CN100525721C - 用于股骨上的外科手术夹具 - Google Patents

Abstract

外科医生通过夹具(140)的把手(141)握持住该夹具(140)，并且操纵该夹具的头部(210)穿过病人身上的创口，到达股骨颈部(4)，如图67中清晰示出的那样。夹具(140)的头部(210)包括呈细长杆形式的夹具定位装置，其用作一个垫片(142)。垫片(142)的一个端部(211)贴靠在转节窝上，以便将夹具(140)上的切槽(143)定位于所需位置，在优选实施例中，所述位置与转节窝相距5至25毫米，最好为15毫米。其它的夹具定位装置由一个适合于接收一骨骼结构的表面(212)形成。该表面(212)由头部(210)的基部上的轮廓(146)形成，其适合与股骨的轮廓相匹配。切槽(143)被定向成大体垂直于杆(142)的细长方向。该切槽(143)用作一个外科手术工具引导装置，其由夹具(140)定位在用于截断颈部(4)的合适位置处。有益的是，截断操作在股骨头部(3)仍旧位于髋臼内部的同时进行。

Description

用于股骨上的外科手术夹具

技术领域

本发明涉及应用于髋部更换手术的外科手术装置，用于这样的外科手术中的外科手术夹具。

背景技术

现有的髋部更换手术一般涉及首先形成一个大的初始切口，以便外露出髋关节。接着，外科医生一般将推拿病人的腿，来使得髋骨脱臼。该操作通常需要施加巨大的力来实现脱臼操作。过度推拿和施加巨大的力会对病人造成并发损害，有可能导致手术后疼痛和/或延长康复时间。接着，股骨的头部被在颈部处截断。在髋部上铰出一个凹穴，来接收一个修复用髋臼杯(a prosthetic acetabular cup)(比如一个LINK T.O.P髋臼杯)，并且一个修复用茎状物(比如一个LINK C.F.P髋茎)被***到所述股骨骨干内。一般来说，外科医生会通过目测来将截切和铰孔工具对齐，这有可能导致微小偏差。因此，一旦修复物被安装起来，那么在修复用髋臼杯与修复用股骨头之间会存在着目测不出来的偏差。这会带来一些问题，比如腿发生偏斜、腿的长度不合适和/或不正确的软组织牵引。因此，从长远的观点来看，发生偏差的修复用组件会更为快速地磨损，导致这些组件的发生无菌松脱，并且有可能需要尽早地再次进行外科手术。

贯穿说明书对现有技术的任何讨论决不能以任何方式被看作一种供认，即这种现有技术非常公知或者构成了本技术领域中公知常识的一部分。

发明概述

本发明的目的在于克服或者改良至少一个现有技术中的缺点，或者提供一种有益的替代品。

根据本发明，提供了一种应用于在限定髋臼的髋部上进行髋部更换手术时在股骨头部或邻近股骨头部的股骨上的外科手术夹具，该夹具包括：夹具定位装置，适合与所述股骨上的至少大转节骨骼结构相匹配，以便将该夹具定位成与所述股骨处于一种预定关系，所述夹具定位装置包括一个垫片，该垫片适合于贴靠在所述大转节骨骼结构或一个股骨颈部骨骼结构上，以便将所述外科手术工具引导装置定位成与所述大转节或股骨颈部骨骼结构具有预定的间距；和外科手术工具引导装置，相对于所述夹具定位装置设置，以便使得当该夹具与所述骨骼结构相匹配时，该外科手术工具引导装置适合于将一个外科手术工具引导至所述股骨上的预定位置，所述外科手术工具引导装置由一个或者多个切槽来形成；当所述股骨头部被设置在所述髋臼内部的同时，所述夹具定位装置适合与所述股骨相匹配。

优选的是，该垫片可包括一根设置在夹具头部上的杆，以便形成一个适合与股骨结构相配合的端部，并且由此将一个或者多个形成该外科手术工具引导装置的切槽定位成所述股骨结构处于一种预定关系。

上述切槽适合于接收和引导将股骨头部截断的刀片或其它截切工具。

该夹具定位装置还可能包括诸如倒置的V形表面的表面，该表面设置在该夹具的主体上或邻近该夹具的主体并且适合与诸如股骨头部的骨骼结构相配合。在一种形式中，该V形表面由一对成角度的臂构成，该臂通过一个横向延伸支撑构件与所述主体间隔开。

该夹具可能还包括具有设置在所述主体上的轮廓的表面，所述轮廓匹配在诸如股骨中大转节的天然弯曲部分的一个股骨结构上并且适合与该股骨结构相匹配。

该夹具定位装置优选由适合与所述股骨相配合的相对的突起构成。所述突起可以为弧形并且适合于咬配合在所述股骨上，优选在所述大转节和所述股骨头部之间。

附图简述

仅作为示例，下面将参照附图对本发明的优选实施例进行描述，其中：

图1是一个根据本发明一个实施例的夹具的透视图；

图2是图1中所示夹具的平面图；

图3是图1中所示夹具的侧视图；

图4是图1中所示夹具的前端视图；

图5描绘出了带有标记的大转节、股骨颈部以及股骨头部，示出了三条横断股骨颈部的切割线位置以及将夹具与股骨上的这些结构配合起来的方式；

图6是一个垫片的透视图；

图7是图6中所示垫片的平面图；

图8是一个杓的透视图；

图9至16示出了在执行髋部更换手术的一个优选方法中所涉及的一些步骤，其中图15和16是示意图；

图17描绘出了一根股骨；

图18是另外一种垫片的平面图；

图19是图18中所示垫片的侧视图；

图20是再一种垫片的前侧视图；

图21是图20中所示垫片的俯视图；

图22是图20中所示垫片的左侧视图；

图23是又一种垫片的前侧视图；

图24是一个垫片的局部放大视图，示出了其配合在一个髋臼杯上的方式；

图25、26和27分别是另外一个根据本发明的夹具实施例的侧视图、平面图和端部视图；

图28是一个钻具的平面图；

图29是一个杓的平面图；

图30是一个拔出器的平面图；

图31和32分别是一个打孔器的平面图和侧视图；

图33和34分别是左侧和右侧杯架的平面图；

图35是一个把手装置的平面图；

图36是一个校准把手的平面图；

图37和38分别是一个第一垫片的侧视图和平面图；

图39和40分别是一个第二垫片的侧视图和平面图；

图41和42分别是一个第三垫片的侧视图和平面图；

图43和44分别是一个校准支架的侧视图和平面图；

图45是一个打孔装置的横剖视图；

图46和47分别是紧固件驱动器的平面图和端部视图；

图48和49分别是图46和47中所示紧固件驱动器的驱动头的平面图和端部视图；

图50和51是垫片构件的平面图，分别用于左侧和右侧髋部上；

图52和53分别是一个中等宽度的额外垫片的平面图和端部视图；

图54和55分别是一个较大宽度的额外垫片的平面图和端部视图；

图56是一个销钉拔出器的侧视图；

图57和58分别是一个销钉的平面图和端部视图；

图59至62是螺钉的平面图；

图63、64和65分别是另外一个根据本发明的夹具实施例的侧视图、平面图和端部视图；

图66是一个即将开始进行髋部更换手术的病人的透视图，示出了一个骨盆支架以及初始切口相对于大转节的突起部的位置；

图67是一个透视图，示出了一个根据本发明第二实施例的夹具，其在股骨颈部的截断操作之前被应用在股骨上；

图68是一个透视图，示出了图30中所示拔出器的一个端部，该拔出器被应用在一个截取下来的股骨头部上；

图69是一个透视图，示出了一个髋臼杯校准工具的一部分，该髋臼杯校准工具被应用在病人的髋臼上；而

图70是一个透视图，示出了一个垫片校准工具的一部分，该垫片校准工具被应用在病人的髋臼上。

优选实施例

参照图1，外科手术夹具1适合应用于如图17中清晰示出的股骨2上，股骨2包括一个股骨头部3，一个股骨颈部4以及大转节5，其中股骨颈部4通常但并非必然是截切位置。如果外科医生在髋部更换手术中选择使用LINK T.O.P.髋臼杯和C.F.P.茎杆，那么股骨头部3必须被截断(换句话说被“切断”)，通过截切操作沿着一条横断股骨颈部的线进行，其位置与大转节5的基部大约相距1.5厘米。当然，其它修复用品，比如MARGRON THR和SP 2器材，有可能需要在股骨2上的其它位置进行截切，比如横跨大转节5。对于这些应用而言，需要夹具1具有合适的几何形状。

夹具1包括夹具定位装置6，其适合与骨骼结构3、4和5相匹配，以便将夹具1定位成与骨骼2处于一种预定关系。夹具1还包括外科手术工具引导装置7，其相对于夹具定位装置6设置，以便使得当夹具1与骨骼结构3、4和5相匹配时，该外科手术工具引导装置适合于将一个外科手术工具，比如一个往复式刀片，引导至所述骨骼结构上的预定位置。

夹具1包括一个主体8。夹具定位装置6的一个方面呈相对设置在主体8上的第一突起9和第二突起10的形式。突起9和10均适合与股骨颈部4相匹配。各个突起9和10均呈细长状，以便使得当夹具1与股骨颈部4相匹配时，细长的突起9和10与细长的股骨颈部4基本上处于相同方位。这一点在图5中清晰示出，其中线11和12分别示出了突起9和10在股骨颈部上的配合部位。突起9和10可以与股骨颈部4咬配合在一起。各个突起9和10均以一个弯曲中心沿着细长方向发生弯曲。

夹具定位装置6的另外一个方面是一个适合于接收诸如股骨头部3这样的骨骼结构的表面13。在优选实施例中，表面13限定出一个倒置的V形，如图4中清晰示出的那样。倒置的V形表面13由一个倒置的V形构件14形成，该V形构件14经由一个横向延伸构件16设置在主体8上。倒置的V形构件14从突起9和10横向设置。股骨头部3上设置有倒置V形构件14的部分在图5中由线15示出。

夹具定位装置6的再一个方面是主体8的一个侧壁17被加工成与骨骼结构相匹配。尤其是，侧壁17呈弯曲状，以便贴靠在大转节5的天然弯曲部分上。侧壁17沿着其基本上贴靠在大转节5的天然弯曲部上的线在图5中由线18清晰地描绘出来。

由此，在图1至5中示出的夹具优选实施例1经由下述方式与股骨2上的骨骼结构相匹配：

·突起9和10与股骨颈部相配合；

·所述V形构件与股骨头部的一部分相配合，并且

·弯曲的侧壁17贴靠在大转节的天然弯曲部分上。

这些定位装置共同确保了夹具1可以被精确地置于股骨2上，并且被保持在合适位置上，来有助于对股骨颈部4的截断操作进行校准。可选择地，通过将倒置的V形构件14抵靠在股骨颈部4上并且将突起9和10抵靠在股骨头部上，夹具1可以定位在周围的其它方向(theother way around)。该夹具1可以通过驱使一个或者多个诸如销钉这样的紧固件穿过所述主体8或者突起9和10进入股骨头部3内而进一步得以固定在其位置上。当然，由于股骨头部3将被截断，所以较少考虑由于所述紧固件对股骨头部3的损伤。如后面更为详细地描述的那样，夹具1在股骨头部3上的销连接随后可以被用来有助于在已经进行截切操作之后将股骨头部去除。

在图1至图5所示的实施例中，外科手术工具引导装置7被设置在倒置的V形构件14与突起9和10之间。这有助于防止夹具1由于力的作用而发生旋转或者位移，其中所述力从外科手术工具传递至夹具1。外科手术工具引导装置7呈一个或者多个设置于主体8内部的切槽20形式。优选实施例具有三个切槽20。各个切槽均被设置在主体8上的不同横向位置处，以便允许切槽20将外科手术工具引导至所述骨骼结构上的不止一个预定位置。所述预定位置被选择为能够对应于不同尺寸的修复用品。例如，某种类型的修复用品需要股骨颈部4在与大转节5的基部相距1.5厘米的位置处被截断，并且由此所述切槽20中之一被设置成将外科手术工具引导至该位置。各个切槽20均横跨主体8进行横向延伸，并且均适合于接收和引导一个外科手术工具，比如一个诸如竖线锯这样的往复式刀片。在图5中利用线21示出了一旦夹具1已经匹配到股骨2上切槽20的定位状态。其它的优选实施例(未示出)适合于引导其它工具，比如一种工具引导装置是一个适合于对旋转着的钻头进行引导的中空圆柱形构件。

尽管在图1至4中没有示出，但是所述优选实施例包括一个设置在主体8上的把手。该把手的长度足以在夹具1匹配在所述骨骼结构上时延伸到病人体外。这样允许外科医生操纵夹具1经过病人的肌肉组织，来与股骨2相匹配。

优选外科手术方法尤其适用于在骨关节炎、风湿性关节炎以及骨坏死的情况下进行髋部更换手术。但是，其通常并不被建议在下述场合下应用：

·用在股骨头部或者颈部发生了人体解剖学畸变的病人身上；或者

·如果病人非常肥胖，使得难以触摸到解剖学分界部。

在于病人身上执行髋部更换手术的优选方法过程中，优选的是采用一种后外侧外科手术方式，尽管其它的外科手术方式也是胜任的。实际中，如果后外侧外科手术方式被禁忌，比如由于先前严重的坐骨神经损伤，那么必须采用其它外科手术方式。

所述优选方法起始于步骤a)-显露出病人的大转节5和股骨颈部4。这就要求在病人的大腿上形成一个长度为3至7厘米的初始切口，优选的是5厘米。切口的一个端部大约起始于大转节5后方的1至3厘米处，并且从这里向后发生弯曲。股骨颈部4的后方通过剥离病人的三头肌腱而显露出来，其可以被加以标记以便以后缝合起来。也可以执行囊切除术来完全显露出股骨颈部4。需要特别注意的是，股骨头部3在该阶段不被脱臼。病人的腿保持与竖直方向大约呈45度的位置，最好利用一个腿支架。对于外科医生来说，最好利用一个头灯。

步骤b)涉及将一个具有外科手术工具引导装置7的夹具1应用在股骨2上，以便使得外科手术工具引导装置7靠近股骨颈部4，如图9中所示。优选的是，夹具1如前所述。将夹具1合适地匹配到股骨2上会导致外科手术工具引导装置7被设置成与大转节5的基部相距预定的距离。尤其是，所述预定距离处于10至20毫米之间，并且在优选实施例中，至少一个切槽20被设置成与大转节5的基部相距15毫米。

任选性地，外科医生可以在截切位置26的股骨头部3侧于股骨颈部4上形成一个槽口22以助于随后的股骨头部从髋臼中的切除。优选的是，该槽口22在截切操作之前形成。该槽口可以通过使得一个往复式竖线锯短暂地冲击股骨颈部4或者头部3而形成。

步骤c)涉及利用所述外科手术工具引导装置对一个截切工具进行引导，以便截断所述股骨颈部。一般来说，竖线锯的刀片通过一条切槽20进给，以便在截切位置处置靠在股骨颈部4上，尽管也可以采用其它截切装置。竖线锯随后被打开，使得截切刀片往复运动，并且在切槽20的引导下该竖线锯垂直于股骨颈部4逐步移动，直至股骨头部3和一部分股骨颈部4被截断。

步骤d)要求将截断的股骨头部从病人的髋关节中去除。可以采用多种不同技术来实现这一点。例如，可以使用一个如图8中所示的杓23来将截断的股骨头部3从髋关节中撬出。槽口22可以提供一个便于利用杓23对股骨头部3进行撬动的位置，如图10中所示。杓23的一部分24带有切割装置，比如锋利的边缘，来有助于截断将股骨头部3留置在髋部26内的腱25。锋利边缘24被设置在两个突起部27和28之间，它们有助于外科医生操纵杓23，从而使得锋利边缘24指向腱25。换句话说，外科医生将杓23放置成使得突起部27和28分别位于腱25的两侧，接着使得杓23沿着其纵轴朝向腱25移动，来利用锋利边缘24将腱25切断。

如果所述夹具已经如前所述那样通过销钉固定在股骨头部3上，那么可以采用一种用于将股骨头部3去除的替代性方法。在这种情况下，可以向夹具1施加力的作用，该力通过所述销钉传递至股骨头部3。在某些情况下，仅利用所述力足以将股骨头部3从髋关节中去除。在其它情况下，所述力可以有助于其它去除装置，比如前述的杓23。

本技术领域中那些熟练技术人员将会明白，在将截断的股骨头部3去除之前截断股骨颈部4有益于避免现有技术中需要首先使得髋关节脱臼，由此避免或者减轻了该操作可能导致的损伤，并且简化了外科手术程序。在将截断的股骨头部3去除之后，可以按照现有技术完成髋部更换手术。但是，下面给出了多种对已知外科手术程序的进一步改进。

用于将一个修复用茎杆植入股骨骨干内的现有方法涉及驱使一个骨骼压缩器进入股骨管道内。替代性的优选方法包括下述步骤：

e)将一根准绳29置于病人的股骨骨干31的股骨管道30内；(参照图11)

f)利用准绳29对一个柔性铰刀32进行引导，以便在股骨管道30内钻取出一个穿孔；以及

g)将一个修复用茎杆33***到所述穿孔内，以便使得茎杆33的第一端部34从股骨骨干31的一个端部突伸出来。可选择地，可以利用一个可去除的试制茎杆取代最终茎杆33。接着，一旦已经对置换用髋关节进行了检查并且获得了令人满意的结果，取代所述可去除的试制组件将实际的组件植入。

用于在髋臼内铰出一个凹腔的现有方法涉及利用目测对铰孔工具进行校准。相反，用于对髋臼进行铰孔来接收一个修复用髋臼杯的优选步骤包括下述步骤：

h)将第一端部34置于病人的髋臼之内；

i)将垫片35(也称作拦车棒状物)***股骨骨干31的所述端部与髋臼之间；

j)利用一个垫片35来在病人的髋臼上确定出一些基准点36(参照图12)；以及

k)利用所述基准点36来为髋臼的铰孔操作提供引导。

尤其是，在图6和7中示出了用在步骤i)中的垫片35的示例。它们的目的在于将股骨大致放置到一旦该操作结束它们将呈现的位置上。垫片35上的标记40为在步骤j)中确定出基准点提供引导。优选的是，基准点36利用一个加热元件被烧制在髋臼上，所述加热元件在功能上类似于烙铁的加热尖端。垫片35包括一个把手37和一个切槽38，该切槽38用于放置到修复用茎杆33的第一端部34上。

在步骤j)中构建的基准点36的中心提供了用于在步骤k)中对髋臼进行铰孔操作的起始点。这些提供了一种用于现有铰孔技术的更为精确和稳定的替代方式，在所述现有铰孔技术中利用目测来进行校准。

在图20至24中示出了可以在步骤i)和j)中采用的其它垫片示例100。这些垫片100包括一个外周边缘123，该外周边缘123的曲率半径基本上对应于修复用髋臼杯104的曲率半径。在优选实施例中，外周边缘123的曲率半径与修复用髋臼杯104的最小曲率半径相匹配。在步骤j)中，当在步骤k)中的铰孔操作之前将基准点36烧制在髋臼上时，外科医生利用边缘123作为引导件。

现有的髋部更换手术方法涉及外科医生针对修复用组件的所需尺寸，比如修复用颈部/头部的长度以及髋臼杯的尺寸，进行有根据的估测(an educated estimate)。接着，利用具有估测尺寸的试制组件暂时地将髋关节组配起来。如果最终的试制关节不令人满意，比如由于组织张力不合适，该关节被拆卸下来，并且使用其它尺寸的试制组件。优选方法通过再次利用垫片35为所述现有技术提供了一种替代性方法。正如在图18中清晰示出的那样，一个或者多个垫片35和45具有一个位于中部的球形表面48，该球形表面48酷似股骨头部，以便用作一个试用的股骨头部。在某些实施例中，球形表面48是一个半球体，其对应于修复用头部的一部分。具有球形表面48的垫片35和45被设置在茎杆33的第一端部34上，该第一端部34最为接近所述髋臼杯，从而使得球形表面48面对着所述髋臼杯。各个垫片35的厚度39根据修复用组件的可利用尺寸加以选择。例如，一种现有修复用组件具有三种可利用的尺寸，40毫米、43。5毫米以及47毫米。在这种情况下，至少两个垫片35的厚度39为3.5毫米，以便对应于可利用的修复用组件之间的尺寸增量。这两个垫片具有平整的平行表面46和47。利用不同尺寸的修复用组件的效果可以通过利用不同数目或者厚度的垫片41来实现。例如，在图14中示出的垫片35的边缘被应用在修复用茎杆33的第一端部34上。这一点酷似通过使用47毫米的修复用组件所实现的间隔效果。如果利用了两个垫片35，那么这一点将酷似与43.5毫米的修复用组件相关联的间隔效果，等等。正如在图14中清晰示出的那样，另外一个垫片45呈楔形。该楔形确定出了修复用髋臼杯和修复用股骨茎杆的前倾度(或者“方位”)。如果采用了一种前面或者前外侧外科手术方式，那么需要一个逆转的楔形。所述楔形从14毫米的最大宽度倾斜至大约3.5毫米的最小宽度。

在图20至24中示出了其它的垫片实施例100，其适合于控制修复用髋臼杯103的前倾度。垫片100包括一个定义有第一端部102的把手101。校准装置103被设置在第一端部102处或者附近。该校准装置103适合与一个修复用髋臼杯104相匹配，以便使得在使用中，杯103被定位成相对于病人的髋臼处于一种预定关系。

校准装置103限定出了一个适合于贴靠在修复用髋臼杯104的对应平面106上的平面105。校准装置103包括呈一个或者多个突起119形式的配合装置，它们适合于配合到修复用髋臼杯104的内凹表面120上。平面105由一个半圆形表面107限定而成，并且被设置成相对于由把手101限定出的平面112成一个锐角111。由此，校准装置103呈一个位于第一端部102处的楔状构件110的形式。优选的是，角度111处于5度至25度的范围内。更为优选的是，角度111位于10度至20度的范围内，并且在优选实施例中角度111大约为15度。对这个角度111进行选择，以便对应于髋关节的天然倾斜角度。

在优选实施例中，所述校准装置相对于把手的几何形状被选择成适合于髋部外科手术的后外侧外科手术方式。当然，其它外科手术方式会需要略微发生变化的几何形状，比如与图20相比，图23中的不同把手几何形状适合于其它外科手术方式。总体目标是确保当垫片100被应用在一根修复用股骨茎杆33的外露端部34上时，校准装置100以这样一个前倾度定位修复用髋臼杯104，即基本上与修复用髋臼杯104在外科手术结束时的所需前倾度相同。

校准装置103包括一个切槽108，该切槽108适合于接收一根修复用股骨茎杆33的外突端部34。一旦茎杆33的端部34被置于切槽108内部，那么垫片100将以这样一种方式配合在茎杆33上，即类似于图14中垫片45配合在茎杆端部34上的方式。

修复用髋臼杯相对于修复用茎杆33的倾斜角度必须尽可能精确地反映髋关节的天然几何形状。随着垫片100环绕旋转轴线118发生旋转，15度倾斜角度的方向会发生变化。为了给外科医生提供引导来判断校准装置103是否被定位成相对于病人的髋臼处于所述预定关系，一个方位指示装置109在第二端部113处或者附近被设置在垫片100上。方位指示装置109包括一个铅锤114，该铅锤114被可旋转地设置在垫片100上，以便在重力的影响下基本上竖直地悬垂下来。铅锤114由一个销钉116可旋转地固附在垫片100上的圆形构件115上。一个基准点117被设置在所述垫片100上，以便当校准装置103被定位成相对于病人的髋臼处于所述预定关系时，悬垂下来的铅锤114与基准点117对齐。换句话说，当假设垫片100相对于旋转轴线118处于所需的旋转位置时，悬垂下来的铅锤114与基准点117对齐，如图20和23中所示。因此，如果病人侧躺，那么切槽108将与修复用骨干的端部34相匹配，并且垫片100将环绕轴线118进行旋转，直至铅锤114与基准点117对齐，接着修复用髋臼杯103将相对于茎杆33具有所需的前倾度。也就是说，当正确使用时，所述垫片能够确保楔形构件110上的较厚端部121被设置成朝向病人的前方，而最薄端部122被设置成朝向病人的后方。由此，15度的倾斜度指向病人的前方外侧，反映出了髋关节的天然几何形状。

尤其是，用于确定出修复用组件的所需尺寸的优选方法包括下述步骤：

l)将一个试用的头部41置于第一端部34上；

m)将一个试用的髋臼杯42置于铰孔后的髋臼内(参照图13)；

n)将所述试用的头部41置于试用的髋臼杯42内；

o)将一个或者多个垫片35***股骨骨干31的所述端部与试用的头部41之间，直至在试用的头部41与试用的髋臼杯41之间实现所需装配(参照图13、14、15和16)；以及

p)使得垫片35的数目或者尺寸与修复用组件的所需尺寸相关联。

外科医生在步骤o)中利用检查要素确定出在试用的头部41与试用的髋臼杯41之间是否已经实现了所需装配，所述检查要素比如是组织张力、组件的校准状况、腿的长度等等。一旦已经在步骤n)中确定出了修复用组件的所需尺寸，那么将利用最终的修复用组件43和44(图16)替代试用的修复用组件41和42(图15)，尽管所述髋臼杯此时尚未被嵌入(not impacted)。垫片35的另外一个用途是确定出髋臼杯44在茎杆33上的最终和精确方位，接着髋臼杯44被牢固地嵌入，来永久地将其设定到位。将衬垫置于髋臼杯33内，随后是将修复用头部43复原。一旦已经确认了新关节的运动范围，那么皮层将被缝合并且三头肌腱将被重新固定。

参见图25至65，示出的器械共同形成了一种用于执行所述优选外科手术程序的全套工具一个实施例。该器械盒包括应用于在髋臼内的股骨2上的夹具140(图25-27)的第二实施例以确定股骨颈部4的最佳截切位置。所述优选外科手术程序开始于将病人定位成侧卧状态，如图66中清晰示出的那样，手术侧位于最上方。优选的是，采用一个骨盆架230来保持病人处于所需状态。同样优选的是，在外科手术之前和之中降低病人的肢体温度。

手术部位的显露操作起始于一个沿着线231大约5厘米长的切口，该切口大约形成在大转节5上的突起(如图66中线232所示)后方2厘米处。接着将张肌挑口(tensor fasia)割断，并且外科医生执行钝器解剖，直至显露出股骨2的颈部4。在表皮下方间歇式利用自动护圈(self-retainers)。股骨颈部4的后侧面通过剥离三头肌腱和短的外侧回旋肌而显露出来，对所述外侧回旋肌进行标记，以便在稍后将其重新固附起来。囊切除术显露出转节窝(也就是说大转节5的基部)，并且还显露出股骨颈部4，随后将可触及基节骨赘去除。与现有的髋部更换手术方法不同，头部3在此时未被去除。外科医生可以选择利用头灯来提高可见度。优选的是，任何在外科手术过程中所使用的冲洗流体均经过冷却，以便减轻出血现象。

腿被放置在一个腿架上，并且保持相对于竖直方向大约呈45度。外科医生通过夹具140的把手141握持住该夹具140，并且操纵该夹具的头部210穿过病人身上的创口，到达股骨颈部4，如图67中清晰示出的那样。夹具140的头部210包括呈细长杆形式的夹具定位装置，其用作一个垫片142。垫片142的一个端部211贴靠在转节窝上，以便将夹具140上的切槽143定位于所需位置，在优选实施例中，所述位置与转节窝相距5至25毫米，最好为15毫米。

如图67中所示，夹具140的第一种型式适合用在病人的左侧髋关节上，夹具140的另外一种型式适合用在病人的右侧髋关节上。这两种型式之间的本质区别仅在于垫片142被设置在头部210的相对侧面上。

其它的夹具定位装置由一个适合于接收一骨骼结构的表面212形成。该表面212由头部210基部上的轮廓146形成，其适合与股骨的轮廓相匹配。

一旦所述夹具已经被合适定位，如图57和58中所示，驱使诸如销钉这样的固定装置143穿过夹具140的头部210上的孔144，并且进入股骨头部3之内。

切槽143被定向成与杆142的细长方向成一个锐角，并且该角度取决于切口为了适合在外科手术中使用的特定修复用组件所需的角度。切槽143用作一个外科手术工具引导装置，其由夹具140定位在用于截断颈部4的合适位置处。如前所述，截断操作在股骨头部3仍旧位于髋臼内部的同时进行。如果认为有必要，外科医生还可以执行辅助的近身体中心侧楔形骨切手术。

在截断颈部4之后，将股骨头部3向前折叠，随后利用大量可供选择方式中的一种或者多种将股骨头部3去除。如图28中所示，可以利用钻具147来在股骨头部3之内钻取出一个孔233。接着，通过旋转把手150将拔出器149上的自攻式螺纹构件148旋入孔223内。一旦固接在股骨头部3之内，外科医生将在把手150上施加一个向外的力，相应地，该力会被施加到股骨头部3上，以便将股骨头部3去除。另外一种可供选择的方式由杓151提供，其可以与拔出器149相结合或者单独使用。远端部152逐渐变薄为一个可以被楔入股骨头部3下方的边缘，来有助于将头部3从髋臼中撬出。逐渐变薄的端部152还可以被用于切断将头部3保持在髋臼内的腱。其它可供选择的去除方式包括将头部3切割成段或者切割成片。

为了进行下一个外科手术步骤，将病人的腿垂直于手术台支撑起来。近身体中心侧的股骨按照标准的现有技术利用一个套针锥子和一个导向件制备。尖锐的Hohmanns(也就是说，牵引器)被置于股骨颈部4的任一侧。可选择地，可以在颈部4的下方应用一个宽阔的钝式Hohmann，以便将颈部4升高。

一个骨骼压缩器可以被安装在冲孔器153的驱动表面154上，并且利用一个销钉156保持在合适位置。该骨骼压缩器利用冲孔器153通过使用铁锤、木锤或者其它合适工具击打近端部157而受驱进入股骨的纵轴之内。该操作在股骨管道中形成一个中空部，用于后续安装一根茎杆34(参见下面)。冲孔器153的驱动表面154从细长的纵向构件155方式侧向偏移，来允许外科医生更为容易地沿着合适方向驱动所述骨骼压缩器，同时使得和操纵冲孔器153穿过病人身上的创口。这有助于减少所述骨骼压缩器将被以这样一个角度驱动入股骨内的风险，即有可能导致股骨的外边缘发生龟裂。随后，使用一个距铰刀(acalcar reamer)来在颈部4的端部上形成一个圆形平面。此时股骨备用于将一根修复用茎杆***，如下面所描述的那样，所述修复用茎杆的***操作在将髋臼杯***之后进行。

外科医生接下来将病人的肢体以放松状态定位于手术台上，来准备对髋臼进行铰孔操作。接着，一个尖锐的Hohmann被置于髋臼的前边缘上方。随后，利用不断增大的直径步进式对髋臼进行铰孔操作。

为了将修复用髋臼杯***到铰孔后的髋臼内，利用下述三个组件组装成一个髋臼杯校准工具167：在图36中示出的校准把手159，在图35中示出的把手213以及在图33中示出的左侧杯架158或者在图34中示出的右侧杯架158。校准把手159包括一个主体182，该主体182上定义有一个远端部161和一个近端部223，并且把手182位于所述端部之间。一个呈铅锤172形式的量规被置于近端部223处。量规172适合于指示修复用髋臼杯是否相对于参照***中的至少一个第一平面处于预定的方位。一个包括内螺纹套环163的接插件被设置在远端部161处。

根据需要，左侧杯架或者右侧杯架158经由固附装置160被固附在校准把手159上，其中固附装置160位于杯架158的近端部164上。尤其是，固附装置160包括一个突起部169，该突起部169被键合在位于校准装置159的远端部160上的接插件内，来确保这两个组件之间合适地对齐。一旦相互键合，内螺纹套环163将配合在杯架158上的外螺纹224上，来将这两个组件固定在一起。

把手213为外科医生在操纵基接杯校准工具167时提供了额外的杠杆作用。为了将把手213连接到杯架158上，位于把手213上的外螺纹163螺纹配合在位于杯架158内部的内螺纹162上。由此获得的基接杯校准工具167如图69中所示(尽管杯架158的一部分由于被***病人身上的创口234内而不可见)。

下一个步骤是将一个具有合适尺寸的修复用髋臼杯固附到髋臼杯校准工具167上。根据修复用髋臼杯的尺寸，有可能需要垫片174、215或者216。如图37至42中所示，具有各种宽度的垫片可以与一个轴套170的第一端部168发生配合，其中轴套170被设置在杯架158的远端部165上。尤其是，一个设置在垫片174上的突起部166可以与一个设置在轴套170的第一端部168中的对应穿孔214发生压配合。

外科医生选取一个具有合适宽度的垫片174、215或者216来与被***病人髋部内的修复用髋臼杯的尺寸相匹配。对于最小的修复用髋臼杯来说，无需使用垫片174。垫片174、215或者216是由一种塑性材料制成的消耗品，其被设计成仅供一次性使用。所述成套器械包括四个具有不同长度的螺钉217、218、219和220，分别如图59至62中所示。由此，这种螺钉与垫片方案适合四种修复用髋臼杯尺寸，它们分别对应于：

修复用髋臼杯尺寸1：螺钉217，无垫片；

修复用髋臼杯尺寸2：螺钉218和垫片174；

修复用髋臼杯尺寸3：螺钉219和垫片215；以及

修复用髋臼杯尺寸4：螺钉220和垫片216。

优选的是，螺钉217、218、219和220均带有一个内六角头部插槽221。各个螺钉的长度均恰好足以径向延伸穿过轴套170中的穿孔214，同时各个螺钉的头部222靠近轴套170的第二端部171并且螺纹端部223恰好穿出轴套170的第一端部168，穿出长度恰好使得垫片174、215或者216可以与第一端部168配合起来。螺纹端部223的突出尖端可以与修复用髋臼杯104螺纹配合起来。以这种方式，所述修复用髋臼杯被安装在髋臼杯校准工具167上。尤其是，所述髋臼杯与杯架158配合起来，以便使得该髋臼杯的内凹表面面对着轴套170的第二端部171。

接着，外科医生如图69中所示那样操纵髋臼杯校准工具167进入创口234内，以便使得髋臼杯与铰孔后的髋臼邻接。此时必须对髋臼杯校准工具167进行定向，以确保该修复用髋臼杯处在用于***到铰孔后的髋臼内的合适解剖学方位。这一点通过结合一个校准支架176参照校准把手159上的量规172来实现。

量规172具有一个用作铅锤的顶针173。该顶针173被可旋转地设置在校准把手159上，以便在其自身重力场的影响下基本上竖直地悬垂下来。这种量规允许外科医生在至少一个第一平面中正确地对髋臼杯进行校准，这一点通过对髋臼杯校准工具167进行定位，使得铅锤172中的可旋转顶针173与呈固定顶针175形式的基准点对齐而实现。

在图43和44中示出校准支架176可以被用于在一个不受铅锤172影响的平面中精确地对髋臼杯进行校准。该校准支架176包括一个支架构件177，其上定义有一个第一端部178和一个第二端部179。当从侧面进行观看时，支架构件177总体上呈“L”形，而其平面图呈“A”形。一个支靠垫180被设置在第一端部178上，并且适合于贴靠在一个平整表面上，尤其是手术台的竖直侧面上。例如，外科医生可以利用他们的膝盖将支靠垫180压靠在手术台的侧面上。校准支架176的第二端部179被置于病人的髋部附近。

呈开槽构件181形式的配合装置被设置在第二端部179上，并且得以校准，以便朝向病人的髋部突出。开槽构件181上的敞口切槽225限定出一个半圆形表面226，该半圆形表面226的内侧曲率半径与校准把手159的主体182的外侧曲率半径相匹配。换句话说，切槽225被加工成能够接收和引导校准把手159的主体182。所述几何形状是使得校准把手159与配合装置181发生配合，来迫使校准把手159相对于一个第二平面(不同于与铅锤172相关联的第一平面)处于预定的方位。这是因为开槽构件181的宽度227足以确保当主体182与开槽构件181发生配合时，主体182的纵轴与开槽构件181的轴线相一致。尤其是，当主体182被设置在开槽构件181内时，主体182基本上垂直于手术台的侧面。

优选的是，在手术台上病人的髋部保持相对于手术台处于一种预定状态，比如利用一个骨盆架230和/或其它用于固定病人在手术台上的位置的装置。当各个下述条件满足时：

·病人的髋部在手术台上处于所述预定状态；

·校准支架176的第一端部178贴靠在靠近病人髋部的手术台侧面上，从而使得开槽构件181面对着病人的髋部；

·校准把手159的主体182与开槽构件181配合起来；以及

·铅锤172中的可旋转顶针173与固定顶针175对齐，以便指示出修复用髋臼杯处于预定的方位，

那么外科医生可以确认所述修复用髋臼杯被正确地定位，以便***到病人髋部之内。

此时，外科医生如图45中示出的那样利用冲孔装置183来将髋臼杯击打入铰孔后的髋臼内。尤其是，冲孔装置183的驱动头184被置靠在轴套170的第二端部171上，并且在外科医生通过把手186握持住冲孔装置183的同时，利用一个铁锤或者类似工具击打冲击表面185。该过程将所述髋臼杯固定在铰孔后的髋臼之内。

优选的是，紧固件驱动器187是一个艾伦内六角扳手，如图46和47中所示，其与螺钉217、218、219或者220上的内六角插槽221相匹配，所述螺钉217、218、219或者220用于将所述髋臼杯固定在杯架158上。艾伦内六角扳手187具有一个圆形驱动端部188，允许螺钉217、218、219或者220除直接对齐之外从一定的角度范围受到驱动。这有助于允许外科医生具有一定的自由度，来解决与通过病人身上的创口234驱动所述螺钉相关联的难题。艾伦内六角扳手187还具有一个把手189，该把手189有利于使得驱动头部188进行旋转。一旦螺钉217、218、219或者220已经从髋臼杯上松脱下来，那么杯架158将被从病人体内拔出。

如果需要，所述髋臼杯可以利用诸如螺钉这样的固定装置任选性地固接在铰孔后的髋臼内，其中所述螺钉受驱穿过所述髋臼杯，并且进入病人的骨盆之内。接着，一个衬垫被***到所述髋臼杯内，并且可以将一个钝式Hohmann***到所述衬垫的下方，来避免发生后续移动。

此时病人的腿保持处于竖直状态，来允许将茎杆33，比如C.F.P.茎杆，***到股骨管道之内。在***之后，茎杆33的端部34从股骨的端部突伸出来。

此时，必须确定出术后具有合适腿长、组织张力以及肌肉张力所需的修复用颈部的长度。一个短的试制头部被置于所述茎杆上，并且将髋关节还原。正如在图70中清晰示出的那样，此时通过根据需要以一种类似于先前将杯架158固附在把手装置159上的方式将左侧或者右侧垫片构件190固附到校准把手159上，而组装成一个垫片校准工具189。也就是说，突起部191键合入一个设置在把手装置159的远端部161上的穿孔内，并且套环163螺纹配合在垫片构件190的近端部192上。同样类似于髋臼杯校准工具167的先前组装过程，把手162在内螺纹193处被螺接入所述垫片构件内，其中内螺纹193靠近垫片构件190的近端部192设置。换句话说，为了组装垫片校准工具189，只需简单地利用髋臼杯校准工具167并且利用垫片构件190替代所述杯架158。

垫片构件190包括一个垫片194，该垫片194具有一个适合与茎杆33的端部34相配合的切槽195。如图70中所示(尽管所述试用的头部被隐藏在铰孔后的髋臼内部)，垫片194位于所述试用的头部与股骨的端部34之间。当正确定位时，所述试用的头部被设置在半球形表面203内部。外科医生可以在执行下述检查的同时，再次利用铅锤172和校准支架176来确保垫片194和所述试用的头部以一种正确的解剖学方式得以定向。

利用处于合适位置的垫片194，外科医生检查腿长和/或组织张力和/或肌肉张力是否足够。如果答案是否定的，那么外科医生将拔出垫片校准工具189并且将一个中等宽度的附加196(如图52和53中所示)夹持在垫片194上。中等宽度的附加垫片196经由设置在两个组件上的压配合结构198夹持在垫片194上。如果腿长和/或组织张力和/或肌肉张力仍旧不足，那么利用较大宽度的附加垫片197取代中等宽度的附加垫片196来再次重复所述过程。

换句话说，所述检查过程利用具有不同厚度的垫片194、196或者197(或者利用不同数目的垫片)重复进行，直至获得合适的解剖学腿长和/或组织张力和/或肌肉张力。随后，外科医生记录下提供最佳效果的垫片厚度(或者垫片数目)，并且按照一个预定的关联表使得该垫片厚度(或者垫片数目)与所需的修复用颈部长度相关联。例如，如果在无需附加垫片196或者197的条件下获得的合适的腿长和/或组织张力和/或肌肉张力，那么将利用最短的修复用颈部长度。如果利用中等厚度的附加垫片196获得了合适的腿长等等，那么将利用一个中等的修复用颈部长度。如果利用较大宽度的附件垫片197获得了合适的腿长等等，那么将使用最长的修复用颈部长度。当然，也可以针对其它优选方法设计出其它关联表。

对于现有技术来说，优选的是探查出提供合适腿长等等所需的修复用品尺寸，其涉及反复地使得髋关节脱臼，直至确定出修复用组件的合适尺寸。

但是，髋部脱臼和对修复用组件进行检查现在由实际的修复用组件和将髋部复原所替代。外科医生此时确认出病人的腿具有合适的运动范围，并且两次检查出已经获得可容许的腿长、组织张力以及肌肉张力。外科医生通过将三头肌腱与短的外转子重新固连起来并且缝合各个皮层来以标准方式结束手术过程。为了有助于术后康复，建议在髋部区域应用一个低温套箍。

如果需要回收销钉143，可以利用销钉拔出器199，其中销钉143先前受驱进入股骨头部3内，并且一旦股骨头部3已经被从病人身体中去除，将保持包埋于股骨头部3之内。还有，有可能必须在股骨头部3上进行检查，在这种情况下需要将销钉143去除。利用径向分开的夹钳，经过配合构件203，销钉143可以被***到穿孔202之内。接着，将夹钳径向夹持在一起，以便使得配合构件203在位于销钉143的端部229附件的槽口229上施加一个横向力，由此使得销钉拔出器199紧紧地抓持住销钉143。接着在销钉拔出器199上施加一个纵向力，该力被传递至销钉143，来有助于将销钉143从切断的股骨头部3中拔出。所述纵向力可以通过利用一个铁锤击打突起部204来施加。

将会明白的是，用于髋部更换手术的所述优选方法与现有方法相比提供了许多优点。尤其是，髋关节无需在截断之前脱臼；对股骨和髋臼进行铰孔操作的精确度和一致性得以提高，并且用于构建修复用组件的所需尺寸和方位的总体而言需要较少的试制品并且较少发生失误。一般来说，这会提供这样一种外科手术过程，其中病人的韧带和肌肉附件较少经受打扰，允许病人更快地康复，具有较少的术后疼痛。其它优点一般与优选实施例相关联，包括疤痕较小、失血和血凝块较少、感染的风险降低、住院时间缩短以及费用下降。

尽管已经参照特定示例对本发明进行了描述，但是本技术领域中那些熟练人员应该明白的是，本发明可以以多种其它形式加以实施。

Claims (29)

1.一种应用于在限定髋臼的髋部上进行髋部更换手术时在股骨头部或邻近股骨头部的股骨上的外科手术夹具，该夹具包括：

夹具定位装置，适合与所述股骨上的至少大转节骨骼结构相匹配，以便将该夹具定位成与所述股骨处于一种预定关系，所述夹具定位装置包括一个垫片，该垫片适合于贴靠在所述大转节骨骼结构或一个股骨颈部骨骼结构上，以便将所述外科手术工具引导装置定位成与所述大转节或股骨颈部骨骼结构具有预定的间距；和

外科手术工具引导装置，相对于所述夹具定位装置设置，以便使得当该夹具与所述骨骼结构相匹配时，该外科手术工具引导装置适合于将一个外科手术工具引导至所述股骨上的预定位置，所述外科手术工具引导装置由一个或者多个切槽来形成；

当所述股骨头部被设置在所述髋臼内部的同时，所述夹具定位装置适合与所述股骨相匹配。

2.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述垫片是一根细长杆。

3.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述夹具定位装置包括一个适合于接收所述大转节和股骨颈部骨骼结构和一个股骨头部骨骼结构的表面。

4.根据权利要求3中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述表面包括适合与所述骨骼结构的轮廓相匹配的轮廓。

5.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述夹具还包括一个设置在一个把手的远端部上的头部。

6.根据权利要求5中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述垫片是一根被设置在所述头部上的细长杆。

7.根据权利要求5中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述一个或者多个切槽被设置在所述头部上。

8.根据权利要求6中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述一个或者多个切槽被设置在所述头部上，所述杆的细长方向相对于所述切槽的细长方向成一个锐角进行延伸。

9.根据权利要求1所述的外科手术夹具，其特征在于，各个所述切槽均适合于接收和引导一个往复式刀片。

10.根据权利要求1所述的外科手术夹具，其特征在于，不止一个切槽被设置在所述头部上，以便允许这些切槽将一个外科手术工具引导至所述骨骼结构上的不止一个预定位置。

11.根据权利要求10中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述股骨上的各个预定位置被选择成能够对应于不同尺寸的修复用品。

12.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，还包括用于将该夹具以所需状态固定在所述骨骼结构上的固定装置。

13.根据权利要求12中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述固定装置包括销钉，这些销钉可以受驱穿过该夹具头部上的孔，并且进入所述骨骼结构之内。

14.根据权利要求2中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述杆包括一个端部，该端部适合于贴靠在由所述股骨限定出的转节窝上。

15.根据权利要求14中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述杆被加工成能够将所述外科手术工具引导装置定位成与所述转节窝具有5至25毫米的间距。

16.根据权利要求15中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述间距为15毫米。

17.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述夹具定位装置包括设置在该夹具主体上的相对的第一突起和第二突起。

18.根据权利要求17中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述突起适合与一根股骨的颈部相匹配。

19.根据权利要求18中所述的外科手术夹具，其特征在于，各个所述突起均具有一个细长方向，该细长方向被定向成当该夹具与所述骨骼结构相匹配时，所述突起的细长方向基本上与股骨颈部的细长方向处于同一方向。

20.根据权利要求17所述的外科手术夹具，其特征在于，所述突起可以咬配合在所述骨骼结构上。

21.根据权利要求19中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述突起可以咬配合在所述骨骼结构上，所述突起利用一个弯曲中心沿着所述细长方向发生弯曲。

22.根据权利要求3或4中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述表面限定出一个倒置的V形。

23.根据权利要求22中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述倒置的V形表面由一个设置在所述主体上的倒置V形构件形成。

24.根据权利要求23中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述夹具定位装置包括设置在该夹具主体上的相对的第一突起和第二突起，所述倒置的V形构件从所述突起横向设置。

25.根据权利要求24中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述外科手术工具引导装置被设置在所述倒置的V形构件与所述突起之间。

26.根据权利要求5中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述把手的长度足以在该夹具的头部匹配在所述股骨上时延伸到病人体外。

27.根据权利要求1中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述夹具定位装置包括具有一个侧壁的主体，该侧壁被加工成能够与所述骨骼结构相匹配。

28.根据权利要求27中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述侧壁是弯曲的。

29.根据权利要求28中所述的外科手术夹具，其特征在于，所述弯曲侧壁被加工成能够贴靠在股骨上的大转节的天然弯曲部上。

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