ХИРУРГИЧЕСКАЯ НАПРАВЛЯЮЩАЯ ДЛЯ ОРТОПЕДИИ Российский патент 2015 года по МПК A61B17/17 A61B17/15 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка притязает на приоритет патентной заявки США №13/330,091, поданной 19 декабря 2011 г., предварительной патентной заявки США №61/425,054, поданной 20 декабря 2010 г. и предварительной патентной заявки США №61/482,657, поданной 5 мая 2011 г., которые в полном объеме включены в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Раскрытые система и способ в общем относятся к хирургическим направляющим. Более конкретно, раскрытые система и способ относятся к хирургическим направляющим для ортопедических операций на лодыжке.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Протезы для полной замены суставов обычно включают специально разработанный шаблон или зажим, чтобы позволить хирургу сделать аккуратные и точные резекции кости в суставе и вокруг него при подготовке к установке протеза. Конечная цель любого протеза всего сустава заключается в том, чтобы приблизиться к функциональности и структуре естественных здоровых структур, которые заменяет протез. Если протез неправильно прикреплен к суставу, т.е., лодыжке или колену, отклонение от требуемого положения может привести к дискомфорту для пациента или ухудшению качества протеза.

[0004] При многих хирургических операциях используется интраоперационная рентгеноскопия для проверки выравнивания интрамедуллярных полостей, которые подготовлены для приема протеза, заменяющего сустав. Однако использование интраоперационной рентгеноскопии в операционной имеет несколько недостатков. Один такой недостаток заключается в том, что использование рентгеноскопии для проверки выравнивания интрамедуллярных полостей, сформировавшихся во время хирургической операции, увеличивает общую продолжительность хирургической операции, поскольку требуется время для получения и оценки рентгеновских изображений. Длительное время хирургической операции приводит к увеличению турникетного времени для пациента и, поэтому, может увеличивать время выздоровления.

[0005] Еще одним недостатком рентгеноскопии является воздействие на пациента и лиц, присутствующих в операционной, ионизированным излучением. Например, Управление США по контролю за пищевыми продуктами и медикаментами ("FDA") выпустило несколько статей и рекомендаций для здравоохранения, касающихся использования рентгеноскопии во время хирургических операций. Следовательно, даже если предпринимаются меры для защиты пациента и других лиц от ионизированного излучения, практически невозможно полностью устранить риск, связанный с ионизированным излучением.

РАСКРЫТИЕ

[0006] Раскрыта система для создания интрамедуллярного пути, которая включает тело, имеющее такой размер и форму, чтобы быть помещенным в резецированное костное пространство. Тело имеет первое отверстие, которое проходит через него и имеет такой размер и форму, чтобы через него мог пройти хирургический инструмент. Первая конструкция захвата кости проходит от тела в первом направлении и включает первую поверхность, которая является дополнительной к топографии поверхности первой кости. Когда первая поверхность конструкции захвата кости входит в зацепление с топографией поверхности первой кости, дополнительной к которой является эта первая поверхность, ось, определяемая первым отверстием по сущности лежит на одной прямой с механической осью первой кости.

[0007] Также раскрыта система для создания интрамедуллярного пути, которая включает держатель направляющей для сверла, имеющий тело такого размера и формы, чтобы расположить его в резецированном костном пространстве. Тело имеет первое отверстие, которое проходит через него. Первая конструкция захвата кости проходит от тела в первом направлении и включает первую поверхность, которая является дополнительной к топографии поверхности первой кости. Направляющая для сверления имеет такие размер и форму, чтобы располагаться в первом отверстии в теле держателя направляющей для сверла. Направляющая для сверла имеет второе отверстие такого размера и формы, чтобы через него проходил хирургический инструмент. Когда первая поверхность конструкции захвата кости входит в зацепление с топографией поверхности кости, дополнительной к которой является эта первая поверхность, ось, определяемая вторым отверстием, по существу лежит на одной прямой с механической осью первой кости.

[0008] Также раскрыт способ, который включает введение направляющей для сверла в отверстие держателя направляющей для сверла. Держатель направляющей для сверла включает первую конструкцию захвата кости, проходящую от тела держателя направляющей для сверла в первом направлении и имеющую первую поверхность, которая является дополнительной к топографии поверхности первой кости. Держатель направляющей для сверла и направляющую для сверла, расположенную в первом отверстии держателя направляющей для сверла, вводят в резецированное костное пространство так, чтобы первая поверхность конструкции захвата кости соответственно захватила первую кость. Хирургический инструмент проводят через второе отверстие, определенное направляющей для сверла, чтобы создать интрамедуллярный канал в первой кости, который по существу лежит на одной прямой с механической осью первой кости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0009] Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут более полно раскрыты или сделаны очевидными в последующем подробном описании предпочтительного варианта осуществления изобретения, которое должно рассматриваться вместе с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковыми числами обозначены одинаковые детали и на которых:

[0010] ФИГ.1 показывает кости стопы и лодыжки человека;

[0011] ФИГ.2А и 2В - схематические изображения сканированного изображения голеностопного сустава человека;

[0012] ФИГ.3 - перспективный вид направляющих для резекции большеберцовой и таранной костей, расположенных на частях большеберцовой кости и таранной кости;

[0013] ФИГ.4 - перспективный вид с пространственным разделением держателя направляющей для резки большеберцовой кости и направляющей для резекции большеберцовой кости;

[0014] ФИГ.5 - перспективный вид направляющей для резки большеберцовой кости, расположенной в держателе направляющей для резки большеберцовой кости, расположенном на нижней части большеберцовой кости;

[0015] ФИГ.6 - вид спереди направляющей для резки большеберцовой кости, расположенной в держателе направляющей для резки большеберцовой кости, расположенном на нижней части большеберцовой кости;

[0016] ФИГ.7 - вертикальный вид сбоку направляющей для резки большеберцовой кости, расположенной в держателе направляющей для резки большеберцовой кости, расположенном на нижней части большеберцовой кости во время резекции таранной кости;

[0017] ФИГ.8 - схематическое изображение резецированной большеберцовой кости после применения направляющей для резки большеберцовой кости и держателя направляющей для резки большеберцовой кости;

[0018] ФИГ.9 - перспективный вид направляющей для резки таранной кости, расположенной в держателе направляющей для резки таранной кости;

[0019] ФИГ.10 - перспективный вид с пространственным разделением держателя направляющей для резки таранной кости и направляющей для резки таранной кости, показанных на ФИГ.9;

[0020] ФИГ.11 - перспективный вид направляющей для резки таранной кости, расположенной в держателе направляющей для резки таранной кости, расположенном на верхней части таранной кости;

[0021] ФИГ.12 - вид спереди направляющей для резки таранной кости, расположенной в держателе направляющей для резки таранной кости, расположенном на верхней части таранной кости;

[0022] ФИГ.13 - перспективный вид сбоку направляющей для резки таранной кости, расположенной в держателе направляющей для резки таранной кости, расположенном на верхней части таранной кости во время резекции таранной кости;

[0023] ФИГ.14 - схематическое изображение резецированной таранной кости после применения направляющей для резки таранной кости и держателя направляющей для резки таранной кости;

[0024] ФИГ.15 - схематическое изображение резецированного суставного пространства после применения направляющих и держателей направляющих для резки большеберцовой кости и таранной кости;

[0025] ФИГ.16 - перспективный вид одного примера известного держателя направляющей для сверления большеберцовой кости;

[0026] ФИГ.17 - вид спереди держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, показанного на ФИГ.16;

[0027] ФИГ.18 - вертикальный вид сзади держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, показанного на ФИГ.16;

[0028] ФИГ.19 - вертикальный вид снизу держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, показанного на ФИГ.16;

[0029] ФИГ.20 - вертикальный вид сверху держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, показанного на ФИГ.16;

[0030] ФИГ.21 - перспективный вид одного примера направляющей для сверления большеберцовой кости;

[0031] ФИГ.22 - вертикальный вид сбоку направляющей для сверления большеберцовой кости, показанной на ФИГ.21;

[0032] ФИГ.23 - вертикальный вид сверху направляющей для сверления большеберцовой кости, показанной на ФИГ.21;

[0033] ФИГ.24 - перспективный вид с пространственным разделением держателя направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей для сверления большеберцовой кости;

[0034] ФИГ.25А - вертикальный вид сбоку направляющей для сверления большеберцовой кости, расположенной в держателе направляющей для сверления большеберцовой кости, введенном в резецированное суставное пространство;

[0035] ФИГ.25В - перспективный вид комплекта держателя направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей для сверления большеберцовой кости, расположенного в резецированном суставное пространство;

[0036] ФИГ.25С - перспективный вид комплекта держателя направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющая для сверления большеберцовой кости, расположенного и закрепленного в резецированном суставном пространстве;

[0037] ФИГ.26 - перспективный вид одного примера инструмента для выравнивания;

[0038] ФИГ.27 - перспективный вид с пространственным разделением инструмента для выравнивания, показанного на ФИГ.26;

[0039] ФИГ.28А и 28В иллюстрируют относительное разрешенное перемещение между каждым из компонентов инструмента для выравнивания, показанного на ФИГ.26;

[0040] ФИГ.29 - перспективный вид одного примера установочного стержня для соединения комплекта держателя направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей для сверления большеберцовой кости с инструментом для выравнивания;

[0041] ФИГ.30 - перспективный вид установочного стержня, соединенного с комплектом держателя направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющая для сверления большеберцовой кости и с инструментом для выравнивания;

[0042] ФИГ.31 - верхняя изометрическая проекция еще одного примера комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы для использования с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей для сверления большеберцовой кости;

[0043] ФИГ.32 - нижняя изометрическая проекция комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.31;

[0044] ФИГ.33 - вид спереди комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.31;

[0045] ФИГ.34 - вертикальный вид сбоку комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.31;

[0046] ФИГ.35 - верхняя изометрическая проекция еще одного примера комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы для использования с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей для сверления большеберцовой кости;

[0047] ФИГ.36 - вертикальный вид сверху комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.35;

[0048] ФИГ.37 - вид спереди комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.35;

[0049] ФИГ.38 - вертикальный вид сбоку комплекта инструмента для выравнивания/держателя стопы, показанного на ФИГ.35;

[0050] ФИГ.39 - перспективный вид еще одного примера держателя направляющей для резки большеберцовой кости;

[0051] ФИГ.40 - вертикальный вид спереди держателя направляющей для резки большеберцовой кости, показанного на ФИГ.39;

[0052] ФИГ.41 - вертикальный вид сбоку держателя направляющей для резки большеберцовой кости, показанного на ФИГ.39;

[0053] ФИГ.42 - вид сверху сбоку держателя направляющей для резки большеберцовой кости, показанного на ФИГ.39;

[0054] ФИГ.43 - вид снизу сбоку держателя направляющей для резки большеберцовой кости, показанного на ФИГ.39;

[0055] ФИГ.44 - перспективный вид втулки направляющей для сверления большеберцовой кости для использования с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости, показанным на ФИГ.39;

[0056] ФИГ.45 - вид спереди с торца втулки направляющей для сверления большеберцовой кости, показанной на ФИГ.44;

[0057] ФИГ.46 - боковой вид снизу в плане втулки направляющей для сверления большеберцовой кости, показанной на ФИГ.44;

[0058] ФИГ.47 - вид сбоку втулки направляющей для сверления большеберцовой кости, показанной на ФИГ.44;

[0059] ФИГ.48 - перспективный вид с пространственным разделением установочной пластины и установочных штифтов, предназначенных для использования с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости, показанным на ФИГ.39;

[0060] ФИГ.49 - частично покомпонентный перспективный вид установочной пластины и установочных штифтов, предназначенных для использования с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости, показанным на ФИГ.39;

[0061] ФИГ.50 - частично покомпонентный перспективный вид установочной пластины, установочных штифтов и держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, конфигурированных для приема втулки направляющей для сверления большеберцовой кости в соответствии с ФИГ.44;

[0062] ФИГ.51 - перспективный вид держателя направляющей для сверления большеберцовой кости, втулки направляющей для сверления большеберцовой кости, установочных штифтов и установочной пластины, собранных вместе;

[0063] ФИГ.52 - вид сбоку комплекта, показанного на ФИГ.51;

[0064] ФИГ.53 - вид сверху сбоку в плане комплекта, показанного на ФИГ.51;

[0065] ФИГ.54 - вид снизу сбоку в плане комплекта, показанного на ФИГ.51,

[0066] ФИГ.55 - перспективный вид комплекта держателя стопы для использования с комплектом, показанным на ФИГ.51;

[0067] ФИГ.56 - перспективный вид поворотного устройства, используемого для крепления комплекта, показанного на ФИГ.51, к комплекту держателя стопы;

[0068] ФИГ.57 - вид сверху сбоку в плане комплекта держателя стопы, показанного на ФИГ.55;

[0069] ФИГ.58 - вид сбоку комплекта держателя стопы, показанного на ФИГ.55;

[0070] ФИГ.59 - противоположный вид сбоку комплекта держателя стопы, показанного на ФИГ.55;

[0071] ФИГ.60 - вид сзади с торца комплекта держателя стопы, показанного на ФИГ.55;

[0072] ФИГ.61 - вид спереди с торца комплекта держателя стопы, показанного на ФИГ.55;

[0073] ФИГ.62 - перспективный вид сверла, проходящего через комплект держателя стопы и направляющую для сверления большеберцовой кости.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0074] Настоящее описание предпочтительных вариантов осуществления предназначено для рассмотрения вместе с прилагаемыми чертежами, которые должны считаться частью всего письменного описания настоящего изобретения. Фигуры чертежей выполнены не обязательно по масштабу, и некоторые признаки изобретения могут быть показаны увеличенными или в чем-то схематическими ради ясности и точности. В настоящем описании относительные термины, такие как "горизонтальный", "вертикальный", "вверх", "вниз", "верхний" и "нижний", а также их производные (например, "горизонтально", "направленный вниз", "направленный вверх" и т.д.) должны пониматься как ссылающиеся на ориентацию, которая там описана или которая показана на упоминаемой фигуре чертежа. Эти относительные термины предназначены для удобства описания и обычно не предназначены для конкретной ориентации. Термины, включающие "в направлении внутрь" против "в направлении наружу," "продольный" против "поперечный" и т.д. должны истолковываться относительно друг друга или относительно оси удлинения или оси или центра вращения, в зависимости от случая. Термины, касающиеся креплений, соединений и т.д., такие как "соединенный" и "взаимно соединенные", относятся к отношению, в котором конструкции скреплены или прикреплены друг к другу прямо или косвенно посредством промежуточных конструкций, а также подвижных или жестких креплений или отношений, если конкретно не указано иное. Если показан только одна аппарат, термин "аппарат" также должен восприниматься как включающий любой набор аппаратов, которые по отдельности или вместе исполняют набор (или несколько наборов) команд для выполнения любой одной или нескольких из описанных здесь методик. Термин "оперативно соединяемый" является таким креплением, связью или соединением, которое позволяет соответствующим конструкциям работать так, как определено в силу такого отношения. В пунктах формулы изобретения положения средство плюс функция, если таковые использованы, предназначены для охвата конструкций, описываемых, предлагаемых или сделанных очевидными в письменном описании или на чертежах для выполнения указанной функции, включая не только конструктивные эквиваленты, но и эквивалентные конструкции.

[0075] В раскрытых системах и способах предпочтительно используются специально изготовленные хирургические инструменты, направляющие и/или зажимы, которые основаны на анатомии пациента, чтобы уменьшить использование рентгеноскопии во время хирургической операции. В некоторых случаях использование рентгеноскопии во время хирургической операции может быть полностью устранено. Специальные инструменты, направляющие и/или зажимы создаются путем создания изображений анатомии пациента с помощью сканера компьютерной томографии ("КТ"), аппарата для создания изображений методом магнитно-резонансной томографии ("МРТ") или другим подобным медицинским способом получения изображений перед хирургией и использования таких изображений для создания специфических для пациента инструментов, направляющих и/или зажимов.

[0076] Хотя последующее описание специальных, специфических для пациента инструментов приведено по отношению к стопе 10 и лодыжке 12 (ФИГ.1), специалист в данной области поймет, что эти системы и способы могут быть использованы для других суставов, включая, но без ограничения, коленный, бедренный, плечевой и т.д. Как показано на ФИГ.1, типичная стопа человека 10 включает голеностопный сустав 12 между таранной костью 14, которая расположена на пяточной кости 20, и большеберцовой костью 16 и малоберцовой костью 18.

[0077] Сканированное КТ или МРТ изображение или серия изображений может быть получено на лодыжке пациента 12 (или другом суставе) и затем преобразовано, например, из формата изображений DICOM в объемную компьютерную модель лодыжки, включающую пяточную кость, таранную кость, большеберцовую кость, ладьевидную кость и малоберцовую кость, чтобы определить выравнивание, тип и размеры импланта, используя специальные способы моделирования, которые часто заложены в программное обеспечение компьютера. Создаваемые на компьютере объемные модели, которые выведены по данным изображений КТ или МРТ, часто будут включать точную информацию по контурам поверхности, окружающим структуры на изображениях, например, топографию поверхности костей или контур фасции на изображениях. При этом понимается, что под топографией поверхности понимается место, форма, размер и распределение таких особенностей поверхности, как впадины и выступы и т.д.

[0078] Способы, раскрытые в патенте США №5,768,134, выданном Суэленсу и др. (Swaelens et al.), который включен в настоящий документ в полном объеме путем ссылки, как установлено, дают адекватные преобразования данных изображений КТ или МРТ в объемные компьютерные модели. В некоторых вариантах осуществления изображения стопы 10, т.е., пяточной кости 20, таранной кости 14, большеберцовой кости 16 и малоберцовой кости 18 пациента получены с использованием аппарата КТ или МРТ или другого устройства для получения и обработки цифровых изображений, как поймет специалист в данной области. Данные изображений обрабатывают в устройстве обработки, после чего модель 50 создают, используя обработанные данные оцифрованных изображений, как показано на ФИГ.2А и 2В.

[0079] Выполняют интерактивную обработку и подготовку данных оцифрованных изображений, что включает манипулирование и введение дополнительной внешней цифровой информации, такой как заданные опорные точки 52 для позиционирования и выравнивания компонентов, так что корректировки в месте проведения хирургической операции 54, которое потребует резекции во время операции, могут быть запланированы и нанесены на компьютерную модель 50 (ФИГ.2А и 2В). После интерактивной обработки данных оцифрованных изображений можно вернуться к исходным данным САПР, чтобы получить цифровое изображение специфических для пациента хирургических инструментов, протезов, направляющих или зажимов с более высоким разрешением, чтобы добавить это цифровое изображение к модели по данным изображения пациента.

[0080] На ФИГ.3 показана пара специальных направляющих для резки для хирургии по замене лодыжки, включающих держатель 100 направляющей для резекции большеберцовой кости и держатель 102 направляющей для резекции таранной кости, которые выполнены и установлены на нижнюю большеберцовую кость 16а и верхнюю таранную кость 14а пациента. Специальный держатель направляющей для сверления большеберцовой кости 200 (ФИГ.16-20) также выполнен в форме для приема в пространство лодыжки, созданное с использованием специальных держателей 100, 102 направляющих для резекции большеберцовой кости и таранной кости. Хотя описаны специальные направляющие для резки при подготовке таранной кости, большеберцовой кости и бедренной кости пациента, специалист в данной области поймет, что могут быть реализованы другие направляющие для резки и что могут быть созданы специальные направляющие для других суставов, включая, но без ограничения, коленный, бедренный, плечевой или другой сустав.

[0081] Держатель 100 направляющей для резекции большеберцовой кости, показанный на ФИГ.3, выполнен из упругого полимерного материала такого типа, который подходит для использования вместе с оборудованием для стереолитографии, селективного лазерного спекания или подобным производственным оборудованием. Держатель 100 направляющей для резекции включает единое тело, включающее крестообразный кронштейн 104 для большеберцовой кости, выступающий вверх от основания 106, которое кроме того имеет выемку 108 для приема направляющей, как лучше всего видно на ФИГ.4. Крестообразный кронштейн 104 включает пару разнесенных рычагов 110, 112, которые выступают наружу от центральной стойки 114. Каждый из рычагов 110, 112 и центральная стойка 114 имеют конформную кости захватную поверхность 116, которая является дополнительной к контурам соответствующей части нижней большеберцовой кости 16а, как показано на ФИГ.7. Посредством ранее описанных операций получения изображений конформные кости захватные поверхности 116 рычагов 110, 112 и центральной стойки 114 конфигурируют для дополнительного согласования с анатомическими особенностями поверхности выбранного участка естественной кости пациента. Для держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости выбранный участок кости включает нижние поверхности большеберцовой кости 16а пациента.

[0082] Как лучше всего видно на ФИГ.3-5, управляющий блок 118 выступает наружу от центральной стойки 114 рядом с пересечением рычагов 110, 112. Опорный блок 120 (ФИГ.4) расположен на основании 106 в разнесенном отношении с управляющим блоком 118. Выемка 108 для приема направляющей определена парой лепестков 122, 124, которые отходят наружу от каждой стороны центральной стойки 114 в противоположных направлениях на основании 106, и опорный блок 120 расположен между ними. Каждый лепесток 122, 124 включает соответственный пилон 126, выступающий наружу от основания 106, чтобы обеспечить поперечную опору для направляющей 132 для резекции большеберцовой кости (ФИГ.4 и 5). Удлиненный паз 128 выполнен поперечно в центральной части основания 106 ниже управляющего блока 118, но выше опорного блока 120. Каждый лепесток 122, 124 также имеет соответственный паз 130, который ориентирован под некоторым углом относительно центральной стойки 114. В некоторых вариантах осуществления пазы 130 расположены не под прямым углом относительно центральной стойки 114, хотя специалист в данной области поймет, что пазы 130 могут быть расположены под прямыми углами относительно направления, в котором проходит центральная стойка 114. Пазы 128 и 130 имеют такие размеры и форму, чтобы позволить типичной хирургической пиле 60 (ФИГ.7) типа, часто используемого для резекции кости, проходить из соответственно расположенного и имеющего соответствующий размер паза в направляющей для резекции 132 без контакта или только с несущественным контактом с держателем 100 направляющей для резекции.

[0083] Опять со ссылкой на ФИГ.4, направляющая 132 для резекции большеберцовой кости включает пару рычагов 134, которые выступают вниз и наружу, расходясь под некоторым углом, от концов перемычки 136. Форма направляющей 132 для резекции большеберцовой кости соответствует форме выемки 108 для приема направляющей 132, которая определена обращенными внутрь поверхностями управляющего блока 118, опорного блока 120 и пилонов 126. Перемычка 136 имеет удлиненный паз 138, который выровнен с пазом 128, когда направляющая для резекции большеберцовой кости соединена с держателем 100 направляющей для резекции и опирается на него. Каждый из рычагов 134 имеет соответственный паз 140, который выровнен с соответственным пазом 130.

[0084] Обращенные внутрь поверхности 142 управляющего блока 118, опорного блока 120 и пилонов 126, которые совместно определяют выемку 108 для приема направляющей, имеют форму, которая соответствует наружному профилю направляющей 132 для резекции большеберцовой кости. Выемка 108 для приема направляющей имеет такой размер, чтобы принимать направляющую 132 для резекции большеберцовой кости 132 с "посадкой с натягом". Под посадкой с натягом понимается, что обращенные внутрь поверхности 142 управляющего блока 118, опорного блока 120 и пилонов 126 достаточно упругие или упруго сжимаются, чтобы сохранить энергию упругости, когда направляющую 132 для резекции большеберцовой кости 132 вводят в выемку 108 для приема направляющей. Конечно, также необходимо понимать, что направляющая 132 для резекции большеберцовой кости будет иметь наружную периферическую форму, которая соответствует форме окружности выемки 108 для приема направляющей, но немного большую по размеру для вариантов осуществления с посадкой с натягом. Кроме того, направляющая 132 для резекции большеберцовой кости может удерживаться в выемке 108 для приема направляющей посредством только сцепления за счет сил трения с обращенными внутрь поверхностями управляющего блока 118, опорного блока 120 и пилонов 126. В некоторых вариантах осуществления направляющая 132 для резекции большеберцовой кости может просто скользяще входить в выемку 108 для приема направляющей без оперативного контакта или только несущественного сцепления с обращенными внутрь поверхностями управляющего блока 118, опорного блока 120 и пилонов 126.

[0085] Теперь со ссылкой на ФИГ.9 и 10, держатель 102 направляющей для резекции таранной кости выполнен из упругого полимерного материала типа, который подходит для использования вместе с оборудованием для стереолитографии, селективного лазерного спекания или другим подобным производственным оборудованием. Например, материал быстрого прототипа из полиамидного порошка подходит для использования с оборудованием для селективного лазерного спекания. Держатель 102 направляющей для резекции таранной кости также включает конформную поверхность 144 для сцепления с костью, которая соответствует контурам соответствующей части верхней таранной кости 14а пациента (ФИГ.11 и 13). Посредством вышеописанных операций получения изображений конформная поверхность 144 для сцепления с костью держателя 102 направляющей для резекции таранной кости выполнена так, чтобы соответствовать анатомическим особенностям поверхности выбранного участка естественной кости пациента. Для держатель 102 направляющей для резекции таранной кости выбранный участок кости включает наружные, верхние поверхности таранной кости пациента.

[0086] Держатель 102 направляющей для резекции таранной кости включает единый блок, который имеет центральную выемку 146 для приема направляющей 146 и пару сквозных отверстий 148 (ФИГ.10). Выемка 146 для приема направляющей определена обращенными внутрь поверхностями 150 пары лепестков 152, 154, которые выступают наружу в противоположных направлениях от основания 156. Каждый лепесток 152,154 включает пилон 158, выступающий вверх, для поддержки корпуса 160 направляющей, так что удлиненный паз 162 определен в основании 156 ниже корпуса 160 направляющей (ФИГ.10 и 11). Паз 162 имеет такие размеры и форму, чтобы позволить типичной хирургической пиле 60 типа, часто используемого для резекции кости, проходить от соответственно расположенного и имеющего соответствующие размеры паза 164 в направляющей 166 для резекции таранной кости без контакта или только с несущественным контактом с держателем 102 направляющей для резекции таранной кости (ФИГ.11 и 13). Кольцевая стенка 168, имеющая форму, которая соответствует наружному профилю направляющей 166 для резекции таранной кости, выступает наружу по существу в перпендикулярном отношении к задней стенке и также определяет выемку 146 для приема направляющей.

[0087] Опять со ссылкой на ФИГ.9 и 10, направляющая 166 для резекции таранной кости включает пару противостоящих параллельных пластин 170, 172, которые определяют удлиненный паз 164 между ними и соединены друг с другом на их концах лепестками 174. Таким образом, форма направляющей 166 для резекции таранной кости соответствует форме выемки 146 для приема направляющей, которая определена обращенными внутрь поверхностями 150 лепестков 152, 154, основания 156 и пилонов 158. Выемка 146 для приема направляющей имеет такие размеры, чтобы принимать направляющую 166 для резекции таранной кости с посадкой с натягом. Конечно, необходимо понимать, что направляющая 166 для резекции таранной кости будет иметь наружную периферическую форму, которая соответствует форме окружности выемки 146 для приема направляющей, но немного больше по размеру для вариантов осуществления с посадкой с натягом. Кроме того, направляющая 166 для резекции таранной кости может удерживаться в выемке 146 для приема направляющей путем только сцепления за счет сил трения с обращенными внутрь поверхностями 150 лепестков 152, 154, основания 156 и пилонов 158. В некоторых вариантах осуществления направляющая 166 для резекции таранной кости может просто скользяще входить в выемку 146 для приема направляющей без оперативного контакта или только несущественного сцепления с обращенными внутрь поверхностями 150 лепестков 152, 154, основания 156 и пилонов 158.

[0088] Держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, показанный на ФИГ.16-20, также может быть изготовлен из упругого полимерного материала типа, который подходит для использования с оборудованием для стереолитографии, селективного лазерного спекания или другого подобного производственного оборудования, например, материал для быстрого прототипа из полиамидного порошка подходит для использования с селективным лазерным спеканием. Как показано на ФИГ.16-20, держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости включает в некоторой степени прямоугольное тело 204, имеющее отверстие 206, которое проходит от верхней поверхности 208 тела 204 до нижней поверхности 210 тела 204. Верхняя поверхность 208 тела 204 может включать пару фасок 212, которые имеют такие размеры и форму, чтобы сопрягаться с резецированными поверхностями нижней большеберцовой кости 16а (ФИГ.8). Другими словами, верхняя поверхность 208 тела 204, включающая фаски 212, соответствует геометрии и местам расположения пазов 138 и 140 направляющей 132 для резекции большеберцовой кости.

[0089] Передняя сторона 214 тела 204 имеет одно или несколько глухих отверстий 216. Как показано в варианте осуществления на ФИГ.17, тело 204 может иметь три глухих отверстия 216-1, 216-2 и 216-3. В некоторых вариантах осуществления глухие отверстия 216-1 и 216-2 могут быть развернутыми отверстиями, которые имеют такие размеры и форму, чтобы принимать установочный штифт, и глухое отверстие 216-3 также может быть развернутым отверстием для приема установочного штифта или глухое отверстие 216-3 может быть снабжено резьбой для вворачивания винта, как сказано ниже.

[0090] Отверстие 206 может иметь круглую площадь поперечного сечения и включать буртик 218, имеющий меньший диаметр по сравнению с отверстием 206 и включающий препятствующий повороту элемент 220, который лучше всего виден на ФИГ.20. Препятствующий повороту элемент 220 буртика 218 может включать одну или несколько плоских поверхностей или других геометрических форм, чтобы предотвращать поворот направляющей для сверления большеберцовой кости 202 по отношению к держателю 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, когда направляющая 202 для сверления большеберцовой кости расположена в отверстии 206.

[0091] От тела 204 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости отходят конструкция 222 захвата большеберцовой кости и конструкция 224 захвата таранной кости. Наружная поверхность 226 конструкции 222 захвата большеберцовой кости может иметь прямоугольную форму, которая по существу плоская, и внутренняя и по существу конформная захватная поверхность 228 конструкции 222 захвата большеберцовой кости может быть несколько выпуклой для захвата большеберцовой кости 16 пациента. Конструкция 222 захвата большеберцовой кости может иметь одно или несколько отверстий 230 для приема k-проволоки или штифта, как сказано ниже.

[0092] Конструкция 224 захвата таранной кости также может включать по существу плоскую и прямоугольную наружную поверхность 232. Нижняя часть 234 конструкции 224 захвата таранной кости может быть конформной поверхностью, имеющей геометрию, которая соответствует геометрии таранной кости 14 (ФИГ.14). Конструкция 224 захвата таранной кости также может иметь одно или несколько отверстий 236, имеющих такой размер и форму, чтобы принять k-проволоку, как сказано ниже.

[0093] Направляющая 202 для сверления большеберцовой кости, показанная на ФИГ.21-23, предпочтительно изготовлена из материала, имеющего повышенную прочность по сравнению с держателем 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, чтобы позволить направляющей 202 для сверления направлять сверло без повреждения. Примеры материалов включают, но без ограничения, металлы, керамику и т.п. Направляющая 202 для сверления имеет цилиндрическую первую часть 238, которая имеет такие размеры и форму, чтобы входить в часть отверстия 206, которое проходит через буртик или область уменьшенного диаметра 218. Вторая часть 240 направляющей 202 для сверления имеет больший диаметр в поперечном сечении чем первая часть 238 и имеет такой размер или форму, чтобы входить в отверстие 206 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. Плоская поверхность 242, которая лучше всего видна на ФИГ.21 и 23, выполнена вдоль наружной поверхности 244 первой части 238 направляющей 202 для сверления. Внутренняя поверхность 248 второй части 240 направляющей 202 для сверления большеберцовой кости имеет коническую форму, которая пересекает и сообщается с отверстием 246, так что сверло или развертка может пройти через направляющую 202 для сверления.

[0094] Как и с моделями 50 по цифровым изображениям, раскрытыми выше, и с учетом обобщенной цифровой модели держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости, добавленной к данным изображений нижней большеберцовой кости, анатомические особенности поверхности нижней большеберцовой кости пациента, например, топография поверхности, могут быть дополнительно нанесены на каждую из конформных поверхностей 116 захвата кости рычагов 110, 112 и центральной стойки 114, т.е., поверхностей, которые будут входить в зацепление с уникальной топографией поверхности костей, держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости. При этом понимается, что дополнительное картирование цифровых изображений приводит к локализованным выступам на поверхности кости, становясь локализованными вогнутостями на конформных поверхностях 116 захвата кости рычагов 110, 112 и центральной стойки 114 держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости, тогда как локализованные вогнутости на поверхности кости становятся локализованными выступами на конформных поверхностях 116 захвата кости рычагов 110, 112 и центральной стойки 114.

[0095] Каждую из конформных поверхностей 116 захвата кости рычагов 110, 112 и центральной стойки 114 держателя 100 направляющей для резекции переопределяют с помощью дополнительных, по существу зеркальных изображений анатомических особенностей поверхности выбранного участка нижней большеберцовой кости 16а пациента. Как следствие этого дополнительного отображения поверхности кости, держатель 100 направляющей для резекции большеберцовой кости разъемно "фиксируется" на дополнительной топографии соответствующей части естественной большеберцовой кости пациента без необходимости в других наружных или внутренних зажимов для наведения. Другими словами, совпадение выступов на поверхности кости с соответствующим им вогнутостям на конформных поверхностях 116 захвата кости держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости обеспечивает практическое отсутствие относительного перемещения, например, соскальзывания вбок, между держателем 100 направляющей для резекции большеберцовой кости и поверхностью большеберцовой кости.

[0096] По существу идентичное картирование осуществляют при разработке специфического для пациента держателя 102 направляющей для резекции таранной кости и держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. В частности, картирование для разработки держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости выполняют путем экстраполяции на места, где будет сделана резекция большеберцовой кости 16 и таранной кости 14 с использованием держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости и держателя 102 направляющей для резекции таранной кости 100 и 102, и путем отображения держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости на экстраполированную геометрию большеберцовой кости и таранной кости.

[0097] Визуальное представление результатов виртуального выравнивания нижней большеберцовой кости 16а пациента и держателя 100 направляющей для резекции, верхней таранной кости 14а пациента и держателя 102 направляющей для резекции и предлагаемая область резекции, которая должна быть создана при резекции таранной кости 14 и большеберцовой кости с использованием держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости и держателя 102 направляющей для резекции таранной кости, создается и направляется хирургу для получения одобрения этих результатов перед изготовлением. Помимо этого, перед изготовлением хирургу может быть предоставлено для одобрения визуальное представление результатов виртуального выравнивания предложенного резецированного суставного пространства и держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. После получения одобрения хирурга держатель 100 направляющей для резекции, держатель 102 направляющей для резекции и держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости будут изготовлены и переданы хирургу для использования при операции.

[0098] Например, во время полной замены лодыжки хирург делает предварительный разрез, чтобы получить начальный доступ к голеностопному суставу. Хирург ориентирует держатель 100 направляющей для резекции большеберцовой кости на нижней большеберцовой кости 16а до тех пор, пока конформные поверхности 116 захвата кости рычагов 110, 112 и центральной стойки 114 держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости не захватят надежно друг друга, чтобы разъемно "зафиксироваться" с топографией открытой поверхности нижней большеберцовой кости 16а, как лучше всего видно на ФИГ.5-7. С держателем 100 направляющей для резекции большеберцовой кости, зафиксированным на нижней большеберцовой кости 16а пациента, хирург вводит с натягом направляющую 132 для дистальной резекции соответствующей формы в выемку 108 для приема направляющей от держателя 100 направляющей для резекции большеберцовой кости. Это приводит к тому, что держатель 100 направляющей для резекции будет расположен между направляющей 132 для резекции и большеберцовой костью 16а пациента (ФИГ.5 и 6). Когда держатель 100 направляющей для резекции будет точно расположен по отношению к выбранному участку кости и держатель 100 направляющей для резекции будет надлежащим образом прикреплен к кости пациента в связи с совпадением выступов на поверхности кости с соответствующими им вогнутостями на конформных поверхностях 116 захвата кости, хирург использует традиционный скальпель 60 и пазы 128 и 130 направляющей 132, чтобы резецировать кость 16 пациента (ФИГ.7 и 8).

[0099] Таким же образом, когда держатель 102 направляющей для резекции таранной кости будет добавлен к данным изображения таранной кости пациента, анатомические особенности поверхности верхней таранной кости пациента, например, топография поверхности, могут быть дополнительно отражены на конформной поверхности 144 для сцепления с костью. При этом опять понимается, что дополнительное отображение цифровых изображений приводит к тому, что локализованные выступы на поверхности кости становятся локализованными вогнутостями на конформной поверхности 144 для сцепления с костью, а локализованные вогнутости на поверхности кости становятся локализованными выступами на конформной поверхности 144 для сцепления с костью. Таким образом, конформную поверхность 144 для сцепления с костью переопределяют с помощью дополнительного, по существу зеркального изображения анатомических особенностей поверхности выбранного участка нижней большеберцовой кости пациента. Вследствие этого дополнительного отображения поверхности кости держатель 102 направляющей для резекции таранной кости разъемно "фиксируется" на дополнительной топографии соответствующей части естественной таранной кости пациента без необходимости в других наружных или внутренних зажимах для наведения.

[00100] Для того, чтобы продолжить полную замену лодыжки, хирург ориентирует держатель 102 направляющей для резекции на верхней таранной кости На так, чтобы конформная поверхность 144 для сцепления с костью держателя 102 направляющей для резекции "зафиксировалась" на топографии открытой поверхности верхней таранной кости 14а (ФИГ.11). При держателе 102 направляющей для резекции, зафиксированном на верхней таранной кости пациента, хирург устанавливает с натягом имеющую подходящую форму направляющую 166 для дистальной резекции в выемку 146 для приема направляющей держателя 102 направляющей для резекции таранной кости. Это приводит к тому, что держатель 102 направляющей для резекции будет расположен между направляющей 166 для резекции и костью 14 пациента (ФИГ.12 и 13). Когда держатель 102 направляющей для резекции будет точно расположен по отношению к выбранному участку кости и держатель 102 направляющей будет надлежащим образом прикреплен к кости пациента в связи с совпадением выступов на поверхности кости с соответствующими им вогнутостями на конформных поверхностях 144 захвата кости, хирург использует традиционный скальпель 60 и паз 164 направляющей 166, чтобы резецировать кость 14 пациента (ФИГ.13 и 14).

[00101] После резекции большеберцовой кости 16 и таранной кости 14 держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющую 202 для сверления большеберцовой кости соединяют вместе и устанавливают в резецированное суставное пространство 22 (ФИГ.15). Держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющую 202 для сверления большеберцовой кости собирают вместе, вставляя первую часть 238 направляющей 202 для сверления большеберцовой кости в отверстие 206 в теле 204 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости (ФИГ.24). Плоскую поверхность 242, выполненную на первой части 238 направляющей 202 для сверления большеберцовой кости, выравнивают с препятствующим повороту элементом 220 буртика 218, чтобы направляющая 202 для сверления большеберцовой кости скользяще вошла в отверстие 206 до момента контакта и примыкания нижней поверхности 250 второй части 240 направляющей 202 для сверления к буртику 218 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости.

[00102] Тело 204 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, в котором расположена направляющая 202 для сверления большеберцовой кости, вводят в резецированное суставное пространство 22 в продольном направлении, при этом фаски 212 скользят по резецированным областям большеберцовой кости 16 путем использования пазов 140 направляющей 132 для резекции большеберцовой кости, как лучше всего видно на ФИГ.25А и 25В. Комплект из держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости скользяще вводят в резецированное суставное пространство 22 до момента контакта конструкции для захвата таранной кости с таранной костью 14. Хирург может перемещать держатель 200 направляющей в резецированном суставном пространстве до того момента, когда конформная поверхность 228 будет надлежаще прикреплена к кости пациента посредством совпадающих выпуклостей на поверхности кости с соответствующими им вогнутостями на конформной поверхности 228 захвата кости. После того, как будет достигнуто требуемое положение, k-проволоки 62 могут быть введены в отверстия 230 и/или отверстия 236, соответственно выполненные в конструкции 222 захвата большеберцовой кости и конструкции 224 захвата таранной кости, чтобы прикрепить комплект из держателя направляющей для сверления большеберцовой кости 200 и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости к большеберцовой кости 16 и таранной кости 14 пациента, как показано на ФИГ.25С.

[00103] При держателе 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости, закрепленных в резецированном суставном пространстве 22, стопу пациента вводят в держатель стопы и инструмент для выравнивания 300. На ФИГ.26-28В показан один пример инструмента для выравнивания 300, который предназначен для поддержки голеностопного сустава в ходе операции по установке протеза. Инструмент для выравнивания 300 включает комплект держателя стопы 302 и опору 304 для ноги. Комплект 302 держателя стопы включает опору 306 для стопы, к которой стопу крепят зажимом 310 для стопы и зажимами 308 для пятки в ходе операции по установке протеза. Икру ноги крепят подходящим образом к опоре 304 после резекции голеностопного сустава и установки держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости. Совместно, комплект 302 держателя стопы и опора 304 для ноги удерживают стопу и лодыжку относительно ноги в ходе операции по установке.

[00104] Как показано на ФИГ.26, комплект 302 держателя стопы имеет размер или форму, подходящую для поворота под контролем врача из вертикального положения (показано сплошными линиями на ФИГ.26) в более горизонтальное или наклонное положение (показано линиями воображаемого контура на ФИГ.26). В вертикальном положении комплект 302 служит для удержания голеностопного сустава в желательной ориентации по отношению к естественным продольной и срединно-поперечной осям.

[00105] Как лучше всего видно на ФИГ.27, комплект 302 держателя стопы включает заднюю пластину 312 и среднюю пластину 314, которая расположена между опорой 306 для стопы и задней пластиной 312. Средняя пластина 314 соединена с опорой 306 для стопы скользящими муфтами типа "ласточкин хвост" 316 для перемещения вверх и вниз (т.е., вертикального) относительно опоры 306 для стопы. Пара противоположных инструментов для выравнивания 318 опирается на среднюю пластину 314.

[00106] Стержни 318 для выравнивания расположены в одной горизонтальной плоскости и проходят от средней пластины 314 по вертикально удлиненным пазам 320, выполненным в опоре 306 для стопы, так что стержни 318 расположены на противоположных сторонах большеберцовой кости в медианно-поперечной плоскости, когда стопа поддерживается комплектом 302 держателя стопы. Вертикальное перемещение средней пластины 314 синхронно перемещает стержни 318 для выравнивания вверх и вниз в пазах 320 на противоположных сторонах опоры 306 для стопы (ФИГ.28А).

[00107] Задняя пластина 312 соединена со средней пластиной 314 скользящими муфтами 322 типа "ласточкин хвост" для перемещения из стороны в сторону (т.е., горизонтального) относительно опоры 306 для стопы, как показано на ФИГ.28В. На заднюю пластину 312 также опирается втулка 324, которая проходит через отверстия 326 в средней пластине 314 и опоре 306 для стопы и заканчивается в плоскости или рядом с плоскостью опоры 306 для стопы, с которой контактирует низ стопы. Центр втулки 324 совпадает с точкой пересечения горизонтальной плоскости стержней 318.

[00108] Стержень-переходник 400 для соединения держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости с инструментом для выравнивания 300 показан на ФИГ.29. Стержень-переходник 400 включает удлиненное тело 402, проходящее линейно от первого конца 404 до второго конца 406. Каждый из концов 404, 406 включает соответствующую надставку 408, 410, которая проходит от удлиненного тела 402 под некоторым углом. В некоторых вариантах осуществления надставки 408 и 410 отходят от удлиненного тела 402 под прямым углом, хотя специалист в данной области поймет, что надставки 408 и 410 могут отходить от удлиненного тела 402 под другими углами. В некоторых вариантах осуществления удлиненное тело 402 может иметь не линейную, а изогнутую или дугообразную форму, как поймет специалист в данной области.

[00109] Каждая надставка 408 и 410 имеет соответственное отверстие 412,414, которое имеет такой размер или форму, чтобы скользяще принимать стержни 318 для выравнивания, которые отходят от инструмента для выравнивания 300. Удлиненное тело 402 имеет одно или несколько отверстий 416-1, 416-2, и 416-3 (вместе именуемые "отверстия 416") для соединения стержнем-переходником 400 с держателем 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. В некоторых вариантах осуществления одно или несколько отверстий 416 выровнены с одним или несколькими отверстиями 216 в теле 204 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, чтобы использовать штифт или другое устройство для поддержания выравнивания и зацепления стержня-переходника 400 и держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. Например, отверстия 216-1 и 216-2 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости выровнены с отверстиями 416-1 и 416-2 стержня-переходника 400, и отверстие 216-3 держателя направляющей для сверла 200 выровнено с отверстием 416-3 стержня-переходника 400. Установочные штифты 70 (показаны на ФИГ.25С) могут быть введены в отверстия 216-1 и 416-1, а также в отверстия 216-2 и 416-2, чтобы выровнять держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости со стержнем-переходником 400 в горизонтальном и вертикальном направлениях (например, в x- и y-направлениях), и винт (не показан) может быть введен через отверстие 416-3 в резьбовое отверстие 216-3, чтобы прикрепить держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости к стержню-переходнику на требуемой высоте или глубине (например, в z-направлении).

[00110] При держателе 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости, расположенных в резецированном пространстве 22 лодыжки, стопу и нижнюю часть ноги помещают в опору 306 для стопы и опору 304 для ноги (ФИГ.30). Врач оценивает ось лодыжки на дорсально-подошвенное вращение и визуально выравнивает лодыжку с осью вращения инструмента для выравнивания 300. Опору 306 для стопы регулируют для поворота стопы так, чтобы большой палец указывал по существу в вертикальном направлении по отношению к ноге, которая лежит в горизонтальном направлении. Передний отдел стопы и пятку прикрепляют к опоре 306 для стопы зажимами 308 и 310. Опору 304 для ноги регулируют в икре так, чтобы большеберцовая кость 16 была приблизительно параллельна полу. Желательно, чтобы стопа и икра были выровнены так, чтобы продольная линия головки суставного конца таранной кости была по существу вертикальной.

[00111] Стержень-переходник 400 соединяют с инструментом для выравнивания 300, выравнивая отверстия 412 и 414 в соответственных надставках 408 и 410 со стержнями 318 инструмента для выравнивания 300. Стержень-переходник 400 затем скользяще вводят по стержням 318 для выравнивания до тех пор, пока отверстия 416 стержня-переходника не совпадут с отверстиями 216 в теле 204 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости (ФИГ.30). Как сказано выше, установочные штифты 70 вводят в отверстия 416-1 и 416-2 стержня-переходника 400 и отверстия 216-1 и 216-2 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. При штифтах 70, расположенных в отверстиях 216-1, 216-2, 416-1 и 416-2, держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости надлежащим образом выровнен с инструментом для выравнивания 300 с срединном поперечном направлении (например, x-направлении) и верхнем-нижнем направлении (например, y-направлении). Винт вводят через отверстие 416-3 в резьбовое отверстие 216-3, и этот винт крепит держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости к стержню-переходнику 400 и обеспечивает надлежащее выравнивание в продольном направлении (например, z-направлении).

[00112] При ноге пациента, расположенной в инструменте для выравнивания 300, втулка 324 на задней пластине 312 создает выравнивание с механической осью большеберцовой кости 16 и стержнями 318. Таким образом, после использования стержня-переходника 400 для выравнивания держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости с инструментом для выравнивания 300, как сказано выше, создается возможность для сверления центра лодыжки и большеберцовой кости для введения канюли в нижнюю часть стопы без рентгеноскопии, поскольку отверстие 246 направляющей 202 для сверления большеберцовой кости, расположенной в держателе 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, выровнено с осью втулки 324. Такое расположение позволяет сформировать интрамедуллярный канал, который будет лежать по существу на одной линии с механической осью большеберцовой кости.

[00113] Разные минимально инвазивные хирургические приемы могут быть использованы для введения канюли для нижней части стопы в пяточную кость 20, таранную кость 14 и большеберцовую кость 16. В одном примере варианта осуществления втулка 324 временно отделена от задней пластины 312 (например, путем вывинчивания), чтобы обеспечить доступ к нижней части стопы. Врач использует скальпель, чтобы сделать начальный разрез в нижней части стопы и устанавливает на место втулку 324. Канюлированный троакар с k-проволокой (не показана) может быть введен через втулку 324 в нижнюю часть стопы до контакта с пяточной костью 20 и плотной посадки k-проволоки в пяточной кости 20. Затем троакар может быть удален, и k-проволока легкими ударами продвинута дальше в пяточную кость 20. В одном примере варианта осуществления втулка 324 имеет диаметр 6 мм, и диаметр канюлированного троакара может составлять 6 мм с k-проволокой диаметром 2,4 мм. Теперь врач может использовать канюлированную первую развертку (например, 6 мм) (не показана) на k-проволоке в пяточной кости 20 и таранной кости 14. Первая развертка открывает путь доступа для введения канюли для нижней части стопы.

[00114] После удаления первой развертки и втулки 324 врач вводит канюлю 64 для нижней части стопы, как показано на ФИГ.30. Когда канюля 64 будет установлена, можно использовать вторую развертку 66 (например, 5 мм) через канюлю 64, чтобы просверлить еще приблизительно 100 мм через таранную кость 14 и вверх в большеберцовую кость 16 для создания интрамедуллярного канала для направляющей через пяточную кость 20 и таранную кость 14 в большеберцовую кость 16 (ФИГ.30). Когда вторая развертка 66 проходит в направлении большеберцовой кости 16, конец 68 развертки 66 направляется конической внутренней поверхностью 248 направляющей 204 для сверления большеберцовой кости, которая выровнена с втулкой 324 инструмента для выравнивания 300.

[00115] После создания интрамедуллярного канала через пяточную кость 20, таранную кость 14 и большеберцовую кость 16 стержень-переходник 400 отсоединяют от держателя 200 направляющей для сверления и стержней 318 для выравнивания. Держатель 200 направляющей для сверления удаляют из резецированного суставного пространства 22, чтобы открыть резецированное суставное пространство для хирурга.

[00116] После открытия для хирурга резецированного пространства 22 голеностопного сустава устанавливают протез лодыжки. В одном примере протез лодыжки включает стержень, который может проходить от нижней части пяточной кости вверх до верхней части таранной кости (т.е., таранно-пяточный стержень), хотя в некоторых вариантах осуществления этот стержень полностью расположен в таранной кости (т.е., таранный стержень). К стержню подсоединен выпуклый купол, который обеспечивает поверхность сустава. Стержень для большеберцовой кости может быть монолитным или включать некоторое число сегментов, которые могут быть соединены на месте. Платформу большеберцовой кости соединяют со стержнем для большеберцовой кости и включают или соединяют с выпуклой поверхностью сустава для сочленения с поверхностью сустава, соединенной с таранным / таранно-пяточным стержнем. Примеры такого протеза лодыжки и способов установки такого протеза раскрыты в патенте США №7,534,246, выданном Рейли и др. (Reiley et al.), который включен в настоящий документ в полном объеме путем ссылки.

[00117] Раскрытые держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющая 202 для сверления могут быть использованы в разных альтернативных инструментах для выравнивания. Например, на ФИГ.31-34 показан еще один пример инструмента для выравнивания в форме комплекта 500 держателя стопы, к которому может быть непосредственно подсоединен держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. Как показано на ФИГ.31 и 32, комплект 500 держателя стопы включает пластину 502 основания с некоторым числом пазов 504 и 506 и отверстием 503.

[00118] Пазы 504 имеют такие размеры и форму, чтобы скользяще принимать пару пяточных зажимов 508, и пазы 506 имеют такие размеры и форму, чтобы скользяще принимать пару зажимов или направляющих 510 для переднего отдела стопы. Пяточные зажимы 508 и зажимы 510 для переднего отдела стопы взаимодействуют для поддержания ноги пациента в желательном положении по отношению к пластине 502 основания, используя фиксирующий механизм, например, установочный винт или другое фиксирующее устройство, чтобы зафиксировать положение пяточных зажимов 508 и зажимов 510 для переднего отдела стопы на пластине 502 основания. Соответственные поверхности 512 и 514 захвата стопы пяточных зажимов 508 и зажимов 510 для переднего отдела стопы могут иметь форму, которая соответствует срединной и поперечной форме стопы человека.

[00119] От пластины 502 основания отходит пара стержней 516 для выравнивания, которые расположены на пластине 502 основания так, что один стержень для выравнивания расположен на срединной стороне стопы пациента, и другой стержень для выравнивания расположен на боковой стороне стопы пациента. Соединительный стержень 518 имеет такой размер или форму, чтобы скользяще захватывать стержни 516 для выравнивания, как лучше всего видно на ФИГ.32 и 34. Соединительный стержень 518 включает пару разнесенных опор 520 с каналами 522 (ФИГ.32), в которые скользяще входят стержни 516 для выравнивания. Одна или обе опоры 520 включают зажим или другой фиксирующий механизм 524 для увеличения трения между соединительным стержнем 518 и стержнями 516 для выравнивания, чтобы разъемно фиксировать соединительный стержень 518 в определенном положении на длине стержней 516 для выравнивания.

[00120] Срединно-боковая поперечина 526 соединяет вместе опоры 520 соединительного стержня 518. От срединно-боковой поперечины 526 отходит элемент 528 соединения с держателем. Элемент 528 соединения с держателем имеет одно или несколько отверстий 530-1, 530-2, и 530-3 (вместе именуемых "отверстия 530"), которые имеют такие размеры и форму, чтобы выравниваться с отверстиями 216 в держателе 200 направляющей для сверления большеберцовой кости.

[00121] Штифт 532 (ФИГ.33) отходит от срединно-боковой поперечины 526 для соединения элемент 534 для захвата голени через паз 536 в элементе 534 для захвата голени. Элемент 534 для захвата голени включает полку 538, имеющую вогнутую поверхность 540 для примыкания к голени пациента. Гайка или другой фиксирующий механизм, который может иметь резьбу, (не показан) для захвата штифта 532, может быть использован для фиксации положения полки 538 относительно срединно-боковой поперечины 526.

[00122] Использование комплекта 500 держателя стопы вместе с комплектом из держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости подобно использованию инструмента для выравнивания 300, описанному выше. Например, после размещения комплекта из держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости в резецированном суставном пространстве 22, пятку стопы пациента располагают между пяточными зажимами 508, и передний отдел стопы пациента располагают между зажимами 510. Фиксирующие механизмы зажимов 508 и 510 могут быть задействованы в начально определенных положениях зажимов 508 и 510 относительно пластины 502 основания.

[00123] Отверстия 530 соединительного элемента 528 выравнивают с отверстиями 216 в держателе 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, скользяще перемещая опоры 520 соединительного стержня 518 по стержням 516 для выравнивания. Установочные штифты 70 и/или винт с резьбой (не показан) можно использовать для соединения отверстий 530 соединительного элемента 528 с отверстиями 216 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. Хирург может проверить, плотно ли стопа пациента прилегает к пластине 502 основания, и затем применить зажимы 524, чтобы зафиксировать соединительный стержень 518 со стержнями 516 для выравнивания.

[00124] Элемент 534 для захвата голени регулируют до тех пор, пока вогнутая поверхность 540 не будет контактировать с голенью пациента. Регулировка элемента 534 для захвата голени направляется путем зацепления паза 536 со штифтом 532. Когда элемент 534 для захвата голени будет в желательном положении, гайка или другой фиксирующий механизм (не показан) фиксирует элемент 534 на месте. Хирург может выполнить конечные регулировки зажимов для пятки и переднего отдела стопы 508 и 510 и затем создать интрамедуллярный канал, как сказано выше.

[00125] Еще один пример инструмента для выравнивания 600 для использования с держателем 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости показан на ФИГ.35-38. Как показано на ФИГ.35, инструмент для выравнивания 600 включает пластину 602 основания, включающую некоторое число стержней 602а, 602b, и 602с. Хотя показаны три стержня 602а, 602b и 602с, специалист в данной области поймет, что можно использовать меньше или больше стержней. Стержень 602b имеет отверстие 603, имеющее такой размер и форму, чтобы принимать хирургический инструмент, такое как, например, канюлированное сверло. Дополнительные элементы, включающие, но без ограничения, зажимы для пятки и/или переднего отдела стопы (не показаны) могут быть соединены со стержнями 602а, 602b и 602с пластины 602 основания, чтобы помочь расположить стопу пациента относительно отверстия 603.

[00126] От пластины 602 основания отходит пара разнесенных стержней для выравнивания 604. Один из стержней для выравнивания 604 может быть расположен на срединной стороне ноги пациента, и другой стержень для выравнивания 604 на боковой стороне ноги пациента. Стержни для выравнивания 604, как и стержни 318 для выравнивания инструмента для выравнивания 300, могут скользяще входить в отверстия 412, 414 стержня-переходника 400.

[00127] Использование инструмента для выравнивания 600 вместе с комплектом из держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости и стержнем-переходником 400 подобно использованию инструмента для выравнивания 300, описанному выше. Например, после того, как комплект из держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющей 202 для сверления большеберцовой кости будут расположены в резецированном суставном пространстве 22, стержень-переходник 400 соединяют с инструментом для выравнивания 600, выравнивая отверстия 412и414в соответственных надставках 408 и 410 со стержнями для выравнивания 604 инструмента для выравнивания 600. Стержень-переходник 400 скользяще перемещают по стержням для выравнивания 604 до тех пор, пока отверстия 416 стержня-переходника не будут совмещены с отверстиями 216 в теле 204 направляющей для сверления большеберцовой кости 200. Как сказано выше, установочные штифты вводят в отверстия 416-1 и 416-2 стержня-переходника 400 и216-1 и 216-2 держателя 200 направляющей для сверления большеберцовой кости. С помощью штифтов, расположенных в отверстиях 216-1, 216-2, 416-1, и 416-2, держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости выравнивают с инструментом для выравнивания 600 в срединно-боковом направлении (например, x-направлении) и верхнем-нижнем направлении (например, y-направлении). Через отверстие 416-3 в резьбовое отверстие 216-3 вводят винт, который крепит держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости к стержню-переходнику 400 и обеспечивает требуемое выравнивание в продольном направлении (например, z-направлении). Хирург может выполнить конечные регулировки зажимов для пятки и переднего отдела стопы 508 и 510 и затем создать интрамедуллярный канал, как сказано выше.

[00128] На ФИГ.39-63 показан еще один вариант осуществления системы для выполнения хирургической операции. Конкретно, на ФИГ.39-43 показан держатель направляющей для сверления большеберцовой кости 700, имеющий такие размеры и форму, чтобы принимать втулку направляющей 702 для сверления большеберцовой кости, показанную на ФИГ.44-47. Держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости также может принимать гильзы других направляющих для сверла для использования на других этапах хирургических операций. Как и держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости, держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости может быть изготовлен из упругого полимерного материала типа, который подходит для использования с оборудованием для стереолитографии, селективного лазерного спекания или другого подобного производственного оборудования, например, материал для быстрого прототипа из полиамидного порошка подходит для использования с селективным лазерным спеканием.

[00129] Как показано на ФИГ.39-43, держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости имеет несколько прямоугольное тело 704, имеющее переднюю сторону 706, заднюю сторону 708, верхнюю сторону 710, нижнюю сторону 712 и пару противоположных сторон 714 и 716. Передняя сторона 706 имеет выемку 718, имеющую такие размеры и форму, чтобы скользяще принимать направляющую 702 для сверления большеберцовой кости. Выемка 718 сообщается с выемкой 720 (ФИГ.39 и 43) в нижней стороне 712 и с выемкой 722 (ФИГ.39, 42 и 43) в верхней стороне 710, так что тело 704 является по существу полым.

[00130] Соответственные внутренние поверхности 724, 726 сторон 714, 716 имеют разные геометрии, которые соответствуют геометрии поперечного сечения втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости, чтобы обеспечить что втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости правильно вставлена в выемку 718. В варианте осуществления, показанном на ФИГ.39-43, сторона 716 включает первый и второй уступы 728, 730, которые проходят внутрь в выемку 718, и сторона 714 имеет скошенный внутрь верхний участок 732 и выступающий внутрь уступ 734. Специалист в данной области поймет, что стороны 714, 716 могут включать другие элементы для обеспечения надлежащей вставки гильзы направляющей 702 в выемку 718. В некоторых вариантах осуществления стороны 714, 716 могут иметь идентичную геометрию, и втулка направляющей для сверления большеберцовой кости может быть обратимо вставлена в выемку 718.

[00131] Передняя сторона 706 имеет одно или несколько отверстий 736-1, 736-2 под штифт (совместно именуются "отверстия 736 под штифт"), имеющие такие размеры и форму, чтобы принимать установочный штифт 70. Одно или несколько сквозных отверстий 738-1, 738-2, 738-3 (совместно именуются "сквозные отверстия 738") проходят через переднюю сторону 706, которая также имеет глухое отверстие 740. Сквозные отверстия 738 имеют такие размеры и форму, чтобы принимать k-проволоки для крепления держателя направляющей для сверления большеберцовой кости к кости пациента, как сказано ниже.

[00132] Верхняя сторона 710 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости включает пару фасок 742, которые имеют такие размеры и форму, чтобы сопрягаться с резецированными поверхностями нижней большеберцовой кости 16а (ФИГ.8). Держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости также включает конструкцию 744 для захвата большеберцовой кости и конструкцию 746 для захвата таранной кости. Конструкция 744 для захвата большеберцовой кости проходит от верхней стороны 710 и включает по существу конформную захватную поверхность 748. Конструкция 746.для захвата таранной кости проходит от нижней стороны 712 и также включает по существу конформную захватную поверхность 750.

[00133] Втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости имеет по существу прямоугольное удлиненное тело 754, которое может быть выполнено из более твердого материала чем держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, такого как, например, металлы, керамика и т.п. Как лучше всего видно на ФИГ.44 и 45, геометрия сторон 756, 758 соответствует геометрии сторон 714, 716 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости. Например, сторона 758 включает уступы 760 и 762, которые соответствуют уступам 728 и 730, соответственно, и сторона 756 включает уступ 764 и угловую секцию 766, которые соответствуют уступу 734 и верхнему участку 732 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, соответственно.

[00134] Передняя сторона 768 втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости имеет глухое отверстие 770, которое может быть снабжено резьбой по причинам, описанным ниже. Втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости имеет пару отверстий 772 и 774, которые проходят от нижней поверхности 776 до верхней поверхности 778. Отверстие 772 может быть развернутым отверстием, которое имеет такой размер или форму, чтобы принимать шариковый фиксатор, и отверстие 774 имеет внутреннюю поверхность 780, которая сходит на конус от большего диаметра на нижней поверхности 776 к меньшей поверхности, которая имеет такой размер или форму, чтобы принимать хирургический инструмент, такое как сверло и/или развертка. Верхняя поверхность 778 имеет пару параллельных пазов 782-1, 782-2 (совместно именуются "пазы 782"), которые проходят от стороны 756 до стороны 758. Как лучше всего видно на ФИГ.44 и 47, пазы 782 расположены на одинаковом расстоянии от центральной оси отверстия 774, чтобы давать визуальную подсказку врачу, который хочет проверить выравнивание отверстия 774 с механической осью большеберцовой кости пациента, используя рентгеноскопию.

[00135] Как показано на ФИГ.48, установочная пластина 800 имеет по существу прямоугольное тело 802, которое изготовлено из некоторого материала, включая, но без ограничения, металлы, керамику и т.п. Тело 802 имеет отверстие 804, которое проходит от передней стороны 806 до задней стороны 808 и имеет геометрию, подобную выемке 718 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, так что втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости может входить в него. Тело 802 также имеет пару сквозных отверстий 810-1, 810-2 (совместно именуются "отверстия 810"), которые расположены на теле 802 так, что они соответствуют отверстиям 738 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости и имеют такие размеры и форму, чтобы принимать k-проволоку или штифт.

[00136] Установочное основание 812 проходит от передней стороны 806 установочной пластины 800 и имеет отверстие 814, которое проходит от первой стороны 816 до второй стороны 818. Установочное основание 812 имеет вырез 820 и одно или несколько 822-1, 822-2 отверстий под установочные штифты (совместно именуются "отверстия 822"), которые выровнены с отверстиями 736 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости. Вырез 820 делит пополам отверстие 814. Установочное основание 812 также может иметь одну или несколько выемок 824, которые соответствуют одному или нескольким выступам 784, которые проходят от передней стороны 706 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости. Выемки 824 и выступы 784 взаимодействуют для надлежащего совмещения установочного основания 812 и держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости. Специалист в данной области поймет, что могут быть реализованы и другие геометрические возможности для обеспечения надлежащего совмещения установочного основания 812 и держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости.

[00137] Как показано на ФИГ.49-54, установочная пластина 800 может быть соединена с держателем 700 направляющей для сверления большеберцовой кости с использованием установочных штифтов 70, которые входят в отверстия 822 и 734. Втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости входит в отверстие 804 и выемку 718, как лучше всего видно на ФИГ.51. На ФИГ.53 и 54 показано, что, когда втулка направляющей 702 для сверления большеберцовой кости надлежащим образом вставлена в комплект из держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости и установочную пластину 800, отверстие 772 совмещается с отверстием 828 в установочной пластине 800, которое может включать расположенный в нем шариковый фиксатор (не показан). Следовательно, шариковый фиксатор входит в отверстие 772 для удержания втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости, расположенной в отверстии 804 и выемке 718, так что отверстие 774 будет расположено в выемках 754 и 756. Винт или другой элемент с резьбой (не показан) может быть введен в резьбовое отверстие 770 и затем вытянут для удаления втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости из отверстия 804 и выемки 718, как показано на ФИГ.53 и 54.

[00138] Держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, направляющая 702 для сверления большеберцовой кости и установочная пластина 800 могут быть использованы вместе с инструментом для выравнивания 300, стержнем-переходником 400, комплектом 500 держателя стопы и инструментом для выравнивания 600, как сказано выше. Помимо этого, держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, направляющая 702 для сверления большеберцовой кости и установочная пластина 800 также могут быть использованы вместе с комплектом 900 держателя стопы, показанным на ФИГ.55-60, также как и держатель 200 направляющей для сверления большеберцовой кости и направляющая 202 для сверления большеберцовой кости.

[00139] Как показано на ФИГ.55, комплект 900 держателя стопы включает пластину 902 основания, которая проходит от первого конца 904 до второго конца 906. Каждый из первого и второго концов 904, 906 имеют карман 908 и отверстие 910. Карман 908 имеет такой размер или форму, чтобы принимать втулку 912 для сверления, имеющую цилиндрическое тело с отверстием 914, которое совмещается со сквозным отверстием 910. Соответственно, первый конец 904 и второй конец 906 могут поддерживать лодыжку или передний отдел стопы пациента. Каждый карман 908 включает соединенный с ним подпружиненный фиксатор 916, который включает приемную поверхность 918 для пальца и имеет такую форму, чтобы скользяще перемещаться относительно пластины 902 основания и удерживать втулку 912 для сверления в кармане 908. В некоторых вариантах осуществления втулка для сверления может иметь резьбу и такую форму, чтобы ее можно было соединить с пластиной 902 основания посредством дополнительной резьбы на внутренней поверхности отверстия 910.

[00140] Пластина 902 основания также включает срединную/поперечную надставку 920, которая проходит по существу в перпендикулярном направлении из приблизительно средней точки между первым концом 904 и вторым концом 906. Пластина 902 основания также может иметь отверстие 922 для наблюдения, так что хирург может видеть нижнюю часть стопы пациента, когда стопа закреплена в комплекте 900 держателя стопы.

[00141] Один или несколько стержней 924 отходят от пластины 902 основания по существу в перпендикулярном направлении по отношению к верхней удерживающей поверхности 926 стопы (ФИГ.56). Стержни 924 могут быть прикреплены к пластине 902 основания винтами или другими крепежными средствами, как поймет специалист в данной области. Крышка 928 прикреплена к верхнему концу стержней 924 винтами или другими средствами фиксации.

[00142] Установочный элемент 930 имеет удлиненное тело 932, в котором выполнена пара отверстий 934, 936 на одном конце 938, который скользяще принимает стержни 924, так что установочный элемент 930 может быть сдвинут по стержням 924, чтобы установить в требуемое положение держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости по отношению к пластине 902 основания. Подпружиненная кнопка 940 расположена на первом конце 938 установочного элемента 930 и соединена с фиксирующим механизмом (не показан), расположенным в установочном элементе 930 для фиксации установочного элемента 930 в некотором положении на стержнях 924.

[00143] Одно или несколько отверстий 942 выполнены на втором конце 944 установочного элемента 930 и соответствуют отверстиям 716 держателя 700 направляющей для сверла, чтобы соединять держатель 700 направляющей для сверла с комплектом 900 держателя стопы. Второй конец 942 также имеет паз 946, как лучше всего видно на ФИГ.56 и 60, который имеет такой размер или форму, чтобы принимать стержень 948 с внутренней резьбой поворотного устройства 950, которое включает нижнюю часть 952, входящую в паз 820 установочной пластины 800 и имеющую крестовину в отверстии 814. Крестовина поворотного устройства 950 может поворачиваться по оси отверстия 814 и имеет такую форму, чтобы принимать ручку 954 затяжки опоры. Нижняя поверхность 956 (ФИГ.60) ручки 954 имеет наружный размер больше чем паз 946 и такую форму, чтобы захватывать установочный элемент 930 для крепления комплекта из установочной пластины 800 и держателя 700 направляющей 702 для сверления большеберцовой кости, которая может включать гильзу для сверления большеберцовой кости.

[00144] В ходе операции держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости вводят в резецированное суставное пространство 22. Установочную пластину 800 соединяют с держателем 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, используя установочные штифты 70, как лучше всего видно на ФИГ.49 и 50. Когда поворотное устройство 950 будет перекрестно соединено с установочной пластиной 800, комплект из установочной пластины 800 и поворотного устройства 948 соединяют с держателем направляющей для сверления большеберцовой кости установочными штифтами 70, которые могут входить с натягом в отверстия 822 установочной пластины 800 и отверстия 716 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, как поймет специалист в данной области. Держатель 700 направляющей для сверления большеберцовой кости и установочная пластина могут быть закреплены в резецированном суставном пространстве 22 путем введения k-проволок (не показаны) в отверстия 736, 790, выполненные в держателе 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, и отверстия 830-1, 830-2 (соответствующие отверстиям 736-1, 736-2) и 832-1, 832-2, выполненные в установочной пластине 800.

[00145] После соединения установочной пластины 800 с держателем 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, который расположен в резецированном суставном пространстве 22, поворотное устройство 948 поворачивают так, чтобы оно проходило в направлении, приблизительно параллельном продольной оси ноги пациента, и направляющую 702 типа гильзы для сверления большеберцовой кости вводят в отверстие 804 установочной пластины 800 и выемку 718 в держателе 700 направляющей для сверления большеберцовой кости. Втулку направляющей 702 для сверления большеберцовой кости вводят до упора переднего конца 786 гильзы для сверления большеберцовой кости в заднюю стенку 788 держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости, и в этой точке шариковый фиксатор, расположенный в отверстии 772, входит в зацепление с отверстием 828 в установочной пластине 800, и передняя сторона 768 втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости будет расположена заподлицо с передней стороной 806 установочной пластины 800.

[00146] Отверстия 940 установочного элемента 930 выравнивают и соединяют с установочными штифтами 70, которые проходят от передней стороны 806 установочной пластины, чтобы соединить установочный элемент 930 комплекта 900 держателя стопы с комплектом из установочной пластины 800, держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости и втулки направляющей 702 для сверления большеберцовой кости. Когда установочный элемент 903 будет соединен с установочными штифтами 70 и установочной пластиной 800, поворотное устройство 948 поворачивают по отношению к установочной пластине 800 так, чтобы стержень 946 поворотного устройства 948 вошел в паз 944 установочного элемента 930. Ручку 952 затем поворачивают по ее оси (по часовой или против часовой стрелки) так, чтобы нижняя поверхность 954 ручки 952 вошла в контакт с установочным элементом 930 для поддержания зацепления между установочным элементом 930 и комплектом из держателя 700 направляющей для сверления большеберцовой кости и установочной пластины 800.

[00147] Втулку 912 для сверления соединяют с отверстием 910, которое выровнено со пяткой стопы пациента. Как сказано выше, втулку 912 для сверления можно скользяще ввести в карман 908 в нижней пластине 902 до тех пор, пока подпружиненные фиксаторы 916 не зафиксируют втулку 912 для сверления на месте с возможностью отсоединения. В некоторых вариантах осуществления втулку 912 для сверления можно ввинчивать в пластаны 902 основания по соответствующей резьбе на наружной поверхности втулки 912, которая входит в зацепление с резьбой, выполненной на внутренней поверхности кармана 908 и/или отверстия 910. Когда втулка 912 для сверления будет установлена на место и нога пациента будет прикреплена к комплекту 900 держателя стопы, можно использовать разные минимально инвазивные хирургические способы, чтобы ввести канюлю для нижней части стопы в пяточную кость 20, таранную кость 14 и большеберцовая кость 16, как сказано выше.

[00148] После получения доступа к пяточной кости пациента канюлю 64 для нижней части стопы вводят через пяточную кость 20 пациента. Развертку 66 используют через канюлю 64, чтобы просверлить канал в таранной кости 14 и вверх в большеберцовую кость 16 для создания интрамедуллярного направляющего пути через пяточную кость 20 и таранную кость 14 в большеберцовую кость 16. Когда развертка 66 выйдет из таранной кости 14, коническая внутренняя поверхность 748 направит конец 68 в отверстие 788. Ось отверстия 788 будет по существу соосна с механической осью большеберцовой кости 16, так что развертка 66 пройдет через 788 и просверлит интрамедуллярный канал в большеберцовой кости 16.

[00149] В раскрытых системе и способе предпочтительно используются изготовленные на заказ хирургические инструменты, направляющие и/или зажимы, которые основаны на анатомии пациента, чтобы уменьшить использование рентгеноскопии во время хирургической операции. В некоторых случаях использование рентгеноскопии во время хирургической операции может быть устранено полностью. Специальные инструменты, направляющие и/или зажимы создают по изображениям анатомии пациента, полученным сканером компьютерного томографа ("КТ"), магнитно-резонансным аппаратом для получения изображений ("МРТ") или же подобной медицинской технологией получения изображений перед хирургической операцией, и используют эти изображения для создания специфических для пациента инструментов, направляющих и/или зажимов.

[00150] Хотя изобретение было описано на примерах вариантов осуществления, оно ими не ограничено. Скорее, прилагаемая формула изобретения должна истолковываться в широком смысле, чтобы включить другие варианты осуществления изобретения, которые могут быть выполнены специалистами в данной области без отхода от объема и серии эквивалентов.

Группа изобретений относится к медицине. Система для создания интрамедуллярного пути по первому варианту включает тело и первую конструкцию захвата кости. Тело имеет такие размеры и форму, чтобы входить в резецированное костное пространство. Тело имеет первое отверстие, которое проходит через упомянутое тело. Первое отверстие имеет такой размер и форму, чтобы через него проходил хирургический инструмент. Первая конструкция захвата кости проходит от упомянутого тела в первом направлении. Первая конструкция захвата кости включает первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности большеберцовой кости. Когда первая поверхность конструкции захвата первой кости войдет в зацепление с топографией поверхности большеберцовой кости, которой соответствует первая поверхность, ось первого отверстия будет лежать по существу на одной линии с механической осью большеберцовой кости. Система для создания интрамедуллярного пути по второму варианту включает держатель направляющей для сверления и направляющую для сверления. Держатель направляющей для сверления включает тело, имеющее такие размеры и форму, чтобы входить в резецированное костное пространство. Упомянутое тело имеет первое отверстие, которое проходит через упомянутое тело, первую конструкцию захвата кости, отходящую от тела в первом направлении и включающую первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности первой кости. Направляющая для сверления имеет такой размер и форму, чтобы входить в первое отверстие, выполненное в теле держателя направляющей для сверления. Направляющая для сверления имеет второе отверстие, имеющее такой размер и форму, чтобы через него проходил хирургический инструмент. Когда первая поверхность конструкции захвата первой кости войдет в зацепление с топографией поверхности первой кости, которой соответствует первая поверхность, ось первого отверстия будет лежать по существу на одной линии с осью первой кости. Способ формирования интрамедуллярного канала, включающий введение направляющей для сверления в отверстие, выполненное в держателе направляющей для сверления. Держатель направляющей для сверления включает первую конструкцию захвата кости, проходящую от тела держателя направляющей для сверления в первом направлении и имеющую первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности первой кости. Далее осуществляют введение держателя направляющей для сверления и направляющей для сверления, расположенной в первом отверстии держателя направляющей для сверления, в резецированное костное пространство так, чтобы первая поверхность конструкции захвата кости вошла в соответствующее зацепление с первой костью; и затем проводят хирургический инструмент через второе отверстие, выполненное в направляющей для сверления, чтобы создать интрамедуллярный канал в первой кости, который лежит по существу на одной линии с механической осью первой кости. Изобретения позволяют уменьшить риск, связанный с ионизированным излучением. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 62 ил.

1. Система для создания интрамедуллярного пути, включающая:
тело, имеющее такие размеры и форму, чтобы входить в резецированное костное пространство, и имеющее первое отверстие, которое проходит через упомянутое тело, причем это первое отверстие имеет такой размер и форму, чтобы через него проходил хирургический инструмент; и
первую конструкцию захвата кости, проходящую от упомянутого тела в первом направлении, причем первая конструкция захвата кости включает первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности большеберцовой кости,
отличающаяся тем, что, когда первая поверхность конструкции захвата первой кости войдет в зацепление с топографией поверхности большеберцовой кости, которой соответствует первая поверхность, ось первого отверстия будет лежать по существу на одной линии с механической осью большеберцовой кости.

2. Система по п. 1, дополнительно включающая вторую конструкцию захвата кости, проходящую от упомянутого тела во втором направлении, которое по существу противоположно первому направлению, причем вторая конструкция захвата кости включает вторую поверхность, которая соответствует топографии поверхности второй кости, которая отличается от большеберцовой кости.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что второй костью является таранная кость.

4. Система по п. 1, кроме того, включающая:
направляющую для сверления, имеющую такой размер и форму, чтобы входить в первое отверстие, выполненное в упомянутом теле, причем направляющая для сверления имеет второе отверстие, имеющее такой размер и форму, чтобы через него проходил хирургический инструмент.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что первое отверстие включает часть с уменьшенным диаметром, и наружная поверхность направляющей для сверления включает первую часть и вторую часть, причем первая часть на наружной поверхности направляющей
для сверления имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем вторая часть, и имеет такой размер и форму, чтобы входить в часть меньшего диаметра первого отверстия.

6. Система по п. 4, отличающаяся тем, что наружная поверхность направляющей для сверления включает плоскую поверхность, которая соответствует препятствующему повороту элементу, расположенному в первом отверстии.

7. Система по п. 4, отличающаяся тем, что второе отверстие сходит на конус по меньшей мере на части его длины.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутое тело имеет по меньшей мере одно отверстие для соединения тела с соединительным стержнем, причем соединительный стержень выполнен так, чтобы входить в зацепление с парой стержней для выравнивания, отходящих от держателя стопы.

9. Система для создания интрамедуллярного пути, включающая:
держатель направляющей для сверления, включающий тело, имеющее такие размеры и форму, чтобы входить в резецированное костное пространство, причем упомянутое тело имеет первое отверстие, которое проходит через упомянутое тело, первую конструкцию захвата кости, отходящую от тела в первом направлении и включающую первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности первой кости; и
направляющую для сверления, имеющую такой размер и форму, чтобы входить в первое отверстие, выполненное в теле держателя направляющей для сверления, причем направляющая для сверления имеет второе отверстие, имеющее такой размер и форму, чтобы через него проходил хирургический инструмент,
отличающаяся тем, что, когда первая поверхность конструкции захвата первой кости войдет в зацепление с топографией поверхности первой кости, которой соответствует первая поверхность, ось первого отверстия будет лежать по существу на одной линии с осью первой кости.

10. Система по п. 9, дополнительно включающая вторую конструкцию захвата кости, проходящую от тела держателя направляющей для сверления во втором направлении, которое по существу противоположно первому направлению, причем вторая конструкция захвата кости включает вторую поверхность, которая соответствует топографии поверхности второй кости, которая отличается от большеберцовой кости.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что первая и вторая конструкции захвата кости каждая включает по меньшей мере одно отверстие, имеющее такой размер и форму, чтобы через него проходила k-проволока.

12. Система по п. 9, отличающаяся тем, что первое отверстие включает часть с уменьшенным диаметром, и наружная поверхность направляющей для сверления включает первую часть и вторую часть, причем первая часть на наружной поверхности направляющей для сверления имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем вторая часть, и имеет такой размер и форму, чтобы входить в часть меньшего диаметра первого отверстия.

13. Система по п. 9, отличающаяся тем, что наружная поверхность направляющей для сверления включает плоскую поверхность, которая соответствует препятствующему повороту элемента, расположенному в первом отверстии.

14. Система по п. 9, отличающаяся тем, что второе отверстие сходит на конус по меньшей мере на части его длины.

15. Система по п. 9, кроме того, включающая соединительный стержень, имеющий такой размер и форму, чтобы захватывать пару стержней для выравнивания, отходящих от держателя стопы, причем соединительный стержень имеет такую форму, чтобы его можно было соединить с телом держателя направляющей для сверления для поддержания положения держателя направляющей для сверления относительно держателя стопы.

16. Способ формирования интрамедуллярного канала, включающий:
введение направляющей для сверления в отверстие, выполненное в держателе
направляющей для сверления, причем держатель направляющей для сверления включает первую конструкцию захвата кости, проходящую от тела держателя направляющей для сверления в первом направлении и имеющую первую поверхность, которая соответствует топографии поверхности первой кости;
введение держателя направляющей для сверления и направляющей для сверления, расположенной в первом отверстии держателя направляющей для сверления, в резецированное костное пространство так, чтобы первая поверхность конструкции захвата кости вошла в соответствующее зацепление с первой костью; и
проведение хирургического инструмента через второе отверстие, выполненное в направляющей для сверления, чтобы создать интрамедуллярный канал в первой кости, который лежит по существу на одной линии с механической осью первой кости.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что держатель направляющей для сверления включает вторую конструкцию захвата кости, которая проходит от тела держателя направляющей для сверления в направлении, которое по существу противоположно первому направлению, причем вторая конструкция захвата кости включает вторую поверхность, которая соответствует топографии поверхности второй кости.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что, когда первая поверхность конструкции захвата кости соответственно входит в зацепление с первой костью, вторая поверхность соответственно входит в зацепление с второй костью.

19. Способ по п. 16, кроме того, включающий:
введение первой k-проволоки через первое отверстие, выполненное в первой конструкции захвата кости, и в первую кость; и
введение второй k-проволоки через второе отверстие, выполненное во второй конструкции захвата кости, и во вторую кость.

20. Способ по п. 16, кроме того, включающий:
соединение держателя направляющей для сверления с соединительным стержнем; и
прикрепление соединительного стержня к паре стержней для выравнивания, отходящих от узла для хирургической фиксации.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что узлом для хирургической фиксации является комплект держателя стопы, первой костью является большеберцовая кость и второй костью является таранная кость.