用于放置手術裝置的患者匹配的組織引導件的制作方法
【專利摘要】一種用于在手術期間引導手術器械的設備，包括：主體，具有第一表面和第二表面，第二表面成形為用以基本上匹配著患者解剖結構的外表面；以及至少一個孔口，在主體的第一表面與第二表面之間延伸、且構造成用以接納手術器械并且相對于患者解剖結構來引導手術器械。
【專利說明】用于放置手術裝置的患者匹配的組織引導件
[0001]相關申請的交叉引用
本申請主張在2010年8月16日提交且名稱為“Patient-Matched Skin Guide forPlacing a Surgical Device”的美國臨時申請序列號61/373，958的優先權和全部權益，該申請的全部內容以引用的方式合并到本文中。
【技術領域】
[0002]本公開涉及患者匹配的整形外科引導件。
【背景技術】
[0003]患者匹配或者具體患者特定的植入物引導件在整形外科手術中被用來準確地插入銷，引導切割和放置植入物。患者匹配的引導件通常基于從患者的MRI或CT掃描所接收的數據，并且依靠/依賴于匹配一種解剖結構特征來用于在外科手術期間正確地定位引導件。
[0004]通常，模板和引導件被設計成用以與諸如骨骼或軟骨這樣的皮下表面形成接口。例如，一旦外科醫生已暴露該引導件被設計用于的骨骼部分，整形外科引導件的主體能被放置于骨骼或軟骨上并且被對準以引導銷或螺釘的放置，或者另一手術器械的使用。
[0005]仍需要一種微創的/較小創傷的解決方案，其減小了使用手術器械引導件所需的切口大小和量，而同時維持與患者匹配的引導件相關聯的易用性和速度。
【發明內容】
[0006]在一個總體方面.，一種用于在外科手術期間引導手術器械的設備，包括:主體，具有第一表面和第二表面，第二表面被成形為基本上匹配著患者解剖結構的外表面；以及，至少一個孔口，在主體的第一表面與第二表面之間延伸、且被構造成用以接納手術器械并且相對于患者的解剖結構來引導手術器械。
[0007]實施方式可包括以下特征中的一個或多個特征。例如，該設備還包括一種引導件，從主體延伸并且限定一種通槽，通槽與孔口基本上對準、且被構造成用以接納手術器械并且相對于患者的解剖結構來引導手術器械。患者的解剖結構的外表面包括患者的皮膚。引導件被聯接到主體或者是與主體為一體的。第二表面限定了具體患者特定的三維形狀。主體包括一種可由成像設備識別的標記。引導件相對于主體的方位/取向和位置為具體患者特定的。
[0008]在另一總體方面，一種患者匹配的手術器械引導設備包括:主體，具有第一表面和第二表面，第二表面被構造成用于定位在患者皮膚上方、并且被成形為基本上匹配著與手術位點相鄰的患者皮膚的區域的輪廓；以及，從主體延伸的引導件，引導件限定了至少一個縱向通路，縱向通路被構造成用以接納手術器械、且相對于主體引導手術器械。
[0009]實施方式可包括以下特征中的一個或多個特征。例如，引導件的縱向通路的位置和方位/取向為具體患者特定的。引導件被可移動地聯接到主體。第二表面限定了具體患者特定的三維形狀。主體或引導件包括了成像設備可識別的標記。縱向通路為穿過引導件的內孔。沿著引導件的外表面限定了縱向通路。
[0010]在另一總體方面，一種在外科手術期間相對于患者的解剖結構而對準手術器械的方法，包括:將器械對準引導件的主體抵靠著與手術位點相鄰的患者皮膚的區域而定位，主體具有第一表面和第二表面，第二表面被成形為基本上匹配著與手術位點相鄰的患者皮膚的區域的輪廓；以及，相對于器械對準引導件的主體沿著引導通路插入手術器械、從而使得手術器械相對于手術位點遵循了具體患者特定地限定的軸線。
[0011]實施方式可包括以下特征中的一個或多個特征。例如，插入所述手術器械包括了穿過與器械對準引導件的主體相聯接的引導件而插入所述手術器械。該方法還包括:在沿著引導通路插入手術器械之前執行手術位點的成像掃描。
[0012]在另一總體方面，一種方法包括:將器械對準引導件的主體抵靠患者皮膚的區域而定位，主體具有第一表面和第二表面，第二表面被成形為用以基本上匹配著患者的皮膚區域的輪廓；執行成像掃描；以及，確定主體相對于患者的解剖結構的方位/取向和部位。
[0013]實施方式可包括以下特征中的一個或多個特征。例如，該方法還包括相對于器械對準引導件的主體沿著引導通路插入一種手術器械、從而使得手術器械相對于手術位點而沿循著具體患者特定地限定的軸線。
[0014]在另一總體方面，一種患者匹配的整形外科引導件包括:主體，主體包括槽、管或內孔以相對于患者的解剖結構而引導手術器械，而且外表面被構造成用以至少部分地符合患者的解剖幾何形狀。患者匹配的整形外科引導件的共形表面或適形表面(conformalsurface)可被構造成用以符合患者的皮膚或其它軟組織，排除了對于使與引導件的共形表面形成接口的解剖表面露出的切口的需要。
[0015]實施方式可包括以下特征中的一個或多個特征。例如，引導件可從整形外科引導件的主體延伸以接納手術器械并且相對于患者的解剖結構來引導手術器械。引導件限定了通道，通道可與主體中的通道對準。引導件也為可調整的。穿過引導件的通道未必由引導件封閉，而是可被設置到引導件的外表面內。
[0016]在另一總體方面，一種系統包括引導件，引導件包括主體，具有第一表面和第二表面，第二表面被成形為用以基本上匹配著患者的解剖結構的外表面；以及至少一個孔口，在主體的第一表面與第二表面之間延伸且被構造成用以接納一種手術器械、并且相對于患者的解剖結構來引導所述手術器械；以及一種外部固定器，被構造成用以與引導件協同工作以相對于患者的解剖結構來安置/定位所述手術器械。外部固定器可為Ilizarov或Hoffman型，或其它可適用的外部固定器，其與引導件協同工作以相對于患者的解剖結構而安置/定位一種手術器械，諸如螺釘或銷。多個孔口可被合并到患者匹配的組織引導件內。孔口可相對于彼此和/或患者的解剖結構成角度以允許最佳配合用于外部固定。
[0017]所披露的設備和方法包括若干進步。例如，所披露的設備和方法提供了通過提供將整形外科引導件放置于諸如皮膚或脂肪組織這樣的軟組織上而不需要切口的方式，從而允許手術為微創的。因而，縮短了手術和治愈時間，而同時仍維持其它患者匹配技術的優點。
[0018]當結合附圖來閱讀時，從下文的詳細描述，其它優點和特點將顯而易見。【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1示出了裝置在患者的腕部上的示例性實施方式的透視圖。
[0020]圖2為該裝置的示例性實施方式的側視示意圖。
[0021]圖3為該裝置的另一示例性實施方式的側視示意圖。
[0022]圖4為與一種外部固定裝置相結合使用的該裝置的透視圖。
[0023]應了解到，附圖未必按照比例繪制，且所披露的實施例有時以圖表示意方式且以局部視圖來說明。在某些情況下，已省略了對于理解本公開而言并非必需的、或者使得其它細節難以理解的細節。當然，應了解到，本公開并不限于本發明中所說明的特定實施例。
【具體實施方式】
[0024]圖1示出了具體患者特定的組織引導件100的示例性實施方式，具體患者特定的組織引導件100被構造成用以相對于患者的解剖結構來引導手術器械。在此示例中，組織引導件100被構造成用以相對于患者的腕部區域而引導手術器械，諸如鉆具和/或螺釘。引導件100包括主體110，具有患者匹配的表面120，患者匹配的表面120被構造成用以接觸并且符合患者的解剖結構的外部例如皮膚。由于共形表面120被構造成用以接觸并且符合皮膚或脂肪組織的外部，減少了或排除了對于一個或多個切口的需要以便相對于患者的解剖結構適當地放置引導件100、并且相對于目標位點而引導手術器械。一種額外引導件130從主體110延伸，并且被構造成用以接納手術器械，并且相對于患者的解剖結構來引導手術器械，如將在下文中更詳細解釋的那樣。
[0025]圖2示出了患者匹配的組織引導件200的示例性實施方式的側視圖。具體患者特定的引導件200包括一種具有 外表面220的主體210，外表面220的至少一部分230被構造成用以符合諸如患者的皮膚這樣的患者解剖結構240的外表面的輪廓。共形表面230可限定具體患者特定的三維形狀。至少一個孔口 250從主體210的外表面220延伸到共形表面230。孔口 250相對于患者的解剖結構來引導手術器械。此外,主體210可包含一種相對于主體210的幾何形狀在已知部位處的標記270，標志270可由成像裝置(未圖示)識別。
[0026]引導件280可被可移除地聯接到主體210。引導件280限定了一種縱向通槽290，縱向通槽290與孔口 250對準。通槽290，與孔口 250相組合，限定了軸線297，軸線297基于經由MRI或CR掃描所接收的具體患者特定的數據，且被構造成用以相對于患者的解剖結構來引導一種手術器械，諸如鉆頭、螺釘、擴孔器等。可由成像設備識別的一種標記270可在相對于引導件200的幾何形狀而言的已知部位處被附連到引導主體210。引導件280相對于主體210的放置可基于具體患者特定的數據，且可在相對于患者的解剖結構放置了引導件200之后進行調整。
[0027]在使用中，通過將器械對準引導件200的主體210抵靠著與手術位點相鄰的患者外組織240的區域定位來相對于患者的解剖結構而對準手術器械。使得與所述患者組織240的區域匹配的共形表面230與手術位點相鄰。手術器械相對于器械對準引導件200沿著引導通路或孔口 250被插入，從而使得手術器械相對于手術位點沿循著具體患者特定的軸線297。如果引導件280被聯接到器械200的主體210，則手術器械也通過引導件中的通槽290而被插入。
[0028]可在將器械對準引導件200置于患者皮膚上之前和/或之后執行一種成像掃描。成像掃描是可用來確定主體相對于患者解剖結構的適當方位/取向和部位的一種方法。可在沿著主體的通路250或引導件200的通槽290插入手術器械之前來執行對于手術位點的圖像掃描。這可允許外科醫生在開始手術之前檢查引導件相對于患者解剖結構的定位。
[0029]圖3示出了患者匹配的組織引導件300的替代實施方式的側視圖。具體患者特定的引導件300的主體310具有外表面320，外表面320的至少一部分330被構造成用以符合其所接觸著的組織的輪廓，諸如，患者皮膚的外表面。至少一個孔口或通槽340從主體310的外表面320延伸到共形表面330。此外，主體310可包括一個或多個標記360，可通過成像方法來區分標記360與周圍材料，且標記360可用于在外科手術期間定位引導件300或安置其它器械。
[0030]一種器械引導件370可被連接到主體310。引導件370與通槽或孔口 340協同工作以限定一種軸線380，軸線380還由經由MRI或CT掃描所接收的具體患者特定的數據來限定。軸線380表示了具體患者特定的路徑，由通槽或孔口 340，和/或引導件370所限定的縱向內孔390沿著該具體患者特定的路徑來引導了外科手術器械。例如，軸線380被構造成用以沿著一種具體路徑并且穿過患者腕部中的骨折/斷裂而引導鉆頭或螺釘。在此實施方式中，引導件370具有一種沿著具體患者特定的軸線380的縱向內孔390，具體患者特定的軸線380沿著引導件370的外表面315而被限定。一個或多個標記360可被附連或聯接到引導件370，且結合著成像技術而使用以用于相對于手術位點來定位所述引導件370或者安置其它器械。
[0031]圖4示出了一種系統400，其包括患者匹配的組織引導件405、406和諸如Ilizarov固定裝置這樣的外部固定器450。在所描繪的實施方式中，設有一種近端引導件405和一種遠端引導件406。在某些實施方式中，引導件405、405可為整體型/整件型，或者它們可為一體的。另外，引導件405、405可為單獨部件，但可由一種支架(未圖示)或某些其它裝置以固定關系保持在一起。引導件405、406包括一種主體410和一種導正件(pilot) 470，導正件470限定一個或多個通槽或孔口(未圖示)，通槽或孔口基于從MRI或CT掃描得到的具體患者特定的數據來限定了一種軸線。軸線表示具體患者特定的路徑，諸如銷420這樣的一種手術器械沿著具體患者特定的路徑而被引導穿過主體410和/或導正件470。例如，軸線可被構造成用以沿著具體患者特定的路徑來引導螺釘、克氏針或銷到患者脛骨內并且穿過患者脛骨以便避開動脈、靜脈或其它關鍵的解剖特征。在某些實施方式中，主體410包括基本上在相同平面上的多個導正件470。例如，主體410可包括了在相同平面上但相對于彼此成角度遠離的四個導正件，以允許植入兩個克氏針。可使用具體患者特定數據來準確地放置導正件470、并且允許在導正件之間正確地成角度。另外，具體患者特定數據可用來使近端引導件405和遠端引導件406上的導正件放置相關。為了適當地匹配極性相反的導正件470，每個引導件405、406可為柔韌/柔順的、或者兩件扣合在一起從而使得它們基本上環繞著一種主體部分。不同大小的多個導正件470可被設置于每個主體410上以允許放置多個器械(例如，多個螺釘、克氏針或銷)來與外部固定裝置450協同工作。這些導正件470可相對于彼此偏移和/或成角度以允許在移植時或在(多個)關節旋轉/牽伸之后適當地對準。
[0032]在使用中， 外科醫生可查看所提出的組織引導件405、406，并且經由網站與設計者或制造商溝通以接受或修訂具體患者特定的手術計劃。然后可制造患者匹配的引導件405、406，其符合患者的解剖結構且將相對于患者的解剖結構而導向手術器械。通過將器械對準引導件405、406的主體410抵靠著與手術位點相鄰的患者外表面440的區域而定位，來相對于患者的解剖結構對準所述手術器械。使與患者組織440的區域匹配的引導件405的共形表面(未圖示)與手術位點相鄰。一種手術器械，例如，螺釘、克氏針或銷，穿過導正件470且相對于主體410而被插入，從而使得手術器械相對于手術位點沿循著具體患者特定的路徑。外部固定器450與螺釘、克氏針和/或銷協同工作以相對于患者的解剖結構來安置手術器械。此外，外部固定器450和組織引導件405、406可以被提供為套件。
[0033]雖然已經陳述了僅某些實施方式，對于本領域技術人員而言，從上文的描述，替代和修改將會變得顯然。例如，盡管示出了本文中所述的通槽或通道具有圓形截面形狀，其它形狀也在本公開的范圍內。而且，在設備的主體中的通道的形狀無需與引導件中的通道的形狀相同。引導件可與主體是一體的，或者可以某些其它方式聯接。這些和其它替代被認為是等效的，且在本公開和所.附權利要求的精神和范圍內。
【權利要求】
1.一種用于在手術期間引導手術器械的設備，包括: 主體，具有第一表面和第二表面，所述第二表面的形狀基本上匹配著患者解剖結構的外表面；以及 至少一個孔口，在所述主體的所述第一表面與所述第二表面之間延伸，且構造成用以接納所述手術器械并且相對于所述患者解剖結構來引導所述手術器械。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，其還包括:引導件，從所述主體延伸并且限定一種通槽，所述通槽與所述孔口基本上對準、且構造成用以接納所述手術器械并且相對于所述患者解剖結構來引導所述手術器械。
3.根據前述權利要求中任一項所述的設備，其中，所述患者解剖結構的外表面包括患者皮膚，且所述第二表面成形為用以基本上匹配與手術位點相鄰的所述患者皮膚的區域的輪廓。
4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述引導件聯接到所述主體。
5.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述引導件與所述主體為一體的。
6.根據前述權利要求中任一項所述的設備，其中，所述第二表面限定著具體患者特定的三維形狀。
7.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述主體表面可由一種成像設備識別的
8.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述引導件相對于所述主體的方位和位置為具體患者特定的。
9.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，沿著所述引導件的外表面限定所述通槽。
10.一種在外科手術期間相對于患者解剖結構而對準手術器械的方法，包括: 將器械對準引導件的主體抵靠著與手術位點相鄰的患者皮膚的區域而定位，所述主體具有第一表面和第二表面，所述第二表面成形為用以基本上匹配與所述手術位點相鄰的所述患者皮膚的區域的輪廓；以及 相對于所述器械對準引導件的主體沿著一種引導通路而插入所述手術器械，從而使得所述手術器械相對于所述手術位點沿循著具體患者特定地限定的軸線。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，插入所述手術器械包括穿過與所述器械對準引導件的主體聯接的引導件而插入所述手術器械。
12.根據前述權利要求10或11中任一項所述的方法，其還包括:在沿著所述引導通路插入所述手術器械之前執行所述手術位點的成像掃描。
13.—種方法,包括: 將一種器械對準引導件的主體抵靠著患者皮膚的區域而定位，所述主體具有第一表面和第二表面，所述第二表面成形為用以基本上匹配所述患者皮膚的區域的輪廓； 執行成像掃描；以及 確定所述主體相對于所述患者解剖結構的方位和部位。
14.根據權利要求13所述的方法，其還包括:相對于所述器械對準引導件的主體沿著引導通路插入手術器械，從而使得所述手術器械相對于所述手術位點沿循著具體患者特定地限定的軸線。
15.—種系統,包括:引導件，包括:主體，具有第一表面和第二表面，所述第二表面成形為用以基本上匹配著患者解剖結構的外表面；以及至少一個孔口，在所述主體的所述第一表面與所述第二表面之間延伸、且構造成用以接納一種手術器械、并且相對于所述患者解剖結構來引導所述手術器械；以及 外部固定器，構造成用以與所述引導件協同工作以相對于所述患者解剖結構來安置所述 手術器械。
【文檔編號】A61B19/00GK103476354SQ201180049964
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2011年8月16日 優先權日:2010年8月16日
【發明者】L.吉布森 申請人:史密夫和內修有限公司