用于髌骨表面修复术的患者特定器械和方法技术

一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的系统包括：髌骨植入物定位模块，其用于获得髌骨植入物在髌骨的模型上的规划位置，该模型在解剖学上是患者特定的。髌骨表面修复计算器模块根据髌骨植入物的规划位置计算髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向。夹具模型生成器模块用于使用髌骨的表面修复平面和附接孔以及髌骨的模型生成和输出虚拟夹具模型，该夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，其对应于髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导限定用于髌骨植入物的附接孔的工具；以及至少一个切割引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成在对髌骨进行表面修复中引导工具以形成规划表面修复平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于髌骨表面修复术的患者特定器械和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年9月30日提交的美国专利申请No.62/235,111的优先权。
本公开涉及用于在矫形手术中使用的患者特定器械(PSI)，并且更具体地涉及用于髌骨表面修复术的PSI。
技术介绍
也被称为膝盖骨的髌骨是在膝盖处位于股骨的前部的骨。髌骨因此保护膝关节的前关节面并在膝盖伸展中起到积极作用。髌骨通过肌腱连接到四头肌并且因此将在膝盖伸展期间参与由肌腱产生的杠杆效应。髌骨因此接触股骨。在某些情况下，例如在膝关节置换术中，可能改变髌骨和股骨之间的几何关系。这可能继而导致连接于髌骨的肌腱和韧带中的放松或张紧，并由此引起疼痛等。因此，已经创建了髌骨植入物以充当位于髌骨的后表面和股骨(即，包括任何股骨植入物)之间的界面，以调节髌骨和股骨之间的间距并前后交替移动诸如四头肌腱和髌韧带之类的周围软组织。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于产生用于髌骨表面修复术的患者特定夹具的方法。本公开的另一目的是提供一种用于在手术期间定位髌骨植入物的方法。因此，根据本公开的第一实施例，提供了一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的方法，该方法包括：使用计算系统内的一个或多个处理器获得髌骨的至少一部分的髌骨模型和髌骨植入物的植入物模型，该髌骨模型在解剖学上是患者特定的；使用计算系统内的一个或多个处理器获得髌骨植入物在髌骨模型上的规划位置；使用计算系统内的一个或多个处理器根据髌骨植入物的规划位置计算髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向；使用计算系统内的一个或多个处理器生成对应于表面修复平面、附接孔和髌骨模型的虚拟夹具模型，该夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，其被配置成对应于髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便在髌骨中限定附接孔；以及至少一个切割引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便对髌骨进行表面修复以形成表面修复平面；以及使用计算系统内的一个或多个处理器输出该夹具模型。根据第一实施例，获得该模型包括在一些情况下使用计算系统内的一个或多个处理器使用图像生成该髌骨的虚拟模型。仍根据第一实施例，获得髌骨植入物的模型包括在一些情况下使用计算系统内的一个或多个处理器获得库存髌骨植入物的模型。仍根据第一实施例，获得髌骨植入物的规划位置包括在一些情况下使用计算系统内的一个或多个处理器至少基于髌骨相对于股骨的原生定位来确定该规划位置。仍根据第一实施例，确定该规划位置包括在一些情况下根据软组织张力来确定该规划位置。仍根据第一实施例，确定该规划位置包括在一些情况下根据股骨上的规划股骨植入物位置来确定该规划位置。仍根据第一实施例，在一些情况下，使用计算系统内的一个或多个处理器来计算髌骨中的销孔的位置，并且其中生成该虚拟夹具模型在一些情况下包括使用销孔来包括另一钻引导件，该另一钻引导件被配置成接收引导销，以便在表面修复期间固定住该夹具。仍根据第一实施例，生成该虚拟夹具模型包括在一些情况下在第一模型部分和被配置成配合地接合该第一模型部分的第二模型部分中生成该夹具模型，该第一模型部分具有至少一个钻引导件，并且该第二模型部分具有至少一个切割引导件。仍根据第一实施例，生成该虚拟夹具模型包括在一些情况下在第一模型部分上生成标记，该标记在解剖学上是患者特定的，以便被配置成与近侧-远侧轴线和内侧-外侧轴线中的至少一个对准。根据本公开的第二实施例，提供了一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的系统，该系统包括：髌骨植入物定位模块，其被构造成获得髌骨植入物在髌骨的髌骨模型上的规划位置，该髌骨模型在解剖学上是患者特定的；髌骨表面修复计算器模块，其被配置成根据髌骨植入物的规划位置计算髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向；以及夹具模型生成器模块，其被配置成生成和输出对应于表面修复平面、附接孔和髌骨模型的虚拟夹具模型，该夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，其被配置成对应于髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便限定附接孔；以及至少一个切割引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便对髌骨进行表面修复以形成表面修复平面。根据第二实施例，骨模型生成器模块在一些情况下被提供和配置成使用图像生成髌骨的虚拟模型。仍根据第二实施例，髌骨植入物定位模块在一些情况下被配置成获得库存髌骨植入物的模型。仍根据第二实施例，髌骨植入物定位模块在一些情况下被配置成至少基于髌骨相对于股骨的原生定位来确定该规划位置。仍根据第二实施例，髌骨植入物定位模块在一些情况下被配置成根据软组织张力来确定该规划位置。仍根据第二实施例，髌骨植入物定位模块在一些情况下被配置成根据股骨上的规划股骨植入物位置来确定该规划位置。仍根据第二实施例，髌骨表面修复计算器模块在一些情况下被配置成计算髌骨中的销孔的位置，并且其中，该夹具模型生成器模块在一些情况下被配置成在该夹具模型中生成第二钻引导件，该第二钻引导件被配置成接收引导销以便在表面修复期间固定住该夹具。仍根据第二实施例，夹具模型生成器模块在一些情况下被配置成在第一模型部分和被配置成配合地接合该第一模型部分的第二模型部分中生成该夹具模型，该第一模型部分具有至少一个钻引导件，并且该第二模型部分具有至少一个切割引导件。仍根据第二实施例，夹具模型生成器模块在一些情况下被配置成生成在第一模型部分上具有标记的虚拟夹具模型，该标记在解剖学上是患者特定的，以便被配置成与近侧-远侧轴线和内侧-外侧轴线中的至少一个对准。根据本公开的第三实施例，提供了一种用于髌骨表面修复术的患者特定夹具，该患者特定夹具包括：至少一个患者特定接触表面，其负性地对应于在解剖学上是患者特定的髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便在髌骨中限定附接孔；以及至少一个切割引导件，其被相对于至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成引导工具以便对髌骨进行表面修复以形成用于支撑该髌骨植入物的规划表面修复平面。根据第三实施例，另一钻引导件在一些情况下被配置成接收用于在表面修复期间固定住该夹具的销。仍根据第三实施例，第一夹具部分和第二夹具部分在一些情况下被配置成用于配合接合，第一夹具部分具有至少一个钻引导件，第二夹具部分具有至少一个切割引导件。仍根据第三实施例，在一些情况下在该第一模型部分上设置标记，该标记在解剖学上是患者特定的，以便被配置成与近侧-远侧轴线和内侧-外侧轴线中的至少一个对准。根据本公开的第四实施例，提供了一种用于定位髌骨植入物的方法，该方法包括：通过互补的在解剖学上是患者特定的接合将夹具定位在髌骨的后表面上；使用该夹具至少对后表面中的附接孔进行机加工；对如由夹具引导的髌骨的后表面进行表面修复，使得附接孔的一部分保持可见；以及将植入物锚固在表面修复后的髌骨的附接孔中。根据第四实施例，在一些情况下，在对附接孔进行机加工之前将夹具夹持在该髌骨上。仍根据第四实施例，在一些情况下，将引导销插入在该夹具中以便将该夹具固定于该髌骨。尽管并未描述或示出，一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的方法，所述方法包括：使用计算系统内的一个或多个处理器获得髌骨的至少一部分的髌骨模型和髌骨植入物的植入物模型，所述髌骨模型在解剖学上是患者特定的；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器获得所述髌骨植入物在所述髌骨模型上的规划位置；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器根据所述髌骨植入物的所述规划位置计算所述髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器生成对应于所述表面修复平面、所述附接孔和所述髌骨模型的虚拟夹具模型，所述夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，所述至少一个患者特定接触表面被配置成对应于所述髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，所述至少一个钻引导件被相对于所述至少一个患者特定接触表面定位，以便被配置成引导工具以便在所述髌骨中限定所述附接孔；以及至少一个切割引导件，所述至少一个切割引导件被相对于所述至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成在对所述髌骨进行表面修复中引导工具以形成表面修复平面；以及使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器输出所述夹具模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 62/235,1111.一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的方法，所述方法包括：使用计算系统内的一个或多个处理器获得髌骨的至少一部分的髌骨模型和髌骨植入物的植入物模型，所述髌骨模型在解剖学上是患者特定的；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器获得所述髌骨植入物在所述髌骨模型上的规划位置；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器根据所述髌骨植入物的所述规划位置计算所述髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向；使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器生成对应于所述表面修复平面、所述附接孔和所述髌骨模型的虚拟夹具模型，所述夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，所述至少一个患者特定接触表面被配置成对应于所述髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，所述至少一个钻引导件被相对于所述至少一个患者特定接触表面定位，以便被配置成引导工具以便在所述髌骨中限定所述附接孔；以及至少一个切割引导件，所述至少一个切割引导件被相对于所述至少一个患者特定接触表面定位并且被配置成在对所述髌骨进行表面修复中引导工具以形成表面修复平面；以及使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器输出所述夹具模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述植入物模型包括使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器、使用图像生成所述髌骨的虚拟模型。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的方法，其中，获得所述髌骨植入物的模型包括使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器获得库存髌骨植入物的模型。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，获得所述髌骨植入物的所述规划位置包括使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器至少基于所述髌骨相对于股骨的原生定位来确定所述规划位置。5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述规划位置包括根据软组织张力来确定所述规划位置。6.根据权利要求4和5中的任一项所述的方法，其中，确定所述规划位置包括根据所述股骨上的规划股骨植入物位置来确定所述规划位置。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，所述方法还包括使用所述计算系统内的所述一个或多个处理器来计算所述髌骨中的销孔的位置，并且生成所述虚拟夹具模型包括使用所述销孔来包括第二钻引导件，所述第二钻引导件被配置成接收引导销，以便在表面修复期间固定住所述夹具。8.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中，生成所述虚拟夹具模型包括在第一模型部分和被配置成用以配合地接合所述第一模型部分的第二模型部分中生成所述夹具模型，所述第一模型部分具有至少一个钻引导件，并且所述第二模型部分具有至少一个切割引导件。9.根据权利要求8所述的方法，其中，生成所述虚拟夹具模型包括在所述第一模型部分上生成标记，所述标记在解剖学上是患者特定的，以便被配置成与近侧-远侧轴线和内侧-外侧轴线中的至少一个对准。10.一种用于创建用于髌骨表面修复术的患者特定夹具模型的系统，所述系统包括：髌骨植入物定位模块，所述髌骨植入物定位模块用于获得髌骨植入物在所述髌骨的髌骨模型上的规划位置，所述髌骨模型在解剖学上是患者特定的；髌骨表面修复计算器模块，所述髌骨表面修复计算器模块用于根据所述髌骨植入物在所述髌骨模型上的所述规划位置计算所述髌骨中的表面修复平面和附接孔的位置和/或取向；夹具模型生成器模块，所述夹具模型生成器模块被配置成用于生成和输出对应于所述表面修复平面、所述附接孔和所述髌骨模型的虚拟夹具模型，所述夹具模型包括：至少一个患者特定接触表面，所述至少一个患者特定接触表面被配置成对应于所述髌骨的用于互补接触的表面；至少一个钻引导件，所述至少一个钻引导件被相对于所述至少一个患者特定接触表面定位并被配置成引导工具以...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·卡顿尔，
申请(专利权)人：捷迈有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US