定制的患者特异性髋臼矫形外科器械和使用及制造方法

专利名称：定制的患者特异性髋臼矫形外科器械和使用及制造方法
技术领域：
本公开总体上涉及定制的患者特异性(patient-specific)矫形外科器械，并且更具体地涉及定制的患者特异性髋臼矫形外科器械。
背景技术：
关节成形术是一种公知的外科手术操作，它是将患病的和/或损坏的自然关节用假体关节代替。例如，在髋关节成形术外科手术操作中，用假体髋代替患者的自然髋。典型的假体髋包括髋臼矫形假体和/或股骨头矫形假体。典型髋臼矫形假体包括固定到患者自然髋臼的髋臼杯和相关的聚合物轴承或环。 为了使得用髋臼矫形假体来替代自然关节变得容易，矫形医生可以采用各种各样的矫形外科器械，例如，扩孔器、钻导引器(drillguide)、钻头和/或其他外科器械。典型地，这样的矫形外科器械相对于患者是通用的，以使得相同的矫形外科器械在相似的矫形外科手术操作期间可以用于许多不同的患者。

发明内容
根据一个方面，用于便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨的定制的患者特异性矫形器械可以包括定制的患者特异性髋臼扩孔导引器。定制的患者特异性髋臼扩孔导引器可以包括主体，该主体具有被限定通过其的纵向通路。定制的患者特异性髋臼扩孔导引器还可以包括从所述主体延伸的多个臂。此外，定制的患者特异性髋臼扩孔导引器可以包括配置成与患者的髋骨接触的多个脚。所述多个脚中的每个脚可以与所述多个臂中的相应臂相耦合。此外，基于当髋臼杯假体植入患者的髋骨中时该髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数以及患者的髋骨的轮廓来相对于主体定位所述多个脚中的每个脚。 在一些实施例中，所述多个脚中的每个脚可以包括底部、具有定制的患者特异性负轮廓(negative contour)的面向骨骼的表面，其被配置成容纳具有相应正轮廓(positive contour)的患者的髋骨的一部分。此外，在一些实施例中，主体的纵向通路的尺寸可以被设计成容纳骨导针。可替换地，主体的纵向通路的尺寸可以被设计成容纳髋臼扩孔器外科工具的主体。 在一些实施例中，主体可以包括底部、面向骨骼的表面，并且所述多个脚中的每个脚可以包括顶部表面。主体的底部、面向骨骼的表面可以相对于由所述多个脚中的至少一个脚的顶部表面所限定的平面是共面的或非共面的。在一些实施例中，所述多个脚包括具有限定第一平面的第一顶部表面的第一脚，和具有限定第二平面的第二顶部表面的第二
脚。在这样的实施例中，主体的底部、面向骨骼的表面、第一顶部表面和第二顶部表面可以
相对于彼此是平行的和非共面的。此外，在一些实施例中，所述多个脚中的每个脚可以包括
底部表面。当定制的患者特异性髋臼扩孔导引器被定位成与患者的髋骨接触时，主体的底
部、面向骨骼的表面可以相对于所述多个脚中的每个脚的底部表面被定位在中间。 此外，在一些实施例中，所述多个脚中的每个脚可以具有基本上彼此不同的纵向
长度。主体也可以包括侧壁并且所述多个臂中的每个臂可以包括底部表面。所述多个臂的
每个底部表面可以相对于主体侧壁限定角度，所述角度在大小上不同于由所述多个臂的另
一底部表面限定的角度。此外，在一些实施例中，当在顶视图中观看时，可以在所述多个臂
的每个臂相对于所述多个臂中的另一相邻臂之间限定角度。这些角度中的每一个可以在大
小上彼此不同。此外，当在顶视图中观看时，所述多个脚中的每个脚可以从主体间隔开一定
的距离，所述距离在大小上不同于由所述多个脚中的另一个脚限定的距离。 在一些实施例中，所述多个臂中的每个臂可以借助接头(joint)耦合到主体，以
使得每个臂相对于主体是能移动的。此外或可替换地，所述多个脚中的每个脚可以借助接
头耦合到相应的臂，以使得每个脚相对于所述相应的臂是能移动的。在一些实施例中，所述
多个臂可以包括从主体延伸的至少三个臂。此外，在一些实施例中，所述多个脚中的每个脚
可以包括限定于其中的纵向通路，所述多个脚的每个纵向通路的尺寸可以被设计成容纳骨导针。 根据另一方面，一种用于便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨的定制的患者特异性矫形器械可以包括定制的患者特异性髋臼扩孔导引器。定制的患者特异性髋臼扩孔导引器可以包括主体，该主体具有被限定通过其的纵向通路；借助相应接头耦合到所述主体的多个臂，以使得所述多个臂中的每个臂相对于主体是能独立移动的；以及被配置成与患者的髋骨接触的多个脚。所述多个脚中的每个脚可以借助相应接头耦合到所述多个臂中的相应臂，以使得所述多个脚中的每个脚相对于所述主体是能独立移动的。此外，所述多个脚中的每个脚可以包括底部；具有定制的患者特异性负轮廓的面向骨骼的表面，其被配置成容纳具有相应正轮廓的患者的髋骨的一部分。在一些实施例中，所述多个脚中的每个脚可以包括限定于其中的纵向通路，所述多个脚的每个纵向通路的尺寸被设计成容纳骨导针。
根据又一个方面，一种用于对患者的髋骨执行矫形骨扩孔操作以便于髋臼杯假体植入患者的髋骨的方法，可以包括在患者的髋骨上定位定制的患者特异性髋臼扩孔导引器。定制的患者特异性髋臼扩孔导引器可以包括具有限定为通过其的纵向通路的主体，以及耦合到主体并且配置成接触患者的髋骨的多个脚。当将髋臼杯假体植入患者的髋骨时，所述多个脚中的每个脚基于所述髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数来相对于主体定位。 该方法也可以包括利用主体的纵向通路作为钻导引器，在患者的髋臼中钻导向孔(pilot)。此外，该方法可以包括将骨导针插入在患者的髋臼中形成的导向孔。该方法可以进一步包括将管状(can皿lated)髋臼扩孔器(acetabular reamer)推进到导针上。该方法也可以包括用管状髋臼扩孔器来进行患者的髋臼扩孔，所述管状髋臼扩孔器使用骨导针作为管状扩孔器的导引器。 根据本发明的另一个方面，一种用于对患者的髋骨执行矫形骨扩孔操作来便于髋
6臼杯假体植入患者的髋骨的方法，可以包括在患者的髋骨上定位定制的患者特异性髋臼扩孔导引器。所述定制的患者特异性髋臼扩孔导引器可以包括具有被限定通过其的纵向通路的主体，以及配置成接触患者的髋骨的多个脚。所述多个脚中的每个脚可以耦合到主体并且可以具有限定为通过其中的纵向通路。当将髋臼杯假体植入患者的髋骨时，所述多个脚中的每个脚基于所述髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数来相对于所述主体定位。
该方法可以包括利用所述多个脚的纵向通路作为钻导引器，在患者的髋骨中钻多个导向孔。该方法可以包括通过所述多个脚的每个纵向通路插入骨导针并且将骨导针插入到在患者的髋骨中形成的相应导向孔的每一个中。此外，该方法可以包括将髋臼扩孔器固定到主体的纵向通路中，该方法也可以包括用髋臼扩孔器来进行患者的髋臼扩孔，所述髋臼扩孔器使用所述多个导针作为髋臼扩孔器的导引器。


详细的描述具体参考附图，其中 图1是用于设计并制造定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的方法的简化流程图； 图2是定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的一个实施例的透视图； 图3是图2的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的侧视图； 图4是图2的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的顶视图； 图5是图2的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的一个实施例的截面图； 图6是图2是定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的另一个实施例的透视图； 图7是图6的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的侧视图； 图8是图6的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的顶视图； 图9是用于执行髋臼矫形外科操作的方法的简化流程图； 图10是在图9的方法中使用的管状扩孔器的一个实施例的透视图； 图11是定位来用于使用通过利用图2或图6的定制的患者特异性髋臼矫形外科
器械固定到患者骨骼的导针来植入的髋臼假体的侧视图； 图12是定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的另一个实施例的透视图； 图13是图12的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的侧视图； 图14是图12的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的顶视图； 图15是耦合到管状扩孔器的图12的定制的患者特异性髋臼矫形的侧视图； 图16是定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的另一个实施例的透视图； 图17是图16的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的侧视图； 图18是图16的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的顶视图； 图19是耦合到管状扩孔器的图16的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的侧视
图； 图20是用于执行髋臼矫形外科手术的方法的简化流程图；以及 图21是定位来用于利用图12或图16的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械来
植入的髋臼假体的侧视图。
具体实施例方式
虽然本公开的概念容易受到各种修改和替换形式的影响，但是其具体示例性实施例已在图中以示例的方式示出并且将在此处详细描述。然而，应该理解，不打算将本公开的概念限制成所公开的特定形式，而是相反的，打算覆盖落入由所附权利要求所限定的精神和范围内的所有修改、同等物和替换。 参考图1，图示了用于制造定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的算法10。此处通过术语"定制的患者特异性矫形外科器械"来表示外科医生在执行打算并配置成用于特定患者的矫形外科操作时所使用的外科工具。同样，应该理解，如此处所使用的那样，术语"定制的患者特异性矫形外科器械"与打算用于各种不同患者的标准的、非患者特异性矫形外科器械截然不同。此外，应该理解，如此处所使用的那样，术语"定制的患者特异性矫形外科器械"与不管是特定患者的还是通用的矫形假体截然不同，其被外科地植入到患者的身体中。更确切地说，矫形外科医生使用定制的患者特异性矫形外科器械来帮助矫形假体的植入。 在一些实施例中，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械可以基于与该器械耦合的患者的一个或多个骨骼所处的位置(例如在患者的最接近髋臼的髋骨的区域中)而被定制用于特定患者。例如，在一些实施例中，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械可以包括具有负轮廓的一个或多个接触或面向骨骼的表面，该负轮廓与患者的相关骨骼的一部分的轮廓相匹配，这将在下面就图5详细讨论。同样，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械被配置成在唯一位置耦合到患者的髋骨并且相对于患者的骨解剖组织来定位。即，接触骨骼的表面的负轮廓被配置成容纳患者的髋骨的所述部分的匹配轮廓表面。同样，减小了矫形外科医生关于患者特异性髋臼矫形外科器械的定位的推断和/或手术中的决策。例如，矫形外科医生可能不需要定位患者骨骼的界标(landmark)来帮助患者特异性髋臼矫形外科器械的定位，在外科医生方面这通常需要一定的估计量。更确切地说，矫形外科医生可以简单地将患者特异性髋臼矫形外科器械在唯一位置耦合到患者的髋骨。当这样耦合时，患者特异性髋臼矫形外科器械限定相对于髋臼和预期的髋臼矫形假体的倒转的特定度数和倾斜角度。
如图1所示，方法10包括处理步骤12和14，其中矫形外科医生执行要对患者执行的髋臼矫形外科手术操作的术前计划。可以以任何顺序执行处理步骤12和14或彼此同时执行。在处理步骤12中，产生患者的髋臼的一些医学图像和周围的骨解剖组织。为了这样做，矫形外科医生和其他保健提供者可以操作成像系统来产生医学图像。医学图像可以被具体化为能够被用来产生患者的髋臼和周围骨解剖组织的三维表现的(rendered)模型的任何数目和类型的医学图像。例如，医学图像可以被具体化为任何数目的计算机层析(CT)图像、核磁共振成像(MRI)图像、或其他三维医学图像。另外或可替换地，如下面关于处理步骤18所详细讨论的那样，医学图像可以被具体化为多个X射线图像或其他二维图像，根据这些X射线图像或其他二维图像可以产生患者的最接近髋臼的髋骨的区域和周围骨解剖组织的三维表现的模型。 在处理步骤14中，矫形外科医生可以确定任何附加的术前约束数据。所述约束数据可以基于矫形外科医生的偏好、患者的偏好、患者解剖组织的方面、保健机构建立的指南等等。例如，约束数据可以包括矫形外科医生对倾斜量和髋臼假体倒转的偏好、扩孔的骨骼量、矫形植入的尺寸范围等等。在一些实施例中，矫形外科医生的偏好被存储为外科医生的简档，它可以被用作进一步外科计划的默认约束值。 在处理步骤16中，医学图像和约束值(如果有的话)可以被传送或以其他方式提
供给矫形外科器械厂商(vendor)或制造商。医学图像和约束数据可以经由诸如网络等等
的电子装置传送到厂商。在厂商接收到医学图像和约束数据之后，厂商在步骤18处理这些
图像。矫形外科器械厂商或制造商处理医学图像来帮助确定倾斜和倒转的合适平面、植入
尺寸，以及下面详细讨论的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的制造。 在处理步骤20中，厂商可以转换或以其他方式根据医学图像产生三维图像。例
如，在医学图像被具体化为多个二维图像的实施例中，厂商可以使用适当的计算机算法来
根据该多个二维图像产生一个或多个三维图像。另外，在一些实施例中，可以基于诸如医学
数字成像及通信(DICOM)标准的已建立的标准来产生医学图像。在这样的实施例中，可以
使用边缘检测、阈值处理、流域或形状匹配算法来将图像转换或重构成计算机辅助设计应
用程序或其他图像处理应用程序中可接受的形式。 在处理步骤22中，厂商可以根据处理步骤20来处理医学图像和/或所述转换的/ 重构的图像，以确定与患者的骨解剖组织相关的多个方面，例如患者骨骼的解剖组织轴、患 者骨骼的机械轴、其他轴和各种界标、和/或患者骨解剖组织的其他方面。为此，厂商可以 使用适当的算法来处理图像。 在处理步骤24中，确定用于植入髋臼矫形假体的期望倾斜和倒转平面。可以基于 要在矫形外科手术操作期间使用的髋臼矫形假体的类型、尺寸和位置；诸如在图像中标识 具体界标的处理图像；以及在处理步骤14和16中由矫形外科医生提供的约束数据来确定 计划的倾斜和倒转平面。可以基于患者的解剖组织和约束数据来确定髋臼矫形假体的类型 和/或尺寸。例如，约束数据可以指示髋臼矫形假体的类型、制作、模型、尺寸或其他特征。 也可以基于医学图像来修改髋臼矫形假体的选择，以使得能与患者的髋臼配合使用并且匹 配约束数据或矫形外科医生的偏好的髋臼矫形假体得以选择。 除了髋臼矫形假体的类型和尺寸之外，还确定髋臼矫形假体相对于患者的骨解剖 组织的计划的位置和定位。为了这样做，髋臼矫形假体的数字模板可以被重叠在一个或多 个经过处理的医学图像上。厂商可以使用适当的算法来基于经过处理的医学图像(例如在 图像中限定的患者的髋臼的界标)和/或约束数据确定髋臼矫形假体相对于患者的骨骼的 推荐的位置和取向(即数字模板)。另外，可以使用患者骨解剖组织的任何一个或多个其他 方面来确定数字模板的合适的定位。 在一些实施例中，数字模板连同外科调整参数一起呈现给矫形外科医生以获得批 准。批准的文件可以包括植入的计划的倾斜和倒转平面、横向髋臼韧带和孔缘的取向、以及 患者骨解剖组织的其他相关界标。 然后可以基于髋臼矫形假体的确定的尺寸、位置和取向来确定髋臼矫形假体的合 适的倾斜和倒转平面。此外，如在处理步骤22所确定的患者的骨解剖组织的其他方面可以 被用来确定计划的倾斜和倒转平面。例如，可以使用患者的相关骨骼的所确定的机械轴、界 标和/或其他所确定的方面来确定计划的倾斜和倒转平面。 在处理步骤26中，产生了定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的模型。在一些 实施例中，模型可以被具体化为定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的三维表现。在其 他实施例中，模型可以被具体化为定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的实体模型或快速(fast)原型。可以基于要执行的髋臼矫形外科手术、约束数据和/或要植入患者中的矫形 假体的类型来确定所建模和制造的患者特异性髋臼矫形外科器械。 可以基于髋臼矫形假体相对于患者的髋臼的计划位置和植入角度来确定定制的 患者特异性髋臼矫形外科器械的特定形状。可以部分地基于在步骤24中确定的患者的髋 臼的计划的倾斜和倒转平面来选择定制的患者特异性髋臼矫形外科器械相对于患者的髋 臼的计划位置。例如，在一些实施例中，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械被具体化为髋 臼扩孔器导引器。在这样的实施例中，选择髋臼扩孔器导引器的位置以使得髋臼扩孔器导 引器能用来将髋臼矫形假体定位于在处理步骤24中确定的计划的倾斜和倒转平面处。另 外，矫形外科器械的计划的位置可以基于在处理步骤22中标识的患者的髋臼的所标识的 界标。 在一些实施例中，可以基于器械相对于患者的骨解剖组织的计划的位置来确定定 制的患者特异性髋臼矫形外科器械的特定形状或配置。即，定制的患者特异性髋臼矫形外 科器械可以包括具有负轮廓的接触骨骼的表面，该负轮廓与患者的一部分骨解剖组织的相 应轮廓相匹配，以使得矫形外科器械可以在唯一位置耦合到患者的骨解剖组织，该唯一位 置对应于器械的预计划位置。当矫形外科器械在唯一位置耦合到患者的骨解剖组织时，矫 形外科器械的一个或多个导引器(例如切割或钻孔导引器)可以调整到倾斜和倒转平面， 如前面所讨论的那样。 在处理步骤26中已产生定制的患者特异性髋臼矫形外科器械的模型之后，在处 理步骤28中确认该模型。可以通过例如在耦合到患者解剖组织的三维模型的同时分析所 表现的模型来确认该模型，以证实扩孔导引器、倾斜和倒转平面等等的相关性。此外，可以 通过将在步骤26中产生的模型传送或以其他方式提供给矫形外科医生进行检查来确认该 模型。例如，在该模型是三维表现模型的实施例中，可以将模型连同患者的髋臼以及最接近 髋臼的髋骨的区域的三维图像一起发送给外科医生以便进行检查。在模型是物理原型的实 施例中，该模型可以被运送给矫形外科医生进行确认。 在处理步骤28中确认模型之后，在处理步骤30中制造定制的患者特异性髋臼矫 形外科器械。可以使用任何适当的制造设备和方法来制造定制的患者特异性髋臼矫形外科 器械。另外，可以根据例如器械所期望的用途以任何适当的材料(例如金属材料、塑料材料 或其组合)来形成定制的患者特异性髋臼矫形外科器械。随后定制的患者特异性髋臼矫形 外科器械可以运送或以其他方式提供给矫形外科医生。外科医生利用定制的患者特异性髋 臼矫形外科器械来在处理步骤32中执行矫形外科操作。如前面所讨论的，因为矫形外科 医生不需要在手术中确定矫形外科器械的合适的位置(就外科医生而言这需要一定的估 计)，所以就矫形外科医生而言减小了推断和/或手术中的决策。 应该理解，根据此处所描述的方法，对于患者的骨解剖组织的变化可能需要制造 一个以上的定制的患者特异性髋臼矫形外科器械。例如，患者可能需要植入两个髋臼矫形 假体来代替两个自然的髋部。同样，外科医生可以根据图1中的方法io来制造用于代替每 个自然的髋部的不同定制的患者特异性髋臼矫形外科器械。每个定制的患者特异性髋臼矫 形外科器械限定相对于每个特定的髋臼的倒转和倾斜角度的特定度数，它们因在每个髋部 的骨解剖组织中的变化而不同。 现在参照图2-4，在一个实施例中，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械可以被具
10体化为髋臼扩孔器导引器50。外科医生能使用该髋臼扩孔器导引器50来以预定的位置和 取向将骨导针固定到患者的髋臼，该预定的位置和取向将把髋臼矫形假体定位到期望的倾 斜和倒转的预定角度。骨导针随后被用于取向并导引管状扩孔器，如下面更详细讨论的那 样。 图示的髋臼扩孔器导引器50包括钻导引器52和多个支架脚54。每个支架脚54经 由相应的臂56耦合到钻导引器52。在图2-4图示的实施例中，臂56、支架脚54和钻导引器 52都用单独的件形成。例如，臂56可以借助适当的扣件(例如螺丝钉、螺栓、粘合剂等等) 被固定到支架脚54和/或钻导引器52。应该理解，在其他实施例中，钻导引器52、支架脚54 和臂56可被形成为单块部件。可以以任何适当的材料(例如弹性塑料或金属材料)来形 成钻导引器52、支架脚54和臂56。在一个特定的实施例中，由植入用的(implant-grade) 金属材料(例如钛或铬化钴)来形成髋臼扩孔器导引器50。 钻导引器52包括主体58和底部表面62，该主体58具有被限定通过其的钻导引器 纵向通路60。在图2的图示实施例中，主体58具有基本上为圆柱形的形状但是在其他实 施例中可以具有其他形状。例如，在一些实施例中，主体58具有基本上为矩形、三角形或多 边形的截面。纵向通路60的尺寸可以被设计成使得骨导针能够插入通过通路60以将导针 固定到患者的髋臼。例如，通路60可以具有内径64(见图3)，它稍微大于导针的外径。此 外，通路60可以具有适合于通过其容纳骨钻的钻头和导针的任何截面形状。例如，在图2-4 中，通路60具有基本上为圆形的截面，但是在其他实施例中，主体58可以包括被配置成以 不同的截面形状来容纳导针的通路60。 每个支架脚54在使用期间被配置成接触患者的骨解剖组织。在图2-4图示的实 施例中，每个支架脚54在形状上基本上是圆柱形的，但是在其他实施例中可以具有其他形 状。例如，在一些实施例中，支架脚54具有基本上为矩形、三角形或多边形的截面。每个支 架脚54包括底部表面66，其被配置成接触患者的最接近髋臼的髋骨的部分。每个支架脚 54还包括与底部表面66相对的顶部表面68和侧壁70。如下文更细节讨论的那样，每个支 架脚54相对于钻导引器52的位置以及每个支架脚54相对于彼此的位置允许髋臼扩孔器 导引器50基于患者的髋骨的轮廓以基本上唯一的取向和位置耦合到患者的髋骨。此外，在 一些实施例中，每个支架脚54的底部表面66可以按照患者的髋臼的轮廓来定制。例如，如 图5所图示的那样，支架脚54的底部表面66可以被配置成具有定制的患者特异性负轮廓 72，其被配置成容纳患者的最接近髋臼的髋骨的相应轮廓的部分。同样，髋臼扩孔器导引器 50被配置成以期望的位置和取向来耦合到患者的髋骨，其已经被预先确定以建立髋臼矫形 假体的期望的倾斜和倒转平面。 每个支架脚54具有纵向长度74，其基于患者的骨解剖组织的表面轮廓来确定，使 得髋臼扩孔器导引器50被定位在倾斜和倒转的期望角度。例如，在图3的图示实施例中， 每个支架脚54的长度74彼此都相等。在其他实施例中，长度74可以相对于每个支架脚54 而不同，以将扩孔器导引器50定位在倾斜和倒转的期望角度。 在一些实施例中，如图3所示，钻导引器52的底部表面62可以从每个支架脚54 的顶部表面68偏移距离76。 S卩，底部表面62可以与一个或多个支架脚54的顶部表面68 不共面。在图3所示的实施例中，每个支架脚54的距离76是相等的。在其他实施例中，距 离76可以不同，以使髋臼扩孔器导引器50被定位在计划的取向和位置，其已经被预先确定以建立髋臼矫形假体的期望的倾斜和倒转平面。此外，在其他实施例中，钻导引器52的底 部表面62可以与每个支架脚54的顶部表面68共面，使得距离76等于零。此外，在一些实 施例中，钻导引器52可以向下延伸，使得钻导引器52的底部表面62基本上等于、高于或低 于支架脚54的底部表面66。例如，在一些实施例中，当髋臼扩孔器导引器50耦合到患者的 髋骨时，钻导引器52的底部表面62可以相对于支架脚54被定位在中间。
如前面所讨论的那样，臂56将支架脚54固定到钻导引器52。在图示的实施例中， 臂56被具体化为矩形杆(shaft)，但是在其他实施例中可以具有其他形状和配置。例如，在 其他实施例中，臂56可以是直的、弯曲的或弯成弓形的、有角度的等等。当从图3的侧视图 来观察时，角度78被限定在每个臂56的底部表面和钻导引器52的底部表面62之间。在 图示实施例中，每个角度78彼此相等。在其他实施例中，根据患者的解剖组织和髋臼矫形 假体的倾斜和倒转的期望角度，每个角度78可以不同。此外，当从图14的顶视图观察时， 每个臂56从钻导引器52延伸距离86。应该理解，在图4的图示实施例中，臂56从钻导引 器52延伸相同的距离86。然而，在其他实施例中，根据患者的解剖组织和髋臼矫形假体的 倾斜和倒转的期望角度，每个臂56可以彼此延伸不同的距离86。 此夕卜，当从图4的顶视图观察时，臂56以一定配置从钻导引器52延伸以便限定多 个不同的角度80， 82和84。例如，如图4所示的那样，臂90和臂92在其之间限定角度80， 臂90和臂94在其之间限定角度82，臂92和臂94在其之间限定角度84。在一些实施例中， 如图4所示，角度84的大小比角度82的大小大，而角度82的大小比角度80的大小大。相 似于在此描述的多个其他尺寸特征，角度80， 82和84的大小可以根据特定患者的需求定制 为任意角度。在一些实施例中，臂56以基本上均匀的配置从钻导引器52延伸，使得在每个 臂之间限定的角度基本相同。 现在参照图6-8，在另一个实施例中，髋臼扩孔器导引器50可以在手术前或手术 中由外科医生调整。在图6-8中图示的实施例的一些特征基本上与前面参考图2-4的实施 例所讨论的那些特征相似。基本上相似的这些特征具有与在图2-4的实施例中指定的参考 数字相同的参考数字。 在图6-8的图示实施例中，每个臂56可移动地耦合到钻导引器52和每个支架脚 54。具体地，每个臂56被固定到钻导引器52的接头120和每个支架脚54的相应接头122。 接头120、122可以被具体化为铰链、万向接头等等，其被配置成允许相对于钻导引器52来 定位支架脚54。接头120、122可以包括能够将每个臂56固定到期望的位置的锁定机构(未 示出)。应该理解，在其他实施例中，不是所有的臂56都可以可移动地固定到钻导引器52 和/或支架脚54。此外，髋臼扩孔器导引器50可以包括接头的任何组合以将髋臼扩孔器导 引器50定位在计划的取向和位置，从而建立髋臼矫形假体的期望的倾斜和倒转平面。
应该理解，髋臼扩孔器导引器50可以由矫形外科医生调整以改善导引器50到患 者的骨解剖组织的耦合。例如，当从图7的侧视图来观察时，在钻导引器52的底部表面62 和每个臂56之间限定的每个角度78可以被调整，以将髋臼扩孔器导引器50定位在计划的 取向和位置。此夕卜，角度124被限定在每个臂56和每个支架脚54的侧壁70之间。在图7 的图示实施例中，调整角度124以将髋臼扩孔器导引器50定位在期望的位置和取向。在其 他实施例中，可以根据患者的骨解剖组织调整或不调整每个角度124。 当从图8的顶视图观察时，也可以调整在臂56之间限定的角度80，82和84。可以根据患者的骨解剖组织增加或减小角度80，82和84，以将髋臼扩孔器导引器50定位在期望 的位置和取向。例如，任何两个臂56可以朝向彼此或远离彼此地移动。在其他实施例中， 可以根据患者的骨解剖组织调整或不调整角度80，82和84。 参照图9，图示了使用髋臼扩孔器导引器50的矫形外科操作100。外科医生可以 执行方法10的处理步骤32中的操作100，该方法10在图1中被示出并且在前面已被描述。 在处理步骤102中，外科医生将髋臼扩孔器导引器50定位在患者的髋骨上。因为髋臼扩孔 器导引器50被定制用于特定患者，所以导引器50以基本上唯一预定的位置和取向耦合到 患者的髋骨。例如，在支架脚54的底部表面66包括定制的患者特异性轮廓的那些实施例 中，髋臼扩孔器导引器50被定位在患者的髋骨上，以使得在支架脚54的底部表面66的负 轮廓中容纳患者的髋骨的表面的相应轮廓。此外，在一些实施例中，外科医生可以在手术前 和/或手术中调整髋臼扩孔器导引器50的位置。例如，在每个臂56都可以移动地固定到 钻导引器52和每个支架脚54的那些实施例中，外科医生可以调整髋臼扩孔器导引器50的 位置以改善导引器50到患者的骨解剖组织的耦合。 一旦被定位，髋臼扩孔器导引器50就 限定打算用于髋臼矫形假体的相对于患者的髋臼的期望的倾斜和倒转角度。
在处理步骤104中，外科医生通过髋臼扩孔器导引器50的钻导引器52的通路60 插入骨钻的钻头。外科医生使用钻导引器52在患者的髋臼中钻取导向孔。应该理解，导向 孔被取向成将髋臼矫形假体定位在期望的倾斜和倒转角度。之后，外科医生可以从通路60 取出钻头。 在处理步骤106中，外科医生通过钻导引器52的通路60插入导针(见图10)并 且将导针插入到限定在患者的髋臼中的导向孔中。导针接着被拧入患者的髋臼中或以其他 方式固定在患者的髋臼中。在将导针固定到患者的髋臼之后，外科医生取出髋臼扩孔器导 引器50并且留下固定到患者的髋臼的导针。可替换地，在一些实施例中，外科医生可以在 建立患者的髋臼中的导向孔之后取出髋臼扩孔器导引器50。外科医生随后可以在不使用钻 导引器52的情况下将导针固定在导向孔中。 在处理步骤108中，外科医生将管状扩孔器推进到导针上。如图IO所示，管状扩 孔器126包括尺寸被设计成容纳导针130的限定在中心的套管或通路128。外科医生可以 将管状扩孔器推进到导针130上以开始扩孔患者的髋臼。应该理解，因为基于髋臼假体的 期望的倒转和倾斜角度以预定的位置和取向将导针130固定到了患者的髋臼，所以导引患 者的髋臼的扩孔使得患者的髋臼的尺寸被设计成根据期望的倒转和倾斜角度来容纳髋臼 假体。 在一些实施例中，在植入髋臼假体期间导针130还可以用作导引器。S卩，如图11所 示的那样，在外科医生使用管状扩孔器126扩孔患者的骨骼之后，外科医生可以在导针130 上定位髋臼假体140，其可以包括髋臼杯142和容纳在该髋臼杯142中的轴承衬144。髋臼 假体140包括被定位在髋臼杯142的停留点(dwell point)处的孔146，其可以是带螺纹 的(thread)或不带螺纹的。髋臼假体140被定位以使得导针130通过孔146被容纳。随 后髋臼假体140沿着导针130向下滑动到患者的准备外科手术的髋臼处。
可以通过使用冲击器或插入器148来植入髋臼假体140。在图示的实施例中，冲击 器148在形状上基本上是圆柱形的，并且具有基本上等于髋臼假体140的外径的外径。冲 击器148包括定位在中央的通路149，其尺寸被设计成容纳导针130的端部，以使得冲击器
13148可以定位在髋臼假体140的上面。当被这样定位时，冲击器148接触髋臼假体140的 边缘。然后，外科医生可以(例如通过使用外科用锤)碰击该冲击器148，以使得髋臼假体 140种入到患者的准备外科手术的髋臼中。当然，在其他实施例中，可以使用其他设备和工 具来使用导针130作为导引器植入髋臼假体140。例如，在一些实施例中，冲击器可以被具 体化为或以其他方式包括被配置成容纳在孔146中的杆(stem)。在这样的实施例中，该杆 和孔146是带螺纹的。此外，该杆是管状的并且被配置成将导针130容纳在其中。应该理 解，在这样的实施例中，？Ll46具有比导针130大的直径，以允许冲击器的杆被容纳在其中。 无论如何，一旦植入髋臼假体140，就可以取出导针130。应该理解，因为使用导针130作为 导引器来植入髋臼假体140，所以髋臼假体140基本上被植入到预定的位置和取向(例如在 预定的倾斜和倒转角度处)。 尽管前面已就定制的患者特异性器械描述了髋臼扩孔器导引器50，但是应该理解 在其他实施例中髋臼扩孔器导引器50可以不被定制用于特定患者。S卩，在一些实施例中， 髋臼扩孔器导引器50可以被配置成用于各种患者。例如，图7所示的髋臼扩孔器导引器50 可以被具体化为非患者特异性矫形外科器械。在这样的实施例中，髋臼扩孔器导引器50可 以在手术前和/或手术中由外科医生调整以便为髋臼假体提供期望的倾斜和倒转角度。同 样，应该理解由于在这样的实施例中髋臼扩孔器导引器50是可调整的，因此导引器50可以 被外科医生用于各种患者并且在手术中按照矫形外科医生的期望进行调整。
现在参照图12-15，在另一个实施例中，定制的患者特异性髋臼矫形外科器械可以 被具体化为髋臼扩孔器导引器150。外科医生能使用该髋臼扩孔器导引器150来以预定的 位置和取向将多个导针固定到患者的最接近髋臼的髋骨区域。导针随后被用于取向并导引 固定在髋臼扩孔器导引器150的管状扩孔器，如下面更详细讨论的。 图示的髋臼扩孔器导引器150包括扩孔器支架(mount) 152和多个支架脚154。每 个支架脚154经由相应的臂156固定到扩孔器支架152。在图12-15的图示实施例中，臂 156、支架脚154和扩孔器支架152是用与关于图2-4的实施例所公开的材料相似的材料制 成的单块部件。在其他实施例中，臂156、支架脚154和扩孔器支架152均可以单独的件的 形式制成并且通过与关于图2-4的实施例所公开的方法相似的方法固定在一起。
在图示的实施例中，扩孔器支架152包括主体158和底部表面162，该主体158具 有被限定通过其的纵向通路160。图示的主体158具有基本上为圆柱形的形状但是在其他 实施例中可以具有其他形状。通路160的尺寸可以被设计成使得骨扩孔器218可以插入通 过通路160以将扩孔器218固定到扩孔器支架152，这将在下面关于图15更详细地讨论。 例如，通路60可以具有内径64(见图13)，它稍微大于扩孔器218的主体222的外径。此 外，通路160可以具有适合于容纳通过其的管状扩孔器的任意截面形状。例如，在图12-15 中，通路160具有基本上为圆形的截面，但是在其他实施例中，主体158可以包括被配置成 以不同的截面形状来容纳扩孔器218的通路160。 每个支架脚154在使用期间被配置成接触患者的骨解剖组织。在图12-15的图示 实施例中，每个支架脚154在形状上基本上是圆柱形的，但是在其他实施例中可以具有其 他形状，与关于图2-4的实施例所公开的那些相似。每个支架脚154包括底部表面166，其 被配置成接触患者的最接近髋臼的髋骨的部分。支架脚154还包括与底部表面166相对 的顶部表面168和侧壁170。如下文更细节讨论的，每个支架脚154相对于扩孔器支架152的位置以及每个支架脚154相对于彼此的位置允许髋臼扩孔器导引器150以基本上唯一的 取向和位置耦合到患者的髋骨。此外，在一些实施例中，每个支架脚154的底部表面166可 以按照患者的髋臼的轮廓来定制。例如，与图5所示的实施例相似，支架脚154的底部表面 166可以被配置成具有定制的患者特异性负轮廓，其被配置成容纳患者的最接近髋臼的髋 骨的相应轮廓的部分。同样，髋臼扩孔器导引器150被配置成按计划的取向和位置耦合到 患者的髋骨，所述计划的取向和位置已经被预先确定以建立髋臼矫形假体的期望的倾斜和 倒转平面。 每个支架脚154包括被限定通过其的钻导引器通路214。在图12的图示实施例 中，通路214的尺寸被设计成使得导针可以插入通过每个通路214以允许导针固定到患者 最接近髋臼的髋骨上。例如，通路214可以具有内径216，它稍微大于导针的外径。此外，通 路214可以具有适合于容纳通过其的骨钻的钻头和导针的任意截面形状。例如，在图12-15 中，每个支架脚154的通路214具有基本上为圆形的截面，但是在其他实施例中，每个支架 脚154可以包括被配置成以不同的截面形状来容纳导针的通路214。 每个支架脚154具有长度174，它基于患者的骨解剖组织的表面轮廓，使得髋臼扩 孔器导引器150被定位在期望的倾斜和倒转角度。例如，在图13的图示实施例中，每个支 架脚154的长度174彼此都相等。在其他实施例中，长度174可以相对于每个支架脚154 而不同，以将扩孔器导引器150定位在倾斜和倒转的期望角度。 在一些实施例中，如图13所示，扩孔器支架152的底部表面162可以从每个支架 脚154的顶部表面168偏移距离176。在图12所示的实施例中，每个支架脚154的距离176 是相等的。在其他实施例中，距离176可以不同，以使髋臼扩孔器导引器150被定位在期望 的位置和取向，所述期望的取向和位置已经被预先确定以建立髋臼矫形假体的期望的倾斜 和倒转平面。此外，在其他实施例中，扩孔器支架152的底部表面162可以与每个支架脚 154的顶部表面168共面，使得距离176等于零。此外，在一些实施例中，扩孔器支架152可 以向下延伸，使得扩孔器支架152的底部表面162基本上等于、高于或低于支架脚154的底 部表面166。 如前面所讨论的，臂156将支架脚154固定到扩孔器支架152。在图示的实施例 中，臂156被具体化为矩形杆(shaft)，但是在其他实施例中可以具有与在图2-4的实施例 所公开的那些相似的其他形状和配置。当从图13的侧视图来观察时，角度178被限定在每 个臂156和扩孔器支架152的底部表面162之间。在图示的实施例中，每个角度178彼此 相等。在其他实施例中，根据患者的解剖组织和髋臼矫形假体的倾斜和倒转的期望角度，每 个角度178可以不同。此外，当从图14的顶视图观察时，每个臂156从扩孔器支架152延 伸距离186。应该理解，在图14的图示实施例中，臂156从扩孔器支架152延伸相同的距离 186。然而，在其他实施例中，根据患者的解剖组织和髋臼矫形假体的倾斜和倒转的期望角 度，每个臂156可以彼此延伸不同的距离186。 此夕卜，当从图14的顶视图观察时，臂156以一定配置从扩孔器支架152延伸以便 限定多个不同的角度180， 182和184。例如，如图14所示的那样，臂190和臂192在其间限 定角度180，臂190和臂194在其间限定角度182，臂192和臂194在其间限定角度184。在 一些实施例中，如图14所示，臂156以基本上一致的配置从扩孔器支架152延伸，使得角度 180， 182和184的大小基本相同。相似于在此描述的多个其他尺寸特征，角度180， 182和
15184的大小可以根据特定患者的需求被定制为任意角度。例如，在一些实施例中，角度184 的大小可以比角度182的大小大，而角度182的大小可以比角度180的大小大。
如图15所示，扩孔器支架152的主体158固定到扩孔器218，以使得在扩孔患者的 髋臼时，扩孔器218以期望的倾斜和倒转角度取向。在图15的图示实施例中，扩孔器218 借助螺丝钉220固定到扩孔器支架152的主体158。应该理解，扩孔器218可以借助其他合 适的扣件(例如螺栓、粘合剂、吸附片等)固定到主体158。此外，在其他实施例中，扩孔器 218可以或可以不固定到扩孔器支架152的主体158。 现在参照图16-19，在另一个实施例中，髋臼扩孔导引器150是能够由外科医生在 手术前或手术中调整的。图16-19图示的实施例的一些特征与前面讨论的参照图12-15的 实施例的基本上相似。基本上相似的这些特征具有与在图12-15实施例中所指定的参考数 字相同的参考数字。 在图16-19的图示实施例中，每个臂156可枢转地固定到扩孔器支架152和每个 支架脚154。特别地，每个臂156固定到扩孔器支架152的接头230和每个支架脚154的 相应接头232。接头230、232可以被具体化为铰链、万向接头等，它们被配置成允许支架脚 154相对于钻导引器152定位。接头230、232可以包括能在期望位置固定每个臂156的锁 定机构(未示出)。应该理解，在其他实施例中，不是所有的臂156都可移动地固定到扩孔 器支架152和/或支架脚154。此外，髋臼扩孔器导引器150可以包括将髋臼扩孔器导引器 150定位在期望的位置和取向以建立期望的髋臼矫形假体的倾斜和倒转平面的接头的任何 组合。 应该理解，髋臼扩孔器导引器150可由矫形外科医生调整以改善导引器150与患 者骨解剖组织的耦合。例如，当从图17的侧视透视图观察时，限定在扩孔器支架152的底 部表面162和每个臂156之间的每个角度178是可调整的，以将髋臼扩孔导引器150定位 在期望的位置和取向处。此外，在每个臂156和每个支架脚154的侧壁170之间限定了角 度234。在图17所图示的实施例中，角度234是可调整的，以将髋臼扩孔器导引器150定位 在期望的位置和取向处。在其他实施例中，根据患者的骨解剖组织，每个角度234是可调整 或不可调整的。 当从图18的顶视图观察时，限定在臂156之间的每个角度180， 182和184也是可 调整的。根据患者的骨解剖组织，角度180，182和184可以被增大或减小，以将髋臼扩孔器 导引器150定位在期望的位置和取向处。例如，臂156中的任意两个可以彼此相向或相背 移动。在其他实施例中，根据患者的骨解剖组织，角度180， 182和184是可调整或不可调整 的。 参考图20，图示了使用髋臼扩孔器导引器150的矫形外科手术操作200。外科医 生可以在方法10的处理步骤32中执行操作200，该方法10在图1中示出并且在前面已被 描述。在处理步骤202中，外科医生将髋臼扩孔器导引器150定位在患者的髋骨上。因为 髋臼扩孔器导引器50被定制成用于特定患者，所以导引器150以基本上唯一预定的位置和 取向耦合到患者的髋骨。例如，在支架脚154的底部表面166包括定制的患者特异性轮廓 的那些实施例中，髋臼扩孔器导引器150被定位在患者的髋骨上，以使得在支架脚154的底 部表面166的负轮廓中容纳患者的髋骨的表面的相应轮廓。此外，在一些实施例中，外科医 生可以在手术前或手术中调整髋臼扩孔器导引器150的位置。例如，在每个臂156可移动地固定到扩孔器支架152和每个支架脚154的那些实施例中，外科医生可以调整髋臼扩孔 器导引器150的位置以改善导引器50到患者的骨解剖组织的耦合。 一旦被定位，髋臼扩孔 器导引器50就限定了打算用于髋臼矫形假体的相对于患者的髋臼的期望的倾斜和倒转角 度。 在处理步骤204中，外科医生通过髋臼扩孔器导引器50的第一支架脚154的通路 214插入骨钻的钻头。外科医生使用第一支架脚154的通路214作为钻导引器在患者的最 接近髋臼的髋骨中钻取第一导向孔。之后，外科医生可以从第一支架脚154的通路214取 出钻头。外科医生重复该过程，以使用第二和第三支架脚154的通路214在患者的最接近 髋臼的髋骨中钻取第二和第三导向？L。应该理解，第一、第二和第三导向孔被取向成将髋臼 矫形假体定位到期望的倾斜和倒转角度处。 在处理步骤206中，外科医生通过支架脚154的每个通路214插入导针(见图15 或图19)并且将导针插入到被限定在患者的最接近髋臼的髋骨中的导向孔中。然后将导针 拧入患者的髋骨中或以其他方式固定到患者的髋骨中。在将导针固定到患者的髋臼之后， 外科医生取出髋臼扩孔器导引器150并且留下固定到患者的髋臼的导针。可替换地，在一 些实施例中，外科医生可以在患者的髋臼中建立导向孔之后取出髋臼扩孔器导引器150。外 科医生随后可以在不使用支架脚54的情况下将导针固定在导向孔中。
在处理步骤208中，外科医生将骨扩孔器218固定到髋臼扩孔器导引器150。然后 外科医生将髋臼扩孔器导引器150 (见图15或图19)推进到导针上来定位扩孔器218，以用 于扩孔患者的髋臼。应该理解，因为基于髋臼假体的期望的倒转和倾斜角度以预定的位置 和取向将导针215固定到患者的髋臼，所以导引患者的髋臼的扩孔以便患者的髋臼的尺寸 被设计成根据支架期望的倒转和倾斜角度来容纳髋臼假体。 在一个实施例中，在植入髋臼假体期间导针215还可以用作导引器。S卩，如图21 所示的，在外科医生使用骨骼扩孔器218扩孔患者的骨骼之后，外科医生可以通过使用冲 击器或插入器248将髋臼假体240固定到髋臼扩孔器导引器150，该髋臼假体240可以包 括髋臼杯242和容纳在该髋臼杯242中的轴承衬244。冲击器248包括机架或机座250和 从其向下延伸的杆252。该杆252包括螺纹端254，其容纳在髋臼杯242的带螺纹的孔246 中。冲击器248的机架250的尺寸被设计成被容纳在扩孔器支架152中限定的扩孔器通路 160中，并且以与上面描述的固定到扩孔器218相似的方式固定到支架152。
—旦髋臼假体240和冲击器248被固定到髋臼扩孔器导引器150，导引器150再次 滑过在植入髋臼假体期间提供引导的导针215。随后髋臼扩孔器导引器150沿着导针215 向下滑动到患者的准备外科手术的髋臼。随后可以通过使用冲击器248来植入髋臼假体 240。为了这样做，外科医生可以(例如通过使用外科用锤)碰击该冲击器248，以使得髋臼 假体240种入到患者的准备外科手术的髋臼中。当然，在其他实施例中，可以使用其他设备 和工具来使用导针215作为导引器植入髋臼假体240。无论如何， 一旦植入髋臼假体140， 就可以取出导针215。应该理解，因为使用导针215作为导引器植入髋臼假体240，所以髋 臼假体240基本上被植入到预定的位置和取向处(例如在预定的倾斜和倒转角度处)。
尽管前面已关于定制的患者特异性器械描述了髋臼扩孔器导引器150，但是应该 理解在其他实施例中髋臼扩孔器导引器150可以不被定制用于特定患者。S卩，在一些实施 例中，髋臼扩孔器导引器150可以被配置成用于各种患者。例如，图16所示的髋臼扩孔器导引器150可以被具体化为非患者特异性矫形外科器械。在这样的实施例中，髋臼扩孔器导 引器150可以在手术前和/或手术中由外科医生调整以便为髋臼假体提供期望的倾斜和倒 转角度。同样，应该理解由于在这样的实施例中髋臼扩孔器导引器150是可调整的，因此导 引器150可以被外科医生用于各种患者并且在手术中按照矫形外科医生的期望进行调整。
虽然已在附图和前面的描述中详细图示和描述了本公开，但是这样的图示和描述 在性质上被认为是示例性的而不是限制性的，将理解仅示出和描述了图示的实施例，并且 期望保护所有落入本公开的精神范围内的变化和修改。 存在由此处公开的方法、设备和系统的各种特征产生的本公开的多个优点。将指 出本公开的方法、设备和系统的可替换实施例不包括所描述的所有特征，然而仍从这样的 特征的至少一些优点中获利。本领域的普通技术人员可以容易地设计结合本发明的一个或 多个特征的以及落入由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的方法、设备和系统的 他们自己的实施方式。
权利要求
一种用于便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨的定制的患者特异性矫形器械，该定制的患者特异性矫形器械包括定制的患者特异性髋臼扩孔导引器，其包括(i)主体，该主体具有被限定通过其的纵向通路；(ii)从所述主体延伸的多个臂；以及(iii)配置成与患者的髋骨接触的多个脚，所述多个脚中的每个脚与所述多个臂中的相应臂耦合，其中基于(i)当髋臼杯假体被植入患者的髋骨中时该髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数以及(ii)患者的髋骨的轮廓来相对于所述主体定位所述多个脚中的每个脚。
2. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个脚中的每个脚包 括底部、具有定制的患者特异性负轮廓的面向骨骼的表面，所述定制的患者特异性负轮廓 被配置成容纳具有相应正轮廓的患者的髋骨的一部分。
3. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体的纵向通路的尺 寸被设计成容纳骨导针。
4. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体的纵向通路的尺 寸被设计成容纳髋臼扩孔器外科手术工具的主体。
5. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体包括底部、面向骨骼的表面，并且所述多个脚中的每个脚包括顶部表面， 所述主体的底部、面向骨骼的表面相对于由所述多个脚中的至少一个脚的顶部表面所 限定的平面是非共面的。
6. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体包括底部、面向骨骼的表面，并且所述多个脚中的每个脚包括顶部表面， 所述主体的底部、面向骨骼的表面以及所述多个脚的每个顶部表面相对于彼此是共面的。
7. 根据权利要求l所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体包括底部、面向骨骼的表面，并且所述多个脚包括具有限定第一平面的第 一顶部表面的第一脚以及具有限定第二平面的第二顶部表面的第二脚，所述主体的底部、面向骨骼的表面、第一顶部表面和第二顶部表面相对于彼此是平行 的和非共面的。
8. 根据权利要求l所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体包括底部、面向骨骼的表面，并且所述多个脚中的每个脚包括底部表面， 当定制的患者特异性髋臼扩孔导引器被定位成与患者的髋骨接触时，所述主体的底 部、面向骨骼的表面相对于所述多个脚中的每个脚的底部表面被定位在中间。
9. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个脚中的每个脚具 有基本上彼此不同的纵向长度。
10. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述主体包括侧壁，并且 所述多个臂中的每个臂包括底部表面，其中所述多个臂的每个底部表面限定相对于所述主体的侧壁的角度，所述角度在大小 上不同于由所述多个臂的另一底部表面限定的角度。
11. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中当在顶视图中观看时，在 所述多个臂的每个臂与所述多个臂中的另一相邻臂之间限定角度，所述角度中的每一个在大小上彼此不同。
12. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中当在顶视图中观看时，所 述多个脚中的每个脚从主体间隔开一定的距离，所述距离在大小上不同于由所述多个脚中 的另一个脚限定的距离。
13. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个臂中的每个臂 借助接头耦合到所述主体使得每个臂相对于所述主体是能移动的。
14. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个脚中的每个脚 借助接头耦合到所述相应臂使得每个脚相对于所述相应臂是能移动的。
15. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个臂包括从所述 主体延伸的至少三个臂。
16. 根据权利要求1所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个脚中的每个脚 包括被限定于其中的纵向通路，所述多个脚的每个纵向通路的尺寸被设计成容纳骨导针。
17. —种用于便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨的定制的患者特异性矫形器械，该定 制的患者特异性矫形器械包括定制的患者特异性髋臼扩孔导引器，其包括(i)主体，该主体具有被限定通过其的纵 向通路，(ii)借助相应接头耦合到所述主体的多个臂，使得所述多个臂中的每个臂相对于 所述主体是能独立移动的，以及(iii)被配置成与患者的髋骨接触的多个脚，所述多个脚 中的每个脚借助相应接头耦合到所述多个臂中的相应臂，使得所述多个脚中的每个脚相对 于所述主体是能独立移动的，所述多个脚中的每个脚具有底部、具有定制的患者特异性负 轮廓的面向骨骼的表面，所述定制的患者特异性负轮廓被配置成容纳具有相应正轮廓的患 者的髋骨的一部分。
18. 根据权利要求17所述的定制的患者特异性矫形器械，其中所述多个脚中的每个脚 包括被限定于其中的纵向通路，所述多个脚的每个纵向通路的尺寸被设计成容纳骨导针。
19. 一种用于对患者的髋骨执行矫形骨扩孔操作以便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨的方法，该方法包括在患者的髋骨上定位定制的患者特异性髋臼扩孔导引器，所述定制的患者特异性髋臼 扩孔导引器包括(i)主体，该主体具有被限定通过其的纵向通路，以及(ii)耦合到所述主 体并且配置成接触患者的髋骨的多个脚，当将髋臼杯假体植入患者的髋骨时，所述多个脚中的每个脚基于所述髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数来相对于所述主体定位； 禾U用所述主体的纵向通路作为钻导引器，在患者的髋臼中钻导向孔； 将骨导针插入在患者的髋臼中形成的导向孔中； 将管状髋臼扩孔器推进到导针上；以及用管状髋臼扩孔器来对患者的髋臼扩孔，所述管状髋臼扩孔器使用骨导针作为该管状 扩孔器的导引器。
20. —种用于对患者的髋骨执行矫形骨扩孔操作以便于将髋臼杯假体植入患者的髋骨 的方法，该方法包括在患者的髋骨上定位定制的患者特异性髋臼扩孔导引器，所述定制的患者特异性髋臼 扩孔导引器包括(i)主体，该主体具有被限定通过其的纵向通路，以及(ii)配置成接触患 者的髋骨的多个脚，所述多个脚中的每个脚耦合到所述主体并且具有被限定通过其的纵向通路，其中当将髋臼杯假体植入患者的髋骨时，所述多个脚中的每个脚基于所述髋臼杯假体的倒转和倾斜角度的预定度数来相对于所述主体定位；禾U用所述多个脚的纵向通路作为钻导引器，在患者的髋骨中钻多个导向孔； 通过所述多个脚的每个纵向通路插入骨导针并且将骨导针插入到在患者的髋骨中形成的相应导向孔的每一个中；将髋臼扩孔器固定到所述主体的纵向通路中；以及用髋臼扩孔器来对患者的髋臼扩孔，所述髋臼扩孔器使用所述多个导针作为该髋臼扩 孔器的导引器。
全文摘要
本发明涉及定制的患者特异性髋臼矫形外科器械和使用及制造方法。公开了多个定制的患者特异性矫形外科器械。还公开了用于制造和使用这样的矫形外科器械的方法。
文档编号A61B17/00GK101711695SQ20091017950
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者R·基菲尔 申请人:德普伊产品公司