自身电源供应。 在本专利技术的一个方面中,提供了用于在患者体内定位和放置的组件,其包括全部 或部分髋部假体;以及定位于该髋部假体之上、之中或在其周围的传感器。在多种实施方式 中,传感器可定位在假体髋部的外表面上、假体髋部的内表面上、用于构建假体髋部的材料 内部、组成假体髋部的多种部件之间、用于固定假体髋部的骨水泥之上或之中、包围假体髋 部的本文档来自技高网
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【技术保护点】
髋部置换物假体,包括:股骨柄部;股骨头部,联接至所述股骨柄部;髋臼组件,联接至所述股骨头部;以及多个传感器,联接至所述股骨柄部、所述股骨头部以及所述髋臼组件中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:威廉·L·亨特
申请(专利权)人:威廉·L·亨特
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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