用于关节成形术的平衡装置和使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开用于在关节外科手术期间使关节平衡的具有致动机构的关节平衡插入物。所述关节平衡插入物包括第一板片、第二板片和所述第一板片与所述第二板片之间的致动器。所述第二板片包括用于安放切割块的整合安放部分，所述切割块用来在所述关节外科手术期间引导所述关节的外科手术切口。所述整合安放部分的各种配置可实施于所述插入物中以为安放如用于胫骨切口、股骨切口和远侧股骨切口的切割块的各种类型的切割块做准备。

Balance device and use method for arthroplasty

The invention discloses a joint balance insert with an actuating mechanism that balances the joint during joint surgery. The joint balance inserts include a first plate, a second plate, and an actuator between the first plate and the second plate. The secondary plate comprises an integrated placement part for placing the cutting block, and the cutting block is used for guiding the surgical incision of the joint during the joint surgery. The various configurations of the integrated placement can be implemented in the insert to prepare various kinds of cutting blocks, such as tibial incision, femoral incision and distal femoral incision.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于关节成形术的平衡装置和使用方法
本文所描述的各种实施方案总体上涉及用于在假体关节成形术期间平衡关节的装置和方法，并且涉及用于在关节成形术外科手术期间定位假体部件和平衡关节的致动定位和传感装置。
技术介绍
关节成形术涉及通过取代关节中的一个或多个部分对关节进行修复，从而消除疼痛并且改善移动。例如，骨表面之间的软骨丢失或摩擦可通过插入人工关节来治疗，所述人工关节包括被设计来取代骨表面和软骨同时还考虑到类似于原始关节的移动范围的一个或多个假体。膝关节成形术通常涉及切除(切掉)股骨(大腿骨)的下末端、胫骨(小腿骨)的上末端的病变和受损表面，以及膝盖骨(膝盖)的关节表面。这些表面随后由人工材料取代。股骨部件或假体通常由钴铬合金制成并且借助钉栓等固定装置附接至股骨，通常使用骨水泥来将股骨假体结合至下层骨。胫骨部件通常由在外科手术期间装配在一起的两个部分组成——金属托盘(钛或钴铬合金)和聚乙烯插入物。金属托盘借助螺杆、钉栓或杆固定至骨；而插入物锁定至金属托盘中并且与股骨部件关节连接。膝关节成形术中的技术挑战在于：恢复膝相对于臀和踝的自然对准；重新获得膝的运动范围；和诱导人工植入膝以类似于正常膝的方式移动。这些目标通过以下措施来实现：在相对于其余骨部分的精确位置和定向处做出骨切口、选择假体部件的适当大小和形状、将假体放置在骨上并且相对于彼此的适当位置处，和选择适当厚度的插入物使得膝关节既不太松也不太紧。尽管人工关节的设计和制造以及外科手术器械在不断改进，但是实际的关节成形术主要依赖于执行程序的外科医生的熟练度和专业技术。关节成形术要求外科医生不仅插入人工关节，而且使关节“平衡”以确保人工关节的移动尽可能类似于正常范围的运动。使关节平衡通常需要骨、韧带和其它组织的仔细测量和切割，以及用来确保由骨施加至关节的力均匀分布的负荷平衡，和用来确定人工关节是否能够在正常移动所需要的方向和距离上移动的运动范围测试。平衡过程通常只需要外科医生以物理方式固持关节并且“感觉”关节的移动和正施加至关节的力是否正确。因此，使关节平衡的过程在很大程度上是主观的，因为所述过程依赖于外科医生在理解人工关节的移动是否为“大致合适”方面的经验和知识。这些参数中任何参数的未对准可导致关节的运动范围受限、关节处的疼痛持续和归因于超负荷分布或摩擦的人工关节的过早损坏。为帮助在关节成形术期间使人工关节平衡，已开发了帮助外科医生在关节的平衡期间测量一些参数的测量装置。最常见的平衡装置在本质上为机械的：外科医生手动地施力至装置，以撑开关节的骨并且目测骨之间的距离。一些测量装置并有可插入人工关节中的传感器，以便提供在尝试使关节平衡时有用的关于负荷分布的测量。尽管使用了这些测量装置，仍需要外科医生手动地施加未知的或不精确的力至关节以便确定关节是否平衡。如果所施加力的量与实际使用期间施加至关节的实际力不一致，那么关节可能会移动不当并且可能会过早磨损，从而导致移动受限、疼痛加剧和最终取代或进一步外科手术修复。
技术实现思路
本文所公开的是用于在如假体关节成形术的外科手术程序期间使关节平衡的装置和方法。在实施方案中，所述装置是具有一个或多个板片、一个或多个传感器和用于抵靠关节的一个或多个部分致动所述装置的至少一个致动机构的插入物。一个或多个板片设置在界定关节的如膝关节中的股骨和胫骨的骨结构之间。一个或多个传感器提供关于关节的移动的力、位置和角数据，所述力、位置和角数据与衍生自致动机构的移动的施加力一起提供关节的高度精确和动态调整。在一个实施方案中，至少一个致动机构是弹簧致动机构。在另一实施方案中，至少一个致动机构是气动致动机构。加压设备用来使气动致动机构加压。各种类型的致动配置，如弹簧配置和气动配置或两者的组合，并且传感器可实施于插入物中或上，以提供致动机构的控制和与关节的平衡有关的许多参数的测量。定制图形用户界面(GUI)被提供来用于对调整的实时控制和可视化反馈。传感器数据也可被收集并且与预期或优选数据集合比较以基于历史数据提供调整建议并且达到较好的结果。其它特征和优点应自结合附图进行的对优选实施方案的以下描述变得显而易见。在其它实施方案中，所述装置是股骨平衡器，所述股骨平衡器用来使如股骨的前部、后部和远侧切口的一个或多个股骨切口平衡。股骨平衡器可用来定位用于对股骨做出最终平衡切口的销钉，或可包括一个或多个刀片引导特征以在股骨平衡器附接至股骨时直接做出切口。在一些实施方案中，所述装置是用于在关节的修复期间使关节平衡的插入物。所述插入物包括第一板片、第二板片和所述第一板片与所述第二板片之间的致动器。所述第一板片被配置来与关节的骨结构界接。所述第二板片包括板片部分、过渡部分和安放部分。所述板片部分与所述第一板片间隔开，并且被配置来与关节的相对骨结构界接。所述过渡部分自所述板片部分延伸，所述板片部分突出超过所述第一板片的周边。所述安放部分在相对于在所述第一板片的方向上的所述过渡部分的横向方向上延伸。所述致动器被配置来将力分布至所述第一板片并分布至所述板片部分。在实施方案中，所述插入物包括用于确定所述第一板片与所述板片部分之间的空间关系的多个传感器。在一些实施方案中，所述第一板片是被配置来在关节的修复期间接触胫骨的底部板片，并且所述第二板片是顶部板片，其中所述板片部分被配置来在所述关节的修复期间接触股骨并且所述安放部分向下延伸超过所述底部板片。在实施方案中，所述安放部分进一步包括主体、第一支脚、第二支脚、第一安放部分和第二安放部分。所述主体自所述过渡部分向下延伸。所述第一支脚自所述主体向下延伸。所述第二支脚自相邻于所述第二支脚的主体向下延伸，从而在所述第二支脚与所述主体之间形成外凹部。所述第一安放部分自所述第一支脚突出。所述第二安放部分自所述第二支脚突出。在一些实施方案中，所述第一支脚比所述第二支脚延伸得更远。在其它实施方案中，所述第一板片是被配置来在关节的修复期间接触股骨的顶部板片，并且所述第二板片是底部板片，其中所述板片部分被配置来在所述关节的修复期间接触胫骨并且所述安放部分向上延伸超过所述顶部板片。在实施方案中，所述过渡部分包括自所述板片部分延伸的第一过渡支脚和自所述板片部分延伸的第二过渡支脚。所述安放包括第一支脚、第二支脚、第一安放部分和第二安放部分。所述第一支脚自所述第一过渡支脚向上延伸。所述第二支脚自第二过渡支脚向上延伸并且在所述底部安放部分的远侧末端处接合至所述第一支脚。所述第一安放部分自所述第一支脚突出。所述第二安放部分自所述第二支脚突出。在一些实施方案中，所述致动器是气动致动器，所述气动致动器包括由可膨胀材料制成的波纹管，并且所述波纹管被配置来膨胀并且气动地将力分布至所述第一板片并分布至所述板片部分。在实施方案中，所述第二板片包括安放引导件。所述安放引导件包括自所述安放部分突出的凸缘。在一些实施方案中，所述装置是用于在关节的修复期间使所述关节平衡的关节平衡系统。所述关节平衡系统包括插入物的实施方案中的任何实施方案，如以上所描述的实施方案。所述关节平衡系统也包括切割引导件和安放紧固件。所述切割引导件包括引导槽，所述引导槽被配置来在关节的修复期间引导切口。所述安放紧固件将所述切割引导件联接至所述安放部分，并且所述安放紧固件延伸至凸缘中。在实施方案中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在关节的修复期间使所述关节平衡的插入物，所述插入物包括：第一板片，其被配置来与关节的骨结构界接；第二板片，其包括板片部分，其与所述第一板片间隔开并且被配置来与所述关节的相对骨结构界接，过渡部分，其自所述板片部分延伸，所述板片部分突出超过所述第一板片的周边，和安放部分，其在所述第一板片的方向上沿相对于所述过渡部分的横向方向延伸；和致动器，其位于所述第一板片与所述板片部分之间并且被配置来将力施加至所述第一板片并施加至所述板片部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.24 US 62/137,6611.一种用于在关节的修复期间使所述关节平衡的插入物，所述插入物包括：第一板片，其被配置来与关节的骨结构界接；第二板片，其包括板片部分，其与所述第一板片间隔开并且被配置来与所述关节的相对骨结构界接，过渡部分，其自所述板片部分延伸，所述板片部分突出超过所述第一板片的周边，和安放部分，其在所述第一板片的方向上沿相对于所述过渡部分的横向方向延伸；和致动器，其位于所述第一板片与所述板片部分之间并且被配置来将力施加至所述第一板片并施加至所述板片部分。2.如权利要求1所述的插入物，其进一步包括用于确定所述第一板片与所述板片部分之间的空间关系的多个传感器。3.如权利要求1所述的插入物，其中所述第一板片是被配置来在所述关节的修复期间接触胫骨的底部板片，并且所述第二板片是顶部板片，其中所述板片部分被配置来在所述关节的修复期间接触股骨并且所述安放部分向下延伸超过所述底部板片。4.如权利要求1所述的插入物，其中所述第一板片是被配置来在所述关节的修复期间接触股骨的顶部板片，并且所述第二板片是底部板片，其中所述板片部分被配置来在所述关节的修复期间接触胫骨并且所述安放部分向上延伸超过所述顶部板片。5.如权利要求1所述的插入物，其中所述致动器是气动致动器，所述气动致动器包括由可膨胀材料制成的波纹管，所述波纹管被配置以膨胀并且气动地将所述力施加至所述第一板片并施加至所述板片部分。6.如权利要求1所述的插入物，其中所述第二板片包括安放引导件，所述安放引导件包括自所述安放部分突出的凸缘。7.一种用于在关节的修复期间使所述关节平衡的关节平衡系统，所述关节平衡系统包括权利要求7的所述插入物，所述关节平衡系统进一步包括：切割引导件，其包括引导槽，所述引导槽被配置来在所述关节的所述修复期间引导切口；和安放紧固件，其将所述切割引导件联接至所述安放部分，其中所述安放紧固件延伸至所述凸缘中。8.如权利要求7所述的关节平衡系统，其中所述安放紧固件是引导销钉，并且其中所述插入物包括附贴至所述安放部分的调整装置，所述调整装置被配置来调整所述引导销钉的放置。9.一种用于在关节的修复期间使所述关节平衡的插入物，所述插入物包括：底部板片，其被配置来与关节的骨结构界接；顶部板片，其包括顶部部分，其与所述底部板片间隔开并且被配置来与所述关节的相对骨结构界接，顶部过渡部分，其在所述顶部部分的大体方向上自所述顶部部分延伸，和顶部安放部分，其自所述顶部过渡部分向下延伸超过所述底部板片；和致动器，其位于所述底部板片与所述顶部部分之间，以用于将力分布至所述底部板片并分布至所述顶部部分。10.如权利要求8所述的插入物，其进一步包括用于确定所述底部板片与所述顶部部...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·D·迪里马，C·W·小考埃尔，
申请(专利权)人：艾克斯潘多索公司，
类型：发明
国别省市：美国,US