專利名稱：關節植入物和假體及方法
技術領域：
本公開涉及全部關節假體或部分關節假體及方法，它們均能夠以良好的精度再現自然關節的特征。
背景技術：
本節中的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并且可能不構成現有技術。
關節置換術和半關節置換術是用于重建肩部和髖部損傷的常用治療方法。目前，每年多達23，000美國人接受肩關節置換術并且大約120，000美國人接受髖關節置換術。這些手術被執行以治療諸如骨關節炎、類風濕性關節炎、創傷性關節炎、肩袖撕裂關節病(嚴重的關節炎與大量不可修復的肩袖肌腱撕裂的組合)、缺血性壞死(骨壞死)、不成功的先前關節置換手術和創傷性關節損傷之類的情況。隨著社會平均年齡的增加和預計的醫療質量的增加，用于修復或置換磨損的關節炎關節的外科手術的發生也相應地增加。由此，鉸接關節的手術置換正變得越來越普遍。在傳統的鉸接關節置換中，假體的一端被布置在位于關節的一側上的骨頭內。將假體置于骨頭內容許骨頭與植入物之間的足夠的機械穩定性。假體的相反側配置為功能性地置換骨頭的所去除的鉸接端并且提供關節的鉸接表面。在這種傳統的手術中，骨頭通常通過首先切除骨頭且去除骨頭的受損的鉸接端而準備用于假體。這使骨頭的內部暴露。隨后，在長骨頭的情況下，諸如鉸刀、擴刀和其他骨組織去除器具之類的工具被用來生成從切除部向下延伸到髓腔內的骨腔。很多時候，隨后將骨接合劑添加到骨腔中，從而在假體與骨頭之間生成骨/接合劑覆蓋物。有時，骨腔的形狀制備為與假體的外表面緊密匹配，使得不使用骨接合劑。一旦骨腔被制備，假體就被置于骨腔內且由內部骨組織或骨/接合劑覆蓋物支承。隨后，假體被定位，使得植入物的鉸接端部與自然關節的相對側部鉸接(在半關節置換術的情況下)或者與置換關節的相對側部的對應植入物鉸接(在關節置換術的情況下)。但是，用于關節重建或治療的傳統手術(涉及骨的全切除和髓腔或長干骨的擴孔)是高侵害性的并且能導致來自于外科手術本身的額外創傷，這可能使愈合過程復雜或損害愈合過程。另外，這種侵害性手術本身能比手術所旨在彌補的損傷或疾病更多地改變或傷害關節和與關節相關聯的骨頭。成功的關節置換手術在保持與骨頭的牢固接口的同時恢復關節的生物力學功能，從而使關節上的載荷能夠被優化分布。假體與骨組織之間的緊密匹配式裝配有助于使假體穩定且將載荷從植入物有效地傳遞給骨頭。對于每個患者(其中患者在尺寸和骨結構方面將變化很大)實現這種匹配式裝配需要操作中心保持極大量的單件假體的庫存，以提供與需要進行關節置換手術的患者的每個尺寸和形狀優化配合的單件假體。保持單件假體的這么大庫存會是沉重的負擔并且成本低效。為了解決這個問題，操作中心將常常僅儲備最常見的假體形狀和尺寸。但是，這會導致某些患者接收并非理想地適于他們的骨頭解剖結構的假體。關節重建植入物的模塊化部件已經被開發作為對單件關節重建假體的替代以幫助減少庫存并且優化裝配。這種模塊化部件通常為單獨的部件，其中，每個部件包括單件關節假體的特定功能部分，這些部件能夠連接以形成完整的關節假體。這些部件中的每一個能夠獲得為不同的形狀和尺寸范圍。最適于給定患者的解剖結構的每個部件的形狀和尺寸在手術時被選取和提供給外科醫生以提供部件的優化組合。這些模塊化部件隨后被配合在一起并且通過它們之間的機械連接固定。但是，這種已知模塊化植入物的使用仍然需要使用鉸刀、擴刀和其他骨組織去除器具以生成從切除部向下延伸到髓腔內的骨腔。因此，關節置換術和半關節置換術仍然為高侵害性手術，這可能導致諸如較長的愈合過程、對患者的進一步損傷、疾病、痛苦和關節 炎之類的恢復并發癥。

發明內容
在多種情況下，本公開提供了一種用于將鉸接關節假體的骨置換結構固定到鉸接關節的骨頭的切除端部上的固定裝置。在這些情況下，所述固定裝置包括具有基本平坦底表面的頭部，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的切除表面基本平齊地設置。另外，所述固定裝置包括從所述頭部的底表面延伸的錨定桿，其中，所述錨定桿包括沿著所述桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽、以及在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端。所述穿刺尖端構造為在將所述桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割且移位所述骨頭的組織。在多種其他情況下，本公開提供了一種鉸接關節假體，所述關節假體包括骨置換結構，所述骨置換結構構造為且可操作以置換鉸接關節的骨頭的去除端部分；以及固定裝置，所述固定裝置構造為且可操作以將所述骨置換結構固定到所述骨頭的切除端部上。在這些情況下，所述固定裝置包括具有基本平坦底表面的頭部，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的所述切除端部的切除表面基本平齊地設置；以及從所述頭部的底表面延伸的錨定桿。所述錨定桿包括沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽、以及在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端。所述穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割且移位所述骨頭的組織。在另一些情況下，本公開提供了一種鉸接關節假體系統，所述鉸接關節假體系統包括骨置換結構，所述骨置換結構構造為且可操作以置換鉸接關節的骨頭的去除端部分；固定裝置，所述固定裝置構造為且可操作以將所述骨置換結構固定到所述骨頭的切除端部上。在這些情況下，所述固定裝置包括具有基本平坦底表面的頭部，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的所述切除端部的切除表面基本平齊地設置；以及從所述頭部的底表面延伸的錨定桿。所述錨定桿包括沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽、以及在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端。所述穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割且移位所述骨頭的組織。在這些情況下，所述鉸接關節假體系統還包括導向銷，所述導向銷構造為在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內，從而具有與所述切除表面基本正交的軌線并且具有遠離所述切除表面延伸的近端部分。所述導向銷可操作以控制所述錨定桿的布置和軌線，使得所述錨定桿能夠在所述切除表面上的期望位置處被壓入所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線。在另一些情況下，本公開提供了一種用于將鉸接關節假體附接到鉸接關節的骨頭的切除端部上的方法，其中，所述方法包括在切除端部的切除表面上的期望位置將導向銷設置在鉸接關節的骨頭的切除端部內，使得所述導向銷具有與所述切除表面基本正交的軌線并且具有遠離所述切除表面延伸的近端部分。所述方法另外包括將固定裝置置于所述導向銷的所述近端部分上，使得所述近端部分延伸穿過所述固定裝置的縱向孔。所述固定裝置另外包括具有基本平坦底表面的頭部，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述切除表面基本平齊地設置；以及從所述頭部的底表面延伸的錨定桿。所述錨定桿包括沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽、以及在 所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端。所述穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割且移位所述骨頭的組織。所述方法還包括沿著所述導向銷將所述錨定桿壓入所述切除端部內，使得所述錨定桿在所述切除表面上的期望位置設置在所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線。另外，所述方法包括在所述錨定桿已經被壓入所述骨頭的所述切除端部內之后將骨置換結構附接到所述固定裝置頭部上。所述骨置換結構構造為且可操作以置換所述骨頭的去除端部分。從本文提供的描述，本教導的其他應用領域將變為明顯。應當理解的是，描述和具體示例意為僅僅說明性的目的而非意為限制本教導的范圍。


本文所述的附圖僅用于說明的目的，而非意為以任何方式限制本教導的范圍。圖I是根據本公開的多種情況的、附著到示例性鉸接關節的骨頭的切除球端部上的鉸接關節假體的示圖。圖2是根據本公開的多種其他情況的、附著到示例性鉸接關節的骨頭的切除承窩端部上的、圖I中所示的鉸接關節假體的示圖。圖3是根據本公開的多種情況的、圖I中所示的鉸接關節假體的等距視圖。圖4是根據本公開的多種情況的、圖I中所示的鉸接關節假體的固定裝置的等距視圖。圖5是根據本公開的多種情況的、被壓入骨頭的切除端部內的、圖4中所示的固定裝置的側視圖。圖6是根據本公開的多種其他情況的、被壓入骨頭的切除端部內的、圖4中所示的固定裝置的側視圖。圖7是根據本公開的多種情況的、包括圖I和圖2中所示的鉸接關節假體的鉸接關節假體系統的一部分的側視圖。
圖8是根據本公開的多種情況的、包括圖I和圖2中所示的鉸接關節假體的、圖7中所示的鉸接關節假體系統的另一部分的側視圖。圖9是根據本公開的多種其他情況的、包括圖I和圖2中所示的鉸接關節假體的、圖7和圖8中所示的鉸接關節假體系統的又一部分的側視圖。貫穿附圖中的若干視圖，對應的附圖標記表示對應的部件。
具體實施例方式下面的描述在本質上僅為示例性的而絕非意為限制本教導、應用或使用。貫穿整個說明書，相同的附圖標記將用于指代相似的元件。除非另有定義，否則本文所用的所有技術術語和科學術語具有與由本公開所屬技術領域的技術人員所通常理解的相同含義。單數術語例如數字一(I)的任何使用旨在涵蓋大于一的數值，例如由短語“一個或多個”表示的數值。包括性術語例如“包括”或“例如”等的任何使用旨在為開放式的，具有與“包括但不限于”相似的意思。本文提及的所有公布、 專利申請、專利和其它參考文獻的全部內容通過參引的方式并入。參照圖1，本公開提供了鉸接關節假體10，假體10是用于治療導致關節破壞和疼痛的關節炎、創傷和其他醫學疾病的微創假體。假體10不需要擴孔到髓腔內并且對于與關節相關聯的任意骨頭不需要骨干裝配，從而導致更快和更完全的恢復。構想的是，假體10適于任意類型的關節治療或技術，適于置換關節的任一側(例如，關節球或關節窩)，并且可以單獨使用或與其他植入物、假體和治療結合使用。例如，假體10可以在半關節置換術中使用以治療關節的僅單個側部，或者可以與相對關節窩治療或相對關節球治療結合使用。或者，假體10能夠在完整關節置換術中使用以治療關節的兩個側部。此外，盡管假體10在不同的附圖中示例性地圖示為用于通過置換肱骨頭的一部分(例如，圖I)或關節盂腔體的一部分(例如，圖2)而修復肩關節，但是應當理解的是，如本文所述的假體10能夠在其他球窩關節(例如，髖關節)中使用并且能夠在無球窩關節的關節(例如，膝關節和肘關節等)中使用。另外，構想的是，假體10能夠用于治療具有適于功能性接收假體10的骨頭的任意生物體(包括，例如人、家畜和其他哺乳動物)的關節的疾病、損傷或并發癥。現在參照圖I、圖2、圖3和圖4，在不同的情況下，假體10包括構造為且可操作以置換鉸接關節的骨頭的切除即去除端部分的骨置換結構14。例如，在不同的情況下，骨置換結構14能夠構造為且可操作以置換肱骨頭或股骨頭(示例性圖示且在本文稱為骨18A)的頭部的切除部分。可選地，在不同的情況下，骨置換結構14能夠構造為且可操作以置換關節盂腔(即，肩窩)或髖臼(即，髖窩)(示例性圖示且在本文稱為骨18B)的切除部分。現在參照圖I、圖2、圖3、圖4和圖5，假體10另外包括構造為且可操作以將骨置換結構14固定到骨18A/18B的切除端部24上的固定裝置22。如下文進一步所述，骨置換結構14和固定裝置22構造為一旦固定裝置22已經如下所述地植入就能夠彼此裝配且連接以提供假體10。固定裝置22包括具有大致平坦底表面30的頭部26，底表面30構造為當固定裝置22如下所述地植入到骨18A/18B的切除端部24中時與骨18A/18B的切除端部24的切除表面34基本平齊地設置。固定裝置22另外包括從頭部底表面30延伸的錨定桿38。錨定桿38包括螺旋槽和刀片系統以及在錨定桿38的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端46。更具體地，錨定桿38包括沿著錨定桿38的長度L螺旋設置的一個或多個(例如，一個、兩個、三個、四個、五個或更多個)凹槽42，使得凹槽42形成沿著錨定桿38的長度L螺旋設置的一個或多個(例如，一個、兩個、三個、四個、五個或更多個)刀片44。凹槽42和刀片44圍繞錨定桿38的中心軸線A以開塞鉆或旋轉傾斜面的形狀扭轉，并且具有圍繞中心軸線A的任意合適的旋轉角度，例如，旋轉大約90°、180°、270°或360°。因此，當如下所述地被壓入即被錘入骨18A/18B內時，錨定桿38將旋轉或扭轉對應的度數，例如，大約90°、180°、270°或360°。重要地，一旦固定裝置22被壓入骨18A/18B內而使得頭部26的底表面30基本平齊地抵靠切除表面34，凹槽42和刀片44圍繞錨定桿38的螺旋設置以及頭部底表面30與切除表面34之間的摩擦接口式接觸就防止將固定裝置22從骨18A/18B中抽出。也就是說，凹槽42和刀片44圍繞錨定桿38的螺旋設置以及頭部底表面30與切除表面34之間的摩擦接口式接觸防止了錨定桿38從骨頭中退出或者在骨頭中變松，并且 還防止了將固定裝置22從骨18A/18B中拉出。因此，在將固定裝置22壓入骨18A/18B內時，固定裝置22被牢固地設置、安置和保持在骨18A/18B內。錨定桿38的骨穿刺尖端46構造為在將錨定桿38壓入骨18A/18B的切除端部24內時切割且移位骨18A/18B的組織。更具體地，穿刺尖端46包括多個切割刃50，這些切割刃50足夠鋒利以在將固定裝置22的錨定桿38壓入骨18A/18B的切除端部24內時切割、分離和移位骨18A/18B的組織。也就是說，當經由與中心軸線A基本共軸施加到固定裝置頭部26上的直線即非旋轉、壓入或錘入的力而將固定裝置22的錨定桿38驅動到骨18A/18B內時，穿刺尖端46切割、分離和移位骨18A/18B的組織。錨定桿38通常能夠具有任意期望的大小或尺寸，但是構造為且可操作以將固定裝置22牢固地保持在骨18A/18B內而不會延伸到骨18A/18B的髓腔或骨干內。因此，錨定桿38構造為具有明顯短于已知錨定系統的長度L，使得錨定桿38僅延伸到骨18A/18B的骨骺內或在某些情況下僅延伸到骨18A/18B的干骺端內。另外，錨定桿38能夠制造為具有不同的長度L和直徑D，從而具有基于患者的骨結構尺寸的患者專用尺寸。例如，在不同的情況下，錨定桿38能夠制造為具有介于IOmm與50mm之間的直徑D和介于20mm與60mm之間的長度L。例如，在不同的示例性情況下，當患者具有較大的骨結構時，能夠使用一種具有錨定桿38的固定裝置22，其中錨定桿38制造為具有介于35mm與50mm之間的直徑D和介于45mm與60mm之間的長度L。而在其他示例性情況下，當患者具有中等尺寸的骨結構時，能夠使用具有錨定桿38的固定裝置22，其中錨定桿38制造為具有介于20mm與35mm之間的直徑D和介于30mm與45mm之間的長度L。而在其它不例性情況下，當患者具有較小的骨結構時，能夠使用具有錨定桿38的固定裝置22，錨定桿38制造為具有介于IOmm與20mm之間的直徑D和介于20mm與30mm之間的長度L。還參照圖I、圖2、圖3、圖4和圖5，如上所述，固定裝置頭部26包括平坦的底表面30，底表面30構造為當固定裝置22已經被壓入骨18A/18B的切除端部24內時與骨18A/18B的切除端部24的切除表面34基本平齊地設置。此外，頭部26構造為且可操作以提供用于固定裝置22的深度止擋部或限位部，使得錨定桿38僅能夠被壓入或被直線驅動到骨18A/18B內特定的距離，即，錨定桿38的長度L。因此，當固定裝置22被壓入骨18A/18B內時，錨定桿38將推進到骨18A/18B內，直到頭部26的底表面30接觸切除表面34為止。在該位置，頭部26將防止錨定桿38進一步推進到骨18A/18B內。在不同的情況下，頭部26的頂表面54也是基本平坦的。但是，構想的是，頂表面54能夠具有適于與骨置換結構14匹配的任意形狀和形式。相似地，盡管固定裝置頭部26的外周形狀示出為大致圓形的，但是構想的是，頭部26的外周形狀能夠具有適于與骨置換結構14匹配的任意期望的形狀。另外，在不同的情況下，頭部26包括延伸穿過頭部26的多個骨鑿槽58。如本文所述，骨鑿槽58構造為且可操作以容許在固定裝置22在植入之后需要被移除的情況下經過骨鑿槽插入骨鑿以切割圍繞錨定桿38的骨組織。現在參照圖4，在不同的情況下，錨定桿38的凹槽42包括紋理表面62，紋理表面 62構造為且可操作以在植入之后刺激和促進在凹槽42內和圍繞刀片44的骨內生長。刺激和促進骨內生長增加了所植入的錨定桿38在骨18A/18B內的持久性，增強了假體10的強度、耐用性和穩定性。紋理表面62能夠為施加到凹槽42上的或在凹槽42中制成的任意紋理化處理。例如，在不同的情況下，紋理表面62能夠在固定裝置22的制造期間一體地形成到凹槽42內。可選地，在不同的情況下，紋理表面62能夠在固定裝置22被制成之后施加至丨J、即附著到凹槽42上。另外，固定裝置頭部26的結構進一步增加了所植入的錨定桿38的持久性并且進一步增強了假體10的強度、耐用性和穩定性。更具體地，固定裝置頭部26的底表面30與骨18A/18B的切除表面34之間的接觸表面區域提供了用于錨定桿38的徑向操縱桿臂，使得施加到假體10上的角向力作為軸向力矢量施加到切除表面34上且圍繞切除表面34分布而非傳遞給錨定桿38和作為徑向力矢量施加到骨18A/18B上。此外，在固定裝置22被壓入骨18A/18B之后，在錨定桿凹槽42內的骨內生長以及存在于固定裝置頭部26的底表面30與切除表面34之間的摩擦力相結合而在力被施加到所植入的假體10上時防止固定裝置22旋轉。現在參照圖3、圖4、圖5和圖6，在不同的情況下，固定裝置22包括沿著軸線A延伸穿過頭部26和錨定桿38的縱向孔66。如下所述，孔66在將固定裝置22壓入骨18A/18B內的過程期間被使用。另外，固定裝置22包括設置在固定裝置22的近端部74處的骨置換結構聯接件70。骨置換聯接件70構造為且可操作以將骨置換結構14牢固地聯接到固定裝置22上。如本文所述，骨置換結構聯接件70能夠為適于在固定裝置22已經被植入到骨18A/18B內之后將骨置換結構14附接到固定裝置22上的任意聯接件、連接器、緊固裝置或固定裝置。例如，在如圖3和圖5中示例性圖示的不同情況下，骨置換結構聯接件70能夠包括軸向定心在固定裝置22的近端部74內的聯接承窩。在這種情況下，聯接承窩70構造為接收骨置換結構14的聯接柱78，從而將骨置換結構14牢固地聯接到固定裝置22上。聯接承窩70和聯接柱78能夠構造為以任意合適的方式將骨置換結構14牢固地附著到固定裝置22上。例如，在不同的實施例中，聯接柱78能夠構造為具有莫氏錐度，其形成為被插入聯接承窩70內且與聯接承窩70摩擦連接，使得骨置換結構14被牢固地附著到固定裝置22上。可選地，能夠使用螺釘、鉚釘、粘膠、釘、按扣、互鎖的突起和狹槽連接器、或適于將骨置換結構14牢固地附著到固定裝置22上的任意其他連接裝置或方式將骨置換結構14附著到固定裝置22上。作為另外的示例，在如圖6中示例性圖示的不同情況下，骨置換結構聯接件70能夠包括軸向定心于固定裝置22的近端部74且從固定裝置22的近端部74延伸的聯接凸起。在這種情況下，聯接凸起70構造為接收在骨置換結構14的聯接接收部(未示出，但是本領域的技術人員容易理解)內，從而將骨置換結構14牢固地聯接到固定裝置22上。聯接凸起70和聯接接收部能夠構造為以任意合適的方式將骨置換結構14牢固地附著到固定裝置22上。例如，在不同的實施例中，聯接凸起70能夠構造為具有莫氏錐度，其形成為被插入到聯接接收部內且與聯接接收部摩擦連接，使得骨置換結構14牢固地附著到固定裝置22上。可選地，能夠使用螺釘、鉚釘、粘膠、釘、按扣、互鎖的突起和狹槽連接器、或適于將骨置換結構14牢固地附著到固定裝置22上的任意其他連接裝置或方式將骨置換結構14附著到固定裝置22上。現在參照圖I、圖2和圖3，如上所述，骨置換結構14構造為且可操作以置換鉸接關節的骨18A/18B的切除或去除端部分。例如，骨置換結構14能夠構造為且可操作以置換肱骨或股骨的頭部的切除部分或置換肩關節的關節盂腔或髖關節的髖白的切除部分。骨置·換結構14能夠由適于用作假體關節植入物的材料制成。例如，在不同的情況下，骨置換結構14能夠由各種合適的金屬例如不銹鋼或鈦、或各種合適的塑料、陶瓷或其他類似骨頭的物質制成。另外，骨置換結構14通常能夠具有適于模仿假體10所要置換的骨18A/18B的端部的自然構形的任意期望的形狀和尺寸。例如，在不同的情況下，骨置換結構14能夠具有大致半球形的形狀，以置換肱骨或股骨的切除頭部。或者，在不同的其他情況下，骨置換結構14能夠具有凹入形狀以置換切除的關節盂腔或髖臼。此外，骨置換結構14能夠制造為使得不同尺寸的骨置換結構14能夠匹配于且連接至不同尺寸的固定裝置22。例如，具有12_直徑X的骨置換結構14能夠制造為與具有40mm、50mm和60mm的長度L的固定裝置22相配,而具有IOmm直徑X的骨置換結構能夠制造為與具有30mm、40mm和50mm的長度的固定裝置22相配。因此，每種骨置換結構14不管相應的骨置換結構14的具體尺寸和形狀如何，均能夠與多種尺寸的固定裝置22相配，并且反之亦然。現在參照圖7和圖8，在不同的情況下，假體10能夠被包括在鉸接關節假體系統82中，圖7中示出了鉸接關節假體系統82的一部分，而圖8中示出了鉸接關節假體系統82的另一部分。在不同的情況下，鉸接關節假體系統82包括如上所述的鉸接關節假體10、定心導向部86、導向銷90和中空壓入工具94。定心導向部86構造為且可操作以在準備將固定裝置22壓入骨18A/18B內時設置到切除表面34上，以如下所述地控制導向銷90的布置和軌線，使得導向銷在切除表面34的大致中心處設置在骨18A/18B的切除端部內并且具有與切除表面34基本正交的軌線。更具體地，定心導向部86包括從定心導向部86的頂表面102延伸且基本定心在定心導向部86的頂表面102上的中心柱98。另外，定心導向部86包括延伸穿過中心柱98且軸向定心在定心導向部86內的中心孔106。在使用時，定心導向部86設置到切除表面34上，使得中心孔106定位在切除表面34上的期望位置處。例如，定心導向部86能夠設置在切除表面34上，使得中心孔106定位在切除表面34的大致中心處。通常，假體10的優點在于錨定桿38能夠被設置在切除表面34的中心內，這提供了固定裝置22的植入的容易性和一致性。但是，在骨骼畸形的情況下，可能需要使固定裝置22偏移。在這種情況下，定心導向部86能夠可選地設置在切除表面34上，使得中心孔106定位在切除表面34的大致偏離中心的期望位置處。導向銷90構造為穿過定心導向部86的中心孔106插入，并且在定心導向部中心孔106的位置，例如在切除表面34的大致中心處，設置到骨18A/18B的切除端部內，從而具有與切除表面34基本正交的軌線，并且具有遠離于切除表面34延伸的導向銷90的近端部分110。能夠使用任意合適的設置方法將導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內。例如，在不同的情況下，導向銷90能夠具有在遠端部114上形成的鉆頭，使得通過將導向銷90鉆入骨18A/18B的切除端部內而將導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內。可選地，在不同的情況下，導向銷90能夠具有銳利的遠端部114，使得通過將導向銷90壓入骨18A/18B的切除端部內而將導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內。 如下所述，導向銷90可操作以控制錨定桿38的布置和軌線，使得錨定桿38能夠在期望的位置，例如在切除表面34的大致中心處，被壓入骨18A/18B的切除端部內，并且具有與切除表面34基本正交的軌線。如下所述，中空壓入工具94構造為且可操作以將固定裝置22更具體地將錨定桿38壓入骨18A/18B的切除端部內。具體地，固定裝置22沿著導向銷90被壓入骨18A/18B的切除端部內，使得錨定桿38在期望的位置，例如在切除表面34的大致中心處設置在骨頭的切除端部內，并且具有與切除表面34基本正交的軌線。壓入工具包括從壓柄122延伸的中空壓筒118，其中，壓筒包括內部通道126。在不同的情況下，鉸接關節假體系統82能另外包括具有內腔134的中空鉆頭130。中空鉆頭130構造為且可操作以在切除表面34中切出較淺的起始凹部138，以在開始將固定裝置22的錨定桿38壓入骨18A/18B的切除端部內時向固定裝置22的骨穿刺尖端46提供穩定性，正如下文所述。現在參照圖I至圖9，在不同的情況下，鉸接關節假體10能夠利用如下的鉸接關節假體系統82進行安裝。在執行切骨術從而提供切除表面之后，將定心導向部86設置在切除表面34上。具體地，定心導向部86設置在切除表面34上，使得中心孔106位于切除表面34上的期望位置，例如位于切除表面34的中心。能夠利用任意合適的保持裝置將定心導向部86保持在切除表面上。例如，在不同的情況下，定心導向部86的底表面142能夠有紋理而具有多個小的釘狀部或齒146，一旦中心孔如期望地定位，就能夠通過使用槌或錘輕敲定心導向部86而將這些釘狀部146暫時地嵌入切除表面34內。因此，如下所述，當導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內時，釘狀部146將定心導向部86保持在切除表面34上的期望位置處。可選地，在不同的情況下，能夠使用骨科螺釘(未示出)將定心導向部86暫時旋擰到切除表面34上，使得當導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內時將定心導向部86維持在切除表面34上的期望位置處。或者，在不同的情況下，在將導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內的同時，能夠僅由臨床醫生將定心導向部86保持在位。在定心導向部86被定位且暫時保持在切除表面34上的期望位置處之后，將導向銷90的遠端部114插入定心導向部86的中心柱98的中心孔106內。隨后，將導向銷90設置在骨18A/18B的切除端部內。重要地，中心柱98的中心孔106控制導向銷90進入切除表面的位置，并且在導向銷90推進到骨18A/18B的切除端部內時進一步控制導向銷90的軌線。更具體地，中心柱98的中心孔106控制導向銷90的軌線，使得導向銷90以基本正交于切除表面34的角度設置在骨18A/18B的切除端部內。如上所述，能夠使用任意合適的方法，例如將導向銷90鉆入骨18A/18B的切除端部內或將導向銷90壓入骨18A/18B的切除端部內或任意其他合適的方法，使導向銷90推進到骨18A/18B的切除端部內。一旦導向銷90被設置在骨18A/18B的切除端部內，就將定心導向部86從切除表面34中移除。隨后，通過將近端部110插入固定裝置22的縱向孔66內將固定裝置22置于導向銷90的近端部110上。固定裝置22隨后在導向銷90上向下滑動，直到錨定桿38的骨穿刺尖端46接觸切除表面34為止。 在不同的情況下，在將固定裝置22置于導向銷90的近端部110上之前，通過將近端部110插入鉆頭130的內腔134內將中空鉆頭130 (附接到鉆具上)置于近端部110上。中空鉆頭130隨后能夠旋轉(經由鉆具)以切出較淺的起始凹部138。如上所述，在這種情況下，生成較淺的起始凹部138，以在開始將錨定桿38壓入骨18A/18B的切除端部內時提供用于固定裝置22的穿刺尖端46的穩定性。因此，較淺的起始凹部138僅延伸到骨18A/18B的切除端部內極小的距離，例如大約Imm至5mm。在這種情況下,一旦起始凹部138被設置，就將固定裝置22置于導向銷90的近端部110上，使得錨定桿38的骨穿刺尖端46接觸位于較淺的起始凹部138內的切除表面34。可選地，在骨18A/18B特別硬的情況下，中空鉆頭130能夠被利用以鉆出能夠具有任意期望深度的較深凹部138。例如，凹部138能夠被鉆出以具有等于錨定桿38的長度L的1/2或3/4的深度，或者在某些情況下具有等于或大于錨定桿38的長度L的深度，從而將固定裝置22更容易地壓入骨18A/18B內。在固定裝置22被置于導向銷90的近端部110上且骨穿刺尖端46與切除表面34(具有或不具有較淺的起始凹部138)相接觸之后，通過將近端部110插入壓筒118的內部通道126內而將壓入工具94的中空壓筒118置于導向銷90的近端部110上。壓筒118沿著導向銷近端部110推進，直到壓筒118的遠端部150接觸固定裝置頭部26的頂表面54為止。隨后，經由槌或錘將撞擊力反復地施加到壓入工具把手122上。如本領域的技術人員將容易理解的，施加到把手122上的撞擊力經過把手122和壓筒118傳遞，使得撞擊力被施加到固定裝置頭部26上，并且更具體地被施加到錨定桿38上。因此，每次撞擊的力導致錨定桿穿刺尖端46的切削刃50切割、分離和移位骨18A/18B的切除端部的較軟的松質骨組織。因此，通過每次撞擊，錨定桿38推進到骨18A/18B的切除端部內，直到固定裝置頭部26的底表面30接觸切除表面34為止。在該位置，阻止錨定桿38進一步推進。重要地，錨定桿38沿著導向銷90推進到骨18A/18B的切除端部內，使得錨定桿90以基本正交于切除表面34的角度設置在骨18A/18B的切除端部內。在固定裝置22已經被壓入骨18A/18B的切除端部內之后，導向銷90被移除，即經過固定裝置22的縱向孔66被抽出。隨后，如上所述，利用骨置換結構聯接件70將骨置換結構14牢固地聯接到或附著到固定裝置的頭部26上。例如，在其中骨置換結構包括聯接承窩70的不同情況下，骨置換結構14的聯接柱74例如經由聯接柱74的莫氏錐度固定在聯接承窩70內。同樣如上所述，骨置換結構14能夠構造為復制和置換關節球或關節窩的一部分，例如，肱骨頭或股骨頭18A的一部分、或關節盂腔或髖白18B的一部分。總之，如本文所述的假體10包括固定裝置22，固定裝置22包括明顯短于已知錨定系統的錨定桿38。具體地，本公開的錨定桿38 —旦植入就僅延伸到骨18A/18B的切除端部的骨骺內或在某些情況下僅延伸到干骺端內。此外，如本文所述，本公開的假體10的植入不需要任意骨鉸孔，這是由于固定裝置22的錨定桿38包括骨穿刺尖端46，骨穿刺尖端46構造為當其被壓入或被直線驅動到骨18A/18B的切除端部內時切割、分離和移位較軟的松質骨頭。本文的描述本質上僅為示例性的，并且由此，不偏離本文所述要旨的變 型意為落在本教導的范圍內。這些變型并非視為偏離本教導的精神和范圍。
權利要求
1.一種用于將鉸接關節假體的骨置換結構固定到鉸接關節的骨頭的切除端部上的固定裝置，所述固定裝置包括 頭部，所述頭部具有基本平坦的底表面，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的切除表面基本平齊地設置；以及 錨定桿，所述錨定桿從所述頭部的底表面延伸，所述錨定桿包括 沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽； 在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端，所述骨穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割所述骨頭的組織且使所述骨頭的組織移位。
2.如權利要求I所述的固定裝置，還包括沿著所述固定裝置的中心軸線延伸穿過所述固定裝置的縱向孔。
3.如權利要求I所述的固定裝置，還包括骨置換結構聯接件，所述骨置換結構聯接件設置在所述固定裝置的近端部處，并且構造為且可操作以將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
4.如權利要求3所述的固定裝置，其中，所述骨置換結構聯接件包括軸向定心在所述固定裝置的所述近端部內的聯接承窩，所述聯接承窩構造為接收所述骨置換結構的聯接柱，從而將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
5.如權利要求3所述的固定裝置，其中，所述骨置換結構聯接件包括軸向定心于所述固定裝置的所述近端部且從所述固定裝置的所述近端部延伸的聯接凸起，所述聯接凸起構造為接收在所述骨置換結構的聯接接收部內，從而將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
6.如權利要求I所述的固定裝置，其中，所述一個或多個螺旋設置的凹槽中的至少一個包括紋理表面，所述紋理表面構造為且可操作以促進在每個相應的螺旋設置的凹槽內的骨生長。
7.如權利要求I所述的固定裝置，其中，所述頭部構造為設有深度止擋部，所述深度止擋部可操作以控制所述錨定桿能夠被壓入所述骨頭的所述切除端部內的距離。
8.如權利要求I所述的固定裝置，其中，所述頭部包括多個骨鑿槽，所述多個骨鑿槽構造為容許在所述固定裝置已經被植入之后插入骨鑿以將所述固定裝置從所述骨頭的所述切除端部移除。
9.一種鉸接關節假體，所述假體包括 骨置換結構，所述骨置換結構構造為且可操作以置換鉸接關節的骨頭的去除端部分；以及 固定裝置，所述固定裝置構造為且可操作以將所述骨置換結構固定到所述骨頭的切除端部上，所述固定裝置包括 頭部，所述頭部具有基本平坦的底表面，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的所述切除端部的切除表面基本平齊地設置；以及 錨定桿，所述錨定桿從所述頭部的底表面延伸，所述錨定桿包括 沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽； 在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端，所述骨穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割所述骨頭的組織且使所述骨頭的組織移位。
10.如權利要求9所述的假體，還包括沿著所述固定裝置的中心軸線延伸穿過所述固定裝置的縱向孔。
11.如權利要求9所述的假體，其中，所述固定裝置還包括骨置換結構聯接件，所述骨置換結構聯接件設置在所述固定裝置的近端部處并且構造為且可操作以將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
12.如權利要求11所述的假體，其中，所述骨置換結構聯接件包括軸向定心在所述固定裝置的所述近端部內的聯接承窩，所述聯接承窩構造為接收所述骨置換結構的聯接柱，從而將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
13.如權利要求11所述的假體，其中，所述骨置換結構聯接件包括軸向定心于所述固定裝置的所述近端部且從所述固定裝置的所述近端部延伸的聯接凸起，所述聯接凸起構造為接收在所述骨置換結構的聯接接收部內，從而將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。··
14.如權利要求9所述的假體，其中，所述一個或多個螺旋設置的凹槽中的至少一個包括紋理表面，所述紋理表面構造為且可操作以促進在每個相應的螺旋設置的凹槽內的骨生長。
15.如權利要求9所述的假體，其中，所述固定裝置的所述頭部包括多個骨鑿槽，所述多個骨鑿槽構造為容許在所述固定裝置已經被植入之后插入骨鑿以將所述固定裝置從所述骨頭的所述切除端部中移除。
16.如權利要求9所述的假體，其中，所述骨置換結構包括基本半球形的骨頭頭部假體。
17.一種鉸接關節假體系統，所述系統包括 骨置換結構，所述骨置換結構構造為且可操作以置換鉸接關節的骨頭的去除端部分； 固定裝置，所述固定裝置構造為且可操作以將所述骨置換結構固定到所述骨頭的切除端部上，所述固定裝置包括 頭部，所述頭部具有基本平坦的底表面，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述骨頭的所述切除端部的切除表面基本平齊地設置；以及 錨定桿，所述錨定桿從所述頭部的底表面延伸，所述錨定桿包括 沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽； 在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端，所述骨穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割所述骨頭的組織且使所述骨頭的組織移位；以及 導向銷，所述導向銷構造為在所述切除表面上的期望位置處設置到所述骨頭的所述切除端部內，具有與所述切除表面基本正交的軌線并且具有遠離所述切除表面延伸的近端部分，所述導向銷可操作以控制所述錨定桿的布置和軌線，使得所述錨定桿能夠在所述切除表面上的期望位置處被壓入所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線。
18.如權利要求17所述的假體系統，還包括定心導向部，所述定心導向部構造為且可操作以控制所述導向銷的布置和軌線，使得所述導向銷在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線。
19.如權利要求18所述的假體系統，其中，所述錨定桿還包括縱向孔，所述縱向孔沿著所述固定裝置的中心軸線延伸穿過所述固定裝置，使得所述導向銷的所述近端部分能夠被插入穿過所述錨定桿的所述孔。
20.如權利要求19所述的假體系統，還包括壓入工具，所述壓入工具構造為且可操作以沿著所述導向銷將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內，使得所述錨定桿在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線。
21.如權利要求17所述的假體系統，其中，所述固定裝置還包括骨置換結構聯接件，所述骨置換結構聯接件設置在所述固定裝置的近端部處，并且構造為且可操作以將所述骨置換結構牢固地聯接到所述固定裝置上。
22.如權利要求17所述的假體系統，其中，所述一個或多個螺旋設置的凹槽中的至少一個包括紋理表面，所述紋理表面構造為且可操作以促進在每個相應的螺旋成形的凹槽內的骨生長。
23.如權利要求17所述的假體系統，其中，所述固定裝置的所述頭部包括多個骨鑿槽，所述骨鑿槽構造為容許在所述固定裝置已經被植入之后插入骨鑿以將所述固定裝置從所述骨頭的所述切除端部中移除。
24.如權利要求17所述的假體系統，其中，所述骨置換結構包括基本半球形的骨頭頭部假體。
25.一種用于將鉸接關節假體附接到鉸接關節的骨頭的切除端部上的方法，所述方法包括 在所述切除端部的切除表面上的期望位置將導向銷設置在鉸接關節的骨頭的切除端部內，使得所述導向銷具有與所述切除表面基本正交的軌線并且具有遠離所述切除表面延伸的近端部分； 將固定裝置置于所述導向銷的所述近端部分上，使得所述近端部分延伸穿過所述固定裝置的縱向孔，所述固定裝置還包括 頭部，所述頭部具有基本平坦的底表面，所述底表面構造為當所述固定裝置被植入到所述骨頭的所述切除端部中時與所述切除表面基本平齊地設置；以及 錨定桿，所述錨定桿從所述頭部的底表面延伸，所述錨定桿包括 沿著所述錨定桿的長度螺旋設置的一個或多個凹槽； 在所述錨定桿的遠端部處形成的銳利的骨穿刺尖端，所述骨穿刺尖端構造為在將所述錨定桿壓入所述骨頭的所述切除端部內時切割所述骨頭的組織且使所述骨頭的組織移位； 沿著所述導向銷將所述錨定桿壓入所述切除端部內，使得所述錨定桿在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內， 并且具有與所述切除表面基本正交的軌線；以及 在所述錨定桿已經被壓入所述骨頭的所述切除端部內之后將骨置換結構附接到所述固定裝置的頭部上，所述骨置換結構構造為且可操作以置換所述骨頭的去除端部分。
26.如權利要求25所述的方法，其中，將所述導向銷設置到所述骨頭的所述切除端部內包括 將定心導向部定位在所述切除表面上，使得所述定心導向部的中空中心柱定位在所述切除表面上的期望位置； 將所述導向銷的遠端部插入延伸穿過所述中心柱的軸向管道內；以及 利用所述中心柱將所述導向銷設置在所述骨頭的所述切除端部內以控制所述導向銷的布置和軌線，使得所述導向銷在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內，具有與所述切除表面基本正交的軌線并且具有遠離所述切除表面延伸的近端部分。
27.如權利要求26所述的方法，其中，將固定裝置置于所述導向銷的近端部分包括 將中空鉆頭置于所述導向銷的所述近端部上，使得所述近端部定位在所述鉆頭的縱向中心腔內； 利用所述中空鉆頭圍繞所述導向銷在所述切除表面中切出起始凹部，所述起始凹部可操作以在將所述固定裝置置于所述導向銷的所述近端部上而使得所述骨穿刺尖端與所述起始凹部相接觸時向所述固定裝置錨定桿的所述骨穿刺尖端提供穩定性；以及 將所述固定裝置置于所述導向銷的所述近端部上，使得所述骨穿刺尖端與所述起始凹部相接觸。
28.如權利要求26所述的方法，其中，將所述錨定桿壓入所述切除端部內包括 將壓入工具的中空驅動軸置于所述導向銷的所述近端部上，使得所述近端部定位在所述驅動軸的縱向中央腔體內，并且所述驅動軸的遠端部與所述固定裝置的頭部的頂表面相接觸； 壓入所述壓入工具，使得所述驅動軸將所述固定裝置的錨定桿沿著所述導向銷壓入所述骨頭的所述切除端部內，使得所述錨定桿在所述切除表面上的期望位置處設置在所述骨頭的所述切除端部內，并且具有與所述切除表面基本正交的軌線；以及 移除所述導向銷。
全文摘要
本發明公開了用于治療導致關節破壞和疼痛的關節炎、外傷、和其他醫療疾病的微創球關節植入物和假體10以及使用方法。在不同的情況下，假體10不需要擴孔到髓腔內，并且對于與關節相關聯的任意骨頭不需要骨干裝配，從而導致更快且更完全的恢復。在不同的情況下，假體10結合有錨定桿38，錨定桿38專門設計為在植入之后被壓入骨頭內且促進骨內生長，從而強化所植入的假體10并且防止假體10旋轉。
文檔編號A61F2/46GK102802564SQ201180013317
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月10日 優先權日2010年3月11日
發明者M·J·史密斯 申請人:密蘇里大學