[发明专利]患者匹配器械

说明书

相关申请

本申请要求2010年10月15日提交的申请号为61/393,643且发明名称为“Patient-Matched Instruments Having Non-Continuous Contact Surfaces”的美国临时申请、2010年8月23日提交的申请号为61/402,095且发明名称为“Patient-Matched Instrumentation”的美国临时申请以及2010年6月11日提交的申请号为61/353,838且发明名称为“Patient-Matched Instruments Having Textured Contact Surfaces, Methods for Using the Same, and Methods for Making the Same”的美国临时申请的权益，通过引用将上述每一篇专利文献的全部内容并入本申请。

技术领域

本文中介绍了用于治疗骨或关节的外科手术器械和方法，在某些实例中介绍了与特定患者的身体构造相匹配的外科手术器械。还介绍了此类外科手术器械的设计和使用方法。

背景技术

常规的患者匹配器械具有被构造为与患者独特的身体构造相吻合的大表面。成功的外科手术结果取决于患者匹配器械在患者匹配器械及其被设计倚靠的身体构造之间提供可再现的“可靠”三维贴合的能力。如果最终用户对患者匹配器械在与患者独特的身体构造重复接合时会贴合良好有任何疑虑，或者如果器械相对于身体构造在多个空间取向上看起来与患者的身体构造贴合良好，那么器械通常就会被弃用，并且要用常规的非患者专用器械来完成外科手术。

迄今为止，用于在全膝关节成形术中使用的至少部分患者匹配的外科手术器械已经采用了基本上是远端股骨和近端胫骨关节连接面的“底片”的身体构造接触面。身体构造接触面通常是以连续方式与患者身体构造的大部分区域相吻合的大块表面区域。在某些实例中，通过(例如借助MRI扫描)获取患者身体构造的三维图像数据，分段三维图像数据以将骨骼和/或软骨身体构造的表面与周围的组织详细地描述开来，借助CAD或其他软件将分段的数据转化为计算机模型，执行一种或多种可选的辅助过程(例如平滑功能)，利用计算机模型针对患者的身体构造定制器械的一个或多个表面，然后制造定制的器械以使其适用于在单个空间取向上与患者的身体构造相吻合而提供定制的外科手术器械。

在至少部分当前的实践中，每一个三维图像数据切片内示出的关节身体构造的基本所有部分都被分段并且常规的患者匹配器械都设有接触患者身体构造的基本上连续区域的身体构造接触部分。这样的身体构造接触部分具有与患者的骨和软骨相接触的大块连续的表面区域，并且因此关键之处在于构建患者匹配器械的工程师或自动程序要在整个分段过程的每一步都始终保持高标准的准确度和精度。即使在患者匹配器械的身体构造接触面上仅有一个或两个点不精确、失准或以其他方式错误表达了患者实际的独特身体构造，患者匹配器械就有可能贴合不良、位置凸出、摇晃、摆动或者可能根本无法贴合。在这样的实例中，最终用户就不太可能使用该器械。在很多情况下，患者匹配器械贴合不良的原因甚至可能是分段过程中少量的细微误差。

使用至少部分常规患者匹配器械的另一个缺点是光滑的身体构造接触面在与患者独特的身体构造相接合时可能会允许器械滑动或打滑。例如，在某些情况下，体液与光滑的骨和软骨相结合即可抵消器械和身体构造部分之间的摩擦力。而且，由于常规患者匹配器械的高度吻合性质，因此在与具有大量骨赘、病变或肿块的身体构造一起使用时就可能会表现为安置不准确。最后，软组织(例如脂肪组织)可能会堆积在患者匹配的块以及骨或软骨之间并给用户造成器械已准确安置的错误印象，此时在事实上却恰恰相反。

发明内容

本发明的实施例包括患者匹配器械例如在膝关节成形术手术中使用的切割导引器，其包括根据患者特有成像或其他类型的患者特有数据定制的一个或多个身体构造接触部分以匹配特定患者的身体构造，并且因此有助于外科手术过程期间患者匹配器械相对于患者特有身体构造的准确定位和取向。

在某些实施例中，提供了一种匹配特定患者身体构造的患者匹配外科手术器械，包括：面向身体构造的侧面；其中面向身体构造的侧面包括多个离散的物理分离的身体构造接触部分，多个身体构造接触部分被构造用于匹配特定患者的身体构造；其中面向身体构造的侧面包括多个离散的物理分离的凹部，其中多个凹部相对于身体构造接触部分中邻接多个凹部的部分凹入；其中多个身体构造接触部分是以下情况中的至少一种：非均匀分布；形状不一致；或者表面积不一致。