[發明專利]用于矯形手術的患者特定器械（PSI）以及利用X射線來制作其的系統和方法

有效

• 申請號: 201480059620.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105705117B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: P·卡頓爾;T·T·阮;A·J·諾羅爾;J-S·梅蕾特
• 申請（專利權）人: 捷邁有限公司
• 主分類號: A61F2/46
• 分類號: A61F2/46
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

描述了形成在膝部更換手術中使用的患者特定器械(PSI)的方法，包括：執行骨的至少兩次X射線掃描，每次所述X射線掃描取自不同角位置；僅基于所述X射線掃描來生成骨的數字骨模型；基于數字骨模型來規劃PSI，包括確定PSI上的適于抵接骨的表面的一個或多個錨定點的位置，所確定的錨定點的位置布置在PSI上對應于由X射線掃描生成的數字骨模型上的期望高精度區域的位置處。期望高精度區域包括在X射線掃描的至少一角位置上的至少外周骨輪廓。還描述了一套這樣的PSI器械。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年9月25日提交的美國專利申請No.61/882,410的優先權，該申請全文內容通過引用方式合并于此。

技術領域

本公開總體上涉及用于矯形手術應用的患者特定器械(PSI)，并且更具體地涉及基于由X射線產生的患者特定骨模型來形成的PSI設備和/或植入物。

背景技術

持續地尋求在患者特定器械和/或植入物(PSI)的設計、形成和使用方面的改進。PSI設備有針對性的設計以適合特定的患者解剖結構。在矯形手術應用的背景下，最常見的是通過首先基于由患者解剖結構的磁共振成像 (MRI)掃描產生的圖像生成具體患者的骨的數字骨模型來實現。MRI掃描最常使用，因為它們提供患者解剖結構特征的精確成像，包括骨、軟骨和其它軟組織，這使得能夠形成精確的患者特定數字骨模型。該骨模型隨后能夠用于形成PSI設備。

發明內容

根據本發明的一個總的方面，提供形成在膝部更換手術中使用的患者特定器械的方法，所述方法包括：執行一個或多個骨的至少兩次X射線掃描，每次X射線掃描取自不同的角位置；僅基于X射線掃描來生成所述一個或多個骨的數字骨模型；基于數字骨模型來規劃患者特定器械，包括確定患者特定器械上適于抵接所述一個或多個骨的表面的一個或多個錨定點的位置，所確定的一個或多個錨定點的位置布置在患者特定器械上、對應于由X射線掃描生成的數字骨模型上的期望高精度區域，所述期望高精度區域包括在至少一個所述角位置上的至少外周骨輪廓；以及制作其上具有所述一個或多個錨定點的患者特定器械。

根據本發明的另一總的方面，提供一種用于在矯形膝部更換手術期間將切除用切割塊定位在骨上的患者特定器械，患者特定器械基于僅利用取自不同角位置的至少兩次X射線掃描生成的數字骨模型來形成，患者特定器械包括：主體，其具有貫通其中的一對導釘孔，所述導釘孔適于接收用于將切除用切割塊緊固到骨上的骨釘；以及主體上的適于抵接骨的一個或多個表面的一個或多個錨定元件，錨定元件布置在患者特定器械的主體上、在至少一次X射線掃描中覆蓋該骨的外周骨輪廓的位置上，所述位置和外周骨輪廓對應于由二維X射線掃描生成的數字骨模型上的期望高精度區域。

根據本發明的另一總的方面，提供一種骨釘定位方法，用于在矯形膝部更換手術期間將切除用切割塊安裝在骨上，所述方法包括：

獲得取自不同角位置的至少兩次骨X射線掃描，以及僅基于所述X射線掃描來獲得骨的數字骨模型；使用基于數字骨模型設計的患者特定器械，患者特定器械上具有抵接骨的表面的一個或多個錨定點，所述錨定點在患者特定器械上布置在對應于由X射線掃描生成的數字骨模型上的期望高精度區域的位置，所述期望高精度區域包括在至少一個所述角位置上的至少外周骨輪廓；通過使錨定點抵接骨來使患者特定器械與該骨接合；在內翻-外翻，屈曲-伸展和旋轉中的至少一個方面對患者特定器械進行角調節，從而將患者特定器械定位在預定位置和方位；以及將骨釘穿過延伸貫通患者特定器械的主體的對應釘孔。

附圖說明

圖1是根據本公開的示出了用于形成執行全膝部更換(TKR)手術的患者特定器械(PSI)的方法的流程圖。

圖2是在TKR手術期間基于脛骨的X射線生成的且用于執行脛骨切除的PSI脛骨導釘件的前視立體圖。

圖3是圖2的PSI脛骨導釘件的后視立體圖。