專(zhuān)利名稱(chēng)：局部關(guān)節(jié)表面置換植入物、儀器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于在局部表面置換損傷或患病關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨的手術(shù)設(shè) 備，以及使用這種設(shè)備的手術(shù)方法。
背景技術(shù)：
關(guān)節(jié)軟骨或透明軟骨是在動(dòng)關(guān)節(jié)、尤其例如在膝、髖、肩等中提供覆蓋在骨端 部上的光滑、不穩(wěn)定、親水的負(fù)荷承載的唯一組織。該組織易于受到由過(guò)負(fù)荷引起的損 傷或惡化，導(dǎo)致炎癥、疼痛、腫脹和關(guān)節(jié)機(jī)能不良。結(jié)果，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多方法以在發(fā) 生軟骨退化時(shí)臨床地治療患者。關(guān)節(jié)軟骨或透明軟骨是在動(dòng)關(guān)節(jié)、尤其例如在膝、髖、肩等中提供覆蓋在骨端 部上的光滑、不穩(wěn)定、親水的負(fù)荷承載的唯一組織。該組織易于受到由過(guò)負(fù)荷引起的損 傷或惡化，導(dǎo)致炎癥、疼痛、腫脹和關(guān)節(jié)機(jī)能不良。結(jié)果，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多方法以臨床 治療關(guān)節(jié)軟骨缺陷。對(duì)于較小的軟骨缺陷，已經(jīng)使用外科手術(shù)刺激內(nèi)部修復(fù)過(guò)程。這些手術(shù)包括鉆 孔、磨損和微破裂軟骨下骨組織，這引起出血，進(jìn)而導(dǎo)致形成新的纖維軟骨覆層。不幸 的是，該組織的生物力學(xué)性能不等效于原始透明軟骨，并且修復(fù)組織隨著時(shí)間過(guò)去而傾 向于磨損，常常引起骨關(guān)節(jié)炎。作為選擇，可以進(jìn)行骨關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)移系統(tǒng)(OATS)過(guò)程，尤其在缺陷尺寸增加時(shí)。該 技術(shù)包括從骨的非承重區(qū)域中取芯軟骨栓和軟骨下骨組織的柱塞，并且將其植入在缺陷 區(qū)域中的已預(yù)備孔中。可以使用一個(gè)或多個(gè)栓塞填充該缺陷區(qū)域。由于必須精確地定位 帶芯的骨/軟骨栓塞以創(chuàng)建新的連續(xù)關(guān)節(jié)連接表面，該過(guò)程在技術(shù)上是困難的。栓塞表 面過(guò)高或過(guò)低可能顯著地影響外科手術(shù)的結(jié)果。由于需要多個(gè)鉆孔位置和角度，該過(guò)程 通常采用開(kāi)放式外科手術(shù)技術(shù)進(jìn)行，而后需要漫長(zhǎng)的復(fù)原時(shí)間。自體軟骨細(xì)胞植入是一種轉(zhuǎn)移型系統(tǒng)，其中在一個(gè)外科手術(shù)過(guò)程中獲得軟骨細(xì) 胞，將其在實(shí)驗(yàn)室中擴(kuò)展，而后在第二外科手術(shù)中注入預(yù)備的缺陷部位。雖然報(bào)告的臨 床結(jié)果類(lèi)似于上述技術(shù)，但是該過(guò)程非常昂貴，需要兩次手術(shù)(其中之一是具有挑戰(zhàn)性 的開(kāi)放式過(guò)程)，并且類(lèi)似地需要長(zhǎng)期的復(fù)原時(shí)間。已經(jīng)進(jìn)行了其它生物學(xué)嘗試以使用組織設(shè)計(jì)的生物可吸收骨骼系統(tǒng)來(lái)治療更大 的軟骨缺陷。不幸的是，它們尚未體現(xiàn)優(yōu)于上述技術(shù)的臨床結(jié)果。對(duì)于膝蓋中的許多更大缺陷，唯一可獲得的選擇是試圖以非手術(shù)治療這些缺陷 以控制癥狀，直到實(shí)現(xiàn)單區(qū)域的膝置換(UKR)或整區(qū)域膝置換(TKR)。使用這些設(shè)備， 移除并且使用金屬替換關(guān)節(jié)骨兩端，并且將超高分子量聚乙烯插入塊(帶有或不帶有金屬襯墊)放置在兩個(gè)金屬片之間的合適位置。在UKR中，替換膝蓋的中央或側(cè)向二分之 一處的骨兩端，然而在TKR中替換兩個(gè)半塊(和膝蓋骨)。這些修復(fù)設(shè)備需要有創(chuàng)地、 技術(shù)上要求植入的過(guò)程，以及長(zhǎng)期復(fù)雜和痛苦的復(fù)原階段。此外，這些設(shè)備通常大于需 要置換的缺陷組織，從而犧牲了健康的骨和軟骨以容納該植入物。雖然現(xiàn)代UKR和TKR 設(shè)備已經(jīng)從易于鉸接的膝假體很大地改進(jìn)，但是由于移除了正常組織，仍然損失了關(guān)節(jié) 運(yùn)動(dòng)性。此外，TKR的壽命受限于各種植入物和與患者相關(guān)的因素，導(dǎo)致了很多患者的 壽命長(zhǎng)于他們最初的修復(fù)設(shè)備，因而需要更困難的修正TKR手術(shù)。為了避免這一可能的 修正手術(shù)，許多更年輕的患者將忍耐疼痛，并且有限地使用這些缺陷因素，以便于盡可 能將TKR推遲。應(yīng)當(dāng)注意到，同樣的情況還發(fā)生在髖關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)中。還已經(jīng)使用了用獲自于缺陷的測(cè)量結(jié)果重建的植入物。因而，該已安裝的植入 物嘗試將缺陷區(qū)域以及關(guān)節(jié)的形狀直接緊密地匹配相對(duì)的天然軟骨表面。該設(shè)備具有優(yōu) 于傳統(tǒng)膝假體的手術(shù)優(yōu)點(diǎn)，然而，由于材料屬性的較大差別，該相對(duì)的關(guān)節(jié)軟骨傾向于 損壞，并且還可能由于任何輪廓的不匹配而進(jìn)一步惡化。類(lèi)似地，通常是鈷鉻或鈦合金的金屬已經(jīng)用于髖半關(guān)節(jié)成形術(shù)的表面。這些修 復(fù)設(shè)備僅替換髖關(guān)節(jié)的股骨側(cè)以及朝向髖白軟骨的關(guān)節(jié)。這些金屬植入物已經(jīng)顯示了對(duì) 其鉸接的軟骨的不利效應(yīng)，在多個(gè)臨床研究中引起了對(duì)朝向軟骨的腐蝕。因而，僅匹配 將表面置換的軟骨的解剖形狀，不足以防止金屬接觸面對(duì)朝向軟骨的損傷。許多研究者已經(jīng)嘗試使用低模量聚合物材料，諸如高密度或超高分子量聚乙烯 (UHMWPE),用于半關(guān)節(jié)成形術(shù)植入物的表面，這是基于下述理論機(jī)械屬性更緊密匹 配于軟骨的材料將引起更少的軟骨損傷。由于表面化學(xué)屬性的錯(cuò)配(即，UHMWPE是 疏水的，而軟骨是親水的)，這些植入物也可能引起活體內(nèi)朝向軟骨的腐蝕。因而，更低 模量的植入物單獨(dú)不足以防止朝向軟骨的損傷。因此，需要一種改進(jìn)的軟骨置換系統(tǒng)，其具有小于傳統(tǒng)金屬的模量，而有效地 恢復(fù)光滑、潤(rùn)滑性親水承重表面，其可能易于植入，而移除最小量正常組織，并且需要 更不復(fù)雜的恢復(fù)時(shí)間，最終恢復(fù)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)性，同時(shí)避免對(duì)相對(duì)軟骨表面的損傷。

發(fā)明內(nèi)容
需要對(duì)損傷或患病關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨的手術(shù)修復(fù)的狀態(tài)進(jìn)行改進(jìn)。本發(fā)明通過(guò)提 供局部表面置換植入物和儀器系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足對(duì)植入物以及用于將這種植入物插入患者的相 應(yīng)手術(shù)器械的改進(jìn)的需求，患者具有患病或損傷的關(guān)節(jié)軟骨，所述局部表面置換植入物 和儀器系統(tǒng)允許手術(shù)醫(yī)師精確地插入最大化缺陷覆蓋度的植入物，同時(shí)最小化宿主骨和 軟骨的移除。本發(fā)明在一方面提供了一種植入物，用于修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。植入物包括 頂部關(guān)節(jié)部分和支撐板。支撐板具有頂面和底面，其中支撐板的頂面連接至頂部關(guān)節(jié)部 分。支撐板的底面構(gòu)建以幫助將植入物插入關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。本發(fā)明在另一方面提供了局部表面置換植入物，用于修復(fù)軟骨缺陷部位。該植 入物包括頂部關(guān)節(jié)部分，其頂面成形具有至少一個(gè)曲率半徑，以接近圍繞缺陷部位的相 鄰軟骨的表面輪廓。植入物還具有支撐板，支撐板具有頂面和底面。支撐板的頂面連接 至頂部關(guān)節(jié)部分，而支撐板的底面構(gòu)建以幫助將植入物插入關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。
本發(fā)明在又一方面提供了一種手術(shù)方法，用于修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。該方法 基本上包括在關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位手術(shù)地創(chuàng)建開(kāi)口的步驟。該方法還可包括在缺陷部位使 用局部表面置換植入物的步驟。植入物包括頂部關(guān)節(jié)部分和支撐板。支撐板基本上包括 頂面和底面。支撐板的頂面以一定方式連接至頂部關(guān)節(jié)部分，其中支撐板的底面構(gòu)建以 幫助將植入物插入關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。該方法還可以包括將局部表面置換植入物植入缺 陷部位開(kāi)口中的步驟。通常，當(dāng)將植入物插入缺陷部位中時(shí)，頂部關(guān)節(jié)部分和相鄰關(guān)節(jié) 軟骨將定位成彼此相切，其允許在缺陷部位上的自由運(yùn)動(dòng)。此外，根據(jù)附圖以及包含其中的說(shuō)明書(shū)，本發(fā)明的附加特征、益處和優(yōu)點(diǎn)將變 得顯然。本發(fā)明的其它實(shí)施例和方面在本文進(jìn)行了詳細(xì)描述，并且被認(rèn)為是所要求本發(fā) 明的一部分。


在說(shuō)明書(shū)結(jié)尾處的權(quán)利要求中特別地指出和清楚地要求了被認(rèn)為是本發(fā)明的主 題。根據(jù)下列詳細(xì)說(shuō)明書(shū)以及隨附附圖，本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)是顯然 的，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有軟骨缺陷的人股骨的遠(yuǎn)髁的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一方面的軟骨表面置換植入物的一個(gè)實(shí)施例的透視側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有單一植入物固定部分的軟骨表面置換植入物的 第二實(shí)施例的透視側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有多個(gè)植入物固定部分的圖3的軟骨表面置換植入 物的第二實(shí)施例的透視側(cè)視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明一方面的定位彼此相鄰的多個(gè)軟骨表面置換植入物的一個(gè)實(shí) 施例的遠(yuǎn)端圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一方面的解剖鉆引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一方面的尖端分叉的解剖鉆引導(dǎo)裝置一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一方面的多軸解剖鉆引導(dǎo)裝置的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明一方面的定位在股骨髁的遠(yuǎn)端面上的解剖鉆引導(dǎo)裝置的一個(gè) 實(shí)施例的側(cè)視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明一方面的軟骨切割器械的側(cè)橫截面視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明一方面的定位與股骨髁相鄰的圖10的軟骨切割器械的遠(yuǎn)端的 放大側(cè)橫截面視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明一方面的位于股骨髁的遠(yuǎn)端面的準(zhǔn)備好的缺陷部位的橫截面 側(cè)視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明一方面的在插入準(zhǔn)備好的缺陷部位之前的試驗(yàn)植入物的透視 圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明一方面的植入物插入儀器的透視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明一方面的位于股骨髁的遠(yuǎn)端面的準(zhǔn)備好的缺陷側(cè)中的圖2的 表面置換植入物的透視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明一方面的圖4的軟骨表面置換植入物的俯視圖17是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有已連接的雙孔鉆引導(dǎo)裝置的股骨的遠(yuǎn)端面的透 視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明一方面的圖15的具有位于鉆引導(dǎo)裝置中的雙定心鉆的股骨的 遠(yuǎn)端面的透視圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明一方面的圖15的具有位于鉆引導(dǎo)裝置中的雙定心鉆的股骨的 遠(yuǎn)端面的透視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有移除第二定心鉆之后剩余雙定心鉆中之一的股 骨遠(yuǎn)端面的透視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明一方面的具有設(shè)置在單一定心鉆上的切割套管組件的股骨的 遠(yuǎn)端面的透視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明一方面的從圖21的切割套管中移除的內(nèi)支撐部件的透視 圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明一方面的設(shè)置在單一定心鉆上的插入管中的擴(kuò)絞器的透視 圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明一方面的采用圖23的插入管中的擴(kuò)絞器擴(kuò)絞的遠(yuǎn)端股骨的透 視圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明一方面的將第二定心鉆再插入后孔并且設(shè)置切割管引導(dǎo)裝置 的透視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明一方面的插入在第二定心鉆上并且臨接切割管引導(dǎo)裝置的切 割套管的透視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明一方面的正從圖26的切割套管中移除的內(nèi)支撐部件的透視 圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明一方面的設(shè)置在第二定心鉆上的插入管中的擴(kuò)絞器的透視 圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明一方面的從遠(yuǎn)端股骨移除骨的插入管中的擴(kuò)絞器的透視圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明一方面的位于遠(yuǎn)端股骨中的準(zhǔn)備好的缺陷部位的透視圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明一方面的軟骨表面置換植入物的第三實(shí)施例的俯視圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明一方面的在移除軟骨薄片之后遠(yuǎn)端股骨中準(zhǔn)備好的缺陷部位 的透視圖；圖33是根據(jù)本發(fā)明一方面的插入已經(jīng)插入在圖32的準(zhǔn)備好的缺陷部位中的試驗(yàn) 尺寸儀器的透視圖；圖34是根據(jù)本發(fā)明一方面的在最終植入遠(yuǎn)端股骨中之前圖4的軟骨表面置換植 入物的插入的透視圖；圖35是根據(jù)本發(fā)明一方面的用于圖3的軟骨表面置換植入物的試驗(yàn)鉆引導(dǎo)裝置 的插入的透視圖；圖36是根據(jù)本發(fā)明一方面的在移除圖35的試驗(yàn)鉆引導(dǎo)裝置之后已經(jīng)準(zhǔn)備好的缺 陷部位的透視圖；以及圖37是根據(jù)本發(fā)明一方面的在最終植入遠(yuǎn)端股骨中之前圖3的軟骨替換植入物 的插入的透視圖。
具體實(shí)施例方式為了有助于理解局部關(guān)節(jié)表面置換植入物、相應(yīng)的手術(shù)儀器以及用于插入表面 置換植入物的手術(shù)方法的原理，將參考附圖中所示的實(shí)施例或范例，并且將使用特定語(yǔ) 言描述它們。然而，應(yīng)當(dāng)理解，此處并不意于限制本發(fā)明的范圍。對(duì)于多功能手術(shù)儀器 發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言通常將發(fā)生的是，可以預(yù)期如本文所述的本發(fā)明的實(shí)施例 的任何改變和進(jìn)一步修改、以及原理的任何進(jìn)一步應(yīng)用。在詳述和隨附權(quán)利要求中，措辭近端、遠(yuǎn)端、前部、后部、中部、側(cè)部、上部 和下部由它們標(biāo)準(zhǔn)的用法所定義，以根據(jù)手術(shù)器械的相對(duì)布置或參考的方向術(shù)語(yǔ)而指示 骨、假體或手術(shù)儀器的特定部分。例如，“近端”指的是最靠近人體設(shè)置的植入物或儀 器的部分，而“遠(yuǎn)端”指的是最遠(yuǎn)離人體的植入物或儀器的部分。至于方向術(shù)語(yǔ)，“前 部”是朝向人體前側(cè)的方向，“后部”指的是朝向人體背側(cè)的方向，“中部”指的是朝 向人體的中線(xiàn)，“側(cè)向”指的是朝向側(cè)向或遠(yuǎn)離人體中線(xiàn)的方向，“上部”指的是另一 對(duì)象或結(jié)構(gòu)上部的方向，而“下部”指的是另一對(duì)象或結(jié)構(gòu)下部的方向。正如本文所使用的，可以互換地使用術(shù)語(yǔ)“局部關(guān)節(jié)表面置換植入物”、“表 面置換植入物”和“植入物”，因?yàn)樗鼈兓旧厦枋隽讼嗤?lèi)型的可植入設(shè)備。參考圖1，作為磨損和/或機(jī)械性過(guò)負(fù)荷的結(jié)果，軟骨缺陷29發(fā)生膝中，并且 尤其發(fā)生在股骨髁5a和其它關(guān)節(jié)處。它們具有不同的尺寸和形狀，并且如果未治療將可 能發(fā)展成更大缺陷。為了減少或消除由這些缺陷引起的疼痛并且減少或消除關(guān)節(jié)惡化發(fā) 展，移除損傷的軟骨以及一部分其下部的骨，并且使用提供新關(guān)節(jié)表面和進(jìn)入骨的錨的 設(shè)備來(lái)置換。參考圖2，僅出于范例目的，示出了本發(fā)明的基本上圓柱形植入物30b。由彈性 模量低于傳統(tǒng)金屬植入物的材料制成頂部關(guān)節(jié)植入物30。在該實(shí)施例中，頂部關(guān)節(jié)部分 30包括聚合光滑、潤(rùn)滑性親水頂面30a，其由能夠承受活體內(nèi)負(fù)荷的用多糖處理的熱塑 性聚合材料制成。在專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)10/283760中更完整地描述了該關(guān)節(jié)表面材料，所 述文獻(xiàn)在此全文引入作為參考。應(yīng)當(dāng)注意到，可以使用其它生物相容性材料以制造頂部 關(guān)節(jié)部分30，其包括但不局限于用多糖處理的熱塑性聚合物，包括諸如透明質(zhì)酸、殼 聚糖的多糖；熱塑性聚合物，諸如UHMWPE;以及其它脂肪族聚合物，例如聚丙烯、 聚丁烯、聚乙烯-丁烯橡膠。預(yù)期還可以使用諸如聚亞胺酯、聚硅醚、聚酯的其它熱塑 性聚合物。用于制造頂部關(guān)節(jié)部分30的附加其它材料可以包括諸如PET (聚乙烯對(duì)苯二 酸酯)的聚酯；氟化碳?xì)浠衔颷例如，特氟隆];丙烯酸酯[例如，PMMA(聚甲基丙 烯酸甲酯)，聚丙烯腈，聚丙烯酰胺];聚酰胺(例如，尼龍)；聚碳酸酯；環(huán)氧樹(shù)脂； PEEK(聚醚醚酮)；陶瓷；聚硅醚(例如，硅膠樹(shù)脂)；金屬(例如，鈷鉻、鈦和鈦合 金，不銹鋼)；以及水凝膠(例如，聚乙烯醇)。植入物的植入物固定部分31可以由金屬、聚合物、合成物或者其它生物相容性 可再吸收或不可再吸收材料構(gòu)成，包括但不局限于Co-Cr、Ti合金、PEEK、UHMWPE, 或者作為選擇地，完全由制成頂部關(guān)節(jié)部分30的相同材料制成。如圖2中所示，植入物30b還包括支撐板32，其具有鎖定機(jī)構(gòu)33，以牢固地耦 合頂部關(guān)節(jié)部分30。
從支撐板32延伸的植入物固定部分31的骨接觸部分可以加以處理或者包含特征 以允許骨從植入其中的骨層向內(nèi)生長(zhǎng)。可以預(yù)期，植入物固定部分31可以包括下部桿 34部分，其包含固定倒鉤35、螺紋或翼片(未示出)，以將植入物30b鎖定入骨內(nèi)。雖 然未示出，但是可以預(yù)期從支撐板32的下表面凸出的其它骨固定部件，并且可以包括錐 形桿、筆直栓或多個(gè)栓?？梢灶A(yù)期，植入物固定部分31和支撐板32的底面還可以具有 覆層或表面拋光材料，以協(xié)助骨結(jié)合，諸如HA、TCP或BMP覆層、鈦等離子噴涂、噴 砂或使得結(jié)構(gòu)表面粗糙的任何其它操作。應(yīng)當(dāng)理解，如圖2中所示的植入物30b的結(jié)構(gòu) 將最小化切除骨的量，這有利于減少損傷，以維持健康的周?chē)?，減少恢復(fù)時(shí)間，并且 將允許后期移除，而不影響那時(shí)整體關(guān)節(jié)造型術(shù)的效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將進(jìn)一步理 解，可以構(gòu)建不具有植入物固定部分31的植入物30b?？梢灶A(yù)期，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，可以 使用上述技術(shù)對(duì)支撐板32的底面涂層或拋光，以增強(qiáng)或協(xié)助骨結(jié)合。當(dāng)認(rèn)為突出結(jié)構(gòu)并 非必須時(shí)，可以將構(gòu)建不具有植入物固定部分31的實(shí)施例用于各種臨床環(huán)境中。植入物30b的頂部關(guān)節(jié)部分30通常使用直接壓模技術(shù)制造，以包覆成形支撐板 32，導(dǎo)致最終結(jié)構(gòu)，其中經(jīng)由鎖定機(jī)構(gòu)33將頂部關(guān)節(jié)部分30牢固地附至支撐板32。如前所述，頂部部分30經(jīng)由鎖定機(jī)構(gòu)33連接至支撐板32，所述鎖定機(jī)構(gòu)例如配 置為底切楔形鎖定設(shè)置。楔形鎖定設(shè)置的兩個(gè)豎直壁的角度基本上小于90度，其防止頂 部關(guān)節(jié)部分30防止向上移出。楔形特征的特性還可以防止頂部關(guān)節(jié)部分30相對(duì)于支撐 板32旋轉(zhuǎn)。此外，鎖定機(jī)構(gòu)33可以包括彼此垂直的楔形切口，產(chǎn)生從上觀察的角度成 十字交叉形設(shè)置。具有多個(gè)方向的切口有助于確保頂部關(guān)節(jié)部分30相對(duì)于支撐板32不 具有平移或滑動(dòng)移動(dòng)。將頂部關(guān)節(jié)部分30固定至支撐板32的備選模式還可以包括搭扣 配合機(jī)構(gòu)、粘合材料或備選鎖定通道。植入物30b的底面基本上是單片結(jié)構(gòu)，其由兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)組成，即固定和支 撐頂部關(guān)節(jié)部分30的支撐板32、以及作用以提供宿主骨內(nèi)的穩(wěn)定性和固定的植入物固定 部分31。支撐板32包括基本上平坦的底面，植入物固定部分31集成地連接至該底面。 支撐板32的頂面還可以基本上是平坦的，不能抵擋設(shè)置在其上的鎖定機(jī)構(gòu)33。植入物 固定部分31包括基本上圓柱形的下部桿34部分，其包括近端圓柱形部分和遠(yuǎn)端骨固定部 分，遠(yuǎn)端骨固定部分包括遠(yuǎn)離下部桿34的中心軸線(xiàn)突出的多個(gè)錐形倒刺35。由于如圖2 中所示的倒刺設(shè)計(jì)的特性，還可以在植入骨中之后防止旋轉(zhuǎn)?？梢圆捎玫牡勾?5的各個(gè) 數(shù)量的范圍從2至6，這取決于它們的形狀以及植入期間可見(jiàn)的骨的尺寸和質(zhì)量。植入固 定部分31的底部尖端38基本上是錐形的，以便于在手術(shù)過(guò)程期間插入定位孔中。植入物30b的頂面30a可以模制或機(jī)加工成具有各種半徑，其形成的輪廓當(dāng)植入 時(shí)緊密地匹配對(duì)象關(guān)節(jié)的相鄰正常關(guān)節(jié)軟骨表面的曲率。作為選擇，頂面30a可以制成 基本上是平面的，以避免相對(duì)于相鄰正常關(guān)節(jié)表面呈凸出，并且協(xié)助減少損傷相對(duì)的關(guān) 節(jié)軟骨表面的可能性。此外，頂部關(guān)節(jié)部分30的外圍邊緣，可能具有圍繞整個(gè)圓周的圓 角36。這有助于確保不具有過(guò)渡邊緣，隨著時(shí)間過(guò)去，過(guò)渡邊緣可能潛在地磨損相對(duì)的 軟骨。還從相鄰正常軟骨表面至植入物30b形成光滑過(guò)渡。在不存在圓角36或頂部關(guān) 節(jié)部分30的情況下，用戶(hù)可能在植入過(guò)程期間修正或切割周?chē)吘?，以確保植入物30b 和周?chē)烊卉浌侵g的無(wú)縫過(guò)渡和幾何尺寸匹配。參考圖3、4、5和16，可以提供各種橫截面幾何尺寸和外周形狀的植入物30b，
10包括但不局限于橢圓形、矩形、卵形、長(zhǎng)橢圓形，并且還包括例如扇貝或平臺(tái)邊緣的特 征，其允許將多個(gè)植入物設(shè)置彼此緊密接近，以更緊密地匹配和填充宿主軟骨缺陷形 狀。如圖5所示，僅舉例而言，已經(jīng)連續(xù)對(duì)準(zhǔn)多個(gè)植入物30b，以提供在寬軟骨缺陷上的 覆蓋，其中單個(gè)植入物可能不能覆蓋該缺陷。為此目的，植入物30b可以以一定方式互 鎖或結(jié)合，以確保多個(gè)相應(yīng)頂部關(guān)節(jié)部分的骨固定和連續(xù)性。植入物30b的備選形狀的一個(gè)實(shí)例包括長(zhǎng)橢圓形結(jié)構(gòu)，其具有從圖3和16中可 見(jiàn)的單一植入物固定部分。長(zhǎng)橢圓形或者“跑道”形植入物40b配置使得其可能更緊密 地匹配軟骨缺陷，其比圓形缺陷更長(zhǎng)但是更狹窄。這種植入物與植入物30b類(lèi)似之處在 于，其具有兩個(gè)部件，頂部關(guān)節(jié)部分40和支撐板42。支撐板42可以進(jìn)一步包括中央植入 物固定部分41，其具有下部桿44部件和延伸遠(yuǎn)離下部桿44的遠(yuǎn)端面的固定倒刺45。圖 3中所示的植入物40b具有單一植入物固定部分41，但是可以預(yù)期多個(gè)植入物部分41，類(lèi) 似圖4中所述的實(shí)施例。與植入物30b相似，植入物40b將利用類(lèi)似于前述楔形底切鎖定機(jī)構(gòu)的鎖定機(jī)構(gòu) (未示出)，其將頂部關(guān)節(jié)部分40連接至支撐板42。頂部關(guān)節(jié)部分40還可以經(jīng)由搭扣配 合機(jī)構(gòu)或粘合材料連接至支撐板42。與植入物30b類(lèi)似，植入物40b的關(guān)節(jié)表面曲率使 得其匹配股骨上相鄰天然軟骨的曲率。在正常股骨中，通常具有兩種不同的曲率幾何尺 寸-其中之一在前后(AP)方向上，而另一處于中-側(cè)(ML)方向上，植入物40b在AP 方向上可能具有與ML方向上不同的曲率半徑，以便于容納天然股骨的自然形狀。由于 此，植入物40b可能更好地匹配股骨的幾何尺寸，因?yàn)殡p方向圓角而不是僅單方向圓角 用于植入物30b。本發(fā)明還公開(kāi)了一種手術(shù)方法，用于將植入物30b插入遠(yuǎn)端股骨髁。第一步驟通常是確定缺陷的尺寸。外科醫(yī)生將測(cè)量軟骨缺陷的尺寸和軟骨厚 度。使用該尺寸和厚度以確定合適的植入物尺寸。使用厚度測(cè)量以確定表面制備鉆和擴(kuò) 絞器的鉆孔深度。參考圖6，示出了解剖鉆引導(dǎo)裝置4a。為了確保所鉆的第一孔垂直于天然關(guān)節(jié)軟 骨表面，手術(shù)方法利用鉆引導(dǎo)裝置，其參考宿主關(guān)節(jié)軟骨表面的幾何尺寸。引導(dǎo)裝置4a 將參考膝中的股骨髁。然而，引導(dǎo)裝置4a還可以設(shè)計(jì)以參考膝、髖、肩、踝、手、腕、 脊柱等中的其他解剖幾何尺寸。該假設(shè)將對(duì)每個(gè)解剖位置相同，因?yàn)閹缀纬叽缙ヅ涮烊?關(guān)節(jié)軟骨表面的表面幾何尺寸的引導(dǎo)裝置4a能夠?qū)б猎搶?dǎo)孔，從而將其鉆成垂直于表 通常，關(guān)節(jié)將具有兩個(gè)或多個(gè)曲率半徑-其中之一在前/后平面(AP曲線(xiàn))中， 而另一個(gè)將在中/側(cè)平面(ML曲線(xiàn))中?？梢詷?biāo)記引導(dǎo)裝置4a，從而用戶(hù)可以將引導(dǎo) 裝置4a關(guān)于關(guān)節(jié)軟骨表面定位在正確的定向。將使用解剖結(jié)構(gòu)的典型幾何尺寸以構(gòu)建引 導(dǎo)裝置4a的下表面1、2，從而其匹配軟骨/骨表面。因而，引導(dǎo)裝置4a將具有AP平 面和ML平面中的曲線(xiàn)，其將允許引導(dǎo)裝置4a齊平地安置在股骨髁上。如果需要，可以 構(gòu)建各種尺寸的鉆引導(dǎo)裝置以適應(yīng)解剖尺寸和形狀的改變。此外，在一些情況下，患病 的關(guān)節(jié)軟骨表面可能僅具有一個(gè)曲率半徑，諸如髖中的股骨頭和肩中的肱骨頭，其中形 狀實(shí)質(zhì)上是更為球形的。在這種情況下，鉆引導(dǎo)裝置4a將合適地成形以基本等同地匹配 AP或ML曲線(xiàn)。
在另一情況下，患病的關(guān)節(jié)表面可以是平坦或幾乎平坦的，諸如滑車(chē)神經(jīng)槽的 區(qū)域。在該情況下，AP和ML “曲線(xiàn)”將是具有無(wú)限大半徑的平坦平面。需要將鉆引 導(dǎo)裝置4a的下表面重復(fù)平面設(shè)置，以確保將導(dǎo)孔鉆成垂直于平坦表面。此外，鉆引導(dǎo)裝置4a包含幾何形狀部分4，其允許用戶(hù)簡(jiǎn)單地操作和定位解剖 鉆引導(dǎo)裝置。鉆引導(dǎo)裝置還具有通孔3，其尺寸適于插入定心鉆頭11 (參見(jiàn)圖11)。作為 鉆引導(dǎo)裝置4a垂直于關(guān)節(jié)表面的結(jié)果，定心鉆頭11 (參見(jiàn)圖11)還將垂直于關(guān)節(jié)表面。參考圖7，在備選實(shí)施例中示出了解剖鉆引導(dǎo)裝置4b。鉆引導(dǎo)裝置4b具有長(zhǎng)度 相等的三個(gè)叉22。通過(guò)具有長(zhǎng)度相等的三個(gè)叉，通過(guò)確定三個(gè)接觸點(diǎn)，可以找到彎曲表 面上的法向軸線(xiàn)。叉22在端部24上都是光滑和倒角的，以防止在設(shè)置引導(dǎo)裝置4b期間 磨損或損壞軟骨。此外，引導(dǎo)裝置4b還可以具有中心孔23，其作用為定心鉆頭的引導(dǎo)裝 置。中心孔23將確保定心鉆頭11 (參見(jiàn)圖11)將設(shè)置垂直于患病的關(guān)節(jié)軟骨的表面。參考圖8，描述了一種多軸解剖鉆引導(dǎo)裝置4c。在許多情況下，缺陷部位的形 狀將不是圓形的，因而，標(biāo)準(zhǔn)圓形的植入物將不能完全地覆蓋感染區(qū)域。結(jié)果，可能需 要將多個(gè)植入物植入缺陷部位。為了解決標(biāo)準(zhǔn)圓形植入物不足夠的這種現(xiàn)有臨床情況， 可以將多個(gè)孔鉆成垂直于關(guān)節(jié)軟骨表面。本發(fā)明描述了鉆引導(dǎo)裝置4c，其允許用戶(hù)鉆多 個(gè)(例如三個(gè))孔。鉆引導(dǎo)裝置4c將參考AP曲率半徑25以及ML曲率半徑28，從而 其將設(shè)置齊平抵靠患病關(guān)節(jié)軟骨表面。在鉆引導(dǎo)裝置4c中存在多個(gè)孔27，各自垂直于其 相應(yīng)位置處的曲線(xiàn)。使用孔27作為引導(dǎo)裝置用于插入定心鉆11 (未示出)，這將確保將 所有三個(gè)孔27鉆成垂直于關(guān)節(jié)軟骨表面。此外，鉆引導(dǎo)裝置4c連接有插入管中的幾何 形狀片26，其允許操作和設(shè)置鉆引導(dǎo)裝置4c。參考圖9，示出了手術(shù)方法的下一步驟，必須設(shè)置引導(dǎo)裝置4a，從而鉆引導(dǎo)裝置 4a和股骨髁5a的接觸面5使得引導(dǎo)裝置4a與關(guān)節(jié)軟骨表面5b齊平。一旦引導(dǎo)裝置4a處于合適的位置，手術(shù)方法就使用合適尺寸的鉆頭以創(chuàng)建用于 容納植入物30b的孔。使用鉆頭直到鉆頭上的蝕刻線(xiàn)對(duì)齊鉆引導(dǎo)裝置4a的背面。這允 許鉆有設(shè)定的深度。又一步驟是將鉆引導(dǎo)裝置4a保持在合適的位置，移除鉆頭，并且將一個(gè)獨(dú)立插 入桿插入形成在骨中的導(dǎo)孔中。該步驟的備選方式將是使鉆頭與鉆分離，并且僅移除鉆 引導(dǎo)裝置，而保持鉆頭不動(dòng)。結(jié)果，現(xiàn)在可以使用鉆頭而不是獨(dú)立的插入桿。在該步驟 之后，通過(guò)使得鉆引導(dǎo)裝置4a在插入桿(或者如果使用備選方法則為鉆頭)上滑動(dòng)而可 將其移除。參考圖10，示出了軟骨切割儀器組件21。儀器21包括作用于割開(kāi)軟骨的鋒利 切割邊緣6。通過(guò)割開(kāi)軟骨，在缺陷部位形成精密的凈切割，這允許軟骨更好地與植入物 30b接觸。切割管10a連接至人機(jī)工程手柄7，以便于用戶(hù)容易地抓握和操縱儀器。儀 器21的另一部件是中間支撐管8，其連接至另一人機(jī)工程手柄10，以允許用戶(hù)在需要時(shí) 從儀器21上移除支撐管8。中間支撐管8插入管中9，從而其匹配在定心鉆頭11 (參見(jiàn) 圖11)上，或者匹配在作為選擇地在產(chǎn)生導(dǎo)孔后插入的插入桿(參見(jiàn)圖11)上。手術(shù)方法的下一步驟可以包括在插入桿(或定心鉆頭)上滑動(dòng)儀器21，直到鋒利 的切割邊緣6接觸關(guān)節(jié)表面5b。用戶(hù)將逐漸地扭曲和推動(dòng)儀器21，直到切割軟骨層并且 切割邊緣6接觸亞軟骨。
12
如圖11中可見(jiàn)，在切割軟骨12之前，儀器21定位成鄰接股骨髁關(guān)節(jié)軟骨表面 5b。中間支撐管8匹配在定心鉆頭11上，其使用解剖鉆引導(dǎo)裝置4a定位。切割邊緣6 根據(jù)需要扭曲、旋轉(zhuǎn)、推動(dòng)或撞擊，以切割并割開(kāi)軟骨12。切割邊緣6并不意于顯著地 切割進(jìn)入下部亞軟骨。一旦割開(kāi)軟骨12，就移除中間支撐管8。這僅將定心鉆頭11和 切割管10a留在合適的位置處。由于移除了中間支撐管8，手術(shù)方法的下一步驟是插入已經(jīng)插入管中的擴(kuò)絞器 (未示出)，其匹配進(jìn)入并穿過(guò)切割管10a并位于定心鉆頭11上。這樣進(jìn)行以確保還將更 大的孔定向垂直于股骨表面。擴(kuò)絞器上的蝕刻標(biāo)記將參考手柄10的背部(參見(jiàn)圖10)，或 者作為選擇地，可以在擴(kuò)絞器上使用可調(diào)整止動(dòng)塊(未示出)，以設(shè)置相應(yīng)于植入物30b 的高度的擴(kuò)絞深度。此外，切割管10a作用為保護(hù)屏障，以確保不被移除的相鄰?fù)廛浌遣?接觸擴(kuò)絞器，并且因而不被擴(kuò)絞器損壞。這將可能確保與軟骨的凈切割表面保持不動(dòng)， 其將協(xié)助在天然軟骨和植入物30b之間形成和維持有利的接觸。手術(shù)方法的下一步驟將通常是移除鉆頭11 (或插入桿)和切割管10a?，F(xiàn)在將該 部位準(zhǔn)備用于接收植入物30b。作為選擇，可以將切割管10a留在合適的位置，以提供屏 障用于防止軟骨邊緣損傷和流體在缺陷部位中滯留。參考圖12，示出了在前述鉆和擴(kuò)絞操作完成之后在股骨髁12中產(chǎn)生的階梯狀植 入物準(zhǔn)備孔14a。較小的孔13是定心鉆頭11 (參見(jiàn)圖11)的結(jié)果。較大的孔14是使用 插入管中的擴(kuò)絞器擴(kuò)絞至正確深度的結(jié)果。較小的孔13收納植入物30b的下部桿34，并 且更一般地收納植入物固定部分31，而較大的孔14收納凹入的頂部關(guān)節(jié)部分30。手術(shù)方法還提供了合適尺寸的試驗(yàn)植入物的插入。這將確保在插入植入物30b 之前實(shí)現(xiàn)正確的匹配和定向。如圖13中所示，使用試驗(yàn)部件16a以確認(rèn)植入物30b和階 梯狀植入物準(zhǔn)備孔14a之間的正確匹配。試驗(yàn)部件16a包含圓柱形片15，其高度和直徑 等于(或直徑稍小于)所推薦的植入物30b(參見(jiàn)圖2)。在優(yōu)選實(shí)施例中，試驗(yàn)部件16a 可以具有桿16，其連接至圓柱形片15，以允許更容易地操縱試驗(yàn)部件。通過(guò)將試驗(yàn)部件 16a插入準(zhǔn)備好的孔14a，可以在插入植入物30b之前測(cè)試植入物30b和階梯狀植入物準(zhǔn) 備孔14a之間的匹配。特別地，由試驗(yàn)部件16a給出的重要反饋是植入物30b將是突起 的、凹進(jìn)的或者相對(duì)于天然關(guān)節(jié)軟骨表面5b傾斜，這都可能不利地影響植入物30b的術(shù) 后功能。如果在插入圓柱形片15之后，發(fā)現(xiàn)植入物30可能是突起的，那么可以在骨中 擴(kuò)絞更深或者在可獲得的情況下選擇高度更小的植入物。相反地，如果發(fā)現(xiàn)圓柱形片15 凹入，可以選擇具有更大或更厚高度的植入物。參考圖14，示出了植入物插入儀器17a。儀器17a包含軟(例如，涂敷硅樹(shù)脂) 尖端17，其設(shè)置在優(yōu)選但并非必須是金屬的堅(jiān)固或剛性管21上。尖端17a還可以由任何 其他柔軟或易彎曲的材料制成，其在插入時(shí)將不損壞頂部關(guān)節(jié)部分30或頂部表面30a。 其用作為襯墊，并且保護(hù)植入物30b防止任何有害的碰撞力。在該實(shí)施例中，儀器17a具 有可以與抽吸軟管接觸的背部部分20。該抽吸將植入物30b保持與硅樹(shù)脂尖端17緊密接 觸，直到實(shí)現(xiàn)正確的定位。經(jīng)由小連通孔19，用戶(hù)可以容易控制抽吸，所述小連通孔19 可以根據(jù)需要用手或手指蓋住或不蓋住，以控制抽吸。此外，能夠輕拍手柄部分18以確 保植入物30b齊平地位于骨中。參考圖15，植入物30b安置在股骨髁5a中，替換軟骨缺陷29。特別留意要確保將植入物固定部分31排齊在較小的孔13中，并且確保植入物30b與大孔14的內(nèi)肩和 關(guān)節(jié)軟骨表面5b齊平。一同參考圖17-37，本發(fā)明還公開(kāi)了一種手術(shù)方法，用于插入長(zhǎng)橢圓形或“跑 道”形植入物40b(參見(jiàn)圖16)，植入物40b包括單一植入物固定部分41 (參見(jiàn)圖3)或雙 植入物固定部分(參見(jiàn)圖4)。如前討論的，在膝中發(fā)現(xiàn)的許多缺陷并非完美的圓，并且傾向于在前后(AP)平 面中比中-側(cè)(ML)平面中更長(zhǎng)。因而，具有更緊密地匹配通常可見(jiàn)的缺陷形狀的植入 物，將是有利的，因?yàn)榕c類(lèi)似于植入物30b的圓形植入物相比，該缺陷可能更易于被覆
至 rm o如圖17中可見(jiàn)，用于插入植入物40b的手術(shù)方法包括如下步驟使用其曲率緊 密匹配股骨50的曲率的解剖鉆引導(dǎo)裝置100;以及將其置于股骨髁上覆蓋在缺陷上。不 是單一導(dǎo)孔(當(dāng)準(zhǔn)備植入物30b的缺陷部位時(shí)完成的)，而是鉆有兩個(gè)導(dǎo)孔。這些孔表示 植入物40b(參見(jiàn)圖16)的兩個(gè)軸線(xiàn)和相應(yīng)兩個(gè)植入物固定部分。手術(shù)方法還提供了如圖18所示的步驟將兩個(gè)定心鉆101插入鉆引導(dǎo)裝置100 的每個(gè)孔中，并且鉆入合適的深度。經(jīng)由鉆頭101上的標(biāo)記可以設(shè)置深度，其中該標(biāo)記 對(duì)齊鉆引導(dǎo)裝置100的背部。一旦插入兩個(gè)定心鉆101，如圖19中所示移除了鉆引導(dǎo)裝 置 100。手術(shù)方法可以包括如下步驟移除一個(gè)定心鉆101，并且使得后孔51暴露(參 見(jiàn)圖20)。隨后將切割套管組件102、103滑落定心鉆101中(參見(jiàn)圖21)。組件102、 103的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將使得組件的鋒利尖端割開(kāi)目標(biāo)患病軟骨。一旦割開(kāi)軟骨，手術(shù)方法將提供如下步驟移除內(nèi)支撐片103;同時(shí)將外套管 102和定心鉆101保持在合適的位置(參見(jiàn)圖22)。隨后，將插入管中的骨擴(kuò)絞器104置 于定心鉆101上(參見(jiàn)圖23)，并且擴(kuò)絞骨至設(shè)定的深度(參見(jiàn)圖24)。再次，可以經(jīng)由 擴(kuò)絞器104上參考切割套管102的背部的標(biāo)記或領(lǐng)圈來(lái)確定骨切割的深度。該手術(shù)方法還提供了針對(duì)由第二鉆頭確定的第二軸線(xiàn)切割軟骨的步驟。特別 地，使用關(guān)于上述第一軸線(xiàn)類(lèi)似的方法切割軟骨，從第一軸線(xiàn)移除了切割套管102和定 心鉆101，再將定心鉆101插入復(fù)制第二軸的后孔51中。同樣地，將切割管引導(dǎo)裝置200 插入先前已經(jīng)鉆得的相鄰的孔(參見(jiàn)圖25)。引導(dǎo)裝置200具有切口，從而切割管102的 外徑緊貼地匹配進(jìn)入該切口。引導(dǎo)裝置200的目的時(shí)為了確保當(dāng)沿著第二軸線(xiàn)切割軟骨 時(shí)，迫使切割套管102沿著特定通路。沒(méi)有引導(dǎo)裝置200時(shí)，可能的是切割套管102將 稍向內(nèi)(向前)朝向第一導(dǎo)孔滑動(dòng)，因而使得缺陷稍小于所需的。使用與第一軸線(xiàn)相同 的方法，那么切割套管102可以滑落定心鉆101并且進(jìn)入引導(dǎo)裝置200中，允許割開(kāi)軟骨 (參見(jiàn)圖26)。隨后，手術(shù)方法可以包括將骨移出第二軸線(xiàn)的步驟。這通過(guò)移除內(nèi)支撐片103 同時(shí)保持切割套管102在合適的位置處(參見(jiàn)圖27)而實(shí)現(xiàn)。隨后，將插入管中的骨擴(kuò) 絞器104放置在定心鉆101上(參見(jiàn)圖28)，并且隨后擴(kuò)絞骨至設(shè)定深度，如圖29中所示 的。此外，經(jīng)由擴(kuò)絞器104上的標(biāo)記或領(lǐng)圈可以確定骨切割的深度，標(biāo)記或領(lǐng)圈參考切 割套管102的背部。在第二軸線(xiàn)上鉆孔之后，產(chǎn)生的已準(zhǔn)備的缺陷部位的形狀類(lèi)似如圖30中所示的“數(shù)字8”?？梢灶A(yù)期，備選植入物可以具有“數(shù)字8”的外部結(jié)構(gòu)50b(參見(jiàn)圖31)， 從而其匹配而無(wú)需進(jìn)行附加缺陷部位準(zhǔn)備。然而，通常植入物的形狀更類(lèi)似于圖3、4和 16中可見(jiàn)的“跑道”或長(zhǎng)橢圓形，從而其獲得最大覆蓋率。因而，為了容納長(zhǎng)橢圓形形 狀，經(jīng)由骨鑿、鉆、鉆孔錐或其他鋒利的切割儀器移除軟骨的翼片，產(chǎn)生如圖32中可見(jiàn) 的最終缺陷部位形狀。手術(shù)方法可以具有插入試驗(yàn)部件300以評(píng)估植入物將如何匹配的步驟(參見(jiàn)圖 33)。試驗(yàn)部件300幾何尺寸匹配實(shí)際植入物的幾何尺寸。這將允許用戶(hù)觀察植入物如 何匹配入缺陷部位。如果植入物過(guò)于突出、凹入或者并非垂直，那么試驗(yàn)部件300將允 許用戶(hù)在插入實(shí)際植入物之前校正尺寸。那么，手術(shù)方法將基本上提供將植入物插入缺陷部位的又一步驟。植入物40b 的兩個(gè)植入物固定部分41對(duì)齊兩個(gè)導(dǎo)孔(參見(jiàn)圖34)。隨后，將植入物40b敲入合適的 位置，直到其與周?chē)浌琴|(zhì)表面齊平。如果植入物40b僅具有單一植入物固定部分41 (參見(jiàn)圖3)，上述的手術(shù)方法步驟 將相同。然而，由于植入物具有位于卵形的中心的一個(gè)植入物固定部分41，因而必須形 成另一導(dǎo)孔。為此，還將使用試驗(yàn)部件300作為鉆引導(dǎo)裝置以鉆探中心孔(參見(jiàn)圖35)。 一旦形成中心孔54，缺陷總共具有三個(gè)孔(參見(jiàn)圖36)。隨后，植入物40b的單一植入 物固定部分41對(duì)齊第三中心孔54(參見(jiàn)圖37)，并且被敲入合適的位置。雖然已經(jīng)在本文詳細(xì)說(shuō)明和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明被認(rèn)為在性質(zhì) 上是說(shuō)明性的，而非限制性的。將認(rèn)為符合本發(fā)明精神的所有改變和修改都在本發(fā)明的 范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位的植入物，該植入物包括頂部關(guān)節(jié)部分；以及支撐板，支撐板包括頂面和底面，其中支撐板的頂面耦合至頂部關(guān)節(jié)部分，而支撐 板的底面配置以有利于插入到關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分還包括頂面，頂面具有 第一曲率半徑，其中選擇第一曲率半徑接近圍繞缺陷部位的關(guān)節(jié)軟骨的表面輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分還包括頂面，頂面呈平 面狀，以近似圍繞缺陷部位的關(guān)節(jié)軟骨的表面輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分由潤(rùn)滑性親水聚合物制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植入物，其特征在于，潤(rùn)滑性親水聚合物是經(jīng)多糖處理的熱 塑性聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分由選自包括下列的組中 選擇的聚合物制成聚酯、氟化碳?xì)浠衔?、丙烯酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯、PEEK、環(huán) 氧樹(shù)脂、聚硅醚以及水凝膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植入物，其特征在于，頂面還包括第二曲率半徑，其中第一 曲率半徑大于或等于第二曲率半徑，其中選擇第一和第二曲率半徑近似圍繞缺陷部位的 關(guān)節(jié)軟骨的表面輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，植入物還包括鎖定機(jī)構(gòu)，以將頂部關(guān) 節(jié)部分機(jī)械地互鎖至支撐板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的植入物，其特征在于，鎖定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在支撐板的頂面上 的至少一個(gè)通道、頂部關(guān)節(jié)部分和支撐板的頂部表面之間的搭扣配合互鎖塊、以及設(shè)置 在支撐板的頂面和頂部關(guān)節(jié)部分之間的耐用粘合劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的植入物，其特征在于，至少一個(gè)通道配置為楔形榫頭和鑰 匙鎖槽中至少之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，植入物具有橫截面形狀，該橫截面 形狀是圓形、橢圓形、矩形、長(zhǎng)橢圓形或多邊形中之一，其中植入物的橫截面形狀配置 以匹配在關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植入物，其特征在于，支撐板還包括至少一個(gè)植入物固定 部分，該至少一個(gè)植入物固定部分整體地連接至支撐板的底面并且遠(yuǎn)離支撐板的底面延 伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的植入物，其特征在于，至少一個(gè)植入物固定部分包括下部 桿，下部桿配置為圓柱形柱、錐形柱、栓和多邊形銷(xiāo)中至少之一，以有助于插入到關(guān)節(jié) 軟骨缺陷部位中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的植入物，其特征在于，下部桿還包括近端圓柱形部分和遠(yuǎn) 端骨固定部分，其中至少兩個(gè)倒刺突出遠(yuǎn)離遠(yuǎn)端骨固定部分的外表面，倒刺配置以禁止 植入物在植入關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中之后移動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的植入物，其特征在于，支撐板的底面以及至少一個(gè)植入物 固定部分覆有有助于植入物和關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位之間生物學(xué)生長(zhǎng)的材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的植入物，其特征在于，該材料是羥磷灰石、磷酸鈣、硫酸 鈣、BMP和生長(zhǎng)因子中至少之一。
17.一種用于修復(fù)軟骨缺陷部位的局部表面置換植入物，該植入物包括頂部關(guān)節(jié)部分，其頂面配置具有至少一個(gè)曲率半徑，以接近缺陷部位周?chē)能浌堑?表面輪廓；以及支撐板，該支撐板包括頂面和底面，其中支撐板的頂面耦合至頂部關(guān)節(jié)部分，而支 撐板的底面配置以有助于插入到軟骨缺陷部位中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的局部表面置換植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分由親水 聚合物制成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的局部表面置換植入物，其特征在于，親水聚合物是經(jīng)多糖 處理的熱塑性聚合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的局部表面置換植入物，其特征在于，頂部關(guān)節(jié)部分由選自 包括下列的組中選擇的聚合物制成聚酯、氟化碳?xì)浠衔?、丙烯酸酯、聚酰胺、聚?酸酯、PEEK、環(huán)氧樹(shù)脂、聚硅醚以及水凝膠。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的局部表面置換植入物，其特征在于，植入物還包括鎖定機(jī) 構(gòu)，以將頂部關(guān)節(jié)部分耦合至支撐板。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的局部表面置換植入物，其特征在于，鎖定機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在 支撐板的頂面上的至少一個(gè)通道、頂部關(guān)節(jié)部分和支撐板的頂部表面之間的搭扣配合互 鎖塊、以及設(shè)置在支撐板的頂面和頂部關(guān)節(jié)部分之間的耐用粘合劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的局部表面置換植入物，其特征在于，至少一個(gè)通道配置為 楔形榫頭和鑰匙鎖槽中至少之一。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的局部表面置換植入物，其特征在于，植入物具有橫截面形 狀，該橫截面形狀是圓形、橢圓形、矩形、長(zhǎng)橢圓形或多邊形中之一，其中植入物的橫 截面形狀配置以匹配在關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的局部表面置換植入物，其特征在于，支撐板還包括至少一 個(gè)植入物固定部分，該至少一個(gè)植入物固定部分整體地連接至支撐板的底面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的局部表面置換植入物，其特征在于，至少一個(gè)植入物固定 部分在與支撐板的底面垂直的方向延伸。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的局部表面置換植入物，其特征在于，至少一個(gè)植入物固定 部分包括下部桿，下部桿配置為圓柱形柱、錐形柱、栓和多邊形銷(xiāo)中至少之一，以有助 于插入到關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的局部表面置換植入物，其特征在于，下部桿還包括近端圓 柱形部分和遠(yuǎn)端骨固定部分，其中至少兩個(gè)倒刺突出遠(yuǎn)離遠(yuǎn)端骨固定部分的外表面，倒 刺配置以禁止植入物在植入關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中之后移動(dòng)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的局部表面置換植入物，其特征在于，支撐板的底面以及至 少一個(gè)植入物固定部分覆有有助于植入物和關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位之間生物學(xué)生長(zhǎng)的材料， 該材料是羥磷灰石、磷酸鈣、硫酸鈣、BMP和生長(zhǎng)因子中至少之一。
30.一種修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位的方法，該方法包括在關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中手術(shù)地形成開(kāi)口；采用局部表面置換植入物，該植入物包括頂部關(guān)節(jié)部分；以及 支撐板，支撐板包括頂面和底面，其中支撐板的頂面耦合至頂部關(guān)節(jié)部分，而支撐 板的底面配置以有利于插入到關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位中；以及將局部表面置換植入物植入開(kāi)口中，其中將支撐板插入開(kāi)口中，而頂部關(guān)節(jié)部分和 相鄰關(guān)節(jié)軟骨定位彼此相切，以有利于在缺陷部位上的運(yùn)動(dòng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，手術(shù)地形成開(kāi)口還包括采用鉆引導(dǎo)裝 置，以在缺陷部位形成導(dǎo)孔，該導(dǎo)孔定向基本上垂直于關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，手術(shù)地形成開(kāi)口還包括從關(guān)節(jié)軟骨缺 陷部位切割受損的關(guān)節(jié)軟骨。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，手術(shù)地形成開(kāi)口還包括擴(kuò)絞導(dǎo)孔以容 納植入物。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，還包括如下步驟將試驗(yàn)植入物插入關(guān)節(jié)軟骨缺 陷部位內(nèi)，以確認(rèn)局部表面置換植入物的尺寸和最終定位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷部位(29)的局部表面置換植入物(30b)，其包括頂部關(guān)節(jié)部分(30)，其頂面(30a)配置具有至少一個(gè)曲率半徑，以近似圍繞缺陷部位的關(guān)節(jié)軟骨的表面輪廓。該植入物還包括支撐板(32)，其具有頂面和底面。頂面通過(guò)鎖定機(jī)構(gòu)(33)連接至頂部關(guān)節(jié)部分。支撐板的底面構(gòu)建以有助于將植入物插入缺陷部位。至少一個(gè)植入物固定部分(31)從支撐板的底面上延伸。該至少一個(gè)植入物固定部分整體地連接至底面并且相對(duì)于底面大致垂直地定向成。本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用局部關(guān)節(jié)置換植入物修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺陷的方法。
文檔編號(hào)A61F2/46GK102014800SQ200980113873
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者F·S·普羅克, H·E·施瓦茨, N·K·康納 申請(qǐng)人:比奧波利公司