СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ АРТРОПЛАСТИКИ КОЛЕННОГО СУСТАВА
METHODS AND DEVICES FOR KNEE ARTHROPLASTY

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки US 61/182,435, поданной 29 мая 2009 года и имеющей название «Способы и устройство для выполнения артропластики с сохранением обеих крестообразных связок» и предварительной заявки US 61/299,835, поданной 29 января 2010 года и имеющей название «Большеберцовый имплантат для операции с сохранением обеих крестообразных связок». Все содержание обеих этих заявок включено в данную заявку посредством указанных ссылок.
Уровень техники
При операциях тотальной артропластики коленного сустава часто требуется жертвовать передней крестообразной связкой (ПКС) и задней крестообразной связкой (ЗКС). Из-за этого полные протезы коленного сустава часто снабжают элементами и механизмами, призванными обеспечивать функции связок ПКС и ЗКС, или аналогичные им функции. Тем не менее, существует мнение, что не у всех пациентов такие типичные полные протезы коленного сустава могут полностью воспроизводить нормальную проприоцепцию, кинематику и биомеханическую функцию, обеспечиваемую естественными связками. Известен используемый в прошлом способ замены коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, при осуществлении которого возникали проблемы, заключающиеся в негибкости коленного сустава и отказе имплантата, что, вероятно, было связано с неудовлетворительной конструкцией имплантата, несовершенными инструментами и/или методикой имплантации. Таким образом, в некоторых случаях существует потребность в сохранении функционирования крестообразных связок молодых и активных пациентов, нуждающихся в замене коленного сустава, с тем чтобы после замены коленного сустава сохранить естественные ощущения, нормальную биомеханическую функцию, а также эффективность коленного сустава. Кроме того, в некоторых случаях существует потребность в более эффективных и точных способах и устройствах для подготовки бедренных и большеберцовых костей под имплантаты, устанавливаемые с сохранением обеих крестообразных связок (то есть с сохранением связок ПКС и ЗКС), а также под имплантаты коленного сустава других типов, поскольку зачастую операции на колене (в особенности операции с сохранением обеих крестообразных связок, но также и другие операции) проводят с использованием несовершенных способов и устройств.
Раскрытие изобретения
В настоящей заявке описаны способы и устройства для осуществления операций артропластики коленного сустава, включая способы и устройства для процедур тотальной артропластики коленного сустава, например артропластики с сохранением обеих крестообразных связок и других описанных в данном документе операций.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения предложен хирургический набор для артропластики на коленном суставе, содержащий по меньшей мере один пробный дистальный бедренный компонент для оценки резекции дистального отдела бедренной кости, содержащий: расположенную выше верхнюю плоскую поверхность для контакта с резецированным участком дистального отдела бедренной кости; и нижнюю криволинейную поверхность, определяющую по меньшей мере одну поверхность мыщелка, для контакта с нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления нижняя криволинейная поверхность определяет поверхности медиального и латерального мыщелков для контакта с нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент представляет собой шаблон для калибровки поворота в направлении внутрь/наружу, положения в направлении кпереди/кзади, положения в медиальном/латеральном направлении или размера пробного дистального бедренного компонента по отношению к дистальному отделу бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент содержит один или несколько ориентиров, пробный дистальный бедренный компонент включает в себя один или несколько ориентиров, расположенных на пробном дистальном бедренном компоненте для индикации предполагаемого положения и ориентации бедренного имплантата относительно дистального отдела бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления ориентиры расположены так, чтобы показывать положение пробного дистального бедренного компонента относительно заднемедиальных и заднелатеральных участков резекции дистального отдела бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления один или несколько ориентиров для индикации положения дистального бедренного пробного компонента относительно заднемедиальных и заднелатеральных участков резекции дистального отдела бедренной кости включают задние края нижней криволинейной поверхности дистального бедренного пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент содержит один или несколько ориентиров для индикации положения дистального бедренного пробного компонента относительно точки переднецентрального V-образного участка, резецированной поверхности дистального отдела бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления один или несколько ориентиров для индикации положения дистального бедренного пробного компонента относительно точки переднецентрального V-образного участка резецированной поверхности дистального отдела бедренной кости, содержат одно или несколько отверстий, имеющихся в пробном дистальном бедренном компоненте. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент содержит пробный дистальный бедренный компонент для сохранения обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент имеет по существу U-образную форму и определяет промежуток между поверхностями медиального и латерального мыщелка для размещения в этом промежутке по меньшей мере части возвышения проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент по существу имитирует по меньшей мере форму, толщину или размер нижнего участка бедренного имплантата, устанавливаемого с сохранением обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент входит в комплект, включающий пробные дистальные бедренные компоненты разных размеров. В некоторых вариантах осуществления пробные дистальные бедренные компоненты разных размеров имитируют дистальные участки бедренных имплантатов разных размеров. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент является модульным элементом. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор содержит несколько регулировочных прокладок для изменения толщины пробного дистального бедренного компонента. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор содержит несколько регулировочных прокладок для изменения толщины участка латерального мыщелка пробного дистального бедренного компонента. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор содержит несколько регулировочных прокладок для изменения по меньшей мере одного из следующих углов: варусного/вальгусного угла и угла сгибания/разгибания. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент входит в набор, включающий пробные дистальные бедренные компоненты разной толщины. В некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент представляет собой часть набора пробных дистальных бедренных компонентов, имеющих разные варусные/вальгусные углы или разные углы сгибания/разгибания. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор также включает выравнивающий блок для крепления к проксимальному отделу большеберцовой кости, выполненный с возможностью соединения с пробным дистальным бедренным пробным компонентом. В некоторых вариантах осуществления выравнивающий блок могут соединить с пробным дистальным бедренным компонентом в фиксированном наклонном положении. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор также включает выравнивающий блок для крепления к проксимальному отделу большеберцовой кости, причем пробный дистальный бедренный компонент имеет участок крепления для соединения выравнивающего блока с пробным дистальным бедренным компонентом. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор также содержит соединительное средство для соединения выравнивающего блока с пробным дистальным бедренным компонентом в фиксированном наклонном положении. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор также содержит соединительное средство для соединения выравнивающего блока с пробным дистальным бедренным компонентом так, что плоский реперный элемент выравнивающего блока расположен параллельно проксимальной плоской поверхности пробного дистального бедренного компонента. В некоторых вариантах осуществления хирургический набор также содержит индикатор для индикации по меньшей мере одного участка резекции проксимального отдела большеберцовой кости, причем пробный дистальный бедренный компонент имеет участок крепления для соединения индикатора с пробным дистальным бедренным компонентом. В некоторых вариантах осуществления этот индикатор предназначен для индикации наклона кзади резекции проксимального отдела большеберцовой кости, варусного/вальгусного угла резекции проксимального отдела большеберцовой кости или глубины резекции проксимального отдела большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предлагается способ выполнения артропластики на коленном суставе, включающем дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, предусматривающий выполнение по меньшей мере одной плоской резекции дистального отдела бедренной кости, чтобы создать на дистальном отделе бедренной кости по меньшей мере одну резецированную поверхность, установку между резецированной поверхностью дистального отдела бедренной кости и нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости пробного компонента так, что пробный компонент контактирует с резецированной поверхностью дистального отдела бедренной кости и нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости, и оценку резекции дистального отдела бедренной кости при помощи пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления перед выполнением на дистальном отделе бедренной кости по меньшей мере одного дополнительного коробчатого разреза производят оценку резекции дистального отдела бедренной кости с применением пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости включает выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости перед выполнением резекции проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости перед выполнением резекции проксимального отдела большеберцовой кости включает выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости перед выполнением какой-нибудь резекции проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления вставка пробного компонента включает вставку дистального бедренного пробного компонента, имеющего верхнюю плоскую поверхность для контакта с по меньшей мере одним участком резекции дистального отдела бедренной кости и нижнюю криволинейную поверхность для контакта с нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления вставка дистального бедренного пробного компонента включает вставку дистального бедренного пробного компонента, имеющего верхнюю плоскую поверхность и нижнюю криволинейную поверхность, которая имитирует форму и толщину бедренного имплантата для установки на дистальном отделе бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает выполнение по меньшей мере одной дополнительной резекции бедренной кости после оценки резекции дистального отдела бедренной кости с применением дистального бедренного пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости включает выполнение по меньшей мере одной резекции дистального отдела бедренной кости на глубину, приблизительно равную дистальной толщине бедренного имплантата для имплантации на дистальном отделе бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает по меньшей мере одну повторную резекцию дистального отдела бедренной кости после оценки резекции дистального отдела бедренной кости с применением пробного дистального бедренного компонента. В некоторых вариантах осуществления оценка резекции дистального отдела бедренной кости с применением пробного дистального бедренного компонента включает оценку коленного сустава относительно сгибательной контрактуры. В некоторых вариантах осуществления оценка коленного сустава в отношении сгибательной контрактуры включает разгибание коленного сустава и оценку конечного разгибания. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает вставку второго пробного компонента между резецированной поверхностью дистального отдела бедренной кости и нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости, причем второй пробный компонент контактирует с резецированной поверхностью дистального отдела бедренной кости и нерезецированной поверхностью проксимального отдела большеберцовой кости, и повторную оценку резекции дистального отдела бедренной кости с применением второго пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления способ выполнения артропластики представляет собой способ выполнения артропластики с сохранением обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает, после оценки резекции дистального отдела бедренной кости с применением дистального бедренного пробного компонента, переключение со способа выполнения артропластики с сохранением обеих крестообразных связок на способ выполнения артропластики с сохранением задней крестообразной связки или на способ выполнения артропластики, в котором приходится пожертвовать обеими крестообразными связками. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает применение пробного компонента для позиционирования выравнивающего блока или разметки относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления применение пробного компонента для позиционирования выравнивающего блока или разметки относительно проксимального отдела большеберцовой кости включает соединение выравнивающего блока с пробным компонентом и прикрепление выравнивающего блока к проксимальному отделу большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает соединение выравнивающего блока с пробным компонентом с помощью промежуточного соединительного средства. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает применение пробного компонента для позиционирования выравнивающего блока под требуемым варусным/вальгусным углом. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает применение пробного компонента для позиционирования выравнивающего блока с требуемым углом наклона кзади. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает применение выравнивающего блока для направления по меньшей мере одной резекции большеберцовой кости после прикрепления выравнивающего блока к проксимальному отделу большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается набор для резекции бедренной кости для резекции дистальной бороздчатой части дистального отдела бедренной кости, содержащий в себе зубчатый режущий инструмент, проходящий вдоль продольной оси и содержащий переднюю режущую кромку, имеющую медиальную часть, латеральную часть и среднюю часть, расположенную между медиальной и латеральной частью, причем средняя часть по существу углублена в зубчатый режущий инструмент вдоль продольной оси относительно средней и боковой части, а также направитель резекции бедренной кости для позиционирования и направления движения зубчатого режущего инструмента вдоль продольной оси. В некоторых вариантах осуществления направитель резекции бедренной кости содержит пробный бедренный компонент. В некоторых вариантах осуществления направитель резекции бедренной кости, кроме того, содержит модульный направитель резекции, закрепляемый в бедренном пробном компоненте. В некоторых вариантах осуществления передняя режущая кромка представляет собой U-образную или V-образную переднюю режущую кромку. В некоторых вариантах осуществления зубчатый режущий инструмент, кроме того, содержит по меньшей мере одну пару фланцев, проходящих по существу параллельно продольной оси. В некоторых вариантах осуществления набор для резекции бедренной кости, кроме того, включает упор на по меньшей мере одном зубчатом режущем инструменте или направителе для резекции бедренной кости, расположенный так, чтобы ограничить перемещение зубчатого режущего инструмента вдоль продольной оси.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается узел для проведения артропластики коленного сустава, содержащий базовый инструмент, выполненный с возможностью крепления относительно проксимального отдела большеберцовой кости коленного сустава и содержащий реперный элемент, имеющий соединительное средство реперного элемента, выполненное таким образом, что при закреплении относительно проксимального отдела большеберцовой кости, указанное соединительное средство ориентировано с нейтральным углом наклона кпереди/кзади и нейтральным варгусным/варусным углом относительно проксимального отдела большеберцовой кости; регулировочный инструмент, выполненный с возможностью соединения с базовым инструментом и содержащий приемное средство, выполненное с возможностью соединения с соединительным средством реперного элемента базового инструмента с обеспечением возможности по меньшей одной угловой регулировки регулировочного инструмента относительно базового инструмента по повороту внутрь/наружу и регулировки поступательного перемещения регулировочного инструмента относительно базового инструмента в медиальном/латеральном направлении, причем приемное средство включает ось выравнивания; соединительное средство для направителя резекции, ориентированное с заданным углом наклона относительно оси выравнивания приемного средства и выполненное с возможностью соединения с направителем резекции; причем при соединении регулировочного инструмента с базовым инструментом указанный узел обеспечивает возможность ориентации соединительного средства для направителя резекции относительно проксимального отдела большеберцовой кости по меньшей мере по перемещению в медиальном/латеральном направлении или по меньшей мере по одному из следующих угловых положений: нейтральный варусный/вальгусный угол, заданный угол наклона, требуемый угол поворота внутрь/наружу. В некоторых вариантах осуществления регулировочный инструмент содержит средство для регулируемой ориентации и фиксации угла наклона соединительного средства для направителя резекции относительно оси выравнивания приемного средства. В некоторых вариантах осуществления регулировочный инструмент содержит средство для регулируемой ориентации и фиксации поворота внутрь/наружу соединительного средства для направителя резекции относительно оси выравнивания приемного средства. В некоторых вариантах осуществления регулировочный инструмент содержит средство для регулируемой ориентации и фиксации положения в медиальном/латеральном направлении соединительного средства для направителя резекции относительно оси выравнивания приемного средства. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство для направителя резекции содержит по меньшей мере одну направляющую для соединения с направителем резекции, выполненную с возможностью выравнивания по меньшей мере по одному из следующих угловых положений относительно большеберцовой кости пациента: заданный нейтральный варусный/вальгусный угол, заданный угол наклона, требуемое поступательное перемещение в медиальном/латеральном направлении и требуемый поворот внутрь/наружу. В некоторых вариантах осуществления узел выполнен с возможностью обеспечения одновременного регулирования регулировочного инструмента на базовом инструменте по перемещению в медиальном/латеральном направлении, перемещению в направлении кпереди/кзади и повороту внутрь/наружу. В некоторых вариантах осуществления регулировочный инструмент представляет собой один инструмент из набора регулировочных инструментов, в котором по меньшей мере несколько регулировочных инструментов имеют различные заданные углы наклона.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается выравнивающий блок для проведения артропластики на коленном суставе, содержащий: корпус, выполненный с возможностью крепления к передней поверхности большеберцовой кости вблизи возвышения большеберцовой кости; соединительное средство для экстрамедуллярного стержня, соединяемое с указанным корпусом и выполненное с возможностью съемного крепления к экстрамедуллярному стержню, выровненному по анатомической оси большеберцовой кости в сагиттальной плоскости большеберцовой кости, без выравнивания указанного корпуса по анатомической оси большеберцовой кости в сагиттальной плоскости; реперный элемент, соединенный с верхней частью указанного корпуса, причем реперный элемент по существу имеет плоскую форму, образуя соединительное средство реперного элемента, расположенное по существу перпендикулярно продольной оси экстрамедуллярного стержня, когда экстрамедуллярный стержень прикреплен к соединительному средству для экстрамедуллярного стержня, причем соединительное средство реперного элемента выполнено с возможностью ориентации с нейтральным наклоном кзади и нейтральным варусным/вальгусным углом относительно проксимального отдела большеберцовой кости, когда корпус прикреплен к большеберцовой кости, а соединительное средство для экстрамедуллярного стержня прикреплено к экстрамедуллярному стержню, выровненному по анатомической оси проксимального отдела большеберцовой кости в сагиттальной плоскости. В некоторых вариантах осуществления реперный элемент соединен с корпусом с возможностью регулировки так, что предусмотрена возможность регулировки и съемного крепления соединительного средства реперного элемента в направлении вверх или вниз относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство для экстрамедуллярного стержня соединено с корпусом посредством регулируемого и разъемного соединения. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство для экстрамедуллярного стержня выполнено с возможностью соединения с реперным элементом. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство для экстрамедуллярного стержня выполнено с возможностью соединения с нижним участком корпуса. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство реперного элемента содержит индексирующие элементы для обеспечения вопроизводимого соединения соединительного средства реперного элемента с другими элементами. В некоторых вариантах осуществления корпус также содержит отверстия для размещения в большеберцовой кости по меньшей мере двух штифтов так, что размещенные таким образом штифты позволяют сохранить информацию о нейтральном угле наклона кзади и нейтральном варусном/вальгусном угле относительно большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается узел направителя резекции для проведения артропластики на коленном суставе, содержащий: навигационный инструмент, выполненный с возможностью прямого или непрямого соединения с проксимальным отделом большеберцовой кости, включающий соединительное средство для направителя резекции, выполненное с возможностью ориентации относительно проксимального отдела большеберцовой кости по меньшей мере в следующих угловых положениях: нейтральный варусный/вальгусный угол, заданный наклон кпереди/кзади, требуемое поступательное перемещение в медиальном/латеральном направлении и требуемый поворот внутрь/наружу, и направитель резекции медиального участка большеберцовой кости, содержащий: опорное соединительное средство для соединения направителя резекции медиального участка большеберцовой кости с соединительным средством для направителя резекции навигационного инструмента, направляющую поверхность для резекции медиального участка, выполненную с возможностью направлять режущий или дробильный инструмент для удаления медиального участка проксимального отдела большеберцовой кости, причем указанная направляющая поверхность для резекции медиального участка ориентирована на направителе резекции медиального участка большеберцовой кости по существу в тех же угловых положениях, что и соединительное средство для направителя резекции навигационного инструмента, и отверстие для резекции медиального участка и отверстие для резекции латерального участка, ориентированные в направителе резекции медиального участка большеберцовой кости по существу в тех же угловых положениях, что и соединительное средство для направителя резекции навигационного инструмента, причем каждое отверстие выполнено с возможностью задавать направление выполнения отверстия в проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления опорное соединительное средство предназначена для соединения с соединительным средством для направителя резекции навигационного инструмента так, чтобы обеспечить возможность регулируемого перемещения направителя резекции медиального участка большеберцовой кости относительно навигационного инструмента, и обеспечить возможность разъемного крепления направителя резекции медиального участка большеберцовой кости относительно навигационного инструмента с требуемой регулировкой. В некоторых вариантах осуществления изобретения отверстия для резекции медиального и латерального участка по существу определяют ширину и поворот внутрь/наружу возвышения в проксимальном отделе большеберцовой кости, к которому прикрепляется по меньшей мере одна связка.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается стилус для проведения артропластики на коленном суставе, содержащий: корпус, предназначенный для соединения с инструментами, предназначенными для соединения по меньшей мере с проксимальным отделом большеберцовой кости или дистальным отделом бедренной кости, и определяющий плоскость отсчета и ось соединения, расположенную перпендикулярно плоскости отсчета; первый указательный элемент, установленный на корпусе с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; второй указательный элемент, установленный на корпусе с возможность поворота и выполненный с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; соединительное средство стилуса, присоединенное к корпусу и предназначенное для определения плоскости отсчета стилуса при заданном положении и ориентации относительно инструментов. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из указательных элементов может поворачиваться в положение, показывающее ориентацию инструментов относительно проксимального отдела большеберцовой кости по меньшей мере в отношении поворота внутрь/наружу. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из указательных элементов может поворачиваться в положение, показывающее ориентацию инструментов относительно проксимального отдела большеберцовой кости и дистального отдела бедренной кости по меньшей мере в отношении варусного/вальгусного углового положения. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один из указательных элементов содержит направляющую поверхность для направления инструментов для резки или дробления части проксимального отдела большеберцовой кости, расположенной вблизи возвышения в проксимальном отделе большеберцовой кости, к которой прикрепляется по меньшей мере одна связка. В некоторых вариантах осуществления изобретения указательные элементы, в общем, предназначены для индикации положения, ширины и угловой ориентации возвышения, формируемого на проксимальном отделе большеберцовой кости, к которому крепится по меньшей мере одна связка. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из указательных элементов предназначен, в общем, для индикации выравнивания проксимального отдела большеберцовой кости относительно дистального отдела бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления стилус предназначен для соединения с направителем резекции. В некоторых вариантах осуществления стилус выполнен с возможностью соединения с инструментами, отличными от направителя резекции. В некоторых вариантах осуществления стилус выполнен с возможностью соединения с инструментами, соединяемыми с дистальным отделом бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления стилус выполнен с возможностью соединения с инструментами, соединяемыми с проксимальным отделом большеберцовой кости, и инструментами, соединяемыми с дистальным отделом бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления стилус выполнен с возможностью соединения с инструментами, соединяемыми с проксимальным отделом большеберцовой кости пациента.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается стилус для проведения артропластики на коленном суставе, содержащий: корпус, содержащий соединительное средство стилуса, выполненное с возможностью соединения с навигационным соединительным средством на инструментах, предназначенных для соединения с проксимальным отделом большеберцовой кости, причем навигационное соединительное средство на инструментах выполнено с возможностью ориентации относительно проксимального отдела большеберцовой кости в по меньшей мере следующих угловых положениях, когда указанные инструменты соединены с проксимальным отделом большеберцовой кости: нейтральный варусный/варгусный угол, заданный угол наклона кзади, желаемый поворот в направлении внутрь/наружу; причем корпус определяет плоскость отсчета и ось соединения, расположенную перпендикулярно плоскости отсчета, выровненной по меньшей мере в отношении требуемого поворота внутрь/наружу навигационного соединительного средства для инструментов, когда корпус соединен с инструментами; первый указательный элемент, установленный на корпусе с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; второй указательный элемент, установленный на корпусе с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; причем по меньшей мере один указательный элемент может перемещаться в положение, которое показывает ориентацию инструментов относительно проксимального отдела большеберцовой кости по меньшей мере в отношении поворота внутрь/наружу или перемещения в медиальном/латеральном направлении. В некоторых вариантах осуществления стилус содержит соединительное средство стилуса, предназначенное для соединения с направителем резекции. В некоторых вариантах осуществления стилус содержит соединительное средство стилуса, предназначенное для соединения с инструментами, отличными от направителя резекции. В некоторых вариантах осуществления стилус, кроме того, предназначен для соединения с инструментами, соединенными с дистальным отделом бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления стилус, кроме того, предназначен для соединения с инструментами, соединенными с экстрамедуллярным стержнем, соединенным с пациентом.
В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один из указательных элементов может поворачиваться в положение, показывающее ориентацию инструментов относительно колена пациента по меньшей мере в отношении варусного/вальгусного положения. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере один из указательных элементов содержит направляющую поверхность для направления инструментов для резки или дробления части проксимального отдела большеберцовой кости, расположенной вблизи возвышения, к которому прикреплена по меньшей мере одна связка. В некоторых вариантах осуществления направляющая поверхность предназначена для предотвращения разреза или дробления возвышения и по меньшей мере одной связки. В некоторых вариантах осуществления изобретения указательные элементы, в общем, предназначены для индикации положения, ширины и угловой ориентации возвышения, имеющегося на проксимальном отделе большеберцовой кости, к которому прикреплена по меньшей мере одна связка. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один указательный элемент предназначен, в общем, для индикации выравнивания проксимального отдела большеберцовой кости относительно дистального отдела бедренной кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается способ проведения артропластики на коленном суставе, содержащем дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, включающий позиционирование относительно коленного сустава стилуса, содержащего корпус, определяющий плоскость отсчета и ось соединения, расположенную перпендикулярно плоскости отсчета; первый указательный элемент, установленный на корпусе с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; и второй указательный элемент, установленный с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота вокруг оси соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости отсчета корпуса стилуса; и применение стилуса для оценки выравнивания. В некоторых вариантах осуществления применение стилуса для оценки выравнивания включает применение стилуса для оценки выравнивания дистального отдела бедренной кости относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления применение стилуса для оценки выравнивания дистального отдела бедренной кости относительно проксимального отдела большеберцовой кости включает применение стилуса для оценки выравнивания бедренного пробного компонента относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления позиционирование стилуса относительно коленного сустава включает соединение стилуса с инструментом, прикрепленным к проксимальному отделу большеберцовой кости, причем предлагаемый способ, кроме того, включает позиционирование по меньшей мере первого или второго указательного элемента вблизи бедренного пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления позиционирование по меньшей мере первого или второго указательного элемента вблизи бедренного пробного компонента включает позиционирование по меньшей мере первого или второго указательного элемента вблизи межмыщелковой вырезки или передней трохлеарной области на бедренном пробном компоненте. В некоторых вариантах осуществления один из указательных элементов - первый или второй указательный элемент - позиционируют вблизи возвышения на проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления применение стилуса для оценки выравнивания включает соединение по меньшей мере одного указательного элемента - первого указательного элемента или второго указательного элемента - с пробным бедренным компонентом на дистальном отделе бедренной кости и применение стилуса, соединенного с пробным бедренным компонентом, для выравнивания инструмента, соединенного с проксимальным отделом большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления применение стилуса, соединенного с пробным бедренным компонентом, включает применение стилуса, соединенного с пробным бедренным компонентом, для выравнивания направителя резекции большеберцовой кости, соединенного с проксимальным отделом большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления применение стилуса для оценки выравнивания включает применение стилуса для оценки выравнивания направителя резекции большеберцовой кости относительно возвышения проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ, кроме того, включает позиционирование первого указательного элемента на медиальной стороне возвышения и позиционирование второго указательного элемента на латеральной стороне возвышения. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает применение стилуса для направления по меньшей мере одной вертикальной резекции в проксимальном отделе большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается направитель резекции латерального участка для проведения хирургической операции на коленном суставе, содержащий корпус направителя резекции латерального участка; лопатку, соединенную с корпусом направителя резекции латерального участка, при этом лопатка включает по существу плоскую поверхность, выполненную с возможностью размещения на по существу плоской резекции, выполненной на медиальном участке большеберцовой кости; и направляющий элемент резекции латерального участка, соединенный с корпусом направителя резекции латерального участка, причем направляющий элемент резекции латерального участка имеет по существу плоскую направляющую поверхность резекции латерального участка, при этом направляющая поверхность резекции латерального участка выполнена с возможностью направления режущего или дробильного инструмента для выполнения резекции на латеральном участке большеберцовой кости, привязанной к резекции медиального участка. В некоторых вариантах осуществления направляющая поверхность резекции латерального участка выполнена с возможностью направления режущего или дробильного инструмента таким образом, чтобы резекция латерального участка большеберцовой кости лежала в одной плоскости с резекцией медиального участка большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления корпус направителя резекции латерального участка имеет отверстие для флажкового штифта, причем отверстие для флажкового штифта выполнено с возможностью приема флажкового штифта, введенного в навигационное отверстие резекции латерального участка, выполненное в большеберцовой кости, при этом навигационное отверстие резекции латерального участка ориентировано относительно большеберцовой кости с заданным углом наклона кпереди/кзади, с требуемым поворотом внутрь/наружу и с требуемым медиальным/латеральным положением; при этом отверстие для флажкового штифта лежит в плоскости, по существу параллельной по существу плоской поверхности лопатки. В некоторых вариантах осуществления отверстие для флажкового штифта имеет плоский участок, ориентированный в плоскости, по существу параллельной по существу плоской поверхности лопатки, причем указанный плоский участок выполнен с возможностью взаимодействия с флажковым штифтом и способствует ориентированию направителя резекции латерального участка относительно флажкового штифта. В некоторых вариантах осуществления отверстие для флажкового штифта образует границу для направляющей поверхности резекции латерального участка и выполнено с возможностью предотвращения разрезания или дробления возвышения большеберцовой кости, к которому прикреплена по меньшей мере одна связка. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере один участок отверстия для флажкового штифта выполнен с возможностью ориентирования под заданным углом относительно продольной оси навигационного отверстия резекции латерального участка, обеспечивая тем самым возможность установки направителя на флажковый штифт под заданным углом относительно продольной оси навигационного отверстия резекции латерального участка для уменьшения контакта с мягкими тканями на латеральной стороне колена во время указанной установки.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается направитель резекции плато большеберцовой кости, содержащий режущий блок, горизонтальную направляющую для направления резекции плато большеберцовой кости, и продолговатый флажковый штифт для позиционирования режущего блока относительно проксимального отдела большеберцовой кости, причем флажковый штифт проходит вдоль продольной оси и имеет расширенный головной участок; при этом режущий блок имеет отверстие для приема, по меньшей мере части расширенного головного участка, причем когда расширенный головной участок расположен в указанном отверстии режущего блока, режущий блок не может поворачиваться вокруг продольной оси флажкового штифта. В некоторых вариантах осуществления расширенный головной участок удлиненного флажкового штифта является по существу плоским и обеспечивает возможность поступательного перемещения и поворота режущего блока относительно удлиненного флажкового штифта по меньшей мере в одной плоскости. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна по существу плоская поверхность флажкового штифта является по существу параллельной направляющей поверхности горизонтальной направляющей режущего блока, когда расширенный головной участок расположен в отверстии режущего блока. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере участок флажкового штифта определяет вторую направляющую для направления резекции плато большеберцовой кости, когда расширенный головной участок расположен в отверстии режущего блока. В некоторых вариантах осуществления вторая направляющая флажкового штифта расположена так, что она ограничивает движения режущего инструмента в мезиальном направлении, когда расширенный головной участок расположен в отверстии режущего блока. В некоторых вариантах осуществления вторая направляющая флажкового штифта определена расширенным головным участком и удлиненным участком введения флажкового штифта. В некоторых вариантах осуществления участки второй направляющей флажкового штифта позиционированы так, что они предотвращают движение режущего инструмента в передний и мезиальный участки возвышения плато большеберцовой кости, когда расширенной головной участок расположен в отверстии режущего блока. В некоторых вариантах осуществления режущий блок дополнительно содержит ориентир для привязки ко второй резекции суставной большеберцовой поверхности, причем ориентир включает нижнюю плоскую базовую поверхность. В некоторых вариантах осуществления горизонтальная направляющая содержит нижнюю плоскую направляющую поверхность, причем нижняя плоская направляющая поверхность по существу расположена в одной плоскости с нижней плоской базовой поверхностью. В некоторых вариантах осуществления горизонтальная направляющая представляет собой горизонтальную направляющую резекции латерального участка, предназначенную для направления резекции латерального участка, причем ориентир содержит медиальный ориентир, предназначенный для привязки к резекции медиального участка. В некоторых вариантах осуществления предусмотрена возможность поворота режущего блока вокруг, по меньшей мере, второй оси и возможность поступательного перемещения режущего блока по меньшей мере в одном направлении, когда расширенный головной участок расположен в отверстии режущего блока.
В некоторых вариантах осуществления предусмотрен набор пробных большеберцовых компонентов, используемых в ходе артропластики коленного сустава, включающего дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, включающий первый пробный большеберцовый компонент для позиционирования относительно дистального отдела бедренной кости и первой резецированной поверхности на проксимальном отделе большеберцовой кости, причем первый пробный большеберцовый компонент, по меньшей мере, частично имитирует первый большеберцовый имплантат, имплантируемый на первую резецированную поверхность проксимального отдела большеберцовой кости, и второй пробный большеберцовый компонент для позиционирования относительно дистального отдела бедренной кости и первой резецированной поверхности на проксимальном отделе большеберцовой кости, причем второй пробный большеберцовый компонент, по меньшей мере, частично имитирует первый большеберцовый имплантат, имплантируемый на вторую резецированную поверхность проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления первый пробный большеберцовый компонент толще, чем второй пробный большеберцовый компонент, и первый пробный большеберцовый компонент имеет угол наклона кзади, отличный от угла наклона кзади второго пробного большеберцового компонента. В некоторых вариантах осуществления первый пробный большеберцовый компонент толще, чем второй пробный большеберцовый компонент, или первый пробный большеберцовый компонент имеет угол наклона кзади, отличный от угла наклона кзади второго пробного большеберцового компонента. В некоторых вариантах осуществления второй пробный большеберцовый компонент имитирует повторный разрез на проксимальном отделе большеберцовой кости, причем повторный разрез образует вторую резецированную поверхность, при этом вторая резецированная поверхность расположена дистально относительно первой резецированной поверхности. В некоторых вариантах осуществления второй пробный большеберцовый компонент имитирует повторный разрез проксимального отдела большеберцовой кости, причем указанный повторный разрез образует вторую резецированную поверхность, при этом вторая резецированная поверхность имеет наклон кзади, отличный от наклона кзади первой резецированной поверхности. В некоторых вариантах осуществления первый пробный большеберцовый компонент предназначен для позиционирования относительно пробного бедренного компонента на дистальном отделе бедренной кости, и второй пробный большеберцовый компонент предназначен для позиционирования относительно пробного бедренного компонента на дистальном отделе бедренной кости. В некоторых вариантах осуществления как первый, так и второй пробный большеберцовый компонент имеют проксимальную суставную поверхность для сочленения с пробным бедренным компонентом. В некоторых вариантах осуществления как первый, так и второй пробный большеберцовый компонент имеют медиальную верхнюю суставную поверхность для сочленения с медиальным мыщелком пробного бедренного компонента. В некоторых вариантах осуществления, набор дополнительно содержащий рукоятку для соединения с первым и вторым пробными большеберцовыми компонентами. В некоторых вариантах осуществления рукоятка имеет плоскую нижнюю поверхность, для контакта с резецированной поверхностью на проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления имеет верхнюю суставную поверхность для имитации положения и ориентации верхней суставной поверхности первого большеберцового имплантата при имплантации на первую резецированную поверхность проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления второй пробный большеберцовый компонент имеет верхнюю суставную поверхность для имитации положения и ориентации верхней суставной поверхности первого большеберцового имплантата при имплантации на вторую резецированную поверхность проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления набор также включает третий пробный большеберцовый компонент, имеющий верхнюю суставную поверхность для имитации положения и ориентации верхней суставной поверхности второго большеберцового имплантата при имплантации на первую резецированную поверхность проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления второй большеберцовый имплантат имеет толщину, отличную от толщины первого большеберцового имплантата. В некоторых вариантах осуществления второй большеберцовый имплантат имеет наклон кзади, отличный от наклона кзади первого большеберцового имплантата.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается способ проведения артропластики на коленном суставе, включающем дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, включающий резекцию одной - медиальной или латеральной - части проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы определить первую резецированную поверхность, позиционирование первого большеберцового пробного компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости, оценку первой резецированной поверхности с применением первого большеберцового пробного компонента, а после оценки первой резецированной поверхности с применением первого большеберцового пробного компонента - резекцию другой медиальной или латеральной части проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления оценка первой резецированной поверхности с применением первого пробного большеберцового компонента включает поворачивание под углом дистального отдела бедренной кости относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления оценка первой резецированной поверхности с применением первого пробного большеберцового компонента включает поворачивание под углом пробного бедренного компонента относительно первого пробного большеберцового компонента. В некоторых вариантах осуществления позиционирование первого пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости включает позиционирование первого пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости для имитации первого большеберцового имплантата, имплантированного на проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления позиционирование второго пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости перед резекцией другой - медиальной или латеральной - части проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления позиционирование второго пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности включает имитацию вторичной резекции одной из частей - медиальной или латеральной - проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы определить вторую резецированную поверхность. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает вторичную резекцию одной из частей - медиальной или латеральной - проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы определить вторую резецированную поверхность перед резекцией другой части - медиальной или латеральной - проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления позиционирование второго пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности включает имитацию второго большеберцового имплантата, имплантированного на проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления имитация второго большеберцового имплантата включает имитацию большеберцового имплантата, толщина которого отличается от толщины первого большеберцового имплантата. В некоторых вариантах осуществления имитация второго большеберцового имплантата включает имитацию большеберцового имплантата, наклон кзади которого отличается от заднего наклона первого большеберцового имплантата.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается способ проведения артропластики на коленном суставе, имеющем дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, включающий резекцию по меньшей мере одной - медиальной или латеральной - части проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы определить первую резецированную поверхность, позиционирование первого большеберцового пробного компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости, оценку первой резецированной поверхности с применением первого большеберцового пробного компонента, позиционирование второго большеберцового пробного компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости и имитацию вторичной резекции по меньшей мере одной - медиальной или латеральной - части проксимального отдела большеберцовой кости, чтобы определить вторую резецированную поверхность. В некоторых вариантах осуществления оценка первой резецированной поверхности с применением первого пробного большеберцового компонента включает поворачивание под углом дистального отдела бедренной кости относительно проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления оценка первой резецированной поверхности с применением первого пробного большеберцового компонента включает поворачивание под углом бедренного пробного компонента относительно первого большеберцового пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления оценка первой резецированной поверхности включает оценку сбалансированности коленного сустава в отношении сгибания и разгибания. В некоторых вариантах осуществления имитация вторичной резекции включает имитацию вторичной резки по меньшей мере разного заднего наклона или разной глубины резекции. В некоторых вариантах осуществления позиционирование первого пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости включает позиционирование первого пробного большеберцового компонента относительно первой резецированной поверхности и дистального отдела бедренной кости для имитации первого большеберцового имплантата, имплантированного на проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ, кроме того, после оценки первой резецированной поверхности с применением первого большеберцового пробного компонента включает резекцию по меньшей мере одного другого участка - медиального или латерального - проксимального отдела большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается возвратно-поступательное устройство для резки кости, содержащее первое возвратно-поступательное полотно для резки кости, второе возвратно-поступательное полотно для резки кости и соединительное средство, соединяющее друг с другом первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости имеют удлиненную форму, и каждое из этих полотен имеет проксимальный конец и дистальный конец, а соединительное средство соединяет друг с другом первое и второе возвратно-поступательное полотно вблизи проксимального конца каждого полотна. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости соединены друг с другом только вблизи проксимального конца каждого возвратно-поступательного полотна. В некоторых вариантах осуществления каждое полотно - первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости - определяет плоскость резания, причем плоскости резания проходят по существу параллельно друг другу. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости смещены относительно друг друга. В некоторых вариантах осуществления каждое из полотен - первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости - содержит внутреннюю плоскую поверхность. В некоторых вариантах осуществления внутренние плоские поверхности первого и второго возвратно-поступательного полотна для резки кости по существу гладкие. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости соединены с соединительным средством с возможностью снятия. В некоторых вариантах осуществления соединительное средство имеет соединительный элемент для крепления возвратно-поступательного устройства для резки кости в возвратно-поступательной пиле. В некоторых вариантах осуществления каждое из полотен - первое и второе возвратно-поступательное полотна для резки кости - имеет соединительный элемент для крепления возвратно-поступательных полотен для резки кости в возвратно-поступательной пиле. В некоторых вариантах осуществления соединительные элементы возвратно-поступательных полотен для резки кости имеют по существу тот же размер и форму, что и соединительный элемент соединительного средства. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости составляют с соединительным средством одно целое. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости позиционированы и ориентированы относительно друг друга так, чтобы в проксимальном отделе большеберцовой кости одновременно могли сделать два разреза. В некоторых вариантах осуществления первое и второе возвратно-поступательное полотно для резки кости позиционированы и ориентированы относительно друг друга так, чтобы в проксимальном отделе большеберцовой кости одновременно через возвышение могли сделать два вертикальных разреза.
В некоторых вариантах осуществления предусмотрена большеберцовая опорная пластина для сохранения обеих крестообразных связок, содержащая медиальное плечо опорной пластины, латеральное плечо опорной пластины и перемычку, соединяющую медиальное и латеральное плечо опорной пластины, причем между медиальным плечом опорной пластины и латеральным плечом указанной большеберцовой опорной пластины имеется зазор, имеющий такой размер и положение, что в него может входить возвышение большеберцовой кости, включая участок крепления передней крестообразной связки и участок крепления задней крестообразной связки. В некоторых вариантах осуществления медиальное и латеральное плечи опорной пластины определяют, по существу, плоские нижние поверхности для привязки к резекциям медиального и латерального участков плато большеберцовой кости соответственно, причем, по существу, плоские нижние поверхности лежат, по существу, в одной плоскости. В некоторых вариантах осуществления медиальное плечо опорной пластины содержит по меньшей мере один медиальный участок крепления для крепления пробной медиальной большеберцовой вставки; при этом латеральное плечо опорной пластины содержит по меньшей мере один латеральный участок крепления пробной латеральной большеберцовой вставки. В некоторых вариантах осуществления большеберцовая опорная пластина для сохранения обеих крестообразных связок имеет зазор для перфоратора для введения перфоратора, имеющего медиальную перфорирующую поверхность и латеральную перфорирующую поверхность. В некоторых вариантах осуществления зазор для перфоратора предназначен для введения, по существу, U-образного перфоратора, причем первая ножка U-образного перфоратора имеет медиальную перфорирующую поверхность, а вторая ножка U-образного перфоратора имеет латеральную перфорирующую поверхность. В некоторых вариантах осуществления опорная пластина, кроме того, содержит по меньшей мере один участок для крепления направителя перфоратора для крепления направителя перфоратора к указанной большеберцовой опорной пластине. В некоторых вариантах осуществления опорная большеберцовая пластина для сохранения обеих крестообразных связок имеет зазор для резекции переднего участка плато для введения режущего инструмента для резекции переднего участка возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления зазор для резекции переднего участка плато представляет собой паз, проходящий через указанную перемычку. В некоторых вариантах осуществления в опорной большеберцовой пластине для сохранения обеих крестообразных связок имеется зазор для перфоратора для введения, по существу, U-образного перфоратора, имеющего медиальную перфорирующую поверхность и латеральную перфорирующую поверхность. В некоторых вариантах осуществления опорная пластина, кроме того, по меньшей мере, один участок крепления направителя для прикрепления направителя, обеспечивающего направленное перемещение U-образного перфоратора и режущего инструмента для выполнения резекции переднего участка возвышения большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается способ проведения артропластики с сохранением обеих крестообразных связок на коленном суставе, включающем дистальный отдел бедренной кости и проксимальный отдел большеберцовой кости, включающий: резекцию медиального и латерального участков проксимального отдела большеберцовой кости вокруг возвышения большеберцовой кости, чтобы определить резецированные медиальный и латеральный участки большеберцовой кости; позиционирование пробного большеберцового компонента на резецированном медиальном и латеральном участке проксимального отдела большеберцовой кости, а после позиционирования пробного большеберцового компонента на резецированном медиальном и латеральном участке проксимального отдела большеберцовой кости - удаление передней стороны возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ, кроме того, перед удалением передней стороны возвышения большеберцовой кости включает оценку резецированного медиального и латерального участка проксимального отдела большеберцовой кости с применением пробного большеберцового компонента. В некоторых вариантах осуществления оценка резецированного медиального и латерального участка проксимального отдела большеберцовой кости включает оценку диапазона движения коленного сустава. В некоторых вариантах осуществления оценка диапазона движения коленного сустава включает поворачивание под углом бедренного пробного компонента относительно большеберцового пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления резекция медиального и латерального участков проксимального отдела большеберцовой кости включает осуществление горизонтальной резекции медиального участка плато и горизонтальной резекции латерального участка плато. В некоторых вариантах осуществления резекция медиального и латерального участков проксимального отдела большеберцовой кости, кроме того, включает осуществление вертикальной резекции медиального участка и вертикальной резекции латерального участка. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает перфорирование полости под киль в проксимальном отделе большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления перфорирование полости под киль осуществляют перед или после удаления передней стороны возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления удаление передней стороны возвышения большеберцовой кости включает выполнение горизонтального реза и вертикального реза на передней стороне возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ также включает крепление направителя относительно большеберцового пробного компонента. В некоторых вариантах осуществления крепление направителя относительно большеберцового пробного компонента включает крепление направителя для направления этапов перфорирования полости под киль и выполнение горизонтального и вертикального реза на передней стороне возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления позиционирование пробного большеберцового компонента на резецированном медиальном и латеральном участке проксимального отдела большеберцовой кости включает крепление большеберцового пробного компонента к проксимальному отделу большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления крепление пробного большеберцового компонента к проксимальному отделу большеберцовой кости включает соединение штифтами пробного большеберцового компонента с резецированным медиальным и латеральным участком проксимального отдела большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления крепление пробного большеберцового компонента к проксимальному отделу большеберцовой кости включает крепление пробного большеберцового компонента к компоненту, прикрепленному к передней поверхности проксимального отдела большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается пробная большеберцовая опорная пластина для сохранения обеих крестообразных связок, содержащая медиальное плечо опорной пластины, имеющее медиальную мезиальную базовую поверхность для иллюстрации протяженности медиальной мезиальной поверхности большеберцового имплантата для сохранения обеих крестообразных связок, причем медиальное плечо опорной пластины имеет медиальную, наружную базовую поверхность для иллюстрации протяженности медиальной наружной поверхности большеберцового имплантата для сохранения обеих крестообразных связок; латеральное плечо опорной пластины, имеющее латеральную мезиальную базовую поверхность для иллюстрации протяженности латеральной мезиальной поверхности большеберцового имплантата для сохранения обеих крестообразных связок, причем латеральное плечо опорной пластины имеет латеральную наружную поверхность для иллюстрации протяженности латеральной наружной поверхности большеберцового имплантата для сохранения обеих крестообразных связок; и перемычку, соединяющую медиальное и латеральное плечи опорной пластины, причем пробная большеберцовая опорная пластина для сохранения обеих крестообразных связок содержит по меньшей мере одно разметочное средство для регистрации требуемого конечного положения большеберцового имплантата для сохранения обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления разметочное средство представляет собой пару отверстий для введения костных штифтов. В некоторых вариантах осуществления разметочное средство представляет собой участок крепления направителя. В некоторых вариантах осуществления разметочное средство представляет собой участок крепления направителя перфоратора. В некоторых вариантах осуществления разметочное средство представляет собой участок крепления направителя резекции возвышения большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления разметочное средство представляет собой участок для крепления направляющей для перфоратора и резекции возвышения. В некоторых вариантах осуществления медиальная мезиальная базовая представляет собой первую часть плеча, определяющего медиальное плечо опорной пластины, а медиальная наружная базовая поверхность представляет собой вторую часть плеча, определяющего мезиальное плечо опорной пластины, причем латеральная медиальная поверхность отсчета представляет собой первую часть плеча, определяющего латеральное плечо опорной пластины, а латеральная наружная поверхность отсчета представляет собой вторую часть плеча, определяющего латеральное плечо опорной пластины. В некоторых вариантах осуществления плечи, определяющие медиальное и латеральное плечо опорной пластины, имеют такую конструкцию, что они могут принять соответственно медиальную и латеральную большеберцовую пробную вставку. В некоторых вариантах осуществления наружные поверхности плеч иллюстрируют наружные очертания большеберцового имплантата, устанавливаемого с сохранением обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления наружная поверхность плеч показывает положение зазора в большеберцовом имплантате, устанавливаемом с сохранением обеих крестообразных связок, для расположения в этом промежутке возвышения большеберцовой кости, имеющего участки крепления передней крестообразной связки и задней крестообразной связки.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается приспособление для удаления костного вещества для создания в проксимальном отделе большеберцовой кости полости под киль, содержащее инструмент для удаления костного вещества для определения в проксимальном отделе большеберцовой кости полости под киль и направляющую для направления перемещения инструмента для удаления костного вещества в проксимальном отделе большеберцовой кости, содержащую по меньше мере одну по существу плоскую поверхность отсчета для привязки резекции медиального и латерального плато проксимального отдела большеберцовой кости, и наклонную направляющую, проходящую под непрямым углом к по меньшей мере одной по существу плоской поверхности отсчета и имеющую определенную форму для взаимодействия с инструментом для удаления костного вещества, чтобы направлять в проксимальный отдел большеберцовой ткани под непрямым углом инструмент для удаления костного вещества. В некоторых вариантах осуществления инструмент для удаления костного вещества включает по меньшей мере одну режущую кромку. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна режущая кромка имеет по существу U-образное поперечное сечение. В некоторых вариантах осуществления наклонная направляющая проходит под непрямым углом к по меньшей мере одной по существу плоской поверхности отсчета и под тупым углом к по меньшей мере одной по существу плоской поверхности отсчета. В некоторых вариантах осуществления наклонная направляющая содержит захватную поверхность для ограничения перемещения инструмента для удаления костного вещества. В некоторых вариантах осуществления инструмент для удаления костного вещества содержит удлиненный выступ, причем захватная поверхность захватывает удлиненный выступ. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одна по существу плоская поверхность отсчета представляет нижнюю поверхность большеберцовой пробной опорной пластины для сохранения обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления пробная большеберцовая опорная пластина для сохранения обеих крестообразных связок определяет промежуток между медиальным плечом опорной пластины и латеральным плечом опорной пластины, имеющий такой размер и позиционированный так, что в нем могут расположить возвышение большеберцовой кости, включая участок крепления передней крестообразной связки и участок крепления задней крестообразной связки. В некоторых вариантах осуществления направляющая, кроме того, содержит горизонтальный направитель, позиционированный и ориентированный для направления движения второго режущего инструмента в переднюю часть возвышения большеберцовой кости в плоскости, по существу параллельной или лежащей в одной плоскости с нижней поверхностью большеберцовой пробной опорной пластины для сохранения обеих крестообразных связок. В некоторых вариантах осуществления направляющая, кроме того, содержит вертикальный направитель, позиционированный и ориентированный для направления движения второго режущего инструмента в переднюю часть возвышения большеберцовой кости в плоскости, по существу не параллельной нижней поверхности большеберцовой пробной опорной пластины для сохранения обеих крестообразных связок.
В некоторых вариантах осуществления предусматривается приспособление для удаления костного вещества для удаления передней части возвышения в проксимальном отделе большеберцовой кости, содержащее по меньшей мере один инструмент для удаления костной ткани для удаления передней части возвышения большеберцовой кости и направитель для направления движения инструмента для удаления костного вещества в проксимальном отделе большеберцовой кости, содержащее по существу плоскую медиальную поверхность отсчета для привязки резекции медиального плато проксимального отдела большеберцовой кости и по существу плоскую латеральную поверхность отсчета для привязки резекции латерального плато проксимального отдела большеберцовой кости и горизонтальный направитель, позиционированную для направления движения инструмента для удаления костного вещества в переднюю часть возвышения большеберцовой кости в плоскости, по существу параллельной или расположенной в одной плоскости с по существу плоской медиальной и латеральной поверхностью отсчета, причем направитель определяет промежуток между медиальной и латеральной поверхностью отсчета, имеющий такой размер и позиционированный так, чтобы расположить в нем части возвышения большеберцовой кости, содержащие по меньшей мере один участок крепления передней крестообразной связки. В некоторых вариантах осуществления направитель, кроме того, содержит вертикальный направитель, позиционированный для направления движения второго инструмента для удаления костного вещества в переднюю часть возвышения большеберцовой кости в плоскости, по существу не параллельной или не расположенной в одной плоскости поверхности с по существу плоской медиальной и латеральной поверхностью отсчета. В некоторых вариантах осуществления направляющая, кроме того, содержит вертикальный направитель, позиционированный для направления движения инструмента для удаления костного вещества в переднюю часть возвышения большеберцовой кости в плоскости, по существу не параллельной или не расположенной в одной плоскости поверхности с по существу плоской медиальной и латеральной поверхностью отсчета. В некоторых вариантах осуществления вертикальный направитель позиционирован для направления движения инструмента для удаления костного вещества в плоскости, по существу перпендикулярной к по существу плоской медиальной и латеральной поверхности отсчета. В некоторых вариантах осуществления направитель содержит направляющий узел, включающий большеберцовую пробную опорную пластину для сохранения обеих крестообразных связок и модульный направитель, установленный с возможностью снятия в определенном месте относительно большеберцовой пробной опорной пластины для сохранения обеих крестообразных связок.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана сагиттальная проекция дистального отдела бедренной кости.
На фиг.2 в аксонометрии показан проксимальный отдел большеберцовой кости.
На фиг.3 показана сагиттальная проекция дистального отдела бедренной кости по фиг.1 после дистальной резекции.
На фиг.4 и 5 показан пробный дистальный бедренный компонент, установленный напротив резецированной поверхности дистального отдела бедренной кости по фиг.3.
На фиг.6 в аксонометрии показан пробный дистальный бедренный компонент по фиг.4 и 5.
На фиг.7а-7f показано несколько передних и сагиттальных проекций бедренного имплантата, нижних участков бедренного имплантата и пробного дистального бедренного компонента.
На фиг.8 показан пробный дистальный бедренный компонент, установленный в суставной щели между дистальным отделом бедренной кости и проксимальным отделом большеберцовой кости.
На фиг.9 схематически проиллюстрировано применение пробного дистального бедренного компонента для проверки сгибательной контрактуры.
На фиг.10-14 показаны различные наборы пробных дистальных бедренных компонентов.
На фиг.15-20 показаны различные конфигурации пробных дистальных бедренных компонентов и применение таких компонентов в качестве шаблонов.
На фиг.21 показана сагиттальная проекция дистального отдела бедренной кости после выполнения коробчатого выреза.
На фиг.22 показана сагиттальная проекция пробного бедренного компонента, расположенного на дистальном отделе бедренной кости после выполнения коробчатого выреза по фиг.21.
На фиг.23-29 показаны различные способы и инструменты для удаления бороздчатой части дистального отдела бедренной кости.
На фиг.30 показан дистальный отдел бедренной кости после резекции вместе с неподготовленным проксимальным отделом большеберцовой кости.
На фиг.31 показан другой вариант применения пробного дистального бедренного компонента.
На фиг.32 показан еще один вариант применения пробного дистального бедренного компонента.
На фиг.33 показан еще один вариант применения пробного бедренного компонента.
На фиг.34а-34g показаны различные виды выравнивающего блока.
На фиг.35 и 36 показан еще один вариант осуществления выравнивающего блока.
На фиг.37а-37е показаны различные виды соединительного средства для экстрамедуллярного стержня.
На фиг.38 показан выравнивающий блок по фиг.34, соединенный штифтами с проксимальным отделом большеберцовой кости, и экстрамедуллярный выравнивающий стержень, соединенный с выравнивающим блоком при помощи соединительного средства для экстрамедуллярного стержня по фиг.37.
На фиг.39а-39с показаны дополнительные виды выравнивающего блока по фиг.35.
На фиг.40а-40е показаны различные виды вторичного выравнивающего блока.
На Фиг.41-43 показан еще один вариант осуществления вторичного выравнивающего блока.
На фиг.44а-44с показан еще один вариант осуществления вторичного выравнивающего блока.
На фиг.45а-45с показаны различные виды направителя резекции медиального участка большеберцовой кости.
На Фиг.46-48 показаны другие варианты осуществления направителей для резекции медиального участка большеберцовой кости.
На фиг.49а-49е показаны различные конфигурации стилуса.
На фиг.50 и 51 показаны другие варианты осуществления стилуса.
На фиг.52а и 52b показаны два примера опорной пластины для большеберцового имплантата.
На фиг.53 и 54 показаны выравнивающий блок, соединенный штифтами с проксимальным отделом большеберцовой кости, и экстрамедуллярный выравнивающий стержень, соединенный с выравнивающим блоком при помощи соединительного средства для экстрамедуллярного стержня.
На фиг.55-59 показаны различные способы позиционирования, повторного позиционирования, регулировки и/или контроля положения и/или ориентации разных вариантов осуществления выравнивающих блоков на проксимальном отделе большеберцовой кости.
На фиг.60-74 показаны различные способы позиционирования, повторного позиционирования, регулировки и/или контроля положения и/или ориентации разных вариантов осуществления направителей резекции медиального участка большеберцовой кости и стилусов относительно проксимального отдела большеберцовой кости.
На фиг.75-87 показаны различные способы и устройства для выполнения резекций плато и/или возвышения проксимального отдела большеберцовой кости.
На Фиг.88-98 показаны различные способы и устройства для оценки резекции медиального участка плато проксимального отдела большеберцовой кости.
На фиг.99-107 показаны различные способы и устройства для выполнения резекции латерального участка плато проксимального отдела большеберцовой кости.
На фиг.108-112 показаны различные виды пробной большеберцовой опорной пластины.
На фиг.113-159 показаны различные способы и устройства для перфорирования полости под киль в проксимальном отделе большеберцовой кости, удаления передней части возвышения на проксимальном отделе большеберцовой кости и контроля зазора вокруг резецированного возвышения проксимального отдела большеберцовой кости.
На фиг.160-162 показан альтернативный вариант выполнения вертикальной резекции возвышения проксимального отдела большеберцовой кости.
Подробное описание чертежей
Следующее описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения приведено лишь для примера и никоим образом не ограничивает предложенное изобретение, его применение или использование. На фиг.1-30 проиллюстрированы примеры способов и устройств для подготовки дистального отдела бедренной кости под бедренный имплантат в ходе артропластики коленного сустава. На фиг.31-162 показаны примеры способов и инструментов для подготовки проксимального отдела большеберцовой кости под большеберцовый имплантат в ходе артропластики коленного сустава.
Выполнение резекции бедренной кости
Существует сильная взаимосвязь между местами прикрепления мягких тканей на бедренной кости и сочленением большеберцовой кости и бедренной кости. В целом можно показать, что в случае конструкций коленных имплантатов, полагающихся больше на искусственные средства управления кинематикой и устойчивость, чем на естественные структуры мягких тканей, несоответствие между, например, нижним или верхним положением естественных бедренных суставных поверхностей, оказывает меньшее влияние на результирующие кинематические характеристики пациентов, несмотря на то, что такие несоответствия могут в некоторых случаях быть весьма существенны. Однако если в целях обеспечения кинематического управления и устойчивости сохраняют большее количество естественных структур (например, при применении имплантатов, устанавливаемых с сохранением обеих крестообразных связок), то сохранение линии стыка бедренной кости может иметь для результатов лечения более важное значение, по меньшей мере в некоторых ситуациях.
В настоящее время обычной практикой является резекция дистального отдела бедренной кости до уровня головки суставного конца кости, а не измерение глубины резекции от внутреннего мыщелка бедренной кости. Тем не менее, может оказаться предпочтительным, во всяком случае в некоторых случаях, применить способы и устройства, позволяющие обойтись без резекции дистального отдела бедренной кости на уровне, который не соответствует толщине имплантата дистального отдела бедренной кости. Например, может оказаться предпочтительным резецировать такое количество костной ткани, которое эквивалентно толщине имплантата дистального отдела бедренной кости, измеренной от дистального внутреннего (или/и наружного) мыщелка, что может дать лучший расчет для мезиальных участков крепления на бедренной кости передних и/или задних крестообразных связок. Кроме того, может оказаться предпочтительным, по меньшей мере в некоторых случаях, применить способы и устройства, позволяющие осуществлять предварительное опробование и оценку разгибания и разболтанности сустава. Ниже приведены некоторые примеры таких способов и инструментов.
Некоторые из рассматриваемых ниже способов позволяют уменьшить сложности, возникающие при процедурах артропластики коленного сустава благодаря тому, что вместо того, чтобы одновременно определять степени свободы бедренной и большеберцовой кости, сначала подготавливают бедренную кость, а затем - большеберцовую кость. Выполняя все операции резекции бедренной кости перед операциями резекции большеберцовой кости, хирург получает в свое распоряжение фиксированный набор параметров, по которым он может определить степени свободы, остающиеся для большеберцовой кости. Еще одно преимущество, которое дает первоначальная подготовка бедренной кости, осуществляемая в соответствии с описанными ниже способами, заключается в возможности обеспечения надлежащей кинематики. Для обеспечения надлежащей кинематики бедренный имплантат, в общем, должен соответствовать и сочленяться с собственными анатомическими элементами пациента (например, с естественными мягкими тканями и естественными хрящами большеберцовой кости). В результате разделения этапов резекции бедренной и большеберцовой костей, решения в ходе резекции бедренной кости принимаются хирургом только на основе переменных параметров, следующих из естественной анатомии бедренной кости.
Третье преимущество, обеспечиваемое подготовкой дистального отдела бедренной кости перед подготовкой большеберцовой кости, как это предлагается в некоторых описанных ниже вариантах осуществления изобретения, заключается в том, что хирургу предоставлена возможность определенной гибкости в выполнении хирургического вмешательства с последующей стабилизацией, сохранением одной крестообразной связки или с сохранением обеих крестообразных связок, причем с небольшими затратами времени и потерями костной массы или даже без них, даже после подготовки бедренной кости.
Однако следует иметь в виду, что многие из рассматриваемых ниже способов и устройств не ограничиваются такими подходами, предусматривающими первоначальную подготовку бедренной кости, либо подходами, обеспечивающими все перечисленные выше преимущества.
Фиг.1-9 иллюстрируют первый способ резекции дистального отдела кости и устройства для осуществления этого способа в отношении дистального отдела 10 бедренной кости (см. фиг.1) и проксимального отдела 12 большеберцовой кости (см. фиг.2).
На фиг.1 показан дистальный отдел 10 бедренной кости перед резекцией. На фиг.3 показан дистальный отдел 10 бедренной кости после резекции с формированием на дистальном отделе 10 бедренной кости резецированной поверхности 14. В некоторых вариантах осуществления резецированная поверхность 14 располагается на глубине, которая приблизительно равна дистальной толщине бедренного имплантата 16 для возможной имплантации на дистальном отделе 10 бедренной кости. Один из примеров подходящего бедренного имплантата 16, не имеющий ограничительного характера, показан на фиг.7а и 7d. Резекцию дистального отдела бедренной кости могут осуществить с использованием традиционных или нетрадиционных технологий и средств. Так, например, можно предусмотреть перемещение стандартного режущего блока (не показан) с использованием интрамедуллярного канала и/или его крепление к дистальному участку бедренной кости одним или более (например, двумя) параллельными штифтами с целью обеспечения направленного перемещения возвратно-поступательной или вибрационной пилы или иного режущего инструмента при выполнении резекции дистального отдела бедренной кости.
В некоторых случаях может потребоваться оставить штифты на дистальном отделе 10 бедренной кости на случай, если окажется необходимым снова прикрепить тот же или другой режущий блок с целью повторного проведения резекции дистального отдела бедренной кости.
На фиг.4-8 показан пробный дистальный бедренный компонент 18 и ввод пробного дистального бедренного компонента 18 между резецированной поверхностью 14 дистального отдела 10 бедренной кости и нерезецированной поверхностью проксимального отдела 12 большеберцовой кости (например, нерезецированной поверхностью 20 проксимального отдела 12 большеберцовой кости, которая показана на фиг.2). Как показано на фиг.4-8, пробный дистальный бедренный компонент 18 имеет верхнюю плоскую поверхность 22 и нижние криволинейные поверхности 24. Верхняя плоская поверхность 22 предназначена для контакта с резецированной поверхностью 14 дистального отдела 10 бедренной кости. Нижняя криволинейная поверхность 24, которая состоит из поверхности 26 медиального мыщелка и поверхности 28 латерального мыщелка, предназначена для контакта и по меньшей мере в некоторой степени сочленения с нерезецированной поверхностью 20 проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Верхняя плоская поверхность 22 может быть плоской, ровной или рельефной для лучшего сцепления с костью, образующей и окружающей резецированную поверхность 14 дистального отдела 10 бедренной кости. Как показано на фиг.7a-7f, пробный дистальный бедренный компонент 18, показанный на фиг.4-8, практически имитирует, по меньшей мере, некоторые из форм и толщин, образуемых бедренным имплантатом 16, в частности, по меньшей мере, некоторые из нижних участков 30 (видны на фиг.7с и 7е) этого бедренного имплантата.
В варианте осуществления, показанном на фиг.4-8, бедренный имплантат 16 и пробный дистальный бедренный компонент 18 предназначены для применения в артропластике с сохранением обеих крестообразных связок. Например, как показано на фиг.6, пробный дистальный бедренный компонент 18 по существу имеет U-образную форму, причем между поверхностями 26, 28 медиального и латерального мыщелка, имеется промежуток 38, предназначенный для размещения по меньшей мере части возвышения 40 большеберцовой кости, имеющегося на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости (как показано на фиг.2). На возвышении 40 большеберцовой кости имеются места прикрепления передних и задних крестообразных связок. Промежуток 38 дистального бедренного пробного компонента 18 имеет такой размер и расположен так, чтобы избежать существенного контакта с этими связками при установке пробного дистального бедренного компонента 18 между резецированной поверхностью 14 дистального отдела 10 бедренной кости и нерезецированной поверхностью 20 проксимального отдела 12 большеберцовой кости, как, например, показано на фиг.8.
Кроме того, показанный пробный дистальный бедренный компонент 18 имеет участок 32 крепления (показанный на фиг.6), предназначенный для крепления различных инструментов и других устройств. Например, как показано на фиг.8, к крепежному участку 32 могут присоединить рукоятку 34, которую в свою очередь могут использовать для присоединения других инструментов, например, экстрамедуллярного выравнивающего стержня 36. Как показано на фиг.6, участок 32 крепления может иметь такую форму (например, некруглую форму, хотя это не является единственно возможным вариантом), которая позволяет закреплять в определенном угловом положении (например, без возможности вращения) такие предметы, как, например, рукоятка 34. В отношении крепежного участка 32 могут также использовать другие устройства, обеспечивающие возможность крепления к нему предметов в определенном угловом положении. Так, например, благодаря крепежному участку 32 можно облегчить крепление эталонного элемента, применяемого при некоторых процедурах компьютеризированной хирургии коленного сустава. Примеры других инструментов и других устройств, которые могут присоединить к крепежному участку 32, рассматриваются ниже.
На фиг.8 и 9 показан один из способов применения дистального бедренного пробного компонента 18 для оценки резекции дистального отдела бедренной кости. На фиг.8 показан пробный дистальный бедренный компонент 18, вставленный в промежуток между резецированным дистальным отделом 10 бедренной кости и нерезецированным проксимальным отделом 12 большеберцовой кости. Хотя явно на фиг.8 это не показано, дистальный отдел 10 бедренной кости и проксимальный отдел 12 большеберцовой кости коленного сустава соединены посредством передней и задней крестообразных связок, а также других анатомических элементов, например, внутренней боковой связки, наружной боковой связки и связки надколенника. Вводя пробный дистальный бедренный компонент 18 в межсуставное пространство, хирург получает возможность оценить качество выполнения резекции дистального отдела бедренной кости.
Например, если пробный дистальный бедренный компонент 18 представляет собой компонент, по существу имитирующий форму и толщину нижней части 30 бедренного имплантата 16 в отношении по меньшей мере некоторых форм, и если резецированная поверхность 14 дистального отдела 10 бедренной кости была разрезана на глубине, приблизительной равной дистальной толщине бедренного имплантата 16, то хирург может оценить ожидаемую жесткость или разболтанность коленного сустава (приняв во внимание напряжение или расслабленность одной или нескольких вышеупомянутых связок), которая будет обеспечена по завершении процедуры и установки бедренного имплантата 16, и/или произвести оценку сгибательной контрактуры.
На фиг.9 схематично показано, каким образом хирург может оценить сгибательную контрактуру коленного сустава. В соответствии со способом, который показан на фиг.9, схематично иллюстрирующей позиционирование дистального отдела 10 бедренной кости относительно проксимального отдела 12 большеберцовой кости, после установки пробного дистального бедренного компонента 18 между резецированным дистальным отделом бедренной кости и нерезецированным проксимальным отделом большеберцовой кости, можно разогнуть коленный сустав на максимально возможную величину. Если допустимая степень разгибания меньше требуемой, меньше величины разгибания естественного здорового коленного сустава и/или меньше величины разгибания коленного сустава пациента перед хирургическим вмешательством (что схематически показано на фиг.9 пунктирной линией 300), то для хирурга это может служить доказательством, что имеет место сгибательная контрактура, а также того, что показана более глубокая резекция дистального участка бедренной кости (например, того, что коленный сустав слишком «тугой»). В таких случаях могут снова присоединить режущий блок и осуществить вторичную резекцию дистального отдела бедренной кости для повторной оценки с применением того же или другого дистального бедренного пробного компонента. Если же достигается достаточное максимальное разгибание (что схематично показано пунктирной линией 302), то это может указывать хирургу на то, что степень резекции дистального бедренного отдела удовлетворительна и нет необходимости в повторной резекции. Следует понимать, что, хотя разделительная линия (сплошная линия 304) между линиями, соответствующими сгибательной контрактуре и достаточному разгибанию, показана на фиг.9 как имеющая место при сгибании порядка 0 градусов, совершенно не обязательно, чтобы она занимала именно такое положение, - в зависимости от конкретных параметров пациента и иных факторов, она может соответствовать и сгибанию больше или меньше 0 градусов.
Одно из преимуществ представленного на фиг.4-9 дистального бедренного пробного компонента 18 состоит в том, что его могут применить, не резецируя большеберцовую кость. Для правильного функционирования разделительных блоков, используемых в соответствии с методикой коррекции зазоров и другими методиками оценки глубины резекции при выполнении артропластики коленного сустава, необходимо выполнение по меньшей мере одной резекции обоих костей - как большеберцовой, так и бедренной. С другой стороны, показанный на фиг.4-9 пробный компонент 18 дистального отдела бедренной кости позволяет облегчить оценку резецированной поверхности 14 на дистальном участке 10 бедренной кости относительно нерезецированной поверхности 20 на проксимальном участке 12 большеберцовой кости, благодаря чему удается получить абсолютно точную информацию о степени резекции. Хотя обычные разделительные блоки позволяют измерять зазоры между резецированными участками бедренной кости и резецирвоанными участками большеберцовой кости, они позволяют получить только информацию о расстоянии между резецированными участками, а не информацию об ориентации линии стыка и положении резекции бедренной кости относительно других важных анатомических элементов коленного сустава.
Следовательно, при применении способов, в соответствии с которыми перед резекцией проксимального отдела большеберцовой кости выполняют по меньшей мере одну или даже все резекции бедренной кости, пробный дистальный бедренный компонент 18 фиг.4-9 могут применить для получения информации об уровне резекции дистального отдела бедренной кости на более ранней стадии операции, чем в случае применения обычных разделительных блоков. Благодаря тому, что такую информацию получают на более ранней стадии операции, снижается вероятность распространяющихся ошибок, которые могут привести к плохим результатам и увеличить время хирургической операции.
Еще одно преимущество способа, проиллюстрированного на фиг.4-9, по сравнению со многими традиционными способами, при которых применяют обычные разделительные блоки, состоит в том, что эти обычные способы и разделительные блоки могут породить в месте разгибания «ложную разболтанность». Например, ложная разболтанность в отношении разгибания часто может встречаться при применении обычных разделительных блоков для оценки зазоров при сгибании и разгибании после резекции задней стороны мыщелков, поскольку в ряде случаев задние части мыщелков приводят к некоторому напряжению в разных анатомических элементах: ограничивая коленный сустав или взаимодействуя с ним иным образом. Применяя предлагаемые пробные дистальные бедренные компоненты, пользователь вынужден контролировать разболтанность при разгибании в условиях, которые с наибольшей вероятностью могут дать правильную обратную связь.
Специалисту в данной области понятно, что вышеописанные способы и устройства для оценки резекции дистального отдела бедренной кости могут применить и иначе. Например, в некоторых вариантах осуществления благодаря пробному дистальному бедренному компоненту 18 хирург может оценить на ранней стадии операции (например, перед выполнением других существенных резекций или разрушений анатомических элементов пациента) целесообразность применения имплантата, устанавливаемого с сохранением обеих крестообразных связок, и соответствующей процедуры для конкретного пациента, или сделать заключение о том, что вместо этого следует применить процедуру сохранения задней крестообразной связки, пожертвовать обеими крестообразными связками или применить другой имплантат или другую процедуру. В сочетании с вышеописанными или другими способами оценки пробный дистальный бедренный компонент 18 могут соединить с рукояткой 34 и экстрамедуллярным стержнем 36 (например, таким, который показан на фиг.8), чтобы облегчить визуализацию механического и анатомического выравнивания. В других вариантах осуществления для оценки резекции дистального отдела или других участков коленного сустава иным способом могут применить пробные дистальные бедренные компоненты, отличающиеся от компонентов, которые имитируют или по существу имитируют предназначенный для имплантации бедренный имплантат.
В некоторых вариантах осуществления, например, в вариантах, проиллюстрированных на фиг.31-33, пробный дистальный бедренный компонент 18 или пробные бедренные компоненты других типов могут облегчить определение соответствующей глубины для резекции в проксимальном отделе 12 большеберцовой кости. На фиг.31 показан глубиномер 98 для большеберцовой кости, прикрепленный к рукоятке 34 для нанесения (с применением хирургического разметчика или другого устройства) разметки 100 на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости, показывающей требуемую глубину резекции большеберцовой кости или другую релевантную для артропластики коленного сустава информацию. Хотя на чертежах это не показано, в некоторых вариантах осуществления может потребоваться присоединить экстрамедуллярный выравнивающий стержень 36 или другие устройства, облегчающие выравнивание, чтобы, прежде чем наносить разметку 100, обеспечить соответствующую степень разгибания или сгибания или другую соответствующую ориентацию коленного сустава.
Фиг.32 и 33 иллюстрируют другое устройство, которое могут применить с пробным дистальным бедренным компонентом 18 (как показано на фиг.32) или другим пробным бедренным компонентом 80 (как показано на фиг.33) для индикации глубины резекции большеберцовой кости. На фиг.32 показан выравнивающий блок 102, соединенный с пробным дистальным бедренным компонентом 18 при помощи соответствующей рукоятки 34. Выравнивающий блок 102 могут применить для нанесения разметки на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости, или в некоторых вариантах его могут прикрепить при помощи штифтов прямо к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости. Поскольку соединение между пробным дистальным бедренным компонентом 18 и выравнивающим блоком 102 позволяет позиционировать выравнивающий блок 102 в определенном угловом положении относительно дистального бедренного пробного компонента 18, положение дистального бедренного пробного компонента 18 и соединенной с ним рукоятки 34 (и по меньше мере в некоторой мере степень сгибания или разгибания коленного сустава) будет влиять на позиционирование и ориентацию выравнивающего блока 102 относительно проксимального отдела 12 большеберцовой кости, в частности позиционирование в направлении вверх/вниз, варусный/вальгусный угол и наклон кзади. Однако перемещение коленного сустава вследствие сгибания и разгибания может, по меньшей мере частично, влиять на некоторые из этих положений и ориентации выравнивающего блока 102 относительно проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления может оказаться целесообразным, кроме того, использовать экстрамедуллярный выравнивающий стержень 36 (показанный на фиг.8) или индикатор 104 (показанный на фиг.32), чтобы подтвердить правильное и/или требуемое позиционирование выравнивающего блока 102 на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости.
На фиг.10-13 показаны варианты осуществления хирургических наборов, содержащих наборы 42 различных пробных дистальных бедренных компонентов 18. Например, на фиг.11а-11с схематично показан набор 42 пробных дистальных бедренных компонентов 18, имитирующих различные размеры бедренных имплантатов. Изображенный здесь набор включает три размера пробных дистальных бедренных компонентов 18: первый - для имитации бедренных имплантатов, имеющих размер 1-2 по ширине в медиально-латеральном направлении и толщину внутреннего мыщелка 9,5 мм, второй - для имитации бедренных имплантатов, имеющих размер 3-8 по ширине в медиально-латеральном направлении и толщину внутреннего мыщелка 9,5 мм, третий - для имитации бедренных имплантатов, имеющих размер 9-10 по ширине в медиально-латеральном направлении и толщину внутреннего мыщелка 11,5 мм. В некоторых вариантах осуществления радиусы мыщелка каждого дистального бедренного пробного компонента 18, в общем, могут быть равны среднему значению всех радиусов мыщелка в данной градации размеров. Например, пробный дистальный бедренный компонент размером 1-2 может иметь радиусы наружного и внутреннего мыщелка, приблизительно равные среднему значению радиусов соответственно медиального и латерального мыщелка размером 1 и 2. В других вариантах осуществления радиусы мыщелка дистального бедренного пробного компонента могут, в общем, быть равны наименьшим или наибольшим радиусам мыщелка в пределах конкретной градации размеров бедренного имплантата. Например, второй пробный дистальный бедренный компонент 18 (репрезентативный для размеров 3-8 бедренного компонента) может иметь радиусы медиального и латерального мыщелка, приблизительно равные соответствующим радиусам размера 3 (наименьшего в градации размеров) или размера 8 (наибольшего в градации размеров) бедренного имплантата.
В соответствии с другим примером в составе хирургического набора предусмотрен набор пробных дистальных бедренных компонентов 18, каждый из которых имеет размер, точно соответствующий размеру отдельного бедренного имплантата. В этом примере хирургический набор может потребовать большего количества пробных дистальных бедренных компонентов. Однако, если каждый пробный дистальный бедренный компонент представляет единственный размер бедренного имплантата, то нет необходимости усреднять радиус медиального и латерального мыщелка или выбирать медиальную/латеральную ширину, чтобы представить всю градацию размеров при помощи одного дистального бедренного пробного компонента. Следовательно, обеспечение в хирургическом наборе большего количества пробных дистальных бедренных компонентов позволяет точнее оценить разболтанность и максимальное разгибание.
Фиг.10 иллюстрирует набор 42 пробных дистальных бедренных компонентов 18, имеющих модульную конструкцию. В варианте, изображенном на фиг.10, каждый пробный дистальный бедренный компонент 18 содержит опорную пластину 44, которая может соединяться с парой модульных прокладок 46 для образования дистального бедренного пробного компонента 46 конкретного размера.
На фиг.12 и 13 показаны наборы модульных пробных дистальных бедренных компонентов, в которых для изменения конкретных форм пробного дистального бедренного компонента 18 применяют опорные пластины 44 и прокладки 46. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг.12а-12h, применение прокладок 46 облегчит изменение толщины частей дистального бедренного пробного компонента, соответствующих внутреннему и наружному мыщелку. В ряде случаев применения набора модульных пробных компонентов дистального отдела бедренной кости, показанных на фиг.12, помогает учесть хрящевые и костные дефекты на суставной поверхности большеберцовой и/или бедренной кости, а также иные аномалии или отклонения (либо специфичную для пациента морфологию бедренных мыщелков) при оценке дистальной бедренной резекции. Фиг.13a-13i иллюстрируют набор модульных пробных дистальных бедренных компонентов, в котором модульные опорные пластины 44 могут применять для изменения общей толщины дистального бедренного пробного компонента, также или альтернативно их могут использовать для изменения определенных угловых соотношений для пробных дистальных бедренных компонентов, например, варусного/вальгусного угла или углов сгибания/разгибания дистального бедренного пробного компонента. На фиг.14а-14d показан еще один пример набора пробных дистальных бедренных компонентов, в котором модульной может быть сама опорная пластина 44, что позволяет независимо от другой части изменять медиальные и латеральные части опорной пластины. В некоторых вариантах осуществления опорные пластины 44, изображенные на фиг.14а-14d, для различных целей, например, для применения в артропластике коленного сустава с одним мыщелком могут применять по отдельности (например, могут использовать только медиальную или только латеральную часть).
В других вариантах осуществления пробные дистальные бедренные компоненты могут содержать регулировочные механизмы, позволяющие разгибать и/или сгибать части пробных дистальных бедренных компонентов относительно других частей, чтобы отрегулировать размер, толщину, угловые соотношения или другие геометрические элементы дистального бедренного пробного компонента.
Как видно из фиг.15-20, в некоторых вариантах осуществления пробный дистальный бедренный компонент 18 могут применить в качестве шаблона для калибровки для измерения и/или задания порота внутрь/наружу, переднего/заднего положения и/или размера этого пробного компонента относительно резецированной поверхности 14 на дистальном участке 10 бедренной кости. Благодаря такой функции калибровки хирургу становится легче увидеть или спланировать какое положение и ориентацию будет иметь бедренный имплантат 16 на дистальном участке 10 бедренной кости по окончании выполнения процедуры.
Показанный на фиг.15-20 пробный дистальный бедренный компонент 18 содержит различные ориентиры, которые показывают положение дистального бедренного пробного компонента 18 относительно дистального отдела 10 бедренной кости и резецированной поверхности 14 дистального отдела 10 бедренной кости. Например, задние края 48 нижней криволинейной поверхности пробного дистального бедренного компонента 18 могут использовать для привязки задних краев 50 резецированной поверхности 14 дистального отдела 10 бедренной кости (как показано на фиг.17). Пластины 56 могут проходить по существу перпендикулярно от задних частей дистального бедренного пробного компонента 18 до контрольных задних частей медиального и латерального мыщелка 58 дистального отдела 10 бедренной кости. Отверстия 52, имеющиеся в пробном дистальном бедренном компоненте 18, могут применить для привязки внутреннего и наружного надмыщелков 54 дистального отдела 10 бедренной кости. Еще одно отверстие или отверстия 60 могут использовать для индикации положения дистального бедренного пробного компонента 18 относительно переднезадней оси 62 дистального отдела 10 бедренной кости и/или точки 64 переднецентрального V-образного участка резецированной поверхности 14 дистального отдела 10 бедренной кости. Кроме того, могут использовать другие ориентиры, например, метки на дистальном бедренном пробном компоненте - либо сами по себе, либо в сочетании с отверстиями, пластинами и другими вышеописанными ориентирами. В некоторых вариантах осуществления передние поверхности или края дистального бедренного пробного компонента 18 могут использовать для привязки передних краев резецированной поверхности 14 дистального отдела бедренной кости.
В некоторых вариантах осуществления задние края 48, отверстия 52, пластины 56, отверстия 60 и/или другие ориентиры могут использовать (в разных сочетаниях) для контроля поворота дистального бедренного пробного компонента 18 в направлении внутрь/наружу относительно дистального отдела 10 бедренной кости - в некоторых случаях это могут использовать для визуализации и/или планирования окончательного положения бедренного имплантата 16 на дистальном отделе 10 бедренной кости.
Пробный дистальный бедренный компонент 18, показанный на фиг.15-20, могут использовать также для контроля размера пробного бедренного компонента и его положения в переднезаднем направлении. Для контроля размера и положения могут использовать несколько одинаковых вышеописанных ориентиров, например, задних краев 48, пластин 56 и отверстий 60. Кроме того, на пробном дистальном бедренном компоненте могут использовать другие ориентиры, например, положение медиальных и латеральных краев 66 пробного дистального бедренного компонента 18 относительно медиальных и латеральных краев 68 резецированной поверхности 14 или положение складного плеча 70 или плеч (или расположенной на складном плече или плечах метке, которая на чертеже не показана) относительно медиальных или латеральных краев 68, которые могут применить для идентификации или оценки медиально-латеральных размеров бедренного имплантата. Как показано на фиг.19 и 20, с пробным дистальным бедренным компонентом 18 могут соединить передний стилус 72 (в варианте, изображенном на фиг.19 и 20, позиционируя передний стилус 72 на крепежном участке 32 дистального бедренного пробного компонента 18), чтобы привязать положение переднего кортикального слоя 74 дистального отдела 10 бедренной кости.
По достижении требуемого положения и/или поворота пробного дистального бедренного компонента 18 относительно дистального отдела бедренной кости, хирург при необходимости может выполнить на дистальном отделе бедренной кости метки, чтобы сохранить эту информацию для последующего применения во время операции. Например, пробный дистальный бедренный компонент 18, показанный на фиг.15-20, содержит отверстия 78 под костные гвозди, хирургический разметчик или режущее устройство, при помощи которых можно выполнить маркировку или нанести метки на дистальном отделе бедренной кости.
В некоторых вариантах осуществления по завершении оценки разболтанности и разгибания или других аспектов резекции дистального отдела бедренной кости на дистальном отделе 10 бедренной кости, как показано на фиг.21, могут осуществить в кости обычный «коробчатый вырез». Коробчатый вырез могут выполнить, установив режущий блок «пять в одном» на участок резекции дистального отдела бедренной кости, выполнив задние резы кости медиального и латерального мыщелка, задние косые срезы кости медиального и латерального мыщелка, передний рез дистального отдела бедренной кости, передний косой срез кости, а затем, если это необходимо, выполнив переднюю «прикаточную» резку кости на дистальном отделе 10 бедренной кости между передним косым срезом и передним резом кости. В общем случае, благодаря прикаточной резке кости бедренный компонент, имеющий сходящиеся задний и передний резы, могут имплантировать без затруднений и заеданий. В некоторых вариантах осуществления для позиционирования режущего блока «пять в одном» могут применить разметку, выполненную на дистальном отделе 10 бедренной кости с применением калибровочной функции дистального бедренного пробного компонента 18.
На фиг.22 показан установленный на дистальном отделе 10 бедренной кости пробный бедренный компонент 80, имеющий поверхность, контактирующую с костью и согласованную с вышеописанным участком резекции прямоугольного блока кости. Пробный бедренный компонент 80 могут снабдить направителем резекции бедренной кости, предназначенным для расположения и направления в нем зубчатого режущего инструмента (как описано ниже со ссылками на фиг.23-28), режущего инструмента другого типа (описанного ниже со ссылкой на фиг.29) или рассмотренных ниже других элементов. В некоторых вариантах осуществления, например, в варианте, изображенном на фиг.23-25, направитель резекции бедренной кости представляет собой отдельный компонент 82, который могут закрепить относительно бедренного пробного компонента 80 (как показано на фиг.23-25 и 29). В некоторых вариантах осуществления (например, как показано на фиг.26-28) направитель резекции бедренной кости представляет собой неотъемлемую часть бедренного пробного компонента 80. В некоторых вариантах осуществления (на чертежах не показаны) направитель резекции бедренной кости может представлять собой отдельный компонент, который не применяют с пробным бедренным компонентом 80.
В варианте, изображенном на фиг.23-25, пробный бедренный компонент 80 и компонент 82 применяют совместно с зубчатым режущим инструментом 84, чтобы удалить дистальную бороздчатую часть дистального отдела 10 бедренной кости, смежную со связками ПКС и ЗКС. На фиг.26-28 показан пробный бедренный компонент 80 с выполненным заодно целое направителем для резекции бедренной кости, применяемой с зубчатым режущим инструментом 84. Изображенный на этих чертежах зубчатый режущий инструмент 84 представляет собой продолговатый резец, проходящий вдоль продольной оси 86 (как показано, например, на фиг.24) и имеющий переднюю режущую кромку 88. Передняя режущая кромка 88 имеет медиальную часть 90, латеральную часть 92 и среднюю часть 94, расположенную между медиальной и латеральной частью. Средняя часть 94 по существу углублена в зубчатый режущий инструмент, благодаря которому в некоторых вариантах осуществления возможно уменьшить усилие, необходимое для резки дистальной бороздчатой части, в то же время уменьшая вероятность повреждения во время резекции передней или задней связки (как показано, например, на фиг.28). Показанные на чертежах зубчатые режущие инструменты 84 образуют U- или V-образную переднюю режущую кромку, хотя возможны и другие формы.
Показанные на чертежах зубчатые режущие инструменты 84 имеют фланцы 96, проходящие по существу параллельно продольной оси 86 режущих инструментов. Фланцы 96 могут взаимодействовать с каналами, пазами и другими элементами либо на пробном бедренном компоненте 80, либо на отдельном компоненте 82, чтобы направлять и/или ограничивать перемещение зубчатого режущего инструмента 84 вдоль продольной оси. В некоторых вариантах осуществления концы фланцев и/или структур, встроенных в пробный бедренный компонент 80 или отдельный компонент 82, могут ограничивать продольное перемещение, чтобы предотвратить слишком глубокий рез зубчатого режущего инструмента 84.
На фиг.29 показано, что для резки дистальной бороздчатой части могут применить режущие инструменты и направители резекции других типов. На фиг.30 показан дистальный отдел 10 бедренной кости после выполнения всех вышеописанных резекций.
Выполнение резекций большеберцовой кости
Одна из трудностей, с которыми приходится сталкиваться при проведении операций тотальной артропластики коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок, имеющая потенциальную значимость, по меньшей мере, для некоторых из рассматриваемых здесь вариантов осуществления изобретения, состоит в сложности выполнения резекций большеберцовой кости. Эта сложность обусловлена двумя факторами, связанными с необходимостью сохранения крестообразных связок.
Первый из этих факторов заключается в том, что при проведении операций артропластики с сохранением обеих крестообразных связок большую важность, чем в случае с традиционными процедурами выполнения артропластики с последующей стабилизацией или с сохранением задних крестообразных связок, имеют степени свободы. Например, при тотальной артропластике коленного сустава такие объекты, как направители резекции и другие инструменты в трехмерном пространстве имеют 6 степеней свободы, включая три поступательные степени свободы и три вращательные степени свободы. Таким образом, при процедурах тотальной артропластики коленного сустава также могут применить по меньшей мере три дополнительные переменные или «формы», включая размер бедренного имплантата, размер большеберцового имплантата и толщину вкладыша для большеберцового компонента. При операции артропластики с последующей стабилизацией или с сохранением крестообразной связки обычно важными считают только три степени свободы (одна поступательная и две вращательные). В случае многих, хотя и не всех, операций артропластики с сохранением обеих связок существуют по меньшей мере три дополнительные степени свободы, которые считают важными (то есть одна поступательная степень, одна вращательная степень и одна степень свободы, связанная с формой). Эти три дополнительные степени свободы возникают вследствие ограничений из-за сохранения выступа большеберцовой кости, к которому крепятся крестообразные связки.
Второй потенциально значимый фактор состоит в том, что артропластика коленного сустава с сохранением обеих крестообразных связок требует применения довольно точных хирургических методов. Компромисс, возникающий при применении техники сохранения обеих крестообразных связок, состоит том, что за счет повышенного риска механических осложнений, например, жесткости или ослабления имплантата из-за сложности такого хирургического вмешательства, достигают большей подвижности и функциональности пациента после операции. Достижение дополнительных степеней свободы, необходимых для успешного проведения операций артропластики с сохранением обеих крестообразных связок, требует большей точности по сравнению с традиционной тотальной артропластикой с последующей стабилизацией или сохранением задней крестообразной связки.
Надлежащий контроль и регулирование вышеупомянутых степеней свободы и иных факторов, действующих в процессе хирургического вмешательства, являются одним из ключевых условий для проведения клинически и коммерчески успешной артропластики с сохранением обеих крестообразных связок. Клинический успех часто зависит от способности хирурга, точно и правильно установить удачно сконструированный протез, чтобы достичь обеспечиваемых таким протезом преимуществ. Коммерческий успех часто зависит от способности хирурга, точно и правильно установить удачно сконструированный протез, причем уверенно и быстро. Эти соображения учтены в некоторых, хотя и не обязательно во всех, описанных здесь вариантах осуществления изобретения.
Как сказано выше в отношении всех операций артропластики коленного сустава, риски, связанные со степенями свободы резекции большеберцовой кости (например, варусным/вальгусным углом, углом наклона кзади и глубиной резекции) при процедурах артропластики с сохранением обеих крестообразных связок выше, чем при процедурах с последующей стабилизацией или с сохранением задней крестообразной связки. Это объясняется тем, что значения варусного/вальгусного угла, угла наклона кзади и глубины резекции непосредственно влияют на работу крестообразных связок в ходе обеспечения направленного движения сустава. Более того, как сказано выше, риски, связанные с дополнительными степенями свободы, характерными для артропластики с сохранением обеих крестообразных связок (в частности, угол поворота внутрь/наружу и положение в медиально-латеральном направлении плато большеберцовой кости и резекции возвышения большеберцовой кости), могут быть связаны с тяжелыми последствиями ошибок, включая (но не ограничиваясь ими) нарушение структурной целостности возвышения большеберцовой кости, нарушение движений сустава и/или нарушение покрытия кортикального слоя. Ошибки, относящиеся к любой из пяти степеней свободы, связанных с процедурой сохранения обеих крестообразных связок, могут поставить хирурга перед необходимостью принятия сложных решений (например, направленных на то, чтобы добиться лучшего покрытия кортикального слоя, обеспечивая максимальную сохранность возвышения большеберцовой кости и тех его точек, к которым крепятся передняя и задняя крестообразные связки). Таким решением может быть, например, решение о том, следует ли повторно резецировать кость, чтобы исправить выявленную ошибку, или же просто не исправлять эту ошибку. В случае принятия решения о повторной резекции увеличится время и сложность операции, что влечет за собой увеличение вероятности появления дополнительных ошибок.
Благодаря продуманной организации, восстановлению и легкодоступной информации, описанные в настоящем документе варианты способов и инструментов, применяемых для выполнения тотальной артропластики коленного сустава, обеспечивают хирургам возможность осуществления сложных хирургических операций в упрощенном формате. Как показано ниже, в вариантах осуществления предложенного изобретения раскрыты усовершенствованные способы подготовки проксимального отдела большеберцовой кости в ходе тотальной артропластики коленного сустава и соответствующие инструменты. Описываемые ниже способы и инструменты, в общем, можно разделить по трем этапам: регулирование степеней свободы, выполнение резекций, и, наконец, выполнение завершающих операций.
Этап регулирования степеней свободы, в общем, может включать один или несколько следующих этапов: грубая разметка глубины резекции большеберцовой кости, установка нейтрального (или опорного значения) варусного/вальгусного угла для резекции медиального и латерального плато большеберцовой кости, установка нейтрального (или опорного) угла наклона кзади для резекции медиального и латерального плато большеберцовой кости, точная регулировка угла наклона кзади и варусного/вальгусного угла для резекции медиального и латерального плато большеберцовой кости, установка положения резекций кости медиального и латерального отделов возвышения большеберцовой кости, при необходимости определение подходящей ширины возвышения (относительно размера имплантата) и точная регулировка глубины резекции как медиального, так и латерального плато большеберцовой кости.
Этап выполнения резекций, в общем, может включать один или несколько следующих этапов: выполнение резекции медиального участка плато большеберцовой кости, выполнение резекции кости медиального и латерального отделов возвышения большеберцовой кости, проверка сбалансированности медиального плато, осуществление резекции латерального участка плато большеберцовой кости и осуществление пробного вправления для оценки диапазона движения, устойчивости сустава и тонуса мягких тканей.
Завершающие этапы могут включать один или несколько следующих этапов: перфорирование полости под киль в губчатом веществе проксимального отдела большеберцовой кости, выполнение резекции кости переднего возвышения и резекции переднего участка плато большеберцовой кости, чтобы удалить переднюю блочную часть возвышения большеберцовой кости, удаление кости по углам возвышения и имплантация большеберцового компонента.
1. Регулирование степеней свободы
В начале данного раздела описаны некоторые из инструментов и других устройств, с освещением некоторых аспектов их конструкции, используемых для регулирования степеней свободы большеберцовой кости в соответствии с некоторыми из рассматриваемых здесь методик артропластики коленного сустава. В последующих частях этого раздела рассмотрены не имеющие ограничительного характера примеры применения этих инструментов и устройств для регулирования степеней свободы большеберцовой кости.
а. Выравнивающий блок
На фиг.34а-34g показаны различные виды выравнивающего блока 102, который в некоторых вариантах осуществления изобретения могут применить в качестве базового инструмента для обеспечения нейтральной/опорной базы для большеберцовой кости. Выравнивающий блок 102 содержит корпус 106, в котором выполнено несколько отверстий 108 под штифты для крепления выравнивающего блока 102 к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости. Выравнивающий блок 102 также содержит реперный элемент 110 с соединительным средством 112 реперного элемента, расположенным сверху на корпусе 106. Соединительное средство 112, изображенное на фиг.34а-34g, имеет по существу плоскую форму и, как в частности показано на фиг.34а и 34с, имеет несколько индексирующих элементов 116, назначение которых будет описано ниже.
Как, в частности, видно из фиг.34d-34f, выравнивающий блок 102, показанный на фиг.34а-34g, позволяет осуществлять регулировку плоского соединительного средства 112 в верхнем и/или нижнем направлении относительно проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Как показано на фиг.35 и 36 (на которых изображен несколько иной вариант осуществления выравнивающего блока 102), выравнивающий блок 102 может содержать установочный винт 114, который могут ослаблять или затягивать, чтобы сделать возможной регулировку реперного элемента 110 соответственно в верхнем и нижнем направлении. Из фиг.35 и 36 также видно, что участки реперного элемента 110 могут входить без зазора в пазы или другие элементы в корпусе 106 и направляться ими с целью сохранения выравнивания реперного элемента 110 относительно корпуса 106, при его перемещении в верхнем и нижнем направлении. В соответствии с другими вариантами осуществления, можно также применить иные элементы и механизмы в дополнение или вместо тех, которые показаны на фиг.35 и 36, для обеспечения направленного перемещения и избирательной фиксации положения реперного элемента 110 относительно корпуса 106.
На Фиг.37-39 показаны устройства для присоединения к выравнивающему блоку 102 экстрамедуллярного выравнивающего стержня 36. На фиг.37а-37е показаны различные виды соединительного средства 118 для экстрамедуллярного стержня, которое могут временно соединить с выравнивающим блоком 102, например, как показано для варианта, изображенного на фиг.38. Соединительное средство 118 экстрамедуллярного стержня содержит паз 120, имеющий такие размеры и ориентацию, что в нем могут разместить соединительное средство 112 реперного элемента выравнивающего блока 102, и отверстие 124, имеющее такие размеры и ориентацию, что в него могут вставить выравнивающий стержень 36, который могут закрепить в отверстии 124 при помощи винтового механизма 126 с накатанной головкой. Паз 120 содержит упругий элемент 122, который, в сочетании с геометрической формой самого паза 120 или действуя вместо него помогает зафиксировать и сохранить угловое выравнивание соединительного средства 118 экстрамедуллярного стержня относительно плоского соединительного средства 112, то есть сохранить выравнивание соединительного средства 118 экстрамедуллярного стержня на плоском соединительном средстве 112 так, что экстрамедуллярный стержень 36, удерживаемый соединительным средством 118 экстрамедуллярного стержня, расположен по существу перпендикулярно плоскому соединительному средству 112.
В соответствии с вариантом осуществления, представленным на фиг.37 и 38, геометрические формы и структура соединительного средства 112 реперного элемента, паза 120 и/или упругого элемента 122 обеспечивают скользящее поступательное и/или вращательное перемещение соединительного средства 118 экстрамедуллярного стержня относительно плоского соединительного средства 112 с несколькими степенями свободы с одновременным поддержанием практически перпендикулярного выравнивания экстрамедуллярного стержня 36 относительно плоского соединительного средства 112 реперного элемента. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления преимущество состоит в том, что благодаря этой возможности регулировки экстрамедуллярного стержня 36 относительно выравнивающего блока 102 можно обеспечить выравнивание этого стержня относительно осей и/или элементов проксимального отдела 12 большеберцовой кости, даже если выравнивающий блок 102 может быть смещен относительно этих элементов. Например, в некоторых случаях может потребоваться выровнять экстрамедуллярный стержень 36 вдоль продольной оси большеберцовой кости у возвышения проксимального отдела 12 большеберцовой кости, в то же время сместив выравнивающий блок 102 от этого возвышения.
В рамках рассматриваемых здесь способов и устройств также могут применить выравнивающие блоки и соединительные средства экстрамедуллярного стержня, отличающиеся от соответствующих элементов, изображенных на фиг.34 и 37. Например, в другом месте и к другому элементу на выравнивающем блоке 102 могут присоединить либо соединительное средство 118 экстрамедуллярного стержня, показанное на фиг.37, либо соединительное средство экстрамедуллярного стержня другого типа. В качестве еще одного примера на фиг.35, 36 и 39 показан выравнивающий блок с встроенным соединительным средством для экстрамедуллярного стержня и с реперным элементом 110 другой формы.
В некоторых вариантах осуществления выравнивающий блок и соединительное средство экстрамедуллярного стержня могут представлять собой одно целое или пару компонентов, функционирующих как одно целое, с одним или двумя компонентами, содержащими средства (например, отверстия под штифт) для крепления к большеберцовой кости выравнивающего блока и узла экстрамедуллярного стержня. В некоторых случаях отверстия под штифт или другие крепежные средства могут представлять собой удлиненные пазы, которые делают возможной регулировку с некоторыми степенями свободы, в то же время ограничивая движение узла, закрепленного на большеберцовой кости по другим степеням свободы.
b. Вторичный выравнивающий блок
На фиг.40а-40с показан регулировочный инструмент или вторичный выравнивающий блок 128, который могут прикрепить к выравнивающему блоку 102, изображенному на фиг.34а-34g. Вторичный выравнивающий блок 128 содержит первый паз 130 и второй паз 132. Первый паз 130 имеет такие размеры и позиционирован так, что в нем могут расположить соединительное средство 112 реперного элемента выравнивающего блока 102, а в некоторых вариантах осуществления он может служить в качестве установочного элемента, имеющего ось выравнивания. Второй паз 132 имеет такие размеры и позиционирован так, чтобы его можно было соединить с направителем резекции медиального участка большеберцовой кости, как рассмотрено ниже, или, в некоторых вариантах осуществления, с дополнительными или другими компонентами.
В вариантах, представленных на фиг.40а-40с, как первый паз 130, так и второй паз 132 соединены с упругими элементами 134, которые в случае паза 130 могут облегчить сцепление за счет сил трения между пазом 130 и соединительным средством 112 реперного элемента, в то же время делая возможным поступательное перемещение и вращение вторичного выравнивающего блока 128 относительно выравнивающего блока 102 с определенными степенями свободы, в то же время сохраняя другие выравнивания двух блоков 102 и 128 относительно друг друга. Имеются два штифта 136, проходящих по меньшей мере через паз 130, который в некоторых вариантах осуществления может взаимодействовать с индексирующими элементами 116 соединительного средства 112 реперного элемента, чтобы способствовать сохранению требуемого положения и ориентации вторичного выравнивающего блока 128 на соединительном средстве 112 реперного элемента.
На фиг.41-43 показан другой вариант осуществления вторичного выравнивающего блока 128, который могут прикрепить к выравнивающим блокам 102, например к блоку, изображенному на фиг.35, 36 и 39. Вторичный выравнивающий блок 128, показанный на фиг.41 и 42, содержит паз или другое средство (на чертеже не показаны) под Т-образное соединительное средство 112 реперного элемента выравнивающего блока 102, показанного на фиг.35, 36 и 39, который ограничивает, по меньшей мере в некоторой степени, движение этого вторичного выравнивающего блока 128 относительно выравнивающего блока 102, показанного на фиг.35, 36 и 39. Вернее, сам вторичный выравнивающий блок 128 может регулироваться с некоторыми степенями свободы так, чтобы обеспечить возможность поворота и поступательного перемещения верхней части 138 вторичного блока относительно его нижней части 140, показанных на фиг.42а-42с, с сохранением относительного выравнивания указанных двух частей с другими степенями свободы. Как показано на фиг.43, вторичный выравнивающий блок 128 имеет ось 142 поворота и фиксатор 144 для облегчения регулировки вращательного движения и перемещения верхней части 138 относительно нижней части 140 и стопорения положения и ориентации верхней части 138 относительно нижней части 140 по достижении требуемого положения и ориентации. Ось 142 поворота, которая может представлять собой винт или другой механизм, расположена в удлиненной или овальной дорожке в нижней части 140. Вторичный выравнивающий блок 128, показанный на фиг.41-43, также содержит подпружиненные штыри 190 (на верхней, нижней или другой поверхности), которые в некоторых вариантах осуществления могут облегчить сцепление, осуществляемое за счет силы трения, между вторичным выравнивающим блоком 128 и другими инструментами и компонентами и/или между верхней и нижней частями 138, 140 самого вторичного выравнивающего блока 128.
Как показано в этих альтернативных вариантах осуществления, совершенно не обязательно, чтобы был применен именно такой особый способ приведения вторичного выравнивающего блока 128 в поступательное и вращательное движение относительно выравнивающего блока 102, поэтому можно предусмотреть самые разнообразные структуры и механизмы для облегчения регулировки с некоторыми степенями свободы (например, без ограничения, как с поступательным, так и с вращательным перемещением в одиночной плоскости) с одновременных сохранением других отношений выравнивания между выравнивающим блоком 102 и вторичным выравнивающим блоком 128 (например, без ограничения, как с поступательным, так и с вращательным перемещением за пределами одной плоскости). Показанные на чертежах варианты осуществления создают «плоские» соединения, которые делают возможными одновременные и ограниченные перемещения в медиальном/латеральном направлении и поворот внутрь/наружу, в то же время сохраняя другие регулировки, например, углы наклона кзади и положение в направлении вверх/вниз. Хотя показанные на чертежах варианты осуществления содержат плоские соединения, образованные одиночным соединением между двумя компонентами, для создания «виртуальных» плоских соединений с аналогичными свойствами также могут применить другие структуры и механизмы. Назначение этих структур и механизмов, делающих возможной регулировку в некоторых степенях свободы (например, положения в медиальном/латеральном направлении и поворота внутрь/наружу), в то же время ограничивающих перемещение или вращение в других степенях свободы, описано ниже.
В варианте осуществления, показанном на фиг.40с-40е, пазы 130 и 132 проходят через вторичный выравнивающий блок 128 под постоянными углами относительно друг друга, а вторичный выравнивающий блок 128 может входить в состав набора вторичных выравнивающих блоков 128, имеющих различные постоянные значения углов между двумя пазами 130 и 132 (например, 0 градусов, 3 градуса, 5 градусов), причем эти постоянные значения углов обозначены на вторичных выравнивающих блоках 128, так что хирург и ассистенты могут различить разные блоки 128. Как описано ниже, различные значения постоянных углов позволяют хирургу выбрать требуемый наклон кзади для выполнения резекций плато проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Хотя на чертежах это не показано, форма пазов вторичных выравнивающих блоков или других элементов вторичных выравнивающих блоков может меняться, чтобы сделать возможным выбор требуемого варусного/вальгусного угла - в дополнение или в качестве альтернативы выбору требуемого угла наклона кзади.
Вторичные выравнивающие блоки 128, показанные на фиг.40с-40е, ограничивают регулировку угла наклона кзади лишь до нескольких отдельных ограниченных значений, которые могут менять без необходимости выполнения повторных резекций с целью получения точных и воспроизводимых резекций кости при помощи обычных хирургических пильных полотен и других режущих блоков.
Несмотря на это, предусматривается, что вторичные выравнивающие блоки 128 могут снабдить средствами для регулировки угла наклона кзади постепенными приращениями или бесконечно малыми изменениями. На фиг.44а-44с показан вариант осуществления вторичного выравнивающего блока 128, позволяющего регулировать угол наклона кзади. В соответствии с этими вариантами блок может содержать разметку 146 на верхней, нижней и/или боковой части блока для выравнивания в поперечном направлении, чтобы снабдить хирурга информацией о небольших изменениях угла наклона кзади. В качестве разметки можно использовать метки, прорези, лазерные маркировки, цветные полосы, печатные символы и линии, причем этот список не носит ограничительного характера. Верхняя и нижняя части вторичного выравнивающего блока 128, показанного на фиг.44а-44с, имеют криволинейную форму, чтобы эти части могли поворачиваться относительно друг друга, регулируя при этом угол наклона кзади выравнивающего блока. Для закрепления выравнивающего блока с требуемым задним наклоном, могут применить установочный винт или другой соответствующий механизм.
Можно предположить, что по мере накопления опыта работы с предложенной методикой артропластики с сохранением обеих крестообразных связок хирурги оценят наличие ограниченного количества опций для задания угла наклона кзади и будут предпочитать некое конкретное значение угла наклона кзади для всех операций исходя из своих собственных наблюдений и представлений.
с. Направитель резекции медиального участка большеберцовой кости
На фиг.45а-45с показан вариант осуществления направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, предназначенного для крепления к вторичному выравнивающему блоку 128, например, к одному из вторичных выравнивающих блоков 128, изображенных на фиг.40а-40е. Направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, показанный на этих чертежах, содержит средний корпусной элемент 150, служащий в качестве опорного соединительного средства посредством которого направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости соединяют с элементом или элементами соответствующей формы имеющимися на вторичном выравнивающем блоке 128. В соответствии с конкретными примерами осуществления вторичного выравнивающего блока 128, показанного на фиг.40а-40е, и направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, изображенного на фиг.45а-45с, во второй паз 132 вторичного выравнивающего блока 128 входит нижняя часть среднего корпусного элемента 150, а в паз 152 входит та часть вторичного выравнивающего блока 128, которая расположена над вторым пазом 132. Наличие взаимодействия между элементами и пазами двух указанных компонентов, может, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, означать, что положение и ориентация направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, а также его элементов и компонентов, будут ограничены, по меньшей мере в некоторых степенях свободы, положением и ориентацией вторичного выравнивающего блока 128 (указанные степени свободы включают, например, медальное/латеральное положение, поворот внутрь/наружу, угол наклона кзади, глубину резекции большеберцовой кости). Причина этих ограничений рассматривается ниже.
Направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, показанный на фиг.45а-45с, содержит направляющую поверхность 154 для резекции медиального участка, предназначенную для направления режущего или дробильного инструмента при резекции медиального участка проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Как показано на этих чертежах, направляющая поверхность 154 для резекции медиального участка является частью паза, проходящего через медиальную часть направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, имеющего верхнюю и нижнюю поверхность для ограничения перемещений режущего инструмента в верхнем и нижнем направлении, хотя в других вариантах осуществления может потребоваться только одна незахватывающая направляющая поверхность 154 для резекции медиального участка. Направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, изображенный на этих чертежах, также содержит медиальное отверстие 156 и латеральное отверстие 158 под штифты для крепления направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости к проксимальному отделу большеберцовой кости и других целей, которые описаны ниже. Отверстия 156 и 158 ориентированы по существу в том же направлении и под тем же углом, что и паз 152, таким образом, они ориентированы по существу в том же направлении и под тем же углом, что и вторичный выравнивающий блок 128, показанный на фиг.40а-40с, когда к нему присоединен направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости. Как видно на фиг.45с, линия, касательная к днищу отверстий 156 и 158, в целом оказывается в одной плоскости с направляющей поверхностью 154 для резекции медиального участка.
Фиг.46-48 иллюстрируют альтернативный вариант осуществления направителей 148 резекции медиального участка большеберцовой кости. На фиг.46 показан направитель резекции медиального участка большеберцовой кости, имеющий поверхности для выполнения резекции как медиального, так и латерального участка. На фиг.47 показана еще одна возможная конфигурация направителя резекции медиального участка большеберцовой кости (позволяющая применять направитель резекции медиального участка большеберцовой кости также для резекций латерального участка). Фиг.48 иллюстрирует еще одну возможную конфигурацию направителя резекции медиального участка большеберцовой кости, содержащего различные элементы для крепления направителя к вторичным выравнивающим блокам или другим компонентам.
d. Стилус
На фиг.49а-49е показан стилус 160, который могут применять со многими методиками и устройствами, описанными в данном документе. Стилус 160 имеет корпус 162 для соединения стилуса 160 с другими инструментами, например, с показанным на фиг.45а направителем 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, а также с другими инструментами. В этом конкретном варианте осуществления паз 164 (с расположенным в нем упругим элементом), выполненный в корпусе 162 стилуса предназначен для размещения в нем участка направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, показанного на фиг.45а, причем нижняя часть 166 корпуса 162 стилуса входит в паз 152 направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости. В таком варианте осуществления, показанном, например, на фиг.74, обе части корпуса 162 стилуса и части вторичного выравнивающего блока 128 входят в паз 152 направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, образуя тем самым единый узел, в котором эти компоненты находятся в зафиксированных положениях (по меньшей мере в некоторых поступательных и вращательных степенях свободы) относительно друг друга и могут вместе перемещаться и/или поворачиваться по меньшей мере с некоторыми степенями свободы. Как показано на чертежах и очевидно для специалиста, средства соединения выравнивающих блоков, направителей резекции и стилусов, позволяющие формировать единые узлы указанных элементов, могут быть выполнены и иным образом. Как более подробно описано ниже, стилусы, выполненные в соответствии с различными вариантами осуществления, могут соединять не только с выравнивающими блоками и направителями резекции, но также и с другими инструментами, пробными компонентами, другим устройствами или анатомическими элементами, которые могут быть использованы в ходе операции по артропластике коленного сустава.
Как показано на фиг.49а, корпус 162 стилуса 160 определяет плоскость 168 отсчета и ось 170 соединения. Кроме того, изображенный на этом чертеже стилус 160 имеет два указательных элемента 172 и 174, шарнирно установленных на корпусе 162 (как показано на фиг.49а-49е). В некоторых вариантах осуществления указательные элементы 172 и 174 могут поворачиваться вокруг оси 170 соединения в плоскости, по существу параллельной плоскости 168 отсчета, хотя в других вариантах осуществления указательные элементы 172 и 174 могут установить на корпусе 162 в заданной ориентацией и/или с такой ориентацией, при которой эти элементы не параллельны друг другу. В зависимости от конкретного применения стилуса 160 (некоторые применения стилуса описаны ниже), указательные элементы 172 и 174 могут функционировать как указатели выравнивания, направители резекции (в качестве направителя может, например, выступать наружная направляющая поверхность 176 на одном или обоих указательных элементах 172 и 174), места крепления других инструментов или выполнять другие функции.
Как упомянуто выше, тремя переменными, имеющими особое значение при хирургических операциях с сохранением обеих крестообразных связок, являются: 1) позиционирование резекций возвышения большеберцовой кости в медиально-латеральном направлении 2) поворот резекций возвышения большеберцовой кости в направление внутрь/наружу и 3) ширина возвышения большеберцовой кости. Эти переменные могут помочь хирургу приобрести практический опыт, позволяющий ему во время хирургической операции действовать более спокойно и уверенно.
В случае некоторых из рассматриваемых здесь вариантов осуществления стилуса 160 степени свободы, выражающиеся в количестве вариантов ширины возвышения, могут существенно сократить или даже полностью устранить. В результате эмпирических измерений медиально-латерального аспекта точек прикрепления передней крестообразной связки было установлено, что в некоторых вариантах осуществления может быть задан один из двух размеров ширины резекций возвышения. В некоторых вариантах осуществления два упомянутых размера ширины возвышения могут составлять приблизительно 19 или 22 мм, в зависимости от размера применяемого бедренного имплантата (так, как показано на фиг.52а и 52b). Так, в одном из примеров, если размер бедренного имплантата, применяемого при хирургической операции, входит в первый диапазон размеров (например, размеры 1-6), то применяют первое значение ширины возвышения (например, значение ширины возвышения равное 19 мм). В соответствии с другим примером, если размер имплантируемого бедренного имплантата попадает во второй диапазон размеров (например, размеры 7-8), то применяют второе большее значение ширины возвышения (например, значение ширины возвышения равное 22 мм). Следует иметь в виду, что может быть предусмотрено больше двух или меньше двух размеров и значений ширины, отличных от описанных здесь конкретных величин, точно так же как и другие значения ширины для каждого отдельного типоразмера.
В показанных на чертежах вариантах осуществления указательные элементы 172 и 174 проходят по существу параллельно друг другу и определяют плоские поверхности, которые по существу параллельны друг другу и плоскости 168 отсчета. В некоторых вариантах осуществления, например в вариантах, рассмотренных выше, расстояние между двумя указательными элементами 172 и 174 может определяться шириной зазора 180 для возвышения большеберцовой кости, имеющегося на большеберцовой опорной пластине 178 (например, на пластине, подобной большеберцовым пластинам 178, показанным на фиг.52а и 52b). В некоторых вариантах осуществления стилус 160 может содержать модульные указательные элементы, для того чтобы можно было варьировать расстояние между указательными элементами для достижения соответствия различным размерам опорных большеберцовых пластин или с другими целями. В соответствии с еще одним вариантом осуществления могут предусмотреть различные стилусы, имеющие различные расстояния между указательными элементами, или имеющие указательные элементы различной ширины. В других вариантах осуществления одни и те же указательные элементы могут использовать для направления пил разной ширины, за счет использования как внутренних, так и внешних поверхностей указательных элементов 172 и 174.
Фиг.50 и 51 иллюстрируют альтернативный вариант осуществления стилуса 160 с немного другой конфигурацией и другим механизмом соединения с другими компонентами. Возможны и другие варианты осуществления стилуса. Например, в некоторых вариантах осуществления указательные элементы могут иметь удерживающие пазы или другие компоненты, предназначенные не только для направления, но и для ограничения движения режущего инструмента, совершающего возвратно-поступательное движение или другого режущего инструмента.
Как показано ниже, с выравнивающими устройствами и/или направителями резекции различных конфигураций могут быть использованы стилусы, соответствующие различным вариантам осуществления. При этом в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, может быть желательно, чтобы конструкция соединительных средств стилуса предусматривала возможность соединения одного стилуса с самыми разнообразными инструментами, компонентами и другими устройствами, используемыми при артропластике коленного сустава.
е. Позиционирование выравнивающего блока
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления подготовка большеберцовой кости начинается с установки нейтральной/опорной базы большеберцовой кости, с которой начинают операцию. Цель обеспечения нейтральной базы для большеберцовой кости на ранней стадии операции заключается в том, чтобы грубо установить две нейтральные степени свободы (например, нейтральный варусный/вальгусный угол и нейтральный угол наклона кзади) еще до последующей точной регулировки и/или установки других степеней свободы. В некоторых вариантах осуществления благодаря нейтральной базе также могут грубо установить другие степени свободы, например глубину резекции. Обеспечение нейтральной базы большеберцовой кости, в общем, служит в качестве хорошей отправной точки, по меньшей мере в соответствии с одним вариантом осуществления, для последующих этапов подготовки большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления нейтральную базу большеберцовой кости обеспечивают на этапе позиционирования выравнивающего блока 102. В контексте настоящей заявки под «нейтральной» или «опорной» базой большеберцовой кости понимают базы, соответствующие нулевым значениям конкретных степеней свободы (например, нулевым значениям для варусного/вальгусного угла или угла наклона кзади), но в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, нейтральные базы могут быть также «ненулевыми».
Как показано на фиг.53-59, хирург может позиционировать, ориентировать и закрепить на месте выравнивающий блок 102 самыми разнообразными способами.
Фиг.53 и 54 иллюстрируют применение экстрамедуллярного выравнивающего стержня 36 и соединительного средства 118 для экстрамедуллярного выравнивающего стержня для позиционирования и ориентирования выравнивающего блока 102. В соответствии с этим вариантом осуществления, продольная ось выравнивающего стержня 36 может быть закреплена на голеностопном суставе пациента и выставлена, по меньшей мере, приблизительно параллельно механической оси (в сагиттальной плоскости, в фронтальной плоскости или в обеих) большеберцовой кости в зоне ее возвышения или в других точках. Поскольку при таких типах соединения между экстра медуллярным стержнем 36, соединительным средством 118 экстрамедуллярного стержня и выравнивающим блоком 102, которые соответствуют конкретным вариантам осуществления, показанным на фиг.53 и 54, соединительное средство 112 реперного элемента выравнивающего блока 102 располагается по существу перпендикулярно продольной оси выравнивающего стержня 36, когда выравнивающий стержень 36 размещен приблизительно параллельно механической оси большеберцовой кости в сагиттальной и фронтальной плоскостях, указанный соединительное средство 112 реперного элемента лежит в плоскости, имеющей нулевой варгусный/валюсный угол наклона и нулевой угол наклона кзади относительно большеберцовой кости. Кроме того, как показано на фиг.53 и 54, соединения указанных типов между указанными элементами, позволяют сместить выравнивающий блок 102 (в медиальном и латеральном направлении) от возвышения большеберцовой кости так, что при этом указанный блок остается в положении с нейтральным варусным/вальгусным углом и углом наклона кзади. В варианте осуществления, показанном на фиг.53 и 54, выравнивающий блок 102 позиционируют, обращая лишь небольшое внимание или не обращая внимания на точность позиционирования выравнивающего блока 102 в переднезаднем направлении относительно плато большеберцовой кости.
Такое позиционирование могут осуществить на позднем этапе операции, например, при регулировании посредством скользящего регулирования переднезаднего положения соединительного средства 112 реперного элемента относительно выравнивающего блока или изменения положения самого выравнивающего блока 102.
На фиг.55 показан вариант осуществления, при котором на этом этапе операции во внимание принимают позиционирование выравнивающего блока 102 в направлении вверх/вниз. Как показано на фиг.55, выравнивающий блок 102 одновременно могут соединить как с экстрамедуллярным стержнем 36, так и со вторичным выравнивающим блоком 128, причем экстрамедуллярный стержень 36 облегчает позиционирование и ориентацию выравнивающего блока 102 по нейтральному варусу/вальгусу и углу наклона кзади, а вторичный выравнивающий блок 128 облегчает позиционирование выравнивающего блока 102 в требуемом положении в направлении вверх/вниз. Например, в варианте осуществления, показанном на фиг.55, верхнюю поверхность вторичного выравнивающего блока 128 могут выровнять при помощи разметки 100, чтобы установить выравнивающий блок 102 на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости в требуемом положении в направлении вверх/вниз. Как рассмотрено выше и показано на фиг.31-33, положение разметки 100 могут определить различными способами, которые в некоторых вариантах осуществления могут относиться к требуемой глубине резекций медиальной и/или латеральной части плато большеберцовой кости, а в других вариантах - к положению, смещенному на определенную величину относительно требуемой глубины резекции; в некоторых вариантах осуществления оба этих положения могут определить исходя из уровня резекции дистального отдела бедренной кости.
В других вариантах осуществления, например в варианте, показанном на фиг.56, требуемое положение выравнивающего блока 102 в направлении вверх/вниз могут установить, применив стилус 182, который привязывают к уровню плато большеберцовой кости или к представляющей интерес структуре на этом плато. В других вариантах осуществления, например варианте, показанном на фиг.57, для позиционирования и ориентации выравнивающего блока 102, по меньшей мере грубого, как по нейтральному варусному/вальгусному углу и углу наклона кзади, так и по требуемому положению в направлении вверх/вниз, могут применить пробный дистальный бедренный компонент 18. В таких вариантах осуществления может потребоваться (хотя и не обязательно) применение экстрамедуллярного выравнивающего стержня 36 (например, посредством присоединения его к рукоятке 34), чтобы обеспечить соответствующее позиционирование выравнивающего блока 102, в частности, в отношении угла наклона кзади выравнивающего блока 102, поскольку расположение дистального бедренного пробного 18 компонента с небольшим углом в направлении сгибания или разгибания может повлиять на наклон кзади соединенного с ним выравнивающего блока 102. На фиг.58 изображен аналогичный вариант осуществления, в котором для облегчения позиционирования и/или выравнивания выравнивающего блока 102 применяют пробный бедренный компонент 80.
На фиг.59 показан еще один вариант осуществления для выравнивания выравнивающего блока, в соответствии с которым для позиционирования и ориентации выравнивающего блока 102 применяют раздвоенный лопаточный стилус 184 в сочетании с экстрамедуллярным выравнивающим стержнем 36.
Указанный стилус 184 может быть помещен на медиальной и/или латеральной части нерезецированного плато проксимального участка большеберцовой кости и использован в качестве вспомогательного средства визуализации при задании приблизительного медиолатерального положения выравнивающего блока 102 и приблизительной глубины резекции. Установку раздвоенного лопаточного стилуса 184 и/или выравнивающего стержня 36 относительно выравнивающего блока 102 и большеберцовой кости 12 можно отрегулировать таким образом, чтобы можно было определить и задать положение выравнивающего стержня 36 и выравнивающего блока 102 с нужными нейтральными варусным/вальгусным углом и углом наклона кзади. После установки указанных нейтральных углов, выравнивающий блок 102 могут прикрепить к выравнивающему стержню 36 при помощи крепежных средств, например винта и кривошипа (так, как показано на фиг.35, 36 и 39), винта с накатанной головкой, установочного винта, подпружиненного храповика или фиксатора, или эквивалентных средств, предусмотренных на выравнивающем блоке 102 или на компоненте, соединенном с выравнивающим блоком 102. Затем выравнивающий блок 102 могут прикрепить к передней части проксимального отдела 12 большеберцовой кости (например, штифтами), после чего в ходе остальных этапов операции он может служить в качестве нейтральной базы для большеберцовой кости. После закрепления выравнивающего блока 102 на большеберцовой кости 12 раздвоенный лопаточный стилус 184 могут удалить с регулируемой части выравнивающего блока 102, и опционально могут снять выравнивающий стержень 36 с выравнивающего блока 102, большеберцовой кости 12 и голеностопного сустава с целью высвобождения большего пространства для работы хирурга.
f. Позиционирование блока резекции медиального участка большеберцовой кости
В некоторых вариантах осуществления следующий этап подготовки большеберцовой кости состоит в позиционировании блока резекции медиального участка (или комбинированного блока резекции медиального/латерального участков), с целью задания направления одной или нескольких резекций плато большеберцовой кости и (опционально) вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости. В некоторых случаях, например, при использовании специальных большеберцовых имплантатов для сохранения обеих крестообразных связок, степени свободы, связанные с положением в медиально-латеральном направлении и поворотом внутрь/наружу резекций плато и/или вертикальными резекциями возвышения могут быть сильно взаимосвязаны, поэтому в некоторых вариантах осуществления может оказаться предпочтительным устанавливать эти степени свободы одновременно. В некоторых случаях установка этих степеней свободы по отдельности может представлять собой длительный процесс, состоящий из многих итераций.
На фиг.60 показан вариант осуществления узла направителя резекции, содержащего выравнивающий блок 102, прикрепленный к проксимальному отделу большеберцовой кости, на котором установлен вторичный выравнивающий блок 128, который в свою очередь соединен с направителем 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и стилусом 160. В данном конкретном варианте осуществления благодаря ориентации выравнивающего блока 102, прикрепленного к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости, достигают выравнивания по варусу/вальгусу разных направителей резекции, имеющихся на направителе 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и стилусе 160. Кроме того, ориентация выравнивающего блока 102, соединенного с конкретным выбранным специальным вторичным выравнивающим блоком 128, задает угол наклона кзади направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости. Путем позиционирования в направлении вверх/вниз соединительного средства 112 реперного элемента задают значения глубины резекции плато большеберцовой кости и вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости. Как показано, например, на различных чертежах и описано на примере вариантов осуществления, рассмотренных выше и ниже, этот пример является лишь одним из многочисленных примеров того, каким образом могут соединить и применить различные компоненты для управления степенями свободы при выполнении резекций большеберцовой кости.
В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.60, положение в медиальном/латеральном направлении и поворот внутрь/наружу вторичного выравнивающего блока 128 относительно соединительного средства 112 реперного элемента выравнивающего блока 102 обеспечивает положение в медиальном/латеральном направлении и поворот внутрь/наружу резекций плато большеберцовой кости и вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости. Благодаря плоскому соединению, образованному соединительным средством 112 реперного элемента и первым пазом 130 (см., например, фиг.40с-40е) вторичного выравнивающего блока 128 возможно перемещение и поворот вторичного выравнивающего блока 128 (и, следовательно, направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и стилуса 160) в плоскости, определенной соединительным средством 112 реперного элемента, так что одновременно могут отрегулировать как положение в медиально-латеральном направлении, так и поворот внутрь/наружу узла, состоящего из вторичного выравнивающего блока 128, направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и стилуса 160, что позволяет избежать состоящего из многочисленных итераций процесса регулирования этих двух степеней свободы отдельно друг от друга. Взаимодействие между индексирующими элементами 116 (показанными, например, на фиг.34а) на выравнивающем блоке 102 и штифтами 136 (показанными, например, на фиг.40а) вторичного выравнивающего блока 128, а также трение между упругим элементом 134 (также показанным на фиг.40а) вторичного выравнивающего блока 128 и соединительным средством 112 реперного элемента выравнивающего блока 102 могут, по меньшей мере в некоторой степени, облегчить сохранение положения и ориентации узла, состоящего из направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, стилуса 160 и вторичного выравнивающего блока 128, после установки указанного узла в требуемом положении и с требуемой ориентацией, перед креплением направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости (или других компонентов) к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости.
Как показано на фиг.61а-61d, указательные элементы 172, 174 на стилусе 160 могут применить во время регулировки положения и ориентации вторичного выравнивающего блока 128, чтобы визуализировать медиальное положение резекций медиального и латерального участков плато большеберцовой кости, а также положение в медиально-латеральном направлении и поворота внутрь/наружу вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости (эти резекции описаны ниже). Такая визуальная обратная связь облегчает хирургу возможность оптимальным образом позиционировать направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и стилус 160 относительно возвышения 40 большеберцовой кости, мест крепления передней и задней крестообразных связок и других релевантных анатомических элементов.
Как показано на фиг.62-69, в некоторых вариантах осуществления изобретения стилус 160 также могут применить для контроля выравнивания и ориентации анатомических элементов, инструментов, пробных компонентов и других устройств, применяемых во время артропластики коленного сустава. Например, как показано на фиг.62-69, стилус 160 могут применить для визуализации выравнивания относительно пробного бедренного компонента 80 на дистальном отделе 10 бедренной кости, например, причем без ограничений, различных выравниваний относительно межмыщелковой вырезки 292 в бедренном пробном компоненте 80 (фиг.62-67) или выравниваний относительно трохлеарной области 294, образованной с передней стороны пробного бедренного компонента 80 (фиг.68 и 69), которые, как показано на этих чертежах, могут включать выравнивания относительно оси бедренной кости или бедренного пробного компонента, как обозначено вертикальными линиями на бедренном компоненте 80, изображенном на фиг.69. В этих вариантах осуществления стилус 160 изображен в соединении со вторичным выравнивающим блоком 128 и направителем 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, хотя альтернативно стилус могут соединить с другими инструментами, устройствами или анатомическими элементами. В рассматриваемых вариантах осуществления, стилус 160 показан в применении к коленному суставом в различных состояниях сгибания и разгибания.
В случае вариантов, показанных на фиг.68 и 69, выравнивание по варусному/вальгусному углу пробного бедренного компонента относительно направителя 148 резекции медиального участка плато большеберцовой кости могут оценить, повернув плечи стилуса 160 вверх в вертикальное положение так, чтобы они прилегали к трохлеарной области 294 пробного бедренного компонента 80. Этот этап могут осуществить, чтобы проверить возможность пассивной коррекции и предотвратить соударение возвышения большеберцовой кости и бедренной межмыщелковой вырезки. Если серьезную озабоченность хирурга вызывает установка большеберцовой опорной пластины на периферической кортикальной кромке резецированной бедренной кости, то предпочтительными могут оказаться альтернативные способы и средства для установки в медиально-латеральном направлении и поворота внутрь/наружу резекций возвышения и большеберцовой кости (например, как показано на фиг.74).
Как показано на фиг.71, глубину резекции могут проверить при помощи калибра 296 с пазом, соединенного с направителем 148 резекции медиального участка большеберцовой кости. Калибр 296 с пазом репрезентативен для толщины бедренного имплантата. Как уже говорилось выше, возможно использование самых разнообразных механизмом и методов для приблизительного задания и/или точной регулировки глубины резекции.
Фиг.70-74 иллюстрируют примеры других возможных узлов и способов для позиционирования направителя 148 резекции плато большеберцовой кости и/или стилуса 160 для резекции плато большеберцовой кости и вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости. На фиг.70 и 71 показан узел, в котором применен двухкомпонентный выравнивающий блок 128 (также описанный при описании фиг.41-43), который могут отрегулировать в отношении степеней свободы в медиально-латеральном направлении, вместо того чтобы перемещать весь вторичный выравнивающий блок 128 относительно выравнивающего блока 102. На фиг.72-74 показано, что положение и ориентация дистального отдела бедренной кости, например, при разгибании, может дать исходные данные, которые могут использовать, чтобы позиционировать и ориентировать направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости и/или стилус 160. Как показано на этих чертежах, в дистальную приемную часть бедренного пробного компонента 80 могут вставить (например, спереди) соединительное средство 188, чтобы присоединить один или несколько компонентов - направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, стилус 160 или вторичный выравнивающий блок 128 - к пробному бедренному компоненту 80 или другой конструкции, расположенной на дистальном отделе 10 бедренной кости, причем резецированные поверхности на дистальном отделе 10 бедренной кости могут принимать или не принимать во внимание, а само по себе положение бедренного пробного компонента 80 или другой конструкции на дистальном отделе 10 бедренной кости могут использовать для позиционирования и ориентации устройства, применяемого для резекции проксимального отдела 12 большеберцовой кости. В варианте, показанном на фиг.72 и 73, цилиндрические утолщения на направителе 148 резекции медиального участка большеберцовой кости (или - в других вариантах осуществления - на стилусе 160) находятся в дорожке соединительного средства 188. В общем, перемещение в переднезаднем направлении и угол сгибания/разгибания направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости не ограничиваются ни относительно соединительного средства 188, ни относительно пробного бедренного компонента 80. Тем не менее, если направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости соединен с соединительным средством 188, поворот внутрь/наружу и позиционирование в направлении вверх/вниз, в общем случае, ограничиваются.
В варианте осуществления, показанном на фиг.72 и 73, регулируемые элементы на вторичном выравнивающем блоке 128 и выравнивающем блоке 102 могут повторно ослаблять и затягивать, чтобы выравнивание направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости было выполнено в нейтральном биомеханическом положении, когда нога полностью разогнута. После установки нейтрального биомеханического положения, регулируемые элементы на вторичном выравнивающем блоке 128 и выравнивающем блоке 102 могут снова затянуть, а соединительное средство 188 могут снять с тем, чтобы прикрепить стилус 160. В других вариантах осуществления, например в варианте, изображенном на фиг.74, благодаря соединению вторичного выравнивающего блока 128 и выравнивающего блока 102 в плоский узел необходимость во многих из этих этапов отпадает.
2. Резекции большеберцовой кости
Как указано выше, выполнение резекций большеберцовой кости, в общем, может включать один или несколько следующих этапов: выполнение резекции медиального участка плато большеберцовой кости, выполнение вертикальных резекций медиального и латерального возвышения большеберцовой кости, проверка сбалансированности медиального участка плато, выполнение резекции латерального участка плато большеберцовой кости и выполнение пробного вправления для оценки диапазона движения. В некоторых вариантах осуществления эти этапы не обязательно должны осуществляться в указанной последовательности.
а. Резекция медиального участка плато большеберцовой кости
После установки направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, стилуса 160 и/или узла вторичного выравнивающего блока 128 в требуемое положение и с требуемой ориентацией, один или несколько этих компонентов могут прикрепить к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости, применяя костные гвозди или другие крепежные средства. Например, направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, показанный на фиг.45а-45с, содержит медиальное отверстие 156 и латеральное отверстие 158, которые служат для направления костных гвоздей или других крепежных средств, устанавливаемых в проксимальном отделе большеберцовой кости, причем в некоторых вариантах осуществления крепежные средства выполняют одну или обе функции: (1) крепление направителя резекции медиального участка большеберцовой кости к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости для устойчивости во время резекции и (2) функционирование в качестве упора для ограничения движений возвратно-поступательной пилы или другого режущего устройства. В некоторых вариантах осуществления костные гвозди могут действовать в качестве стопорных средств для предотвращения случайного надреза возвышения большеберцовой кости во время резекции медиального и/или латерального участков плато большеберцовой кости, а также для предотвращения слишком глубокой вертикальной резки кости медиального и латерального участков возвышения проксимального отдела 12 большеберцовой кости, что позволяет снизить возможную концентрацию напряжений и обеспечить другие преимущества. В некоторых вариантах осуществления эти гвозди могут установить в точках пересечения у основания участков вертикальной резекции возвышения и мезиальной протяженности резекций плато большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления, например в вариантах с применением возвратно-поступательной пилы для резки кости с двумя полотнами, один костный гвоздь (либо в медиальном, либо в латеральном отверстии 156, 158) может выполнять функцию ограничения глубины обоих вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости.
Как показано на фиг 75 и 76, после крепления направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости, прочие компоненты, например выравнивающий блок 102 и вторичный выравнивающий блок, 128 могут снять. Как показано на этих чертежах, при необходимости штифты, крепящие выравнивающий блок 102 (или другие компоненты) к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости, могут оставить на месте, чтобы сохранить информацию о нейтральном варусе/вальгусе, нейтральном наклоне кзади или других данных в том случае, если во время операции потребуется повторно закрепить эти или другие компоненты. Как показано на фиг.76а, в некоторых вариантах осуществления соединительное средство 118 экстрамедуллярного стержня и экстрамедуллярный выравнивающий стержень 36 могут прикрепить прямо к направителю 148 резекции медиального участка большеберцовой кости в качестве дополнительного механизма для контроля выравнивания. В варианте осуществления, показанном на фиг.76b, соединительное средство 118 экстрамедуллярного стержня привязывают к направляющей поверхности 154 для резекции медиального участка (показанной на фиг.45а), с целью индикации варусного/вальгусного угла и угла наклона кзади резекции медиального участка плато. В некоторых вариантах осуществления направитель резекции медиального участка могут позиционировать, используя только соединительное средство экстрамедуллярного стержня и экстрамедуллярный выравнивающий стержень.
После крепления направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости, могут применить пилу или другой режущий инструмент для выполнения резекции медиального участка плато большеберцовой кости. В случае применения такого направителя 148, который показан на фиг.46, в это же время при необходимости могут выполнить резекцию латеральной части плато большеберцовой кости.
b. Вертикальные резекции возвышения большеберцовой кости
Чтобы полностью удалить медиальный участок плато проксимального отдела 12 большеберцовой кости в дополнение к резекции медиального участка плато необходимо выполнить по меньшей мере одну по существу вертикальную резекцию медиального участка возвышения большеберцовой кости. Как показано на фиг.77 и 78, при этих вертикальных резекциях стилус 160 может действовать как направитель, очерчивающий медиальные и латеральные границы сохраняемого участка возвышения большеберцовой кости. Для выполнения таких вертикальных резекций могут использовать обычные возвратно-поступательные пилы с одним полотном, хотя, как показано на фиг.77 и 78, чтобы одновременно выполнить обе резекции кости возвышения - медиальную и латеральную, могут применить также возвратно-поступательные пилы 192 с двумя полотнами.
Фиг.82 иллюстрирует вариант осуществления монолитной пилы 192 с двумя полотнами, которая содержит первое удлиненное полотно 194 для резки кости возвратно-поступательного действия, второе удлиненное полотно 196 для резки кости возвратно-поступательного действия и соединительную часть 198, соединяющий вместе два указанных полотна. Соединительная часть 198, которая на фиг.82 имеет вилкообразную форму, хотя возможны и другие формы, соединяет друг с другом два полотна 194, 196 у проксимальных концов полотен 194, 196, которые проходят, в общем, параллельно друг другу, определяя две по существу параллельные друг другу плоскости резания. В некоторых вариантах осуществления полотна 194, 196 расположены относительно друг друга на расстоянии приблизительно от 10 до 30 мм. В некоторых вариантах осуществления полотна 194, 196 расположены относительно друг друга на расстоянии приблизительно от 19 до 22 мм. Каждое полотно 194, 196 имеет внутреннюю плоскую поверхность 200 для контакта с плоскими поверхностями указательных элементов 172, 174 стилуса 160. Внутренние поверхности 200 полотен 194, 196 и наружные плоские поверхности указательных элементов 172, 174 могут быть по существу гладкими, чтобы облегчить во время применения ровное скольжение полотен 194, 196 по указательным элементам 172, 174.
В некоторых вариантах осуществления, так как полотна 194, 196 соединены друг с другом только на своих проксимальных концах, может потребоваться, изготовить полотна 194, 196 (или подогнать их после изготовления) так, чтобы они были немного смещены по направлению друг к другу, чтобы во время применения в контакте со стилусом 160 они смещались, что может придать пиле 192 с двумя полотнами некоторую устойчивость во время ее применения.
На фиг.79-81 показана модульная пила 192 с двумя полотнами, первое и второе полотно 194, 196 которой соединены с соединительной частью 198 с возможностью снятия. Как показано на этих чертежах, каждое полотно 194, 196 содержит соединительный элемент 202, например, но не обязательно, в виде Т-образного хвостовика, который взаимодействует с соответствующим элементом на соединительной части 198 для закрепления полотен 194, 196 в соединительной части 198. На фиг.81 показано, что соединительная часть 198 содержит пазы 204 под Т-образный хвостовик для захвата его с одного конца (номер позиции 206) для крепления полотен 194, 196 в соединительной части 198. В показанном варианте осуществления хвостовики могут вставлять в пазы и вынимать из пазов, изгибая дистальные концы полотен внутрь по направлению друг к другу относительно их хвостовиков. Для крепления полотен 194, 196 в соединительной части 198 могут применить другие средства, например один или несколько установочных винтов, упругие выступы, шариковые фиксаторы, цанги, клинья, зажимы, кулачки или другие увеличивающие трение или прочие известные устройства, причем данный список не носит ограничительного характера.
В варианте осуществления, показанном на фиг.79-81, первое и второе полотно 194, 196 представляют собой стандартные полотна для возвратно-поступательной хирургической костной пилы, а соединительные элементы 202 полотен 194, 196 предназначены для присоединения их, хотя и по одному, прямо к возвратно-поступательной пиле (на чертежах это не показано). Таким образом, по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления может потребоваться, чтобы соединительные элементы 202 полотен 194, 196 имели по существу тот же размер и форму, что и соединительный элемент 208 соединительной части 198, с тем, чтобы соединительную часть 198 могли использовать с возвратно-поступательными пилами одинакового типа.
Показанные на фиг.79-82 пилы 192 с двумя полотнами предназначены для выполнения по существу параллельных (как в направлении вверх/вниз, так и и в направлении вперед/назад) резекций вокруг возвышения 40 большеберцовой кости, например, как показано на фиг.83. Этот вариант осуществления изобретения может быть предпочтительным в случае операции с сохранением крестообразных связок, так как здесь удается выполнять резекции одновременно, благодаря чему экономится время, а также повышается вероятность того, что обе резекции будут выполнены параллельно друг другу. Несмотря на это в других вариантах осуществления изобретения может потребоваться, выполнить вертикальные резекции возвышения большеберцовой кости не параллельно, например, чтобы создать возвышения большеберцовой кости, имеющие, в общем, форму трапецеидальной призмы.
Например, на фиг.84 показан ряд непараллельных вертикальных резекций возвышения большеберцовой кости, которые проходят под тупым углом к соответствующим горизонтальным резекциям плато. В некоторых вариантах осуществления благодаря резецированию возвышения 40 большеберцовой кости в форме трапецеидальной призмы, могут снизить концентрацию напряжений у основания возвышения и облегчить ввод сжимающих и сдвигающих сил между опорной пластиной большеберцовой кости и стенками возвышения, чтобы предотвратить отрыв возвышения под действием высоких напряжений связок. Эти сжимающие и сдвигающие силы между коническими резекциями кости возвышения и опорной пластиной большеберцовой кости могут существовать даже в том случае, если эти два элемента разделены цементной мантией. Специалисту понятно, что для создания и формирования медиальных и латеральных резекций кости возвышения под углом, которые показаны на фиг.84, могут применить одну возвратно-поступательную пилу и направитель 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, например, такой, как показан на фиг.85.
Резекции кости возвышения также могут ориентировать так, чтобы они образовывали клин в поперечной плоскости, расположенной вдоль оси большеберцовой кости, проходящей в верхнем/нижнем направлении, как показано на фиг.86, который могут получить с использованием режущего блока, например, блока, изображенного на фиг.87. Такие предполагаемые комбинации ориентации распилов кости возвышения тоже рассматриваются как возможные варианты осуществления изобретения.
В некоторых вариантах осуществления, прежде чем выполнять окончательные вертикальные резекции возвышения большеберцовой кости, может потребоваться выполнение предварительных вертикальных резекций кости возвышения большеберцовой кости, чтобы оценить планируемое положение большеберцовой опорной пластины относительно возвышения большеберцовой кости и других анатомических элементов большеберцовой кости. В общем случае существует три критерия для установки степеней свободы большеберцовой кости. Первое соображение относится к ориентации бедренной кости при полном разгибании. Второе соображение касается расположения точек крепления крестообразных связок (то есть ПКС и ЗКС) на возвышении большеберцовой кости. Третье соображение связано с окончательным позиционированием внешней периферии большеберцовой опорной пластины относительно кортикальной кромки резецированного плато большеберцовой кости (то есть с обеспечением оптимальной «подгонки» и «покрытия» кости и того, чтобы опорная пластина не выступала за этот край). Значение второго и третьего соображения возрастают по мере уменьшения расхождения между зазором, имеющимся в опорной пластине большеберцовой кости под возвышение большеберцовой кости и фактической шириной возвышения большеберцовой кости.
В соответствии с некоторыми способами, например, проиллюстрированными на фиг.160-162, могут выполнить предварительные резекции кости возвышения. Например, медиальные и латеральные, в общем, вертикальные резекции кости возвышения могут выполнить с немного большей шириной, чем это требуется для окончательного большеберцового имплантата. Иначе говоря, во время предварительных резекций кости возвышения сохраняют достаточное количество кости возвышения, вторичные резекции кости возвышения могут выверить и осуществить с ориентацией, которая более подходит для оптимального покрытия кортикального слоя (например, для оптимизации описанного выше третьего соображения). После выполнения предварительных медиальных и латеральных резекций кости возвышения (прежде чем переходить к этапам пробного вправления) на резецированном плато большеберцовой кости могут установить опорную пластину 306 для пробного компонента большеберцовой кости, имеющую больший промежуток под возвышение, чем ширина предварительных резекций возвышения, и сдвинуть ее в положение, при котором обеспечивается оптимальное покрытие кортикального слоя кости. В варианте осуществления, показанном на фиг.160-162, опорная пластина 306 привязана (с использованием «выпуклости», как показано на чертеже, или других подходящих структур или устройств) к передней стороне проксимального отдела большеберцовой кости. Затем возвышение большеберцовой кости могут повторно резецировать, чтобы обеспечить лучшее кортикальное покрытие опорной пластины пробного компонента большеберцовой кости. Вышеупомянутые этапы резекции могут облегчить, применив специальный «широкодиапазонный» предварительный стилус 160, или при помощи стилуса, имеющего очень толстые плечи, чтобы увеличить ширину возвышения между медиальной и латеральной резекцией кости возвышения. Таким образом, применяя эти способы, информацию о покрытии кортикального слоя могут получить еще до придания возвышению большеберцовой кости окончательной формы и определения его положения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вместо стилуса 160 в качестве индикатора или направляющего средства для позиционирования и ориентации направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости могут применить возвратно-поступательную пилу 192 с двумя полотнами. Поскольку в таких вариантах осуществления изобретения не используют стилус 160, может потребоваться применение направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, содержащего направляющие для вертикальной резки кости возвышения (например, направляющие, изображенные на фиг.85).
с. Проверка сбалансированности медиального участка плато
В некоторых вариантах осуществления, хотя и не во всех, перед выполнением резекции латерального участка плато может потребоваться оценка резекции медиального участка плато. Как описано ниже, оценка резекции медиального участка плато перед выполнением резекции латерального участка плато (или - в других вариантах осуществления изобретения - оценка резекции латерального участка плато перед выполнением резекции медиального участка плато) может помочь снизить риск того, что другую резекцию плато придется делать дважды, благодаря тому что, прежде чем выполнять вторую резекция плато, ее положение оптимизируют для достижения лучших результатов с точки зрения кинематики, кинетики и биомеханики. Дополнительно или альтернативно в некоторых вариантах осуществления оценку резекции медиального или латерального участка плато выполняют, чтобы до некоторой степени уменьшить вероятность того, что одну и ту же сторону плато большеберцовой кости придется резецировать несколько раз. В других вариантах осуществления оценки (и устройство для осуществления таких оценок), которые описаны ниже, могут модифицировать, для применения как медиальных, так и латеральных резекций, что позволит уменьшить вероятность того, что резекции плато большеберцовой кости придется выполнять несколько раз.
Существуют по меньшей мере две ситуации, при которых необходима повторная резекция медиального участка плато (или другая резекция (другие резекции) плато). В некоторых случаях повторная резекция может оказаться необходимой, если пробный большеберцовый имплантат (например, медиальная большеберцовая пробная вставка) выступает на проксимальном отделе большеберцовой кости слишком высоко. Если не удается решиться данную проблему уменьшением толщины большеберцовой вставки, резекцию медиального плато необходимо переместить немного глубже, чтобы обеспечить больше места под толщину большеберцового имплантата. Второй случай, когда необходима повторная резекция возникает в случае необходимости регулировки угла наклона кзади резекции медиального участка плато. Например, если наблюдается слишком большая разболтанность или тугость при разгибании или сгибании, то это может объясняться тем, что угол наклона кзади слишком мал или слишком велик.
В контексте данной заявки «оценка» резекции медиального плато или другой резекции (других резекций) может производиться в виде самых разнообразных проверок адекватности ее положения и/или ориентации либо потенциальной необходимости в повторном распиливании или выполнении резекции на другой глубине или с другой ориентацией (например, с другим углом наклона кзади). В некоторых вариантах осуществления изобретения эта оценка может принять форму поворачивания под углом пробного бедренного компонента на пробном медиальном большеберцовом компоненте, что в некоторых вариантах осуществления позволяет хирургу проверить сбалансированность, тугость и/или разболтанность коленного сустава при сгибании и разгибании. В некоторых вариантах осуществления такие оценки могут включать применение этих или дополнительных пробных большеберцовых компонентов из набора пробных большеберцовых компонентов, чтобы воспроизвести влияние вторичной резекции или применение другого большеберцового имплантата на сбалансированность коленного сустава, что в некоторых вариантах осуществления может снизить риск, связанный с повторной резекцией. Фиг.88-98 иллюстрируют варианты (не имеющие ограничительного характера) осуществления способов и устройств, применяемых для таких оценок.
На фиг.88 показан один из вариантов применения пробной большеберцовой вставки 210 для оценки резекции 212 медиального участка плато, пример которой представлен на фиг.83. Как показано на фиг.88, пробная большеберцовая вставка 210 соединена с рукояткой 214, которая имеет плоскую нижнюю поверхность (показанную, например, на фиг.90 и 91) для привязки резекции 212 медиального участка плато. Как показано на фиг.90 и 91, нижняя поверхность 216 большеберцовой пробной вставки 210 предназначена для соединения с рукояткой 214 или опирания на нее. Если большеберцовая пробная вставка 210 соединена с рукояткой 214, а ручка позиционирована на резекции 212 медиального участка плато, то верхняя поверхность 218 пробной большеберцовой вставки 210 повторяет (по меньшей мере в некоторых аспектах) ожидаемое окончательное положение и ориентацию соответствующей суставной поверхности большеберцового имплантата (опорная пластина плюс вставка), имплантированного на резекции 212 медиального участка плато. В некоторых вариантах осуществления пробная большеберцовая вставка 210 является частью набора вставок, которые могут повторять: 1) окончательное положение и ориентацию суставной поверхности большеберцового имплантата без повторной резекции кости и 2) окончательное положение и ориентацию суставной поверхности большеберцового имплантата после повторной резекции определенного типа (например, с изменениями только по глубине, только по углу наклона кзади или их комбинаций) без выполнения реальной повторной резекции кости.
На фиг.92-95 показаны примеры осуществления пробной большеберцовой вставки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения для имитации различных вариантов имплантатов или принимаемых хирургом решений (например, повторной резекции). На фиг.92 изображена пробная большеберцовая медиальная вставка 210, имитирующая применение другой большеберцовой вставки, которая имеет наклонную поверхность для компенсации резекции медиального плато, имеющей слишком большой или недостаточный угол наклона кзади.
Большеберцовая медиальная пробная вставка 210, показанная на фиг.92 может быть частью набора, состоящего из нескольких пробных вставок, отличающихся друг от друга углами и ориентациями наклонных поверхностей, для того чтобы уменьшить неблагоприятные последствия первичной резекции медиального плато, выполненной с неподходящим углом наклона кзади и избежать повторной резекции большеберцовой кости. Иначе говоря, все пробные медиальные большеберцовые вставки 210, входящие в набор, имеет одинаковую или аналогичную толщину (например, приблизительную толщину, измеренную на самом тонком участке вставки), но все вставки из набора вставок имеют разные углы наклона, чтобы компенсировать первичные резекции, выполненные с неудовлетворительным углом наклона кзади.
На фиг.93 изображена пробная большеберцовая медиальная вставка 210, имитирующая применение другой большеберцовой вставки, которая имеет другую толщину для компенсации резекции медиального плато, которая осуществлена либо слишком высоко, либо слишком низко (например, если коленный сустав слишком тугой или слишком свободный как при сгибании, так и при разгибании). Пробная большеберцовая вставка 210, показанная на фиг.93 может входить в набор вставок 210, имеющих одинаковый или аналогичный угол наклона кзади, но разную общую толщину.
На фиг.94 изображена пробная большеберцовая медиальная вставка 210, имитирующая повторную резекцию медиального участка плато под разным углом наклона кзади (например, если коленный сустав слишком тугой или слишком слабый либо при сгибании, либо при разгибании). Такие вставки 210 носят названия «пробные вставки для имитации повторной резекции», и в общем случае предоставляют хирургу возможность осуществить имитацию повторной резекции до ее фактического осуществления. Таким образом, хирург может проанализировать возможности по компенсации разболтанности или тугости при сгибании или разгибании, не выполняя фактической резекции кости, что позволит снизить вероятность того, что во время операции потребуется не более двух резекций медиального участка плато и одной резекции латерального участка плато. В некоторых вариантах осуществления пробная медиальная вставка 210, показанная на фиг.94, может соответствовать вторичному выравнивающему блоку 128, показанному на фиг.97, что облегчает резекцию медиального плато под другим углом наклона кзади по сравнению со вторичным выравнивающим блоком 128, показанным на фиг.96, первоначально примененным при первой резекции медиального плато большеберцовой кости. Пробная большеберцовая вставка 210, показанная на фиг.94, может входить в набор вставок 210, имеющих различные углы наклона кзади, что позволяет имитировать повторную резекцию медиального плато под разными углами наклона кзади.
На фиг.95 изображена пробная большеберцовая медиальная вставка 210, имитирующая повторную резекцию медиального плато на разной глубине резекции (например, если коленный сустав слишком тугой или слишком слабый либо при сгибании, либо при разгибании, а отрегулировать толщину имплантата для достаточной компенсации невозможно). Например, прежде чем выполнять вторую резекцию плато немного глубже и по существу параллельно первой резекции, хирург может принять решение, осуществить ряд испытания на подвижность и разболтанность сустава. В некоторых вариантах осуществления медиальная пробная вставка 210, показанная на фиг.95, может соответствовать вторичному выравнивающему блоку 128, показанному на фиг.98, что облегчает резекцию медиального плато в другом положении в направлении вверх/вниз по сравнению со вторичным выравнивающим блоком 128, показанным на фиг.96, примененным при первой резекции медиального плато большеберцовой кости. Пробная большеберцовая вставка 210, показанная на фиг.95, может входить в набор вставок 210, имеющих различные толщины, чтобы имитировать повторную резекцию медиального плато на разных глубинах.
Следует заметить, что рассмотренные выше пробные большеберцовые вставки могут использовать по отдельности или в комбинации, чтобы смоделировать любую последовательность хирургических действий, прежде чем выполнять повторную резекцию медиального плато. Пробные комбинации с использованием пробных большеберцовых вставок могут включать вставки, которые одновременно представляют изменения как толщины имплантата, так и угла наклона кзади, или другие комбинации параметров имплантата и уровней и углов резекций. Иначе говоря, могут предусмотреть пробные большеберцовые вставки для имитации этапов имплантации имплантата (например, большеберцовой вставки), имеющего большую или меньшую толщину после повторной резекции медиального плато под углом наклона кзади, отличающимся от угла наклона кзади первой резекции.
d. Резекция латерального участка плато большеберцовой кости
Фиг.99-107 иллюстрируют различные варианты осуществления направителя 220 резекции латерального участка, предназначенного для направления режущего инструмента во время выполнения резекции латерального участка плато проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Другие варианты осуществления включают направитель резекции медиального участка плато, элементы и функции которого аналогичны элементам и функциям направителя 220 резекции латерального участка плато, показанного на фиг.99-107, но предназначенного для применения при резекции медиального участка плато проксимального отдела 12 большеберцовой кости (например, в случае, когда сначала выполняют резекцию латерального участка плато, а затем - резекцию медиального участка плато).
Показанный на фиг.99 направитель 220 резекции латерального участка содержит блок или корпус 222, определяющий горизонтальный направляющий элемент 224 для направления режущего инструмента. В варианте осуществления, показанном на фиг.99, горизонтальный направляющий элемент 224 представляет собой паз, имеющий по существу плоскую верхнюю и нижнюю поверхность для захвата и направления перемещения режущего инструмента в горизонтальной плоскости, хотя в других вариантах осуществления горизонтальный направляющий элемент может быть незахватывающим (например, иметь по существу плоскую внутреннюю поверхность без соответствующей верхней поверхности для захвата режущего инструмента). В показанном здесь варианте осуществления нижняя плоская поверхность горизонтального направляющего элемента 224 расположена и ориентирована так, что она лежит в одной плоскости с резекцией 212 медиального участка плато. Лопатка 226 или другой элемент, имеющий по существу плоскую базовую поверхность (на нижней поверхности не показана) может проходить от корпуса 222, привязываясь к резекции 212 медиального участка плато и ориентировать горизонтальный направляющий элемент 224 по существу в одной плоскости с базовой поверхностью лопатки 226 (хотя в других вариантах осуществления они могут быть смещены относительно друг друга в одном или обоих направлениях - вращательном и поступательном). Как лопатка 226, так и другие части корпуса 222 могут содержать отверстия 228 под штифты, чтобы облегчить крепление направителя 220 резекции латерального участка к проксимальному отделу 12 большеберцовой кости; некоторые из них могут быть ориентированы наклонно для дополнительной стабилизации направителя 220 резекции латерального участка и расположены в кости, которую будут резецировать, что позволяет минимизировать количество отверстий, остающихся в проксимальном отделе 12 большеберцовой кости после операции.
На фиг.100-103 показано два варианта осуществления флажкового штифта 230, который могут применить в сочетании с направителем 220 резекции латерального участка. Флажковые штифты 230, изображенные на фиг.100-103, содержат продолговатые вставные участки 232 для вставки в навигационное отверстие 234 резекции латерального участка, образованное в проксимальном отделе 12 большеберцовой кости, которое в некоторых вариантах осуществления могут создать, применяя латеральное отверстие 158 направителя 148 резекции медиального участка большеберцовой кости, показанного на фиг.45а, либо другими способами. Продолговатый вставной участок 232 флажкового штифта 230, изображенного на фиг.100 и 101, имеет по существу цилиндрическую форму. Продолговатый вставной участок 232 флажкового штифта 230, изображенного на фиг.102 и 103, кроме цилиндрической части, имеет плоскую часть для вставки в латеральный вертикальный разрез кости возвышения проксимального отдела 12 большеберцовой кости, что может способствовать стабилизации и выравниванию флажкового штифта 230 в проксимальном отделе 12 большеберцовой кости.
В зависимости от особенностей конкретной операции, из-за сравнительно небольшого латерального обнажения, возможного при подходе с выполнением медиального разреза, наличия отведенного в латеральном направлении разгибательного аппарата и уникальной формы каждой большеберцовой кости, может оказаться важным, предоставить хирургу возможность маневрировать направителем 220 резекции латерального участка с тем, чтобы обеспечить правильное положение и достаточное свободное пространство для маневрирования режущего инструмента, например полотна пилы. Однако при маневрировании режущим инструментом может потребоваться защитить переднюю и латеральную сторону возвышения большеберцовой кости от непреднамеренного надреза во время резекции. Некоторые варианты осуществления описанных здесь направителей 220 резекции латерального участка и флажковых штифтов 230 могут помочь снизить риск непреднамеренного надреза переднего и латерального участков возвышения, а также защитить анатомические элементы коленного сустава в других отношениях.
Флажковые штифты 230, показанные на фиг.100-103, могут выполнять три функции, потенциально важные для резекции латерального участка плато большеберцовой кости. Во-первых, они могут предохранить от латерального надреза возвышения большеберцовой кости. Во-вторых, они могут обеспечить базовую плоскость и по меньшей мере одну степень свободы (например, перемещение в медиально-латеральном направлении, переднезаднем направлении и поворот внутрь/наружу). В-третьих, они создают границу для защиты от надреза переднего участка возвышения, в то же время по-прежнему делая возможным подвод полотна пилы в переднемедиальном направлении.
Флажковый штифт 230 включает расширенный головной участок 236, определяющий по меньшей мере одну по существу плоскую поверхность. По существу плоская поверхность (или поверхности) может обеспечить ориентир для облегчения надлежащего позиционирования направителя 220 резекции латерального участка (в сочетании с лопаткой 226) так, что направляющий элемент 224 резекции латерального участка лежит по существу в одной плоскости с резекцией 212 медиального участка плато (например, благодаря взаимодействию с имеющим соответствующую форму отверстием 238 под флажковый штифт в направителе 220 резекции латерального участка), в то же время делая возможным некоторое поступательное и/или вращательное движение между направителем 220 резекции латерального участка и проксимальным отделом 12 большеберцовой кости. Иначе говоря, взаимодействие по существу плоского расширенного головного участка 236 флажкового штифта 230 и имеющего соответствующую форму отверстия 238 под флажковый штифт в направителе 220 резекции латерального участка может действовать как плоское соединение, обеспечивающее стабильность и сохраняющее направляющий элемент 224 резекции латерального участка в компланарной позиции относительно резекции 212 медиального участка плато, в то же время делая возможными другие перемещения и повороты направителя 220 резекции латерального участка с целью оптимального позиционирования относительно проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Фиг.105 и 106 иллюстрируют, как такое плоское соединение может сделать возможным поворот направителя 220 резекции латерального участка под нулевым углом, в результате чего направитель 220 позиционируется ближе к латеральной стороне большеберцовой кости 12 с более подходящей для хирурга ориентацией.
Как упомянуто выше, флажковый штифт 230 также может создать границу, предохраняющую от переднего и других надрезов возвышения, в то же время по-прежнему делая возможным подвод полотна пилы в переднемедиальном направлении. В этом отношении расположенная под углом передняя кромка 240 расширенного головного участка 236 в дополнение к продолговатому вставному участку 232 может действовать как дополнительная направляющая для ограничения перемещения режущего инструмента в медиальном направлении к передней и латеральной стороне возвышения 40 большеберцовой кости, в то же время не слишком мешая подводу режущего инструмента для резекции латерального участка плато. Направляющая функция флажкового штифта 230 схематично показана на фиг.107.
В некоторых вариантах осуществления наряду с привязкой резекции латерального плато направитель 220 резекции могут стабилизировать, применяя дополнительные или альтернативные средства. Например, в некоторых вариантах осуществления лопатка 226 может быть утолщена или увеличена при помощи распорного блока, который стыкуется с пробным бедренным компонентом 80 или опирается на него. В других примерах, прежде чем выполнять, по существу, вертикальную медиальную резекцию кости возвышения, в резекционный распил или надрез, созданный при горизонтальной резекции кости медиального участка плато, могут вставить лопатку 226. При этом лопатка 226 захватывается сверху и снизу естественной большеберцовой костью.
е. Пробное вправление
На фиг.104 показан проксимальный отдел 12 большеберцовой кости по завершении резекции 212 медиального участка плато и резекции 242 латерального участка плато, но перед удалением передней части возвышения 40 большеберцовой кости и перфорированием для киля большеберцового имплантата.
Помешать успешному проведению артропластики с сохранением обеих крестообразных связок может перелом возвышения большеберцовой кости, который может произойти во время или после операции. Во время операции этапы пробной резекции, например, оценка диапазона движения, могут быть связаны с большим риском перелома возвышения из-за интенсивных нагрузочных испытаний с варусным/вальгусным углом. После операции большие нагрузки, проходящие через ПКС и переднюю точку крепления этой связки на возвышении большеберцовой кости, также могут увеличить риск перелома возвышения. Чтобы снизить эти риски, в некоторых вариантах осуществления, описанных в данном документе, предлагаются способы опробывания, осуществляемого перед удалением передних участков возвышения. Средства для облегчения опробывания перед удалением переднего возвышения могут включать большеберцовую опорную пластину 244, которая обходит передний участок возвышения, как показано на фиг.108-112.
В способах, соответствующих некоторым вариантам осуществления изобретения, применяют метод «передняя резекция в последнюю очередь», чтобы снизить вероятность перелома переднего возвышения. Большеберцовая опорная пластина 244 (один из вариантов пластины показан на фиг.108) может быть выполнена таким образом, что ее могут позиционировать на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости, в то же время обеспечивая место для неповрежденной передней части выступа 40 большеберцовой кости (фиг.108-110). К опорной пластине 104 (см. фиг.111) могут прикрепить две пробные большеберцовые вставки 246, чтобы облегчить пробное вправление, проверить сбалансированность и диапазон движения в сочетании с пробным бедренным компонентом (фиг.112). Если диапазон движения и расслабленность удовлетворительны, в некоторых вариантах осуществления выполняют завершающие этапы перфорирования полости под киль имплантата (эти этапы рассматриваются ниже).
Большеберцовая опорная пластина 244, показанная на фиг.108, содержит медиальное плечо 248 опорой пластины, латеральное плечо 250 опорной пластины (нижние, не показанные на чертеже части которых содержат по существу плоские поверхности (лежащие в одной плоскости) для привязки резекции медиального и латерального плато) и перемычку 252, соединяющую оба плеча 248, 250. Большеберцовая опорная пластина 244 определяет зазор 254 между двумя плечами 248, 250, имеющий такой размер и позиционированный так, что в него может войти возвышение 40 большеберцовой кости, включая места для крепления передней и задней крестообразной связки. В некоторых вариантах осуществления этот зазор имеет размеры приблизительно от 14 до 40 мм в медиально-латеральном направлении и от 35 до 70 мм в переднезаднем направлении. Плечи 248, 250 опорной пластины могут образовывать средства крепления для облегчения соединения пробной медиальной и латеральной большеберцовой вставки 246 с большеберцовой опорной пластиной 244 (см. фиг.111). Например, в некоторых вариантах осуществления плечи 248 и 250 могут обладать некоторой упругостью и иметь структуру для заскакивания в соответствующие пазы или другие приемные структуры во вставках 246. Для крепления вставок 246 к опорной пластине 244 могут применить любые необходимые устройства или элементы. В других вариантах осуществления пробные вставки могут представлять собой неотъемлемую часть большеберцовой опорной пластины. В других вариантах осуществления пробные вставки могут просто опираться на большеберцовую опорную пластину, а не крепиться к ней.
В некоторых вариантах осуществления большеберцовую опорную пластину 244 могут применить для контроля и визуализации того, в каком окончательном положении на проксимальном отделе 12 большеберцовой кости будет находиться большеберцовый имплантат, устанавливаемый с сохранением обеих крестообразных связок, чтобы обеспечить соответствующее покрытие, так, чтобы имплантат не выступал за кортикальный край проксимального отдела 12 большеберцовой кости, и чтобы между имплантатом и возвышением обеспечивался надлежащий зазор, а также для контроля других выравниваний, зазоров и промежутков. Медиальное плечо 248 опорной пластины может иметь мезиальную базовую поверхность 260 для иллюстрации протяженности медиальной мезиальной поверхности большеберцового имплантата и наружную базовую поверхность 262 для иллюстрации протяженности медиальной наружной поверхности большеберцового имплантата. Латеральное плечо 250 опорной пластины может иметь мезиальную базовую поверхность 264 для иллюстрации протяженности латеральной мезиальной поверхности большеберцового имплантата и наружную базовую поверхность 266 для иллюстрации протяженности латеральной наружной поверхности большеберцового имплантата. Кроме того, большеберцовая опорная пластина 244 может иметь одну или несколько разметочных средств, например отверстий 268 или участков крепления других инструментов, рассмотренных ниже, чтобы по достижении требуемого положения обозначить на большеберцовой кости положение большеберцовой опорной пластины 244 относительно проксимального отдела 12 большеберцовой пластины или индицировать или определить его другим способом.
В некоторых вариантах осуществления, например в вариантах, показанных на фиг.160-162, размеры или другие параметры пробной опорой пластины 306 могут выбрать так, чтобы предварительные резекции возвышения большеберцовой кости были шире окончательных резекций возвышения, чтобы сделать возможной более раннюю оценку покрытия кортикального края и зазора возвышения.
3. Окончательная обработка
Как упомянуто выше, этапы окончательной обработки, в общем, включают один или оба следующих этапа: (1) перфорирование полости под киль в губчатом веществе проксимального отдела 12 большеберцовой кости и (2) выполнение резки кости переднего участка возвышения и резекции переднего участка плато большеберцовой кости, чтобы удалить переднюю блочную часть возвышения 40 большеберцовой кости.
В некоторых вариантах осуществления большеберцовая опорная пластина 244, применяемая во время опробывания и оценки диапазона движения, остается на месте для выполнения перфорирования и этапов резекции кости переднего возвышения и по существу может служить в качестве базовой плоскости для перфорирующих и режущих инструментов. В зависимости от конкретной конструкции, позиционирования и ориентации перфорирующих и режущих инструментов, применяемых с опорной пластиной 244, большеберцовую опорную пластину 244 могут создать с имеющими соответствующую форму и соответствующим образом позиционированными и ориентированными промежутками, пазами или другими отверстиями, чтобы перфорирующие и режущие инструменты могли пройти через большеберцовую опорную пластину 244 в костное вещество проксимального отдела 12 большеберцовой кости. Например, в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.110, большеберцовая опорная пластина 244 содержит зазоры 278 для помещения в них медиальной и латеральной части описанного ниже U-образного перфоратора и паз 280 (как показано на фиг.111), благодаря которому возможен проход резца или другого режущего инструмента для выполнения горизонтальной резекции кости до передней части возвышения 40 большеберцовой кости, как также описано ниже.
На фиг.113-157 показаны различные варианты осуществления направителя 270, который могут прикрепить прямо к большеберцовой опорной пластине 244 и большеберцовой кости 12 при помощи штифтов или других крепежных средств (например, средств, показанных для примера на фиг.149) или опосредованно к большеберцовой опорной пластине, применяя промежуточный компонент, например вторичный выравнивающий блок 128 или другой компонент (например, такой, как показан на фиг.116). В некоторых вариантах осуществления направитель 270 могут применить для направления перфоратора 276 для образования в проксимальном отделе 12 большеберцовой кости полости 272 под киль большеберцового имплантата (как показано, например, на фиг.124 и 140), в этих или других вариантах осуществления ее могут использовать также для направления одного или нескольких резцов 282 или других режущих инструментов для удаления передних частей возвышения 40 большеберцовой кости (например, как показано на фиг.121).
Точность, обеспечиваемая при использовании, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, большеберцовой опорной пластины 244 в качестве контрольного опорного элемента для позиционирования направителя 270 и других инструментов, может быть желательной, поскольку она позволяет устранить несоответствие между возвышением 40 большеберцовой кости и перфорированной полостью 272 под киль, когда хирург вставляет окончательную чашу большеберцового имплантата. Поскольку в некоторых вариантах осуществления имплантат сопрягается как с возвышением 40 большеберцовой кости, так и с перфорированной полостью 272 под киль или по меньшей мере соответствует им, может оказаться важным позиционировать эти элементы относительно друг друга надлежащим образом, чтобы имплантат после установки не заедал, не отклонялся и не слишком выдавался.
В соответствии с вариантом осуществления, показанном на фиг.133-139, направитель 270 имеет вырез, который обеспечивает зазор над и вокруг передней части возвышения 40 большеберцовой кости. Кроме того, направитель 270 содержит элементы (например, пару пазов 274, показанных, например, на фиг.125 или другой подходящие элемент, например, направляющую с поперечным сечением в виде ласточкина хвоста), предназначенные для контролируемого направления перфоратора 276 или другого инструмента для удаления кости (например, протяжки, фрезы, лезвия, полотна пилы, резца) в проксимальный отдел 12 большеберцовой кости.
В одном из вариантов осуществления (показанном, например на фиг.133 и 134) перфоратор 276 предназначен для создания полости 272 под киль с определенным углом ввода. Перфоратор может быть асимметричным или симметричным, и он может содержать одно или несколько крыльев для создания, в общем, U-образной полости под киль. В некоторых вариантах осуществления сначала могут применить меньший перфоратор или протяжку, чтобы уменьшить силу удара, необходимую для образования полости 272 под киль. Как упомянуто выше, в некоторых вариантах осуществления большеберцовая опорная пластина 244 может определять зазор соответствующего размера и формы под U-образный перфоратор.
В некоторых вариантах осуществления перфоратор 276 вводят под непрямым (в некоторых вариантах - под тупым углом) относительно резекций плато, и этот угол соответствует углу наклона киля большеберцового имплантата, чтобы снизить риск перфорации или растрескивания переднего кортикального слоя большеберцовой кости. Благодаря направителю 270 во время ввода перфоратор 276 перемещается под подходящим заданным углом и с подходящей заданной ориентацией. Альтернативный вариант осуществления (на чертежах не показан) позволяет осуществить перфорацию отдельно для разных частей киля.
Так как угол ввода перфоратора 276 относительно резекции медиального и латерального участков верхней суставной поверхности не прямой, пользователь во время вбивания может стремиться изгибать перфоратор 276, или перфоратор 276 во время вбивания может проявлять тенденцию к удлинению или изгибанию. Чтобы избежать указанных проблем, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, используют разные средства для придания устойчивости конструкции перфоратора. Первое средство для обеспечения прочности содержит опциональную рукоятку, как показано на 155-157. В этих или других вариантах осуществления дополнительное закрепление может быть получено за счет крепления выравнивающего блока 102 к вторичному выравнивающему блоку 128, так что могут соединить друг с другом направитель 270 перфоратора, большеберцовую опорную пластину 244, вторичный выравнивающий блок 128, выравнивающий блок 102 и/или экстрамедуллярный стержень 36. При соединении с геометрическим замыканием всех вышеупомянутых инструментов обеспечивают дополнительную устойчивость направителя 270, хотя следует заметить, что для уменьшения сложности и достижения большей открытости рабочего пространства могут применить меньшее количество крепежных средств. В других вариантах осуществления для позиционирования направителя 270 могут применить другие комбинации указанных и других инструментов и других устройств. В других вариантах осуществления вместо или дополнительно к вышеописанным устройствам для сохранения соответствующего выравнивания перфоратора могут применить ударное устройство со смещением (например, устройство, ударные поверхности которого не выровнены линейно относительно конца, соединенного с перфоратором).
Как показано на фиг.127-132, в большеберцовую кость также могут предварительно вставить длинные сверла 284, чтобы снизить усилие, необходимое для перфорирования полости под киль (особенно по углам перфоратора) и уменьшить концентрацию напряжений по углам полости под киль посредством округления острых углов. Длинные сверла 284 также могут служить в качестве направляющих штифтов для облегчения направления и стабилизации перфоратора 276 под вышеупомянутым углом ввода.
Переднюю часть возвышения могут удалить перед (как показано на фиг.121-126) или после (как показано на фиг.133-139) перфорирования. Если переднюю часть возвышения 40 удаляют после полной посадки перфоратора 276 в большеберцовую кость 12, на одном из элементов - на перфораторе, передней части большеберцовой опорной пластины или передней части направителя - в виде неотъемлемой части могут предусмотреть один или несколько пазов 286 для долота. Если в этих вариантах осуществления изобретения этап перфорирования выполняют перед удалением переднего возвышения, то пазы 286 для долота будут в оптимальном положении для резекции и удаления передней части возвышения большеберцовой кости. На перфораторе или рядом с ним могут выполнить несколько закрытых пазов для долота, незакрытых пазов для долота или плоских направляющих поверхностей.
В некоторых вариантах осуществления пазы для долота могут предназначаться для обеспечения резекции кости переднего возвышения, ориентированной по существу вертикально, как показано на фиг.140 и 141. В некоторых вариантах осуществления пазы для долота могут ориентировать так, чтобы обеспечить резекцию кости переднего возвышения под углом относительно вышеупомянутого по существу вертикального положения, как показано на фиг.142. В некоторых вариантах осуществления изобретения пазы для долота могут ориентировать с некоторым поворотом внутрь или наружу, как показано на фиг.147, чтобы обеспечить резекцию кости переднего возвышения под углом, как показано на фиг.143.
В некоторых вариантах осуществления удаление переднего возвышения может облегчить выполнение этапа перфорирования полости под киль, так как после удаления передней части возвышения большеберцовой кости количество костной ткани, в которую проникает перфоратор, становится меньше. Тем не менее, удаление переднего возвышения после перфорирования обеспечивает то, что резекция кости переднего возвышения, резекция переднего участка плато и полость под киль будут выровнены относительно друг друга надлежащим образом. Наборы инструментов, предложенные в соответствии с изобретением, предусматривают наличие опций для осуществления обоих способов. Полость под киль предпочтительно изготавливают при помощи одного перфоратора, хотя для последовательного формирования полости под киль и одновременного удаления небольших количеств костного вещества могут предусмотреть набор, состоящий из двух или большего количества перфораторов. Например, чтобы постепенно сформировать полость под киль, не разрушая кость, могут предусмотреть перфоратор для черновой протяжки, один или несколько размеров которого меньше соответствующих размеров перфоратора для чистовой протяжки. Выполнение этапов черновой протяжки может быть предпочтительным в случае очень плотной или склеротической большеберцовой кости.
Как показано на чертежах, например, на фиг.138, чтобы облегчить резекцию переднего плато, в передней части направителя 270 могут предусмотреть дополнительные пазы 286 для долота. В одном из предпочтительных вариантов осуществления резекцию переднего плато, в общем, ориентируют по существу горизонтально и в одной плоскости с резекциями медиального и латерального плато. Однако в других вариантах осуществления изобретения могут предусмотреть пазы для долота, предназначенные для выполнения резекции переднего плато параллельно или под углом к резекциям медиального и латерального плато. Благодаря сочетанию, по существу, горизонтальной резекции переднего плато и, по существу, вертикальной резекции переднего возвышения эффективно удаляют передний блок возвышения большеберцовой кости.
Любой из следующих элементов - большеберцовую опорную пластину, направляющую перфоратора и режущий инструмент - могут снабдить средствами для ограничения перемещения режущего инструмента, например фланцем, упором, выступом, уступом или участком столкновения. Например, на фиг.137 и 138 показаны долота 282 с образованными на них упорами 288. Такие упоры 288 или другие элементы или средства могут применить для предотвращения или уменьшения вероятности надреза возвышения большеберцовой кости.
Упоры 288 или другие стопорные устройства могут откалибровать для ограничения глубины проникновения как горизонтальной резекции переднего плато, так и, по существу, вертикальной резекции переднего возвышения. Эти устройства могут обеспечить равные или разные величины глубины проникновения долота для резки кости переднего возвышения и резекции переднего плато. В некоторых вариантах осуществления упор 288 позволяет применить одно долото как для резки кости переднего возвышения, так и для резекции переднего плато.
Пазы 286 для долота, предназначенные для выполнения, в общем, вертикальных резекций кости переднего возвышения могут быть выполнены за одно целое с перфоратором 276, как показано на фиг.135-137. Альтернативно их могут предусмотреть в отдельном направляющем блоке для долота, выполненном с возможностью взаимодействия непосредственно с направителем 270, например, как показано в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.150. Тем не менее выполнение разреза кости переднего возвышения через паз, выполненный заодно целое с перфоратором 276, как показано на фиг.133-139, делает возможным более жесткий допуск в соотношении между передним возвышением и перфорированной выемкой под киль, обеспечивая благодаря этому лучшую посадку большеберцового имплантата и, следовательно, в некоторых, хотя и не во всех, вариантах осуществления, этот способ может оказаться предпочтительным. В некоторых вариантах осуществления аналогичного контроля расположения переднего возвышения достигают, выполнив пазы для долота на направителе 270. Иначе говоря, долото для переднего возвышения могут направлять посредством направляющих средств, предусмотренных на самом направителе 270. Таким образом, в общем, вертикальные резекции кости переднего возвышения могут выполнить либо перед перфорированием, либо после перфорирования. Направляющие средства, предусмотренные на направителе перфоратора, например, могут представлять собой консольный элемент направителя перфоратора, содержащий направляющий паз.
После перфорирования выемки под киль и удаления передней части возвышения большеберцовой кости переднемедиальные и переднелатеральные углы, показанные на фиг.153, могут скруглить, чтобы сформировать закругления возвышения, как показано на фиг.154. Закругления возвышения, в общем, служат для обеспечения зазора для установленного большеберцового имплантата; их выполняют, обрезая острые переднемедиальные и переднелатеральные углы возвышения при помощи костных кусачек или других подходящих инструментов. Альтернативно закругления возвышения могут сформировать при помощи образованных в перфораторе элементов вырубного штампа.
По завершении вышеописанных этапов подготовки подготовленный проксимальный отдел 12 большеберцовой кости могут проверить при помощи шаблона 290, имитирующего форму и размер соответствующего устанавливаемого имплантата, как показано на фиг.158 и 159. Шаблон 290, в общем, предназначен для обеспечения хирурга информацией, относящейся к посадке имплантата, точнее, благодаря использованию шаблона, при установке окончательного имплантата в подготовленную полость под киль, он стыкуется с возвышением соответствующим образом, не сталкивается с возвышением и не создает помех возвышению или связкам. По завершении проверки проксимального отдела большеберцовой кости с применением шаблона могут обычным образом осуществить имплантацию окончательного большеберцового имплантата.
Дополнительные варианты осуществления изобретения
В соответствии с некоторыми вариантами, при изготовлении описываемых здесь инструментов удается добиться существенного снижения затрат. Например, большеберцовые опорные пластины, изготовленные в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, асимметричны и билатеральны, то есть хиральность не является обязательной, но может при необходимости присутствовать в случае некоторых инструментов, применяемых либо на левой, либо на правой ноге. Например, для некоторых большеберцовых опорных пластин опорную пластину большеберцовой кости могут перевернуть, чтобы работать либо с левой, либо с правой большеберцовой костью. Направляющая для резекции латерального плато также может быть билатеральной, то есть ее могут применить либо на левой большеберцовой кости, либо на правой большеберцовой кости.
Большое количество асимметричных пробных большеберцовых вставок ведет к необходимости иметь большие запасы таких вставок. Например, пробные компоненты могут предназначаться как для медиального мыщелка, так и для латерального мыщелка как левого, так и правого коленного сустава. Кроме того, пробные компоненты должны поступать с достаточным количеством размеров (например, 4-6 размеров), толщин (например, 6 толщин) и разными углами заднего наклона (например, высокие, стандартные и низкие). В некоторых вариантах осуществления изобретения, чтобы покрыть достаточное количество необходимых для хирурга опций, может потребоваться до 192 пробных вставок. В некоторых вариантах осуществления изобретения в этом отношении принимают соответствующие меры, обеспечивая различные средства для снижения сложности системы. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения одним из средств снижения сложности системы является встраивание опций угла наклона кзади не в сами вставки, а в большеберцовые опорные пластины. Таким образом, для каждого отдельного размера большеберцового имплантата имеются только две или приблизительно две пробные опорные пластины (каждая из которых имеет разный наклон). Встраивание угла наклона кзади в большеберцовые опорные пластины фактически удваивает количество необходимых в системе опорных пластин (например, с 8 до 16), уменьшая при этом число необходимых пробных большеберцовых вставок, в общем, приблизительно на 50% (например, с 192 до 96).
Следует заметить, что функции обеспечения регулировки могут переносить с одной детали на другую. Например, в некоторых случаях функцию обеспечения регулировки в направлении вверх-вниз могут встроить не в выравнивающий блок, а во вторичный выравнивающий блок. В других случаях средствами для селективной или неограниченной регулировки угла наклона кзади резекции медиального плато могут снабдить не вторичный выравнивающий блок, а выравнивающий блок. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления средствами для регулировки стилуса в медиально-латеральном направлении могут снабдить любой из следующих элементов: вторичного выравнивающий блок, выравнивающий блок или направитель резекции медиального плато.
Также понятно, что этапы способа, раскрытые в данном документе, могут осуществить в любой последовательности, независимо от порядка, в котором они были представлены, и что хотя в некоторых вариантах осуществления изобретения предпочтительным может быть способ резекции сначала медиального участка, предлагаемую хирургическую технику могут адаптировать к способу, при котором сначала выполняют резекцию латерального участка плато.
Так как примерные варианты осуществления данного изобретения, описанные выше со ссылками на соответствующие чертежи, могут модифицировать различным образом, не выходя за пределы объема изобретения, предполагается, что все примеры, содержащиеся в предыдущем описании и показанные в прилагаемых чертежах, следует рассматривать скорее не как ограничивающие, а как иллюстративные. Итак, объем данного изобретения не ограничивается никакими вышеописанными примерными вариантами его осуществления, он определен только соответственно следующей прилагаемой формуле изобретения и ее эквивалентам.