СИСТЕМА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ БОЛЬШЕБЕРЦОВОЙ КОСТИ ПАЦИЕНТА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ ОПЕРАЦИИ ПО ЭНДОПРОТЕЗИРОВАНИЮ СУСТАВА
SYSTEM FOR TIBIAL PREPARATION OF PATIENT IN ORTHOPEDIC OPERATION OF REPLACEMENT ARTHROPLASTY

[0001]
В соответствии с 119 раздела 35 Кодекса США настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США № 62/338,284, поданной 18 мая 2016 г. и имеющей название SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING A PATIENT'S TIBIA IN AN ORTHOPAEDIC JOINT REPLACEMENT PROCEDURE, которая включена в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ
[0002]
Перекрестная ссылка дана на одновременно находящуюся на рассмотрении заявку на патент США № 62/338,276, озаглавленную SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING A PATIENT'S FEMUR IN AN ORTHOPAEDIC JOINT REPLACEMENT PROCEDURE; и на одновременно находящуюся на рассмотрении заявку на патент США № 62/338,468, озаглавленную SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING A PATIENT'S BONE TO RECEIVE A PROSTHETIC COMPONENT, права на каждую из которых переданы тому же правопреемнику, что и настоящая заявка, каждая из которых подана одновременно с настоящей заявкой и каждая из которых включена в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0003]
Настоящее описание относится по существу к системе ортопедического протезирования, включающей в себя компоненты протеза и инструменты для применения при ортопедической операции по эндопротезированию сустава и, более конкретно, к компонентам ортопедического протеза и хирургическим инструментам для применения при проведении процедуры эндопротезирования коленного сустава.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004]
Артропластика суставов представляет собой хорошо известный вид хирургического вмешательства, позволяющий заменять пораженный и/или поврежденный естественный сустав эндопротезом сустава. Например, при хирургическом вмешательстве в виде полной артропластики коленного сустава естественный коленный сустав пациента частично или полностью заменяют протезом коленного сустава или протезом колена. Стандартный протез колена включает в себя большеберцовый желоб, бедренный компонент и полимерный вкладыш или опорный компонент, расположенный между большеберцовым желобом и бедренным компонентом. Большеберцовый желоб по существу включает в себя пластину со стержнем, проходящим от нее в дистальном направлении, а бедренный компонент по существу включает в себя пару расположенных на расстоянии мыщелковых элементов, которые включают в себя поверхности, шарнирно сочленяющиеся с соответствующими поверхностями полимерного опорного компонента. Стержень большеберцового желоба выполнен с возможностью имплантации в хирургически подготовленную костномозговую полость большеберцовой кости пациента, а бедренный компонент выполнен с возможностью связывания с хирургически подготовленным дистальным концом бедренной кости пациента.
[0005]
Иногда возникает необходимость в проведении ревизионной хирургической операции колена пациента. В ходе такой ревизионной хирургической операции колена хирургически удаляют ранее имплантированный протез колена, который иногда называют «первичный протез колена», и имплантируют заместительный или ревизионный протез колена. При некоторых ревизионных хирургических операциях колена все компоненты первичного протеза колена, включая, например, большеберцовый желоб, бедренный компонент и полимерный опорный компонент, могут быть хирургически удалены и замещены компонентами ревизионного протеза. При других ревизионных хирургических операциях колена может быть удалена и заменена только часть ранее имплантированного протеза колена.
[0006]
В ходе ревизионной хирургической операции колена хирург-ортопед обычно применяет множество различных ортопедических хирургических инструментов, таких как, например, режущие блоки, хирургические дрильборы, направители сверления, пробные протезы и другие хирургические инструменты для подготовки костей пациента к установке протеза колена. Для подбора размера и выбора компонентов протеза колена для замены естественного сустава пациента можно применять другие ортопедические хирургические инструменты, такие как пробные компоненты. Пробные компоненты могут включать в себя бедренный пробный компонент, который можно применять для подбора размера и выбора бедренного компонента протеза, пробный большеберцовый желоб, который можно применять для подбора размера и выбора большеберцового желоба протеза, и пробный стержень, который можно применять для подбора размера и выбора компонента стержня протеза.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007]
В настоящем документе представлена и описана система для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава. Система включает в себя некоторое количество компонентов протеза, выполненных с возможностью имплантации в колено пациента. Система также включает в себя некоторое количество хирургических инструментов, выполненных с возможностью применения в подготовке костей колена пациента к размещению имплантатов. Также описан способ или методика применения хирургических инструментов для подготовки костей.
[0008]
В соответствии с одним аспектом описания, система ортопедического хирургического инструмента включает в себя хирургический дрильбор, включающий в себя удлиненный ствол и множество режущих канавок, сформированных на дистальном конце удлиненного ствола. Крепежное основание включает в себя корпус, включающий в себя основную часть корпуса, удлиненное отверстие, имеющее размеры с возможностью размещения удлиненного ствола дрильбора и проходящее вдоль продольной оси основной части корпуса, и направляющую, проходящую от основной части корпуса перпендикулярно продольной оси. Фиксирующая ручка присоединена к корпусу и имеет продольное отверстие, совмещенное с удлиненным отверстием в корпусе, имеющим размеры с возможностью размещения удлиненного ствола дрильбора. Фиксирующая ручка выполнена с возможностью вращения между первым положением, в котором крепежное основание может скользить вдоль удлиненного ствола хирургического дрильбора, и вторым положением, в котором крепежное основание зафиксировано в положении на удлиненном стволе хирургического дрильбора. На направляющей расположена установочная рама. Установочная рама выполнена с возможностью скольжения относительно корпуса вдоль направляющей. Режущий блок связан с установочной рамой с возможностью снятия. Фиксирующая ручка выполнена с возможностью продвижения секции корпуса в зацепление с дрильбором при повороте во второе положение.
[0009]
В некоторых вариантах осуществления корпус крепежного основания может иметь удерживающий фланец, выполненный с возможностью зацепления внутреннего ребра фиксирующей ручки для прикрепления фиксирующей ручки к корпусу. В некоторых вариантах осуществления корпус крепежного основания может иметь верхний ствол, проходящий наружу от основной части корпуса вдоль продольной оси. Верхний ствол может иметь множество наружных резьб и удерживающий фланец. Фиксирующая ручка может иметь множество внутренних резьб, выполненных с возможностью зацепления множества наружных резьб верхнего ствола. В некоторых вариантах осуществления фиксирующая ручка может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси между зацепленным положением, в котором множество внутренних резьб зацеплено с множеством наружных резьб верхнего ствола, и расцепленным положением, в котором множество внутренних резьб расположены на расстоянии от множества наружных резьб верхнего ствола. В некоторых вариантах осуществления верхний ствол может иметь множество лепестков, которые проходят вдоль продольной оси. Каждый лепесток может быть отделен от смежного лепестка удлиненным пазом. Удерживающий фланец может иметь множество удерживающих фланцев. Каждый удерживающий фланец может проходить от конца каждого лепестка. В некоторых вариантах осуществления каждый лепесток может иметь наклонную верхнюю поверхность. Фиксирующая ручка может иметь кольцевое ребро, имеющее коническую нижнюю поверхность, которая может быть выполнена с возможностью зацепления наклонной верхней поверхности каждого лепестка для продвижения лепестков в зацепление с удлиненным стволом хирургического дрильбора.
[0010]
В некоторых вариантах осуществления установочная рама может иметь блокирующий механизм, который может быть выполнен с возможностью избирательного закрепления установочной рамы в положении вдоль направляющей. В некоторых вариантах осуществления установочная рама может иметь второй блокирующий механизм, который может быть выполнен с возможностью связывания режущего блока с установочной рамой с возможностью снятия.
[0011]
В некоторых вариантах осуществления направляющая может иметь плоскую наружную поверхность. Установочная рама может иметь плоскую внутреннюю поверхность, которая соответствует плоской наружной поверхности направляющей и входит с ней в зацепление для предотвращения вращения установочной рамы вокруг направляющей. В некоторых вариантах осуществления режущий блок может иметь множество направителей резки, имеющих размеры с возможностью вставки режущего инструмента во время резекции большеберцовой кости пациента. В некоторых вариантах осуществления выравнивающая направляющая пластина может иметь размеры с возможностью размещения в одном из множества направителей резки режущего блока для оценивания резекции большеберцовой кости пациента.
[0012]
В соответствии с другим аспектом описания система ортопедического хирургического инструмента включает в себя корпус, включающий в себя основную часть корпуса, удлиненное отверстие, имеющее размеры с возможностью размещения удлиненного ствола хирургического дрильбора и проходящее вдоль продольной оси основной части корпуса, и направляющую, проходящую от основной части корпуса перпендикулярно продольной оси. Фиксирующая ручка присоединена к корпусу и имеет отверстие, совмещенное с удлиненным отверстием в корпусе, имеющим размеры с возможностью размещения удлиненного ствола дрильбора. Фиксирующая ручка выполнена с возможностью вращения между первым положением, в котором удлиненное отверстие корпуса включает в себя отверстие, имеющее первый диаметр, и вторым положением, в котором отверстие удлиненного отверстия имеет второй диаметр, который меньше первого диаметра, для фиксации корпуса в положении на удлиненном стволе хирургического дрильбора.
[0013]
В некоторых вариантах осуществления корпус может иметь верхний ствол, проходящий наружу от основной части корпуса вдоль продольной оси. Верхний ствол может иметь множество наружных резьб и определять отверстие. Фиксирующая ручка может иметь множество внутренних резьб, выполненных с возможностью зацепления множества наружных резьб верхнего ствола. В некоторых вариантах осуществления фиксирующая ручка может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль продольной оси между зацепленным положением, в котором множество внутренних резьб зацеплено с множеством наружных резьб верхнего ствола, и расцепленным положением, в котором множество внутренних резьб расположены на расстоянии от множества наружных резьб верхнего ствола. В некоторых вариантах осуществления верхний ствол может иметь множество лепестков, которые проходят вдоль продольной оси. Каждый лепесток может быть расположен на расстоянии от смежного лепестка за счет удлиненного паза и может иметь наклонную верхнюю поверхность. Фиксирующая ручка может иметь кольцевое ребро, имеющее коническую нижнюю поверхность, которая может быть выполнена с возможностью зацепления наклонной верхней поверхности, за счет чего лепестки уменьшают просвет отверстия от первого диаметра до второго диаметра.
[0014]
В некоторых вариантах осуществления установочная рама может быть расположена на направляющей. Установочная рама может быть выполнена с возможностью скольжения относительно корпуса вдоль направляющей и может иметь кронштейн, имеющий размеры с возможностью размещения режущего блока. В некоторых вариантах осуществления установочная рама может иметь блокирующий механизм, который может быть выполнен с возможностью избирательного закрепления установочной рамы в положении вдоль направляющей. В некоторых вариантах осуществления режущий блок может быть связан с установочной рамой с возможностью снятия.
[0015]
В некоторых вариантах осуществления направляющая может иметь плоскую наружную поверхность. Установочная рама может иметь плоскую внутреннюю поверхность, которая соответствует плоской наружной поверхности направляющей и входит с ней в зацепление для предотвращения вращения установочной рамы вокруг направляющей.
[0016]
В соответствии с еще одним аспектом описания система ортопедического хирургического инструмента включает в себя первый хирургический дрильбор, включающий в себя удлиненный ствол и множество режущих канавок, сформированных на дистальном конце удлиненного ствола. Большеберцовая базовая пластина включает в себя центральное отверстие, проходящее вдоль первой продольной оси, и пару отверстий для фиксации. Направитель смещения включает в себя верхний барабан, нижнюю пластину, имеющую размеры с возможностью размещения в центральном отверстии большеберцовой базовой пластины, и отверстие, проходящее через направитель смещения вдоль второй продольной оси, которая смещена относительно первой продольной оси большеберцовой базовой пластины, когда направитель смещения расположен на большеберцовой базовой пластине. Отверстие имеет размеры с возможностью размещения удлиненного ствола хирургического дрильбора. Корпус направителя дрильбора имеет сформированный в нем проход, выполненный с возможностью по существу совмещения с центральным отверстием большеберцовой базовой пластины, когда корпус направителя дрильбора расположен на большеберцовой базовой пластине. Корпус направителя дрильбора также включает в себя пару фиксирующих шпилек. Каждая из фиксирующих шпилек проходит вниз от нижней поверхности корпуса направителя и имеет размеры с возможностью размещения в каждом из отверстий для фиксации большеберцовой базовой пластины и прохождения наружу от этих отверстий для фиксации, когда корпус направителя расположен на большеберцовой базовой пластине. Направитель смещения выполнен с возможностью вращения так, что нижняя пластина направителя смещения зацепляет большеберцовую базовую пластину для вращения большеберцовой базовой пластины вокруг второй продольной оси.
[0017]
В некоторых вариантах осуществления направитель смещения может иметь коническую внутреннюю поверхность, которая формирует отверстие. Коническая внутренняя поверхность может проходить от верхнего отверстия до нижнего отверстия, которое меньше верхнего отверстия. В некоторых вариантах осуществления направитель смещения может иметь множество направителей смещения. Каждый направитель смещения может иметь вторую продольную ось, смещенную относительно первой продольной оси большеберцовой базовой пластины на расстояние, отличное от смещений других направителей смещения. В некоторых вариантах осуществления расстояние от одного направителя смещения может быть равно нулю миллиметров.
[0018]
В некоторых вариантах осуществления второй хирургический дрильбор может иметь размеры с возможностью прохождения через проход корпуса направителя дрильбора. Второй хирургический дрильбор может иметь удлиненный ствол и множество режущих канавок, сформированных на дистальном конце. Множество режущих канавок может формировать дистальную усеченно-коническую режущую секцию, проксимальную режущую секцию, имеющую первый диаметр, и цилиндрическую среднюю режущую секцию, имеющую второй диаметр, который меньше первого диаметра.
[0019]
В некоторых вариантах осуществления вторая большеберцовая базовая пластина может иметь центральное отверстие и пару пазов, проходящих наружу от центрального отверстия. Выкусывающий инструмент может иметь пару ответвлений, имеющих размеры с возможностью расположения в паре пазов второй большеберцовой базовой пластины. Каждое ответвление может иметь множество режущих зубьев. В некоторых вариантах осуществления импакторная ручка может иметь фиксирующий фланец, выполненный с возможностью поворота между заблокированным положением и разблокированным положением. Выкусывающий инструмент может иметь пластину, выполненную с возможностью зацепления с фиксирующим фланцем, когда фиксирующий фланец находится в заблокированном положении. В некоторых вариантах осуществления импакторная ручка может иметь проксимальный штифт, проходящий вдоль продольной оси. Импакторная ручка может иметь кронштейн, связанный с проксимальным штифтом и выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси относительно штифта. Кронштейн может иметь сформированный в нем удлиненный паз. Импакторная ручка может иметь плечо рычага, которое может быть связано с проксимальным штифтом c возможностью поворота. Плечо рычага может иметь фиксирующий фланец и язычок, расположенный в удлиненном пазу, сформированном в кронштейне. Когда кронштейн перемещают в дистальном направлении вдоль продольной оси, язычок может быть продвинут вдоль удлиненного паза, а плечо рычага может быть повернуто из заблокированного положения в незаблокированное положение. В некоторых вариантах осуществления смещающий элемент может быть выполнен с возможностью смещения плеча рычага в заблокированное положение.
[0020]
В некоторых вариантах осуществления крепежное устройство может быть выполнено с возможностью присоединения к удлиненному стволу первого хирургического дрильбора. Большеберцовый режущий блок может быть выполнен с возможностью связывания с крепежным устройством.
[0021]
В соответствии с одним аспектом описания система ортопедического хирургического инструмента включает в себя первый хирургический дрильбор, включающий в себя удлиненный ствол и множество режущих канавок, сформированных на дистальном конце удлиненного ствола. Большеберцовая базовая пластина включает в себя центральное отверстие, проходящее вдоль первой продольной оси, и пару отверстий для фиксации. Направитель смещения включает в себя верхний барабан, нижнюю пластину, имеющую размеры с возможностью размещения в центральном отверстии большеберцовой базовой пластины, и отверстие, проходящее через направитель смещения вдоль второй продольной оси, которая смещена относительно первой продольной оси большеберцовой базовой пластины, когда направитель смещения расположен на большеберцовой базовой пластине. Отверстие имеет размеры с возможностью размещения удлиненного ствола хирургического дрильбора. Крепежное устройство выполнено с возможностью присоединения к удлиненному стволу первого хирургического дрильбора. Крепежное устройство включает в себя фиксирующую ручку, имеющую размеры с возможностью размещения удлиненного ствола первого хирургического дрильбора. Большеберцовый режущий блок выполнен с возможностью связывания с крепежным устройством. Большеберцовый режущий блок включает в себя режущий паз, имеющий размеры с возможностью размещения режущего инструмента для хирургической подготовки большеберцовой кости пациента к размещению большеберцовой базовой пластины. Фиксирующая ручка может быть выполнена с возможностью продвижения секции крепежного устройства в зацепление с первым хирургическим дрильбором для фиксации положения крепежного устройства на удлиненном стволе первого хирургического дрильбора.
[0022]
В некоторых вариантах осуществления вторая большеберцовая базовая пластина может иметь центральное отверстие и пару пазов, проходящих наружу от центрального отверстия. Выкусывающий инструмент может иметь пару ответвлений, имеющих размеры с возможностью расположения в паре пазов второй большеберцовой базовой пластины. Каждое ответвление может иметь множество режущих зубьев.
[0023]
В некоторых вариантах осуществления импакторная ручка может иметь фиксирующий фланец, выполненный с возможностью поворота между заблокированным положением и разблокированным положением. Выкусывающий инструмент может иметь пластину, выполненную с возможностью зацепления с фиксирующим фланцем, когда фиксирующий фланец находится в заблокированном положении. В некоторых вариантах осуществления импакторная ручка может иметь проксимальный штифт, проходящий вдоль продольной оси. Импакторная ручка может иметь кронштейн, связанный с проксимальным штифтом и выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси относительно штифта. Кронштейн может иметь сформированный в нем удлиненный паз. Импакторная ручка может иметь плечо рычага, которое может быть связано с проксимальным штифтом c возможностью поворота. Плечо рычага может иметь фиксирующий фланец и язычок, расположенный в удлиненном пазу, сформированном в кронштейне. Когда кронштейн перемещают в дистальном направлении вдоль продольной оси, язычок может быть продвинут вдоль удлиненного паза, а плечо рычага может быть повернуто из заблокированного положения в незаблокированное положение. В некоторых вариантах осуществления смещающий элемент может быть выполнен с возможностью смещения плеча рычага в заблокированное положение.
[0024]
В некоторых вариантах осуществления корпус направителя дрильбора может иметь сформированный в нем проход, который может быть выполнен с возможностью по существу совмещения с центральным отверстием большеберцовой базовой пластины, когда корпус направителя дрильбора расположен на большеберцовой базовой пластине. В некоторых вариантах осуществления второй хирургический дрильбор может иметь размеры с возможностью прохождения через проход корпуса направителя дрильбора. Второй хирургический дрильбор может иметь удлиненный ствол и множество режущих канавок, сформированных на дистальном конце. Множество режущих канавок может формировать дистальную усеченно-коническую режущую секцию, проксимальную режущую секцию, имеющую первый диаметр, и цилиндрическую среднюю режущую секцию, имеющую второй диаметр, который меньше первого диаметра.
[0025]
В соответствии с другим аспектом описания способ подготовки большеберцовой кости пациента под большеберцовый компонент протеза включает в себя вставку хирургического дрильбора в полость, сформированную на проксимальном конце большеберцовой кости пациента. Способ также включает в себя связывание крепежного устройства с удлиненным стволом дрильбора так, чтобы удлиненный ствол проходил через отверстие фиксирующей ручки и отверстие корпуса крепежного устройства. Способ также включает в себя вращение фиксирующей ручки вокруг удлиненного ствола так, чтобы сжимать секцию корпуса, которая находится в зацеплении с удлиненным стволом дрильбора. Способ также включает в себя связывание установочной рамы с направляющей, проходящей от корпуса под прямым углом по отношению к продольной оси. Способ также включает в себя связывание режущего блока с установочной рамой. Способ также включает в себя продвижение лезвия пилы через направитель резки, сформированный в режущем блоке, для обрезания проксимального конца большеберцовой кости пациента.
[0026]
В некоторых вариантах осуществления для вращения фиксирующей ручки может потребоваться продвижение нижней поверхности фиксирующей ручки к плечевой поверхности корпуса. В некоторых вариантах осуществления для вращения фиксирующей ручки может потребоваться продвижение множества лепестков корпуса в зацепление с удлиненным стволом хирургического дрильбора. В некоторых вариантах осуществления для вращения фиксирующей ручки может потребоваться продвижение кольцевого ребра фиксирующей ручки в зацепление с наклонной верхней поверхностью каждого из множества лепестков для продвижения множества лепестков корпуса в зацепление с удлиненным стволом хирургического дрильбора. В некоторых вариантах осуществления для вращения фиксирующей ручки может потребоваться введение внутренней резьбовой поверхности фиксирующей ручки в зацепление с наружной резьбовой поверхностью каждого из множества лепестков.
[0027]
В некоторых вариантах осуществления для вращения фиксирующей ручки может потребоваться удерживание наклоненной наружной поверхности фиксирующей ручки. В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать применения блокирующего механизма для избирательного присоединения установочной рамы к направляющей. В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать вставки направляющей в отверстие, проходящее через установочную раму, так, чтобы установочная рама перемещалась в продольном направлении по установочному штифту для расположения режущего блока в положении относительно большеберцовой кости пациента. В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать введения плоской наружной поверхности установочного штифта в зацепление с плоской внутренней поверхностью установочной рамы для предотвращения вращения установочной рамы вокруг установочного штифта.
[0028]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать снятия крепежного устройства, установочной рамы и режущего блока с большеберцовой кости пациента. Способ может потребовать расположения большеберцовой базовой пластины на проксимальном конце большеберцовой кости таким образом, чтобы удлиненный ствол хирургического дрильбора проходил через центральное отверстие большеберцовой базовой пластины. Способ может потребовать продвижения конца удлиненного ствола в отверстие, сформированное в направителе смещения, причем отверстие проходит вдоль продольной оси, которая может быть расположена на расстоянии от продольной оси центрального отверстия. Способ может потребовать расположения направителя смещения внутри центрального отверстия большеберцовой пластины. Способ может потребовать вращения направителя смещения для вращения большеберцовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента. Способ может потребовать определения положения смещения большеберцового компонента протеза на основании положения большеберцовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента.
[0029]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать снятия направителя смещения и хирургического дрильбора с большеберцовой кости пациента. Способ может потребовать расположения корпуса направителя дрильбора на большеберцовой базовой пластине. Способ может потребовать вставки второго хирургический дрильбора в корпус направителя дрильбора. Второй хирургический дрильбор может иметь множество режущих канавок, формирующих (i) дистальную усеченно-коническую режущую секцию, (ii) проксимальную режущую секцию, имеющую первый диаметр, и (iii) цилиндрическую среднюю режущую секцию, имеющую второй диаметр, который меньше первого диаметра.
[0030]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать продвижения ограничителя сверла вдоль удлиненного ствола второго хирургического дрильбора. В некоторых вариантах осуществления вставка второго хирургического дрильбора в корпус направителя дрильбора может потребовать продвижения второго хирургического дрильбора в большеберцовую кость пациента и применения ограничителя сверла для определения максимальной глубины рассверливания.
[0031]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать снятия направителя смещения с хирургического дрильбора, причем направитель смещения может представлять собой первый направитель смещения из множества направителей смещения. Способ может потребовать выбора второго направителя смещения из множества направителей смещения, причем второй направитель смещения имеет второе отверстие. Способ может потребовать продвижения конца удлиненного ствола во второе отверстие второго направителя смещения, причем второе отверстие проходит вдоль второй продольной оси, которая может быть расположена на расстоянии от продольной оси центрального отверстия, отличном от расстояния от продольной оси первого направителя смещения. Способ может потребовать вращения второго направителя смещения для вращения большеберцовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента для определения положения смещения.
[0032]
В соответствии с еще одним аспектом описания способ подготовки большеберцовой кости пациента под большеберцовый компонент протеза включает в себя вставку первого хирургического дрильбора в полость, сформированную на проксимальном конце большеберцовой кости пациента. Способ также включает в себя расположение большеберцовой базовой пластины на проксимальном конце большеберцовой кости пациента таким образом, чтобы удлиненный ствол первого хирургического дрильбора проходил через центральное отверстие большеберцовой базовой пластины. Способ также включает в себя продвижение конца удлиненного ствола в отверстие, сформированное в направителе смещения, причем отверстие проходит вдоль продольной оси, которая может быть расположена на расстоянии от продольной оси центрального отверстия. Способ также включает в себя расположение направителя смещения внутри центрального отверстия большеберцовый пластины. Способ также включает в себя вращение направителя смещения для вращения большеберцовой базовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента. Способ также включает в себя определение положения смещения большеберцового компонента протеза на основании положения большеберцовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента. Способ также включает в себя снятие направителя смещения и первого хирургического дрильбора с большеберцовой кости пациента. Способ также включает в себя расположение корпуса направителя дрильбора на большеберцовой базовой пластине. Способ также включает в себя вставку второго хирургического дрильбора в корпус направителя дрильбора, причем второй хирургический дрильбор включает в себя множество режущих канавок, формирующих (i) дистальную усеченно-коническую режущую секцию, (ii) проксимальную режущую секцию, имеющую первый диаметр, и (iii) цилиндрическую среднюю режущую секцию, имеющую второй диаметр, который меньше первого диаметра.
[0033]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать расположения ограничителя глубины на удлиненном стволе второго хирургического дрильбора. Ограничитель глубины может иметь фланец, выполненный с возможностью перемещения и имеющий размеры с возможностью отдельного размещения в отверстии, сформированном в удлиненном стволе второго хирургического дрильбора. Способ может потребовать приведения в действие управляемой пользователем кнопки ограничителя глубины для введения фланца в зацепление с кольцевым пазом.
[0034]
В некоторых вариантах осуществления способ может потребовать снятия направителя смещения с хирургического дрильбора, причем направитель смещения может представлять собой первый направитель смещения из множества направителей смещения. Способ может потребовать выбора второго направителя смещения из множества направителей смещения, причем второй направитель смещения имеет второе отверстие. Способ может потребовать продвижения конца удлиненного ствола во второе отверстие второго направителя смещения, причем второе отверстие проходит вдоль второй продольной оси, которая может быть расположена на расстоянии от продольной оси центрального отверстия, отличном от расстояния от продольной оси первого направителя смещения. Способ может потребовать вращения второго направителя смещения для вращения большеберцовой пластины относительно проксимального конца большеберцовой кости пациента для определения положения смещения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0035]
Подробное описание относится, в частности, к следующим фигурам.
[0036]
На ФИГ. 1 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов протеза системы для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
[0037]
На ФИГ. 2 представлен вид в перспективе большеберцового узла направителя резки системы для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
[0038]
На ФИГ. 3 представлен вид в поперечном сечении в вертикальной проекции части узла направителя резки, показанного на ФИГ. 2, вдоль линии 3-3, показанной на ФИГ. 2.
[0039]
На ФИГ. 4 представлен вид сбоку в вертикальной проекции хирургического дрильбора системы для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
[0040]
На ФИГ. 5 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов некоторого количества хирургических инструментов системы для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава для применения в определении величины смещения большеберцовой кости.
[0041]
На ФИГ. 5A представлен вид в поперечном сечении в вертикальной проекции направителя смещения из числа хирургических инструментов, изображенных на ФИГ. 5.
[0042]
На ФИГ. 6 представлен вид в перспективе импакторной ручки системы для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
[0043]
На ФИГ. 6A представлен вид снизу в перспективе импакторной ручки, изображенной на ФИГ. 6.
[0044]
На ФИГ. 7-21 представлено некоторое количество стадий хирургического вмешательства, в котором применяют систему для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
[0045]
На ФИГ. 22 представлен вид в перспективе другого хирургического дрильбора.
[0046]
На ФИГ. 22A-24 представлено некоторое количество стадий хирургического вмешательства, в котором применяют систему для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0047]
Хотя концепции настоящего описания можно подвергать различным модификациям, и они могут иметь альтернативные формы, на рисунках в качестве примеров приведены их конкретные примеры осуществления, и они будут подробно описаны в настоящем документе. Однако следует понимать, что концепции настоящего описания не ограничены конкретными описанными формами, напротив, они должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативные варианты осуществления в пределах сущности и объема изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения.
[0048]
Термины пространственной ориентации в анатомии, такие как «передний», «задний», «медиальный», «боковой», «верхний», «нижний» и так далее, могут быть применены в настоящем описании в отношении ортопедических имплантатов и ортопедических хирургических инструментов, описанных в настоящем документе, а также в отношении естественной анатомии пациента. Значения таких терминов хорошо понятны как в научной анатомии, так и в области ортопедии. Предполагается, что применение таких анатомических терминов пространственной ориентации в текстовом описании и формуле изобретения согласовано с их понятными значениями, если не указано иное.
[0049]
Примеры вариантов осуществления настоящего описания описаны и проиллюстрированы ниже, чтобы показать, что они охватывают протезы коленных суставов и компонентов коленных суставов, а также способы имплантации и восстановления коленных суставов. Среднему специалисту в данной области будет также очевидно, что предпочтительные варианты осуществления, описанные ниже, являются иллюстративными по своему характеру и могут быть видоизменены без отступления от объема и сущности настоящего изобретения. Однако для ясности и точности примеры вариантов осуществления, описанные ниже, могут включать в себя необязательные стадии, способы и признаки, которые любой из средних специалистов в данной области должен рассматривать как необязательно входящие в объем настоящего изобретения.
[0050]
Согласно ФИГ. 1 система 10 для проведения ортопедической операции по эндопротезированию сустава включает в себя некоторое количество компонентов 12 ортопедического протеза и некоторое число ортопедических хирургических инструментов 14 (см., например, ФИГ. 2) для применения в подготовке кости к размещению одного или более компонентов 12 протеза. В настоящем документе термин «ортопедический хирургический инструмент» или «система ортопедического хирургического инструмента» обозначает хирургическое приспособление для применения хирургом при выполнении ортопедического хирургического вмешательства. Таким образом, следует понимать, что в контексте настоящего документа термины «ортопедический хирургический инструмент» или «ортопедические хирургические инструменты» отличаются от компонентов ортопедического протеза или имплантатов, таких как представленные на ФИГ. 1.
[0051]
Компоненты 12 протеза системы 10 включают в себя бедренный компонент 20 протеза, выполненный с возможностью присоединения к хирургически подготовленному дистальному концу бедренной кости пациента, и большеберцовый компонент 22 протеза, выполненный с возможностью присоединения к хирургически подготовленному проксимальному концу большеберцовой кости пациента. В представленном на рисунках варианте осуществления большеберцовый компонент 22 включает в себя большеберцовый желоб 24 и вкладыш 26 протеза, выполненный с возможностью зацепления бедренного компонента 20 после имплантации в колено пациента. Следует понимать, что система 10 может включать в себя некоторое количество компонентов 12, соответствующих пациентам, имеющим кости различных размеров. Таким образом, хирург сможет выбрать компоненты и другие инструменты, которые наиболее точно соответствуют анатомии костной системы пациента.
[0052]
Как показано на ФИГ. 1, бедренный компонент 20 включает в себя передний фланец 30 и пару мыщелков 32, проходящих от фланца 30. Между мыщелками 32 сформировано углубление 34, которое часто называют межмыщелковым углублением. Мыщелки 32 формируют суставные поверхности 36, выполненные с возможностью зацепления соответствующих суставных поверхностей 70 вкладыша 26. Бедренный компонент 20 также включает в себя удлиненный штифт 40 стержня, который проходит вверх от его задней поверхности 42. Как будет более подробно описано ниже, бедренный штифт 40 стержня выполнен с возможностью размещения одного из некоторого количества различных компонентов 44 стержня. В представленном на рисунках варианте осуществления в штифте 40 стержня сформировано резьбовое отверстие 48, которое имеет размеры с возможностью размещения соответствующего резьбового ствола 50 одного из компонентов 44 стержня.
[0053]
Большеберцовый желоб 24 выполнен с возможностью имплантации в хирургически подготовленный конец проксимального отдела большеберцовой кости пациента (не показан). Большеберцовый желоб 24 включает в себя платформу 58, имеющую удлиненный штифт 60 стержня, проходящий вниз от ее нижней поверхности 62. Удлиненный большеберцовый штифт 60 стержня выполнен с возможностью размещения в нем одного из некоторого количества различных компонентов 44 штифта. В частности, как можно видеть на ФИГ. 1, в штифте 60 стержня сформировано резьбовое отверстие 48, которое имеет размеры с возможностью размещения соответствующего резьбового ствола 50 компонента 44 стержня.
[0054]
Вкладыш 26 выполнен с возможностью присоединения к большеберцовому желобу 24. В частности, вкладыш 26 может быть присоединен к большеберцовому желобу 24 посредством защелки. Таким образом, вкладыш 26 зафиксирован относительно большеберцового желоба 24 (т. е. выполнен без возможности вращения или перемещения в переднем/заднем или медиальном/боковом направлениях). При этом в других вариантах осуществления большеберцовый желоб может быть присоединен таким способом, который обеспечивает его вращение относительно большеберцового желоба 24.
[0055]
Вкладыш 26 включает в себя боковую и медиальную суставные поверхности 70. Поверхности 70 выполнены с возможностью шарнирного сочленения с соответствующими суставными поверхностями 36 бедренного компонента 20. В частности, бедренный компонент 20 выполнен с возможностью имплантации в хирургически подготовленный дистальный конец бедренной кости пациента (не показан) и выполнен с возможностью имитации конфигурации естественных бедренных мыщелков пациента. Таким образом, суставные поверхности 36 бедренного компонента 20 выполнены (например, изогнуты) так, чтобы имитировать мыщелки естественной бедренной кости.
[0056]
Как показано на ФИГ. 1, компоненты 44 стержня системы 10 включают в себя удлиненные стержни 80, которые выполнены с возможностью прикрепления к любому из компонентов 20, 22. Каждый удлиненный стержень 80 проходит от резьбового ствола 50 на одном конце к заостренному кончику 82 на противоположном конце. Каждый стержень также включает в себя ребристую наружную поверхность 84, проходящую от заостренного кончика 82 к резьбовому стволу 50. Вдоль наружной окружности стержня 80 смежно со стволом 50 расположено множество по существу плоских поверхностей 86. Поверхности 86 имеют размеры и расположение с возможностью размещения конца гаечного ключа или другого установочного инструмента так, чтобы стержень 80 можно было вращать при плотном зацеплении с одним из резьбовых отверстий 48.
[0057]
В представленном на рисунках варианте осуществления компоненты 12 протеза также включают в себя множество смещенных адаптеров 90, 92, выполненных с возможностью прикрепления к компонентам 20, 22. Как показано на ФИГ. 1, адаптер 90 выполнен с возможностью смещения продольной оси удлиненного стержня 80 от продольной оси штифта 60 стержня большеберцового желоба 24 на заданную величину. Аналогично адаптер 92 выполнен с возможностью смещения продольной оси удлиненного стержня 80 от продольной оси штифта 40 стержня бедренного компонента 20. Каждый из адаптеров 90, 92 включает в себя резьбовой ствол 50, выполненный с возможностью размещения в резьбовом отверстии 48 одного из компонентов 20, 22. Каждый из адаптеров 90, 92 также включает в себя резьбовое отверстие 48 на противоположном конце, которое имеет размеры с возможностью размещения резьбового ствола 50 одного из удлиненных стержней 80. В представленном на рисунках варианте осуществления на резьбовом стволе 50 каждого из адаптеров 90, 92 расположена фиксирующая гайка 100. Фиксирующая гайка 100 может быть выштампована на поверхности штифта стержня каждого компонента для присоединения к нему адаптера.
[0058]
Компоненты протеза 10 колена, которые находятся в зацеплении с естественной костью, такие как бедренный компонент 20, большеберцовый желоб 24 и компоненты 44 стержня могут быть изготовлены из какого-либо биосовместимого металла, предназначенного для изготовления имплантатов, хотя можно также применять и другие материалы. Примеры таких металлов включают в себя кобальт, в том числе кобальтовые сплавы, такие как кобальтохромовый сплав, титан, в том числе титановые сплавы, такие как сплав Ti6Al4V, и нержавеющую сталь. Такие металлические компоненты также могут иметь поверхностное покрытие, такое как гидроксиапатит, для повышения биосовместимости. Кроме того, поверхности металлических компонентов, которые находятся в зацеплении с естественной костью, могут иметь текстуру, упрощающую присоединение компонентов к кости. Такие поверхности могут также иметь пористое покрытие, чтобы способствовать врастанию костной ткани для постоянной фиксации.
[0059]
Вкладыш 26 может быть выполнен из материала, обеспечивающего свободный шарнирный поворот между вкладышем 26 и бедренным компонентом 20, например из полимерного материала. Одним таким полимерным материалом является полиэтилен, например полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (СВМПЭ).
[0060]
Согласно ФИГ. 2 система 10 включает в себя крепежное устройство 212 и режущий блок 214, выполненный с возможностью присоединения к крепежному устройству 212. В представленном на рисунках варианте осуществления крепежное устройство 212 выполнено с возможностью избирательного прикрепления к хирургическому дрильбору 216 (см. ФИГ. 4). Как будет более подробно описано ниже, хирург может применять крепежное устройство 212 и дрильбор 216 для расположения режущего блока 214 таким образом, чтобы его можно быть применять во время резекции проксимального конца большеберцовой кости пациента.
[0061]
Крепежное устройство 212 системы 10 включает в себя крепежное основание 230, выполненное с возможностью присоединения к хирургическому дрильбору 216, и установочную раму 232, выполненную с возможностью связывания с основанием 230 с возможностью перемещения. Установочная рама 232 также может быть выполнена с возможностью присоединения к режущему блоку 214, как будет более подробно описано ниже. В представленном на рисунках варианте осуществления крепежное основание 230 и установочную раму 232 изготовляют из металлического материала, такого как, например, нержавеющая сталь или кобальтохромовый сплав. Следует понимать, что в других вариантах осуществления крепежное основание 230 или установочная рама 232 могут быть изготовлены из полимерного материала.
[0062]
Крепежное основание 230 включает в себя корпус 234, направляющую 236, проходящую наружу от корпуса 234, и фиксирующую ручку 238, прикрепленную к верхнему концу 242 корпуса 234. Крепежное основание 230 имеет продольную ось 240, проходящую через нижний конец 244 и верхний конец 242. Направляющая 236 имеет конец 246, присоединенный к корпусу 234, и проходит к выступающему кончику (см. ФИГ. 3). В представленном на рисунках варианте осуществления направляющая 236 проходит перпендикулярно к продольной оси 240 корпуса 234. Как показано на ФИГ. 2, направляющая 236 имеет продолговатое поперечное сечение и по существу плоские верхнюю и нижнюю поверхности 250, 252 соответственно для обеспечения относительного вращения между крепежным основанием 230 и установочной рамой 232.
[0063]
Согласно ФИГ. 3 крепежное основание 230 имеет проход 254, который проходит вдоль оси 240 от нижнего конца 244 корпуса 234 через фиксирующую ручку 238. Проход 254 имеет размеры с возможностью размещения хирургического дрильбора 216 и обеспечения перемещения основания 230 вдоль ствола дрильбора 216 в желаемое положение. Корпус 234 включает в себя основную часть корпуса 256, которая проходит от нижнего конца 244 к плечевой поверхности 258, расположенной под ручкой 238. Верхний ствол 260 проходит наружу от плечевой поверхности 258 до верхнего конца 242 корпуса 234, как показано на ФИГ. 3.
[0064]
В представленном на рисунках варианте осуществления верхний ствол 260 включает в себя множество продольных пазов 262, которые разделяют ствол 260 на некоторое количество лепестков 264. Каждый лепесток 264 включает в себя наружную пластину 266, расположенную на ее наружной поверхности. Как показано на ФИГ. 3, каждая пластина 266 включает в себя верхнюю поверхность 268, которая соединена с нижней поверхностью 270, на которой имеется наружная резьба. При изображении в поперечном сечении верхняя поверхность 268 наклонена или расположена под углом относительно нижней поверхности 270 так, что наружный диаметр пластины 266 на ее нижнем конце больше, чем на ее верхнем конце. На верхнем конце 242 наружу от каждого из лепестков 264 проходит удерживающий фланец 274.
[0065]
Как показано на ФИГ. 3, фиксирующая ручка 238 включает в себя верхнюю поверхность 276, выполненную с возможностью захвата пользователем, и по существу плоскую нижнюю поверхность 278, выполненную с возможностью зацепления с плечевой поверхностью 258 корпуса 234. Отверстие 280 проходит через фиксирующую ручку 238 вдоль продольной оси 240 и формирует секцию прохода 254. В представленном на рисунках варианте осуществления фиксирующая ручка 238 включает в себя кольцевое ребро 282, которое проходит в отверстие 280 вблизи от его нижнего конца. Фиксирующая ручка 238 включает в себя другое кольцевое ребро 284, которое расположено на расстоянии от ребра 282 и расположено над этим ребром. Кольцевое ребро 282 имеет внутреннюю резьбу и может находиться в резьбовом зацеплении с нижней поверхностью 270 лепестков 264 основания 230. Как показано на ФИГ. 3, кольцевое ребро 284 имеет такую коническую нижнюю поверхность 286, что ее внутренний диаметр больше на его верхнем конце, чем на его нижнем конце. Ребро 284 имеет верхнюю поверхность 288, расположенную противоположно нижней поверхности 286. В представленном на рисунках варианте осуществления удерживающие фланцы 274 лепестков 264 выполнены с возможностью зацепления верхней поверхности 288 для предотвращения отсоединения ручки 238 от корпуса 234.
[0066]
Во время работы хирург может располагать дрильбор 216 в проходе 254 крепежного основания 230. Для фиксации основания 230 в положении относительно дрильбора 216 хирург может вращать ручку 238 по часовой стрелке вокруг оси 240 для сдвижения ребер 282, 284 вниз вдоль пластин 266 лепестков 264. За счет зацепления между конической нижней поверхностью 286 ребра 284 и наклонными верхними поверхностями 268 лепестков 264 лепестки 264 расположены с загибом радиально внутрь к оси 240, таким образом приводя их в контакт с диаметром прохода 254. В представленном на рисунках варианте осуществления, когда нижняя поверхность 278 ручки 238 зацеплена с плечевой поверхностью 258 корпуса 234, лепестки 264 прижаты к дрильбору 216, таким образом фиксируя крепежное основание 230 на дрильборе 216 в желаемом положении. Для высвобождения крепежного основания 230 хирург может вращать ручку 238 против часовой стрелки и продвигать ручку 238 вверх, таким образом выводя ребро 284 из контакта с пластинами 266 и давая лепесткам 264 возможность изогнуться радиально наружу.
[0067]
Возвратимся к ФИГ. 2, на которой система 10 также включает в себя установочную раму 232, выполненную с возможностью связывания с основанием 230 с возможностью перемещения. В представленном на рисунках варианте осуществления установочная рама 232 включает в себя верхний кронштейн 300, нижний кронштейн 302 и базовую пластину 304, соединяющую кронштейны 300, 302. Верхний кронштейн 300 включает в себя отверстие 306, имеющее размеры с возможностью размещения направляющей 236 крепежного основания 230. В представленном на рисунках варианте осуществления отверстие 306 сформировано парой по существу плоских поверхностей, которые соответствуют конфигурации поверхностей 250, 252 направляющей 236. На каждой из сторон кронштейна 300 расположена рифленая поверхность 308 для обеспечения возможности для хирурга захватывать кронштейн 300, чтобы продвигать его вдоль направляющей 236.
[0068]
Верхний кронштейн 300 также включает в себя блокирующий механизм 310, который можно применять для присоединения верхнего кронштейна (и, следовательно, установочной рамы 232) к направляющей 236. В представленном на рисунках варианте осуществления блокирующий механизм 310 включает в себя управляемую пользователем ручку 312 и ствол (не показан), который проходит через отверстие в отверстие 306. При вращении ручки 312 по часовой стрелке ствол 314 продвинут в зацепление с верхней поверхностью 250 направляющей 236. Следует понимать, что в других вариантах осуществления для закрепления установочной рамы 232 в положении относительно направляющей 236 можно использовать другие механические фиксирующие устройства.
[0069]
Как описано выше, установочная рама 232 также включает в себя нижний кронштейн 302. Нижний кронштейн 302 включает в себя пару канавок 320, которые имеют размеры с возможностью размещения соответствующей пары язычков 322 режущего блока 214. Таким образом, канавки 320 обеспечивают точку установки для режущего блока 214. Аналогично верхнему кронштейну 300 нижний кронштейн 302 включает в себя блокирующий механизм 324, который можно применять для присоединения режущего блока 214 к нижнему кронштейну 302. В представленном на рисунках варианте осуществления блокирующий механизм 324 включает в себя управляемую пользователем ручку 326, которая расположена в отверстии 328, сформированном между кронштейнами 300, 302. Ручка 326 прикреплена к стволу (не показан). При вращении ручки 326 по часовой стрелке ствол может быть продвинут в зацепление с режущим блоком 214, таким образом присоединяя блок 214 к установочной раме 232. Следует понимать, что в других вариантах осуществления для присоединения установочной рамы 232 к режущему блоку 214 можно применять другие механические фиксирующие устройства.
[0070]
Как показано на ФИГ. 2, режущий блок 214 включает в себя заднюю боковую стенку 340, выполненную с возможностью противостояния передней стороне большеберцовой кости пациента, как более подробно описано ниже. Режущий блок 214 также включает в себя переднюю боковую стенку 342, расположенную противоположно задней боковой стенке 340. Верхняя поверхность 344 соединяет боковые стенки 340, 342. Верхняя поверхность 344 имеет канавку 346 между язычками 322, описанными выше. В представленном на рисунках варианте осуществления режущий блок 114 изготовлен из металлического материала, такого как, например, нержавеющая сталь или кобальтохромовый сплав.
[0071]
Режущий блок 214 включает в себя некоторое количество направителей 350 резки, которые можно применять во время ортопедического хирургического вмешательства для резекции части кости пациента. Каждый направитель 350 резки включает в себя удлиненный паз, имеющий размеры с возможностью размещения режущего лезвия хирургической пилы или другого хирургического устройства. В представленном на рисунках варианте осуществления режущий блок 214 имеет четыре направителя 350 резки, проходящих через боковые стенки 340, 342. Каждый направитель 350 резки расположен на расстоянии около 5 мм от других направителей 350 резки и включает в себя плоскую поверхность 352, которая формирует плоскость резекции.
[0072]
Как описано выше, система 10 включает в себя некоторое количество хирургических дрильборов для формирования прохода в большеберцовой кости пациента во время хирургического вмешательства. На ФИГ. 4 представлен один из хирургических дрильборов 216. Дрильбор 216 включает в себя удлиненный ствол 360, имеющий множество режущих канавок 362, сформированных на дистальном конце 364. На противоположном конце сформирован хвостовик 366 инструмента, имеющий размеры с возможностью присоединения к хирургическому сверлу или другому вращающемуся хирургическому инструменту. Удлиненный ствол 360 включает в себя цилиндрическую наружную поверхность 370, которая проходит от режущих канавок 362 к хвостовику 366 инструмента. На наружной поверхности 370 сформировано множество кольцевых пазов 368, которые расположены на расстоянии друг от друга. В представленном на рисунках варианте осуществления положение каждого кольцевого паза 368 вдоль наружной поверхности 370 соответствует желаемой глубине рассверливания дрильбора 216. В представленном на рисунках варианте осуществления высоты пазов 368 варьируются для обеспечения хирургу визуальной указанием различных глубин.
[0073]
Согласно ФИГ. 5 система 10 также включает в себя большеберцовую базовую пластину 400, выполненную с возможностью расположения на проксимальном конце большеберцовой кости пациента. Следует понимать, что система 10 может включать в себя множество большеберцовых пластин различных размеров, по существу соответствующих различным возможным размерам анатомии костной системы пациента. Система 10 также включает в себя множество направителей 402 смещения, выполненных с возможностью применения с большеберцовой базовой пластиной 400, и стойку или корпус 404 направителя рассверливания, которые также выполнены с возможностью применения с большеберцовой пластиной 400. Большеберцовая базовая пластина 400 включает в себя некоторое количество направляющих отверстий 406 для фиксирующих шпилек 408 (см. ФИГ. 21), которые обеспечивают присоединение большеберцовой пластины 400 к проксимальному концу большеберцовой кости пациента.
[0074]
Большеберцовая базовая пластина 400 включает в себя по существу плоскую нижнюю поверхность 410 и по существу плоскую верхнюю поверхность 412, которая расположена противоположно нижней поверхности 410. Между поверхностями 410, 412 проходит изогнутая наружная боковая стенка 414. Большеберцовая пластина 400 также включает в себя центральное отверстие 416, которое проходит через поверхности 410, 412. Пара направляющих отверстий 418 расположены смежно с передней стороной большеберцовой пластины 400. Как более подробно описано ниже, каждое направляющее отверстие 418 имеет размеры с возможностью размещения одной из фиксирующих шпилек 420 стойки 404 направителя рассверливания.
[0075]
Как показано на ФИГ. 5, каждый направитель 402 смещения включает в себя верхний барабан 430, соединенный с нижней цилиндрической пластиной 432. Цилиндрическая пластина 432 имеет размеры с возможностью размещения в центральном отверстии 416 большеберцовой пластины 400. Каждый направитель 402 смещения также включает в себя проход 434, который проходит через барабан 430 и пластину 432. Каждый направитель 402 смещения характеризуется различной величиной смещения. В представленном на рисунках варианте осуществления барабан 430 включает в себя множество показателей 440, которые совместно с маркировкой 442 на большеберцовой базовой пластине 400 обеспечивают хирурга указанием углового положения продольной оси 436. Если маркировка 442 совмещена с одним из показателей 440, можно считывать числовой индикатор, соответствующий данному показателю 440, для определения положения смещения.
[0076]
Как показано на ФИГ. 5A, каждый проход 434 проходит вдоль продольной оси 436, которая смещена от продольной оси 438 цилиндрической пластины 432. В представленном на рисунках варианте осуществления удлиненный ствол 360 дрильбора проходит вдоль продольной оси 438, когда большеберцовая базовая пластина 400 расположена над дрильбором. Проход 434, представленный на рисунке, сформирован конической внутренней стенкой 444, проходящей от верхнего или проксимального отверстия 446, которое больше, чем нижнее или дистальное отверстие 448. В других вариантах осуществления проход может быть цилиндрическим.
[0077]
Как описано выше, система 10 также включает в себя стойку 404 направителя рассверливания. Стойка 404 включает в себя основную часть 450 корпуса, которая проходит от по существу плоской нижней поверхности 452 к верхней поверхности 454. Проход 456 направителя проходит через поверхности 452, 454. Когда стойка 404 прикреплена к большеберцовой пластине 400, проход 456 совмещен с центральным отверстием 416. Как описано выше, стойка 404 включает в себя пару передних фиксирующих шпилек 420, которые размещены в передних отверстиях 418 большеберцовой пластины 400, когда к этой пластине прикреплена стойка.
[0078]
На ФИГ. 6 представлена импакторная ручка 470 системы 10. В представленном на рисунках варианте осуществления импакторная ручка сформирована в виде узла, состоящего из отдельных компонентов, изготовленных из металлических материалов, таких как, например, нержавеющая сталь. Импакторная ручка 470 включает в себя запорную планку 472, прикрепленную к дистальному концу удлиненного корпуса 474. Удлиненный корпус 474 имеет размер и форму, позволяющие хирургу захватывать его во время применения. Корпус 474 проходит от запорной планки 472 к концу 476. Импакторная ручка 470 также включает в себя проксимальный штифт 478, который проходит от конца 476 удлиненного корпуса 474. Проксимальный штифт 478 включает в себя секцию 480 цилиндрического корпуса, которая соединена с концом 476, промежуточную секцию 482 цилиндрического корпуса, проходящую от секции 480 корпуса, и проксимальный кончик 484, проходящий от секции 482. Проксимальный кончик 484 включает в себя по существу плоскую переднюю поверхность 486, соединенную с изогнутой задней поверхностью 488.
[0079]
Импакторная ручка 470 включает в себя крепежный механизм 500, выполненный с возможностью избирательного присоединения других хирургических инструментов к импакторной ручке 470 во время хирургического вмешательства. В представленном на рисунках варианте осуществления крепежный механизм 500 включает в себя плечо 502 рычага, которое связано со штифтом 478 и выполнено с возможностью поворота относительно проксимального штифта 478. Плечо 502 рычага включает в себя фиксирующий фланец 504, который проходит к плоской передней поверхности 486 проксимального кончика 484. При повороте плеча 502 рычага в направлении, указанном стрелкой 506, фиксирующий фланец 504 продвинут от проксимального кончика 484. Плечо 502 рычага также включает в себя язычок 508, который проходит в направлении, противоположном фиксирующему фланцу 504.
[0080]
Крепежный механизм 500 включает в себя кронштейн 510, выполненный с возможностью скольжения относительно штифта 478 и удлиненного корпуса 474. Кронштейн 510 для иллюстрации имеет L-образную форму и включает в себя фланец 512, который проходит от проксимального штифта 478. Фланец 512 соединен со скользящей пластиной 514, проходящей вдоль секции 480 корпуса. Как показано на ФИГ. 6, скользящая пластина 514 имеет сформированный в ней продолговатый паз 516, а язычок 508 размещен в пазе 516.
[0081]
Кронштейн 510 включает в себя пару язычков 522, которые размещены в паре продольных пазов 524, сформированных в секции 480 цилиндрического корпуса штифта 478. Как показано на ФИГ. 6А, кронштейн 510 также включает в себя пластину 526, которая размещена в канале 528, проходящем через штифт 478. Смещающий элемент, такой как, например, пружина 530, размещают между пластиной 526 и штифтом 478 для смещения кронштейна 510 (и, следовательно, плеча 502 рычага) в положение, показанное на ФИГ. 6.
[0082]
Для продвижения плеча 502 рычага в направлении, указанном стрелкой 506, пользователь может нажать на фланец 512 для преодоления смещения, создаваемого пружиной 530, и воздействия на кронштейн 510 для его продвижения в дистальном направлении к запорной планке 472. По мере продвижения кронштейна 510 в дистальном направлении фланец 512 продвигают в канал 520, сформированный на конце 476 удлиненного корпуса 474. Кроме того, проксимальный край 522 скользящей пластины 514 продвинут в зацепление с язычком 508, таким образом воздействуя на плечо 502 рычага для поворота вокруг его оси 532 (см. ФИГ. 6A) и перемещения фиксирующего фланца 504 от проксимального кончика 484. Когда пользователь высвобождает фланец 512, пружина 530 выталкивает скользящую пластину 514 к проксимальному концу, таким образом высвобождая плечо 502 рычага для поворота к фиксирующему фланцу 504.
[0083]
Описанные инструменты 14 можно применять для хирургической подготовки бедренной кости пациента к размещению большеберцового компонента 22 протеза, одного из компонентов 44 стержня и адаптера 90 смещения. В представленном на рисунках варианте осуществления инструменты 14 можно применять в ревизионной операции, в которой первичный имплантат был удален из проксимального конца большеберцовой кости пациента. Как показано на ФИГ. 7, проксимальный конец 600 большеберцовой кости 602 пациента при ревизионной операции включает в себя проксимальную поверхность 604, которая изначально имела такую форму, чтобы размещать на ней первичный имплантат. Во время ревизионной операции поверхность 604 подвергают резекции для подготовки проксимального конца 600 к размещению большеберцового компонента 22 протеза. На ФИГ. 7-23 представлено некоторое количество примерных стадий процедуры для хирургической подготовки проксимального конца 600 во время ревизионной операции. Следует понимать, что любое хирургическое вмешательство может включать в себя дополнительные стадии или меньшее число стадий в зависимости от состояния анатомии костной системы пациента и предпочтений хирурга.
[0084]
Согласно ФИГ. 7 хирург может выбирать один из дрильборов 216 для введения в интрамедуллярную полость 608 большеберцовой кости 602 пациента. Выбор дрильбора может зависеть от размера и формы большеберцовой кости 602 пациента. Как показано на ФИГ. 7, хирург может продвинуть выбранный дрильбор 216 в полость 608 для прямого рассверливания полости на предварительно заданную глубину, соответствующую одному из кольцевых пазов 368.
[0085]
Хирург может оставлять дрильбор 216 на месте на предварительно заданной глубине при сборке крепежного устройства 212. Как описано выше, хирург может прикреплять режущий блок 214 к установочной раме 232 и соединять инструменты вместе при помощи ручки 326. Хирург может сдвигать установочную раму 232 вдоль направляющей 236 крепежного основания 230 и фиксировать раму 232 в положении относительно основания 230 при помощи другой ручки 312. Как показано на ФИГ. 8, хирург может помещать собранное крепежное устройство 212 на удлиненный ствол 360 дрильбора 216. Для этого хирург может совмещать проход 254 крепежного устройства 212 с хвостовиком 366 дрильбора 216, а затем продвигать крепежное устройство 212 над хвостовиком 366 и вниз вдоль удлиненного ствола 360 к большеберцовой кости 602.
[0086]
Как показано на ФИГ. 9-10, хирург может использовать некоторое количество различных калибров 620, 622 для определения места расположения режущего блока 214 относительно кости 602. Каждый из калибров 620, 622 имеет кончик 624 зонда, выполненный с возможностью зацепления проксимальной поверхности 604, когда режущий блок 214 расположен надлежащим образом относительно большеберцовой кости 602. В представленном на рисунках варианте осуществления каждый калибр избирательно прикреплен к режущему блоку 214 посредством установочного фланца 626, имеющего размеры с возможностью расположения в направителях 350 резки блока 214. Калибр 622 также выполнен с возможностью регулирования таким образом, чтобы кончик 624 зонда можно было устанавливать на различных высотах относительно его установочного фланца 626 (и, следовательно, режущего блока 214). Хирург может сдвигать крепежное устройство 212 и режущий блок 214 вдоль дрильбора 216 в направлениях, указанных стрелками 630 на ФИГ. 9-10, пока режущий блок 214 не будет расположен надлежащим образом для направления резекции проксимальной поверхности 604.
[0087]
Затем хирург может зафиксировать крепежное устройство 212 в желаемом положении с помощью управляющей ручки 238. За счет вращения ручки 238 по часовой стрелке ребра 282, 284 ручки 238 происходит сжатие диаметра прохода 254, как описано выше. В представленном на рисунках варианте осуществления, когда нижняя поверхность 278 ручки 238 находится в зацеплении с плечевой поверхностью 258 корпуса 234, крепежное основание 230 входит в зацепление с дрильбором 216, таким образом фиксируя режущий блок 214 в положении относительно кости. Хирург может также избирательно управлять ручкой 312 для освобождения установочной рамы 232 (и, следовательно, режущего блока 214) для перемещения вдоль направляющей 236. Таким образом, хирург может также регулировать положение режущего блока 214 относительно передней поверхности большеберцовой кости 602.
[0088]
Как показано на ФИГ. 11, хирург может использовать некоторое количество фиксирующих шпилек 420 для присоединения режущего блока 214 к большеберцовой кости 602. Затем хирург может отсоединять режущий блок 214 от крепежного устройства 212 с помощью обеих ручек 312, 326 для высвобождения установочной рамы 232 из режущего блока 214 и крепежного основания 230. После сдвига установочной рамы 232 с направляющей 236 хирург может высвобождать крепежное основание 230 через от дрильбора 216 при помощи управляющей ручки 238.
[0089]
Согласно ФИГ. 12 хирург может извлечь дрильбор 216 из полости 608 до резекции большеберцовой кости 602. Для выполнения резекции хирург может продвигать хирургическую пилу 640 через один из пазов 350 направителя резки в контакт с костью пациента. Затем хирург может применять пилу 640 для удаления материала с конца 600 большеберцовой кости 602 пациента и создания новой хирургически подготовленной проксимальной поверхности, имеющей форму, позволяющую размещать большеберцовый компонент 22 протеза.
[0090]
Согласно ФИГ. 13-14 хирург может использовать дрильбор 216 и большеберцовую пластину 400 для определения, включать ли адаптер 90 смещения в узел большеберцового протеза. Для этого хирург может вводить дрильбор 216 в интрамедуллярную полость 608, как показано на ФИГ. 13. Хирург может располагать большеберцовую пластину 400 на проксимальном конце 600 большеберцовой кости 602 пациента. Как показано на ФИГ. 14, центр отверстия 416 большеберцовой пластины 400 смещен от продольной оси дрильбора 216, что указывает на необходимость применения адаптера 90 смещения в узле большеберцового протеза.
[0091]
Как показано на ФИГ. 15, хирург может выбирать направитель 402 смещения и продвигать его вдоль дрильбора 216, приводя в контакт с большеберцовой пластиной 400, расположенной на большеберцовой кости 602 пациента. Когда направитель 402 смещения помещен на большеберцовую пластину 400, хирург может захватывать рельефную поверхность направителя 402, чтобы повернуть направитель 402 вокруг дрильбора 216, как указано на ФИГ. 15 стрелками 650. При повороте направителя 402 большеберцовую пластину 400 вращают вокруг проксимальной поверхности 604 большеберцовой кости 602 пациента. Это перемещение изменяет положение смещения направителя 402 и большеберцовой пластины 400 относительно дрильбора 216. Хирург может продолжать поворачивать направитель 402 пока большеберцовая пластина 400 не окажется в таком положении на большеберцовой кости 602 пациента, в котором обеспечен максимальный охват хирургически подготовленной проксимальной поверхности 604. Когда большеберцовая пластина 400 оказывается в желаемом положении на большеберцовой кости 602 пациента, хирург идентифицирует показатели 440, совмещенные с меткой 442, и считывает числовой индикатор, связанный с показателем 440, для определения выбранного положения смещения, как показано на ФИГ. 16. Следует понимать, что хирург может повторять эту операцию с другими направителями 402 смещения, имеющими отличные значения смещения, пока большеберцовая пластина 400 не будет расположена в таком положении на большеберцовой кости 602 пациента, в котором обеспечен максимальный охват проксимальной поверхности 604. Когда большеберцовая пластина 400 оказывается в желаемом положении на большеберцовой кости 602 пациента, хирург может использовать одну или более фиксирующих шпилек 408 для закрепления большеберцовой пластины 400 и положения, как показано на ФИГ. 16. Затем хирург может снимать направитель 402 смещения с большеберцовой пластины 400 и дрильбора 216, как показано на ФИГ. 17.
[0092]
Согласно ФИГ. 18 хирург может выполнять другую операцию рассверливания с использованием дрильбора 702 большего диаметра для дальнейшего изменения формы полости 608. Как показано на ФИГ. 19, хирург может также применять стойку 404 направителя рассверливания с большеберцовой пластиной 400. Для того чтобы сделать это, хирург может совмещать фиксирующие шпильки 420 стойки 404 с направляющими отверстиями 418 в большеберцовой пластине 400. Затем хирург может продвигать фиксирующие шпильки 420 через направляющие отверстия 418 и в проксимальный конец 600 большеберцовой кости 602 пациента.
[0093]
Согласно ФИГ. 20-22 хирург может использовать другой дрильбор 704 со стойкой 404. Система 10 также включает в себя выполненный с возможностью перемещения ограничитель 710 глубины, который прикрепляют к любому из дрильборов на кольцевом пазу 642, соответствующем желаемой глубине. В представленном на рисунках варианте осуществления ограничитель 710 глубины имеет центральное отверстие 712 и множество выравнивающих язычков 714, проходящих внутрь отверстия 712. Центральное отверстие 712 имеет диаметр, соответствующий наибольшему диаметру дрильбора в системе 10. Каждый дрильбор, включая дрильбор 704, включает в себя множество продольных пазов 716, число которых соответствует числу выравнивающих язычков 714 ограничителя 710 глубины. Как показано на ФИГ. 20, нижние поверхности пазов 716 каждого дрильбора расположены и имеют размеры с возможностью размещения в выравнивающем отверстии 720, сформированном кончиками язычков 714 так, чтобы можно было применять один ограничитель 710 глубины с дрильбором любого размера.
[0094]
В представленном на рисунках варианте осуществления ограничитель 710 глубины включает в себя выполненную с возможностью перемещения пластину 722, имеющую шпильку, которую можно продвигать для введения в зацепление и вывода из зацепления с кольцевым пазом 642 или другим отверстием для закрепления ограничителя глубины в желаемом положении.
[0095]
Как показано на ФИГ. 21, когда ограничитель 710 глубины расположен надлежащим образом в желаемом кольцевом пазе 642 дрильбора 704, дрильбор 704 можно продвигать в центральный цилиндрический проход адаптера 724 направителя рассверливания, расположенного в стойке 404 направителя. Затем дрильбор 704 можно продвигать вдоль адаптера 724 направителя и вводить в контакт с проксимальным концом 600 большеберцовой кости 602 пациента. Хирург может продолжать продвигать дрильбор 704 глубже в большеберцовую кость пациента, пока ограничитель 710 глубины не войдет в контакт с адаптером 724, изменив тем самым форму полости 608 желаемым образом. Следует также понимать, что в некоторых вариантах осуществления дрильбор и ограничитель 710 глубины можно использовать только с направляющей стойкой.
[0096]
На ФИГ. 22-22A представлен дрильбор 704 со стойкой направителя 404. Аналогично дрильбору 216 дрильбор 704 включает в себя удлиненный ствол 730, имеющий множество режущих канавок 732, сформированных на дистальном конце 734. На противоположном конце сформирован хвостовик 736 инструмента, имеющий размеры с возможностью присоединения к хирургическому сверлу или другому вращающемуся хирургическому инструменту. Удлиненный ствол 730 включает в себя наружную поверхность 740, проходящую от режущих канавок 732 к хвостовику 736 инструмента, и множество продольных пазов 716, сформированных в наружной поверхности 740.
[0097]
Как показано на ФИГ. 22, множество режущих канавок 732 включают в себя усеченно-коническую дистальную секцию 750, которая проходит от дистального конца 734. Дистальная секция 750 соединена на краю 752 с цилиндрической средней секцией 754 режущих канавок 732 (т. е. края режущих канавок 732 формируют цилиндрическую форму). Средняя секция 754 имеет диаметр 756. Средняя секция 754 соединена с проксимальной секцией 758 посредством сужающейся секции 760. В представленном на рисунках варианте осуществления проксимальная секция 758 имеет диаметр 762, который больше, чем диаметр 756 средней секции 754. Комбинация цилиндрической средней секции 754, сужающейся секции 760 и проксимальной секции 758 режущих канавок 732 вместе формирует отверстие в большеберцовой кости пациента, имеющее форму, которая соответствует адаптеру 90 смещения большеберцового компонента 22 протеза, как указано пунктирной линией на ФИГ. 22A.
[0098]
Согласно ФИГ. 23 хирург может выбирать килевидный пробойник 660, чтобы изменить размер полости 608 для размещения в ней части удлиненного штифта 60 стержня большеберцового желоба 24. Килевидный пробойник 660 включает в себя пару рычагов 662, проходящих наружу от центрального корпуса 664. Каждый из рычагов 662 включает в себя некоторое количество проходящих вниз режущих зубьев 668 для создания прохода в кости пациента для удлиненного штифта 60 стержня. Центральный корпус 664 включает в себя вырез 670, имеющий размеры с возможностью размещения фланца 504 плеча 502 рычага импакторной ручки 470. Центральный корпус 664 также включает в себя пластину 672 зацепления, расположенную над вырезом 670, которая выполнена с возможностью зацепления фиксирующего фланца 504, как показано на ФИГ. 23.
[0099]
Для закрепления килевидного пробойника 660 импакторной ручки 470 пользователь может нажимать на фланец 512, за счет чего происходит продвижение кронштейна 510 ручки 470 в дистальном направлении к запорной планке 472. По мере продвижения кронштейна 510 в дистальном направлении фланец 512 продвигают в канал 520, сформированный на конце 476 удлиненного корпуса 474. Кроме того, проксимальный край 522 скользящей пластины 514 продвинут в зацепление с язычком 508, за счет чего происходит поворот плеча 502 рычага вокруг его оси и перемещение фиксирующего фланца 504 от проксимального кончика 484. Затем можно продвигать килевидный пробойник 660 поверх проксимального кончика 484 и вводить его в контакт с цилиндрической секцией 482 корпуса, как показано на ФИГ. 23. Затем пользователь может высвобождать фланец 512, при этом смещающий элемент 530 ручки 470 выталкивает кронштейн 510 в проксимальном направлении, таким образом перемещая фиксирующий фланец 504 к проксимальному кончику 484 и вводя его в зацепление с пластиной 672 зацепления для присоединения килевидного пробойника 660 к ручке 470.
[0100]
Как показано на ФИГ. 24, хирург может удалять большеберцовую пластину 400 из проксимального конца 600 большеберцовой кости 602 пациента и заменять ее другой большеберцовой пластиной 690, включающей в себя отверстия 692, имеющие размеры с возможностью размещения рычагов 662 килевидного пробойника 660. Затем хирург может продвигать импакторную ручку 470 и килевидный пробойник 660 к большеберцовой пластине 690, как указано стрелкой 694. По мере прохождения килевидного пробойника 660 через большеберцовую пластину 690 режущие зубья 668 зацепляют кость пациента и изменяют форму полости так, чтобы в ней можно было разместить удлиненный штифт 60 большеберцового компонента 22 протеза.
[0101]
Хотя в описании приведенных выше примеров осуществления указывается на наличие выполненного с возможностью отделения большеберцового желоба и вкладыша большеберцового желоба, следует понимать, что большеберцовый желоб может включать в себя опорные поверхности полости для размещения мыщелка, которые устраняют необходимость в отдельном вкладыше большеберцового желоба.
[0102]
Из приведенного выше описания и изложения сущности изобретения специалистам в данной области должно быть очевидно, что, хотя описанные в настоящем документе способы и устройства представляют собой примеры осуществления настоящего изобретения, описанное в настоящем документе изобретение не ограничено данным точным вариантом осуществления, и что в приведенные варианты осуществления могут быть внесены изменения без отступления от объема настоящего изобретения, который определен формулой изобретения. Кроме того, следует понимать, что изобретение определено формулой изобретения и никакие ограничения или признаки, содержащиеся в описанных в настоящем документе примерах осуществления, не могут быть применены для толкования каких-либо признаков формулы изобретения, если только указанные ограничения или признаки не были явным образом оговорены. Кроме того, следует понимать, что соответствие объему формулы изобретения не требует обязательного выполнения каких-либо или всех определенных преимуществ или целей настоящего изобретения, указанных в настоящем документе, поскольку изобретение определено формулой изобретения и поскольку неотъемлемые и/или непредвиденные преимущества настоящего изобретения могут существовать, даже если их не обсуждали явным образом в настоящем документе.