[發明專利]骨定位裝置和方法

有效

• 申請號: 201380024117.7
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104302234A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: M·費什爾;A·K·赫德利;R·T·內文斯;K·D·約翰那貝
• 申請（專利權）人: 塞恩瓦塞弗技術有限公司
• 主分類號: A61B17/15
• 分類號: A61B17/15;A61B19/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

背景技術

這里描述的實施例涉及醫學/手術裝置，系統和方法。更具體地，這里描述的實施例涉及用于改進膝關節手術過程的裝置，系統和方法。

在美國每年進行大約550,000例全膝關節置換手術(也稱為全膝關節置換術(“TKA”))，用于治療慢性膝關節疼痛和功能障礙。隨著美國以及世界人口老齡化和肥胖化，膝關節置換手術將越來越常見，因為膝關節承受著來自它們日益增加的負荷和多年重壓的越來越大程度的磨損和破損。傳統的TKA手術通常很有效但也非常具有侵入性并且有時不精確，因而導致不太理想的手術結果。

膝關節通常被定義為股骨與脛骨的關節聯接點。構成膝關節的結構包括遠側股骨、近側脛骨、膝蓋骨、以及在膝關節內以及包括膝關節的軟組織。四條韌帶在膝關節行駛功能的過程中是特別重要的--前交叉韌帶、后交叉韌帶、內側交叉韌帶和外側交叉韌帶。在關節炎的膝關節中，股骨與脛骨的關節聯接點處的保護性軟骨已經磨損，而允許股骨直接接觸脛骨。此骨與骨的接觸導致巨大的疼痛和不舒服。TKA手術的主要目標是用假體部件替換股骨的遠側端、脛骨的近側端、以及通常膝蓋骨的內表面，以避免骨與骨接觸并且為關節運動提供平滑的、完美對正的表面，同時還建立在寬泛的運動范圍內運動的穩定膝關節。

在TKA手術中，外科醫生切開膝關節，翻開不正常的膝蓋骨骨骼，從股骨的遠側端和脛骨的近側端切割骨，并且將新的人造假體端部安裝到股骨和脛骨上，以形成新的膝關節。在一些TKA手術中，膝蓋骨的內部表面也可以用假體覆蓋。切開膝關節，移動膝蓋骨，鋸下骨段，并且植入人造植入體是非常具有侵入性但有效的手術。

確定如何切割股骨和脛骨的端部以確保在新的假體膝關節中的正確對正和韌帶張力的均衡可能是非常具有挑戰性的，并且通常還要用到科學理論之外的東西。其中韌帶張力沒有被完美均衡的人造膝關節與韌帶張力得到正確均衡的膝關節相比承受著大得多的磨損和破損，但此正確均衡很難實現。因此，在年輕患者上進行的TKA手術通常需要在患者生命期間重復進行一次或多此。

由于傳統的TKA的侵入性和不精確性，在本領域內需要改進技術和裝置。多個微創(或“更少侵略性”)TKA技術，包括對患者造成的切口尺寸更小和損傷減小，被努力開發以縮短患者的恢復時間。這些微創技術中的一些技術以及其它革新已經試圖，通過使其更精確且可重復、以及因此理想地減少人造膝關節上的磨損和破損和對重復進行手術的需求，來改進和/或推動TKA。改進的技術和裝置對于所有TKA患者來說還意味著的增強的手術結果，膝關節更好地行駛功能以及人造膝關節的使用壽命更長。

TKA手術中的最大挑戰之一是在膝關節的整個運動范圍內適當均衡韌帶張力，特別是在內側和外側副韌帶中的韌帶張力。在膝關節的內側和外側兩方面上使遠側股骨與近側脛骨相連接的副韌帶，解決了膝關節的穩定性和運動的大量問題。如果其中一個副韌帶相對于另一個副韌帶太松或太緊，膝關節通常都是不穩定的，運動范圍可能是受限，膝蓋骨可能會不正確地移動(或“跟蹤”)，并且股骨和/或脛骨可能磨損不均勻，導致關節炎和疼痛。TKA手術后的韌帶張力不均衡通常導致關節不穩定和膝蓋骨跟蹤不良，運動范圍受限，膝關節功能受損，以及假體裝置的不均勻的、增加的磨損，這通常必須重復手術。因此，TKA手術的短期和長期成功必須實現膝關節在整個運動范圍內均衡的韌帶張力。

在TKA手術過程中均衡韌帶張力是很復雜的，因為天然膝關節不像圍繞單一軸運動的鉸鏈那樣操作。隨著膝關節從其屈曲位置運動到其完全伸直位置，膝關節呈現脛骨相對于股骨的動態外旋。當膝關節從其完全伸直位置屈曲時，脛骨的自動旋轉在相反方向上進行，而產生脛骨相對于股骨的內旋。因此，天然膝關節呈現回轉松弛性，允許脛骨在膝關節屈曲過程中旋轉經過有限的內弧和外弧。另外，當脛骨圍繞股骨屈曲時，股骨向前和向后平移，將又另一運動變量帶入關系式中。因此，膝關節的韌帶，與股骨、脛骨和膝蓋骨一起，形成真正的動力學仿生機構，使TKA手術中的韌帶張力均衡極具挑戰性。此挑戰在其中切口小于“開放”TKA手術中的切口的微創TKA手術中尤其大。另外在微創TKA手術過程中制造的切口偏向內側，特別地使遠側股骨的外側“封閉”，以觸及前面裝載或端部裝載的手術器械。

在TKA手術過程中外科醫生試圖均衡韌帶張力的一個方式是通過切割一個或多個韌帶以從關節的一部分釋放張力(“韌帶放松”)而進行。然而，韌帶放松的缺點是一旦韌帶被切割韌帶即不能再生，并且膝關節的韌帶對膝關節提供許多需要的穩定性。