Ортопедический хирургический инструмент - RU2766758C2
Код документа: RU2766758C2
Чертежи
Описание
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно § 119 раздела 35 Свода законов США, заявленный в заявке на патент США № 62/596257, поданной 8 декабря 2017 г., и содержание которой в явной форме включено в настоящий документ путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее описание по существу относится к ортопедическим инструментам для применения при проведении ортопедической операции по замене сустава и, в частности, к ортопедическим хирургическим инструментам для применения при проведении процедуры замены коленного сустава.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Артропластика суставов представляет собой хорошо известный вид хирургического вмешательства, позволяющий заменять пораженный и/или поврежденный естественный сустав эндопротезом сустава. Например, при хирургическом вмешательстве в виде полной артропластики коленного сустава естественный коленный сустав пациента частично или полностью заменяют протезом коленного сустава или протезом колена. Стандартный протез колена включает в себя множество компонентов протеза, включая большеберцовый желоб, бедренный компонент и полимерный вкладыш или опорный компонент, расположенный между большеберцовым желобом и бедренным компонентом. Большеберцовый желоб, по существу, включает в себя пластину со стержнем, проходящим от нее в дистальном направлении, а бедренный компонент, по существу, включает в себя пару разнесенных на определенное расстояние мыщелковых элементов, которые включают в себя поверхности, шарнирно сочленяющиеся с соответствующими поверхностями полимерной опоры. Стержень большеберцового желоба выполнен с возможностью имплантации в хирургически подготовленную костномозговую полость большеберцовой кости пациента, а бедренный компонент выполнен с возможностью соединения с хирургически подготовленным дистальным концом бедренной кости пациента.
[0004] В ходе любой хирургической операции колена хирург-ортопед обычно использует множество различных ортопедических хирургических инструментов, таких как, например, режущие блоки, дрильборы, направители сверления и другие хирургические инструменты для подготовки костей пациента к установке протеза колена.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения описан ортопедический хирургический инструмент для применения при резекции конца кости пациента. В некоторых вариантах осуществления инструмент может применяться для одного пациента и может быть утилизирован в конце каждого хирургического вмешательства.
[0006] В некоторых вариантах осуществления в инструменте может быть предусмотрен varus/valgus шарнирный механизм, который удерживается на месте опорной/дистальной пластиной, которая прижимает шарнирные штифты с достаточным усилием для обеспечения вращения, но сохраняет совмещение шарнирных штифтов и, таким образом, дистальной резекционной пластины с интрамедуллярным стержнем. Инструмент содержит корпус, удлиненную шарнирную трубку, стальную опорную/дистальную пластину и ряд винтов (например, 4), которые подобраны для заданного крутящего момент для обеспечения функции и точности устройства.
[0007] Для обеспечения различных анатомических размеров и размеров бедренной кости пациента в некоторых вариантах осуществления инструмент также содержит механизм поступательного перемещения, который позволяет режущему блоку скользить вперед/назад (в процессе применения, вниз/вверх) относительно кости пациента. Таким образом, режущий блок может быть перемещен до соприкосновения с передней костью пациента, что позволяет закреплять его на месте и образовывать стабильную платформу для выполнения резекции. В соответствии с одним аспектом на каждой стороне по меньшей мере одного ответвления корпуса инструмента используются две части. Две части могут быть зафиксированы вместе с помощью резьбового участка с помощью достаточного крутящего момента для обеспечения точности и, кроме того, обеспечения скольжения. Для уменьшения трения, а также обеспечения точности регулируемой поверхности на каждом ответвлении могут присутствовать выступающие ребра.
[0008] В некоторых вариантах осуществления механизм поступательного перемещения может содержать основное и дополнительное фиксирующие кольца. Основной фиксатор с фиксирующим кольцом надежно закрепляет части для обеспечения точности, обеспечивая при этом скольжение по режущему блоку. Он может быть собран посредством специального соединителя и настроен на заданный крутящий момент. Дополнительное кольцо служит для фиксации основного кольца на месте для удержания основного кольца на месте и предотвращения углового отклонения механизма поступательного перемещения (и, следовательно, режущего блока) от входящей в зацепление с костью поверхности инструмента. Также оно может быть собрано посредством специального соединителя и настроено на заданный крутящий момент.
[0009] Инструмент также может содержать дистальный механизм регулировки дистальной резекции/высоты. В некоторых вариантах осуществления механизм может содержать монтажный кронштейн с двухзаходной винтовой резьбой и ручку управления регулировкой. В некоторых вариантах осуществления механизм может находиться внутри механизма поступательного перемещения. Винтовая резьба может проходить внутри ручки управления и может применяться для приведения в действие механизма регулировки высоты. Для обеспечения исходного положения, из которого приводят в действие, ручка управления может защелкиваться на месте на механизме поступательного перемещения. Перед сборкой ручку можно точно проиндексировать, а затем зафиксировать на месте, таким образом обеспечивая соответствие чисел, напечатанных на ручке, настройкам резекции.
[0010] В соответствии с другим аспектом описания предложен ортопедический хирургический инструмент, содержащий режущий блок, содержащий паз для режущего инструмента, выполненный по размерам с возможностью приема режущего инструмента для проведения резекции кости пациента. Ортопедический хирургический инструмент также содержит корпус, соединенный с режущим блоком, причем корпус содержит центральный паз и пару опор, расположенных на противоположных сторонах от центрального паза. Дистальная пластина соединяется с корпусом, причем дистальная пластина содержит входящую в зацепление с костью поверхность и отверстие, которое выполнено во входящей в зацепление с костью поверхности и совмещено с центральным пазом. Ортопедический хирургический инструмент также содержит удлиненный вал, проходящий от первого конца, расположенный в центральном пазу, пару шарнирных штифтов, соединенных с удлиненным валом, причем каждый шарнирный штифт расположен в одной из пары опор, и интрамедуллярный стержень, выполненный с возможностью введения в медуллярный канал кости пациента. Интрамедуллярный стержень проходит через удлиненный вал и отверстие, выполненное в дистальной пластине, для образования продольной оси, которая проходит перпендикулярно к входящей в зацепление с костью поверхности дистальной пластины. Входящая в зацепление с костью поверхность проходит по существу параллельно пазу для режущего инструмента режущего блока и шарнирные штифты взаимодействуют с образованием оси вращения, а удлиненный вал и интрамедуллярный стержень выполнены с возможностью поворота вокруг указанной оси относительно дистальной пластины для изменения величины угла, образованного между продольной осью и входящей в зацепление с костью поверхностью дистальной пластины. В некоторых вариантах осуществления дистальная пластина может входить в зацепление с шарнирными штифтами для удержания шарнирных штифтов в опорах корпуса.
[0011] В некоторых вариантах осуществления дистальная пластина может быть выполнена из металлического материала, а шарнирные штифты могут быть выполнены из пластикового материала. В некоторых вариантах осуществления ортопедический хирургический инструмент может дополнительно содержать ряд крепежных элементов, которые прикрепляют дистальную пластину к корпусу для фиксации шарнирных штифтов между внутренними стенками опор и дистальной пластиной. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления шарнирные штифты могут фиксироваться между обращенными дистально внутренними стенками опор и обращенной проксимально поверхностью дистальной пластины.
[0012] В некоторых вариантах осуществления каждая опора может содержать обращенную дистально внутреннюю стенку и пару боковых внутренних стенок, которые вместе с обращенной дистально внутренней стенкой образуют канал с открытыми концами, выполненный по размерам с возможностью приема одного из шарнирных штифтов, причем каждый шарнирный штифт проходит наружу из канала с открытыми концами соответствующей опоры. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления дистальная пластина может содержать криволинейную центральную секцию, которая входит в зацепление с шарнирными штифтами, проходящими наружу из каналов с открытыми концами опор.
[0013] В соответствии с другим аспектом ортопедический хирургический инструмент содержит интрамедуллярный стержень, выполненный с возможностью введения в медуллярный канал кости пациента, и корпус, соединенный с интрамедуллярным стержнем. Корпус содержит пару ответвлений, расположенных на расстоянии друг от друга и образующих удлиненный паз, причем каждое ответвление содержит первое продольное ребро, выполненное на проксимальной поверхности, и второе продольное ребро, выполненное на дистальной поверхности, расположенной напротив проксимальной поверхности. Ортопедический хирургический инструмент также содержит рамку поступательного перемещения, выполненную с возможностью скольжения вдоль пары ответвлений.
[0014] Рамка поступательного перемещения содержит первую часть, содержащую центральную секцию, расположенную в удлиненном пазу корпуса, и пару первых выступов, проходящих наружу от центральной секции. Каждый первый выступ содержит проксимальную поверхность, которая входит в зацепление с первым продольным ребром одного из пары ответвлений. Рамка поступательного перемещения также содержит вторую часть, соединенную с первой частью. Вторая часть содержит пару вторых выступов, причем каждый второй выступ содержит дистальную поверхность, которая входит в зацепление со вторым продольным ребром одного из пары ответвлений для соединения первой части и второй части с корпусом. Монтажный кронштейн соединяется с первой частью и второй частью, а режущий блок соединяется с монтажным кронштейном так, что режущий блок выполнен с возможностью скольжения вместе с рамкой поступательного перемещения. Режущий блок содержит паз для режущего элемента, выполненный по размерам с возможностью приема режущего инструмента для проведения резекции кости пациента.
[0015] В некоторых вариантах осуществления на проксимальной поверхности каждого первого выступа выполнено углубление для создания рельефного участка на проксимальной поверхности. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления на дистальной поверхности каждого второго выступа может быть выполнено углубление для создания рельефного участка на дистальной поверхности.
[0016] В некоторых вариантах осуществления каждое продольное ребро может содержать криволинейную внешнюю поверхность.
[0017] В некоторых вариантах осуществления вторая часть может содержать опорную пластину и удлиненный вал, который проходит наружу от опорной пластины через центральную секцию первой части. Рамка поступательного перемещения может дополнительно содержать крепежный элемент, прикрепленный к удлиненному валу второй части для соединения второй части с первой частью. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления удлиненный вал второй части может содержать резьбовую внешнюю поверхность, а крепежный элемент может содержать фиксирующее кольцо, которое навинчивается на удлиненный вал.
[0018] В некоторых вариантах осуществления фиксирующее кольцо может представлять собой первое фиксирующее кольцо, а крепежный элемент может содержать второе фиксирующее кольцо, которое навинчивается на удлиненный вал для удержания первого фиксирующего кольца на месте на удлиненном валу.
[0019] В некоторых вариантах осуществления корпус и компоненты рамки поступательного перемещения могут быть выполнены из пластикового материала.
[0020] В некоторых вариантах осуществления корпус может дополнительно содержать центральный паз, который расположен на расстоянии от удлиненного паза, и пару опор, расположенных на противоположных сторонах от центрального паза. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления ортопедический хирургический инструмент может содержать дистальную пластину, соединенную с корпусом, которая содержит входящую в зацепление с костью поверхность и отверстие, выполненное во входящей в зацепление с костью поверхности и совмещенное с центральным пазом, удлиненный вал, проходящий от первого конца, расположенный в центральном пазу, и пару шарнирных штифтов, соединенных с удлиненным валом, причем каждый шарнирный штифт расположен в одной из пары опор. Интрамедуллярный стержень может проходить через удлиненный вал и отверстие, образованное в дистальной пластине, и образовывать продольную ось, которая проходит перпендикулярно к входящей в зацепление с костью поверхности дистальной пластины. Входящая в зацепление с костью поверхность может проходить по существу параллельно пазу для режущего инструмента режущего блока и шарнирные штифты вместе могут образовывать ось вращения, а удлиненный вал и интрамедуллярный стержень выполнены с возможностью поворота вокруг указанной оси относительно дистальной пластины для изменения величины угла, образованного между продольной осью и входящей в зацепление с костью поверхностью дистальной пластины. В некоторых вариантах осуществления дистальная пластина может входить в зацепление с шарнирными штифтами для удержания шарнирных штифтов в опорах корпуса.
[0021] В соответствии с другим аспектом ортопедический хирургический инструмент содержит интрамедуллярный стержень, выполненный с возможностью введения в медуллярный канал кости пациента, и рамку, соединенную с интрамедуллярным стержнем, причем рамка содержит опорную пластину, удлиненный вал, который проходит наружу от опорной пластины, и первую кольцевую канавку, образованную на внешней поверхности удлиненного вала. Ортопедический хирургический инструмент дополнительно содержит монтажный кронштейн, содержащий основную часть, расположенную на одной стороне опорной пластины рамки, и резьбовой стержень, соединенный с основной частью и проходящий наружу вдоль продольной оси от проходного отверстия, выполненного в удлиненном валу, режущий блок, соединенный с монтажным кронштейном, причем режущий блок содержит паз для режущего инструмента, выполненный по размерам с возможностью приема режущего инструмента для проведения резекции кости пациента, и ручку управления, расположенную на дистальном наконечнике резьбового стержня монтажного кронштейна. Ручка управления выполнена с возможностью вращения вокруг продольной оси для осуществления регулирования расстояния между пазом для режущего инструмента режущего блока и опорной пластиной рамки. Резьбовой стержень проходит в отверстие ручки управления, которое образуется внутренней стенкой ручки управления, причем резьбовой стержень входит в зацепление с резьбовой втулкой внутри отверстия для соединения монтажного кронштейна с ручкой управления. На внутренней стенке ручки управления выполнен второй кольцевой поясок, который входит в зацепление с первой кольцевой канавкой рамки для прикрепления управляющей рукоятки и монтажного кронштейна к рамке.
[0022] В некоторых вариантах осуществления ручка управления может содержать множество визуальных указателей, соответствующих множеству различных регулируемых расстояний между пазом для режущего инструмента режущего блока и основной частью монтажного кронштейна, а рамка может содержать направляющую совмещения, выполненную с возможностью совмещения с первым визуальным указателем множества визуальных указателей ручки управления для индексации ручки управления для первого регулируемого расстояния.
[0023] В некоторых вариантах осуществления, от втулки ручки управления может проходить наружу первый выступ. Рамка может содержать второй выступ, выполненный с возможностью вхождения в зацепление с первым выступом в первом угловом положении ручки управления и во втором угловом положении ручки управления. Между первым угловым положением и вторым угловым положением может быть образован угол. В таких вариантах осуществления угол определяет максимальный угол поворота ручки управления вокруг продольной оси.
[0024] В некоторых вариантах осуществления рамка может содержать внутреннюю стенку, которая образует проходное отверстие, и множество ребер, выполненных на внутренней стенке, причем монтажный кронштейн может содержать удлиненную часть, которая проходит наружу от основной части к дистальному концу, а резьбовой стержень проходит наружу от дистального конца к его дистальному наконечнику, а удлиненный корпус может содержать пару плоских поверхностей, которые входят в зацепление с множеством ребер для предотвращения поворота монтажного кронштейна вокруг продольной оси.
[0025] В некоторых вариантах осуществления ортопедический хирургический инструмент может дополнительно содержать корпус, соединенный с интрамедуллярным стержнем. Корпус может содержать пару ответвлений, расположенных на расстоянии друг от друга и образующих удлиненный паз, причем каждое ответвление может содержать первое продольное ребро, выполненное на проксимальной поверхности, и второе продольное ребро, выполненное на дистальной поверхности, расположенной напротив проксимальной поверхности. Рамка может быть выполнена с возможностью скольжения вдоль пары ответвлений. В таких вариантах осуществления рамка может содержать первую часть, содержащую центральную секцию, расположенную в удлиненном пазу корпуса, и пару первых выступов, проходящих наружу от центральной секции. Каждый первый выступ может содержать проксимальную поверхность, которая входит в зацепление с первым продольным ребром одного из пары ответвлений. Рамка может также содержать вторую часть, соединенную с первой частью. Вторая часть может содержать опорную пластину, удлиненный вал и пару вторых выступов, проходящих от опорной пластины перпендикулярно удлиненному валу. Каждый второй выступ может содержать дистальную поверхность, которая входит в зацепление со вторым продольным ребром одного из пары ответвлений для соединения первой части и второй части с корпусом. Удлиненный вал второй части может проходить наружу от опорной пластины через центральную секцию первой части.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0026] Подробное описание относится, в частности, к следующим графическим материалам, причем:
[0027] на ФИГ. 1 представлен вид в перспективе ортопедического хирургического инструмента;
[0028] на ФИГ. 2 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0029] на ФИГ. 3 представлен другой вид в перспективе с пространственным разделением компонентов, показанный под другим углом, ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0030] на ФИГ. 4 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов механизма поступательного перемещения ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0031] на ФИГ. 4A-B представлены виды в перспективе корпуса ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0032] на ФИГ. 5 представлен сборочный вид в перспективе компонентов, изображенных на ФИГ. 4;
[0033] на ФИГ. 6 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов механизма регулировки высоты ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0034] на ФИГ. 7 представлен вид в перспективе компонента механизма регулировки высоты ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0035] на ФИГ. 7A представлен другой вид в перспективе компонента, изображенного на ФИГ. 7;
[0036] на ФИГ. 7B представлен проксимальный вид в перспективе компонента, изображенного на ФИГ. 7;
[0037] на ФИГ. 8 представлен вид в перспективе ручки управления механизма регулировки высоты ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0038] на ФИГ. 8A представлен другой вид в перспективе ручки управления, изображенной на ФИГ. 8;
[0039] на ФИГ. 9 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов механизма регулировки varus/valgus ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1;
[0040] на ФИГ. 10 представлен сборочный вид в перспективе компонентов, изображенных на ФИГ. 9;
[0041] на ФИГ. 11 представлен вид в поперечном сечении в вертикальной проекции по линии 11-11 на ФИГ. 10;
[0042] на ФИГ. 12-15 представлены виды в перспективе ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1, на различных стадиях сборки;
[0043] на ФИГ. 16 представлен вид сзади в вертикальной проекции ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1; и
[0044] на ФИГ. 17 представлен вид в перспективе ортопедического хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1, расположенного относительно дистального конца бедренной кости пациента.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0045] Хотя концепции настоящего описания можно подвергать различным модификациям, и они могут иметь альтернативные формы, на рисунках в качестве примеров приведены их конкретные примеры осуществления, и они будут подробно описаны в настоящем документе. Однако следует понимать, что не предполагается ограничивать концепции настоящего описания конкретными описанными формами, напротив, они должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативные варианты осуществления в пределах сущности и объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
[0046] Термины пространственной ориентации в анатомии, такие как «передний», «задний», «медиальный», «боковой», «верхний», «нижний» и т. п., могут применяться в настоящем описании в отношении ортопедических имплантатов или протезов и хирургических инструментов, описанных в настоящем документе, а также применительно к естественной анатомии пациента. Значения таких терминов хорошо понятны как в научной анатомии, так и в области ортопедии. Предполагается, что применение таких анатомических терминов пространственной ориентации в текстовом описании и формуле изобретения согласовано с их понятными значениями, если не указано иное.
[0047] На ФИГ. 1 показан ортопедический хирургический инструмент 10 для применения при резекции дистального конца 12 бедренной кости 14 пациента (см. ФИГ. 17). Инструмент 10 содержит интрамедуллярный стержень 16, выполненный с возможностью введения в медуллярный канал 18 бедренной кости 14 пациента, и режущий блок 20 для проведения резекции дистального конца 12. Режущий блок 20 содержит паз 22 для режущего инструмента, который выполнен по размерам с возможностью приема режущего инструмента (не показан) для проведения резекции. Инструмент 10 содержит механизм 24 поступательного перемещения, выполненный с возможностью регулирования передне-заднего положения режущего блока 20 относительно дистального конца 12 бедренной кости пациента, и механизм 26 регулировки высоты, выполненный с возможностью регулирования глубины резекции путем изменения дистально-проксимального расстояния между пазом 22 для режущего инструмента и дистальным концом 12 бедренной кости 14 пациента. Инструмент 10 также содержит механизм 28 регулировки varus/valgus, выполненный с возможностью изменения угла между пазом 22 для режущего инструмента и интрамедуллярным стержнем 16 (и, следовательно, медуллярным каналом 18).
[0048] Как показано на ФИГ. 2-5, инструмент 10 также содержит корпус 30, соединенный с интрамедуллярным стержнем 16. Корпус 30 содержит основание 32 и пару ответвлений 34, расположенных на расстоянии друг от друга и образующих удлиненный паз 36. Каждое ответвление 34 содержит продольное ребро 38, выполненное на проксимальной поверхности 40 ответвления 34. Каждое ответвление 34 также содержит другое продольное ребро 42, выполненное на дистальной поверхности 44, расположенной напротив проксимальной поверхности 40.
[0049] Как показано на ФИГ. 4, механизм 24 поступательного перемещения инструмента 10 содержит рамку 50, которая выполнена с возможностью скольжения вдоль пары ответвлений 34. Рамка 50 содержит дистальную часть 52, соединенную с проксимальной частью 54. Дистальная часть 52 содержит центральную секцию 56, расположенную в удлиненном пазу 36 корпуса 30, и пару выступов 58, проходящих наружу от центральной секции 56. Каждый выступ 58 содержит проксимальную поверхность 60, которая входит в зацепление с продольным ребром 42 одного из ответвлений 34.
[0050] Проксимальная часть 54 рамки 50 содержит опорную пластину 62 и удлиненный вал 64, который проходит наружу от опорной пластины 62. Пара выступов 66 проходит от опорной пластины 62 перпендикулярно удлиненному валу 64. Каждый выступ 66 содержит дистальную поверхность 68, которая входит в зацепление с продольным ребром 38 одного из пары ответвлений 34 для соединения дистальной части 52 и проксимальной части 54 с корпусом 30. Удлиненный вал 64 проксимальной части 54 проходит наружу от опорной пластины 62 через отверстие 70, выполненное в центральной секции 56 дистальной части 52.
[0051] Как показано на ФИГ. 4, на проксимальной поверхности 60 каждого выступа 58 выполнено углубление 72 для создания рельефного участка на проксимальной поверхности 60. Как показано на ФИГ. 3, на дистальной поверхности 68 каждого выступа 66 выполнено углубление 74 для создания рельефного участка на дистальной поверхности 68. Как показано на ФИГ. 2 и 3, каждое из продольных ребер 38, 42 содержит криволинейную внешнюю поверхность 76, которая входит в зацепление с проксимальной поверхностью 60 и дистальной поверхностью 68 выступов 58, 66.
[0052] Возвращаясь к ФИГ. 4, рамка 50 также содержит крепежный элемент 80, прикрепленный к удлиненному валу 64 проксимальной части 54 для соединения частей 52, 54 и фиксации выступов 34 между частями 52, 54. Удлиненный вал 64 имеет внешнюю поверхность 82, которая содержит резьбовой участок 84, выполненный с возможностью приема крепежного элемента 80. Крепежный элемент 80 содержит фиксирующее кольцо 86, которое навинчивается на резьбовой участок 84 удлиненного вала 64. Крепежный элемент 80 также содержит другое фиксирующее кольцо 88, которое навинчивается на удлиненный вал 64 для удержания фиксирующего кольца 86 на месте на удлиненном валу 64.
[0053] Как показано на ФИГ. 6-7, удлиненный вал 64 проксимальной части 54 рамки проходит вдоль продольной оси 90 к дистальному концу 92. На внешней поверхности 82 удлиненного вала между дистальным концом 92 и резьбовым участком 84 выполнена кольцевая канавка 94. Как показано на ФИГ. 7, на дистальном конце 92 выполнено отверстие 96, при этом внутрь от отверстия 96 к стенке 100 ободка проходит внутренняя стенка 98. Внутренняя стенка 98 и стенка 100 ободка вместе образуют отверстие 102 на дистальном конце. Как показано на ФИГ. 2 и 7, проксимальная часть 54 рамки также содержит внутреннюю стенку 104, которая проходит внутрь от стенки 100 ободка к отверстию 106, выполненному в опорной пластине 62. Внутренняя стенка 104 образует отверстие 108 в проксимальной части 54 рамки и, как показано на ФИГ. 7A, отверстие 108 и отверстие 102 вместе образуют проходное отверстие 112, которое проходит через проксимальную часть 54 рамки. Как показано на ФИГ. 7B, на внутренней стенке 104 образовано множество ребер 110, которые входят в зацепление с монтажным кронштейном 120 механизма 26 регулировки высоты, как более подробно описано ниже.
[0054] Как описано выше, механизм регулировки высоты 26 выполнен с возможностью регулирования глубины резекции путем изменения дистально-проксимального расстояния между пазом 22 для режущего инструмента и дистальным концом 12 бедренной кости 14 пациента. Возвращаясь к ФИГ. 2, монтажный кронштейн 120 содержит основную часть 122, расположенную на проксимальной стороне опорной пластины 62 проксимальной части 54 рамки. Как показано на ФИГ. 2-3, основная часть 122 содержит блокирующий механизм 124, выполненный с возможностью прикрепления режущего блока 20 к монтажному кронштейну 120. В иллюстративном варианте осуществления блокирующий механизм 124 выполнен с возможностью прикрепления и отсоединения режущего блока 20 от монтажного кронштейна 120.
[0055] Монтажный кронштейн 120 также содержит удлиненную часть 126, которая проходит наружу от основной части 122 к дистальному концу 128. Стержень 130 с винтовой резьбой проходит наружу от дистального конца 128 к дистальному наконечнику 132. Удлиненная часть 126 и резьбовой стержень 130 проходят вдоль продольной оси 134, которая проходит через дистальный наконечник 132. Удлиненная часть 126 также содержит пару плоских поверхностей 136, которые входят в зацепление с множеством ребер 110 проксимальной части 54 рамки для предотвращения поворота монтажного кронштейна 120 вокруг продольной оси 134.
[0056] Как показано на ФИГ. 6, резьбовой стержень 130 монтажного кронштейна 120 проходит наружу вдоль продольной оси 134 от проходного отверстия 112, выполненного в проксимальной части 54 рамки. Механизм 26 регулировки высоты содержит ручку 140 управления, которая расположена на дистальном наконечнике 132 резьбового стержня 130 монтажного кронштейна 120. В иллюстративном варианте осуществления ручка 140 управления выполнена с возможностью вращения вокруг продольной оси 134 для осуществления регулирования (т. е. дистально-проксимального) расстояния между пазом 22 для режущего инструмента режущего блока 20 и опорной пластиной 62 рамки 50 и, следовательно, регулирования глубины резекции.
[0057] Как показано на ФИГ. 8, ручка 140 управления содержит проксимальное отверстие 142. Внутренняя стенка 144 проходит внутрь от отверстия и образует отверстие 146 в ручке 140 управления, в которое входит резьбовой стержень 130. Втулка 148 расположена в отверстии 146, причем втулка 148 имеет резьбовую внутреннюю поверхность (образованную выступами 150), которая входит в зацепление с резьбовым стержнем 130 для соединения монтажного кронштейна с ручкой управления. Ручка 140 управления также содержит кольцевой поясок 152, выполненный на внутренней стенке 144. Кольцевой поясок 152 входит в зацепление с кольцевой канавкой 94, выполненной на удлиненном валу 64 рамки 50, для закрепления ручки 140 управления и монтажного кронштейна 120 на рамке 50 и, следовательно, закрепления механизма 26 регулировки высоты на механизме 24 поступательного перемещения инструмента 10. В иллюстративном варианте осуществления кольцевой поясок 152 ручки 140 управления выполнен на множестве консольных выступов 154 ручки 140 управления. Как показано на ФИГ. 8, кольцевой поясок 152 разделен на ребристые части 156, причем на каждом из консольных выступов 154 ручки 140 управления выполнена одна ребристая часть 156.
[0058] Как показано на ФИГ. 6, ручка 140 управления содержит множество визуальных указателей 160, соответствующих множеству различных регулируемых расстояний. Рамка 50 содержит направляющую 162 совмещения, выполненную с возможностью совмещения с первым визуальным указателем 164 множества визуальных указателей 160 ручки 140 управления для индексации ручки управления для первого регулируемого расстояния. В иллюстративном варианте осуществления направляющая 162 совмещения представляет собой выступ 162, выполненный в кольцевой канавке 94 (и проходящий наружу от нее), выполненной на удлиненном валу 64 рамки 50.
[0059] В процессе применения, когда ручка 140 управления поворачивается вокруг оси 134, резьбовой стержень 130 приводится в движение в проксимально-дистальном направлении относительно рамки 50 для изменения положения режущего блока 20 относительно рамки 50. По мере поворота ручки 140 управления части 156 кольцевого пояска на консольных выступах 154 продвигаются в зацепление с выступом 162, выполненным в кольцевой канавке 94 удлиненного вала 64. Каждый консольный выступ 154 слегка отклоняется наружу так, что каждая ребристая часть 156 может перемещаться по выступу 162 перед опусканием на следующую настройку расстояния. Ручка 140 управления и удлиненный вал 64 рамки 50 содержат элементы, препятствующие повороту ручки 140 управления на 360 градусов вокруг оси 134. Как показано на ФИГ. 8, ручка 140 управления содержит выступ 166, который проходит наружу от втулки 148. Выступ 166 выполнен с возможностью вхождения в зацепление с другим выступом 168 (см. ФИГ. 6), расположенным в отверстии 102 удлиненного вала 64 рамки 50. В иллюстративном варианте осуществления выступы 166, 168 входят в зацепление друг с другом в первом угловом положении ручки 140 управления, соответствующем минимальному регулируемому расстоянию режущего блока 20, и во втором угловом положении ручки 140 управления, соответствующем максимальному регулируемому расстоянию режущего блока 20. Угол образован вокруг оси 134 между первым угловым положением и вторым угловым положением. Угол определяет максимальный поворот ручки 140 управления вокруг продольной оси 134.
[0060] Этапы сборки ручки 140 управления на монтажном кронштейне 120 и рамке 50 поступательного перемещения показаны на ФИГ. 12-15. Как показано на ФИГ. 12, ручка 140 управления совмещается с дистальным наконечником 132 резьбового стержня 130, который проходит наружу от удлиненного вала 64 рамки поступательного перемещения. Поворотная ручка 140 управления поворачивается для совмещения визуального указателя 164 с направляющей 162 совмещения на наружной поверхности удлиненного вала 64. Затем ручка управления 140 может продвигаться по дистальному наконечнику 132 резьбового стержня 130, как показано на ФИГ. 13. Ручка 140 может вращаться вокруг оси 134 для зацепления выступов 150 втулки 148 ручки с резьбовым стержнем 130. Когда визуальный указатель 164 снова совмещается с направляющей 162 совмещения, как показано на ФИГ. 14, ручка 140 может продвигаться в осевом направлении в направлении, указанном стрелкой 170, для продвижения выступов 154 ручки 140 управления над кольцевой канавкой 94 удлиненного вала 64 для закрепления ручки 140 управления на рамке 50 поступательного перемещения.
[0061] Механизм 24 поступательного перемещения и механизм 26 регулировки высоты устанавливаются на корпусе 30, соединенном с интрамедуллярным стержнем 16. Как показано на ФИГ. 9, корпус 30 содержит основание 32 и центральный паз 180, который расположен на расстоянии от удлиненного паза 36 и выполнен в основании 32. На противоположных передней/задней стенках 184, которые образуют центральный паз 180, выполнена пара опор 182. Как более подробно описано ниже, удлиненная трубка 186 механизма 28 регулировки varus/valgus установлена на корпусе 30 посредством опор 182.
[0062] Как описано выше, механизм 28 регулировки varus/valgus инструмента 10 выполнен с возможностью изменения угла между пазом 22 для режущего инструмента и интрамедуллярным стержнем 16 (и, следовательно, медуллярным каналом 18). Механизм 28 регулировки содержит удлиненную трубку 186, которая проходит от проксимального конца 188 до дистального конца 190 и расположена в центральном пазу 180 корпуса 30. Пара шарнирных штифтов 192 соединяется с проксимальным концом 188 удлиненной трубки 186, причем каждая ось 192 расположена в одной из опор 182. Штифты 192 взаимодействуют с образованием оси 194 вращения механизма 28 регулировки varus/valgus.
[0063] Инструмент 10 также содержит дистальную пластину 200, соединенную с корпусом 30. В иллюстративном варианте осуществления дистальная пластина 200 выполнена из металлического материала. Пластина 200 содержит входящую в зацепление с костью поверхность 202 и отверстие 204, выполненное во входящей в зацепление с костью поверхности 202. Как показано на ФИГ. 9, отверстие 204 совмещается с центральным пазом 180 корпуса 30 и проксимальным концом 188 удлиненной трубки 186.
[0064] Как показано на ФИГ. 10, пластина 200 прикрепляется к корпусу 30 посредством множества крепежных элементов 206, которые проходят через пластину 200 в монтажные отверстия 208, выполненные в корпусе 30 для фиксации шарнирных штифтов 192 между внутренними стенками опор 182 и дистальной пластиной 200. Как показано на ФИГ. 11, опоры 182 содержат обращенные дистально внутренние стенки 210, а пластина 200 содержит обращенную проксимально поверхность 212. В иллюстративном варианте осуществления шарнирные штифты фиксируются между обращенными дистально внутренними стенками опор и обращенной проксимально поверхностью дистальной пластины.
[0065] Каждая опора 182 также содержит пару боковых внутренних стенок 214, которые вместе с обращенной дистально внутренней стенкой 210 образуют канал 216 с открытыми концами, в который входит шарнирный штифт 192. В иллюстративном варианте осуществления каждый шарнирный штифт 192 располагается таким образом, чтобы он входил в свою опору 182, т. е. каждый штифт 192 проходит наружу из канала с открытыми концами своей соответствующей опоры. Дистальная пластина 200 входит в зацепление с шарнирными штифтами 192 для удержания шарнирных штифтов 192 в опорах 182. Как показано на ФИГ. 11, дистальная пластина 200 содержит криволинейную центральную секцию 220, которая входит в зацепление с шарнирными штифтами 192 так, что шарнирные штифты 192 фиксируются с достаточным усилием для их удержания в опорах 182, но также для обеспечения поворота осей 192 вокруг оси 194.
[0066] Следует понимать, что относительная проксимально-дистальная высота между входящей в зацепление с костью поверхностью 202 дистальной пластины 200 и опорной пластиной 62 механизма 24 поступательного перемещения является фиксированной. Кроме того, входящая в зацепление с костью поверхность 202 пластины 200 проходит, по существу, параллельно пазу 22 для режущего инструмента режущего блока 20. В результате этого, когда механизм 26 регулировки высоты приводится в действие для регулировки положения режущего блока 20 относительно опорной пластины 62, относительное проксимально-дистальное расстояние 222 (см. ФИГ. 16) между пазом 22 для режущего инструмента режущего блока 20 и входящей в зацепление с костью поверхностью 202 дистальной пластины 200 (и, следовательно, дистальным концом 12 кости пациента) также регулируется.
[0067] Возвращаясь к ФИГ. 1, интрамедуллярный стержень 16 инструмента 10 проходит через удлиненную трубку 186 и отверстие 204, выполненное в дистальной пластине 200. Продольная ось 230 образуется интрамедуллярным стержнем 16, который проходит перпендикулярно к входящей в зацепление с костью поверхности 202 дистальной пластины 200. Как описано выше, шарнирные штифты 192 взаимодействуют с образованием оси 194 вращения, причем удлиненная трубка 186 и интрамедуллярный стержень 16 выполнены с возможностью поворота вокруг указанной оси относительно дистальной пластины 200 для изменения величины угла α, образованного между продольной осью 230 и входящей в зацепление с костью поверхностью 202 дистальной пластины 200 (см. ФИГ. 16).
[0068] Механизм 28 регулировки varus/valgus содержит регулирующее устройство 240, расположенное на дистальном конце 190 удлиненной трубки 186 и соединенное с корпусом 30. Пример регулирующего устройства 240 показан и описан в публикации заявки на патент США № 2013/0317501, которая в явной форме включена в настоящий документ путем ссылки.
[0069] В иллюстративном варианте осуществления удлиненная трубка 186, шарнирные штифты 192 и корпус 30 представляют собой пластиковые компоненты. Компоненты рамки 50 механизма 24 поступательного перемещения также выполнены из пластика. Основная часть 122 и удлиненная часть 126 монтажного кронштейна 120 также выполнены из пластика. Режущий блок 20 выполнен в виде пластикового компонента с металлической вставкой, образующей паз 22 для режущего инструмента.
[0070] Хотя описание подробно проиллюстрировано в графических материалах и описано в тексте выше, такое представление и описание следует рассматривать как иллюстративные и не имеющие ограничительного характера, при этом понятно, что в данном случае представлены и описаны только иллюстративные варианты осуществления и что защита распространяется на все изменения и модификации, входящие в пределы сущности настоящего изобретения.
[0071] Настоящее описание обладает множеством преимуществ, обусловленных различными элементами способа, устройства и системы, описанных в настоящем документе. Следует отметить, что альтернативные варианты осуществления способа, устройства и системы настоящего описания могут не включать в себя все описанные элементы, но при этом могут обладать по меньшей мере некоторыми преимуществами, обусловленными такими элементами. Специалисты в данной области легко могут разработать собственные виды реализации способа, устройства и системы, включающие в себя один или более элементов настоящего изобретения и соответствующие сущности и объему настоящего описания, которые определены прилагаемой формулой изобретения.
Реферат
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к ортопедическим хирургическим инструментам для применения при проведении процедуры замены коленного сустава. Ортопедический хирургический инструмент содержит режущий блок, корпус, дистальную пластину, удлиненный вал, пару шарнирных штифтов и интрамедуллярный стержень. Режущий блок содержит паз для режущего элемента, выполненный по размерам с возможностью приема режущего инструмента для проведения резекции кости пациента. Корпус соединен с режущим блоком. Корпус содержит центральный паз и пару опор, расположенных на противоположных сторонах от центрального паза. Дистальная пластина соединена с корпусом. Дистальная пластина содержит входящую в зацепление с костью поверхность и отверстие, которое выполнено во входящей в зацепление с костью поверхности и совмещено с центральным пазом. Удлиненный вал проходит от первого конца и расположен в центральном пазу. Пара шарнирных штифтов соединены с удлиненным валом. Каждый шарнирный штифт расположен в одной из пары опор. Интрамедуллярный стержень выполнен с возможностью введения в медуллярный канал кости пациента. Интрамедуллярный стержень проходит через удлиненный вал и отверстие, выполненное в дистальной пластине, и образует продольную ось, которая проходит перпендикулярно к входящей в зацепление с костью поверхности дистальной пластины. Входящая в зацепление с костью поверхность проходит, по существу, параллельно пазу для режущего инструмента режущего блока. Шарнирные штифты взаимодействуют с образованием оси вращения, а удлиненный вал и интрамедуллярный стержень выполнены с возможностью поворота вокруг оси относительно дистальной пластины для изменения величины угла, образованного между продольной осью и входящей в зацепление с костью поверхностью дистальной пластины. Дистальная пластина входит в зацепление с шарнирными штифтами для удержания шарнирных штифтов в опорах корпуса. Во втором варианте выполнения ортопедический хирургический инструмент содержит интрамедуллярный стержень, корпус, рамку поступательного перемещения, режущий блок. Интрамедуллярный стержень выполнен с возможностью введения в медуллярный канал кости пациента. Корпус соединен с интрамедуллярным стержнем. Корпус содержит пару ответвлений, расположенных на расстоянии друг от друга и образующих удлиненный паз. Каждое ответвление содержит первое продольное ребро, выполненное на проксимальной поверхности, и второе продольное ребро, выполненное на дистальной поверхности, расположенной напротив проксимальной поверхности. Рамка поступательного перемещения выполнена с возможностью скольжения вдоль пары ответвлений. Рамка поступательного перемещения содержит первую часть, вторую часть, и монтажный кронштейн, соединенный с первой частью и второй частью. Первая часть содержит центральную секцию, расположенную в удлиненном пазу корпуса, и пару первых выступов, проходящих наружу от центральной секции. Каждый первый выступ содержит проксимальную поверхность, которая входит в зацепление с первым продольным ребром одного из пары выступов. Вторая часть соединена с первой частью. Вторая часть содержит пару вторых выступов. Каждый второй выступ содержит дистальную поверхность, которая входит в зацепление со вторым продольным ребром одного из пары ответвлений для соединения первой части и второй части с корпусом. Режущий блок соединен с монтажным кронштейном так, что режущий блок выполнен с возможностью скольжения вместе с рамкой поступательного перемещения. Режущий блок содержит паз для режущего инструмента, выполненный по размерам с возможностью приема режущего инструмента для проведения резекции кости пациента. Использование изобретений позволяет заменять пораженный и/или поврежденный естественный сустав эндопротезом сустава. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.
