[發明專利]確定膝關節力的設備和方法

有效

• 申請號: 201010158674.6
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101849864A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: J·T·謝爾曼;M·洛克;M·魯林
• 申請（專利權）人: 德普伊產品公司
• 主分類號: A61F2/46
• 分類號: A61F2/46;A61F2/38;A61B17/56
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王小衡;李家麟

相關美國專利申請的交叉參考

本發明交叉參考了如下專利：Jason?Sherman的美國發明專利申請No.XX/XXX,XXX，名稱為“DEVICE?AND?METHOD?FOR?DISPLAYING?JOINT?FORCEDATA”(顯示關節力數據的設備和方法)，提交于2009年3月31日；Mi?ck?Rock的美國發明專利申請No.XX/XXX,XXX，名稱為“METHOD?FORPERFORMING?AN?ORTHOPAEDIC?SURGICAL?PROCEDURE”(執行整形外科手術的方法)，提交于2009年3月31日；Jason?Sherman的美國發明專利申請No.XX/XXX,XXX，名稱為“DEVICE?AND?METHOD?FOR?DETERMININGFORCES?OF?A?PATIENT’S?JOINT”(確定患者關節力的設備和方法)，提交于2009年3月31日；以及Jason?Sherman的美國發明專利申請No.XX/XXX,XXX，名稱為“SYSTEM?AND?METHOD?FOR?DISPLAYING?JOINT?FORCEDATA”(顯示關節力數據的系統和方法)，提交于2009年3月31日；這些申請中的每一個均以引用方式全文并入本文中。

技術領域

本發明整體涉及整形外科手術設備，更具體地講，涉及確定和顯示關節力數據的系統、設備和方法。

背景技術

整形外科醫師將整形假體植入患者體內以例如糾正或緩解患者的骨骼和/或軟組織損耗、外傷和/或骨骼變形。整形假體可以置換患者關節的一部分或整個關節。例如，整形假體可以置換患者的膝、臀、肩、踝或其他關節。在膝關節置換的情況下，整形膝關節假體可以包括脛骨托、股骨部件以及設置在脛骨托與股骨部件之間的聚合物插件或軸承。在一些情況下，膝關節假體還可以包括髕骨假體部件，其固定到患者做好手術準備的髕骨后側。

在整形外科手術中，外科醫師首先準備患者的骨骼以接納整形假體。例如，在膝關節置換整形外科手術的情況下，外科醫師可以切除脛骨托要附接的患者脛骨近端的一部分、股骨部件要附接的患者股骨遠端的一部分，和/或髕骨部件要附接的患者髕骨的一部分。在此類手術中，外科醫師可以嘗試平衡或分配患者關節的關節力以產生與自然關節的運動相似的關節運動。為此，外科醫師可以利用外科手術經驗并用手“感受”適合的關節力平衡情況。除此之外或作為另外一種選擇，整形外科醫師可以使用外科手術設備(例如，在膝關節置換手術中使用韌帶平衡器)來協助平衡或分配關節力。

此外，在諸如微創整形手術之類的一些外科手術中，外科醫師可以依靠計算機輔助整形外科手術(CAOS)系統來提高外科醫師(例如在微創整形手術中)觀察手術區域的能力，從而改善骨骼切割面的對齊，以及改善此類切割面的可重復性。計算機輔助整形外科手術系統通過例如顯示示出正在執行的外科手術步驟的圖像和患者相關骨骼的渲染圖像，協助外科醫師執行整形外科手術。另外，計算機輔助整形外科手術(CAOS)系統通過跟蹤和顯示患者骨骼、植入物和/或外科手術工具的位置提供外科手術導航。

發明內容

根據一個方面，整形外科手術設備可以包括脛骨板和固定到脛骨板的柄。脛骨板可以成型為設置在患者的脛骨近端與股骨遠端之間。整形外科手術設備可以包括設置在脛骨板上的傳感器陣列。傳感器陣列可以包括被配置成產生表征患者脛骨與股骨之間力的傳感器信號的多個壓力傳感器。柄可以固定到脛骨板，第一顯示器可以固定到柄末端。整形外科手術設備還可以包括設置在柄上的電路。電路可以被配置成從傳感器陣列接收傳感器信號并控制顯示器以提供患者脛骨與股骨之間力的視覺指示。

在一些實施例中，脛骨板可以成型為保持在患者被切除脛骨近端的經過外科手術準備的表面上。另外，柄可以固定到脛骨板并且其取向使得板可設置在患者膝關節中同時患者髕骨處于其自然位置。例如，柄設置在患者膝關節中時可以從患者膝關節的內側或外側延伸。在一些實施例中，脛骨板可以包括板頂部外殼和板底部外殼。在此類實施例中，在沒有力施加到脛骨板上時，板頂部外殼的外邊緣可以與板底部外殼的外邊緣間隔開。

在一些實施例中，傳感器陣列可以包括以大致圓形圖案排列的內側壓力傳感器組和以大致圓形圖案排列的外側壓力傳感器組。另外，傳感器陣列可以包括設置在內側壓力傳感器組后側的第一后側傳感器和設置在內側壓力傳感器組前側的第一前側壓力傳感器。傳感器陣列還可以包括設置在外側壓力傳感器組后側的第二后側傳感器和設置在外側壓力傳感器組前側的第二前側壓力傳感器。另外，在一些實施例中，多個壓力傳感器具體為電容壓力傳感器。