用于包括植入物的软骨修复的外科手术套件和一组工具制造技术

这里的实施方式涉及根据植入物的3D虚拟模型设计独立定制植入物的设计方法。该设计方法包括识别损伤区域，显示所识别损伤区域的虚拟3D视图，生成包括虚拟地设置在所述3D视图中的形状的3D虚拟植入物，其中该形状的区域覆盖或者部分地覆盖所识别损伤区域，根据所生成的3D虚拟植入物制造植入物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包括植入物的软骨修复的外科手术套件和一组工具
本专利技术大体涉及矫形外科领域，且涉及软骨和或骨表面修复。这里的实施方式涉及用于更换软骨的一部分和/或骨部分的植入物，以及涉及用于该植入物的设计方法。进一步的实施方式还涉及外科手术套件，工具套件，以及用于更换关节的关节面的一部分的方法。
技术介绍
在植入小的植入物的外科手术中，以精确的方式设置植入物是关键的。如果植入物从其期望位置偏移，可引起关节上的磨损或负载的增加。例如，如果植入物倾斜，则可导致边缘突起至软骨组织之上，且引起在关节的相对的软骨上的磨损。另一个示例是当植入物被设置成以植入物的表面突起至软骨的表面之上时，将引起关节以不均匀的方式活动，且增大了关节的相对点上的载荷。对于患者而言，即使是从理想位置的小的位移或偏移也将导致疼痛，更长时间的恢复期，或者甚至使得手术是徒劳的，且对关节中损伤的修复更加困难。因此，给外科医生沉重的负担，避免植入物的位移或不匹配。现有技术公开了用于更换损伤的软骨的植入物和工具的现有技术的示例在以下文件中示出。EP2389905示出了用于设计植入物和套件的设计方法。WO2008098061和US20120271417公开了用于更换关节面的一部分的植入物，其中植入物包括第一、第二和第三段，其中第一和第二段部分地重叠，且第三和第二段部分地重叠。植入物由引导系统插入，其中关节面的扩孔由引导销所引导。钻孔引导用于相对于关节面形成引导销的轴线。US8062302公开了包括块的引导件，该块具有患者特定表面以及第一和第二钻孔。US20110152869公开了滑车修复系统，其具有彼此位移的两个工作轴线，其中该两个工作轴线用于生成两个部分重叠的座。WO2010099357公开了用于修复关节面中的缺陷的系统，包括引导块，其可包括配置成允许刀具通过引导块的开口。
技术实现思路
这里的实施方式的大体目的是解决以下问题，即提供将植入物1精确地插入和定位在关节的关节面的植入物的设计方法。这里的实施方式的目的还有提供植入物。需要良好的匹配，定制植入物以及工具，该工具被设计成在植入物外科手术过程中引导和支持外科医生。这里的实施方式还试图解决以下问题。提供软骨更换的方法，其中植入物牢固地附接在关节中且良好地集成至关节的表面结构，从而产生对损伤组织的良好修复以及对周围组织产生最少的损伤。提供待植入关节的植入物，改善植入物的定位，以便实现对损伤组织的优化修复，并对周围组织造成最小伤害，并协助外科医生进行定位。提供用于设计独立设计的植入物，或者设计对植入物的更换进行引导的设计方法。通过使用根据这里的实施方式的设计方法，外壳医生可获得将植入物精确地设置在关节中的方法。根据这里的实施方式的系统，其中根据以下来单独生成植入物形状，包括软骨损伤和关节中损伤位置，以及通过从彼此部分覆盖地结合的圆形303或基本圆形的不同尺寸中进行选择，其可对于患者进行单独的选择以允许外壳医生选择匹配骨和/或软骨损伤或缺陷的尺寸和形状的植入物，且为外壳医生提供进行手术所需的容易使用的设计方法和工具组。根据这里的实施方式的设计方法允许制造易于匹配至各损伤和各患者的植入物。根据该方法的设计包括选择各植入物的至少两个圆形的尺寸，植入物厚度，植入物表面形状，关节表面等，使得该方案独特且易于个体化，但仍适用于大批量工业生产。植入物的圆形生成使得植入物易于通过钻孔和/或扩孔而设置，将各植入物精确地配合至各患者。这里的实施方式涉及基于植入物的3D虚拟模型设计独立定制植入物的设计方法。该设计方法包括识别损伤区域，展示所识别的损伤区域的虚拟3D视图，生成包括虚拟地置于3D视图中的形状的3D虚拟植入物，其中所述形状的区域覆盖或者部分覆盖所识别的损伤区域，基于所生成的3D虚拟植入物制造植入物。在这里的实施方式中，该形状可包括至少两个圆形。各圆形可与至少另一个圆形部分重叠，且圆形的区域可覆盖或部分地覆盖所识别的损伤区域。该方法还包括将至少两个点分别设置于在关节的损伤区域中或附近的骨表面上或者在作为覆盖损伤区域的虚拟生成表面的模拟骨表面上的轴线起始的位置处。该方法还包括选择轴距，选择在10-30mm之间或15-25mm之间的圆形直径，选择植入物区域覆盖损伤区域的覆盖率。该覆盖率在50-100％之间。该方法还可包括选择从模拟骨表面的点起始的轴线的角度，其具有相对于骨轴线的0-40度角度，该骨轴线在与模拟骨表面在所述点处的切向平面垂直的方向延伸。该方法还可包括以如下方式选择植入物的厚度：使用设置在模拟骨表面上的圆形的表面，以及朝向虚拟软骨表面向外挤出圆形的区域以生成圆柱本体，得到基于具体区域的模拟健康软骨表面的模拟植入物软骨表面，且其中植入物还可选地包括至少一个突起钉。在另外的实施方式中，各圆形包括相应的轴线，且其中所述圆形的重叠取决于各圆形的各直径选择与一圆形的轴线至另一圆形的另一轴线之间的距离选择的结合，以及与损伤区域的植入物的要求覆盖率选择的结合。在另外的实施方式中，各圆形包括轴线，且其中所述圆形的重叠(301)取决于所述圆形的在1-3cm之间的直径选择和从一个圆形的轴线至另一圆形的另一轴线的4mm至3cm之间的轴距选择的结合，以及与所述植入物本体在所述损伤区域上的50-100％覆盖率的选择的结合。在另外的实施方式中，通过获取患者的关节的CT、CBCT、MRI图像等识别患者的损伤区域，且使用所述图像通过例如用于虚拟3D动画的软件程序来生成骨和/或软骨区域和/或软骨损伤的3D视图。在另外的实施方式中，至少三个圆形被部分重叠地设置，覆盖所述损伤区域。在另外的实施方式中，所述圆形具有在0.5-4cm之间的直径。在另外的实施方式中，至少2-5个圆形部分重叠地设置，覆盖损伤区域。在另外的实施方式中，虚拟地设置至少两个圆形包括分别在轴线起始处虚拟地设置至少两个点，其中所述点被设置在所述关节的骨表面上位于或接近损伤区域处，或者点被设置在虚拟地生成覆盖损伤区域的表面的模拟骨表面上，其中所述模拟骨表面是优选地与健康关节中的骨表面的三维(3D)图像对应的表面，且其中所述点位于所述圆形的中心，该圆形彼此部分重叠，且其中所述轴线被设置成使得所述圆形的结合区域分布覆盖或者部分地覆盖所述识别损伤区域。在其它实施方式中，通过将各轴线设置成相对于彼此成预定角度而完成虚拟地设置至少两个圆形。在其它实施方式中，各圆形的轴线相对于所述圆形的表面成90°。在其它实施方式中，所设置的圆形的区域限定包括所述植入物的生成关节面的区域。在其它实施方式中，所设置的圆形的区域是比所述植入物的生成关节面小的区域。在其它实施方式中，至少三个圆形被虚拟地设置成一排或者其它对称形状，其中至少一个圆形与至少两个另外的圆形重叠。在其它实施方式中，各圆形具有轴线，其与所生成的虚拟植入物的虚拟骨接触表面成90°。在其它实施方式中，所生成的植入物的结合的圆形的虚拟植入物底部区域是平坦表面。在其它实施方式中，生成植入物的虚拟模型还包括生成模拟骨表面的3D视图，其模拟健康人的非损伤骨表面，且使用该模拟骨表面作为基础生成植入物的虚拟模型。在其它实施方式中，这里所述的设计方法来设计植入物。这里的实施方式涉及用于根据生成植入物虚拟模型的3D计算机方案设计独立定制植入物1的设计方法2，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据植入物的3D虚拟模型设计独立定制植入物(1)的设计方法(2)，该设计方法(2)包括：识别损伤区域(4)；显示所识别损伤区域的虚拟3D视图(9)；生成3D虚拟植入物(42)，包括在该3D视图(9)中虚拟地设置形状(303)，其中该形状的区域(20)覆盖或者部分地覆盖所识别损伤区域(4)；根据所生成的3D虚拟植入物(42)制造植入物(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 EP PCT/EP2014/0647491.一种根据植入物的3D虚拟模型设计独立定制植入物(1)的设计方法(2)，该设计方法(2)包括：识别损伤区域(4)；显示所识别损伤区域的虚拟3D视图(9)；生成3D虚拟植入物(42)，包括在该3D视图(9)中虚拟地设置形状(303)，其中该形状的区域(20)覆盖或者部分地覆盖所识别损伤区域(4)；根据所生成的3D虚拟植入物(42)制造植入物(1)。2.如权利要求1所述的设计方法(2)，其中所述形状包括至少两个圆形(303)，其中各圆形(303)与至少一个其它圆形部分重叠，且其中所述圆形的区域(20)覆盖或者部分地覆盖所识别损伤区域(4)，所述方法还包括：将至少两个点(19)分别设置于在关节的损伤区域(4)中或附近的骨表面(50)上或者在作为覆盖损伤区域(4)的虚拟生成表面的模拟骨表面(51)上的轴线(15)起始的位置处，选择轴距(53)，选择圆形的直径(302)，其在10-30mm之间，或者在15-25mm之间，选择植入物区域(7)在所述损伤区域(4)上的覆盖率，其中覆盖率在50-100％之间，选择从所述模拟骨表面(51)的点(19)起始的轴线(15,15’)的角度(25)，该角度(25)相对于骨轴线(60)成0-40度，该骨轴线以相对于模拟骨表面在点(19)处的切向平面(28)垂直的方向延伸，和以如下方式选择植入物的厚度，即使用设置在模拟骨表面(51)上的圆形(303)的表面，朝虚拟软骨表面向外挤出圆形(303)的区域以生成圆柱本体，基于具体区域的模拟健康软骨表面(16)获得模拟植入物软骨表面(41)，且其中植入物还可选地包括至少一个突起钉。3.如权利要求2所述的设计方法(2)，其中各圆形(303)包括相应的轴线(15)，且其中所述圆形(303)的重叠(301)取决于相应圆形(303)的相应直径(302)选择和一个圆形(303)的轴线(15)与另一圆形(303’)的另一轴线(15’)之间的距离选择的结合，以及与损伤区域(4)的植入物的期望覆盖率选择的结合。4.如权利要求2或3所述的设计方法(2)，其中各圆形(303)包括轴线(15)，且其中所述圆形(303)的重叠(301)取决于所述圆形(303)的在1-3cm之间的直径(302)选择和从一个圆形(303)的轴线(15)至另一圆形(303’)的另一轴线(15’)的4mm至3cm之间的轴距(53)选择的结合，以及与所述植入物本体在所述损伤区域(4)上的50-100％覆盖率的选择的结合。5.如前述权利要求中任一项所述的设计方法(2)，其中通过获取患者的关节的CT、CBCT、MRI图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：N贝克，R利利斯特拉尔，M奥特罗奎维多，
申请(专利权)人：艾瑟瑞孚知识产权管理公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE