專利名稱：用于關(guān)節(jié)的牽開器裝置的制作方法
用于關(guān)節(jié)的牽開器裝置本發(fā)明涉及一種用于關(guān)節(jié)的牽開器裝置，特別地涉及一種用于膝關(guān)節(jié)成形術(shù)的牽開器裝置。關(guān)節(jié)成形術(shù)是一種外科手術(shù)，其中諸如膝等關(guān)節(jié)的損壞部分用由金屬和塑料制成的特殊假體部分地或全部替換。膝關(guān)節(jié)成形手術(shù)的最重要目的之一是通過確保腿骨彼此相對地正確定位和位于膝兩側(cè)上的韌帶的張力平衡，來修復(fù)病人腿的原始伸展。修復(fù)原始結(jié)構(gòu)關(guān)系中的錯誤可導(dǎo)致膝上過大壓力，這導(dǎo)致關(guān)節(jié)成形術(shù)的早期失效。腿的機械軸線是位于連接股骨頭部和踝關(guān)節(jié)中心并指示由人的腿部支撐的載荷的方向的縱向面上的虛構(gòu)線。在健康的人中，腿的機械軸線穿過膝中心，這確保股骨踝承受住上述載荷。在有損傷的病人中，腿的機械軸線在膝中心的側(cè)部穿過，因此將載荷的大部分 集中于股骨踝之一上，上述股骨踝因此受到損害。膝表面在各側(cè)上由側(cè)副韌帶圍繞，在健康人中，當(dāng)腿位于伸展位置時，這些側(cè)副韌帶被相等地拉伸。外側(cè)韌帶的拉伸避免股骨相對于脛骨的側(cè)向運動，也稱作內(nèi)翻/外翻運動。在有損傷病人中，股骨和脛骨相對于彼此未正確定位，這引起腿的機械軸線彎曲，因此導(dǎo)致位于變形的凸側(cè)上的側(cè)副韌帶伸展和位于凹側(cè)上的側(cè)副韌帶收縮。為了修復(fù)已變形的膝的結(jié)構(gòu)功能，同時需要拉長已收縮的側(cè)副韌帶，拉伸兩個側(cè)副韌帶以正確抵消腿伸展時的內(nèi)翻/外翻運動，并且檢驗腿的機械軸線穿過膝中心。為此目的，股骨和脛骨的面對端部被切除以移除它們的磨損部分，并為適于正確地修復(fù)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)系的假體部件讓出空間。存在用于膝關(guān)節(jié)成形術(shù)的已知牽開器裝置，這些已知牽開器裝置在腿伸展時插入脛骨與股骨之間，以使脛骨和股骨彼此移離，因此暫時修復(fù)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，即腿的機械軸線相對于膝正確定位并且平衡側(cè)副韌帶的拉伸狀態(tài)。在這些條件下，醫(yī)生能正確限定脛骨和股骨的端部的切除高度，以安裝假體。例如在專利US 4501266和EP 1915951以及專利公開文獻WO 98/25526、EP809969, US 2004/153084和WO 99/35972中，公開用于關(guān)節(jié)成形術(shù)的膝牽開器裝置。通過使用專用帶槽的夾具進行對脛骨和股骨的切除，上述專用帶槽的夾具必須借助于合適銷固定在相應(yīng)骨上。夾具沿骨縱向的正確定位和夾具相對于骨的方位對于成功的關(guān)節(jié)成形術(shù)而言非常重要，因此必需固定合適基準(zhǔn)點。在脛骨情況下，切除夾具典型地安裝在伸縮桿上，伸縮桿一端錨固在踝上，并通過將腳的第二腳趾作為基準(zhǔn)沿著骨的縱向設(shè)置。這樣設(shè)置的桿與腿的機械軸線對齊。一旦實施了對齊，使用夾緊裝置，夾緊裝置容許醫(yī)生相對于脛骨端部正確定位夾具，以切除期望的骨部分。一旦實施完定位，夾具通過相關(guān)的銷固定在脛骨上，并移除伸縮桿和夾緊裝置以為切除工具讓出空間。因上述切除而產(chǎn)生的平坦表面與腿的機械軸線垂直。在股骨情況下，程序較為復(fù)雜。事實上，為了固定假體，必需在遠端處實施多個切除，第一和最重要的切除必須通過考慮了病人的外翻角(valgism angle)而橫向于股骨進行，而其余切除一通常為四個一通過將第一切除平面作為基準(zhǔn)而在不同平面上進行。
在術(shù)前階段期間，借助于對病人腿的放射照相法測量外翻角，它表示腿的機械軸線與股骨的解剖軸線之間的夾角，股骨的解剖軸線穿過其髓腔。在健康人中，該角介于三度和八度之間。為了對股骨進行遠側(cè)切除，已知初始將腿彎曲90°，以與髓腔共軸地對股骨鉆孔。然后，將適于用作容許根據(jù)在術(shù)前階段期間所測的外翻角安裝第一切除夾具并定位第一切除夾具的器械的支撐的桿，插入髓腔。當(dāng)在脛骨情況下，借助于能連接到已插入股骨髓腔內(nèi)的桿的夾緊裝置，限定待切除的骨部分的尺寸。一旦實施了第一切除，由此產(chǎn)生的平坦表面用作放置第二器械的基部，其容許固定設(shè)置有四個容座的第二切除夾具的安裝銷。然后，沿大致垂直于第一切除的方向?qū)嵤晒沁h端的后續(xù)切除。也在該階段，必需精確設(shè)立夾具相對于骨的方位，特別地，考慮到第一切除平面，其圍繞插入髓腔內(nèi)的桿的轉(zhuǎn)角，以避免切除股骨踝中的錯誤，這些錯誤可能導(dǎo)致假體錯誤定位。為了改善用于膝關(guān)節(jié)成形術(shù)中的外科用器械的定位，已發(fā)展了很多解決方案。 US 2004/0122441公開用于適于測量關(guān)節(jié)間隙和股骨遠端處的骨切開表面(osteotomized surface)與胚骨近端處的骨切開表面之間的韌帶平衡的關(guān)節(jié)成形手術(shù)的設(shè)備。該設(shè)備設(shè)置有自本體延伸并適于接觸在脛骨近端處的骨切開表面的固定板。該設(shè)備還包括連接到本體的沿豎向可移動臂，在沿豎向可移動臂的自由端部處以可旋轉(zhuǎn)方式安裝有支撐板。支撐板如此配置以接觸股骨遠端處的骨切開表面。EP 327249公開用于病人體內(nèi)的骨表面制備和模塊化總體膝關(guān)節(jié)假體移植中的模塊化設(shè)備。該設(shè)備包括提供模塊化并便利骨切除和假體移植的切除導(dǎo)引件、模板、對齊裝置、牽開器和夾緊器械。在手術(shù)操作過程中，牽開器借助于與先前配合進髓腔內(nèi)的桿一體的對齊叉而固定到股骨。之后，對齊裝置安裝在牽開器上并這樣固定，以確定用于支撐切除夾具的銷的合適基準(zhǔn)點。US 2008/051798公開用于定位長骨的機械軸線的替代性方法，其避免了使用骨髓內(nèi)桿(intra-medullary rod)。該方法涉及產(chǎn)生長骨圖像,并確定骨的機械軸線與基準(zhǔn)軸線之間的夾角。該方法借助于一種牽開器組件來實施，該牽開器組件包括固定板和移動板，其中移動板借助于致動器相對于牽開器組件本體在第一位置和第二位置之間能平移，在第一位置移動板接觸固定板，在第二位置移動板與固定板間隔開。移動板也相對于固定板能轉(zhuǎn)動，并且轉(zhuǎn)角借助于刻度尺和指示器顯示。為了實現(xiàn)成功的關(guān)節(jié)成形術(shù)，借助于對脛骨的切除所獲得的平坦表面和對股骨的第一切除所獲得的平坦表面必須形成為彼此平行。由于桿直徑小于股骨髓腔的直徑，因此一旦插入髓腔內(nèi)，桿可能不與股骨的解剖軸線正確地對齊。因此清楚的是，從不可靠的基準(zhǔn)系統(tǒng)開始，第一切除夾具的方位可經(jīng)受相對于在術(shù)前階段期間所計算出的而言很大的變化，因此當(dāng)假體安裝后對腿的機械軸線和外翻角的修復(fù)構(gòu)成負面影響。此外，用于關(guān)節(jié)成形術(shù)程序中的上述已知牽開器和其它已知外科用工具都不允許在現(xiàn)場檢查在術(shù)前階段期間所實施的對于外翻角的計算的正確度，這促使增加了切除股骨時犯錯的風(fēng)險和安裝的假體發(fā)生故障的風(fēng)險。EP 327249事實上公開借助于設(shè)置有呈叉形式的接合裝置的骨髓內(nèi)桿固定到股骨的牽開器裝置。叉位于相對于桿限定特定角的平面上。因此，由于牽開器固定到叉，因此相對于髓腔軸線定位桿時的錯誤將導(dǎo)致牽開器、對齊裝置以及切除罩(resection mask)的錯誤定位。另一方面，US 2008/051798教示使用刻度盤以容許醫(yī)生發(fā)現(xiàn)股骨的機械軸線的正確定位。然而，使用刻度盤以使股骨位于與術(shù)前確定的理論位置對應(yīng)的位置。因此，術(shù)前計算時的錯誤將導(dǎo)致股骨錯誤定位以 及因此不良的關(guān)節(jié)成形術(shù)。因此，本發(fā)明的目的是提供一種容許克服這些缺點的用于關(guān)節(jié)成形術(shù)的牽開器裝置。所述目的用一種牽開器裝置實現(xiàn)，所述牽開器裝置的主要特征在第一權(quán)利要求中公開，而其它特征在其余權(quán)利要求中公開。根據(jù)本發(fā)明的用于關(guān)節(jié)成形術(shù)的牽開器裝置包括牽開元件，所述牽開元件包括適于分別接觸病人腿的脛骨和股骨的固定板和移動板。所述裝置還包括適于引入股骨的髓腔內(nèi)的至少一個桿，所述桿設(shè)置有抵接板，所述抵接板固定在所述桿的一個端部處并相對于所述桿以已知角傾斜。所述抵接板適于接收抵接所述牽開元件的移動板，所述移動板和所述固定板中的一個也相對于另一個能轉(zhuǎn)動，使得移動板可完全接觸抵接板。通過所述移動板與所述抵接板之間的接觸確定的能轉(zhuǎn)動板的轉(zhuǎn)角借助于刻度尺和固定到所述能轉(zhuǎn)動板的指示器進行測量。本發(fā)明提供的主要優(yōu)點是，由于設(shè)置在插入髓腔內(nèi)的桿的端部處的抵接板和與具有轉(zhuǎn)角的測量系統(tǒng)聯(lián)接的能轉(zhuǎn)動板的結(jié)合使用，可以通過在現(xiàn)場預(yù)先測量在術(shù)前階段期間確定的外翻角的對應(yīng)外翻角，而精確地設(shè)立用于股骨的第一遠側(cè)切除的夾具的位置，因此能夠在最終固定切除夾具之前修改基準(zhǔn)系統(tǒng)。此外，仍舊由于存在用于測量能轉(zhuǎn)動板的轉(zhuǎn)角的系統(tǒng)，故根據(jù)本發(fā)明的牽開器裝置也可在股骨的第一遠側(cè)切除之后使用，以檢驗在脛骨上進行的切除和在股骨上進行的切除之間的實際平行性，因此容許在用第二切除夾具實施其它切除之前估計手術(shù)期間其它可能的校正動作。本發(fā)明提供的另一優(yōu)點是牽開器裝置具有極其簡單和廉價的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造為能容易地適于用于膝關(guān)節(jié)成形術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)切除夾具。參照附圖，從對本發(fā)明的牽開器裝置實施方式的以下詳細和非限制性描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚根據(jù)本發(fā)明的牽開器裝置的其它優(yōu)點和特征，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的牽開器裝置的立體組件視圖；圖2是圖I的裝置的俯視圖；圖3是圖I的裝置的牽開元件的分解立體圖；圖4是插入股骨的髓腔內(nèi)的圖I裝置的桿的示意性俯視圖；圖5是示出插入脛骨與股骨之間的圖I的牽開器裝置的俯視平面圖；圖6是示出安裝在牽開器裝置的桿上的股骨的第一切除夾具的俯視圖；以及圖7和8是示出具有和不具有第一夾具情況下第一遠端切除之后的股骨的俯視圖。參見

圖1、2和3，根據(jù)本發(fā)明的牽開器裝置I以已知方式包括牽開元件，牽開元件包括固定板3和移動板4。移動板4借助于致動器相對于牽開元件的本體2在第一位置和第二位置之間能平移，在第一位置移動板4接觸固定板3，在第二位置移動板4與固定板3間隔開。當(dāng)牽開器裝置I插入膝內(nèi)時，固定板3放置成與病人腿的脛骨接觸，且移動板4與固定板3間隔開，因此接觸股骨的遠端以牽開關(guān)節(jié)。在圖I至3所示的實施方式中，致動器特別地為線性致動器，并包括齒條5，移動板4被約束在齒條5的一端5a處。齒條5可由安裝在軸7上的齒輪6驅(qū)動，軸7設(shè)置有適于接收諸如扭矩扳手等驅(qū)動扳手(未示出)的端部7a?？赏ㄟ^相應(yīng)地作用于插入本體2內(nèi)的致動器的適當(dāng)鎖定和解鎖構(gòu)件8、9，來阻止或容許齒條5的平移運動，因此容許穩(wěn)定地維持或調(diào)整板3、4之間的距離。齒條5也可設(shè)置有適于容許測量固定板3與移動板4之間距離的刻度尺(未示出)。根據(jù)本發(fā)明包含的發(fā)明概念，牽開器裝置I還包括至少一個桿10，上述至少一個桿10適于引入股骨的髓腔內(nèi)，并設(shè)置有莖部IOa和抵接板10b，抵接板IOb固定在莖部IOa一端處并相對于莖部IOa以已知角α傾斜。當(dāng)莖部IOa完全插入股骨的髓腔內(nèi)時，抵接板IOb抵接在股骨的遠端上，并特別地位于股骨踝上。

此外，固定板3和移動板4中的一個是相對于另一個能轉(zhuǎn)動的，由此當(dāng)牽開器裝置的桿10插入股骨的髓腔內(nèi)時，移動板4將接觸抵接板10b，因此引發(fā)能轉(zhuǎn)動的板3或4轉(zhuǎn)動，直到實現(xiàn)對移動板4的平坦表面和抵接板IOb的平坦表面完全對齊為止。在圖I至3的實施方式中，能轉(zhuǎn)動板是移動板4，移動板4設(shè)置在齒條5的端部5a處。中空圓筒形本體5b也被約束于齒條5，承載指示角變化范圍的刻度尺5d的板5c也設(shè)置在本體5b的頂部上，上述角變化范圍包括在預(yù)定范圍內(nèi)，例如在-9°和+9°之間。能旋轉(zhuǎn)板4的轉(zhuǎn)角借助于指針4a在刻度尺5d上顯示，指針4a通過設(shè)置于中空圓筒形本體5b內(nèi)的軸(未示出)以可旋轉(zhuǎn)方式約束于能旋轉(zhuǎn)板4。桿10中的角α指示病人腿的可能外翻角，莖部IOa代表股骨的解剖軸線，抵接板IOb代表垂直于腿的機械軸線的表面。在關(guān)節(jié)成形手術(shù)期間，為了完全利用根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點，醫(yī)生必須首先以已知方式垂直于腿的機械軸線實施對脛骨的切除。一旦完成該操作，醫(yī)生將腿彎曲90°，沿軸向?qū)?yīng)于髓腔對股骨鉆孔，然后將桿10引入孔內(nèi)。如圖4所示，桿10插入股骨F的髓腔內(nèi)，直到抵接板IOb抵接到股骨踝C上為止。之后，如圖5所示，醫(yī)生將病人腿帶回到伸展位置，并將板3和4插在脛骨T與股骨F之間的同時，將牽開器I的本體2放置在脛骨T上。特別地，固定板3設(shè)置成與先前通過切除脛骨T所獲得的平坦表面接觸。固定板3因此垂直于病人腿的機械軸線排列。通過操作致動器5，移動板4被帶至抵接到板IOb上并轉(zhuǎn)動，直到實現(xiàn)對相應(yīng)平坦表面的完全對齊為止。如已知的，在該階段，脛骨T和股骨F彼此間隔開，以拉伸膝的側(cè)副韌帶?？赏ㄟ^利用例如扭矩扳手，來控制側(cè)副韌帶的拉伸程度。在上述討論的基礎(chǔ)上，能轉(zhuǎn)動板隨著插入股骨的髓腔內(nèi)的桿10的角α轉(zhuǎn)動。然后，醫(yī)生讀取刻度尺5d。根據(jù)這樣獲得的約束系統(tǒng)，如果桿10的理論外翻角與膝的實際外翻角對應(yīng)，則在刻度尺上讀取的值將接近零，即桿10的板IOb將與通過切除脛骨T獲得的平坦表面大致平行。否則，醫(yī)生將讀取非零、并等于在術(shù)前階段期間計算出的理論外翻角與由桿10確定的實際角之間的差的值。在這種情況下，醫(yī)生將必須抽出桿10，并用另一桿10替換它，該另一桿10具有與前一角加上或減去刻度尺的讀值而相對應(yīng)的不同角α’。如果新的桿10也導(dǎo)致非零讀值，則醫(yī)生將必須選擇具有達到獲得接近零的讀取值的角α”的又一桿10等。此外，由于實時和現(xiàn)場測量理論外翻角與實際外翻角之間的差異的可能性，醫(yī)生也可實施為正確地修復(fù)膝的結(jié)構(gòu)關(guān)系而必需的可能的韌帶松解。如圖6所示，一旦選定更適于手術(shù)的桿10，從膝移除牽開元件，且適于容許安裝用于股骨F遠側(cè)切除的標(biāo)準(zhǔn)夾具M的支撐構(gòu)件IOc固定在抵接板IOb上。如可觀察到的，夾具M具有多個設(shè)有槽形形狀并設(shè)置成平行于抵接板IOb的通孔，因此容許實施與已在脛骨T上實施的切除相平行的切除。槽的選擇決定了將移除的骨組織 的量。為了實施切除，醫(yī)生借助于適當(dāng)銷(未示出)將夾具M固定到股骨F，然后將支撐構(gòu)件IOc移離Μ，并從股骨F的髓腔撤出桿10，因此清除了夾具M底下的區(qū)域。圖7和8分別示出具有和沒有夾具M情況下的經(jīng)過切除的股骨F。一旦實施了切除，醫(yī)生可再次將牽開元件定位在脛骨T上，將板3和4插入脛骨T的平坦表面與股骨F的平坦表面之間，以在繼續(xù)手術(shù)的后續(xù)步驟之前檢查切除的實際平行性。清楚的是，本文所述和例示的實施方式僅是能被接受的很多變型中的示例。例如，可以提供多個支撐構(gòu)件10c，上述多個支撐構(gòu)件IOc待安裝到抵接板IOb上，并構(gòu)造為接收用于膝關(guān)節(jié)成形術(shù)的不同類型的標(biāo)準(zhǔn)切除夾具。此外，當(dāng)能轉(zhuǎn)動板是固定板3時，它將在本體2上樞轉(zhuǎn)，且圓筒形本體5b將約束到本體2，其中在圓筒形本體5b的頂部處設(shè)置有支撐刻度尺5d的板5c。
權(quán)利要求
1.一種牽開器裝置(I)，包括牽開元件，所述牽開元件包括固定板(3)和移動板(4)，所述移動板(4)借助于致動器相對于所述牽開元件的本體(2)在第一位置和第二位置之間能平移，在所述第一位置所述移動板(4)接觸所述固定板(3)，在所述第二位置所述移動板(4)與所述固定板(3)間隔開，所述移動板(4)和所述固定板(3)中的一個也相對于另一個能轉(zhuǎn)動，且能轉(zhuǎn)動板(3、4)的轉(zhuǎn)角借助于刻度尺(5d)和固定到所述能轉(zhuǎn)動板(3、4)的指示器(4a)進行測量，所述裝置還包括至少一個桿(10)，所述至少一個桿(10)設(shè)置有適于引入股骨(F)的髓腔內(nèi)的莖部(10a)， 其特征在于，所述桿(10)設(shè)置有抵接板(10b)，所述抵接板(IOb)固定在所述莖部(IOa) 一個端部處并相對于所述莖部(IOa)以已知角(α)傾斜，所述抵接板(IOb)適于在所述第二位置接收抵接所述移動板(4)，且通過所述移動板(4)與所述抵接板(IOb)之間的接觸確定所述能轉(zhuǎn)動板(3、4)的所述轉(zhuǎn)角。
2.如前一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述能轉(zhuǎn)動板是移動板(4)。
3.如前一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述移動板(4)在所述致動器上樞轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述致動器是線性致動器，所述線性致動器包括能由齒輪(6)驅(qū)動的齒條(5)，所述齒輪(6)安裝在軸(7)上，所述軸(7)設(shè)置有適于接收驅(qū)動扳手的端部(7a)。
5.如前一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在所述齒條(5)上存在剛性固定的中空圓筒形本體(5b),所述中空圓筒形本體(5b)在頂部處承載板(5c),所述板(5c)支撐適于指示介于預(yù)定范圍內(nèi)的角變化范圍的刻度尺(5d)。
6.如前一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述刻度尺(5d)具有介于-9°和+9°之間的測量范圍。
7.如權(quán)利要求4至6之一所述的裝置，其特征在于，所述齒條(5)設(shè)置有適于容許測量所述固定板和所述移動板(3、4)之間距離的刻度尺。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，所述指示器(4a)是以可轉(zhuǎn)動方式約束于所述能轉(zhuǎn)動板(3、4)的指針。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，它還包括鎖定構(gòu)件(8)和解鎖構(gòu)件(9)，所述鎖定構(gòu)件(8)和解鎖構(gòu)件(9)插入所述牽開元件的本體(2)內(nèi)并適于阻止或容許所述致動器運動。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，它還包括一個或多個支撐構(gòu)件 10c)，所述一個或多個支撐構(gòu)件(IOc)能連接到所述桿(10)的抵接板(IOb)以容許用于股骨(F)的遠側(cè)切除的夾具(M)的安裝。
全文摘要
一種牽開器裝置(1)，包括牽開元件，所述牽開元件包括固定板(3)和移動板(4)，所述移動板(4)借助于致動器相對于所述牽開元件的本體(2)在第一位置和第二位置之間能平移，在所述第一位置所述移動板(4)接觸所述固定板(3)，在所述第二位置所述移動板(4)與所述固定板(3)間隔開。所述牽開器裝置還包括至少一個桿(10)，其適于引入股骨(F)的髓腔內(nèi)，并且設(shè)置有莖部(10a)和抵接板(10b)，所述抵接板(10b)固定在所述莖部(10a)一個端部處并相對于所述莖部(10a)以已知角(α)傾斜，所述抵接板(10b)適于在所述第二位置接收抵接所述移動板(4)，所述移動板(4)和所述固定板(3)中的一個也相對于另一個能轉(zhuǎn)動，通過所述移動板(4)與所述抵接板(10b)之間的接觸確定的能轉(zhuǎn)動板(3、4)的轉(zhuǎn)角借助于刻度尺(5d)和固定到所述能轉(zhuǎn)動板(3、4)的指示器(4a)進行測量。由于這些結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的牽開器裝置容許在現(xiàn)場檢查和校正在術(shù)前階段期間確定的病人膝的理論外翻角，因此容許正確地放置用于股骨的第一遠側(cè)切除的夾具。
文檔編號A61B17/02GK102905628SQ201080034014
公開日2013年1月30日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
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