[发明专利]用于关节置换中解剖结构差异的识别、评价、建模和修复的方法和系统

说明书

相关申请

本申请要求2011年10月14日提交的题为“Methods and Systems for Identification,Assessment,Modeling,and Repair of Anatomical Disparities Joint Replacement”的美国临时申请序列号61/547,349的权益，该申请的公开内容通过引用整体合并在此。

技术领域

本申请涉及用于导出解剖结构的间接解剖结构测量值和/或比较数据库以及识别异常、变形、不寻常和/或不希望解剖结构的改进系统和方法，并涉及设计和/或选择患者适应性(例如患者特异性和/或患者工程化)整形外科植入物和引导工具的相关改进以及相关方法、设计和模型。

背景技术

由于人群中所谓“正常”解剖结构特征广泛变化，通常难以在进行医疗治疗(包括关节置换)的给定数量的人群中量化和检测“异常”解剖结构特征、差异和/或其他变形。此外，对于具有“异常”解剖结构特征(包括其关节的解剖结构差异和/或变形)以及其他解剖结构上不正确和/或不寻常的解剖结构的患者，设计用于“正常”关节置换的植入物(例如修正典型的解剖结构缺陷的植入物和手术)可以是不适当、失稳和/或次最佳的。另外，设计适当的患者特异性关节置换植入物和用于具有这种“异常”解剖结构的单独患者的外科手术会是困难和/或费时的。因此，本领域需要用于确定给定患者的解剖结构何时“异常”的可靠系统和方法，并需要用于评价、设计和/或选择适用于这种“异常”或不希望的解剖结构的修复和/或复原的适当关节置换植入物的可靠系统和方法。使疾病、损伤或变形关节修复或复原到原来健康骨结构是外科关节手术中的一个希望目的。

发明内容

根据一些实施方式，公开一种制造用于患者关节的植入物部件的方法，其包括获得与患者相关的解剖结构尺寸。解剖结构尺寸与解剖结构关系相关性一起使用，以导出有关关节的解剖结构特征的信息。有关关节的解剖结构特征的导出信息接着在设计植入物部件中使用。

根据一些实施方式，公开一种用于制造用于患者关节的植入物部件的方法，其包括获得与患者相关的解剖结构尺寸。解剖结构尺寸与解剖结构关系相关性一起使用，以导出有关关节的解剖结构特征的信息。解剖结构特征也被测量，并且测量信息与有关解剖结构特征的导出信息比较。测量信息与导出信息的比较接着在设计植入物部件中使用。

根据一些实施方式，公开一种用于治疗患者关节的植入物部件，其包括在至少一个平面内具有患者适应性曲率的面向关节表面。患者适应性曲率至少部分基于有关关节的解剖结构特征的导出信息。导出信息至少部分基于测量的解剖结构尺寸和解剖结构关系相关性。

附图说明

多种实施方式的目的、方面、特征和优点将通过结合附图参考以下说明变得更加清楚并可以得到更好理解，附图中：

图1是远侧股骨的外侧的透视图的图像，示出内侧踝和外侧踝；

图2显示图1的图像，其中内侧踝信息被隐藏或通过其他方式移除；

图3示出图2的外侧踝的外表面，其中踝的其他部分被隐藏或通过其他方式移除；

图4示出沿着图3的外侧踝表面形成的连续表面轮廓；

图5描述用于外侧踝的最终踝J曲线轮廓，其经过图4的连续表面轮廓的平整和/或其他操作获得；

图6描述可以从远侧股骨得到的一组示例性测量值；

图7描述在骨的承载部分的最宽截面处得到的远侧股骨的宽度测量值A；

图8是股骨宽度和股骨的内侧股骨踝的前后半径之间的一组生成关系的图示；

图9是股骨宽度和股骨的外侧股骨踝的前后半径之间的一组生成关系的图示；

图10描述远侧股骨，示出用于导出踝的表面轮廓的前后半径的示例性放置；

图11描述远侧股骨，示出从踝表面轮廓测量的内侧J曲线和外侧J曲线；

图12描述图11的外侧J曲线的前半径；

图13描述图11的外侧J曲线的后半径；

图14是远侧股骨的一个例子，示出从股骨宽度测量值导出的内侧和外侧J曲线；

图15描述图14的外侧J曲线的前半径；

图16描述图14的外侧J曲线的后半径；

图17是由个体人群经验确定的一组示例性外形比例，说明股骨踝的前后半径之间的关系；

图18是患者高度和患者股骨宽度之间的一组生成关系的图示；