假体定位系统和方法技术方案

系统和方法允许与进行较多数量的手术的经验丰富的外科医生相比进行较少数量的置换手术的经验欠缺的外科医生给经验欠缺的外科医生的患者提供能够与给经验丰富的外科医生的患者提供有利结果的可能性相媲美地有利结果的可能性。系统和方法包括改善假体的定位，特别是改善相对于患者的参考系具有优选取向的假体的定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求美国专利申请第14/585,056号和美国专利申请第14/584,656号的权益，并且附加地要求美国专利申请第61/921,528号及美国专利申请第61/980,188号的权益，这些专利申请的内容出于所有目的、以其整体地通过引用明确地并入本文。
本专利技术总体上涉及采用假体性植入物的矫形外科系统和手术，更具体地、但不排他地，涉及关节置换治疗，如包含如在用假体性植入物置换盆骨髋臼过程中的假体的受控制安装和定位的全髋关节置换。
技术介绍

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部分所讨论的主题不应仅因为其被提及在
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部分中而被认定为现有技术。相似地，
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部分中所提及或与
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部分的主题相关联的问题不应被认定为已在现有技术中事先认定。
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部分中的主题仅代表不同的方案，而它们本身也可为专利技术。全髋关节置换是指使用假体性植入物置换髋关节的外科手术。存在着可使用的若干不同的技术，但所有技术均包括将髋臼部件插入髋臼中并且在三维上(沿着X轴、Y轴和Z轴)将其准确地定位的步骤。在全髋关节置换(THR)手术中，当手术由专门从事这些手术的外科医生进行时则存在着对患者有利的治疗结果。并没有进行许多手术的外科医生的患者可能具有并发症增加的风险，特别是髋臼部件不准确的放置和定位而发生的并发症。不准确的放置和定位也可能在外科医生指导且旨在准确地插入和定位髋臼部件时发生。因为这在一些技术中是实施，所以实际上用于安装髋臼部件的工具使简陋的，并且提供了不精确、不可预知的粗糙定位结果。在一些技术中已知为采用自动和/或计算机辅助的导航工具，例如，x光线荧光透视法或计算机导航系统。存在着能够帮助外科医生确定髋臼部件的准确取向和放置的计算机辅助外科手术技术。然而，当前的技术提供外科医生需要采用槌/锤物理地击打销或调准杆的一些点。所施加的力的量和力的施加位置是未被导航工具控制的变量。因此，即使当髋臼部件被准确地定位和取向，当将髋臼部件实际地击打到适当位置时，实际位置和取向可能不同于预期的最适宜位置和取向。在一些情况下，所使用的工具可在事实上用于确定位置和/或取向上存在着一些差异。然而，外科医生必需再次采用撞击工具(例如，槌/锤)击打销或调准杆来尝试调节。然而，在调节之后产生的髋臼部件的位置和取向事实上可以不是期望的位置和/或取向。更熟悉的是，外科医生通过这些调节工具的使用和应用能够降低稍欠优选的位置或取向对患者带来的风险。在一些情况下，相当大的撞击力通过用锤击打杆而被施加到假体上；这些力导致难以进行最佳地精细调整，并且存在着在这些撞击步骤期间导致髋臼骨折和/或碎裂的风险。需要用于改善假体定位的系统和方法，特别是需要用于改善相对于患者的参考系具有优选取向的假体的定位的系统和方法。
技术实现思路
所公开的是用于改善假体的定位的系统和方法，特别是改善相对于患者的参考系具有优选取向的假体的定位的系统和方法。本专利技术的以下
技术实现思路
被提供以便利与全髋关节置换相关的一些技术特征的理解，但不旨在为本专利技术的完整描述。本专利技术的各种方面的全局能够通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要取为整体来获得。本专利技术可应用于其它外科手术，除了用髋臼部件(例如，杯)置换髋臼(胫腕)以外还包括通过假体性植入物置换其它关节。气动和电动电机实现方式的使用均已实现概念发展的证明。所公开的概念设计使附接的假体(例如，髋臼杯)振动的系统/方法/工具/枪的创建。枪将被保持在外科医生的手上并且被展开。这将使用振动能量来讲杯插入(非撞击)并定位到期望调准中(使用当前的手术中测量系统、导航、荧光透视法等)。在一个实施方式中，第一枪状装置用于以期望位置和取向准确装紧髋臼部件。在另一实施方式中，第二枪状装置用于通过传统的锤和夯实器或者通过其它方法精细调整如通过第一枪状装置安装的髋臼部件的取向。然而，第二枪状装置可与第一枪状装置独立地使用，以用于调节使用替代性技术安装的髋臼部件。相似地，第二枪状装置可与第一枪状装置独立地使用，特别是在初始安装充分接近期望位置和取向时。这些实施方式并不是必须受限于精细调节，因为某些实施方式允许完成再取向。一些实现方式允许移除经安装假体。另一实施方式包括第三枪状装置，第三枪状装置结合了第一枪状装置与第二枪状装置的功能。本实施方式能够使外科医生通过单个工具精确地落座、插入、取向和以其它方式定位髋臼部件。另一实施方式包括第四装置，第四装置在不使用锤和杆或不使用替代物来击打髋臼部件以将其撞击到髋臼中的情况下安装髋臼部件。本实施方式向联接至髋臼部件的安装杆给予振动运动，振动运动实现低力、无撞击安装和/或定位。一种用于布置在骨中的髋臼杯的定位装置，髋臼杯包括外壳，外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中侧壁具有在开口周围的外围，以及其中髋臼杯具有相对于骨的期望的安装深度、相对于骨的期望的外展角和相对于骨的期望的前倾角，该定位装置包括：控制器，包括扳机和选择器；支承件，具有近端和与近端相反的远端，支承件还具有从近端延伸至远端的纵轴线，其中近端联接至控制器，支承件还包括联接至远端的适配器，其中适配器配置成固定髋臼杯；以及N个纵向驱使器，其中N为大于等于2的整数，纵向驱使器联接至控制器并且布置在与纵轴线整体平行的支承件周围，各个驱使器包括布置成击打外围的一部分的撞击头，各个撞击头在相关联的驱使器被选择并被触发时撞击击打外围的不同部分；其中，各个撞击击打调节相对于骨的角度中的一个。一种用于布置在髋骨中的髋臼杯的安装装置，髋臼杯包括外壳，外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中侧壁具有在开口周围的外围，以及其中髋臼杯具有相对于骨的期望的安装深度、相对于骨的期望的外展角和相对于骨的期望的前倾角，安装装置包括：控制器，包括扳机；支承件，具有近端和与所述近端相反的远端，所述支承件还具有从所述近端延伸至所述远端的纵轴线，其中所述近端联接至所述控制器，所述支承件还包括联接至所述远端的适配器，其中所述适配器配置成固定髋臼杯；以及振动器，联接至所述控制器和所述支承件，所述振动器配置成控制所述支承件的振动频率和振动幅度，其中所述振动频率和所述振动幅度配置成在不使用施加到髋臼杯的撞击力的情况下以期望的外展角和期望的前倾角将髋臼杯安装在安装深度处。一种用于假体的安装系统，假体配置成以期望的植入深度植入到骨的部分中，假体包括附接系统，所述安装系统包括：振动引擎，包括连接至振动机械的控制器，该振动机械生成具有生成模式的原系列脉动，所述生成模式定义所述原系列脉动的第一占空比；以及脉动传输组件，具有联接至所述振动引擎的近端以及与所述近端相隔开并且联接至假体的远端，其中所述脉动传输组件包括位于所述近端处的连接件系统，所述连接件系统与所述附接系统互补并且配置成固定且牢固地保持所述假体从而产生固定的假体，其中所述脉动传输组件响应于所述原系列脉动将安装系列脉动传递至所述固定的假体从而响应于所述安装系列脉动产生施加系列脉动；其中，所述施加系列脉动配置成向所述固定的假体给予振动运动以在没有手动撞击的情况下将所述固定的假体至所述骨的部分的安装实现至期望的植入深度的95％内。一种用于将髋臼杯安装到髋骨中准备好的腕中的方法，髋臼杯包括外壳，外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中侧壁具有在开口周围的外围，以及其中髋臼杯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于布置在髋骨中的髋臼杯的安装装置，所述髋臼杯包括外壳，所述外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中所述侧壁具有在所述开口周围的外围，以及其中所述髋臼杯具有相对于所述骨的期望的安装深度、相对于所述骨的期望的外展角和相对于所述骨的期望的前倾角，所述安装装置包括：控制器，包括扳机；支承件，具有近端和与所述近端相反的远端，所述支承件还具有从所述近端延伸至所述远端的纵轴线，其中所述近端联接至所述控制器，所述支承件还包括联接至所述远端的适配器，其中所述适配器配置成固定所述髋臼杯；以及振动器，联接至所述控制器和所述支承件，所述振动器配置成控制所述支承件的振动频率和振动幅度，其中所述振动频率和所述振动幅度配置成在不使用施加到所述髋臼杯的撞击力的情况下以所述期望的外展角和所述期望的前倾角将所述髋臼杯安装在所述安装深度处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.29 US 61/921,528;2014.04.16 US 61/980,1881.一种用于布置在髋骨中的髋臼杯的安装装置，所述髋臼杯包括外壳，所述外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中所述侧壁具有在所述开口周围的外围，以及其中所述髋臼杯具有相对于所述骨的期望的安装深度、相对于所述骨的期望的外展角和相对于所述骨的期望的前倾角，所述安装装置包括：控制器，包括扳机；支承件，具有近端和与所述近端相反的远端，所述支承件还具有从所述近端延伸至所述远端的纵轴线，其中所述近端联接至所述控制器，所述支承件还包括联接至所述远端的适配器，其中所述适配器配置成固定所述髋臼杯；以及振动器，联接至所述控制器和所述支承件，所述振动器配置成控制所述支承件的振动频率和振动幅度，其中所述振动频率和所述振动幅度配置成在不使用施加到所述髋臼杯的撞击力的情况下以所述期望的外展角和所述期望的前倾角将所述髋臼杯安装在所述安装深度处。2.如权利要求1所述的安装装置，其中，所述支承件包括相对于X轴、Y轴和Z轴的一个至六个自由度，以及其中，所述振动幅度包括选自由横移方向、旋转方向、X轴横移方向、Y轴横移、Z轴横移、关于所述X轴的俯仰方向、关于所述Y轴的偏转方向、关于所述Z轴的滚动方向及它们的组合构成的组中的一个或多个振动方向。3.如权利要求1所述的安装装置，其中，所述控制器包括处理器，所述处理器联接至存储器，所述存储器存储程序指令，当所述程序指令被所述处理器执行时选择一个或多个纵向驱使器中的触发组以及根据产生相对于所述骨的所述期望的外展角和相对于所述骨的所述期望的前倾角的轮廓调节触发纵向驱使器的所述触发组。4.一种用于假体的安装系统，所述假体配置成以期望的植入深度植入到骨的部分中，所述假体包括附接系统，所述安装系统包括：振动引擎，包括连接至振动机械的控制器，所述振动机械生成具有生成模式的原系列脉动，所述生成模式定义所述原系列脉动的第一占空比；以及脉动传输组件，具有联接至所述振动引擎的近端以及与所述近端相隔开并且联接至所述假体的远端，其中所述脉动传输组件包括位于所述近端处的连接件系统，所述连接件系统与所述附接系统互补并且配置成固定且牢固地保持所述假体从而产生固定的假体，其中所述脉动传输组件响应于所述原系列脉动将安装系列脉动传递至所述固定的假体从而响应于所述安装系列脉动产生施加系列脉动；其中，所述施加系列脉动配置成向所述固定的假体给予振动运动以在没有手动撞击的情况下将所述固定的假体至所述骨的部分的安装实现至所述期望的植入深度的95％内。5.如权利要求4所述的安装系统，其中，所述脉动传输组件从所述振动引擎接收所述原系列脉动并且响应于所述原系列脉动产生具有安装模式的安装系列脉动，所述安装模式定义包括二脉动振动幅度、第二脉动方向、第二脉动持续时间和第二脉动时间窗的所述安装系列脉动的第二占空比，其中所述脉动传输组件向所述固定的假体传递所述安装系列脉动从而响应于所述安装系列脉动产生施加系列脉动。6.如权利要求4所述的安装系统，其中，所述脉动传输组件包括本体和细长振动组件，所述细长振动组件具有近端和与所述近端相反的远端，所述近端布置在所述本体内并且联接至所述振动引擎，其中所述远端延伸至所述本体的外侧并且包括所述连接件系统；所述细长振动组件配置成相对于所述本体移动并且具有一个或多个自由度。7.如权利要求5所述的安装系统，其中，所述脉动传输组件包括本体和细长振动组件，所述细长振动组件具有近端和与所述近端相反的远端，所述近端布置在所述本体内并且联接至所述振动引擎，其中所述远端延伸至所述本体的外侧并且包括所述连接件系统；所述细长振动组件配置成相对于所述本体移动并且具有一个或多个自由度。8.一种用于将髋臼杯安装到髋骨中准备好的腕中的方法，所述髋臼杯包括外壳，所述外壳具有定义内腔和开口的侧壁，其中所述侧壁具有在所述开口周围的外围，以及其中所述髋臼杯具有相对于所述骨的期望的安装深度、相对于所述骨的期望的外展角和相对于所述骨的期望的前倾角，所述方法包括：(a)从振动引擎生成原系列脉动；(b)向所述髋臼杯传递所述原系列脉动从而在所述髋臼杯处产生传递系列脉动；(c)响应于所述传递系列脉动使所述髋臼杯振动以产生具有预定振动模式的振动髋臼杯；以及(d)在不使用施加到所述髋臼杯的撞击力的情况下通过所述期望的外展角和所述期望的前倾角在所述安装深度的第一预定阈值内将所述振动髋臼杯插入到所述准备好的腕中。9.如权利要求8所述的方法，还包括：(e)在所述期望的期望的外展角的第二预定阈值内以及在所述预定的前倾角的第三预定阈值内使所述振动髋臼杯在所述准备好的腕内取向。10.一种用于以期望的插入深度将假体插入到患者的骨中的准备好的位置中的方法，其中用于将所述假体插入到所述期望的插入深度的非振动插入力处于第一范围中，所述方法包括：(a)使用工具使所述假体振动以产生具有预定振动模式的振动假体；以及(b)使用处于第二范围中的振动插入力在所述期望的插入深度的第一预定阈值内将所述振动假体插入到所述准备好的位置中，所述第二范围包括小于所述第一范围的...

【专利技术属性】
技术研发人员：坎比兹·贝扎迪，
申请(专利权)人：坎比兹·贝扎迪，
类型：发明
国别省市：美国;US