[發明專利]用于測量與矯形關節成形術相關的性能參數的系統

在審

• 申請號: 201711327570.1
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN108125737A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 安格德·辛格;菲利普·馬修·菲茨西蒙斯
• 申請（專利權）人: 米洛斯有限責任公司
• 主分類號: A61F2/46
• 分類號: A61F2/46;A61B5/11
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

一種用于測量與矯形關節相關聯的性能參數的膝關節平衡系統包括力感測模塊(130)和一個或多個慣性測量單元。力感測模塊包括外殼，外殼包括具有內側部分(330a)和外側部分(330b)的關節表面(430a)，內側部分(330a)和外側部分(330b)中的每一個彼此大體上機械地分離。力感測模塊還包括設置在外殼內的第一組傳感器(640a)和第二組傳感器(640b)。第一組傳感器被機械地耦合到關節表面的內側部分并且被配置來檢測指示入射到關節表面的內側部分上的第一力的信息。第二組傳感器被機械地耦合到關節表面的外側部分并且被配置來檢測指示入射到關節表面的外側部分上的第二力的信息。慣性測量單元被配置來檢測指示膝關節的第一骨骼和第二骨骼中的至少一個的取向的信息。

分案說明

本申請是分案申請，其原案申請是申請號為201380076520.4、申請日 為2013年11月1日、發明名稱為“用于測量與矯形關節成形術相關的性 能參數的系統和方法”的中國發明專利申請。

技術領域

本公開總體上涉及矯形手術，并且更具體地說，涉及用于測量與關節 置換手術相關聯的性能參數的系統和方法。

背景技術

對于大多數外科手術而言，外科醫生將術中進展和術后結果與術前計 劃相比較從而確保達到手術目的是有利的。在一些外科手術中，特別是那 些涉及矯形關節成形術的手術，術前計劃的相對小的偏差可轉變成在患者 解剖結構的功能中的顯著差異。例如，在關于膝或髖的關節置換手術中， 假體關節部件的定位的微小變化可導致患者姿勢、步法和/或運動范圍的巨 大差異。

在早年的關節置換手術中，重建關節的術中評估是非常主觀的。所述 評估過程通常涉及外科醫生手動地將腿部擺放成不同姿勢并且通過改變腿 部的彎曲和伸展的角度來重復地鉸接關節，同時基于“查看和感覺”來測 試關節的運動范圍和相對穩定性。這種用于術中評估的過程是極為主觀的， 并且所述重建的關節的性能極大的取決于外科醫生的經驗水平。或許毫不 令人奇怪的是，直到初次手術很久之后患者和醫生都難以可靠地預測手術 的相對成功(以及是否需要后續校正/調整手術)。這種不確定性對預測和控 制與手術、恢復和復原相關聯的成本具有負面影響。

隨著矯形外科醫生和研究人員越來越熟悉關節功能的運動學和/或動 力學，用于術中測量特定關節參數的技術提高了關節重建手術的可靠性和 可重復性。例如，在膝關節置換/重建手術中，外科醫生一直在尋求確保重 建關節恰當地“平衡”。平衡差的膝關節可引起在股脛骨接觸面處的不希望 有的踝關節分離、在彎曲和/或伸展期間的不穩定性和排列不齊和/或旋轉不 良，從而可能導致軟組織損傷、植入物的不當/過度磨損和患者的普遍不適。 膝關節平衡通常是指收集外科醫生使用的術中過程以便確保重建的膝關節 恢復腿部的恰當對齊、重量的適當分布和在廣泛的運動范圍內的穩定性。

存在用于幫助矯形外科醫生平衡膝關節的兩種常規技術：間隙平衡和 測量切除。間隙平衡技術要求外科醫生在側副韌帶同等張緊時將股骨部件 平行于脛骨的切除表面定位。間隙平衡技術的目標是針對由側副韌帶施加 的規定的均勻張力來維持股骨踝與脛骨關節表面之間的均勻“間隙”。

測量切除技術涉及基于解剖學標志來切除骨骼以便保持與膝關節相關 聯的一個或多個解剖軸的位置。為了這樣做，外科醫生基于股骨和脛骨的 解剖學標志對骨骼進行精確切割。在關節重建期間，外科醫生的目的在于 置換確切厚度的切除部分以便確保重建的解剖結構(特別是旋轉的解剖軸) 與關節的原始解剖結構盡可能密切匹配。測量切除背后的理論為：因為置 換了被移除的所有事物，所以可恢復原始(和理想)的膝關節平衡。這種技 術的一個益處在于股骨和脛骨可彼此獨立地切除，只要維持重建軸的位置。

不管使用的具體膝關節平衡技術，許多外科醫生在手術期間依靠測量 裝置來獨立地分析/驗證某些關節度量。關節度量的最有用的設置中的一個 包括指示在脛股骨接觸面處存在的力的數據。例如，此類力的量值和內側- 外側分布可幫助外科醫生確定恰當的韌帶平衡和部件放置。