KR102719101B1 - Ankle arthroplasty system and method - Google Patents
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Abstract
발목 관절 성형술 시스템은 거골 보철물 및 경골 보철물을 가질 수 있으며, 이들 각각은 관절 표면 및 뼈 결합 표면을 포함한다. 각각의 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖는 전방-후방 굴곡 및 중앙-측면 방향 굴곡을 포함할 수 있다. 회전 가능한 커팅 부재를 포함하는 버(burr)는 대응하는 보철물을 수용하기 위해 거골 또는 경골 상에 준비된 표면을 형성하는데 사용될 수 있다. 버의 이동을 가이드하기 위해 커팅 가이드가 사용될 수 있으며; 커팅 가이드는 베이스 및 베이스에 이동 가능하게 결합된 아암을 포함할 수 있다. 베이스와 아암 중 어느 하나는 가이드 표면을 포함할 수 있고, 다른 하나는 준비된 표면이 적어도 하나의 오목한 굴곡 및 하나의 볼록한 굴곡을 갖도록 버의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 슬라이딩하는 팔로워를 포함할 수 있다.An ankle arthroplasty system may have a talar prosthesis and a tibial prosthesis, each of which includes an articular surface and a bone-engaging surface. Each of the bone-engaging surfaces may include an anterior-posterior curvature and a medio-lateral curvature having a convex shape. A burr including a rotatable cutting member may be used to form a prepared surface on the talus or tibia to receive a corresponding prosthesis. A cutting guide may be used to guide movement of the burr; the cutting guide may include a base and an arm movably coupled to the base. Either the base or the arm may include a guide surface, and the other may include a follower that slides along the guide surface to limit movement of the burr such that the prepared surface has at least one concave curvature and one convex curvature.
Description
본 발명은 수술 시스템과 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 발목 관절 성형을 위한 임플란트와 관련 방법에 관한 것이다.The present invention relates to surgical systems and methods. More particularly, the present invention relates to implants for ankle joint arthroplasty and related methods.
관절 성형술(Joint arthroplasty) 절차는 관절의 적어도 하나의 관절면이 보철 관절면으로 대체되는 수술 절차이다. 이러한 절차는 점점 일반화되고 있다. 특히, 발목 관절 성형술은 외상(trauma) 또는 경골(tibia, 硬骨)과 거골(talus, 距骨)의 자연 관절 표면의 변성(degeneration)으로 인해 필요할 수 있다.Joint arthroplasty is a surgical procedure in which at least one articular surface of a joint is replaced with a prosthetic articular surface. This procedure is becoming more common. In particular, ankle arthroplasty may be necessary due to trauma or degeneration of the natural articular surfaces of the tibia and talus.
성공적인 발목 관절 성형술을 위해서, 발목 관절의 수술 후 이동 특성이, 가능한 한, 자연 발목(natural ankle)의 이동 특성을 모방하는 것이 중요하다. 또한, 관절이 연속적인 기능을 하는 동안, 발목 임플란트(ankle implants)가 제자리에 유지되는 것이 바람직하다. 더 나아가, 발목 관절 성형술 절차가 오류의 여지없이 신속하고 원활하게 수행되는 것이 바람직하다. 기존의 많은 발목 관절 성형술 임플란트와 방법은 생체 역학적으로 부정확하거나, 이식하는데 시간이 오래 걸리거나, 파운데이션 뼈(underlying bone)에 충분한 부착을 형성하지 않는다.For successful ankle arthroplasty, it is important that the postoperative mobility characteristics of the ankle joint mimic the mobility characteristics of the natural ankle as much as possible. It is also desirable that the ankle implants remain in place while the joint continues to function. Furthermore, it is desirable that the ankle arthroplasty procedure be performed quickly and smoothly, without error. Many existing ankle arthroplasty implants and methods are biomechanically inaccurate, time-consuming to implant, or do not form sufficient attachment to the underlying bone.
본 발명은 향상된 생체 역학, 우수한 뼈 고정 및/또는 유선형 임플란트를 제공할 수 있는, 발목 관절 성형을 위한 임플란트와 관련 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention aims to provide implants and related methods for ankle arthroplasty which can provide improved biomechanics, superior bone fixation, and/or streamlined implants.
일 실시예에 따르면, 발목 관절 성형술 시스템은 거골(talus)의 자연 거골 관절 표면과 경골의 자연 경골 관절 표면을 대체하도록 설계될 수 있다. 발목 관절 성형술 시스템은 거골 보철물과 경골 보철물을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 관절 표면과 뼈 결합 표면을 갖는다. 뼈 결합 표면들 중 적어도 하나는 제1 전방-후방 굴곡(anterior-posterior curvature)과 볼록한 형상을 갖는 중앙-측면 굴곡(medial-lateral curvature)을 포함할 수 있다.In one embodiment, an ankle arthroplasty system can be designed to replace a natural talar articular surface of a talus and a natural tibial articular surface of a tibia. The ankle arthroplasty system can include a talar prosthesis and a tibial prosthesis, each of which has an articular surface and a bony articulation surface. At least one of the bony articulation surfaces can include a first anterior-posterior curvature and a medial-lateral curvature having a convex shape.
제1 전방-후방 굴곡은 뼈 결합 표면의 실질적으로 전체 길이를 따라, 전방-후방 방향으로, 연장될 수 있다. 또한, 뼈 결합 표면은 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출하고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골(keel)을 포함할 수 있다. 용골은 고정된(secured) 또는 선택의 나머지와 함께 일체로 형성된 베이스 부분과, 거골 준비된 표면(talar prepared surface) 또는 경골 준비된 표면(tibial prepared surface)을 관통하기 위해 베이스 부분으로부터 연장되는 관통 부분을 포함할 수 있다. 관통 부분은 대체로 반원형 둘레를 포함할 수 있다.The first anterior-posterior bend can extend substantially the entire length of the bone joint surface in the anterior-posterior direction. Additionally, the bone joint surface can include a keel projecting from the first anterior-posterior bend and extending along the anterior-posterior direction. The keel can include a base portion that is secured or integrally formed with the remainder of the bone, and a penetrating portion that extends from the base portion to penetrate a talar prepared surface or a tibial prepared surface. The penetrating portion can include a generally semicircular perimeter.
거골 관절 표면은 중앙-측면 방향으로 연장되는 2개의 볼록한 거골 굴곡과, 2개의 볼록한 거골 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향으로 연장되는 오목한 거골 굴곡을 포함할 수 있다. 경골 관절 표면은 중앙-측면 방향으로 연장되는 2개의 오목한 경골 굴곡과, 2개의 오목한 경골 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향으로 연장되는 볼록한 경골 굴곡을 포함할 수 있다. 거골 관절 표면과 경골 관절 표면은, 경골 관절 보철물이 거골 관절 보철물의 중심에 위치할 때, 2개의 오목한 경골 굴곡이 2개의 볼록한 거골 굴곡과 실질적으로 동일 평면에 있도록 형성될 수 있다.The talar joint surface can include two convex talar curvatures extending in a mediolateral direction and a concave talar curvature extending in a mediolateral direction between the two convex talar curvatures. The tibial joint surface can include two concave tibial curvatures extending in a mediolateral direction and a convex tibial curvature extending in a mediolateral direction between the two concave tibial curvatures. The talar joint surface and the tibial joint surface can be formed such that when the tibial joint prosthesis is positioned at the center of the talar joint prosthesis, the two concave tibial curvatures are substantially coplanar with the two convex talar curvatures.
제1 전방-후방 굴곡을 갖는 뼈 결합 표면은 거골 뼈 결합 표면일 수 있고, 제1 전방-후방 굴곡은 오목한 굴곡일 수 있다. 거골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 제1 중앙-측면 굴곡과 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함할 수 있다. 거골 뼈 결합 표면은 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출하고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 추가로 포함할 수 있다.The bone engagement surface having the first anterior-posterior curvature can be a talar bone engagement surface, and the first anterior-posterior curvature can be a concave curvature. The talar bone engagement surface can include a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in a mediolateral direction, and a central extension extending substantially straight along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature and the second mediolateral curvature. The talar bone engagement surface can further include a keel protruding from the first anterior-posterior curvature and extending along the anterior-posterior direction.
제1 전방-후방 굴곡을 갖는 뼈 결합 표면은 경골 뼈 결합 표면 일 수 있고, 제1 전방-후방 굴곡은 볼록한 굴곡일 수 있다. 경골 뼈 결합 표면은, 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 제1 중앙-측면 굴곡와 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함할 수 있다. 경골 뼈 결합 표면은 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출되고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 추가로 포함할 수 있다.The bone engagement surface having the first anterior-posterior curvature can be a tibial bone engagement surface, and the first anterior-posterior curvature can be a convex curvature. The tibial bone engagement surface can include a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in a mediolateral direction, and a central extension extending substantially straight along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature and the second mediolateral curvature. The tibial bone engagement surface can additionally include a keel protruding from the first anterior-posterior curvature and extending along the anterior-posterior direction.
일 실시예에 따르면, 거골 관절 보철물은 자연 거골 관절 표면을 대체하도록 형성되는 거골 관절 표면과, 거골(talus)의 거골 준비된 표면과 결합하도록 형성되는 거골 뼈 결합 표면을 포함할 수 있다. 거골 뼈 결합 표면은 오목한 형상을 갖고 전방-후방으로 연장되는 제1 전방-후방 굴곡과, 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제1 중앙-측면 굴곡을 포함할 수 있다.In one embodiment, a talar joint prosthesis can include a talar joint surface configured to replace a natural talar joint surface, and a talar bone engagement surface configured to mate with a prepared talar surface of the talus. The talar bone engagement surface can include a first anterior-posterior curvature having a concave shape and extending in an anterior-posterior direction, and a first medio-lateral curvature having a convex shape and extending in a medio-lateral direction.
제1 전방-후방 굴곡은 거골 뼈 결합 표면의 전방-후방 방향으로 실질적으로 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 거골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 제1 중앙-측면 굴곡과 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함할 수 있다. 거골 뼈 결합 표면은 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출되고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 추가로 포함할 수 있다. 용골은 고정된(secured) 또는 거골 뼈 결합 표면의 나머지와 함께 일체로 형성된 베이스 부분과, 거골 준비된 표면을 관통하기 위해 베이스 부분으로부터 연장되는 관통 부분을 포함할 수 있다. 관통 부분은 대체로 반원형 둘레를 포함할 수 있다.The first anterior-posterior curvature can extend substantially the entire length in the anterior-posterior direction of the talar bone joining surface. The talar bone joining surface can include a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in the mediolateral direction, and a central extension extending substantially straight along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature and the second mediolateral curvature. The talar bone joining surface can further include a keel protruding from the first anterior-posterior curvature and extending in the anterior-posterior direction. The keel can include a base portion that is secured or integrally formed with the remainder of the talar bone joining surface, and a penetration portion extending from the base portion for penetrating the prepared talar surface. The penetration portion can include a generally semicircular perimeter.
일 실시예에 따르면, 경골 관절 보철물은 자연 경골 관절 표면을 대체하도록 형성된 경골 관절 표면과, 경골의 경골 준비 표면과 결합하도록 형성된 경골 뼈 결합 표면을 포함할 수 있다. 경골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 전방-후방으로 연장되는 제1 전방-후방 굴곡과, 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제1 중앙-측면 굴곡을 포함할 수 있다.In one embodiment, a tibial joint prosthesis can include a tibial joint surface configured to replace a natural tibial joint surface, and a tibial bone engagement surface configured to mate with a tibial preparation surface of a tibia. The tibial bone engagement surface can include a first anterior-posterior curvature having a convex shape and extending in an anterior-posterior direction, and a first medio-lateral curvature having a convex shape and extending in a medio-lateral direction.
제1 전방-후방 굴곡은 경골 뼈 결합 표면의 전방-후방 방향으로 실질적으로 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 경골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 제1 중앙-측면 굴곡과 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함할 수 있다. 경골 뼈 결합 표면은 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출되고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 추가로 포함할 수 있다. 용골은 고정된(secured) 또는 경골 뼈 결합 표면의 나머지와 함께 일체로 형성된 베이스 부분과, 경골 준비된 표면을 관통하기 위해 베이스 부분으로부터 연장되는 관통 부분을 포함할 수 있다. 관통 부분은 대체로 반원형 둘레를 포함할 수 있다.The first anterior-posterior curvature can extend substantially the entire length in the anterior-posterior direction of the tibial bone engagement surface. The tibial bone engagement surface can include a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in the mediolateral direction, and a central extension extending substantially straight along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature and the second mediolateral curvature. The tibial bone engagement surface can further include a keel projecting from the first anterior-posterior curvature and extending in the anterior-posterior direction. The keel can include a base portion that is secured or integrally formed with the remainder of the tibial bone engagement surface, and a penetration portion extending from the base portion for penetrating the tibial preparation surface. The penetration portion can include a generally semicircular perimeter.
일 실시예들에 따르면, 관절 성형술용 뼈를 준비하기 위한 시스템은, 오목한 형상와 볼록한 형상으로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 회전 가능한 커팅 부재의 길이를 따라 연장되는 형상을 갖는 회전 가능한 커팅 부재를 갖는 버(burr)를 포함할 수 있다. 상기 시스템은 뼈에 고정 가능한 뼈 부착 인터페이스와 버에 고정 가능한 버 부착 인터페이스를 구비한 커팅 가이드와, 버(burr)로 뼈 상에 준비된 표면의 형성을 용이하게 하기 위해 버 부착 인터페이스와 뼈 부착 인터페이스 사이의 상대 이동을 제한하도록 구성되는 가이드 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 준비된 표면은 적어도 하나의 오목한 굴곡 또는 볼록한 굴곡을 포함할 수 있다.According to one embodiment, a system for preparing bone for arthroplasty can include a burr having a rotatable cutting member having a shape selected from the group consisting of concave shapes and convex shapes and extending along a length of the rotatable cutting member. The system can further include a cutting guide having a bone attachment interface anchorable to the bone and a bur attachment interface anchorable to the burr, and a guide mechanism configured to limit relative movement between the bur attachment interface and the bone attachment interface to facilitate formation of a prepared surface on the bone with the burr. The prepared surface can include at least one concave curvature or a convex curvature.
커팅 가이드는 파운데이션(foundation)과 버 홀더를 더 포함할 수 있다. 파운데이션은 뼈 부착 인터페이스와 버 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 버 홀더는 버 부착 인터페이스와 버 홀더 인터페이스에 결합될 수 있는 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다.The cutting guide may further include a foundation and a bur holder. The foundation may include a bone attachment interface and a bur holder interface. The bur holder may include a foundation interface that is coupled to the bur attachment interface and the bur holder interface.
가이드 메커니즘은 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 수직인 제1 방향을 따라 버 부착 인터페이스의 이동(motion)을 허용할 수 있다. 가이드 메커니즘은 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 수직인 직선을 따라 버 부착 인터페이스의 이동을 가이드할 수 있다. 회전 가능한 커팅 부재의 형상은 길이에 수직인 최대 반경을 갖는 볼록한 형상일 수 있다. 준비된 표면은 최대 반경과 실질적으로 동일한 제1 곡률 반경을 갖는 제1 볼록한 굴곡과, 최대 반경과 실질적으로 동일한 제2 곡률 반경을 갖는 제2 볼록한 굴곡과, 제1 볼록한 굴곡과 제2 볼록한 굴곡 사이에서 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 갖는 단면 형상을 포함할 수 있다.The guide mechanism can allow motion of the burr attachment interface along a first direction perpendicular to the length of the rotatable cutting member. The guide mechanism can guide motion of the burr attachment interface along a straight line perpendicular to the length of the rotatable cutting member. The shape of the rotatable cutting member can be a convex shape having a maximum radius perpendicular to the length. The prepared surface can include a cross-sectional shape having a first convex curvature having a first radius of curvature substantially equal to the maximum radius, a second convex curvature having a second radius of curvature substantially equal to the maximum radius, and a central extension extending substantially in a straight line between the first convex curvature and the second convex curvature.
가이드 메커니즘은 또한 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 평행한 제2 방향을 따라 버 부착 인터페이스의 이동을 허용할 수 있다. 가이드 메커니즘은 회전 가능한 커팅 부재에 수직인 축을 중심으로 버 부착 인터페이스의 회전을 허용함으로써 제2 방향을 따라 버 부착 인터페이스의 이동을 허용할 수 있다. 회전 가능한 커팅 부재의 형상은 길이에 수직인 최대 반경을 갖는 오목한 형상일 수 있다. 준비된 표면은 최대 반경과 실질적으로 동일한 제1 곡률 반경을 갖는 제1 볼록한 굴곡과, 최대 반경과 실질적으로 동일한 제2 곡률 반경을 갖는 제2 볼록한 굴곡과, 제1 볼록한 굴곡과 제2 볼록한 굴곡 사이에서 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 갖는 단면 형상을 포함할 수 있다. 단면 형상은 볼록한 굴곡을 따라 스윕(sweep)될 수 있다.The guide mechanism can also allow movement of the burr attachment interface along a second direction parallel to the length of the rotatable cutting member. The guide mechanism can allow movement of the burr attachment interface along the second direction by allowing rotation of the burr attachment interface about an axis perpendicular to the rotatable cutting member. The shape of the rotatable cutting member can be a concave shape having a maximum radius perpendicular to the length. The prepared surface can include a cross-sectional shape having a first convex curvature having a first radius of curvature substantially equal to the maximum radius, a second convex curvature having a second radius of curvature substantially equal to the maximum radius, and a central extension extending substantially in a straight line between the first convex curvature and the second convex curvature. The cross-sectional shape can be swept along the convex curvature.
일 실시예들에 따르면, 관절 성형술용 뼈를 준비하는 방법은, 뼈 근처에 커팅 가이드를 위치시키는 단계; 커팅 가이드는 뼈 부착 인터페이스와, 버 부착 인터페이스와, 가이드 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 방법은 뼈 부착 인터페이스를 뼈에 고정시키는 단계와, 버를 버 부착 인터페이스에 고정시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 버는 오목한 형상과 볼록한 형상으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 회전 가능한 커팅 부재의 길이를 따라 연장되는 형상을 갖는 회전 가능한 커팅 부재를 포함할 수 있다. 상기 방법은 가이드 메커니즘을 이용하여 버로 뼈 상에 준비된 표면의 형성을 용이하게 하기 위해 뼈에 대한 버의 이동을 가이드하는 단계를 더 포함할 수 있다. 준비된 표면은 적어도 하나의 오목한 굴곡 또는 볼록한 굴곡을 포함할 수 있다.According to one embodiment, a method of preparing a bone for arthroplasty includes the steps of positioning a cutting guide near the bone; the cutting guide can include a bone attachment interface, a bur attachment interface, and a guide mechanism. The method can further include the steps of securing the bone attachment interface to the bone, and securing a bur to the bur attachment interface. The bur can include a rotatable cutting member having a shape selected from the group consisting of concave shapes and convex shapes and extending along a length of the rotatable cutting member. The method can further include the step of guiding movement of the bur relative to the bone using the guide mechanism to facilitate formation of a prepared surface on the bone with the bur. The prepared surface can include at least one concave curvature or a convex curvature.
커팅 가이드는 뼈 부착 인터페이스와 버 홀더 인터페이스를 갖는 파운데이션을 더 포함할 수 있다. 또한, 커팅 가이드는 버 부착 인터페이스와 파운데이션 인터페이스를 갖는 버 홀더를 포함할 수 있다. 상기 방법은 버 홀더의 파운데이션 인터페이스를 파운데이션의 버 홀더 인터페이스에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다.The cutting guide may further include a foundation having a bone attachment interface and a bur holder interface. Additionally, the cutting guide may include a bur holder having a bur attachment interface and a foundation interface. The method may further include a step of coupling the foundation interface of the bur holder to the bur holder interface of the foundation.
뼈에 대한 버의 이동을 가이드하는 단계는, 가이드 메커니즘으로, 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 수직인 제1 방향을 따라 버의 이동을 허용하는 것을 포함할 수 있다. 뼈에 대한 버의 이동을 가이드하는 단계는, 가이드 메커니즘으로, 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 수직인 직선을 따라 버 부착 인터페이스의 이동을 가이드하는 것를 더 포함할 수 있다. 회전 가능한 커팅 부재의 형상은 길이에 수직인 최대 반경을 갖는 볼록한 형상일 수 있다. 준비된 표면은 최대 반경과 실질적으로 동일한 제1 곡률 반경을 갖는 제1 볼록한 굴곡과, 최대 반경과 실질적으로 동일한 제2 곡률 반경을 갖는 제2 볼록한 굴곡과, 제1 볼록한 굴곡과 제2 볼록한 굴곡 사이에서 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 갖는 단면 형상을 포함할 수 있다. The step of guiding movement of the burr relative to the bone may include allowing movement of the burr along a first direction perpendicular to the length of the rotatable cutting member with the guide mechanism. The step of guiding movement of the burr relative to the bone may further include guiding movement of the burr attachment interface along a straight line perpendicular to the length of the rotatable cutting member with the guide mechanism. The shape of the rotatable cutting member may be a convex shape having a maximum radius perpendicular to the length. The prepared surface may include a cross-sectional shape having a first convex curvature having a first radius of curvature substantially equal to the maximum radius, a second convex curvature having a second radius of curvature substantially equal to the maximum radius, and a central extension extending substantially in a straight line between the first convex curvature and the second convex curvature.
뼈에 대한 버의 이동을 가이드하는 단계는, 회전 가능한 커팅 부재의 길이에 평행한 제2 방향을 따라 버 부착 인터페이스의 이동을 허용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 뼈에 대한 버의 이동을 가이드하는 단계는, 회전 가능한 커팅 부재에 수직인 축을 중심으로 버 부착 인터페이스의 회전을 허용하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 회전 가능한 커팅 부재의 형상은 길이에 수직인 최대 반경을 갖는 오목한 형상일 수 있다. 준비된 표면은 최대 반경과 실질적으로 동일한 제1 곡률 반경을 갖는 제1 볼록한 굴곡과, 최대 반경과 실질적으로 동일한 제2 곡률 반경을 갖는 제2 볼록한 굴곡과, 제1 볼록한 굴곡과 제2 볼록한 굴곡 사이에서 실질적으로 직선으로 연장되는 중심 확장부를 갖는 단면 형상을 포함할 수 있다. 단면 형상은 볼록한 굴곡을 따라 스윕(sweep)될 수 있다.The step of guiding movement of the burr relative to the bone may further comprise the step of allowing movement of the burr attachment interface along a second direction parallel to the length of the rotatable cutting member. The step of guiding movement of the burr relative to the bone may further comprise allowing rotation of the burr attachment interface about an axis perpendicular to the rotatable cutting member. The shape of the rotatable cutting member may be a concave shape having a maximum radius perpendicular to the length. The prepared surface may comprise a cross-sectional shape having a first convex curvature having a first radius of curvature substantially equal to the maximum radius, a second convex curvature having a second radius of curvature substantially equal to the maximum radius, and a central extension extending substantially in a straight line between the first convex curvature and the second convex curvature. The cross-sectional shape may be swept along the convex curvature.
일 실시예들에 따르면, 발목 관절 성형술용 거골 또는 경골을 준비하기 위한 시스템은 제1 버와 제1 커팅 가이드를 포함할 수 있다. 제1 버는 제1 회전 가능한 커팅 부재의 길이를 따라 연장되는 제1 형상을 갖는 제1 회전 가능한 커팅 부재를 포함할 수 있다. 제1 형상은 오목한 형상과 볼록한 형상으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다. 제1 커팅 가이드는 거골 또는 경골에 고정 가능한 제1 뼈 부착 인터페이스와, 제1 버에 고정 가능한 제1 버 부착 인터페이스와, 제1 버로 경골 또는 거골 상에 제1 준비된 표면의 형성을 용이하게 하기 위해 제1 회전 가능한 커팅 부재의 제1 길이에 수직인 제1 방향을 따라 제1 버 부착 인터페이스의 이동을 허용함으로써 제1 버 부착 인터페이스와 제1 뼈 부착 인터페이스 사이의 상대 이동을 제한하도록 구성된 제1 가이드 메커니즘을 포함할 수 있다. 제1 준비된 표면은 적어도 하나의 오목한 굴곡 또는 볼록한 굴곡을 포함할 수 있다.According to one embodiment, a system for preparing a talus or tibia for ankle arthroplasty can include a first burr and a first cutting guide. The first burr can include a first rotatable cutting member having a first shape extending along a length of the first rotatable cutting member. The first shape can be selected from the group consisting of concave shapes and convex shapes. The first cutting guide can include a first bone attachment interface affixable to the talus or tibia, a first burr attachment interface affixable to the first burr, and a first guide mechanism configured to limit relative movement between the first burr attachment interface and the first bone attachment interface by allowing movement of the first burr attachment interface along a first direction perpendicular to the first length of the first rotatable cutting member to facilitate formation of a first prepared surface on the tibia or talus with the first burr. The first prepared surface can include at least one concave curvature or a convex curvature.
제1 뼈 부착 인터페이스는 제1 준비된 표면이 거골에 있도록 거골에 고정될 수 있다. 제1 가이드 메커니즘은 제1 회전 가능한 커팅 부재에 수직인 축을 중심으로 제1 버 부착 인터페이스의 회전을 허용함으로써, 제1 회전 가능 커팅 부재의 제1 길이에 평행한 제2 방향을 따라 제1 버 부착 인터페이스의 이동을 추가로 허용할 수 있다. 제1 형상은 제1 준비된 표면이 볼록한 굴곡을 따라 스윕된 단면 형상을 갖도록 오목한 형상일 수 있다.The first bone attachment interface can be secured to the talus such that the first prepared surface is on the talus. The first guide mechanism can further allow movement of the first burr attachment interface along a second direction parallel to the first length of the first rotatable cutting member by allowing rotation of the first burr attachment interface about an axis perpendicular to the first rotatable cutting member. The first shape can be a concave shape such that the first prepared surface has a cross-sectional shape swept along a convex curvature.
시스템은 볼록한 형상을 갖는 제2 회전 가능한 커팅 부재를 구비한 제2 버와 제2 커팅 가이드를 더 포함할 수 있다. 제2 커팅 가이드는 경골에 고정 가능한 제2 뼈 부착 인터페이스와, 제2 버에 고정 가능한 제2 버 부착 인터페이스와, 제2 버로 경골 상에 제2 준비된 표면의 형성을 용이하게 하기 위해 제2 회전 가능한 커팅 부재의 제2 길이에 수직인 제3 방향을 따라 제2 버 부착 인터페이스의 이동을 허용함으로써 제2 버 부착 인터페이스와 제2 뼈 부착 인터페이스 사이의 상대 이동을 제한하도록 구성된 제2 가이드 메커니즘을 포함할 수 있다. 제2 준비된 표면은 적어도 하나의 오목한 굴곡을 포함할 수 있다.The system can further include a second burr having a second rotatable cutting member having a convex shape and a second cutting guide. The second cutting guide can include a second bone attachment interface anchorable to the tibia, a second burr attachment interface anchorable to the second burr, and a second guide mechanism configured to limit relative movement between the second burr attachment interface and the second bone attachment interface by allowing movement of the second burr attachment interface along a third direction perpendicular to a second length of the second rotatable cutting member to facilitate formation of a second prepared surface on the tibia with the second burr. The second prepared surface can include at least one concave curvature.
제1 커팅 가이드는 제1 뼈 부착 인터페이스와 제1 버 홀더를 구비한 제1 파운데이션을 추가로 포함할 수 있다. 제1 파운데이션은 제1 버 홀더 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 제1 버 홀더는 제1 버 부착 인터페이스와, 제1 버 홀더 인터페이스에 결합될 수 있는 제1 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다. 제2 커팅 가이드는 제2 파운데이션과 제2 버 홀더를 더 포함할 수 있다. 제2 파운데이션은 제2 뼈 부착 인터페이스와 제2 버 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 제2 버 홀더는 제2 버 부착 인터페이스와, 제2 버 홀더 인터페이스에 결합될 수 있는 제2 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다. 시스템은 제1 파운데이션에 부착 가능한 제3 파운데이션 인터페이스와, 제1 파운데이션에 대한 제2 파운데이션의 위치 설정을 용이하게 하기 위해 제2 파운데이션에 부착 가능한 제4 파운데이션 인터페이스를 갖는 정렬 블록을 더 포함할 수 있다.The first cutting guide can further include a first foundation having a first bone attachment interface and a first bur holder. The first foundation can further include a first bur holder interface. The first bur holder can include the first bur attachment interface and a first foundation interface coupleable to the first bur holder interface. The second cutting guide can further include a second foundation and a second bur holder. The second foundation can include the second bone attachment interface and the second bur holder interface. The second bur holder can include the second bur attachment interface and a second foundation interface coupleable to the second bur holder interface. The system can further include an alignment block having a third foundation interface attachable to the first foundation and a fourth foundation interface attachable to the second foundation to facilitate positioning of the second foundation relative to the first foundation.
일 실시예들에 따르면, 발목 관절 성형술을 수행하는 방법은, 발목 관절의 전방을 노출시키는 단계와, 제1 커팅 가이드를 거골 또는 경골인 제1 뼈에 고정하는 단계와, 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴(cutting tool)을 발목 관절에 삽입하는 단계와, 제1 커팅 툴이 제1 뼈 상에 제1 준비된 표면을 형성하도록 제1 뼈에 대한 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하는 제1 커팅 가이드를 사용하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 준비된 표면은 전방-후방으로 연장되는 제1 전방 후방 굴곡을 포함할 수 있다. 상기 방법은 제1 준비된 표면 상에 제1 보철물을 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제1 보철물은 제1 뼈의 제1 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 제1 관절 표면을 포함할 수 있다.According to one embodiment, a method of performing ankle arthroplasty may include the steps of exposing the anterior aspect of the ankle joint, securing a first cutting guide to a first bone, the talus or the tibia, inserting a first cutting tool into the ankle joint along an anterior approach, and using the first cutting guide to guide movement of the first cutting tool relative to the first bone such that the first cutting tool forms a first prepared surface on the first bone. The first prepared surface may include a first anterior-posterior curvature extending anterior-posteriorly. The method may further include the step of placing a first prosthesis on the first prepared surface. The first prosthesis may include a first articular surface configured to replace a first natural articular surface of the first bone.
제1 보철물은 용골(keel)일 수 있다. 상기 방법은 전방 접근을 따라 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계와, 제1 커팅 가이드로, 제2 커팅 툴이 제1 뼈 내에 슬롯을 형성하도록 제1 뼈에 대한 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계(슬롯은 전방-후방 방향으로 향하도록 함)를 더 포함할 수 있다. 제1 보철물을 제1 준비된 표면 상에 배치하는 단계는 용골을 슬롯에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.The first prosthesis may be a keel. The method may further include the steps of inserting a second cutting tool into the ankle joint along an anterior approach, and using a first cutting guide to guide movement of the second cutting tool relative to the first bone such that the second cutting tool forms a slot in the first bone, the slot being oriented in an anterior-posterior direction. The step of placing the first prosthesis on the first prepared surface may include the step of inserting the keel into the slot.
제1 뼈는 경골일 수 있다. 제1 전방-후방 굴곡은 전방-후방으로 연장되는 오목한 굴곡일 수 있다. 제1 보철물은 볼록한 뼈 결합 표면을 포함할 수 있다. 제1 보철물을 제1 준비된 표면 상에 배치하는 단계는 볼록한 뼈 결합 표면을 오목한 굴곡 내로 삽입하는 것을 포함할 수 있다.The first bone may be the tibia. The first anterior-posterior curvature may be a concave curvature extending anterior-posteriorly. The first prosthesis may include a convex bone-engaging surface. The step of placing the first prosthesis on the first prepared surface may include inserting the convex bone-engaging surface into the concave curvature.
제1 뼈는 거골일 수 있다. 상기 제1 전방-후방 굴곡은 전방-후방으로 연장되는 볼록한 굴곡일 수 있다. 제1 보철물은 오목한 뼈 결합 표면을 포함할 수 있다. 제1 보철물을 제1 준비된 표면 상에 배치하는 단계는 오목한 뼈 결합 표면에 볼록한 굴곡을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.The first bone may be the talus. The first anterior-posterior curvature may be a convex curvature extending in an anterior-posterior direction. The first prosthesis may include a concave bone-engaging surface. The step of positioning the first prosthesis on the first prepared surface may include the step of positioning the convex curvature on the concave bone-engaging surface.
상기 방법은 발목 관절의 전방을 노출시키는 단계, 경골에 제2 커팅 가이드를 고정하는 단계와, 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 제2 커팅 가이드로, 경골에 대한 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하여, 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴이 경골 상에, 전방-후방으로 연장되는 오목한 굴곡을 포함하는 제2 전방-후방 굴곡을 포함하는, 제2 준비된 표면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 제2 준비된 표면 상에 제2 보철물을 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제2 보철물은 볼록한 뼈 결합 표면과 경골의 제2 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 제2 관절 표면을 포함할 수 있다. 제2 보철물을 제2 준비된 표면 상에 배치하는 단계는 볼록한 뼈 결합 표면을 오목한 굴곡 내로 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.The method may further include the steps of exposing the anterior aspect of the ankle joint, securing a second cutting guide to the tibia, and inserting a first cutting tool or a second cutting tool into the ankle joint along the anterior approach. Furthermore, the method may include the step of guiding movement of the first cutting tool or the second cutting tool relative to the tibia with the second cutting guide, such that the first cutting tool or the second cutting tool forms a second prepared surface on the tibia, the second prepared surface including a second anterior-posterior curvature, the second prepared surface including a concave curvature extending anterior-posteriorly. The method may further include the step of placing a second prosthesis on the second prepared surface. The second prosthesis may include a second articular surface configured to replace a convex bone engagement surface and a second natural articular surface of the tibia. The step of placing the second prosthesis on the second prepared surface may include the step of inserting the convex bone engagement surface into the concave curvature.
제1 커팅 가이드는, 거골 뼈 부착 인터페이스와 거골 툴 홀더 인터페이스를 포함하는 거골 파운데이션; 및, 거골 툴 부착 인터페이스와 거골 파운데이션 인터페이스를 포함하는 거골 툴 홀더를 포함할 수 있다. 제1 커팅 가이드를 제1 뼈에 고정하는 단계는, 거골 뼈 부착 인터페이스를 거골에 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 제1 커팅 가이드로 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하기 전에, 거골 툴 홀더 인터페이스를 거골 파운데이션 인터페이스에 결합함으로써, 거골 파운데이션을 거골 툴 홀더에 결합하는 단계; 및, 제1 커팅 툴을 거골 툴 부착 인터페이스에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.The first cutting guide may include a talus foundation including a talus bone attachment interface and a talus tool holder interface; and a talus tool holder including a talus tool attachment interface and a talus foundation interface. The step of securing the first cutting guide to the first bone may include the step of securing the talus bone attachment interface to the talus. The method may further include the step of coupling the talus foundation to the talus tool holder by coupling the talus tool holder interface to the talus foundation interface prior to guiding movement of the first cutting tool with the first cutting guide; and the step of attaching the first cutting tool to the talus tool attachment interface.
상기 방법은 거골 파운데이션을 거골에 고정하기 전에, 시편을 거골 상에 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 시편은 칼럼의 원위 단부에 결합될 수 있다. 상기 방법은, 칼럼의 근위 단부를 환자 다리의 근위 부분에 있는 랜드 마크와 정렬시킴으로써, 칼럼을 사용하여 시편과 거골을 정렬하는 단계와, 거골 파운데이션과 시편을 정렬하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a step of positioning the specimen on the talus prior to securing the talus foundation to the talus. The specimen may be coupled to a distal end of the column. The method may further include a step of aligning the specimen and the talus using the column by aligning a proximal end of the column with a landmark on a proximal portion of the patient's leg, and a step of aligning the specimen and the talus foundation.
상기 방법은 정렬 블록의 거골 파운데이션 인터페이스를 거골 파운데이션에 부착하는 단계와, 정렬 블록의 경골 파운데이션 인터페이스를 경골 파운데이션에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 경골 파운데이션은 경골 뼈 부착 인터페이스와 경골 툴 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 방법은 경골 뼈 부착 인터페이스를 경골이 고정하는 단계와, 경골 툴 홀더 인터페이스를 경골 툴 홀더의 경골 파운데이션 인터페이스에 결합함으로써, 경골 툴 홀더를 경골 파운데이션에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 경골 파운데이션과 경골 툴 홀더는 제2 커팅 가이드를 구성할 수 있다.The method may further include the steps of attaching a talus foundation interface of the alignment block to the talus foundation, and the steps of attaching a tibial foundation interface of the alignment block to the tibial foundation. The tibial foundation may include a tibial bone attachment interface and a tibial tool holder interface. The method may further include the steps of fixing the tibial bone attachment interface to the tibia, and the steps of attaching the tibial tool holder to the tibial foundation by attaching the tibial tool holder interface to the tibial foundation interface of the tibial tool holder. The tibial foundation and the tibial tool holder may form a second cutting guide.
상기 방법은 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 경골 툴 홀더의 경골 툴 부착 인터페이스에 부착하고, 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계와 제2 커팅 가이드로, 중앙-측면 방향으로 경골에 대한 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하여 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴이 경골 상에 제2 준비된 표면을 형성하도록 하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 제2 준비된 표면은 전방-후방 방향으로 연장된 오목한 굴곡을 포함하는 제2 전방-후방 굴곡을 포함할 수 있다.The method may further include the steps of attaching a first cutting tool or a second cutting tool to a tibial tool attachment interface of a tibial tool holder, inserting the first cutting tool or the second cutting tool into the ankle joint along an anterior approach, and guiding movement of the first cutting tool or the second cutting tool relative to the tibia in a medio-lateral direction with a second cutting guide such that the first cutting tool or the second cutting tool forms a second prepared surface on the tibia. The second prepared surface may include a second anterior-posterior curvature including a concave curvature extending in the anterior-posterior direction.
제1 준비된 표면을 형성하기 위해 제1 뼈에 대해 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계는, 중앙-측면 방향으로 제1 커팅 툴을 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 제1 준비된 표면을 형성하기 위해 제1 뼈에 대해 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계는, 중앙-측면 방향으로 연장된 축을 중심으로 제1 뼈에 대해 제1 커팅 툴을 회전시켜서 제1 커팅 툴이 전방-후방 방향으로 이동하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of guiding movement of the first cutting tool relative to the first bone to form the first prepared surface may include the step of moving the first cutting tool in a medio-lateral direction. The step of guiding movement of the first cutting tool relative to the first bone to form the first prepared surface may further include the step of rotating the first cutting tool relative to the first bone about an axis extending in the medio-lateral direction so that the first cutting tool moves in a forward-backward direction.
일 실시예에 따르면, 거골과 경골을 포함하는 발목 관절에 관절 성형술을 수행하는 방법은 발목 관절의 전방을 노출시키는 단계, 거골 커팅 가이드를 거골에 고정하는 단계, 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 거골 상에 제1 준비된 표면을 형성하기 위해, 거골 커팅 가이드로, 중앙-측면 방향으로 연장된 축을 중심으로 거골에 대한 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하여, 제1 커팅 툴이 전방-후방 방향으로 이동하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 준비된 표면은 전방-후방 방향으로 연장된 제1 전방-후방 굴곡을 포함할 수 있다. 방법은 거골 보철물을 제1 준비된 표면 상에 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 거골 보철물은 거골의 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 거골 관절 표면을 포함할 수 있다.In one embodiment, a method of performing arthroplasty on an ankle joint including a talus and a tibia can include the steps of exposing the anterior aspect of the ankle joint, securing a talus cutting guide to the talus, and inserting a first cutting tool into the ankle joint along an anterior approach. The method can further include the step of guiding movement of the first cutting tool relative to the talus about an axis extending in a mediolateral direction with the talus cutting guide, such that the first cutting tool moves in an anterior-posterior direction to form a first prepared surface on the talus. The first prepared surface can include a first anterior-posterior curvature extending in the anterior-posterior direction. The method can further include the step of placing a talus prosthesis on the first prepared surface. The talus prosthesis can include a talus articular surface configured to replace a natural articular surface of the talus.
거골 보철물은 용골을 포함할 수 있다. 이 방법은 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계와 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴이 거골 내에 슬롯을 형성하도록, 거골 커팅 가이드로, 거골에 대한 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 슬롯은 전방-후방 방향으로 배향된다. 제1 준비된 표면 상에 거골 보철물을 배치하는 단계는, 용골을 슬롯에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.The talus prosthesis may include a keel. The method may further include the steps of inserting a first cutting tool or a second cutting tool into the ankle joint along an anterior approach, and guiding movement of the first cutting tool or the second cutting tool relative to the talus with a talus cutting guide such that the first cutting tool or the second cutting tool forms a slot in the talus, wherein the slot is oriented in an anterior-posterior direction. The step of placing the talus prosthesis on the first prepared surface may include the step of inserting the keel into the slot.
제1 준비된 표면을 형성하기 위해 거골에 대해 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계는, 제1 커팅 툴을 중앙-측면 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 경골에 경골 커팅 가이드를 고정하는 단계와 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법은 경골 상에 제2 준비된 표면을 형성하기 위해, 경골 커팅 가이드로, 경골에 대한 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하여, 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴을 중앙-측면 방향으로 이동시켜서, 전방-후방으로 연장되는 오목한 굴곡을 포함하는 제2 전방-후방 굴곡을 포함하는, 제2 준비된 표면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 제2 준비된 표면 상에, 경골 보철물을 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 경골 보철물은, 경골의 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 경골 관절 표면을 포함할 수 있다.The step of guiding movement of the first cutting tool relative to the talus to form a first prepared surface may further include the step of moving the first cutting tool in a mediolateral direction. The method may further include the step of securing a tibial cutting guide to the tibia and the step of inserting the first cutting tool or the second cutting tool into the ankle joint along an anterior approach. The method may further include the step of guiding movement of the first cutting tool relative to the tibia with the tibial cutting guide to move the first cutting tool or the second cutting tool in a mediolateral direction to form a second prepared surface on the tibia, the second prepared surface including a second anterior-posterior curvature including a concave curvature extending anterior-posteriorly. The method may further include the step of placing a tibial prosthesis on the second prepared surface. The tibial prosthesis may include a tibial articular surface configured to replace a natural articular surface of the tibia.
거골 커팅 가이드는, 거골 뼈 부착 인터페이스와 거골 툴 홀더 인터페이스를 포함하는 거골 파운데이션; 및, 거골 툴 부착 인터페이스와 거골 파운데이션 인터페이스를 포함하는 거골 툴 홀더를 포함할 수 있다. 거골 커팅 가이드를 거골에 고정하는 단계는, 거골 뼈 부착 인터페이스를 거골에 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 거골 커팅 가이드로 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하기 전에, 거골 툴 홀더 인터페이스를 거골 파운데이션 인터페이스에 결합함으로써, 거골 파운데이션을 거골 툴 홀더에 결합하는 단계와, 제1 커팅 툴을 거골 툴 부착 인터페이스에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. The talus cutting guide may include a talus foundation including a talus bone attachment interface and a talus tool holder interface; and a talus tool holder including a talus tool attachment interface and a talus foundation interface. The step of securing the talus cutting guide to the talus may include the step of securing the talus bone attachment interface to the talus. The method may further include the steps of coupling the talus foundation to the talus tool holder by coupling the talus tool holder interface to the talus foundation interface prior to guiding movement of the first cutting tool with the talus cutting guide, and the steps of attaching the first cutting tool to the talus tool attachment interface.
상기 방법은 정렬 블록의 거골 파운데이션 인터페이스를 거골 파운데이션에 부착하고 정렬 블록의 경골 파운데이션 인터페이스를 경골 파운데이션에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 경골 파운데이션은 경골 뼈 부착 인터페이스와 경골 툴 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 상기 방법은 경골 뼈 부착 인터페이스를 경골이 고정하는 단계와, 경경골 툴 홀더 인터페이스를 경골 툴 홀더의 경골 파운데이션 인터페이스에 결합함으로써, 경골 툴 홀더를 경골 파운데이션에 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 경골 파운데이션과 경골 툴 홀더는 제2 커팅 가이드를 구성할 수 있다.The method may further include the steps of attaching the talus foundation interface of the alignment block to the talus foundation and attaching the tibial foundation interface of the alignment block to the tibial foundation. The tibial foundation may include a tibial bone attachment interface and a tibial tool holder interface. The method may further include the steps of fixing the tibial bone attachment interface to the tibia and attaching the tibial tool holder interface to the tibial foundation interface of the tibial tool holder, thereby attaching the tibial tool holder to the tibial foundation. The tibial foundation and the tibial tool holder may form a second cutting guide.
일 실시예에 따르면, 거골과 경골을 포함하는 발목 관절에 관절 성형술을 수행하는 방법은 발목 관절의 전방을 노출시키고, 거골 커팅 가이드를 거골에 고정하는 단계, 전방 접근을 따라 제1 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 거골 커팅 가이드로, 거골에 대한 제1 커팅 툴의 이동을 가이드하여, 제1 커팅 툴이 거골 상에, 전방-후방으로 연장되는 제1 전방-후방 굴곡을 포함하는, 제1 준비된 표면을 형성한다. 상기 방법은 경골 커팅 가이드를 경골에 고정하는 단계, 전방 접근을 따라 제2 커팅 툴을 발목 관절에 삽입하는 단계, 경골 커팅 가이드로, 경골에 대한 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하여, 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴이 경골 상에, 전방-후방으로 연장되는 제2 전방-후방 굴곡을 포함하는, 제2 준비된 표면을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 거골 보철물을 제1 준비된 표면 상에 배치하는 단계와 경골 보철물을 제2 준비된 표면 상에 배치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 거골 보철물은 거골의 제1 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 거골 관절 표면을 포함할 수 있고, 경골 보철물은 경골의 제2 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 경골 관절 표면을 포함할 수 있다.In one embodiment, a method of performing arthroplasty on an ankle joint including a talus and a tibia may include the steps of exposing the anterior of the ankle joint, securing a talus cutting guide to the talus, inserting a first cutting tool into the ankle joint along an anterior approach. With the talus cutting guide, movement of the first cutting tool relative to the talus is guided such that the first cutting tool forms a first prepared surface on the talus, the first cutting tool including a first anterior-posterior bend extending in an anterior-posterior direction. The method may include the steps of securing a tibial cutting guide to the tibia, inserting a second cutting tool into the ankle joint along an anterior approach, and guiding movement of the first cutting tool or the second cutting tool relative to the tibia, the first cutting tool or the second cutting tool forming a second prepared surface on the tibia, the second cutting tool including a second anterior-posterior bend extending in an anterior-posterior direction. The method may further comprise the steps of placing a talar prosthesis on a first prepared surface and placing a tibial prosthesis on a second prepared surface. The talar prosthesis may comprise a talar articular surface configured to replace a first natural articular surface of the talus, and the tibial prosthesis may comprise a tibial articular surface configured to replace a second natural articular surface of the tibia.
거골 보철물은 거골 용골을 포함할 수 있고, 경골 보철물은 경골 용골을 포함할 수 있다. 상기 방법은 거골 내에 제1 슬롯을 형성하도록, 거골 커팅 가이드로, 거골에 대한 제1 커팅 툴, 제2 커팅 툴, 또는 제3 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 제1 슬롯은 전방-후방 방향으로 배향될 수 있다. 상기 방법은 경골 내에 제2 슬롯을 형성하도록, 경골 커팅 가이드로, 경골에 대한 제1 커팅 툴, 제2 커팅 툴, 제3 커팅 툴, 또는 제4 커팅 툴의 이동을 가이드하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제2 슬롯은 전방-후방 방향으로 배향된다. 제1 준비된 표면 상에 거골 보철물을 배치하는 단계는, 거골 용골을 제1 슬롯에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 준비된 표면 상에 경골 보철물을 배치하는 단계는, 경골 용골을 제2 슬롯에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.The talar prosthesis may include a talar keel, and the tibial prosthesis may include a tibial keel. The method may further include a step of guiding movement of a first cutting tool, a second cutting tool, or a third cutting tool relative to the talus with a talar cutting guide to form a first slot within the talus, wherein the first slot may be oriented in an anterior-posterior direction. The method may further include a step of guiding movement of the first cutting tool, the second cutting tool, the third cutting tool, or a fourth cutting tool relative to the tibia with a tibial cutting guide to form a second slot within the tibia, wherein the second slot is oriented in an anterior-posterior direction. The step of placing the talar prosthesis on the first prepared surface may include a step of inserting the talar keel into the first slot. The step of placing the tibial prosthesis on the second prepared surface may include a step of inserting the tibial keel into the second slot.
거골 커팅 가이드는 거골 파운데이션과 거골 툴 홀더를 포함하고, 경골 커팅 가이드는 경골 파운데이션과 경골 툴 홀더를 포함할 수 있다. 거골 커팅 가이드를 거골에 고정하는 단계는, 거골 파운데이션을 거골에 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 경골 커팅 가이드로 제1 커팅 툴 또는 제2 커팅 툴의 이동을 가이드하기 전에, 정렬 블록의 거골 파운데이션 인터페이스를 거골 파운데이션에 부착하는 단계와, 정렬 블록의 경골 파운데이션 인터페이스를 경골 파운데이션에 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 경골 커팅 가이드를 경골에 고정하는 단계는, 거골 파운데이션에 부착된 거골 파운데이션 인터페이스와 경골 파운데이션에 부착된 경골 파운데이션 인터페이스로, 경골 파운데이션을 경골에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.The talus cutting guide may include a talus foundation and a talus tool holder, and the tibial cutting guide may include a tibial foundation and a tibial tool holder. The step of securing the talus cutting guide to the talus may include the step of securing the talus foundation to the talus. The method may include, prior to guiding movement of the first cutting tool or the second cutting tool with the tibial cutting guide, the step of attaching the talus foundation interface of the alignment block to the talus foundation, and the step of attaching the tibial foundation interface of the alignment block to the tibial foundation. The step of securing the tibial cutting guide to the tibia may include the step of securing the tibial foundation to the tibia with the talus foundation interface attached to the talus foundation and the tibial foundation interface attached to the tibial foundation.
일 실시예들에 따르면, 관절 성형술용 뼈 준비 시스템은 커팅 툴과, 뼈에 고정되는 가이드 어셈블리를 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리는, 제1 결합 특징부와 제1 가이드 특징부를 포함하는 베이스와, 제1 결합 특징부와 이동 가능하도록 결합되는 제2 결합 특징부와 커팅 툴에 부착되는 툴 부착 인터페이스와 제2 가이드 특징부를 포함하는 아암을 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 어느 하나는 미리 결정된 형상을 가진 가이드 표면을 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 나머지 하나는 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 슬라이딩하도록 구성된 팔로워를 포함할 수 있다.According to one embodiment, a bone preparation system for arthroplasty can include a cutting tool and a guide assembly secured to the bone. The guide assembly can include a base including a first engagement feature and the first guide feature, an arm including a second engagement feature movably coupled to the first engagement feature, a tool attachment interface attached to the cutting tool, and a second guide feature. One of the first guide feature and the second guide feature can include a guide surface having a predetermined shape. The other of the first guide feature and the second guide feature can include a follower configured to slide along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface relative to the base.
제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부는, 아암이 아암의 회전축을 중심으로 베이스에 대해 회전할 수 있도록 함께 결합될 수 있다. 가이드 표면은 아암의 회전축을 향하거나 또는 아암의 회전축으로부터 멀어지는 방향으로 향할 수 있다. 가이드 표면은 커팅 툴에 의한 뼈의 과도한 침투를 방지하기 위해 평면 경계 위로 커팅 툴의 커팅 툴 축의 이동을 방지하도록 구성된 평면 형상을 포함할 수 있다. 커팅 툴은 커팅 툴 축을 중심으로 회전하는 커팅 부재를 구비한 버를 포함할 수 있다.The first guide feature and the second guide feature can be coupled together such that the arm can rotate about the base about the axis of rotation of the arm. The guide surface can be oriented toward the axis of rotation of the arm or away from the axis of rotation of the arm. The guide surface can include a planar shape configured to prevent movement of the cutting tool axis of the cutting tool over the planar boundary to prevent excessive penetration of the bone by the cutting tool. The cutting tool can include a burr having a cutting member that rotates about the cutting tool axis.
가이드 표면은 베이스 상에 있고 팔로워는 아암 상에 있을 수 있다. 팔로워는 아암의 나머지 부분으로부터 돌출된 원통형 포스트를 포함할 수 있다.The guide surface may be on the base and the follower may be on the arm. The follower may include a cylindrical post protruding from the remainder of the arm.
아암은, 제2 결합 특징부의 적어도 일부를 포함하는 제1 아암 부재와, 제1 아암 부재와 슬라이딩되도록 결합되며, 툴 부착 인터페이스와 제2 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 시스템은 팔로워를 가이드 표면 방향으로 가압하고 커팅 툴을 뼈 방향으로 가압하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.The arm may include a first arm member including at least a portion of a second engagement feature, a tool attachment interface and a second guide feature slidably coupled with the first arm member. The system may further include an elastic member urging the follower toward the guide surface and urging the cutting tool toward the bone.
가이드 어셈블리는, 뼈에 부착될 수 있는 뼈 부착 인터페이스와, 베이스의 파운데이션 부착 인터페이스에 부착될 수 있는 베이스 부착 인터페이스를 포함하는 파운데이션을 더 포함할 수 있다. 파운데이션은, 뼈 부착 인터페이스를 포함하는 고정 부재와, 고정 부재에 대해 아암 회전축에 수직인 파운데이션 축을 중심으로 회전 가능하도록 고정 부재에 결합되며, 베이스 부착 인터페이스를 포함하는 이동 부재를 포함할 수 있다.The guide assembly can further include a foundation including a bone attachment interface attachable to a bone and a base attachment interface attachable to the foundation attachment interface of the base. The foundation can include a fixation member including the bone attachment interface and a movable member coupled to the fixation member to be rotatable about a foundation axis that is perpendicular to the arm rotational axis with respect to the fixation member, the movable member including the base attachment interface.
뼈는 거골 또는 경골일 수 있다. 뼈 부착 인터페이스는 파운데이션을 거골 또는 경골에 부착하도록 구성되며, 거골과 경골에 의해 형성된 발목 관절에 근접한다. The bone may be the talus or the tibia. The bone attachment interface is configured to attach the foundation to the talus or the tibia and is proximal to the ankle joint formed by the talus and the tibia.
일 실시예에 따르면, 관절 성형술용 뼈 준비 방법은 가이드 어셈블리를 뼈에 고정하는 단계를 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리는, 제1 결합 특징부와 제1 가이드 특징부를 포함하는 베이스와, 제1 결합 특징부와 이동 가능하도록 결합되는 제2 결합 특징부와 툴 부착 인터페이스와 제2 가이드 특징부를 포함하는 아암을 포함할 수 있다. 상기 방법은 커팅 툴을 툴 부착 인터페이스에 부착하는 단계와, 뼈에 대한 커팅 툴의 이동을 가이드하도록 베이스에 대해 아암을 이동시켜서 커팅 툴이 뼈 상에 준비된 표면을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 어느 하나는 미리 결정된 형상을 가진 가이드 표면을 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 나머지 하나는 팔로워를 포함할 수 있다. 베이스에 대해 아암을 이동시키는 단계는, 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 팔로워를 슬라이딩시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, a method for preparing a bone for arthroplasty can include securing a guide assembly to a bone. The guide assembly can include a base comprising a first engagement feature and the first guide feature, a second engagement feature movably coupled to the first engagement feature, and an arm comprising a tool attachment interface and a second guide feature. The method can further include attaching a cutting tool to the tool attachment interface, and moving the arm relative to the base to guide movement of the cutting tool relative to the bone, such that the cutting tool forms a prepared surface on the bone. One of the first guide feature and the second guide feature can include a guide surface having a predetermined shape. The other of the first guide feature and the second guide feature can include a follower. Moving the arm relative to the base can include sliding the follower along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface relative to the base.
베이스에 대해 아암을 이동시키는 단계는, 아암 회전 축을 중심으로 베이스에 대해 아암을 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 가이드 표면은 아암 회전축을 향하거나 아암 회전축으로부터 멀어 질 수 있다.The step of moving the arm relative to the base may include the step of rotating the arm relative to the base about the arm rotation axis. The guide surface may be directed toward or away from the arm rotation axis.
가이드 표면은 평면 형상을 구비하고, 커팅 툴은 커팅 툴 축을 중심으로 회전하는 커팅 부재를 구비한 버를 포함할 수 있다. 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 팔로워를 슬라이딩시키는 단계는, 버에 의한 뼈의 과도한 침투를 방지하기 위해 평면 경계 위로 커팅 툴 축의 이동을 방지하는 단계를 포함할 수 있다.The guide surface may have a planar shape, and the cutting tool may include a burr having a cutting member that rotates about a cutting tool axis. The step of sliding the follower along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface to the base may include the step of preventing movement of the cutting tool axis over the planar boundary to prevent excessive penetration of the bone by the burr.
아암은, 제2 결합 특징부의 적어도 일부를 포함하는 제1 아암 부재와, 제1 아암 부재와 슬라이딩되도록 결합되며, 툴 부착 인터페이스와 제2 가이드 특징부를 포함하는 제2 아암 부재를 포함할 수 있다. 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 팔로워를 슬라이딩시키는 단계는, 제1 아암 부재에 대해 제2 아암 부재를 슬라이딩시키는 단계를 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리는 탄성 부재를 포함할 수 있다. 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 팔로워를 슬라이딩시키는 단계는, 탄성 부재로, 팔로워를 가이드 표면 방향으로 가압하고 커팅 툴을 뼈 방향으로 가압하는 단계를 더 포함할 수 있다.The arm can include a first arm member including at least a portion of a second engagement feature, and a second arm member slidably coupled with the first arm member and including a tool attachment interface and a second guide feature. The step of sliding the follower along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface relative to the base can include the step of sliding the second arm member relative to the first arm member. The guide assembly can include a resilient member. The step of sliding the follower along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface relative to the base can further include the step of urging the follower toward the guide surface and the cutting tool toward the bone with the resilient member.
가이드 어셈블리는, 뼈 부착 인터페이스를 포함하는 고정 부재와, 상기 고정 부재에 회전 가능하도록 결합되며, 베이스 부착 인터페이스를 구비하는 이동 부재를 포함하는 파운데이션을 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리를 뼈에 고정하는 단계는, 거골에 뼈 부착 인터페이스를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 뼈에 대한 커팅 툴의 이동을 가이드하기 위해 베이스에 대해 아암을 이동시키기 전에, 베이스의 파운데이션 부착 인터페이스를 베이스 부착 인터페이스에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 뼈에 대한 커팅 툴의 이동을 가이드하기 위해 베이스에 대해 아암을 이동시키는 단계는, 파운데이션 축을 중심으로 고정 부재에 대해 이동 부재를 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The guide assembly can include a foundation including a fixed member including a bone attachment interface, and a movable member rotatably coupled to the fixed member and having a base attachment interface. The step of securing the guide assembly to the bone can include the step of attaching the bone attachment interface to the talus. The method can further include the step of attaching the foundation attachment interface of the base to the base attachment interface prior to moving the arm relative to the base to guide movement of the cutting tool relative to the bone. The step of moving the arm relative to the base to guide movement of the cutting tool relative to the bone can further include the step of rotating the movable member relative to the fixed member about the foundation axis.
가이드 어셈블리는, 뼈 부착 인터페이스와 베이스 부착 인터페이스를 포함하는 파운데이션을 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리를 뼈에 고정하는 단계는, 경골에 뼈 부착 인터페이스를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 뼈에 대한 커팅 툴의 이동을 가이드하기 위해 베이스에 대해 아암을 이동시키기 전에, 베이스의 파운데이션 부착 인터페이스를 베이스 부착 인터페이스에 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.The guide assembly can include a foundation having a bone attachment interface and a base attachment interface. The step of securing the guide assembly to the bone can include the step of attaching the bone attachment interface to the tibia. The method can further include the step of attaching the foundation attachment interface of the base to the base attachment interface prior to moving the arm relative to the base to guide movement of the cutting tool relative to the bone.
일 실시예에 따르면, 관절 성형술용 거골 또는 경골 준비 시스템은 버 축을 중심으로 회전하는 커팅 부재를 포함하는 버와, 거골 또는 경골에 고정되는 가이드 어셈블리를 포함할 수 있다. 가이드 어셈블리는 베이스와 아암을 포함할 수 있다. 베이스는, 제1 결합 특징부와 제1 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 아암은, 아암이 아암 회전 축을 중심으로 베이스에 대해 회전하도록 하기 위해 제1 결합 특징부에 결합되는 제2 결합 특징부의 적어도 일부를 포함하는 제1 아암 부재와, 제1 아암 부재와 슬라이딩 가능하도록 결합되며, 버에 부착되는 툴 부착 인터페이스와, 제2 가이드 특징부를 포함하는 제2 아암 부재와, 탄성 부재를 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 어느 하나는, 버에 의한 거골 또는 경골의 과도한 침투를 방지하기 위해 평면 경계 위로 버 축의 이동의 방지하도록 구성된 평면 형상을 구비한 가이드 표면을 포함할 수 있다. 제1 가이드 특징부와 제2 가이드 특징부 중 나머지 하나는, 베이스에 대한 툴 부착 인터페이스의 이동을 제한하기 위해 가이드 표면을 따라 슬라이딩하도록 구성되는 팔로워를 포함할 수 있다. 탄성 부재는 팔로워를 가이드 표면 방향으로 가압하고 버를 거골 또는 경골 방향으로 가압할 수 있다.In one embodiment, a talus or tibia preparation system for arthroplasty can include a burr comprising a cutting member that rotates about a burr axis, and a guide assembly secured to the talus or tibia. The guide assembly can include a base and an arm. The base can include a first engagement feature and a first guide feature. The arm can include a first arm member including at least a portion of a second engagement feature coupled to the first engagement feature to allow the arm to rotate about the base about the arm rotation axis, a second arm member slidably coupled to the first arm member and including a tool attachment interface that attaches to the burr, a second guide feature, and an elastic member. Either the first guide feature or the second guide feature can include a guide surface having a planar shape configured to prevent movement of the burr axis over a planar boundary to prevent excessive penetration of the talus or tibia by the burr. The other of the first guide feature and the second guide feature may include a follower configured to slide along the guide surface to limit movement of the tool attachment interface relative to the base. The elastic member may urge the follower toward the guide surface and urge the burr toward the talus or tibia.
본 발명의 특징과 장점은 다음의 설명과 첨부된 청구 범위로부터 보다 완전히 명백해지거나, 이하에 설명된 시스템 및 방법의 실시에 의해 학습될 수 있다.The features and advantages of the present invention will become more fully apparent from the following description and appended claims, or may be learned by practice of the systems and methods described hereinafter.
본 발명의 다양한 시스템와 방법은 현재의 기술 상태, 특히 현재 이용 가능한 발목 관절 성형 시스템와 방법에 의해 아직 완전히 해결되지 않은 당 업계의 문제점와 요구에 응답하여 개발되었다. 본 발명의 시스템와 방법은, 거골(talar) 및 경골 보철물(tibial prostheses)과 기구를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 발목 임플란트와 기구를 제공할 수 있으며, 이는 향상된 생체 역학, 우수한 뼈 고정 및/또는 유선형 임플란트(streamlined implantation)를 제공할 수 있다.The various systems and methods of the present invention have been developed in response to problems and needs in the art that have not yet been fully addressed by the current state of the art, and particularly by currently available ankle arthroplasty systems and methods. The systems and methods of the present invention can provide ankle implants and devices, including but not limited to talar and tibial prostheses and devices, which can provide improved biomechanics, superior bone fixation, and/or streamlined implantation.
본 발명의 예시적인 실시예는 첨부 도면과 함께 다음의 설명과 첨부된 청구 범위로부터 보다 완전히 명백해 질 것이다. 이들 도면은 단지 예시적인 실시예를 도시한 것이므로 첨부된 청구 범위의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것을 이해하고, 본 발명의 예시적인 실시예는 첨부 도면을 사용하여 추가적인 특이성 및 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발목 관절 성형술 시스템이 도시된 사시도이다.
도 2a 내지 2e는 각각 거골 보철물의 두부 사시도(cephalad perspective), 미부 사시도(caudal(尾部) perspective), 측면도(side elevation), 측단면도와 전방 단면도이다.
도 3a 내지 3e는 각각 경골 보철물의 두부 사시도, 미부 사시도, 측면도, 측면도와 전방 단면도이다.
도 4a 내지 4c는 각각 칼럼의 사용을 통해 거골에 대해 거골 파운데이션을 위치시키기 위해 사용될 수 있는 시편(trial)의 두부 사시도, 미부 사시도이며, 도 4c는 파운데이션과 칼럼이 거골과 시편으로 조립된 상태가 도시된 두부 사시도이다.
도 5a, 5b, 5c는 각각 도 4c에 도시된 거골 파운데이션의 후방 두부 사시도, 전방 두부 사시도이며, 도 5c는 거골 파운데이션이 거골에 고정된 상태가 도시된 두부 사시도이다.
도 6a와 6b는 각각 거골에 대해 버를 유지하기 위해 거골 파운데이션에 고정된 거골 버 홀더의 전방 사시도와 후방 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 각각 도 6a와 도 6b에 도시된 버의 사시도, 측면도, 단면도(section view)이다.
도 8a 내지 도 8c는 다양한 실시예에 따른 버의 측면도이다.
도 9a 내지 도 9c는 각각 도 6a와 도 6b에 도시된 거골 버 홀더의 두부 사시도, 미부 사시도, 그리고 전방 측단면도이다.
도 10a와 도 10b는 각각 거골 버 홀더가 거골 파운데이션에 부착되고 거골 파운데이션이 거골에 부착된 상태가 도시된 전방 사시도와 후방 사시도로서, 버는 거골의 자연 관절 표면의 전방 부분을 절개하도록 위치된다.
도 11a와 도 11b는 각각 도 10a와 도 10b와 같이 위치된 거골 파운데이션, 거골 버 홀더, 그리고 버가 있는 거골의 측단면도, 확대된 전방 사시도이다.
도 12는 버를 사용하여 거골의 준비된 표면에 슬롯을 형성하는 것을 도시한 사시도이다.
도 13a 내지 도 13c는 각각 경골 파운데이션의 전방 미부 사시도, 평면도, 그리고 전방 두부 사시도이며, 도 13c에는 경골 파운데이션을 경골에 고정하기 위한 정렬 블록과 거골 파운데이션을 구비한 상태가 도시되어 있다.
도 14a, 도 14b, 도 14c는 각각 경골 버 홀더의 전방 두부 사시도, 측면도, 그리고 전방 두부 사시도로서, 도 14c에는 경골 버 홀더가 경골 파운데이션 및 경골에 고정된 상태가 도시되어 있다.
도 15는 경골에 고정된 경골 버 홀더와 경골 파운데이션의 측단면도이다.
도 16은 거골과 경골을 도시한 단면도로서, 거골 보철물은 거골의 준비된 표면에 고정되고 경골 보철물은 경골의 준비된 표면에 부착된 상태가 도시되어 있다.
도 17a는 거골의 사시도로서, 하나의 대안적인 실시예에 따른 거골 파운데이션을 구비한 도 4a 내지 4c에 도시된 시편의 일부가 거골의 오목한 굴곡 상에 위치된 상태가 도시되어 있다.
도 17b는 도 17a에 도시된 거골 파운데이션의 사시도로서, 거골 파운데이션(1710)이 거골(420)에 고정된 상태가 도시되어 있다.
도 18a와 도 18b는 도 17a와 도 17b에 도시된 거골 파운데이션의 사시도로서, 거골 버 홀더는 거골 파운데이션의 이동 부재에 고정된 상태가 도시되어 있다.
도 19는 도 17a와 도 17b에 도시된 거골 파운데이션의 측면도로서, 거골 버 홀더가 거골 파운데이션의 이동 부재에 고정된 상태가 도시되어 있다.
도 20a, 도 20b, 도 20c, 도 20d와 도 20e는 각각 하나의 대안적인 실시예에 따른 정렬 블록의 분해 사시도, 배면도, 정면도, 측면도, 측면 분해도이다.
도 21a, 도 21b, 도 22a, 도 22b와 도 22c 각각은 거골에 부착된 도 17a 및 도 17b의 거골 파운데이션의 사시도, 측면도, 정면도, 사시도, 측단면도로서, 정렬 블록과 경골 시편의 사용을 통해 경골에 대해 경골 파운데이션이 위치된 상태가 도시되어 있다.
도 23은 경골에 대해 버를 유지하기 위해 도 17a 및 17b의 경골 파운데이션에 고정된 경골 버 홀더의 사시도이다.
도 24a, 도 24b, 도 24c는 각각 거골용 환자 특정 가이드 메커니즘의 일부로서 사용될 수 있는, 일 실시예에 따른 환자-특정 장착 플레이트의 평면도, 저면도, 측면도이다.
도 25a는 도 24a 내지 도 24c에 도시된 환자-특정 장착 플레이트가 거골에 배치되는 상태가 도시된 사시도이다.
도 25b는 도 24a의 환자-특정 장착 플레이트와 거골의 사시도로서, 도 5a 및 도 5b의 고정 부재와 기능이 유사한 고정 부재(stationary member)를 형성하기 위해 고정 요소(stationary component)가 환자-특정 장착 플레이트와 도 17a 및 도 17b의 고정 부재(stationary member)에 고정된 상태가 도시되어 있다.
도 26a와 도 26b는 각각 도 25a 및 도 25b에 도시된 거골 파운데이션의 평면도와 측면도로서, 거골 버 홀더가 환자-특정 장착 플레이트와 도 24a 내지 도 25b의 고정 요소(stationary component)에 의해 형성된 이동 부재에 고정되어 있는 상태가 도시되어 있다.Exemplary embodiments of the present invention will become more fully apparent from the following description and the appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings. It is to be understood that these drawings illustrate only exemplary embodiments and are therefore not to be considered limiting the scope of the appended claims, and exemplary embodiments of the present invention will be described with additional specificity and detail using the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view illustrating an ankle arthroplasty system according to one embodiment of the present invention.
Figures 2a to 2e are cephalad perspective, caudal perspective, side elevation, side cross-sectional, and anterior cross-sectional views, respectively, of the talar prosthesis.
Figures 3a to 3e are a head perspective view, a tail perspective view, a side view, a side view, and an anterior cross-sectional view, respectively, of a tibial prosthesis.
FIGS. 4A to 4C are perspective views of the head and tail, respectively, of a trial that can be used to position a talus foundation relative to a talus through the use of a column, and FIG. 4C is a perspective view of the head showing the foundation and column assembled with the talus and the trial.
Figures 5a, 5b, and 5c are posterior and anterior head perspective views, respectively, of the talus foundation illustrated in Figure 4c, and Figure 5c is a head perspective view illustrating the talus foundation in a state where it is fixed to the talus.
Figures 6a and 6b are front and rear perspective views, respectively, of a talus burr holder secured to a talus foundation for holding a burr against the talus.
Figures 7a to 7c are a perspective view, a side view, and a cross-sectional view of the burr illustrated in Figures 6a and 6b, respectively.
FIGS. 8A to 8C are side views of a burr according to various embodiments.
FIGS. 9A to 9C are a head perspective view, a tail perspective view, and a front side cross-sectional view, respectively, of the talus burr holder illustrated in FIGS. 6A and 6B.
FIGS. 10A and 10B are an anterior and posterior perspective views, respectively, showing a talus bur holder attached to a talus foundation and a talus foundation attached to the talus, with the bur positioned to cut the anterior portion of the natural articular surface of the talus.
FIGS. 11a and 11b are a side cross-sectional view and an enlarged anterior perspective view, respectively, of a talus foundation, a talus burr holder, and a talus with burr positioned as in FIGS. 10a and 10b.
Figure 12 is a perspective view illustrating the formation of a slot in a prepared surface of a bone using a burr.
Figures 13a to 13c are an anterior perspective view, a plan view, and an anterior head perspective view, respectively, of the tibial foundation, and Figure 13c illustrates a state in which the tibial foundation is provided with an alignment block for fixing the tibial foundation to the tibia and a talus foundation.
Figures 14a, 14b, and 14c are a frontal perspective view, a side view, and a frontal perspective view of a tibial burr holder, respectively, and Figure 14c illustrates a state in which the tibial burr holder is fixed to a tibial foundation and the tibia.
Figure 15 is a cross-sectional side view of the tibial bur holder and tibial foundation fixed to the tibia.
Figure 16 is a cross-sectional view illustrating the talus and tibia, in which the talus prosthesis is fixed to the prepared surface of the talus and the tibial prosthesis is attached to the prepared surface of the tibia.
FIG. 17a is a perspective view of a talus, showing a portion of the specimen shown in FIGS. 4a to 4c with a talus foundation according to an alternative embodiment, positioned on a concave curvature of the talus.
FIG. 17b is a perspective view of the talus foundation illustrated in FIG. 17a, showing the talus foundation (1710) fixed to the talus (420).
FIGS. 18a and 18b are perspective views of the talus foundation illustrated in FIGS. 17a and 17b, with the talus burr holder illustrated in a state of being fixed to a movable member of the talus foundation.
FIG. 19 is a side view of the talus foundation illustrated in FIGS. 17a and 17b, showing the talus burr holder fixed to a movable member of the talus foundation.
FIGS. 20A, 20B, 20C, 20D and 20E are exploded perspective views, rear views, front views, side views and side exploded views, respectively, of an alignment block according to one alternative embodiment.
FIGS. 21a, 21b, 22a, 22b and 22c are perspective, side, front, perspective and cross-sectional views, respectively, of the tibial foundation of FIGS. 17a and 17b attached to the tibia, illustrating the tibial foundation positioned relative to the tibia through the use of an alignment block and a tibial specimen.
FIG. 23 is a perspective view of a tibial burr holder secured to the tibial foundation of FIGS. 17a and 17b to maintain a burr relative to the tibia.
FIGS. 24A, 24B, and 24C are plan, bottom, and side views, respectively, of a patient-specific mounting plate according to one embodiment that may be used as part of a patient-specific guide mechanism for a talus.
FIG. 25a is a perspective view showing the patient-specific mounting plate illustrated in FIGS. 24a through 24c placed on the talus.
FIG. 25b is a perspective view of the patient-specific mounting plate and the talus of FIG. 24a, with a stationary component secured to the patient-specific mounting plate and the stationary member of FIGS. 17a and 17b to form a stationary member having a similar function to the stationary members of FIGS. 5a and 5b.
FIGS. 26A and 26B are plan and side views, respectively, of the talus foundation illustrated in FIGS. 25A and 25B, with the talus bur holder shown secured to a movable member formed by the patient-specific mounting plate and the stationary components of FIGS. 24A to 25B.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면을 참조하여 가장 잘 이해될 것이며, 도면에서 유사한 부분은 동일한 번호로 표시된다. 본 명세서의 도면에 일반적으로 설명되고 도시된 바와 같이 본 발명의 구성 요소는 매우 다양한 상이한 구성으로 배열되고 설계될 수 있음을 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 도 1 내지 도 16에 도시된 바와 같은 장치, 시스템과 방법의 실시예들에 대한 다음의 보다 상세한 설명은 청구된 청구 범위의 범위를 제한하는 것이 아니라 예시적인 실시예의 대표적인 예시일 뿐이다.The exemplary embodiments of the present invention will best be understood by reference to the drawings, in which like parts are represented by like numerals. It will be readily appreciated that the components of the present invention, as generally described and illustrated in the drawings herein, may be arranged and designed in a wide variety of different configurations. Accordingly, the following more detailed description of the embodiments of the devices, systems, and methods, as illustrated in FIGS. 1 through 16, is not intended to limit the scope of the claimed claims, but is merely representative of exemplary embodiments.
"연결된(connected to)", "결합된(coupled to)" 및 "와 통신하는(in communication with)"이라는 어구는 기계적, 전기적, 자기적, 전자기적, 유체적, 열적 상호 작용을 포함하여 둘 이상의 개체들 간의 임의의 상호 작용 형태를 지칭한다. 두 구성 요소는 서로 직접 접촉하지 않더라도 서로 기능적으로 결합될 수 있다. 용어 "인접(abuttting)"은 서로 직접적으로 물리적으로 접촉하는 요소들(items)을 지칭하지만, 요소들이 반드시 서로 부착될 필요는 없다.The phrases "connected to", "coupled to", and "in communication with" refer to any form of interaction between two or more entities, including mechanical, electrical, magnetic, electromagnetic, fluid, and thermal interactions. Two components may be functionally coupled to each other even if they are not in direct contact with each other. The term "abutting" refers to items that are in direct physical contact with each other, but the items need not necessarily be attached to each other.
"예시적인"이라는 단어는 본 명세서에서 "예, 실예 또는 예시로서 제공되는" 을 의미하기 위해 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 실시예는 반드시 다른 실시예보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 실시예의 다양한 양태가 도면에 제시되어 있지만, 도면에 구체적으로 지시되지 않는 한 반드시 축척대로 도시된 것은 아니다.The word "exemplary" is used herein to mean "serving as an example, instance, or illustration." Any embodiment described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other embodiments. While various aspects of the embodiments are illustrated in the drawings, they are not necessarily drawn to scale unless specifically indicated in the drawings.
도 1a, 1b, 1c는 일 실시예에 따른 발목 관절 성형술 시스템 또는 시스템(100)이 도시된 사시도, 측면도와 전방 단면도이다. 시스템(100)은 발목 관절의 자연 관절면을 대체하도록 설계될 수 있고, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템(100)은 거골 또는 경골 관절 면만을 대체하도록 설계될 수 있고, 따라서, 거골 보철물(102) 또는 경골 보철물(104)만을 포함할 수 있다.FIGS. 1A, 1B, and 1C are perspective, side, and front cross-sectional views of an ankle arthroplasty system or system (100) according to one embodiment. The system (100) may be designed to replace a natural articular surface of an ankle joint and may include a talar prosthesis (102) and a tibial prosthesis (104). In one embodiment, the system (100) may be designed to replace only the talar or tibial articular surface, and thus may include only a talar prosthesis (102) or a tibial prosthesis (104).
거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)은 각각 관절면과 뼈 결합 표면을 포함할 수 있다. 구체적으로, 거골 보철물(102)은 거골의 자연 관절 표면을 대체하도록 형성되는 거골 관절 표면(110)과, 거골 뼈 결합 표면(112)이 다공성 성장 재료인 경우에는 직접 접촉에 의해 또는 폴리-메타크릴레이트(PMMA, 또는 "뼈시멘트")와 같은 접착제 층을 통해 거골의 거골 준비된 표면과 결합하도록 형성되는 거골 뼈 결합 표면(112)을 포함할 수 있다. 유사하게, 경골 보철물(104)은 경골의 자연 관절 표면을 대체하도록 형성된 경골 관절 표면(120)과, 경골 뼈 결합 표면(122)이 다공성 성장 재료인 경우 직접 접촉에 의해 또는 PMMA와 같은 접착제 층을 통해 경골의 경골 준비된 표면과 결합하도록 형성되는 경골 뼈 결합 표면(122)을 포함할 수 있다.The talar prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) may each include an articular surface and a bone-engaging surface. Specifically, the talar prosthesis (102) may include a talar articular surface (110) configured to replace a natural articular surface of the talus, and a talar bone-engaging surface (112) configured to bond to a talar prepared surface of the talus, either by direct contact or via an adhesive layer, such as polymethacrylate (PMMA, or “bone cement”), if the talar bone-engaging surface (112) is a porous growth material. Similarly, the tibial prosthesis (104) may include a tibial articular surface (120) configured to replace a natural articular surface of the tibia, and a tibial bone-engaging surface (122) configured to bond to a tibial prepared surface of the tibia, either by direct contact or via an adhesive layer, such as PMMA, if the tibial bone-engaging surface (122) is a porous growth material.
시스템(100)은 시스템(100)이 발목 관절에 이식될 때 적용 가능한 방향에 대하여 도시되어 있다. 이들 방향은 전방-후방 방향(130, anterior -posterior direction), 중앙-측면 방향(132, medial-lateral direction)와 두부-미부 방향(134, cephalad-caudal direction)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 이들 방향은 예를 들어 "전방-후방 방향(130)에서," 또는 "전방 방향으로(anterior-posteriorly)"로 지칭될 수 있다. 방향은 대상(object)의 이동을 지칭할 수 있다; 예를 들어, 전방-후방 방향(130)으로 이동하는 대상은 전방 방향 및/또는 후방 방향으로 이동한다. 대안적으로, 방향은 대상 또는 특징부의 방향을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 전방-후방으로 연장되는 대상 또는 특징부는 최대 길이가 일반적으로 전방-후방 방향(130)에 평행하도록 배향된다.The system (100) is illustrated with respect to applicable orientations when the system (100) is implanted into an ankle joint. These orientations may include an anterior-posterior direction (130), a medial-lateral direction (132), and a cephalad-caudal direction (134). In this specification, these orientations may be referred to, for example, as "in the anterior-posterior direction (130)," or "anterior-posteriorly." The orientation may refer to movement of an object; for example, an object moving in the anterior-posterior direction (130) is moving in an anterior and/or posterior direction. Alternatively, the orientation may refer to the orientation of an object or feature. For example, an object or feature extending anterior-posteriorly is oriented such that its maximum length is generally parallel to the anterior-posterior direction (130).
거골 보철물(102)은 도 2a 내지 도 2e와 관련하여 더 상세히 도시되고 설명될 것이다. 경골 보철물(104)은 도 3a 내지 3e와 관련하여 더 상세히 도시되고 설명될 것이다.The talus prosthesis (102) will be illustrated and described in more detail with respect to FIGS. 2a through 2e. The tibial prosthesis (104) will be illustrated and described in more detail with respect to FIGS. 3a through 3e.
도 2a 내지 도 2e는 각각 거골 보철물(102)의 두부 사시도, 미부 사시도, 측면도, 측단면도와 전방 단면도이다. 거골 관절 표면(110)은 자연 거골 관절면의 형상을 모방하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 거골 관절 표면(110)은 중앙-측면으로 연장되는 2개의 볼록한 거골 굴곡(200)을 포함할 수 있다. 볼록한 거골 굴곡(200)은 중앙-측면으로 연장되는 오목한 거골 굴곡(202)에 의해 서로 분리될 수 있다. 볼록한 거골 굴곡(200)과 오목한 거골 굴곡(202)은 도 2e에서 가장 쉽게 볼 수 있으며, 단면 평면은 볼록한 거골 굴곡(200)과 오목한 거골 굴곡(202)에 평행하게, 중앙-측면(medial-laterally) 및 두부-미부(cephalad-caudally) 측 방향으로 연장된다.Figures 2a through 2e are a head perspective view, a tail perspective view, a side view, a cross-sectional side view, and an anterior cross-sectional view, respectively, of a talar prosthesis (102). The talar joint surface (110) can be formed to mimic the shape of a natural talar joint surface. In one embodiment, the talar joint surface (110) can include two convex talar curvatures (200) extending mediolaterally. The convex talar curvatures (200) can be separated from each other by a concave talar curvature (202) extending mediolaterally. The convex talar curvature (200) and concave talar curvature (202) are most easily seen in FIG. 2e, with the cross-sectional plane extending medial-laterally and cephalad-caudally, parallel to the convex talar curvature (200) and concave talar curvature (202).
거골 뼈 결합 표면(112)은, 다공성 뼈 성장 표면 또는 골시멘트에 적합한 표면을 사용하여, 후술하는 방법으로 거골의 준비된 표면과 고정 결합을 제공하도록 성형될 수 있다. 일 실시예에서, 거골 뼈 결합 표면(112)은 메인 부분(210)과 메인 부분(210)으로부터 연장되는 용골(212)을 포함할 수 있다. 메인 부분(210)은 거골의 인접한 뼈의 많은 부분을 그대로 남기면서 거골에 견고하게 안착된 상태를 유지하도록 돕는 윤곽을 가질 수 있다. 따라서, 거골 보철물(102)은 "뼈 절약(bone sparing)" 보철물일 수 있다. The talar bone engagement surface (112) can be shaped to provide a fixed bond with a prepared surface of the talus using a porous bone growth surface or a surface suitable for bone cement, as described below. In one embodiment, the talar bone engagement surface (112) can include a main portion (210) and a keel (212) extending from the main portion (210). The main portion (210) can have a contour that helps to remain firmly anchored to the talus while leaving much of the adjacent bone of the talus intact. Thus, the talar prosthesis (102) can be a “bone sparing” prosthesis.
일 실시예에서, 메인 부분(210)은 거골 뼈 결합 표면(112)의 가장자리에 위치 된 2개의 중앙-측면 굴곡(220)과 2개의 중앙-측면 굴곡(220) 사이에서 실질적으로 직선, 중앙-측면으로 연장되는 중심 확장부(222)를 포함할 수 있다. 중앙-측면 굴곡(220)과 중심 확장부(222)는 도 2e에서 가장 쉽게 볼 수 있으며, 그 단면은 중앙-측면 굴곡(220)과 중심 확장부(222)에 평행하게 중앙-측면 및 두부-미부 방향으로 연장된다. 중심 확장부(222)는 용골(212)을 향하는 벽(224)을 형성하는 중앙-측면 굴곡(220)에 대해 약간 오목하게 형성될 수 있다. 벽(224)은 원주 방향으로 배열될 수 있고, 거골 보철물(102)이 이식될 때 골 시멘트를 위한 옹벽(retaining wall)으로서 작용할 수 있다. 거골 보철물(102)이 다공성 계면을 사용하여 뼈에 고정된다면, 벽(224)은 다공성 재료를 함유하기 위해 사용될 수 있다.In one embodiment, the main portion (210) can include two mediolateral curvatures (220) positioned at the edges of the talus bone interface surface (112) and a central extension (222) extending substantially straight, mediolaterally between the two mediolateral curvatures (220). The mediolateral curvatures (220) and the central extension (222) are most readily visible in FIG. 2e , a cross-section of which extends mediolaterally and craniocaudally parallel to the mediolateral curvatures (220) and the central extension (222). The central extension (222) can be formed slightly concave relative to the mediolateral curvatures (220) forming a wall (224) facing the keel (212). The wall (224) can be arranged circumferentially and can act as a retaining wall for bone cement when the talus prosthesis (102) is implanted. If the bone prosthesis (102) is secured to the bone using a porous interface, the wall (224) can be used to contain a porous material.
메인 부분(210)은 또한 전방 후방으로 연장되는 전방-후방 굴곡(230)을 포함할 수 있다. 따라서, 메인 부분(210)의 단면 형상은 도 2c에서와 같이 측면에서 볼 때, 오목한 형상으로 일반적으로 아치형일 수 있고, 도 2e에서와 같이 전방에서 볼 때, 일반적으로 직선일 수 있다. 메인 부분(210)은, 도 2e에 도시된 바와 같이, 중앙-측면 굴곡(220)과 중심 확장부(222)와 선택적으로 벽(224)에 의해 정의되는 단면 형상이 전방-후면 굴곡(230)의 아치형 통로를 따라 휩쓸고 갈 때 형성되는 표면으로 설명될 수 있다. 유사하게, 거골 관절 표면(110)은, 도 2e에 도시된 바와 같이, 중앙-측면 굴곡(220)과 전방-후면 굴곡(230)에 의해 정의되는 단면 형상이 유사한 아치형 통로를 따라 휩쓸고(sweep) 갈 때 형성되는 표면으로 설명될 수 있다.The main portion (210) may also include an anterior-posterior curvature (230) extending anteriorly and posteriorly. Accordingly, the cross-sectional shape of the main portion (210) may be generally arched in a concave shape when viewed from the side, as in FIG. 2c, and may be generally straight when viewed from the front, as in FIG. 2e. The main portion (210) may be described as a surface formed when a cross-sectional shape defined by the medio-lateral curvature (220) and the central extension (222) and optionally the wall (224) sweeps along the arcuate passage of the anterior-posterior curvature (230), as illustrated in FIG. 2e. Similarly, the talar articular surface (110) may be described as a surface formed when a cross-sectional shape defined by the medio-lateral curvature (220) and the anterior-posterior curvature (230) sweeps along a similar arcuate passage, as illustrated in FIG.
또한, 용골(212)은 뼈 절약 형상(bone-sparing shape)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 용골(212)은 거골 보철물(102)의 나머지와 일체로 형성된 베이스 부분(240)과, 거골 뼈를 관통하기 위해 베이스 부분(240)으로부터 연장되는 관통 부분(242)을 포함할 수 있다. 관통 부분(242)은, 그 두부 단부에서, 일반적으로 반원형 둘레(244)를 포함할 수 있다. 반원형 둘레(244)는 거골 보철물(102)이 중앙측 또는 측면측으로 이동하는 것을 저지하는 중앙 및 측면을 향하는 표면 영역을 제공함으로써 뼈를 보존하는 것을 도울 수 있다. 중앙 또는 측면 이동에 대한 저항은, 직사각형 둘레만큼 많은 뼈를 제거할 필요없이, 직사각형 단면 형상을 갖는 용골에 의해 제공되는 것과 동일할 수 있다.Additionally, the keel (212) may include a bone-sparing shape. Specifically, the keel (212) may include a base portion (240) formed integrally with the remainder of the talus prosthesis (102) and a penetration portion (242) extending from the base portion (240) to penetrate the talus bone. The penetration portion (242) may include a generally semicircular perimeter (244) at its head end. The semicircular perimeter (244) may assist in preserving bone by providing centrally and laterally facing surface areas that resist central or lateral movement of the talus prosthesis (102). The resistance to central or lateral movement may be equivalent to that provided by a keel having a rectangular cross-sectional shape, without requiring as much bone to be removed as a rectangular perimeter.
일부 대안적인 실시예(미도시)에서, 고정 페그(fixation pegs)는 용골(212)에 추가하여 또는 용골(212)을 대신하여 사용될 수 있다. 이러한 고정 페그는 당업계에 공지된 임의의 크기 또는 형상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 고정 페그는 거골 뼈 결합 표면(112)의 나머지 부분에 영구적으로 고정될 수 있다. 다른 실시예에서, 고정 페그는 모듈일 수 있고, 예를 들어 장착 구멍과 같이, 뼈 결합 표면에 특징부(features)를 수용하기 위해 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 고정 페그는 현장(in-situ)에서 배치될 수 있고, 거골 보철물의 배치를 용이하게 하고/하거나 이식에 필요한 발목 관절의 산란양(amount of distraction)을 감소시키기 위해 수축 위치로부터 전개 위치로 이동 가능할 수 있다.In some alternative embodiments (not shown), fixation pegs may be used in addition to or in place of the keel (212). Such fixation pegs may include any size or shape known in the art. In one embodiment, the fixation pegs may be permanently fixed to the remainder of the talar bone-engaging surface (112). In other embodiments, the fixation pegs may be modular and may be affixed to accommodate features in the bone-engaging surface, such as mounting holes. In yet other embodiments, the fixation pegs may be positioned in-situ and may be moveable from a retracted position to a deployed position to facilitate placement of the talar prosthesis and/or to reduce the amount of distraction of the ankle joint required for implantation.
도 3a 내지 3e는 각각 경골 보철물의 두부 사시도, 미부 사시도, 측면도, 측면도와 전방 단면도이다. 경골 관절 표면(120)은 자연 경골 관절 표면의 형상을 모방하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 경골 관절 표면(120)은 중앙-측면으로 연장되는 2개의 오목한 경골 굴곡(300)을 포함할 수 있다. 오목한 경골 굴곡(300)은 중앙-측면으로 연장되는 볼록한 경골 굴곡(302)에 의해 서로 분리될 수 있다. 오목한 경골 굴곡(300)과 볼록한 경골 굴곡(302)은 도 3e에서 가장 쉽게 볼 수 있으며, 그 단면은 오목한 경골 굴곡(300) 및 볼록한 경골 굴곡(302)과 평행하게 중앙-측면 방향 및 두부-미부 방향으로 연장된다.FIGS. 3A through 3E are, respectively, a head perspective, a tail perspective, a side view, a lateral view, and an anterior cross-sectional view of a tibial prosthesis. The tibial joint surface (120) can be formed to mimic the shape of a natural tibial joint surface. In one embodiment, the tibial joint surface (120) can include two concave tibial curves (300) extending mediolaterally. The concave tibial curves (300) can be separated from each other by a convex tibial curve (302) extending mediolaterally. The concave tibial curves (300) and the convex tibial curves (302) are most readily visible in FIG. 3E , a cross-section of which extends mediolaterally and craniocaudally parallel to the concave tibial curves (300) and the convex tibial curves (302).
관절 성형술이 완료된 후 발목 관절의 중심 위치에서, 거골 보철물(102)의 볼록한 거골 굴곡(200)은 경골 보철물(104)의 오목한 경골 굴곡(300)에 머무를 수 있고, 경골 보철물(104)의 볼록한 경골 굴곡(302)은 거골 보철물(102)의 오목한 거골 굴곡(202)에 잔류할 수 있다. 이것이 도 1c에 도시된 배열이다. 경골이 거골에 대해 중앙 또는 측면 방향으로 회전함에 따라, 다른 오목한 경골 굴곡(300)이 인접한 볼록한 거골 굴곡(200) 중 하나로부터 대체되도록, 오목한 경골 굴곡(300) 중 하나는 인접한 볼록한 거골 굴곡(200) 중 하나를 따라 미끄러질 수 있다. 여기에 제시된 거골 관절 표면(110)과 경골 관절 표면(120)의 구성 및 작동은 단지 예시적이며; 대안적인 실시예에서, 당업계에 공지된 임의의 관절 표면과 이동 경로가 사용될 수 있다.After the arthroplasty is completed, at a central position in the ankle joint, the convex tibial curvature (200) of the talar prosthesis (102) can remain over the concave tibial curvature (300) of the tibial prosthesis (104), and the convex tibial curvature (302) of the tibial prosthesis (104) can remain over the concave tibial curvature (202) of the talar prosthesis (102). This is the arrangement illustrated in FIG. 1C. As the tibia rotates centrally or laterally relative to the talus, one of the concave tibial curvatures (300) can slide along one of the adjacent convex tibial curvatures (200) such that the other concave tibial curvature (300) displaces one of the adjacent convex tibial curvatures (200). The configuration and operation of the talar articular surface (110) and the tibial articular surface (120) presented herein are merely exemplary; In alternative embodiments, any articular surface and motion path known in the art may be used.
경골 뼈 결합 표면(122)은 후술할 경골의 준비된 표면과의 견고한 결합을 제공하도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 경골 뼈 결합 표면(122)은 메인 부분(310)과 메인 부분(310)으로부터 연장되는 용골(312)을 포함할 수 있다. 메인 부분(310)은 경골의 인접한 뼈의 많은 부분을 그대로 남기면서 경골에 견고하게 안착된 상태를 유지하도록 돕는 윤곽을 가질 수 있다. 따라서, 경골 보철물(104)은 "뼈 절약" 보철물 일 수 있다.The tibial bone engagement surface (122) may be formed to provide a secure bond with a prepared surface of the tibia, as described below. In one embodiment, the tibial bone engagement surface (122) may include a main portion (310) and a keel (312) extending from the main portion (310). The main portion (310) may have a contour that helps to remain securely anchored to the tibia while leaving much of the adjacent bone of the tibia intact. Thus, the tibial prosthesis (104) may be a “bone sparing” prosthesis.
일 실시예에서, 메인 부분(310)은 경골 뼈 결합 표면(122)의 가장자리에 위치 된 2개의 중앙-측면 굴곡(320)과 2개의 중앙-측면 굴곡(320) 사이에서 실질적으로 직선, 중앙-측면으로 연장되는 중심 확장부(322)를 포함할 수 있다. 중앙-측면 굴곡(320)과 중심 확장부(322)는 도 3e에서 가장 쉽게 볼 수 있으며, 그 단면은 중앙-측면 굴곡(320)과 중심 확장부(322)에 평행하게 중앙-측면 및 두부-미부 방향으로 연장된다. 중심 확장부(322)는 용골(312)을 향하는 벽(324)을 형성하는 중앙-측면 굴곡(320)에 대해 선택적으로 약간 오목하게 형성될 수 있다. 벽(324)은 원주 방향으로 배열될 수 있고, 경골 보철물(104)이 이식되는 동안 골 시멘트를 위한 옹벽(retaining wall)으로서 작용할 수 있다. 거골 보철물(102)이 다공성 계면을 사용하여 뼈에 고정된다면, 벽(324)은 다공성 재료를 함유하기 위해 사용될 수 있다.In one embodiment, the main portion (310) can include two mediolateral curves (320) positioned at the edges of the tibial bone interface surface (122) and a central extension (322) extending substantially straight, mediolaterally between the two mediolateral curves (320). The mediolateral curves (320) and the central extension (322) are most readily visible in FIG. 3e , a cross-section of which extends mediolaterally and cephaladly parallel to the mediolateral curves (320) and the central extension (322). The central extension (322) can optionally be formed slightly concave relative to the mediolateral curves (320) forming a wall (324) facing the keel (312). The wall (324) may be arranged circumferentially and may act as a retaining wall for the bone cement while the tibial prosthesis (104) is implanted. If the talar prosthesis (102) is secured to the bone using a porous interface, the wall (324) may be used to contain the porous material.
메인 부분(310)은 또한 전방 후방으로 연장되는 전방-후방 굴곡(330)을 포함할 수 있다. 따라서, 메인 부분(310)의 단면 형상은 도 3c와 같이 측면에서 볼 때, 볼록한 형상으로 일반적으로 아치형일 수 있고, 도 3e와 같이 전방에서 볼 때, 일반적으로 직선일 수 있다. 메인 부분(310)은, 도 3e에 도시된 바와 같이, 중앙-측면 굴곡(320)과 중심 확장부(322)와 선택적으로 벽(324)에 의해 정의되는 단면 형상이 전방-후면 굴곡(330)의 아치형 통로를 따라 휩쓸고 갈 때 형성되는 표면으로 설명될 수 있다. 유사하게, 경골 관절 표면(120)은, 도 3e에 도시된 바와 같이, 중앙-측면 굴곡(320)과 중심 확장부(322)에 의해 정의되는 단면 형상이 아치형 통로를 따라 휩쓸고 갈 때 형성되는 표면으로 설명될 수 있다.The main portion (310) may also include an anterior-posterior curvature (330) extending anteriorly and posteriorly. Accordingly, the cross-sectional shape of the main portion (310) may be generally arched in a convex shape when viewed from the side, as in FIG. 3c, and may be generally straight when viewed from the front, as in FIG. 3e. The main portion (310) may be described as a surface formed when a cross-sectional shape defined by the central-lateral curvature (320) and the central extension (322) and optionally the wall (324) sweeps along the arcuate passage of the anterior-posterior curvature (330), as illustrated in FIG. 3e. Similarly, the tibial articular surface (120) may be described as a surface formed when a cross-sectional shape defined by the central-lateral curvature (320) and the central extension (322) sweeps along the arcuate passage, as illustrated in FIG. 3e.
또한, 용골(312)은 용골(212)과 유사한 뼈 절약 형상(bone-sparing shape)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 용골(312)은 경골 보철물(104)의 나머지와 일체로 형성된 베이스 부분(340)과, 거골 뼈를 관통하기 위해 베이스 부분(340)으로부터 연장되는 관통 부분(342)을 포함할 수 있다. 관통 부분(342)은, 그 두부 단부에서, 일반적으로 반원형 둘레(344)를 포함할 수 있다. 거골 보철물(102)과 관련하여 전술한 바와 같이, 일 실시예에서 고정 페그는 경골 보철물(104)을 인접한 뼈에 고정(anchor)시키는 데 사용될 수 있다.Additionally, the keel (312) may include a bone-sparing shape similar to the keel (212). Specifically, the keel (312) may include a base portion (340) formed integrally with the remainder of the tibial prosthesis (104) and a penetration portion (342) extending from the base portion (340) to penetrate the talus bone. The penetration portion (342) may include a generally semicircular perimeter (344) at its head end. As described above with respect to the talus prosthesis (102), in one embodiment, anchoring pegs may be used to anchor the tibial prosthesis (104) to an adjacent bone.
거골 보철물(102)와 경골 보철물(104)을 각각 수용하기 위해 거골과 경골의 수용 표면을 준비하기 위한 다양한 기구와 방법이 사용될 수 있다. 하나의 예시적인 방법과 함께, 하나의 예시적인 기구 세트가 도 4 내지 도 15와 관련하여 도시되고 설명될 것이다. 당업자는 본 명세서에 설명된 각각의 임플란트, 기구, 및 방법이 다른 것들과 독립적으로 및/또는 대안적인 임플란트, 기구, 또는 방법과 함께 사용될 수 있음을 인식할 것이다.A variety of apparatus and methods may be used to prepare the receiving surfaces of the talus and tibia to receive the talus prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104), respectively. One exemplary set of apparatus, along with one exemplary method, will be illustrated and described with respect to FIGS. 4 through 15. Those skilled in the art will recognize that each of the implants, apparatuses, and methods described herein may be used independently of the others and/or in conjunction with alternative implants, apparatuses, or methods.
일 실시예에서, 전방 접근법(즉, 기구가 전방으로부터 관절 공간 방향으로 관절 공간에 삽입되는 접근법)을 따르는 것으로부터 거골 및/또는 경골을 준비하는 것이 유리할 수 있다. 전방 접근법은 덜 침습적이며 외상을 최소화하여 회복 시간을 단축시킬 수 있다. 일부 공지된 절차에서, 측면 접근법은 임플란트 아래에 놓이는 뼈를 더 많이 보존하기 위해 거골 및/또는 경골의 준비된 표면에 전방-후면 굴곡을 형성하기 위해 사용되었다. 그러나, 공지된 기구는 일반적으로 전방 접근법과 같은 다른 접근법으로부터 전방-후방 곡선을 생성할 수 없다.In one embodiment, it may be advantageous to prepare the talus and/or tibia from an anterior approach (i.e., an approach in which the instrument is inserted into the joint space from the anterior direction toward the joint space). An anterior approach is less invasive and may result in less trauma, thereby shortening recovery time. In some known procedures, a lateral approach has been used to create an anterior-posterior curvature in the prepared surface of the talus and/or tibia to preserve more bone underlying the implant. However, known instruments are generally not capable of creating an anterior-posterior curve from other approaches, such as an anterior approach.
일 실시예에 따르면, 외과의사는 관절 성형술 절차를 개시하여 발목 관절의 전방 측면에 접근할 수 있다. 이것은, 예를 들어 관절 공간(즉, 발목의 전방 표면) 전방에 놓인 조직을 절단 및 수축시킴으로써 수행될 수 있다. 관절 공간은 노출될 수 있다. 그 후, 외과의사는 적어도 하나의 커팅 툴의 이동을 가이드하기 위해 적어도 하나의 가이드 조립체(가이드 어셈블리라고도 함)를 거골 및/또는 경골에 부착할 수 있다.In one embodiment, the surgeon may initiate an arthroplasty procedure to gain access to the anterior aspect of the ankle joint. This may be accomplished, for example, by cutting and retracting tissues lying anterior to the joint space (i.e., the anterior surface of the ankle). The joint space may be exposed. The surgeon may then attach at least one guide assembly (also referred to as a guide assembly) to the talus and/or tibia to guide movement of at least one cutting tool.
일 실시예에서, 먼저 거골 가이드 조립체는 거골에 고정되고 거골 보철물(102)을 수용하도록 거골을 준비하기 위해 커팅 툴의 이동을 가이드하는 데 사용될 수 있다. 이는 도 4a 내지 12와 관련하여 도시되고 설명될 것이다. 이어서, 거골 가이드 조립체의 일부가 경골 가이드 조립체를 적절하게 위치시키기 위해 사용될 수 있으며, 그것은 거골 가이드 조립체에 등록된 후 경골에 고정될 수 있다. 이는 도 13a 내지 13c와 관련하여 도시되고 설명될 것이다. 경골 가이드 조립체는 경골 보철물(104)을 수용하기 위한 경골을 준비하는 커팅 툴의 이동을 가이드하는 데 사용될 수 있다. 이는 도 14a 내지 15와 관련하여 도시되고 설명될 것이다. 그 후, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)은 각각 거골 및 경골에 삽입되어 고정될 수 있다. 발목 관절 성형술 절차가 완료된 후의 결과 관절 공간은 도 16과 관련하여 도시되고 설명될 것이다.In one embodiment, the talus guide assembly may first be secured to the talus and used to guide movement of the cutting tool to prepare the talus to receive the talus prosthesis (102). This will be illustrated and described with reference to FIGS. 4A through 12. Next, a portion of the talus guide assembly may be used to properly position the tibial guide assembly, which may then be secured to the tibia after being registered to the talus guide assembly. This will be illustrated and described with reference to FIGS. 13A through 13C. The tibial guide assembly may be used to guide movement of the cutting tool to prepare the tibia to receive the tibial prosthesis (104). This will be illustrated and described with reference to FIGS. 14A through 15. The talus prosthesis (102) and tibial prosthesis (104) may then be inserted and secured into the talus and tibia, respectively. The resulting joint space after the ankle arthroplasty procedure is completed will be illustrated and described with reference to FIG. 16.
도 4a 내지 4c는 각각 칼럼(430)의 사용을 통해 거골(420)에 대해 거골 파운데이션(410)을 위치시키기 위해 사용될 수 있는 시편(400, trial)의 두부 사시도, 미부 사시도이며, 도 4c는 거골 파운데이션(410)과 칼럼(430)이 거골(420)과 시편(400)으로 조립된 상태가 도시된 두부 사시도이다. 거골(420)은 관절 성형술 절차를 통해 대체될 자연 관절 표면(422)를 포함할 수 있다.FIGS. 4A through 4C are perspective views, respectively, of a head and tail of a trial (400) that may be used to position a talus foundation (410) relative to a talus (420) using a column (430), and FIG. 4C is a perspective view of a head showing the talus foundation (410) and the column (430) assembled into the talus (420) and the trial (400). The talus (420) may include a natural articular surface (422) to be replaced via an arthroplasty procedure.
도시된 바와 같이, 시편(400)은 두부면(440, cephalad side)과 미부면(442, caudal side)을 포함할 수 있다. 두부면(440)은 칼럼(430) 상의 대응하는 특징부(미도시)와 인터페이스하는 칼럼 장착 특징부(444)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 칼럼 장착 특징부(444)는 칼럼(430) 상의 대응하는 난형(卵形, ovoid) 리세스 및/또는 돌기들(bosses)과 인터페이스할 수 있는 개구를 갖는 난형 형상을 포함할 수 있다. 미부면(442)은 시편(400)의 회전으로 인해 거골 파운데이션(410)이 회전하도록, 시편(400)을 거골 파운데이션(410)에 일시적으로 결합하기 위해 거골 파운데이션(410)과 결합하는 거골 파운데이션 등록 특징부(446)를 포함할 수 있다. 거골 파운데이션 등록 특징부(446)는 구멍(448)과 구멍(448)을 둘러싸는 직사각형 돌기(450, boss)를 포함할 수 있다.As illustrated, the specimen (400) can include a cephalad side (440) and a caudal side (442). The cephalad side (440) can include a column mounting feature (444) that interfaces with a corresponding feature (not illustrated) on the column (430). As illustrated, the column mounting feature (444) can include an ovoid shape having an opening that can interface with a corresponding ovoid recess and/or bosses on the column (430). The caudal side (442) can include a talus foundation registration feature (446) that engages with the talus foundation (410) to temporarily couple the specimen (400) to the talus foundation (410) such that the talus foundation (410) rotates due to rotation of the specimen (400). The bone foundation registration feature (446) may include a hole (448) and a rectangular protrusion (450, boss) surrounding the hole (448).
또한, 시편(400)은 전방 단부(460)와 후방 단부(462)를 포함할 수 있다. 시편(400)이 거골(420) 상에 놓일 때, 전방 단부(460)는 거골(420)과 중수골의 전방 부분 상으로 연장될 수 있고, 후방 단부(462)는 거골(420)의 자연 관절 표면(422) 상에 안착될 수 있다. 전방 단부(460)는 전방 단부(460)를 거골(420) 및/또는 중수골과 시각적으로 정렬시키는데 사용될 수 있는 전방 윈도우(464)를 포함할 수 있다. 후방 단부(462)는 자연 관절 표면(422)의 시각화 및/또는 후방 단부(462)와 자연 관절 표면(422)의 정렬을 용이하게 하는 후방 윈도우(456)를 포함할 수 있다. 또한, 후방 단부(462)는 후방 단부(462)가 자연 관절 표면(422)에 비교적 잘 맞도록 치수가 정해진 오목한 굴곡(458)을 포함할 수 있다.Additionally, the specimen (400) may include an anterior end (460) and a posterior end (462). When the specimen (400) is placed on the talus (420), the anterior end (460) may extend over the anterior portion of the talus (420) and the metacarpal, and the posterior end (462) may rest on a natural articular surface (422) of the talus (420). The anterior end (460) may include an anterior window (464) that may be used to visually align the anterior end (460) with the talus (420) and/or the metacarpal. The posterior end (462) may include a posterior window (456) that facilitates visualization of the natural articular surface (422) and/or alignment of the posterior end (462) with the natural articular surface (422). Additionally, the posterior end (462) may include a concave curvature (458) dimensioned such that the posterior end (462) fits relatively well against the natural joint surface (422).
칼럼(430)은 근위 단부(미도시)와 원위 단부(470)를 포함할 수 있다. 원위 단부(470)는 시편 리시버(472)를 포함할 수 있으며, 시편 리시버(472)에는 시편 장착 특징부(미도시)가 시편(400)의 칼럼 장착 특징부(444)에 고정되는 시편 장착 특징부(미도시)가 있다. 또한, 시편 리시버(472)는 칼럼(430)이 시편(400)에 부착될 때 거골 파운데이션 등록 특징부(446)의 구멍(448)과 정렬되는 구멍(474)을 포함하여, 이에 의해 구멍(448)에 대한 액세스(access)를 제공할 수 있다. 칼럼(430)의 근위 단부는 핀, 구멍 또는 마킹과 같은 정렬 특징부를 포함할 수 있으며, 이는 거골에 근접하여 환자의 다리에 있는 랜드 마크와 쉽게 정렬될 수 있다. 일부 실시예에서, 이 랜드 마크는 경골의 근위 단부 상의 경골 결절일 수 있다. 따라서, 칼럼(430)은 환자의 경골의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 있을 만큼 충분한 길이를 포함할 수 있다.The column (430) can include a proximal end (not shown) and a distal end (470). The distal end (470) can include a specimen receiver (472) having a specimen mounting feature (not shown) that is secured to the column mounting feature (444) of the specimen (400). Additionally, the specimen receiver (472) can include a hole (474) that aligns with a hole (448) of the talus foundation registration feature (446) when the column (430) is attached to the specimen (400), thereby providing access to the hole (448). The proximal end of the column (430) can include an alignment feature, such as a pin, hole, or marking, that can be readily aligned with landmarks on a patient's leg proximate the talus. In some embodiments, the landmark may be the tibial tuberosity on the proximal end of the tibia. Thus, the column (430) may comprise a length sufficient to span substantially the entire length of the patient's tibia.
칼럼(430)의 근위 단부가 경골 결절과의 원하는 정렬(desired alignment)로 회전될 때, 원위 단부도 회전할 수 있고, 시편(400)이 거골(420) 상에서 회전할 수 있게 한다. 또한, 이 회전은 거골 파운데이션(410)이 거골(420)에 대해 원하는 방향으로 회전할 수 있게 한다. 이후, 거골 파운데이션(410)은, 예를 들어, 거골 파운데이션(410)을 통해 삽입되고 거골(420) 내로 구동되는 핀(480)의 사용을 통해, 거골(420)에 대해 고정될 수 있다. 핀(480)은, 거골 파운데이션(410)이 핀(480)을 따라 거골(420)을 향해 미끄러지거나 또는 거골(420)로부터 멀어질 수 없도록, 서로에 대해 비스듬하게 배향될 수 있다. 거골 파운데이션(410)이 거골(420)에 대해 제자리에 고정된 후, 시편(400) 및 칼럼(430)은 거골 파운데이션(410)으로부터 제거될 수 있다.When the proximal end of the column (430) is rotated into a desired alignment with the tibial tuberosity, the distal end may also rotate, allowing the specimen (400) to rotate on the talus (420). This rotation may also cause the talus foundation (410) to rotate in a desired direction relative to the talus (420). The talus foundation (410) may then be secured to the talus (420), for example, using a pin (480) inserted through the talus foundation (410) and driven into the talus (420). The pins (480) may be oriented obliquely with respect to one another such that the talus foundation (410) cannot slide toward or away from the talus (420) along the pin (480). After the talus foundation (410) is secured in place relative to the talus (420), the specimen (400) and column (430) can be removed from the talus foundation (410).
도 5a, 5b, 5c는 각각 도 4c에 도시된 거골 파운데이션(410)의 후방 두부 사시도, 전방 두부 사시도이며, 도 5c는 거골 파운데이션(410)이 거골(420)에 고정된 상태가 도시된 두부 사시도이다. 거골 파운데이션(410)은 거골(420) 및/또는 경골에 대해 다른 기구를 위치 및/또는 이동시키기 위한 안정적인 부착 점으로서 설계될 수 있다. 거골 파운데이션(410)은 고정 부재(500, stationary member)와 고정 부재(500)에 이동 가능하게 결합될 수 있는 이동 부재(502, mobile member)를 포함할 수 있다.FIGS. 5A, 5B, and 5C are posterior and anterior perspective views, respectively, of the talus foundation (410) illustrated in FIG. 4C, and FIG. 5C is a perspective view of the head showing the talus foundation (410) fixed to the talus (420). The talus foundation (410) may be designed as a stable attachment point for positioning and/or moving other devices relative to the talus (420) and/or the tibia. The talus foundation (410) may include a stationary member (500) and a mobile member (502) that may be movably coupled to the stationary member (500).
고정 부재(500)는 고정 부재(500)를 거골(420)에 부착하는 것을 용이하게 하는 뼈 부착 인터페이스를 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 임의의 뼈 부착 특징이 사용될 수 있다; 도 5a 내지 도 5c의 실시예에서, 뼈 부착 인터페이스는 핀(480)들이 삽입되는 일련의 통로(510)의 형태를 취할 수 있다. 통로들(510)은 핀들(480)이 서로 평행하지 않도록 서로에 대해 비스듬하게 배향될 수 있다. 따라서, 핀들(480)이 제 위치에 있을 때, 거골 파운데이션(410)의 위치와 방향은 거골(420)에 대해 실질적으로 고정될 수 있다. 거골 파운데이션(410)의 고정에 필요한 것보다 더 많은 통로들(510)이 있을 수 있다; 따라서, 외과의사는 거골(420)에서 핀(480)들의 최적 고정을 위해 위치된 통로(510)를 통해서만 핀(480)들을 삽입할 수 있다.The fixation member (500) may include a bone attachment interface that facilitates attachment of the fixation member (500) to the talus (420). Any bone attachment feature known in the art may be used; in the embodiments of FIGS. 5A-5C, the bone attachment interface may take the form of a series of passageways (510) through which pins (480) are inserted. The passageways (510) may be oriented obliquely with respect to one another such that the pins (480) are not parallel to one another. Thus, when the pins (480) are in place, the position and orientation of the talus foundation (410) may be substantially fixed with respect to the talus (420). There may be more passageways (510) than are necessary to secure the talus foundation (410); Therefore, the surgeon can insert the pins (480) only through the passages (510) positioned for optimal fixation of the pins (480) in the talus (420).
또한 고정 부재(500)는 고정 부재(500)에 이동 부재(502)의 이동 가능한 결합을 제공하는 이동 부재 인터페이스를 포함할 수 있다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 이동 부재(502)는 고정 부재(500)에 대해 회전한다. 대안적인 실시예(미도시)에서, 순수 회전 대신에, 파운데이션은 고정 부재에 대한 이동(translation) 및 회전의 일부 조합을 이동(translate) 및/또는 수행하는 이동 부재를 포함할 수 있다. 핀 조인트, 슬라이딩 조인트, 링크 등을 비제한적으로 포함하는, 당업계에 공지된 임의의 이동 가능한 결합(movable coupling)이 사용될 수 있다.Additionally, the fixed member (500) may include a movable member interface that provides a movable coupling of the movable member (502) to the fixed member (500). As illustrated in FIGS. 5A-5C , the movable member (502) rotates relative to the fixed member (500). In an alternative embodiment (not shown), instead of pure rotation, the foundation may include a movable member that translates and/or performs some combination of translation and rotation relative to the fixed member. Any movable coupling known in the art may be used, including but not limited to pin joints, sliding joints, links, etc.
도 5a 내지 도 5c에서, 이동 부재 인터페이스는 전방-후방 및 두부-미부 측으로 연장되는 한 쌍의 아치형 슬롯(512)의 형태를 취할 수 있다. 아치형 슬롯(512)은 중앙-측면으로 연장되는 축(514)에 중심을 둘 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 축(514)은 아치형 슬롯(512) 보다 후방에 위치될 수 있다. 고정 부재(500)의 외향 측면으로부터, 아치형 슬롯(512)은 동일한 아치형 경로를 따르는 아치형 그루브(516) 내에 리세스(recess)될 수 있다. 고정 부재(500)의 각각의 측면 상에 2개 이상의 걸쇠(518) 세트가 형성될 수 있다. 걸쇠(518)는 대체로 중앙-측면으로 연장될 수 있고, 고정 부재(500)에 대한 이동 부재(502)의 이동 범위를 제어하는 것을 도울 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.In FIGS. 5A-5C, the movable member interface may take the form of a pair of arched slots (512) extending anterior-posteriorly and cephalad-caudally. The arched slots (512) may be centered on an axis (514) extending centrally-laterally. As illustrated in FIG. 5C, the axis (514) may be positioned posteriorly relative to the arched slots (512). From an outwardly facing side of the fixed member (500), the arched slots (512) may be recessed within an arched groove (516) that follows the same arched path. Two or more sets of catches (518) may be formed on each side of the fixed member (500). The catches (518) may extend generally centrally-laterally and may assist in controlling the range of motion of the movable member (502) relative to the fixed member (500), as will be described below.
또한, 고정 부재(500)는 고정 부재(500)를 시편(400)에 결합하는 시편 인터페이스를 포함할 수 있다. 시편(400)의 위치 및 배향(orientation)이 고정 부재(500)의 위치 및 배향, 그리고 거골 파운데이션(410)의 위치를 결정하도록, 시편 인터페이스는 고정 부재(500)와 시편(400) 사이의 고정된 부착을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. Additionally, the fixation member (500) may include a specimen interface that couples the fixation member (500) to the specimen (400). It may be desirable for the specimen interface to provide a fixed attachment between the fixation member (500) and the specimen (400) such that the position and orientation of the specimen (400) determines the position and orientation of the fixation member (500) and the position of the talus foundation (410).
도 5a 내지 5c에 도시된 바와 같이, 시편 인터페이스는 직사각형 리세스(522)에 존재하는 구멍(520)일 수 있다. 스크류 또는 볼트와 같은 체결구가 시편(400)의 거골 파운데이션 등록 특징부(446)를 통해 삽입될 수 있다. 체결구는 시편 리시버(472)의 구멍(474)과 거골 파운데이션 등록 특징부(446)의 구멍(448)을 통해 삽입될 수 있고, 구멍(520)에 고정될 수 있다. 칼럼(430)과 시편(400)이 고정 부재(500)에 부착된 상태에서 고정 부재(500)가 시편(400) 또는 칼럼(430)에 대해 회전할 수 없는 것을 확보하기 위해, 직사각형 리세스(522)는 거골 파운데이션 등록 특징부(446)의 직사각형 돌기(450)를 수용할 수 있다.As illustrated in FIGS. 5A to 5C, the specimen interface may be a hole (520) present in a rectangular recess (522). A fastener, such as a screw or bolt, may be inserted through the talus foundation registration feature (446) of the specimen (400). The fastener may be inserted through the hole (474) of the specimen receiver (472) and the hole (448) of the talus foundation registration feature (446) and may be secured to the hole (520). To ensure that the fastener (500) cannot rotate relative to the specimen (400) or the column (430) while the column (430) and the specimen (400) are attached to the fastener (500), the rectangular recess (522) may accommodate a rectangular projection (450) of the talus foundation registration feature (446).
이동 부재(502)는 고정 부재(500)와 이동 부재(502) 사이에 이동 가능한 결합을 제공하기 위해 고정 부재(500)의 이동 부재 인터페이스와 협력하는 고정 부재 인터페이스를 포함할 수 있다. 고정 부재 인터페이스는 고정 부재(500)와 이동 부재(502) 사이에서 회전 가능한 결합을 제공하도록 선택될 수 있다.The movable member (502) may include a fixed member interface that cooperates with the movable member interface of the fixed member (500) to provide a movable coupling between the fixed member (500) and the movable member (502). The fixed member interface may be selected to provide a rotatable coupling between the fixed member (500) and the movable member (502).
도 5a 내지 5c에서, 고정 부재 인터페이스는 아치형 그루브(516)에 존재하고, 아치형 슬롯(512)을 통해 이동 부재(502)의 본체에 회전 가능하게 고정되는 롤러(530)를 포함할 수 있다. 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 자유롭게 회전할 수는 없지만, 대신 롤러가 아치형 그루브(516)을 따라 이동함에 따라 고정 부재(500)에 대해 예측 가능하게 회전하도록 제한되는 것을 보장하기 위해 각각 아치형 그루브(516)에는 두 개의 롤러(530)가 있을 수 있다. 따라서, 이동 부재(502)는 고정 부재(500)에 대해 축(514)을 중심으로 회전하도록 제한될 수 있다.In FIGS. 5A-5C, the fixed member interface may include rollers (530) that are rotatably secured to the body of the movable member (502) through the arched slots (512) and that are present in the arched grooves (516). There may be two rollers (530) in each arched groove (516) to ensure that the movable member (502) is not free to rotate relative to the fixed member (500), but instead is constrained to rotate predictably relative to the fixed member (500) as the rollers move along the arched grooves (516). Thus, the movable member (502) may be constrained to rotate about an axis (514) relative to the fixed member (500).
롤러(530) 외에, 이동 부재(502)는 이동 부재(502)의 내측 또는 측면으로부터 돌출되는 가이드 노브(540, knob)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가이드 노브(540)가 고정 부재(500)를 마찰 결합하도록 조여질 수 있도록 가이드 노브(540)는 이동 부재(502)의 나머지 부분에 대해 회전할 수 있고, 이로써 고정 부재(500)와 이동 부재(502) 사이의 상대 회전을 방지하거나 또는 이동 부재(502)가 고정 부재에 대해 회전하도록 풀려질 수 있다. 따라서, 이동 부재(502)를 새로운 위치와 방향으로 이동시키기 위해 가이드 노브(540)를 해제하기 전에, 현재 위치와 방향에 있는 이동 부재(502)로 절단하기 위해, 외과의사는 가이드 노브(540)를 고정 부재(500)에 대해 제자리에 위치한 이동 부재(502)에 일시적으로 고정시킬 수 있다.In addition to the roller (530), the movable member (502) may include a guide knob (540) protruding from the inner or side surface of the movable member (502). In one embodiment, the guide knob (540) is rotatable relative to the remainder of the movable member (502) such that the guide knob (540) can be tightened to frictionally engage the fixed member (500), thereby preventing relative rotation between the fixed member (500) and the movable member (502), or the movable member (502) can be released to rotate relative to the fixed member. Thus, before releasing the guide knob (540) to move the movable member (502) to a new position and orientation, the surgeon can temporarily secure the guide knob (540) to the movable member (502) in place relative to the fixed member (500) in order to cut with the movable member (502) at its current position and orientation.
또한, 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 둘 이상의 미리 결정된 위치에 있을 때 지지대(abutment, 미도시)가 걸쇠(518)와 결합하도록, 이동 부재(502)는 고정 부재(500)를 향하는 지지대를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 위치는 고정 부재(500)에 대한 이동 부재(502)의 바람직한 전방 및 후방 이동 한계일 수 있다. 예를 들어, 지지대가 고정 부재(500) 전방의 걸쇠(518)와 결합하도록 이동 부재(502)가 위치될 때, 지지대와 걸쇠(518)의 결합은 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 더 이상 전방으로 이동하지 못하게 할 수 있다. 이것은 도 5a 내지 도 5c에 도시된 위치일 수 있다. 유사하게, 지지대가 고정 부재(500) 후방의 걸쇠(518)와 결합하도록 이동 부재(502)가 위치될 때, 지지대와 걸쇠(518)의 결합은 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 더 이상 후방으로 이동하지 못하게 할 수 있다.Additionally, the movable member (502) may include an abutment (not shown) facing the fixed member (500) such that the abutment engages the catch (518) when the movable member (502) is in two or more predetermined positions relative to the fixed member (500). For example, the predetermined positions may be desired anterior and posterior limits of movement of the movable member (502) relative to the fixed member (500). For example, when the movable member (502) is positioned such that the abutment engages the catch (518) forward of the fixed member (500), the engagement of the abutment and the catch (518) may prevent the movable member (502) from moving further anteriorly relative to the fixed member (500). This may be the position illustrated in FIGS. 5A-5C . Similarly, when the movable member (502) is positioned such that the support engages the latch (518) behind the fixed member (500), the engagement of the support and the latch (518) may prevent the movable member (502) from moving further rearwardly relative to the fixed member (500).
대안적으로, 걸쇠(518)의 지지대의 결합은 이동 제한을 정할 수는 없지만, 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 전방 또는 후방 기준 위치에 도달했음을 외과 의사에게 알리는 촉각 응답을 제공할 수 있다. 구체적으로, 지지대가 걸쇠(518)에 스냅되거나 클릭(snap or click into)될 때 걸쇠(518)의 지지대의 결합은 의사에 의해 청각 및/또는 촉각될 수 있다. 따라서, 외과의사는 고정 부재(500)에 대한 이동 부재(502)의 추가적인 전방 또는 후방 이동은 이동 부재(502)가 미리 결정된 기준점을 초과하여 지나게 됨을 인식할 수 있다. Alternatively, the engagement of the support member of the clasp (518) may not define a limit of movement, but may provide a tactile response that indicates to the surgeon that the movable member (502) has reached an anterior or posterior reference position relative to the fixed member (500). Specifically, the engagement of the support member of the clasp (518) may be audible and/or tactile to the surgeon when the support member snaps or clicks into the clasp (518). Thus, the surgeon may recognize that additional anterior or posterior movement of the movable member (502) relative to the fixed member (500) will cause the movable member (502) to pass beyond a predetermined reference point.
또한, 이동 부재(502)는 툴 홀더 부착 인터페이스, 보다 상세하게는 버(burr)의 형태로 커팅 툴을 유지하는 거골 버 홀더에 부착될 수 있는 거골 버 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 거골 버 홀더는 거골 버 홀더 인터페이스에 부착될 수 있는 베이스를 포함할 수 있다; 따라서, 거골 버 홀더 인터페이스는 베이스 부착 인터페이스라고도 할 수 있다. 베이스 부착 인터페이스는 이동 부재(502)가 고정 부재(500)에 대해 이동함에 따라 베이스를 운반하도록 이동 부재(502)에 대해 베이스를 고정시키도록 설계될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 또한 베이스 부착 인터페이스는 경골에 대한 경골 파운데이션의 위치 설정을 용이하게 하기 위해 정렬 블록을 이동 부재(502)에 부착하는데 사용될 수 있다.Additionally, the moveable member (502) may include a tool holder attachment interface, more specifically a talus burr holder interface that may be attached to a talus burr holder that holds a cutting tool in the form of a burr. The talus burr holder may include a base that may be attached to the talus burr holder interface; thus, the talus burr holder interface may also be referred to as a base attachment interface. The base attachment interface may be designed to secure the base relative to the moveable member (502) so as to carry the base as the moveable member (502) moves relative to the fixed member (500). As described below, the base attachment interface may also be used to attach an alignment block to the moveable member (502) to facilitate positioning of a tibial foundation relative to the tibia.
도 5a 내지 도 5c에서, 베이스 부착 인터페이스는 이동 부재(502)에 형성된 한 쌍의 나사 구멍(550)의 형태를 취할 수 있다. 나사 구멍(550)은 나사 또는 볼트와 같은 체결구를 수용할 수 있고, 이는 이동 부재(502) 상에 베이스를 고정시키는 데 사용될 수 있다. 거골 버 홀더의 구성 및 동작은 도 6a 내지 11b와 관련하여 도시되고 설명될 것이다.In FIGS. 5A to 5C, the base attachment interface may take the form of a pair of screw holes (550) formed in the movable member (502). The screw holes (550) may accommodate fasteners, such as screws or bolts, which may be used to secure the base on the movable member (502). The configuration and operation of the talus burr holder will be illustrated and described with respect to FIGS. 6A to 11B.
도 6a와 6b는 각각 거골(420)에 대해 버(610)를 유지하기 위해 거골 파운데이션(410)에 고정된 거골 버 홀더(600)의 전방 사시도와 후방 사시도이다. 거골 파운데이션(410)과 거골 버 홀더(600)는 결합되어 거골(420)에 대해 버(610)의 운동을 안내하여 거골(420) 상에, 도 1a 내지 도 2e의 거골 보철물(102)과 같은, 보철물을 수용하도록 형상화된 준비된 표면(620)을 형성하는 거골 가이드 조립체를 형성할 수 있다.FIGS. 6A and 6B are front and rear perspective views, respectively, of a talus burr holder (600) secured to a talus foundation (410) to hold a burr (610) relative to a talus (420). The talus foundation (410) and the talus burr holder (600) may be combined to form a talus guide assembly that guides the movement of the burr (610) relative to the talus (420) to form a prepared surface (620) shaped to receive a prosthesis, such as a talus prosthesis (102) of FIGS. 1A to 2E , on the talus (420).
구체적으로, 거골 버 홀더(600)가 이동 부재(502)와 함께 고정 부재(500) 및 거골(420)에 대해 피봇 가능하도록, 거골 버 홀더(600)는 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)에 고정될 수 있다. 또한, 거골 버 홀더(600)는 버(610)의 추가적인 이동(예를 들어, 중앙-측면 및 두부-미부 방향)을 가능하게 하여 준비된 표면(620)의 원하는 윤곽을 생성하도록 할 수 있다. 버(610)의 사용은 단지 예시적이다; 당업자는 다양한 커팅 툴이 준비된 표면(620)을 형성하기 위해 사용될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 커팅 툴은 버(burrs), 리머(reamers), 왕복 톱(reciprocating saws) 등과 같은 회전 및/또는 이동 공구(translating tools)를 포함할 수 있다.Specifically, the talus burr holder (600) may be secured to the movable member (502) of the talus foundation (410) such that the talus burr holder (600) is pivotable with respect to the fixed member (500) and the talus (420) together with the movable member (502). Additionally, the talus burr holder (600) may allow additional movement of the burr (610) (e.g., in a medio-lateral and dorso-caudal direction) to create a desired contour of the prepared surface (620). The use of the burr (610) is merely exemplary; those skilled in the art will appreciate that a variety of cutting tools may be used to form the prepared surface (620). Such cutting tools may include rotating and/or translating tools, such as burrs, reamers, reciprocating saws, and the like.
도시된 바와 같이, 거골 버 홀더(600)는 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)에 고정되는 베이스(630)와, 베이스(630)에 대해 이동하는 아암(640)을 포함할 수 있다. 베이스(630)에 대한 아암(640)의 이동은 버(610)가 거골(420) 상에서 중앙-측면 방향으로 이동할 수 있게 하고, 나아가 거골(420)에 대한 이동 부재(502)의 이동에 의해 제공되는 전방-후방 방향 회전을 가능하게 한다. 버(610)는, 관절 성형술 절차와 관련하여 사용될 수 있는 추가적인 버와 함께, 도 7a 내지 도 8c와 관련하여 더 상세히 설명될 것이다.As illustrated, the talus burr holder (600) may include a base (630) secured to a movable member (502) of a talus foundation (410) and an arm (640) that moves relative to the base (630). Movement of the arm (640) relative to the base (630) allows the burr (610) to move mediolaterally on the talus (420), and further allows for anterior-posterior rotation provided by movement of the movable member (502) relative to the talus (420). The burr (610), along with additional burrs that may be used in connection with an arthroplasty procedure, will be described in more detail with respect to FIGS. 7A-8C .
도 7a 내지 7c는 각각 버(610)의 사시도, 측면도, 단면도이다. 버(610)는 본체(700)과 샤프트(710)와 커팅 부재(720)를 포함할 수 있다. 어댑터(730)는 버(610)와 거골 버 홀더(600)를 결합하기 위해 사용될 수 있다. 본체(700)은 대체로 원통형 형상일 수 있고 회전 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 회전 모터는 샤프트(710)가 본체(700)에 대해 회전하도록 유도할 수 있고; 샤프트(710)는 또한 원통형 형상일 수 있다. 커팅 부재(720)는 샤프트(710)에 의해 운반될 수 있고; 따라서, 샤프트(710)의 회전은 커팅 부재(720)의 회전을 구동할 수 있다.FIGS. 7A to 7C are perspective, side, and cross-sectional views, respectively, of a burr (610). The burr (610) may include a body (700), a shaft (710), and a cutting member (720). An adapter (730) may be used to couple the burr (610) and the talus burr holder (600). The body (700) may have a generally cylindrical shape and may include a rotation motor (not shown). The rotation motor may induce the shaft (710) to rotate relative to the body (700); the shaft (710) may also have a cylindrical shape. The cutting member (720) may be carried by the shaft (710); thus, the rotation of the shaft (710) may drive the rotation of the cutting member (720).
커팅 부재(720)와 샤프트(710)는 커팅 부재(720)의 길이와 평행한 커팅 툴 축(740)을 중심으로 회전할 수 있다. 커팅 부재(720)는 전방 접근으로부터 볼록한 전방-후면 굴곡의 형성을 용이하게 하는 오목한 형상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 커팅 부재(720)는 근위 단부(750), 원위 단부(760), 근위 단부(750)와 원위 단부(760) 사이의 중간 부분(770)을 포함할 수 있다. 근위 단부(750)와 원위 단부(760)는 모두 중간 부분(770)에 대해 확장될 수 있고, 커팅 툴 축(740)에 수직인 최대 반경(780)을 공유할 수 있다. 중간 부분(770)의 반경은 훨씬 작을 수 있다. 최대 반경(780)은 커팅 부재(720)에 의해 거골(420) 상에 형성될 준비된 표면(620)에 존재하는 중앙-측면 굴곡의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.The cutting member (720) and shaft (710) can rotate about a cutting tool axis (740) that is parallel to the length of the cutting member (720). The cutting member (720) can include a concave shape that facilitates formation of a convex anterior-posterior curvature from a forward approach. Specifically, the cutting member (720) can include a proximal end (750), a distal end (760), and an intermediate portion (770) between the proximal end (750) and the distal end (760). Both the proximal end (750) and the distal end (760) can extend about the intermediate portion (770) and share a maximum radius (780) that is perpendicular to the cutting tool axis (740). The radius of the intermediate portion (770) can be much smaller. The maximum radius (780) can be substantially equal to the radius of the central-lateral curvature present on the prepared surface (620) to be formed on the talus (420) by the cutting member (720).
커팅 툴 축(740)과 평면 내에서, 커팅 부재(720)는 근위 단부(750)로부터 중간 부분(770)로 그리고 원위 단부(760)로의 커팅 부재(720)의 직경의 변화에 의해 규정된 반경(782)을 갖는 아치형 오목한 프로파일을 포함할 수 있고, 반경(782)은 커팅 부재(720)에 의해 거골(420) 상에 형성될 준비된 표면(620)에 존재하는 전방-후면 굴곡의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.Within the cutting tool axis (740) and plane, the cutting member (720) can include an arcuate concave profile having a radius (782) defined by a change in diameter of the cutting member (720) from the proximal end (750) to the middle portion (770) and to the distal end (760), the radius (782) being substantially equal to a radius of anterior-posterior curvature present on a prepared surface (620) to be formed on the talus (420) by the cutting member (720).
어댑터(730)는 플레어(flared, 나팔꽃 형상으로 벌어진) 근위 단부(790), 원통형 원위 단부(792), 한 쌍의 바디 부착 구멍(794)와 한 쌍의 버 홀더 부착 돌기(796)를 포함할 수 있다. 플레어 근위 단부(790)는 중공형일 수 있고, 버 (610)의 본체(700)을 수용하도록 크기가 정해질 수 있다. 유사하게, 원통형 원위 단부(792)는 버(610)의 샤프트(710) 및/또는 주변 재료를 수용하도록 크기가 정해질 수 있다. 바디 부착 구멍(794)은 어댑터(730)가 버(610)에 안전하게 부착하는 것을 용이하게 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 어댑터(730)를 버(610)에 고정시키기 위해 고정 나사와 같은 체결구(fastener)가 바디 부착 구멍(794)에 삽입될 수 있다. 부착 돌기(796)는 어댑터(730)와 버(610)를 거골 버 홀더(600) 및/또는 경골 버 홀더에 부착하는 것을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 후술될 것이다.The adapter (730) can include a flared proximal end (790), a cylindrical distal end (792), a pair of body attachment holes (794) and a pair of burr holder attachment protrusions (796). The flared proximal end (790) can be hollow and sized to receive the body (700) of the burr (610). Similarly, the cylindrical distal end (792) can be sized to receive the shaft (710) of the burr (610) and/or surrounding material. The body attachment holes (794) can facilitate secure attachment of the adapter (730) to the burr (610). In one embodiment, a fastener, such as a set screw, can be inserted into the body attachment holes (794) to secure the adapter (730) to the burr (610). The attachment protrusion (796) may be used to facilitate attachment of the adapter (730) and the burr (610) to the talus burr holder (600) and/or the tibial burr holder, as will be described below.
일 실시예에 따르면, 본체(700)는 표준 정형 외과 버 또는 리머(reamer)의 본체일 수 있다. 커팅 부재(720)와 어댑터(730)는 전방 접근으로부터 준비된 표면(620)을 형성하기 위해 이러한 표준 정형 외과 버 또는 리머를 맞춤형으로 제조(customize)하는데 사용될 수 있다.In one embodiment, the body (700) may be the body of a standard orthopedic burr or reamer. The cutting member (720) and adapter (730) may be used to customize such a standard orthopedic burr or reamer to form the prepared surface (620) from the anterior approach.
커팅 부재(720)에 부가하여 또는 커팅 부재(720)에 대한 대안으로 다양한 다른 커팅 부재가 사용될 수 있다. 이러한 커팅 부재는 볼록하거나 직선 형상을 포함할 수 있다. 도 8a 내지 도 8c와 관련하여 실시예들이 도시되고 설명될 것이다.In addition to or as an alternative to the cutting member (720), various other cutting members may be used. Such cutting members may include convex or rectilinear shapes. Embodiments will be illustrated and described with reference to FIGS. 8A through 8C.
도 8a 내지 8c는 다양한 실시예에 따른 버(800, 830, 860)의 측면도이다. 버(800, 830, 860)는 각각 도 7a 내지 도 7c와 같은 어댑터(730)와 함께 사용될 수 있으며, 본체(700)와 샤프트(710)를 포함하여 버(610)와 유사한 구성을 포함할 수 있다. 버(800, 830, 860) 각각은 버(610)와 같은 커팅 툴 축(740)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다. 그러나, 버(800, 830, 860)의 커팅 부재는 다르게 구성될 수 있다.FIGS. 8A to 8C are side views of burrs (800, 830, 860) according to various embodiments. The burrs (800, 830, 860) may each be used with an adapter (730) such as FIGS. 7A to 7C, and may include a similar configuration to the burr (610), including a body (700) and a shaft (710). Each of the burrs (800, 830, 860) may be configured to rotate about a cutting tool axis (740) such as the burr (610). However, the cutting members of the burrs (800, 830, 860) may be configured differently.
구체적으로, 버(800)는 직선형이고 대체로 원통형인 커팅 부재(820)를 포함할 수 있다. 커팅 부재(820)는 거골 보철물(102)의 용골(212)을 위해 준비된 표면(620)에서 공간을 절단하기에 적합한 직경(822)을 가질 수 있다. 또한, 커팅 부재(820)의 직경은 경골 보철물(104)의 용골(312)을 위한 공간을 절단하는 데 적합할 수 있다.Specifically, the burr (800) may include a straight, generally cylindrical cutting member (820). The cutting member (820) may have a diameter (822) suitable for cutting a space in a surface (620) prepared for a keel (212) of a talus prosthesis (102). Additionally, the diameter of the cutting member (820) may be suitable for cutting a space for a keel (312) of a tibial prosthesis (104).
또한 버(830)는 직선이고 대체로 원통형인 커팅 부재(850)를 포함할 수 있다. 커팅 부재(850)는 예를 들어 버(610), 버(800) 및/또는 버(860)의 샤프트(710)를 위해 준비된 표면(620)에서 공간을 절단하기에 적합한 직경(852)을 가질 수 있다. 따라서, 버(830)는, 샤프트(710)가 향후 뼈 제거 단계에서 이동할 수 있는 공간을 제공하기 위해, 리드 인(lead-in)으로 사용될 수 있다.Additionally, the burr (830) may include a straight, generally cylindrical cutting member (850). The cutting member (850) may have a diameter (852) suitable for cutting a space in the surface (620) prepared for the shaft (710) of, for example, the burr (610), the burr (800) and/or the burr (860). Thus, the burr (830) may be used as a lead-in to provide space for the shaft (710) to move through in a future bone removal step.
버(860)는 경골에서 오목한 전방-후방 굴곡을 형성하는데 사용될 수 있다. 따라서, 버(860)는 대체로 볼록한 형상을 갖는 커팅 부재(880)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 커팅 부재(880)는 근위 단부(882), 원위 단부(884), 근위 단부(882)와 원위 단부(884) 사이의 중간 부분(886)을 포함할 수 있다. 중간 부분(886)은 근위 단부(882)와 원위 단부(884)에 대해 확대될 수 있고, 커팅 툴 축(740)에 수직인 최대 반경(888)을 가질 수 있다. 근위 단부(882)와 원위 단부(884)의 반경은 훨씬 작을 수 있다. 최대 반경(888)은 커팅 부재(880)에 의해 경골 상에 형성될 준비된 표면에 존재하는 중앙-측면 굴곡의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.The burr (860) can be used to form a concave anterior-posterior curvature in the tibia. Accordingly, the burr (860) can include a cutting member (880) having a generally convex shape. Specifically, the cutting member (880) can include a proximal end (882), a distal end (884), and an intermediate portion (886) between the proximal end (882) and the distal end (884). The intermediate portion (886) can be enlarged relative to the proximal end (882) and the distal end (884) and can have a maximum radius (888) that is perpendicular to the cutting tool axis (740). The radii of the proximal end (882) and the distal end (884) can be much smaller. The maximum radius (888) can be substantially equal to the radius of the medial-lateral curvature present on the prepared surface to be formed on the tibia by the cutting member (880).
커팅 툴 축(740)과 평면 내에서, 커팅 부재(880)는 근위 단부(882)로부터 중간 부분(886)으로 그리고 원위 단부(884)로의 커팅 부재(880)의 직경의 변화에 의해 규정된 반경(890)을 갖는 아치형 볼록한 프로파일을 포함할 수 있다. 반경(890)은 커팅 부재(880)에 의해 경골 상에 형성될 준비된 표면에 존재하는 전방-후면 굴곡의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.Within the cutting tool axis (740) and plane, the cutting member (880) can include an arcuate convex profile having a radius (890) defined by a change in diameter of the cutting member (880) from the proximal end (882) to the middle portion (886) and to the distal end (884). The radius (890) can be substantially equal to a radius of anterior-posterior curvature present in a prepared surface to be formed on the tibia by the cutting member (880).
도 9a 내지 도 9c는 각각 도 6a와 도 6b에 도시된 거골 버 홀더의 두부 사시도, 미부 사시도, 그리고 전방 측단면도이다. 거골 버 홀더(600)는 거골(420) 내에 준비된 표면(620)의 형성을 용이하게하기 위해 하나 이상의 커팅 툴을 유지하도록 설계될 수 있다.Figures 9a to 9c are a top perspective view, a tail perspective view, and a front side cross-sectional view, respectively, of the talus burr holder illustrated in Figures 6a and 6b. The talus burr holder (600) may be designed to hold one or more cutting tools to facilitate formation of a prepared surface (620) within the talus (420).
구체적으로, 거골 버 홀더(600)는 자연 관절 표면(422)의 전방 부분을 제거하기 위해 버(830)를 유지하는 데 사용될 수 있고, 이로써 버(610)의 샤프트(710)와 버(800)의 샤프트(710)를 위한 공간을 제공할 수 있다. 그리고, 거골 버 홀더(600)는 거골(420)의 자연 관절 표면(422)의 나머지를 제거하기 위해 버(610)를 유지하는데 사용될 수 있고, 이로써 준비된 표면(620)의 볼록한 전방-후방 굴곡을 형성할 수 있다. 또한 거골 버 홀더(600)는 일반적으로 거골 보철물(102)의 용골(212) 형상의 슬롯을 형성하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 거골 버 홀더(600)를 버(830), 버(610), 버(800)와 조합하여 사용한 후에, 준비된 표면(620)은 거골 보철물(102)의 거골 뼈 결합 표면(112)을 수용하도록 형성될 수 있다. 이 과정들은 재정렬될 수 있으며, 상세한 설명은 후술한다.Specifically, the talus burr holder (600) can be used to hold the burr (830) to remove the anterior portion of the natural articular surface (422), thereby providing space for the shaft (710) of the burr (610) and the shaft (710) of the burr (800). Further, the talus burr holder (600) can be used to hold the burr (610) to remove the remainder of the natural articular surface (422) of the talus (420), thereby forming a convex anterior-posterior curvature of the prepared surface (620). Furthermore, the talus burr holder (600) can be used to form a slot, generally in the shape of a keel (212) of a talus prosthesis (102). Therefore, after using the talus bur holder (600) in combination with the bur (830), the bur (610), and the bur (800), the prepared surface (620) can be formed to receive the talus bone engagement surface (112) of the talus prosthesis (102). These processes can be rearranged and are described in detail later.
거골 버 홀더(600)의 베이스(630)는 베이스(630)를 거골 파운데이션(410)에 부착하는데 사용될 수 있는 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다. 파운데이션 인터페이스는 베이스(630)를 거골 파운데이션(410)에 고정하기에 적합한 임의의 구조를 포함할 수 있다. 도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이, 파운데이션 인터페이스는 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)의 나사형 구멍(550)과 유사한 방식으로 이격된 2개의 구멍(900)을 포함할 수 있다. 구멍(900)은 평활화(smooth-bored)될 수 있다. 따라서, 베이스(630)를 이동 부재(502)에 고정하기 위해, 나사, 볼트 등 일 수 있는 체결구(902)가 구멍(900)을 통해 삽입되고 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)의 나사 구멍(550)과 회전되어 결합할 수 있다.The base (630) of the talus burr holder (600) may include a foundation interface that may be used to attach the base (630) to the talus foundation (410). The foundation interface may include any structure suitable for securing the base (630) to the talus foundation (410). As illustrated in FIGS. 9A-9C , the foundation interface may include two holes (900) spaced apart in a manner similar to the threaded holes (550) of the movable member (502) of the talus foundation (410). The holes (900) may be smooth-bored. Accordingly, in order to secure the base (630) to the movable member (502), a fastener (902), which may be a screw, bolt, or the like, may be inserted through the hole (900) and rotated into engagement with the screw hole (550) of the movable member (502) of the talus foundation (410).
베이스(630)는 아암(640)이 베이스(630)에 결합되는 아암 결합 특징부를 추가로 포함할 수 있다. 베이스(630)와 아암(640)은 회전 및/또는 슬라이딩 조인트의 임의의 조합을 통해 함께 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 아암 결합 특징부는 베이스(630)와 아암(640) 사이에서 회전 가능한 결합을 제공한다.The base (630) may additionally include an arm coupling feature whereby the arm (640) is coupled to the base (630). The base (630) and the arm (640) may be movably coupled together via any combination of rotational and/or sliding joints. In one embodiment, the arm coupling feature provides a rotational coupling between the base (630) and the arm (640).
도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이, 아암 결합 특징부는 아암(640)이 회전 가능하게 장착되는 핀(910)을 포함할 수 있다. 핀(910)은 베이스(630)의 구멍(916) 내에 대응하는 암나사와 맞물릴 수 있는 수나사를 갖는 헤드(912)와 생크(914)를 포함할 수 있다. 헤드(912)는 거골 버 홀더(600)의 조립을 용이하게하기 위해 스크류 드라이버와 같은 도구로 헤드(912)의 회전을 허용하는 인터페이스를 가질 수 있다. 헤드(912)는 베이스(630)의 구멍(918) 내에 존재할 수 있다. 아암(640)이 순조롭게 결합하고 회전할 수 있도록, 헤드(912)에 인접한 생크(914)의 일부는 평탄화될 수 있다. 베이스(630)는 2개의 평행 플레이트( 전방 플레이트(920)와 후방 플레이트(922))를 더 포함할 수 있으며, 이들 사이에서 아암(640)의 근위 부분이 포획된다. 전방 플레이트(920)에는 헤드(912)가 존재하는 홀(918)이 형성될 수 있고, 후방 플레이트(922)에는 생크(914)가 고정되는 홀(916)이 형성될 수 있다. 따라서, 핀(910)은, 후방 플레이트(922)의 홀 (916)에 고정되도록 전방 플레이트(920)의 홀(918)을 통해, 후방으로 삽입될 수 있다.As illustrated in FIGS. 9A-9C, the arm engagement feature may include a pin (910) upon which the arm (640) is rotatably mounted. The pin (910) may include a head (912) having a male thread that can engage with a corresponding female thread within a hole (916) of the base (630) and a shank (914). The head (912) may have an interface that allows rotation of the head (912) with a tool, such as a screwdriver, to facilitate assembly of the talus burr holder (600). The head (912) may reside within a hole (918) of the base (630). A portion of the shank (914) adjacent the head (912) may be flattened to allow smooth engagement and rotation of the arm (640). The base (630) may further include two parallel plates (a front plate (920) and a rear plate (922)), between which the proximal portion of the arm (640) is captured. The front plate (920) may be formed with a hole (918) in which a head (912) is present, and the rear plate (922) may be formed with a hole (916) in which a shank (914) is fixed. Accordingly, the pin (910) may be inserted rearwardly through the hole (918) of the front plate (920) so as to be fixed in the hole (916) of the rear plate (922).
또한, 베이스(630)는 베이스(630)에 대한 아암(640)의 이동을 가이드하는 데 도움이 되는 베이스 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 가이드 특징부는 아암(640)의 대응하는 아암 가이드 특징부와 협력하여 아암(640)의 이동 범위를 제한할 수 있고, 이에 의해 거골(420)에 대한 버(610, 800, 830)와 같은 부착된 커팅 툴의 이동 범위가 제한된다. 도 9a 내지 9c에 도시된 바와 같이, 베이스 가이드 특징부는 4개의 가이드 표면(932)을 갖는 직사각형 윈도우(930)를 포함할 수 있다. 미부 측에서 두부 방향을 향하도록 배치된 가이드 표면(932)은 거골(420)을 향해 미부 방향으로 커팅 툴의 이동을 제한할 수 있으며, 이에 대해 후술한다.Additionally, the base (630) may include a base guide feature that assists in guiding the movement of the arm (640) relative to the base (630). The base guide feature may cooperate with a corresponding arm guide feature of the arm (640) to limit the range of movement of the arm (640), thereby limiting the range of movement of an attached cutting tool, such as a burr (610, 800, 830) relative to the talus (420). As illustrated in FIGS. 9A-9C , the base guide feature may include a rectangular window (930) having four guide surfaces (932). The guide surfaces (932) positioned so as to face the dorsal direction on the caudal side may limit the movement of the cutting tool in a dorsal direction toward the talus (420), as described below.
도 9c에 도시된 바와 같이, 아암(640)은 제1 아암 부재(950)와 제2 아암 부재(952)로 분할될 수 있다. 제2 아암 부재(952)가 제1 아암 부재(950) 내부로 슬라이딩하여 아암(640)이 핀(910)에 대해 효과적으로 조절 가능한 도달 거리를 갖도록, 제2 아암 부재(952)는 제1 아암 부재(950) 내에 내포될 수 있다. 제2 아암 부재(952)로부터 제1 아암 부재(950)를 분리 편향시키기 위해 탄성 부재가 사용될 수 있으며, 이에 의해 아암(640)을 최대 길이를 향해 가압한다. 탄성 부재는 압축 상태로 유지되는 선형 스프링(954)의 형태를 취할 수 있다. 선형 스프링(954)은 제2 아암 부재(952)의 원위 단부의 공동에 부분적으로 존재할 수 있다.As illustrated in FIG. 9c, the arm (640) may be divided into a first arm member (950) and a second arm member (952). The second arm member (952) may be encased within the first arm member (950) such that the second arm member (952) slides within the first arm member (950) such that the arm (640) has an effectively adjustable reach relative to the pin (910). An elastic member may be used to bias the first arm member (950) away from the second arm member (952), thereby urging the arm (640) toward its maximum length. The elastic member may take the form of a linear spring (954) that is maintained in a compressed state. The linear spring (954) may be partially present within the cavity at the distal end of the second arm member (952).
아암(640)은 아암(640)이 베이스(630)에 결합되는 베이스 결합 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 결합 특징부는 다양한 방식으로 구성될 수 있고, 베이스(630)의 아암 결합 특징부와 협력하도록 설계될 수 있다. 도 9a 내지 도 9c에서, 베이스 결합 특징부는 제1 아암 부재(950)의 근위 단부에 형성된 슬롯(960)과 제2 아암 부재(952)의 근위 단부에 형성된 크래들(962)을 포함할 수 있다. 슬롯(960)은 두부-미부 방향으로 길게 연장될 수 있고, 핀(910)을 수용하여 제1 아암 부재(950)가 핀(910)에 대해 상하로 이동할 수 있게 한다. 크래들(962)은 제2 아암 부재(952)의 근위 단부가 핀(910)에 대해 상대적으로 매끄럽게 접하고 미끄러지도록 오목한 반원형일 수 있고, 제2 아암 부재 (952)의 근위 단부가 핀(910)에 대해 위로 밀면서 제1 아암 부재(950)를 하방으로 가압한다.The arm (640) can include a base engagement feature whereby the arm (640) is coupled to the base (630). The base engagement feature can be configured in a variety of ways and can be designed to cooperate with the arm engagement feature of the base (630). In FIGS. 9A-9C , the base engagement feature can include a slot (960) formed at a proximal end of the first arm member (950) and a cradle (962) formed at a proximal end of the second arm member (952). The slot (960) can extend in a head-to-tail direction and accommodate a pin (910) to allow the first arm member (950) to move up and down relative to the pin (910). The cradle (962) may be a concave semicircle so that the proximal end of the second arm member (952) can relatively smoothly contact and slide against the pin (910), and the proximal end of the second arm member (952) pushes upward against the pin (910) to force the first arm member (950) downward.
아암(640)은 커팅 툴이 부착될 수 있는 툴 부착 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 커팅 툴이 버(610), 버(800), 버(830) 및/또는 버(860)와 같은 버인 경우, 툴 부착 인터페이스는 버 부착 인터페이스로 지칭될 수 있다. 버 부착 인터페이스는 버(610), 버(800), 버(830) 중 어느 하나를 제1 아암 부재(950)와 고정 관계로 유지하도록 설계될 수 있다. 보다 정확하게, 버 부착 인터페이스는 버(610), 버(800), 버(830) 중 어느 하나에 고정되는 어댑터(730)를 수용하고 고정하도록 설계될 수 있다.The arm (640) may further include a tool attachment interface to which a cutting tool may be attached. When the cutting tool is a burr, such as the burr (610), the burr (800), the burr (830), and/or the burr (860), the tool attachment interface may be referred to as a burr attachment interface. The burr attachment interface may be designed to maintain any one of the burrs (610), the burr (800), and the burr (830) in a fixed relationship with the first arm member (950). More precisely, the burr attachment interface may be designed to receive and secure an adapter (730) that is secured to any one of the burrs (610), the burr (800), and the burr (830).
도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 버 부착 인터페이스는 어댑터(730)의 원통형 원위 단부(792)를 수용하도록 형성된 보어(972, bore)를 구비한 부착 캐뉼라(970, cannula)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 부착 캐뉼라(970)는 부착 캐뉼라(970)에 대한 위치에서 어댑터(730)를 선택적으로 잠글 수 있는 하나 이상의 잠금 특징부를 포함할 수 있다. 잠금 특징부는 총검 피팅(bayonet fittings)으로서 작동할 수 있다; 따라서, 이들은 부착 캐뉼라 상에서 축 방향으로 연장되고 원주 방향으로 연장되는 슬롯(974)의 형태를 취할 수 있다. 슬롯(974) 각각은 어댑터(730)의 버 홀더 부착 돌기들(796) 중 하나를 수용하도록 크기가 설정될 수 있다.As illustrated in FIGS. 9A-9C , the burr attachment interface may take the form of an attachment cannula (970) having a bore (972) formed to receive a cylindrical distal end (792) of the adapter (730). Additionally, the attachment cannula (970) may include one or more locking features that selectively lock the adapter (730) in position relative to the attachment cannula (970). The locking features may operate as bayonet fittings; thus, they may take the form of slots (974) that extend axially and circumferentially on the attachment cannula. Each of the slots (974) may be sized to receive one of the burr holder attachment protrusions (796) of the adapter (730).
구체적으로, 어댑터(730)는 대응하는 커팅 툴에 부착된 후, 버 홀더 부착 돌기(796)가 슬롯(974)의 축 방향 연장 부분으로 들어가도록 부착 캐뉼라(970)의 후방에 삽입될 수 있다. 버 홀더 부착 돌기(796)가 축 방향 연장 부분의 단부에 도달하면, 어댑터(730)는 부착 캐뉼라(970)의 축을 중심으로 회전될 수 있고, 이는 커팅 툴의 커팅 툴 축(740)과 동일 선상에 있을 수 있어, 버 홀더 부착 돌기(796)는 슬롯(974)의 원주 방향 연장 부분을 따라 미끄러진다. 하나 이상의 스냅 특징부(미도시)는 선택적으로 어댑터(730)가 부착 캐뉼라(970)에서 제자리에 스냅되게 할 수 있다. 어떠한 경우에도, 어댑터(730)를 부착 캐뉼라 (970)에 부착하기 위해 필요한 축 방향 이동 및 회전의 조합은, 삽입 이동이 역으로 이루어질 때까지, 커팅 툴이 제1 아암 부재(950)에 대해 견고히 유지되는 것을 보장할 수 있다.Specifically, the adapter (730) can be inserted into the rear of the attachment cannula (970) such that the burr holder attachment protrusion (796) enters the axially extending portion of the slot (974) after being attached to a corresponding cutting tool. Once the burr holder attachment protrusion (796) reaches the end of the axially extending portion, the adapter (730) can be rotated about the axis of the attachment cannula (970), which can be co-linear with the cutting tool axis (740) of the cutting tool, such that the burr holder attachment protrusion (796) slides along the circumferentially extending portion of the slot (974). One or more snap features (not shown) can optionally cause the adapter (730) to snap into place in the attachment cannula (970). In any case, the combination of axial movement and rotation required to attach the adapter (730) to the attachment cannula (970) can ensure that the cutting tool remains rigidly held relative to the first arm member (950) until the insertion movement is reversed.
또한, 아암(640)은 베이스(630)에 대한 아암(640)의 이동을 제한하기 위해 베이스 가이드 특징부와 협력하는 아암 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 아암 가이드 특징부는 베이스 (630)와 아암(640) 사이의 상대 이동을 제한하기 위해베이스 가이드 특징부와 상호 작용할 수 있는 임의의 부재일 수 있다. 베이스 가이드 특징부가 가이드 표면을 포함하는 경우, 바람직하게는 아암 가이드 특징부는 그러한 가이드 표면에 맞닿거나 및/또는 안착될 수 있는 팔로어(follower)일 수 있다.Additionally, the arm (640) may include an arm guide feature that cooperates with the base guide feature to limit movement of the arm (640) relative to the base (630). The arm guide feature may be any member that can interact with the base guide feature to limit relative movement between the base (630) and the arm (640). When the base guide feature includes a guide surface, the arm guide feature may preferably be a follower that can abut and/or be seated upon such guide surface.
구체적으로, 베이스 가이드 특징부는 핀(910)과 부착 캐뉼라(970) 사이에서 제1 아암 부재(950)로부터 돌출된 포스트(980, post)일 수 있다. 포스트(980)는 포스트(980)가 베이스(630)의 직사각형 윈도우(930에 존재하도록 전방으로 돌출될 수 있다. 직사각형 윈도우(930의 가이드 표면(932)과 포스트(980)의 상호 작용은, 부착 캐뉼라(970) 및 커팅 툴의 이동을 일반적으로 직사각형 영역으로 제한할 수 있다. 특히, 직사각형 윈도우(930)의 바닥에 있는 가이드 표면(932)은 거골(420)을 향한 커팅 툴의 이동을 제한함으로써 절단 깊이를 제어할 수 있다.Specifically, the base guide feature can be a post (980) protruding from the first arm member (950) between the pin (910) and the attachment cannula (970). The post (980) can protrude forwardly such that the post (980) resides in a rectangular window (930) of the base (630). The interaction of the guide surface (932) of the rectangular window (930) and the post (980) can restrict the movement of the attachment cannula (970) and the cutting tool to a generally rectangular area. In particular, the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930) can control the cutting depth by restricting the movement of the cutting tool toward the talus (420).
보다 구체적으로, 직사각형 윈도우(930)의 바닥에 있는 가이드 표면(932)은 버(610), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 평면 경계보다 거골(420)에 더 가까이 이동하는 것을 방지할 수 있다. 유사하게, 직사각형 윈도우(930)의 측면의 가이드 표면(932)은 버(610), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 추가적인 평면 경계보다 더 중앙 또는 측면 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 아암(640)의 포스트(980)는 준비된 표면(620)이 원하는 깊이, 폭, 그리고 전체 형상을 갖도록 베이스(630)의 직사각형 윈도우(930)와 협력할 수 있다.More specifically, the guide surface (932) on the bottom of the rectangular window (930) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (610), the burr (800), or the burr (830) from moving closer to the talus (420) than the planar boundary. Similarly, the guide surface (932) on the side of the rectangular window (930) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (610), the burr (800), or the burr (830) from moving more centrally or laterally than the additional planar boundary. Accordingly, the post (980) of the arm (640) can cooperate with the rectangular window (930) of the base (630) such that the prepared surface (620) has a desired depth, width, and overall shape.
또한 선형 스프링(954)의 작용은 준비된 표면(620)이 원하는 형상을 갖는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다. 구체적으로, 선형 스프링(954)에 의해 가해지는 압력은 거골(420)에 대한 절단이 원하는 전체 깊이까지 연장되도록 함으로써, 준비된 표면(620)이 거골 보철물(102)을 지지하기 위해 뼈의 연속적인 확장을 제공하는데 필요한 깊이 및 일관성을 갖도록 보장할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 포스트(980)와 직사각형 윈도우(930)의 상호 작용에 의해 허용되는 최대 깊이로 커팅 툴을 연장시키기 전에, 더 얕은 절삭으로 뼈를 제거하기 위해 외과의사에 의해 쉽게 저항될 수 있는 힘을 제공하도록 선형 스프링(954)은 조정될 수 있다. 거골 파운데이션(410)과 거골 버 홀더(600)를 포함하는 거골 커팅 가이드가 거골(420)의 절제(resection)를 제어하기 위해 사용될 수 있는 방식이 도 6a, 도 6b, 도 10a 내지 도 12와 관련하여 더 상세히 도시되고 설명될 것이다.Additionally, the action of the linear spring (954) can help ensure that the prepared surface (620) has the desired shape. Specifically, the pressure applied by the linear spring (954) can ensure that the cut into the talus (420) extends to the desired full depth, thereby ensuring that the prepared surface (620) has the depth and consistency necessary to provide continuous extension of the bone to support the talus prosthesis (102). Nonetheless, the linear spring (954) can be adjusted to provide a force that can be easily resisted by the surgeon to remove bone with shallower cuts before extending the cutting tool to the maximum depth allowed by the interaction of the post (980) and the rectangular window (930). The manner in which a talus cutting guide including a talus foundation (410) and a talus bur holder (600) can be used to control resection of a talus (420) will be illustrated and described in more detail with respect to FIGS. 6A, 6B, and FIGS. 10A to 12.
도 6a 및 도 6b를 간략히 참조하면, 일 실시예에서, 거골 파운데이션(410)과 거골 버 홀더(600)는, 준비된 표면(620)의 후방 측면으로 시작하는 준비된 표면(620)을 형성하는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 베이스(630)가 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)에 고정되고 버(830)가 아암(640)에 고정된 채로, 이동 부재(502)는 고정 부재(500)에 대해 그 후방 위치를 향해 피봇될 수 있다. 이것은 버(830)의 커팅 부재(850)를 거골(420)의 자연 관절 표면(422)의 후방 부분 위에 위치시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 외과의사가 자연 관절 표면(422)을 절제할 준비가 될 때까지, 외과의사는 선형 스프링(954)의 힘에 대항하여 자연 관절 표면(422) 위에 버(830)를 고정할 수 있고, 포스트(980)는 직사각형 윈도우(930)의 바닥에서 가이드 표면(932)으로부터 변위(displace)될 수 있다.Referring briefly to FIGS. 6A and 6B , in one embodiment, a talus foundation (410) and a talus burr holder (600) can be used to form a prepared surface (620) beginning with a posterior aspect of the prepared surface (620). Specifically, with the base (630) secured to the movable member (502) of the talus foundation (410) and the burr (830) secured to the arm (640), the movable member (502) can pivot toward its posterior position relative to the fixed member (500). This can position the cutting member (850) of the burr (830) over the posterior portion of the natural articular surface (422) of the talus (420). More specifically, until the surgeon is ready to resect the natural joint surface (422), the surgeon can secure the burr (830) over the natural joint surface (422) against the force of the linear spring (954), and the post (980) can be displaced from the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930).
그 후, 포스트(980)가 직사각형 윈도우(930) 바닥에 있는 가이드 표면(932)에 안착할 때까지, 외과의사는 버(830)를 낮추어서 선형 스프링(954)이 버(830)를 눌러서 자연 관절 표면(422)과 결합하도록 한다. 이후, 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면 방향으로 이동시키면 버(830)는 중앙-측면 방향으로 이동될 수 있고, 이는 포스트(980)가 직사각형 윈도우(930의 바닥에서 가이드 표면(932)을 따라 중앙-측면 방향으로 미끄러지게 한다. 포스트(980)는 버(830)의 중앙-측면 이동 범위를 제어하기 위해 직사각형 윈도우(930)의 좌측 및 우측에서 가이드 표면(932)과 인접할 수 있다.Thereafter, the surgeon lowers the burr (830) until the post (980) is seated on the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930) so that the linear spring (954) presses the burr (830) into engagement with the natural joint surface (422). Thereafter, by moving the attachment cannula (970) in the medio-lateral direction, the burr (830) can be moved in the medio-lateral direction, which causes the post (980) to slide along the guide surface (932) in the medio-lateral direction at the bottom of the rectangular window (930). The post (980) can abut the guide surface (932) on the left and right sides of the rectangular window (930) to control the medio-lateral range of movement of the burr (830).
버(830)가 자연 관절 표면(422)의 중앙-측면 방향 범위를 넘어가게 되면, 버(830)를 자연 관절 표면(422)의 전방 부분을 향해 이동시키기 위해 이동 부재(502)는 고정 부재 (500)에 대해 전방으로 회전될 수 있다. 버(830)의 중앙-측면 이동은 자연 관절 표면(422)의 전방 부분으로부터 물질(material)을 제거하기 위해 필요에 따라 반복 될 수있다. 원한다면, 또한 자연 관절 표면(422)의 전체적인 전방-후방 굴곡으로부터 물질을 제거하기 위해, 버(830)의 중앙-측면 이동은 이동 부재 (502)의 전방 회전 동안 수행될 수 있다.When the burr (830) extends beyond the medio-lateral extent of the natural joint surface (422), the movable member (502) can be rotated forward relative to the fixed member (500) to move the burr (830) toward the anterior portion of the natural joint surface (422). The medio-lateral movement of the burr (830) can be repeated as needed to remove material from the anterior portion of the natural joint surface (422). If desired, the medio-lateral movement of the burr (830) can also be performed during the anterior rotation of the movable member (502) to remove material from the overall anterior-posterior curvature of the natural joint surface (422).
전술한 바와 같이, 버(830)의 목적은, 버(610)와 버(800)가 방해없이 커골(420)과 결합하도록 하기 위해 물질들을 충분히 제거하는 것일 수 있다. 특히, 추후 커팅 단계에서, 버(610)의 샤프트(710)와 버(800)의 샤프트(710)가 위치될 위치로부터 뼈를 제거하는 것일 수 있다. 따라서, 버(830)는 자연 관절 표면(422) 전체를 절제하는데 사용될 필요는 없다.As described above, the purpose of the burr (830) may be to remove sufficient material to allow the burr (610) and the burr (800) to engage the bone (420) without interference. In particular, in a later cutting step, the purpose may be to remove bone from the location where the shaft (710) of the burr (610) and the shaft (710) of the burr (800) will be positioned. Therefore, the burr (830) need not be used to resect the entire natural joint surface (422).
버(830)가 자연 관절 표면(422)의 중앙-측면 범위 및 전방-후방 범위를 넘어가게 되면, 버(830)는 부착 캐뉼라(970)로부터 제거될 수 있고, 대신 버(610)가 부착 캐뉼라(970)에 고정될 수 있다. 버(610)는 자연 관절 표면(422)의 후방 부분 위에 위치될 수 있다. 외과의사는, 선형 스프링(954)의 힘에 대항하여 부분적으로 절제된 자연 관절 표면(422) 위에, 버(610)를 유지할 수 있다. 다시, 외과의사가 버(610)로 자연 관절 표면(422)를 절개할 준비가 될 때까지 직사각형 윈도우(930) 바닥의 가이드 표면(932)으로부터, 포스트(980)는 변위될 수 있다.Once the burr (830) extends beyond the medio-lateral and anterior-posterior extent of the natural joint surface (422), the burr (830) can be removed from the attachment cannula (970) and instead the burr (610) can be secured to the attachment cannula (970). The burr (610) can be positioned over the posterior portion of the natural joint surface (422). The surgeon can hold the burr (610) over the partially resected natural joint surface (422) against the force of the linear spring (954). Again, the post (980) can be displaced from the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930) until the surgeon is ready to incise the natural joint surface (422) with the burr (610).
그 후, 포스트(980)가 직사각형 윈도우(930) 바닥에 있는 가이드 표면(932)에 대해 놓일 때까지, 외과의사는 버(610)를 낮추어 선형 스프링(954)이 버(610)를 눌러서 자연 관절 표면(422)과 결합되도록 한다. 이것이 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있는 위치이다. 이어서 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면으로 이동시킴으로써, 버(610)는 중앙-측면 방향으로(즉, 좌우로) 이동될 수 있고, 직사각형 윈도우(930) 바닥의 가이드 표면(932)을 따라 중앙-측면 방향으로 포스트(980)는 다시 한번 슬라이딩하게 된다. 포스트(980)는 버(610)의 중앙-측면 방향 이동 범위를 제어하기 위해 직사각형 윈도우(930)의 좌우측에서 가이드 표면(932)에 인접할 수 있다.Thereafter, the surgeon lowers the burr (610) until the post (980) rests against the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930) so that the linear spring (954) presses the burr (610) into engagement with the natural joint surface (422). This is the position illustrated in FIGS. 6A and 6B . Then, by moving the attachment cannula (970) mediolaterally, the burr (610) can be moved mediolaterally (i.e., side to side), causing the post (980) to once again slide mediolaterally along the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930). The post (980) can be adjacent the guide surface (932) at the left and right sides of the rectangular window (930) to control the range of mediolateral movement of the burr (610).
버(610)가 자연 관절 표면(422)의 중앙-측면 방향 범위를 넘어가게 되면, 버(610)를 자연 관절 표면(422)의 전방 부분을 향해 이동시키기 위해 이동 부재(502)는 고정 부재 (500)에 대해 전방으로 회전될 수 있다. 이것이 도 10a 및 10b에 도시된 위치이다.When the burr (610) extends beyond the central-lateral extent of the natural joint surface (422), the movable member (502) can be rotated forward relative to the fixed member (500) to move the burr (610) toward the anterior portion of the natural joint surface (422). This is the position illustrated in FIGS. 10a and 10b.
도 10a와 도 10b는 각각 거골 버 홀더(600)가 거골 파운데이션(410)에 부착되고 거골 파운데이션이 거골(420)에 부착된 상태가 도시된 전방 사시도와 후방 사시도로서, 버(610)는 거골의 자연 관절 표면의 전방 부분을 절개하도록 위치된다. 자연 관절 표면(422)의 전방 부분으로부터 물질을 제거하기 위해 버(610)의 중앙-측면 방향 이동은 필요에 따라 반복될 수 있다. 원한다면, 또한 자연 관절 표면(422)의 전체적인 전방-후방 굴곡으로부터 물질을 제거하기 위해, 버(610)의 중앙-측면 이동은 이동 부재 (502)의 전방 회전 동안 수행될 수 있다.FIGS. 10A and 10B are anterior and posterior perspective views, respectively, of a talus burr holder (600) attached to a talus foundation (410) and the talus foundation attached to a talus (420), wherein the burr (610) is positioned to cut an anterior portion of a natural articular surface of the talus. The mediolateral movement of the burr (610) to remove material from the anterior portion of the natural articular surface (422) can be repeated as needed. If desired, the mediolateral movement of the burr (610) can also be performed during anterior rotation of the movable member (502) to remove material from the entire anterior-posterior curvature of the natural articular surface (422).
도 6b 및 10b에 도시된 바와 같이, 결과는 준비된 표면 (620)의 형성일 수 있다. 준비된 표면(620)은 도 11a 및 11b와 관련하여 더 도시되고 설명될 것이다.As illustrated in FIGS. 6b and 10b, the result may be the formation of a prepared surface (620). The prepared surface (620) will be further illustrated and described with respect to FIGS. 11a and 11b.
도 11a와 도 11b는 각각 도 10a와 도 10b와 같이 위치된 거골 파운데이션(410), 거골 버 홀더(600), 그리고 버(610)가 있는 거골(420)의 측단면도, 확대된 전방 사시도이다. 거골 보철물(102)의 용골(212)을 위한 슬롯을 제외하고, 준비된 표면(620)의 형상이 보다 상세하게 도시되어 있다.Figures 11a and 11b are a side cross-sectional view and an enlarged anterior perspective view, respectively, of a talus (420) with a talus foundation (410), a talus bur holder (600), and a talus (420) with a bur (610) positioned as in Figures 10a and 10b. The shape of the prepared surface (620) is illustrated in more detail, excluding the slot for the keel (212) of the talus prosthesis (102).
도 11a에 도시된 바와 같이, 준비된 표면(620)은 전방-후방 방향(130)과 두부-미부 방향(134)으로 존재하는 평면에서 거골 보철물(102, 도 2e 참조)의 측면도와 유사하게 대응하는 측단면 형상을 가질 수 있다. 준비된 표면(620)은 거골 보철물(102)의 거골 뼈 결합 표면(112)의 전방-후방 굴곡(230)과 실질적으로 동일한 반경을 갖는 볼록한 전방-후방 굴곡(1100)을 포함할 수 있다. 볼록한 전방-후방 굴곡(1100)의 전방 및 후방에서, 준비된 표면(620)은 2개의 볼록한 전방-후방 굴곡(1110)을 가질 수 있고, 그것은 전방-후방 굴곡(230)의 전방 및 후방에 있는 거골 뼈 결합 표면(112)의 부분들과 동일한 반경을 가질 수 있다.As illustrated in FIG. 11a, the prepared surface (620) can have a lateral cross-sectional shape that corresponds similarly to a side view of the talus prosthesis (102, see FIG. 2e) in a plane existing in the anterior-posterior direction (130) and the head-to-tail direction (134). The prepared surface (620) can include a convex anterior-posterior curvature (1100) having substantially the same radius as the anterior-posterior curvature (230) of the talus bone engaging surface (112) of the talus prosthesis (102). Anterior and posterior to the convex anterior-posterior curvature (1100), the prepared surface (620) can have two convex anterior-posterior curvatures (1110), which can have the same radii as portions of the talus bone engaging surface (112) that are anterior and posterior to the anterior-posterior curvature (230).
도 11b에 도시된 바와 같이, 준비된 표면(620)은 중앙-측면 방향(132)과 두부-미부 방향(134)으로 존재하는 평면에서, 거골 보철물(102)의 용골(212)을 위한 슬롯이 아직 형성되지 않은 것을 제외하고, 거골 보철물(102, 도 2e 참조)의 거골 뼈 결합 표면(112)의 단면 형상과 유사하게 대응하는 단면 형상을 가질 수 있다. 준비된 표면(620)은 일반적으로 선형 형상을 갖는 중심 확장부(1120)와, 중심 확장부(1120)의 양측에 있는 2개의 오목한 중앙-측면 굴곡(1130)을 포함할 수 있다. 중심 확장부(1120)는 일반적으로 거골 보철물(102)의 거골 뼈 결합 표면(112)의 중심 확장부(222)의 폭과 동일한 폭을 가질 수 있고, 오목한 중앙-측면 굴곡(1130)은 거골 보철물 (102)의 거골 뼈 결합 표면(112)의 중앙-측면 굴곡(220)의 반경과 대체로 동등한 반경을 가질 수 있다.As illustrated in FIG. 11b, the prepared surface (620) may have a cross-sectional shape that corresponds similarly to the cross-sectional shape of the talus bone engagement surface (112) of the talus prosthesis (102, see FIG. 2e) in a plane existing in the medio-lateral direction (132) and the cephalo-caudal direction (134), except that the slot for the keel (212) of the talus prosthesis (102) is not yet formed. The prepared surface (620) may include a central extension (1120) having a generally linear shape and two concave medio-lateral curvatures (1130) on either side of the central extension (1120). The central extension (1120) can generally have a width substantially equal to the width of the central extension (222) of the talar bone engagement surface (112) of the talar prosthesis (102), and the concave central-lateral curvature (1130) can have a radius substantially equal to the radius of the central-lateral curvature (220) of the talar bone engagement surface (112) of the talar prosthesis (102).
버(610)의 커팅 부재(720)의 형상은 준비된 표면(620)의 다양한 형상의 파라미터를 결정할 수 있다. 구체적으로, 버(610)의 커팅 부재(720)의 커팅 툴 축(740)의 길이를 따른 반경(782)은 볼록한 전방-후방 굴곡(1100)의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다. 유사하게, 버(610)의 커팅 부재(720)의 커팅 툴 축(740)에 직각인 최대 반경(780)은 오목한 중앙-측면 굴곡(1130)의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다.The shape of the cutting member (720) of the burr (610) can determine various shape parameters of the prepared surface (620). Specifically, a radius (782) along the length of the cutting tool axis (740) of the cutting member (720) of the burr (610) can be substantially equal to a radius of the convex forward-backward curvature (1100). Similarly, a maximum radius (780) perpendicular to the cutting tool axis (740) of the cutting member (720) of the burr (610) can be substantially equal to a radius of the concave central-lateral curvature (1130).
전술한 바와 같이, 표면(620)이 거골 보철물(102)의 용골(212)을 견고하게 수용할 수 있도록, 준비된 표면(620)에 슬롯을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 슬롯의 형성은 선택적이며; 일 실시예에서, 발목 보철물은 용골을 갖지 않거나, 뼈에 대한 용골의 압력에 응답하여 슬롯을 형성하는 내장(built-in) 커팅 부재를 갖는 용골을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 슬롯은 준비된 표면(620)의 나머지를 형성하기 전에 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 버(800)는 준비된 표면(620)을 형성하기 위해, 도 11a와 11b에 도시된 바와 같은 버(610)를 사용하기 전에 슬롯을 형성하는데 사용될 수 있고, 버(830)를 사용하기 전에 슬롯을 형성하는 데 사용될 수도 있다. 도 11a와 11b에 도시된 바와 같이, 준비된 표면(620)이 이미 형성되었다 가정하여도, 슬롯의 형성은 도 12에 도시될 것이다. As described above, it may be desirable to form a slot in the prepared surface (620) so that the surface (620) can securely receive the keel (212) of the ankle prosthesis (102). The formation of the slot is optional; in one embodiment, the ankle prosthesis may have no keel, or may include a keel having a built-in cutting member that forms the slot in response to pressure of the keel against bone. Additionally, in one embodiment, the slot may be formed prior to forming the remainder of the prepared surface (620). Thus, for example, the burr (800) may be used to form the slot prior to using the burr (610), as illustrated in FIGS. 11A and 11B , to form the prepared surface (620), and may also be used to form the slot prior to using the burr (830). Even assuming that the prepared surface (620) has already been formed as shown in FIGS. 11a and 11b, the formation of the slot will be illustrated in FIG. 12.
도 12는 버(800)를 사용하여 거골(420)의 준비된 표면(620)에 슬롯(1200)을 형성하는 것을 도시한 사시도이다. 이전의 뼈 제거 단계의 완료 후(또는 선택적으로, 전술한 바와 같은 단계의 수행 전), 거골 버 홀더(600)가 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)에 고정된 상태에서, 버(800)는 거골 버 홀더(600)의 부착 캐뉼라(970)에 부착될 수 있다. 이후, 버(800)는 준비된 표면(620)의 중앙 부분 위에 위치 될 수 있다. 외과의사는 선형 스프링(954)의 힘에 대향하여 버(800)를 준비된 표면(620) 위로 유지할 수 있다. 다시, 외과의사가 버(800)와 함께 준비된 표면(620)에 슬롯을 형성할 준비가 될 때까지, 포스트(980)는 직사각형 윈도우(930) 바닥의 가이드 표면(932)으로부터 변위될 수 있다.FIG. 12 is a perspective view illustrating the formation of a slot (1200) in a prepared surface (620) of a talus (420) using a burr (800). After completion of the previous bone removal step (or, optionally, prior to performing the steps described above), the burr (800) may be attached to an attachment cannula (970) of the talus burr holder (600) while the talus burr holder is secured to the movable member (502) of the talus foundation (410). The burr (800) may then be positioned over a central portion of the prepared surface (620). The surgeon may hold the burr (800) over the prepared surface (620) against the force of the linear spring (954). Again, until the surgeon is ready to form a slot in the prepared surface (620) with the bur (800), the post (980) can be displaced from the guide surface (932) at the bottom of the rectangular window (930).
그 후 외과의사는, 포스트(980)가 직사각형 윈도우(930) 바닥의 가이드 표면(932)에 대향하여 놓일 때까지, 버(800)를 중앙-측면 위치에 유지하고 버(800)를 내림으로써, 선형 스프링(954)이 버(800)를 가압하여 준비된 표면(620)을 결합되도록 한다. 이는 도 12에 도시된 위치이다. 버(800)의 커팅 부재(820)가 준비된 표면(620) 내로 하강함에 따라, 커팅 부재(820)는 준비된 표면(620)의 중심에 실질적으로 슬롯(1200)을 형성 할 수 있게 된다. 커팅 부재(820)의 직경(822)은 거골 보철물(102)의 용골(212)의 폭과 일반적으로 동일할 수 있다. 슬롯(1200)은 용골(212)의 관통 부분(242)의 반원형 주변부(244)를 수용하는 대체로 반구형의 오목한 단면 형상을 갖는 미부 단부(caudal end, 보이지 않음)를 포함할 수 있다.The surgeon then holds the burr (800) in a mid-lateral position and lowers the burr (800) until the post (980) is positioned against the guide surface (932) of the bottom of the rectangular window (930), thereby causing the linear spring (954) to compress the burr (800) to engage the prepared surface (620). This is the position illustrated in FIG. 12. As the cutting member (820) of the burr (800) is lowered into the prepared surface (620), the cutting member (820) is able to form a slot (1200) substantially centered on the prepared surface (620). The diameter (822) of the cutting member (820) can be generally equal to the width of the keel (212) of the bone prosthesis (102). The slot (1200) may include a caudal end (not shown) having a generally hemispherical concave cross-sectional shape that accommodates a semicircular periphery (244) of the penetration portion (242) of the keel (212).
용골(212)은 거골 보철물(102)이 준비된 표면(620)에 대해 중앙-측면 방향으로 이동하는 것을 방지하고, 준비된 표면(620)에 대한 거골 보철물(102)의 견고한 부착을 용이하게 하는 방식으로 슬롯(1200)과 인터페이스할 수 있다. 용골(212) 및/또는 거골 보철물(102)의 거골 뼈 결합 표면(112)의 나머지는, 선택적으로 다공성 표면 및/또는 뼈 성장과 접착을 촉진하도록 설계된 코팅 된 표면을 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 거골 보철물(102)은 거골(420)과 거골 보철물(102) 사이의 결합을 형성하는 뼈 시멘트와 함께 사용하도록 설계될 수 있다.The keel (212) can interface with the slot (1200) in a manner that prevents the talus prosthesis (102) from moving mediolaterally with respect to the prepared surface (620) and facilitates secure attachment of the talus prosthesis (102) to the prepared surface (620). The remainder of the keel (212) and/or the talus bone engagement surface (112) of the talus prosthesis (102) can optionally include a porous surface and/or a coated surface designed to promote bone ingrowth and adhesion. Additionally or alternatively, the talus prosthesis (102) can be designed for use with bone cement to form a bond between the talus (420) and the talus prosthesis (102).
슬롯(1200)을 포함하는 준비된 표면(620)이 완전히 형성되면, 거골 버 홀더(600)는 임의의 부착된 커팅 툴과 함께 거골 파운데이션(410)으로부터 제거될 수 있다. 도 5c에서와 같이, 거골 파운데이션(410)은 거골(420) 상의 위치에 유지될 수 있다. 이어서, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 거골 파운데이션(410)은 경골 커팅 가이드를 경골에 부착하는 것을 용이하게 하는데 사용될 수 있다.Once the prepared surface (620) including the slot (1200) is fully formed, the talus burr holder (600) can be removed from the talus foundation (410) along with any attached cutting tools. As in FIG. 5c, the talus foundation (410) can be held in position on the talus (420). Subsequently, as illustrated in FIGS. 13a through 13c, the talus foundation (410) can be used to facilitate attachment of the tibial cutting guide to the tibia.
도 13a 내지 도 13c는 각각 경골 파운데이션(1300)의 전방 미부 사시도, 평면도, 그리고 전방 두부 사시도이며, 도 13c에는 경골 파운데이션(1300)을 경골(1320)에 고정하기 위한 정렬 블록(1310)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 거골 파운데이션(410)는 거골(420)에 고정된 상태를 유지할 수 있고, 정렬 블록(1310)은 경골 파운데이션(1300)이 관절에 대해 적절하게 위치되도록 거골 파운데이션(410)과 경골 파운데이션(1300)에 부착될 수 있다.FIGS. 13A to 13C are a front perspective view, a plan view, and a front head perspective view, respectively, of a tibial foundation (1300), and FIG. 13C illustrates an alignment block (1310) for fixing the tibial foundation (1300) to the tibia (1320). As illustrated, the tibial foundation (410) can remain fixed to the talus (420), and the alignment block (1310) can be attached to the tibial foundation (410) and the tibial foundation (1300) so that the tibial foundation (1300) is appropriately positioned relative to the joint.
거골 파운데이션(410)과 같이, 경골 파운데이션(1300)은 뼈에 대해 커팅 툴을 가이드하는 것을 돕는 커팅 가이드의 일부일 수 있다. 경골 버 홀더와 같은 커팅 툴 홀더는, 후술하는 바와 같이, 경골 파운데이션(1300)에 부착될 수 있다.As with the talus foundation (410), the tibial foundation (1300) may be part of a cutting guide that helps guide a cutting tool against the bone. A cutting tool holder, such as a tibial burr holder, may be attached to the tibial foundation (1300), as described below.
경골 파운데이션(1300)은 경골 파운데이션(1300)을 경골(1320)에 부착하는 것을 용이하게 하는 뼈 부착 인터페이스를 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 임의의 뼈 부착 특징부가 사용될 수 있다; 도 13a 내지 13c의 실시예에서, 뼈 부착 인터페이스는 핀(480)이 삽입되는 일련의 통로(1330)의 형태를 취할 수 있다. 거골 파운데이션(410)에서와 같이, 통로(1330)는 핀(480)이 서로 평행하지 않도록 서로에 대해 비스듬하게 배향될 수 있다. 따라서, 핀(480)이 제 위치에 있을 때, 경골 파운데이션(1300)의 위치와 방향은 경골(1320)에 대해 실질적으로 고정될 수 있다. 경골 파운데이션(1300)의 고정에 필요한 것보다 더 많은 통로(1330)가 있을 수 있다; 따라서, 외과의사는 경골(1320)에서 핀(480)의 최적의 고정을 위해 위치된 통로(1330)를 통해서만 핀(480)을 삽입할 수 있다.The tibial foundation (1300) may include a bone attachment interface that facilitates attachment of the tibial foundation (1300) to the tibia (1320). Any bone attachment feature known in the art may be used; in the embodiments of FIGS. 13A-13C, the bone attachment interface may take the form of a series of passageways (1330) through which pins (480) are inserted. As with the talus foundation (410), the passageways (1330) may be oriented obliquely with respect to one another such that the pins (480) are not parallel to one another. Thus, when the pins (480) are in place, the position and orientation of the tibial foundation (1300) may be substantially fixed with respect to the tibia (1320). There may be more passageways (1330) than are necessary for attachment of the tibial foundation (1300); Therefore, the surgeon can insert the pin (480) only through the passage (1330) positioned for optimal fixation of the pin (480) in the tibia (1320).
또한 경골 파운데이션(1300)은 툴 홀더 부착 인터페이스, 또는 보다 상세하게는 버의 형태로 커팅 툴을 유지하는 경골 버 홀더에 부착될 수 있는 경골 버 홀더 인터페이스를 포함할 수 있다. 경골 버 홀더는 거골 버 홀더 인터페이스에 부착될 수 있는 베이스를 포함할 수 있으며; 따라서, 경골 버 홀더 인터페이스는 베이스 부착 인터페이스로도 지칭될 수 있다. 베이스 부착 인터페이스는 경골 파운데이션(1300)에 대해 베이스를 고정하도록 설계될 수 있다. 거골 파운데이션(410)와 달리, 경골 파운데이션(1300)은 고정 부재와 이동 부재를 포함하지 않을 수 있고; 오히려, 경골 파운데이션 전체가 경골 버 홀더의 등록을 위한 고정 베이스로서 작용할 수 있다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 베이스 부착 인터페이스는 경골 파운데이션(1300)을, 경골(1320)에 대한 경골 파운데이션(1300)의 위치 설정을 용이하게 하기 위한, 정렬 블록(1310)에 부착하기 위해 사용될 수도 있다.Additionally, the tibial foundation (1300) may include a tool holder attachment interface, or more specifically, a tibial burr holder interface that may be attached to a tibial burr holder that holds a cutting tool in the form of a burr. The tibial burr holder may include a base that may be attached to the tibial burr holder interface; thus, the tibial burr holder interface may also be referred to as a base attachment interface. The base attachment interface may be designed to secure the base relative to the tibial foundation (1300). Unlike the tibial foundation (410), the tibial foundation (1300) may not include a fixed member and a moveable member; rather, the entire tibial foundation may act as a fixed base for registration of the tibial burr holder. As illustrated in FIG. 13c, the base attachment interface may also be used to attach the tibial foundation (1300) to an alignment block (1310) to facilitate positioning of the tibial foundation (1300) relative to the tibia (1320).
도 13a 내지 도 13c에서, 베이스 부착 인터페이스는 나사 구멍(1342)을 갖는 버튼(1340)의 형태를 취할 수 있으며, 이는 경골 버 홀더 또는 정렬 블록을 버튼(1340)에 부착하기 위해 체결구의 나사팁을 수용할 수 있다. 또한 버튼(1340)은 슬롯(1350)과 결합되도록 협력하는 전방 림(1344, anterior rim) 및 후방 림(1346, posterior rim)을 포함할 수 있다. 보다 정확하게, 슬롯(1350)은 슬롯(1350)의 키홀 형상을 정의하는 레지(1352, ledge)를 포함할 수 있다. 레지(1352)는 버튼(1340)이 슬롯 (1350)내에서 위 또는 아래로 미끄러질 수 있도록 전방 림(1344)과 후방 림(1346) 사이에 존재할 수 있다. 슬롯(1350)은 레지(1352)가 존재하지 않는 두부 단부(1354)를 포함할 수 있다. 따라서 두부 단부(1354)는 슬롯(1350)이 형성된 플레이트(1360) 내로 버튼의 조립을 허용하기 위해 전방 림(1344)와 후방 림(1346)이 삽입될 수 있는 원형 개구를 제공할 수 있다.In FIGS. 13A-13C, the base attachment interface may take the form of a button (1340) having a screw hole (1342) that may receive a screw tip of a fastener for attaching a tibial burr holder or alignment block to the button (1340). The button (1340) may also include an anterior rim (1344) and a posterior rim (1346) that cooperate to engage with the slot (1350). More precisely, the slot (1350) may include a ledge (1352) that defines a keyhole shape of the slot (1350). The ledge (1352) may be present between the anterior rim (1344) and the posterior rim (1346) to allow the button (1340) to slide up or down within the slot (1350). The slot (1350) may include a head end (1354) where no ledge (1352) is present. Thus, the head end (1354) may provide a circular opening into which a front rim (1344) and a rear rim (1346) may be inserted to allow assembly of a button into the plate (1360) in which the slot (1350) is formed.
도 13c에 도시된 바와 같이, 정렬 블록(1310)은 거골 파운데이션(410)에 부착 가능한 거골 파운데이션 인터페이스를 갖는 몸체(1370)와, 경골 파운데이션(1300)에 부착될 수 있는 경골 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다. 거골 파운데이션(410)과 경골 파운데이션(1300)이 예측 가능한 상대 위치에서 함께 고정될 수 있도록, 각각의 파운데이션 인터페이스는 해당 파운데이션과의 견고한 고정을 제공할 수 있다.As illustrated in FIG. 13c, the alignment block (1310) may include a body (1370) having a talus foundation interface attachable to a talus foundation (410) and a tibial foundation interface attachable to a tibial foundation (1300). Each foundation interface may provide a rigid fixation to its corresponding foundation such that the talus foundation (410) and the tibial foundation (1300) may be secured together in a predictable relative position.
도 13c에 도시된 바와 같이, 거골 파운데이션 인터페이스는 거골 버 홀더(600)의 2개의 구멍(900)과 유사하게 구성된 2개의 구멍(1380)을 포함할 수 있다. 구멍(1380)은 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)의 나사 구멍(550) 방식과 유사한 방식으로 이격될 수 있고, 평활하게 천공(smooth-bored)될 수 있다. 따라서, 나사, 볼트 등과 같은 거골 버 홀더(600)의 체결구(902)와 같은 체결구는, 정렬 블록(1310)을 이동 부재(502)에 고정하기 위해 구멍(1380)을 통해 삽입될 수 있고 거골 파운데이션(410)의 이동 부재(502)의 나사 구멍(550)과 결합하도록 회전될 수 있다.As illustrated in FIG. 13c, the talus foundation interface may include two holes (1380) configured similarly to the two holes (900) of the talus burr holder (600). The holes (1380) may be spaced apart in a manner similar to the screw holes (550) of the movable member (502) of the talus foundation (410) and may be smooth-bored. Accordingly, a fastener, such as a screw, bolt, or the like, such as a fastener (902) of the talus burr holder (600), may be inserted through the holes (1380) to secure the alignment block (1310) to the movable member (502) and may be rotated to engage the screw holes (550) of the movable member (502) of the talus foundation (410).
경골 파운데이션 인터페이스는 구멍(1390)을 포함할 수 있고, 그것은 구멍(1380)과 같이 평활하게 천공될 수 있다. 나사, 볼트 등과 같은 거골 버 홀더(600)의 체결구(902)와 같은 체결구는, 경골 파운데이션(1300)을 정렬 블록(1310)에 고정하기 위해 구멍(1390)을 통해 삽입될 수 있고 경골 파운데이션(1300)의 구멍(1342)과 결합하도록 회전될 수 있다.The tibial foundation interface may include a hole (1390), which may be perforated smoothly, such as the hole (1380). A fastener, such as a fastener (902) of a talus burr holder (600), such as a screw, bolt, or the like, may be inserted through the hole (1390) to secure the tibial foundation (1300) to the alignment block (1310) and may be rotated to engage the hole (1342) of the tibial foundation (1300).
정렬 블록(1310)은, 예를 들어, 체결구(902)를 사용하여 이동 부재(502)의 나사 구멍(550)에 구멍(1380)을 고정시킴으로써 거골 파운데이션(410)에 고정될 수 있다. 이동 부재(502)는 정렬 블록(1310)이 부착될 때, 고정 부재(500)에 대한 이동 범위의 전방 단부와 같은, 예측 가능한 위치에 위치될 수 있다. 원하는 경우, 이동 부재(502)는 예를 들어 가이드 노브(540)의 사용을 통해 고정 부재(500)에 대해 제자리에 고정될 수 있다.The alignment block (1310) may be secured to the talus foundation (410) by, for example, securing the hole (1380) to the screw hole (550) of the movable member (502) using the fastener (902). The movable member (502) may be positioned at a predictable location, such as at the forward end of the range of motion relative to the fixed member (500), when the alignment block (1310) is attached. If desired, the movable member (502) may be secured in place relative to the fixed member (500), for example, using a guide knob (540).
이어서, 경골 파운데이션(1300)은, 예를 들어, 나사 또는 볼트와 같은 체결구로 구멍(1390)을 경골 파운데이션(1300)의 구멍(1342)에 고정시킴으로써 정렬 블록(1310)에 고정될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 정렬 블록(1310)은 먼저 경골 파운데이션(1300)에 고정된 후, 거골 파운데이션(410)에 고정될 수 있다.Next, the tibial foundation (1300) may be secured to the alignment block (1310) by, for example, securing the hole (1390) to the hole (1342) of the tibial foundation (1300) using a fastener, such as a screw or bolt. In an alternative embodiment, the alignment block (1310) may be first secured to the tibial foundation (1300) and then secured to the talus foundation (410).
어느 경우이든, 정렬 블록(1310)을 거골 파운데이션(410)과 경골 파운데이션(1300)에 부착한 후, 경골 파운데이션(1300)은 거골 파운데이션(410)과 발목 관절에 대해 예측 가능한 위치에 있을 수 있다. 따라서, 경골 파운데이션(1300)은 경골(1320)의 절제를 가이드하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 경골 파운데이션(1300)의 통로(1330)를 통해 핀(480)을 삽입하고 경골 (1320)의 뼈에 핀(480)의 원위 단부를 고정시킴으로써, 경골 파운데이션(1300)은 경골(1320)에 고정될 수 있다. 경골 파운데이션(1300)이 경골(1320)에 고정되면, 정렬 블록(1310)은 거골 파운데이션(410) 및 경골 파운데이션(1300)으로부터 분리 될 수 있다. 또한, 거골 파운데이션(410)은 거골(420)로부터 핀(480)을 빼냄으로써 거골(420)로부터 분리될 수 있다.In either case, after attaching the alignment block (1310) to the talus foundation (410) and the tibial foundation (1300), the tibial foundation (1300) can be in a predictable position relative to the talus foundation (410) and the ankle joint. Thus, the tibial foundation (1300) can be used to guide the resection of the tibia (1320). Thus, as illustrated, the tibial foundation (1300) can be secured to the tibia (1320) by inserting the pin (480) through the passage (1330) of the tibial foundation (1300) and securing the distal end of the pin (480) to the bone of the tibia (1320). Once the tibial foundation (1300) is secured to the tibia (1320), the alignment block (1310) can be separated from the tibial foundation (410) and the tibial foundation (1300). Additionally, the tibial foundation (410) can be separated from the tibial foundation (420) by removing the pin (480) from the tibial foundation (420).
이어서, 경골 파운데이션(1300)은 경골에 대해 버를 가이드하는 경골 가이드 조립체를 형성하기 위해 경골 버 홀더와 함께 사용될 수 있다. 이에 대해 도 14a 내지 도 14c와 관련하여 더 상세히 설명될 것이다.Next, the tibial foundation (1300) can be used in conjunction with the tibial burr holder to form a tibial guide assembly that guides the burr to the tibia. This will be described in more detail with respect to FIGS. 14A to 14C.
도 14a, 도 14b, 도 14c는 각각 경골 버 홀더(1400)의 전방 두부 사시도, 측면도, 그리고 전방 두부 사시도로서, 도 14c에는 경골 버 홀더(1400)가 경골 파운데이션(1300) 및 경골(1320)에 고정된 상태가 도시되어 있다. 경골 파운데이션(1300)과 경골 버 홀더(1400)는 결합되어, 도 1a 내지 도 1c와 도 3a 내지 도 3e의 경골 보철물(104)과 같은 보철물을 수용하기 위해 형성된 경골(1320) 상의 준비된 표면을 형성하기 위해 경골(1320)에 대한 버(860)의 이동을 가이드하는, 경골 가이드 조립체를 형성할 수 있다. 한편, 도 15는 경골(1320)에 고정된 경골 버 홀더(1400)와 경골 파운데이션(1300)의 측단면도이다. 경골 버 홀더의 구성 및 동작은 도 14a 내지 도 15와 관련하여 설명될 것이다.FIGS. 14A, 14B, and 14C are a frontal perspective view, a side view, and a frontal perspective view, respectively, of a tibial burr holder (1400), wherein FIG. 14C illustrates a state in which the tibial burr holder (1400) is secured to a tibial foundation (1300) and a tibia (1320). The tibial foundation (1300) and the tibial burr holder (1400) can be joined to form a tibial guide assembly that guides movement of the burr (860) relative to the tibia (1320) to form a prepared surface on the tibia (1320) formed to receive a prosthesis, such as the tibial prosthesis (104) of FIGS. 1A to 1C and 3A to 3E. Meanwhile, Fig. 15 is a cross-sectional view of a tibial burr holder (1400) fixed to a tibia (1320) and a tibial foundation (1300). The configuration and operation of the tibial burr holder will be described with reference to Figs. 14a to 15.
구체적으로, 경골 버 홀더(1400)는 경골 파운데이션(1300)의 구멍(1390)에 고정될 수 있다. 경골 버 홀더(1400)는, 경골(1320)의 준비된 표면(1420, 도 15 참조)의 원하는 윤곽을 생성하기 위한 버(860)의 이동(예를 들어, 중앙-측면 방향 및 두부-미부 방향)을 가능하게 한다. 버(860)의 사용은 단지 예시적이며; 당업자는 다양한 커팅 툴이 준비된 표면(1420)을 형성하는 데 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 이러한 커팅 툴은 버, 리머, 왕복 톱 등과 같은 회전 및/또는 변환 공구(translating tools)를 포함할 수 있다.Specifically, a tibial burr holder (1400) can be secured to a hole (1390) in a tibial foundation (1300). The tibial burr holder (1400) allows movement of the burr (860) (e.g., in a medio-lateral direction and a cephalad-caudal direction) to create a desired contour of a prepared surface (1420, see FIG. 15) of the tibia (1320). The use of the burr (860) is merely exemplary; those skilled in the art will recognize that a variety of cutting tools may be used to form the prepared surface (1420). Such cutting tools may include rotating and/or translating tools, such as burrs, reamers, reciprocating saws, and the like.
도시된 바와 같이, 경골 버 홀더(1400)는 경골 파운데이션(1300)에 고정된 베이스(1430)와, 베이스(1430)에 대해 이동하는 아암(1440)을 포함할 수 있다. 베이스(1430)에 대한 아암(1440)의 이동은 버(860)를 경골(1320) 상에서 중앙-측면 방향으로 이동시킬 수 있다. 베이스(1430)와 아암(1440)은, 거골 버 홀더(600)의 그것과 유사한 방식으로, 경골(1320)에 대한 커팅 툴의 제한된 이동을 제공하도록 협력할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.As illustrated, the tibial bur holder (1400) may include a base (1430) secured to a tibial foundation (1300) and an arm (1440) that moves relative to the base (1430). Movement of the arm (1440) relative to the base (1430) may cause the bur (860) to move in a medio-lateral direction on the tibia (1320). The base (1430) and arm (1440) may cooperate to provide limited movement of the cutting tool relative to the tibia (1320), in a manner similar to that of the tibial bur holder (600), as described below.
경골 버 홀더(1400)의 베이스(1430)는 베이스(1430)를 경골 파운데이션(1300)에 부착하기 위해 사용될 수 있는 파운데이션 인터페이스를 포함할 수 있다. 파운데이션 인터페이스는 베이스(1430)를 경골 파운데이션(1300)에 고정하기에 적합한 임의의 구조를 포함할 수 있다. 도 14a 내지 15에 도시된 바와 같이, 베이스(1430)를 경골 파운데이션(1300)에 고정시키기 위해 나사 또는 볼트와 같은 체결 구(1452)가 구멍(1450)을 통해 삽입되고 경골 파운데이션(1300)의 버튼(1340)의 구멍(1342)과 결합하여 회전될 수 있도록, 파운데이션 인터페이스는 경골 파운데이션(1300)의 버튼(1340)의 구멍(1342)과 정렬될 수 있는 구멍(1450)을 포함할 수 있다.The base (1430) of the tibial bur holder (1400) can include a foundation interface that can be used to attach the base (1430) to the tibial foundation (1300). The foundation interface can include any structure suitable for securing the base (1430) to the tibial foundation (1300). As illustrated in FIGS. 14A-15 , the foundation interface can include a hole (1450) that can be aligned with the hole (1342) of the button (1340) of the tibial foundation (1300) such that a fastener (1452), such as a screw or bolt, can be inserted through the hole (1450) and rotated to engage with the hole (1342) of the button (1340) of the tibial foundation (1300) to secure the base (1430) to the tibial foundation (1300).
베이스(1430)는 아암(1440)이 베이스(1430)에 결합되는 아암 결합 특징부를 더 포함할 수 있다. 베이스(1430)와 아암(1440)은 회전 및/또는 슬라이딩 조인트의 임의의 조합을 통해 함께 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예들에 따르면, 아암 결합 특징부는 베이스(1430)와 아암(1440) 사이에서 회전 가능한 결합을 제공한다.The base (1430) may further include an arm coupling feature whereby an arm (1440) is coupled to the base (1430). The base (1430) and the arm (1440) may be movably coupled together via any combination of rotational and/or sliding joints. In one embodiment, the arm coupling feature provides a rotatable coupling between the base (1430) and the arm (1440).
도 14a 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 아암 결합 특징부는 아암(1440)이 회전 가능하게 장착되는 핀(1460)을 포함할 수 있다. 핀(1460)은 베이스(1430)의 구멍(1466)에서 대응하는 암나사와 맞물릴 수 있는 수나사를 갖는 헤드(1462)와 생크(1464)를 포함할 수 있다. 헤드(1462)는, 경골 버 홀더(1400)의 조립을 용이하게 하기 위해 스크루 드라이버와 같은 도구로 헤드(1462)가 회전되도록 하는 인터페이스를 포함할 수 있다. 헤드(1462)는 베이스(1430)의 구멍(1468) 내에 존재할 수 있다. 아암(1440)이 그 위에서 부드럽게 회전할 수 있도록, 헤드(1462)에 인접한 생크(1464)의 일부는 평탄화(be smooth)될 수 있다. 베이스(1430)는 2개의 전방 플레이트(1470)와 하나의 후방 플레이트(1462)를 더 포함할 수 있으며, 그 사이에 아암(1440)이 일반적으로 포획된다. 전방 플레이트(1470)의 최상단에는 헤드(1462)가 존재하는 홀(1468)이 형성될 수 있고, 생크(1464)가 고정되는 홀(1466)은 후방 플레이트(1472)에 형성될 수 있다. As illustrated in FIGS. 14A-15, the arm engagement feature may include a pin (1460) upon which the arm (1440) is rotatably mounted. The pin (1460) may include a head (1462) and a shank (1464) having male threads that may engage with corresponding female threads in a hole (1466) of the base (1430). The head (1462) may include an interface that allows the head (1462) to be rotated with a tool, such as a screwdriver, to facilitate assembly of the tibial bur holder (1400). The head (1462) may reside within the hole (1468) of the base (1430). A portion of the shank (1464) adjacent the head (1462) may be smooth to allow the arm (1440) to rotate smoothly thereon. The base (1430) may further include two front plates (1470) and one rear plate (1462), between which the arm (1440) is typically captured. A hole (1468) in which a head (1462) is present may be formed at the top of the front plate (1470), and a hole (1466) in which a shank (1464) is fixed may be formed in the rear plate (1472).
따라서, 핀(1460)은, 후방 플레이트(1462)의 홀(1466)에 고정되도록 전방 플레이트(1470)의 최상부의 홀(1468)을 통해, 후방으로 삽입될 수 있다.Thus, the pin (1460) can be inserted rearwardly through the hole (1468) in the top of the front plate (1470) to be secured into the hole (1466) of the rear plate (1462).
또한, 베이스(1430)는 베이스(1430)에 대한 아암(1440)의 이동을 가이드하는 데 도움이 되는 베이스 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 가이드 특징부는, 아암(1440)의 이동 범위를 제한하기 위해 아암(1440)의 대응하는 아암 가이드 특징부와 협력할 수 있고, 이로써 경골(1320)에 대해 부착된 커팅 툴(버(860), 버(800), 또는 버(830)와 같은)의 이동 범위를 제한할 수 있다. 도 14a 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 베이스 가이드 특징부는 복수의 가이드 표면들(1482)을 갖는 노치(1480, notch)를 포함할 수 있다. 가이드 표면들(1482)의 어느 하나는, 후술하는 바와 같이, 경골 방향(320)을 대향하여 두부 방향으로 커팅 툴의 이동을 제한하기 위해 미부 방향으로 향하도록 배향될 수 있다. 나머지 가이드 표면(1482)은 중앙 및 측면 방향으로 커팅 툴의 이동을 제한하기 위해 중앙-측면 방향으로 배향될 수 있다.Additionally, the base (1430) may include a base guide feature that assists in guiding movement of the arm (1440) relative to the base (1430). The base guide feature may cooperate with a corresponding arm guide feature of the arm (1440) to limit the range of movement of the arm (1440), thereby limiting the range of movement of an attached cutting tool (such as the burr (860), the burr (800), or the burr (830)) relative to the tibia (1320). As illustrated in FIGS. 14A-15 , the base guide feature may include a notch (1480) having a plurality of guide surfaces (1482). Any one of the guide surfaces (1482) may be oriented caudally to limit movement of the cutting tool in a cephalad direction relative to the tibia (320), as described below. The remaining guide surfaces (1482) can be oriented in a central-lateral direction to limit movement of the cutting tool in the central and lateral directions.
도 15에 도시된 바와 같이, 아암(1440)은 제1 아암 부재(1500)와 제2 아암 부재(1502)로 분할될 수 있다. 아암(1440)이 핀(1460)에 대해 효과적인 조절 가능한 도달 거리를 갖기 위해 제2 아암 부재(1502)는 제1 아암 부재(1500) 내에서 슬라이딩 가능하도록, 제2 아암 부재(1502)는 제1 아암 부재(1500) 내에 내포(be nested)될 수 있다. 탄성 부재는 제2 아암 부재(1502)로부터 제1 아암 부재(1500)를 이격 배향되도록 사용될 수 있고, 이로써, 아암(1440)을 그 최대 길이를 향하여 가압할 수 있다. 탄성 부재는 보통 압축 상태로 유지되는 선형 스프링(1504)의 형태를 취할 수 있다. 선형 스프링(1504)은 제2 아암 부재(1502)의 원위 단부의 공동에 부분적으로 존재할 수 있다. 제1 아암 부재(1500)는 체결구(1452)가 경골 버 홀더(1400)의 전방으로부터 접근할 수 있는 개구(1506)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 15, the arm (1440) may be divided into a first arm member (1500) and a second arm member (1502). The second arm member (1502) may be nested within the first arm member (1500) such that the second arm member (1502) is slidable within the first arm member (1500) so that the arm (1440) has an effective adjustable reach relative to the pin (1460). An elastic member may be used to space the first arm member (1500) from the second arm member (1502), thereby urging the arm (1440) toward its maximum length. The elastic member may take the form of a linear spring (1504) that is typically maintained in a compressed state. The linear spring (1504) may be partially present in the cavity of the distal end of the second arm member (1502). The first arm member (1500) may include an opening (1506) through which the fastener (1452) is accessible from the front of the tibial burr holder (1400).
아암(1440)은 아암(1440)이 베이스(1430)에 결합되는 베이스 결합 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 결합 특징부는 다양한 방식으로 구성될 수 있고,베이스(1430)의 암 결합 특징부와 협력하도록 설계될 수 있다. 도 15에서, 베이스 결합 특징부는 제1 아암 부재(1500)에 형성된 슬롯(1510)과, 제2 아암 부재(1502)의 상단부에 형성된 크래들(1512)을 포함할 수 있다. 슬롯(1510)은 두부-미부 방향으로 길게 연장될 수 있고, 제1 아암 부재(1500)가 핀(1460)에 대해 상하로 이동할 수 있게 하는 핀(1460)을 수용할 수 있다. 제2 아암 부재(1502)의 단부가 핀(1460)에 대해 아래로 밀도록 허용하면서 제1 아암 부재(1500)를 위로 가압하는 동안, 제2 아암 부재(1502)의 상단부가 핀(1460)에 대해 상대적으로 부드럽게 접하고 미끄러지도록, 크래들(1512)은 오목한 반원형일 수 있다.The arm (1440) can include a base coupling feature through which the arm (1440) is coupled to the base (1430). The base coupling feature can be configured in a variety of ways and can be designed to cooperate with the arm coupling feature of the base (1430). In FIG. 15, the base coupling feature can include a slot (1510) formed in the first arm member (1500) and a cradle (1512) formed on an upper end of the second arm member (1502). The slot (1510) can extend in a head-to-tail direction and can receive a pin (1460) that allows the first arm member (1500) to move up and down relative to the pin (1460). The cradle (1512) may be a concave semicircle so that the upper portion of the second arm member (1502) can relatively smoothly contact and slide against the pin (1460) while the first arm member (1500) is pushed upward while allowing the end of the second arm member (1502) to push downward against the pin (1460).
아암(1440)은 커팅 툴이 부착될 수 있는 툴 부착 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 커팅 툴이 버(610), 버(800), 버(830) 및/또는 버(860)와 같은 버인 경우, 툴 부착 인터페이스는 버 부착 인터페이스로 지칭될 수 있다. 버 부착 인터페이스는 버(860), 버(800), 그리고 버(830) 중 어느 하나를 제1 아암 부재(1500)와 고정된 관계로 유지하도록 설계될 수 있다. 보다 정확하게, 버 부착 인터페이스는 버(860), 버(800) 및 버(830) 중 하나에 고정된 어댑터 (730)를 수용하고 고정하도록 설계 될 수 있다.The arm (1440) may further include a tool attachment interface to which a cutting tool may be attached. Where the cutting tool is a burr, such as the burr (610), the burr (800), the burr (830), and/or the burr (860), the tool attachment interface may be referred to as a burr attachment interface. The burr attachment interface may be designed to maintain any one of the burr (860), the burr (800), and the burr (830) in a fixed relationship with the first arm member (1500). More precisely, the burr attachment interface may be designed to receive and secure an adapter (730) secured to any one of the burr (860), the burr (800), and the burr (830).
도 14a 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 버 부착 인터페이스는 거골 버 홀더(600)의 부착 캐뉼라(970)와 실질적으로 동일한 부착 캐뉼라(970)의 형태를 취할 수 있다. 따라서, 경골 버 홀더(1400)의 부착 캐뉼라(970)는 어댑터(730)의 원통형 원위 단부(792)를 수용하는 크기의 보어(972, bore)를 포함할 수 있다. 또한, 부착 캐뉼라(970)는, 부착 캐뉼라(970)에 대한 위치에서 어댑터(730)를 선택적으로 잠글 수 있는 적어도 하나의 잠금 특징부를 포함할 수 있다. 잠금 특징부는 총검 피팅(bayonet fittings)으로 동작할 수 있다; 따라서, 이들은 부착 캐뉼라 상에서 축 방향으로 연장되고 원주 방향으로 연장되는 슬롯(974)의 형태를 취할 수 있다. 각각의 슬롯(974)은 어댑터(730)의 버 홀더 부착 돌기들(796) 중 하나를 수용하도록 크기 설정될 수 있다. 어댑터는 거골 버 홀더(600)와 관련하여 설명된 바와 같이 부착 캐뉼라(970) 내에 수용되고 그와 맞물릴(interlock) 수 있다.As illustrated in FIGS. 14A-15, the burr attachment interface can take the form of an attachment cannula (970) substantially identical to the attachment cannula (970) of the tibial burr holder (600). Thus, the attachment cannula (970) of the tibial burr holder (1400) can include a bore (972) sized to receive the cylindrical distal end (792) of the adapter (730). Additionally, the attachment cannula (970) can include at least one locking feature selectively locking the adapter (730) in position relative to the attachment cannula (970). The locking features can act as bayonet fittings; thus, they can take the form of slots (974) that extend axially and circumferentially on the attachment cannula. Each slot (974) can be sized to receive one of the burr holder attachment protrusions (796) of the adapter (730). The adapter can be received within and interlocked with the attachment cannula (970) as described with respect to the talus burr holder (600).
또한, 아암(1440)은 베이스(1430)에 대한 아암(1440)의 이동을 제한하기 위해베이스 가이드 특징부와 협력하는 아암 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 아암 가이드 특징부는, 베이스(1430)와 아암(1440) 사이의 상대 운동을 제한하는 것을 돕기 위해 베이스 가이드 특징부와 상호 작용할 수 있는 임의의 부재일 수 있다. 베이스 가이드 특징부가 가이드 표면을 포함하는 경우, 바람직하게는 아암 가이드 특징부는 그러한 가이드 표면에 맞닿거나 및/또는 안착될 수 있는 팔로어(follower) 일 수 있다.Additionally, the arm (1440) may include an arm guide feature that cooperates with the base guide feature to limit movement of the arm (1440) relative to the base (1430). The arm guide feature may be any member that can interact with the base guide feature to help limit relative motion between the base (1430) and the arm (1440). If the base guide feature includes a guide surface, the arm guide feature may preferably be a follower that can abut and/or be seated upon such guide surface.
구체적으로, 베이스 가이드 특징부는 핀(1460)과 부착 캐뉼라(970) 사이에서, 제1 아암 부재(1500)로부터 돌출된 포스트(1490)일 수 있다. 포스트(1490)는 포스트(1490)가 노치(1480) 내에 존재하도록 전방으로 돌출될 수 있다. 포스트(1490)와 노치(1480) 가이드 표면(1482)의 상호 작용은, 부착 캐뉼라(970)와 커팅 툴의 이동을 대체로 직사각형 영역으로 제한할 수 있다. 특히, 노치(1480) 상부의 가이드 표면(1482)은 경골(1320)을 향한 커팅 툴의 이동을 제한할 수 있어서, 절제 깊이를 제어할 수 있다.Specifically, the base guide feature can be a post (1490) protruding from the first arm member (1500) between the pin (1460) and the attachment cannula (970). The post (1490) can protrude forwardly such that the post (1490) resides within the notch (1480). The interaction of the post (1490) and the guide surface (1482) of the notch (1480) can restrict the movement of the attachment cannula (970) and the cutting tool to a generally rectangular area. In particular, the guide surface (1482) above the notch (1480) can restrict the movement of the cutting tool toward the tibia (1320), thereby controlling the depth of resection.
보다 구체적으로, 노치(1480) 상부의 가이드 표면(1482)은 버(860), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 평면 경계보다 경골(1320)에 더 가까이 이동하는 것을 방지할 수 있다. 유사하게, 노치(1480) 측면의 가이드 표면(1482)은 버(860), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 추가적인 평면 경계보다 중앙 또는 측면 방향으로 더 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 아암(1440)의 포스트(1490)는 준비된 표면(1420)이 원하는 깊이, 폭, 전체 형상을 갖도록 베이스(1430)의 노치(1480)와 협력할 수 있다.More specifically, the guide surface (1482) on the top of the notch (1480) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (860), the burr (800), or the burr (830) from moving closer to the tibia (1320) than the planar boundary. Similarly, the guide surface (1482) on the side of the notch (1480) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (860), the burr (800), or the burr (830) from moving further in a central or lateral direction than the additional planar boundary. Accordingly, the post (1490) of the arm (1440) can cooperate with the notch (1480) of the base (1430) such that the prepared surface (1420) has a desired depth, width, and overall shape.
또한 선형 스프링(1504)의 동작은 준비된 표면(1420)이 원하는 형상을 갖는 것을 도울 수 있다. 구체적으로, 선형 스프링(1504)에 의해 가해지는 압력은 경골(1320)에 대한 절단이 원하는 전체 깊이까지 연장되는 것을 보장함으로써, 준비된 표면(1420)이 경골 보철물(104)을 지지하기 위해 뼈의 연속적인 확장을 제공하는 데 필요한 깊이 및 일관성을 갖도록 보장한다. 그럼에도 불구하고, 포스트(1490)와 노치(1480)의 상호 작용에 의해 허용되는 최대 깊이로 커팅 툴을 연장시키기 전에 더 얕은 절단으로 뼈를 제거하기 위해 외과의사에 의해 쉽게 저항될 수 있는 힘을 제공하기 위해, 선형 스프링(1504)은 조절될 수 있다.Additionally, the action of the linear spring (1504) can assist in ensuring that the prepared surface (1420) assumes the desired shape. Specifically, the pressure exerted by the linear spring (1504) ensures that the cut into the tibia (1320) extends to the desired full depth, thereby ensuring that the prepared surface (1420) has the depth and consistency necessary to provide continuous extension of the bone to support the tibial prosthesis (104). Nevertheless, the linear spring (1504) can be adjusted to provide a force that can be easily resisted by the surgeon to remove bone with shallower cuts before extending the cutting tool to the maximum depth allowed by the interaction of the post (1490) and the notch (1480).
경골(1320)의 원위 단부에 준비된 표면(1420)을 형성하기 위해, 경골 버 홀더(1400)가 이동 부재를 갖지 않는다는 점을 제외하고, 경골 버 홀더(1400)는 거골 버 홀더(600)와 유사한 방식으로 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 따라서, 커팅 툴을 전방-후방으로 움직일 필요가 없다. 오히려, 커팅은 모두 동일한 전방-후방 기준으로 이루어질 수 있다. 절단은 버(860)의 샤프트(710)를 위한 공간을 만들기에 충분한 뼈를 제거하기 위해 버(830)로 선택적으로 시작될 수 있고, 이어서 절단은 경골 보철물(104)의 용골(312)의 슬롯을 제외하고, 준비된 표면(1420)의 윤곽을 형성하기 위해 버(860)로 계속될 수 있다. 버(800)는 그러한 슬롯을 형성하는데 사용될 수 있다.To form a prepared surface (1420) on the distal end of the tibia (1320), the tibial bur holder (1400) can be used in a similar manner to the talus bur holder (600), except that the tibial bur holder (1400) does not have a movable member. Thus, there is no need to move the cutting tool in an anterior-posterior direction. Rather, all cutting can be done along the same anterior-posterior reference. The cutting can optionally begin with the bur (830) to remove sufficient bone to create space for the shaft (710) of the bur (860), and then the cutting can continue with the bur (860) to outline the prepared surface (1420), except for a slot in the keel (312) of the tibial prosthesis (104). The bur (800) can be used to form such a slot.
거골 버 홀더(600)와 마찬가지로, 선형 스프링(1504)은 적절한 절단 깊이를 얻기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로, 외과의사는 경골(1320)의 자연 관절 표면 아래에 버(830)의 커팅 부재(850)를 위치시킬 수 있다. 외외과의사는 선형 스프링(1504)의 힘에 대항하여 자연 관절 표면 아래에 버(830)를 유지할 수 있고, 포스트(1490)는 노치(1480) 상부의 가이드 표면(1482) 아래에서 변위(displace)될 수 있으며, 비로소 그 또는 그녀는 자연 관절 표면을 절제할 준비가 된다.As with the talus bur holder (600), the linear spring (1504) may be used to obtain an appropriate cutting depth. Specifically, the surgeon may position the cutting member (850) of the bur (830) beneath the natural joint surface of the tibia (1320). The surgeon may then hold the bur (830) beneath the natural joint surface against the force of the linear spring (1504), and the post (1490) may be displaced beneath the guide surface (1482) above the notch (1480), and he or she is ready to resect the natural joint surface.
포스트(1490)가 노치(1480) 상단의 가이드 표면(1482)에 대해 놓일 때까지, 외과의사가 버(830)를 들어 올려서 선형 스프링(1504)이 버(830)를 눌러 자연 관절 표면과 결합할 수 있게 한다. 이어서, 버(830)는 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면(즉, 좌우로)으로 이동시켜서 포스트(1490)가 노치(1480)의 상단에서 가이드 표면(1482)을 따라 중앙-측면으로 미끄러지게 한다. 포스트(1490)는 버(830)의 중앙-측면 방향 이동 범위를 제어하기 위해 노치 (1480)의 좌측 및 우측에서 가이드 표면(1482)에 인접할 수 있다.The surgeon raises the burr (830) until the post (1490) is positioned against the guide surface (1482) at the top of the notch (1480) such that the linear spring (1504) presses the burr (830) into engagement with the natural joint surface. The burr (830) then moves the attachment cannula (970) mediolaterally (i.e., side to side) such that the post (1490) slides mediolaterally along the guide surface (1482) at the top of the notch (1480). The post (1490) can be adjacent the guide surface (1482) on the left and right sides of the notch (1480) to control the mediolateral range of movement of the burr (830).
버(830)가 자연 관절 표면(422)의 중앙-측면 방향 범위를 넘어가게 되면, 버(830)는 부착 캐뉼라(970)로부터 제거될 수 있고, 대신 버(860)는 부착 캐뉼라(970)에 고정될 수 있다. 이후, 버(860)는 경골(1320)의 자연 관절면 아래에 위치 될 수 있다. 외과의사는, 선형 관절 스프링(1504)의 힘에 대항하여, 부분적으로 절제된 자연 관절 표면 아래로 버(860)를 유지할 수 있다. 다시, 포스트(1490)는 외과 의사가 버(860)로 자연 관절 표면을 절제할 준비가 될 때까지 노치(1480) 상단에 있는 가이드 표면(1482)으로부터 변위될 수 있다.Once the burr (830) extends beyond the mediolateral extent of the natural joint surface (422), the burr (830) can be removed from the attachment cannula (970) and instead the burr (860) can be secured to the attachment cannula (970). The burr (860) can then be positioned beneath the natural joint surface of the tibia (1320). The surgeon can then hold the burr (860) beneath the partially resected natural joint surface against the force of the linear joint spring (1504). Again, the post (1490) can be displaced from the guide surface (1482) at the top of the notch (1480) until the surgeon is ready to resect the natural joint surface with the burr (860).
그 후, 포스트(1490)가 노치(1480)의 상단에서 가이드면(1482)에 대해 안착될 때까지, 외과의사는 버(860)를 상승시켜서 선형 스프링(1504)이 버(860)를 눌러 자연 관절 표면과 결합되도록 할 수 있다. 이후, 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면 방향(즉, 좌우)으로 이동시킴으로써 버(860)는 중앙-측면 방향으로 이동될 수 있고, 포스트(1490)는 노치(1480) 상단에서 가이드 표면(1482)을 따라 다시 한번 중앙-측면 방향으로 슬라이딩하게 된다. 버(860)의 중앙-측면 방향 이동 범위를 제어하기 위해, 포스트(1490)는 노치(1480)의 좌측 및 우측에서 가이드 표면(1482)에 인접 할 수 있다.Thereafter, the surgeon can elevate the burr (860) until the post (1490) is seated against the guide surface (1482) at the top of the notch (1480) so that the linear spring (1504) presses the burr (860) into engagement with the natural joint surface. The burr (860) can then be moved in the medio-lateral direction (i.e., side to side) by moving the attachment cannula (970) in the medio-lateral direction, causing the post (1490) to slide once again in the medio-lateral direction along the guide surface (1482) at the top of the notch (1480). To control the range of medio-lateral movement of the burr (860), the post (1490) can be adjacent the guide surface (1482) on the left and right sides of the notch (1480).
이후, 준비된 표면(1420)은 거골(420)의 준비된 표면(620)과 유사한 형상을 포함할 수 있지만, 볼록한 전방-후방 굴곡(1100) 대신 오목한 전방 전방-후방 굴곡(1592)을 갖는다. 오목한 전방-후방 굴곡(1592)의 일부가 도 15에 도시되어 있다. 다시 도 11b를 간략히 참조하면, 준비된 표면(1420)은, 오목한 전방-후방 굴곡(1592) 뿐만 아니라, 전방-후방 방향(130)과 두부-미부 방향(134)과 평행한 평면에서, 오목한 전방-후방 굴곡(1592)의 전방 및 후방에 위치된 2개의 볼록한 전방-후방 굴곡(1110)을 포함할 수 있다. 또한, 중앙-측면 방향(132) 및 두부-미부 방향(134)과 평행한 평면에서, 준비된 표면(1420)은 중심 확장부(1120)와 중심 확장부(1120)의 양측 중 어느 하나(either side)에 위치된 2개의 오목한 중앙-측면 굴곡(1130)을 포함할 수 있다. 따라서, 도 3a 내지 도 3e에 도시된 바와 같이, 용골(312)을 위한 슬롯이 형성되면, 준비된 표면(1420)은 경골 보철물(104)의 경골 뼈 결합 표면(122)의 형상을 일반적으로 보완하는 형상을 포함할 수 있다.Hereinafter, the prepared surface (1420) may include a shape similar to the prepared surface (620) of the talus (420), but having a concave anterior-posterior curve (1592) instead of a convex anterior-posterior curve (1100). A portion of the concave anterior-posterior curve (1592) is illustrated in FIG. Referring again briefly to FIG. 11B , the prepared surface (1420) may include, in addition to the concave anterior-posterior curve (1592), two convex anterior-posterior curves (1110) positioned anterior and posterior to the concave anterior-posterior curve (1592) in a plane parallel to the anterior-posterior direction (130) and the cephalad-caudal direction (134). Additionally, in a plane parallel to the medio-lateral direction (132) and the cephalo-caudal direction (134), the prepared surface (1420) can include a central extension (1120) and two concave medio-lateral curvatures (1130) located on either side of the central extension (1120). Thus, when a slot for the keel (312) is formed as illustrated in FIGS. 3A to 3E , the prepared surface (1420) can include a shape that generally complements the shape of the tibial bone engagement surface (122) of the tibial prosthesis (104).
버(860)가 자연 관절면의 중앙-측면 범위를 지나가게 되면, 버(860)는 부착 캐뉼라(970)로부터 제거될 수 있고, 대신 버(800)가 그에 고정될 수 있다. 이어서 버(800)는 준비된 표면(1420)의 중앙 부분 아래에 위치될 수 있다. 외과의사는 선형 스프링(1504)의 힘에 대항하여 버(800)를 준비된 표면(1420) 아래에 유지할 수 있다. 다시, 외과의사가 버(800)로 준비된 표면 (1420)에 슬롯을 형성할 준비가 될 때까지, 포스트(1490)는 노치(1480) 상단의 가이드 표면(1482)으로부터 변위될 수 있다.Once the burr (860) has passed the mid-lateral extent of the natural articular surface, the burr (860) can be removed from the attachment cannula (970) and the burr (800) can be secured thereto instead. The burr (800) can then be positioned beneath the central portion of the prepared surface (1420). The surgeon can then hold the burr (800) beneath the prepared surface (1420) against the force of the linear spring (1504). Again, the post (1490) can be displaced from the guide surface (1482) above the notch (1480) until the surgeon is ready to form a slot in the prepared surface (1420) with the burr (800).
이후, 외과의사는 버(800)를 중앙-측면 방향 중심에 위치시키고, 포스트(1490)가 노치(1480) 상단에 있는 가이드 표면(1482)에 대향하여 놓일 때까지 버(800)를 상승시켜서, 선형 스프링(1504)이 버(800)를 눌러서 준비된 표면(1420)을 결합하도록 한다. 버(800)의 커팅 부재(820)가 준비된 표면(1420) 내로 상승함에 따라, 커팅 부재(820)는 준비된 표면(1420)의 실질적인 중심에 슬롯 (1598)을 형성할 수 있다. 커팅 부재(820)의 직경(822)은 경골 보철물(104)의 용골(312)의 폭과 일반적으로 동일 할 수 있다. 슬롯(1598)은 용골(312)의 관통 부분(342)의 반원형 주변부(344)를 수용하는 대체로 반구형인 오목한 단면 형상을 갖는 두부 단부를 가질 수 있다.Thereafter, the surgeon positions the burr (800) in a mediolateral center and raises the burr (800) until the post (1490) is positioned against the guide surface (1482) at the top of the notch (1480), causing the linear spring (1504) to press the burr (800) to engage the prepared surface (1420). As the cutting member (820) of the burr (800) is raised into the prepared surface (1420), the cutting member (820) can form a slot (1598) substantially centered on the prepared surface (1420). The diameter (822) of the cutting member (820) can be generally equal to the width of the keel (312) of the tibial prosthesis (104). The slot (1598) may have a head end having a generally hemispherical concave cross-sectional shape that accommodates the semicircular periphery (344) of the penetration portion (342) of the keel (312).
용골(312)은, 경골 보철물(104)이 준비된 표면(1420)에 대해 중앙-측면 방향으로 이동하는 것을 방지하고 나아가 경골 보철물(104)의 준비된 표면(1420)에 대한 고정 접착을 용이하게 하는 방식으로, 슬롯(1598)과 인터페이스할 수 있다. 용골(312) 및/또는 경골 보철물(104)의 경골 뼈 결합 표면(122)의 나머지 부분은, 선택적으로 다공성 표면 및/또는 뼈 성장 및 접착을 촉진하도록 설계된 코팅된 표면을 가질 수 있다. 추가적으로 또는 대안 적으로, 경골 보철물(104)은 경골(1320)과 경골 보철물(104) 사이에 결합을 형성하는 뼈 시멘트와 함께 사용하도록 설계될 수 있다.The keel (312) can interface with the slot (1598) in a manner that prevents the tibial prosthesis (104) from moving mediolaterally with respect to the prepared surface (1420) and further facilitates fixed adhesion of the tibial prosthesis (104) to the prepared surface (1420). The keel (312) and/or the remainder of the tibial bone engagement surface (122) of the tibial prosthesis (104) may optionally have a porous surface and/or a coated surface designed to promote bone ingrowth and adhesion. Additionally or alternatively, the tibial prosthesis (104) may be designed for use with a bone cement that forms an adhesion between the tibia (1320) and the tibial prosthesis (104).
슬롯(1598)을 포함하여 준비된 표면(1420)이 완전히 형성되면, 경골 파운데이션(1300)은 임의의 부착된 커팅 툴과 함께 경골 파운데이션(1300)로부터 제거될 수 있다. 또한, 관절 공간으로부터 임의의 장애물을 제거하기 위해, 경골 파운데이션(1300)은 경골(1320)로부터 제거될 수 있다. 이후, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)은 각각 거골(420)의 준비된 표면(620)과 경골(1320)의 준비된 표면(1420) 상에 위치될 수 있다. 결과 구성은 도 16과 관련하여 도시되고 설명된다.Once the prepared surface (1420) including the slot (1598) is fully formed, the tibial foundation (1300) can be removed from the tibial foundation (1300) along with any attached cutting tools. Additionally, the tibial foundation (1300) can be removed from the tibia (1320) to remove any obstructions from the joint space. Thereafter, the talar prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) can be positioned on the prepared surface (620) of the talus (420) and the prepared surface (1420) of the tibia (1320), respectively. The resulting configuration is illustrated and described in connection with FIG. 16 .
도 16은 거골(420)과 경골(1320)을 도시한 단면도로서, 거골 보철물(102)은 거골(420)의 준비된 표면(620)에 고정되고 경골 보철물(104)은 경골(1320)의 준비된 표면(1420)에 부착된 상태가 도시되어 있다. 거골 관절 표면(110)은, 일반적으로 자연 발목 관절의 관절을 모방하는 방식으로, 경골 관절 표면(120과 관절 연결될 수 있다. 거골 뼈 결합 표면(112)과 경골 뼈 결합 표면(122)의 매칭 굴곡과 함께, 준비된 표면(620)과 준비된 표면(1420)의 다양한 굴곡은, 관절 사용시 발생하는 스트레스를 견딜 수 있도록 충분히 건강한 뼈를 보존하는 동안, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)이 제 위치를 유지하는 것을 도울 수 있다. FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a talus (420) and a tibia (1320), wherein a talus prosthesis (102) is secured to a prepared surface (620) of the talus (420) and a tibial prosthesis (104) is attached to a prepared surface (1420) of the tibia (1320). The talus articular surface (110) can be articulated with the tibial articular surface (120) in a manner that generally mimics the articulation of a natural ankle joint. The varying curvatures of the prepared surface (620) and the prepared surface (1420), along with the matching curvatures of the talus bone engagement surface (112) and the tibial bone engagement surface (122), can help maintain the talus prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) in place while preserving sufficiently healthy bone to withstand stresses encountered during joint use.
일 실시예(미도시)에서, 수술 내비게이션 및/또는 수술 로봇 시스템은 거골(420) 및/또는 경골(1320)의 준비를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 상기 제시된 단계 중 일부는 자동화될 수 있다. 외과 용 내비게이션 시스템, 표면 매핑 시스템 등이 수행될 절단의 위치와 치수를 확인하는데 사용될 수 있다. 거골(420) 및 경골(1320)에 대한 절단을 위한 이동 경로는 예를 들어, 거골 가이드 어셈블리 및/또는 경골 가이드 어셈블리의 요소에 추가하여 또는 대신에 전동 시스템을 사용하여 기계화될 수 있다. 이러한 전동 시스템은 선택적으로 거골 가이드 어셈블리 및/또는 경골 가이드 어셈블리의 이동 제약을 모방할 수 있으며, 따라서 여기에 개시된 바와 같은 전방 접근으로부터 관절 표면에 접근하여 준비할 수 있다.In one embodiment (not shown), a surgical navigation and/or surgical robotic system may be used to facilitate preparation of the talus (420) and/or the tibia (1320). Some of the steps presented above may be automated. A surgical navigation system, a surface mapping system, and the like may be used to determine the location and dimensions of the cut to be performed. The path of travel for cutting the talus (420) and the tibia (1320) may be mechanized, for example, using a motorized system in addition to or instead of elements of the talus guide assembly and/or the tibial guide assembly. Such a motorized system may optionally mimic the travel constraints of the talus guide assembly and/or the tibial guide assembly, thereby allowing access to and preparation of the articular surfaces from an anterior approach as disclosed herein.
대안적인 실시예에서 발목 관절 성형술 시스템에 많은 상이한 특징이 포함될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 다음의 특징들 중 하나 이상이 포함될 수 있다: (1) 경골 내에 더 근접(즉, 더 깊은)한 절단을 수행할 수 있도록 경골 파운데이션을 슬라이딩시키는 능력; (2) 경골의 전방/후방 절개를 향상시키기 위해 호를 따라 스윙할 수 있는 경골 파운데이션; (3) 경골 커팅 가이드가 경골을 절개하는 내반족(varus)/외반족(valgus) 및/또는 중앙/측면 위치를 조절하는 능력; (4) 경골 커팅 가이드를 경골에 용이하게 부착하기 위한 나사 세트의 사용; (5) 경골 절제의 적절한 위치 선정을 용이하게 하기 위한 거골 시편의 사용;과 (6) 거골 및/또는 경골에 대한 환자-특정 뼈 부착 인터페이스의 사용. 이러한 특징들은 도 17a 내지 26b와 관련하여 도시되고 설명될 것이다.In alternative embodiments, the ankle arthroplasty system may include many different features. In exemplary embodiments, one or more of the following features may be included: (1) the ability to slide the tibial foundation to allow for a closer (i.e., deeper) cut into the tibia; (2) the tibial foundation to swing along an arc to enhance anterior/posterior dissection of the tibia; (3) the ability of the tibial cutting guide to adjust the varus/valgus and/or medial/lateral position in which it cuts the tibia; (4) the use of a screw set to facilitate attachment of the tibial cutting guide to the tibia; (5) the use of a talus specimen to facilitate proper positioning of the tibial resection; and (6) the use of a patient-specific bone attachment interface to the talus and/or tibia. These features will be illustrated and described with respect to FIGS. 17A-26B .
도 17a는 거골(420)의 사시도로서, 하나의 대안적인 실시예에 따른 거골 파운데이션(1710)을 구비한 도 4a 내지 4c에 도시된 시편(400)의 일부가 거골(420)의 오목한 굴곡(458) 상에 위치된 상태가 도시되어 있다. 시편(400)은 도 4a 내지 도 4c와 관련하여 설명된 것과 거의 동일한 방식으로 거골 파운데이션(1710)을 거골(420)에 대해 위치시키는 데 사용될 수 있다.FIG. 17a is a perspective view of a talus (420), showing a portion of the specimen (400) illustrated in FIGS. 4a-4c with a talus foundation (1710) according to an alternative embodiment positioned on a concave curvature (458) of the talus (420). The specimen (400) can be used to position the talus foundation (1710) relative to the talus (420) in much the same manner as described with respect to FIGS. 4a-4c.
도 17b는 도 17a에 도시된 거골 파운데이션(1710)의 사시도로서, 거골 파운데이션(1710)이 거골(420)에 고정된 상태가 도시되어 있다. 거골 파운데이션(1710)는 거골 파운데이션(410)과 유사한 구성을 포함할 수 있다. 그러나, 거골 파운데이션(1710)은 거골 파운데이션(410)의 대응 구성들과 다소 상이하게 구성되는 고정 부재(1700)와 이동 부재(1702)를 포함할 수 있다.FIG. 17b is a perspective view of the talus foundation (1710) illustrated in FIG. 17a, showing the talus foundation (1710) fixed to the talus (420). The talus foundation (1710) may include a similar configuration to the talus foundation (410). However, the talus foundation (1710) may include a fixed member (1700) and a movable member (1702) that are configured somewhat differently from the corresponding configurations of the talus foundation (410).
구체적으로, 고정 부재(1700)는 고정 부재(1700)의 통로(510)를 통과하는 핀(480)을 사용하여 거골(420)에 고정될 수 있다. 또한 고정 부재(1700)는 축(514) 주위에 중심이 있는 아치형 슬롯(1712)을 포함할 수 있다. 그러나, 아치형 슬롯(1712)은 도 5c의 아치형 슬롯(512)의 아치형 그루브(516)을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 걸쇠(518)은 고정 부재(1700)에 없을 수 있다. 대신에, 고정 부재(1700)는 각각의 아치형 슬롯(1712)의 중심에 위치된 원형 그루브 형태의 걸쇠(1718)를 포함할 수 있다. 걸쇠(1718)는 고정에 사용될 수 있다. 예를 들어, 경골 파운데이션이 거골 파운데이션(1710)과 관련하여 위치될 때, 걸쇠(1718)는 아치형 슬롯(1712)의 중심점에서 고정 부재(1700)에 대한 이동 부재(1702)의 위치를 고정하기 위해 사용될 수 있다. 원형 체결구(미도시)는 이동 부재(1702)에 결합될 수 있고, 고정 부재(1700)에 대해 이동 부재(1702)를 제자리에 고정시키기 위해 걸쇠(1718) 내에 위치할 수 있다.Specifically, the anchoring member (1700) can be secured to the talus (420) using a pin (480) passing through a passage (510) of the anchoring member (1700). Additionally, the anchoring member (1700) can include an arcuate slot (1712) centered about the axis (514). However, the arcuate slot (1712) may not include the arcuate groove (516) of the arcuate slot (512) of FIG. 5C. Additionally, the latch (518) may be absent from the anchoring member (1700). Instead, the anchoring member (1700) can include a clasp (1718) in the form of a circular groove positioned centered in each of the arcuate slots (1712). The latch (1718) can be used for securing. For example, when the tibial foundation is positioned relative to the talus foundation (1710), the clasp (1718) can be used to secure the position of the movable member (1702) relative to the fixed member (1700) at the center point of the arched slot (1712). A circular fastener (not shown) can be coupled to the movable member (1702) and positioned within the clasp (1718) to secure the movable member (1702) in place relative to the fixed member (1700).
이동 부재(1702)는 이동 부재(1702)가 축(514)을 중심으로 피봇하도록 하기 위해 아치형 슬롯(1712) 내에서 회전(roll)하는 롤러(530)를 포함할 수 있다. 이동 부재(502)의 나사 구멍(550) 대신에, 거골 버 홀더의 대응하는 특징부를 수용하기 위해 그 근위 단부에서 연장되고 개방되는 2개의 수용 슬롯(1750)을 포함할 수 있고, 이에 대해 도 18a 및 도 18b와 관련하여 도시되고 설명될 것이다. 이동 부재(1702)는 거골 버 홀더의 체결구를 수용하는 나사 구멍(1760)을 더 포함할 수 있다.The movable member (1702) may include a roller (530) that rolls within an arcuate slot (1712) to allow the movable member (1702) to pivot about an axis (514). Instead of the threaded holes (550) of the movable member (502), the movable member (502) may include two receiving slots (1750) extending and opening at their proximal ends to receive corresponding features of a talus burr holder, as will be illustrated and described with respect to FIGS. 18A and 18B. The movable member (1702) may further include a threaded hole (1760) to receive a fastener of the talus burr holder.
도 18a, 도 18b 및 도 19를 참조하면, 도 17a 및 도 17b의 거골 파운데이션(1710)이 도시된 사시도, 측면도, 단면도로서, 거골 버 홀더(1800)가 거골 파운데이션1710)의 이동 부재(1702)에 고정된 상태가 도시되어 있다. 거골 버 홀더(1800)는 도 6a 및 도 6b의 거골 버 홀더(600)와 유사한 구성을 포함할 수 있지만, 거골 버 홀더(1800)는 도 5a 내지 5c의 이동 부재(502)가 아니라 이동 부재(1702)에 부착되도록 구성될 수 있다는 점이 다르다.Referring to FIGS. 18a, 18b and 19, the talus foundation (1710) of FIGS. 17a and 17b is illustrated in perspective, side and cross-sectional views, wherein a talus burr holder (1800) is illustrated fixed to a movable member (1702) of the
구체적으로, 거골 버 홀더(1800)는 이동 부재(1702)에 고정되는 베이스(1830)를 포함할 수 있다. 베이스(1830)는, 중앙 및 측면 방향 에지에 있으며, 이동 부재(1702)의 수용 슬롯(1750) 내로 미끄러지는 한 쌍의 플랜지(1840)를 포함할 수 있다. 베이스(1830)는 이동 부재(1702)의 나사 구멍(1760)과 정렬되는 구멍(1850)을 포함할 수 있다. 베이스(1830)를 이동 부재(1702)에 고정시키기 위해, 구멍(1850)은 나사 구멍(1760)의 나사와 맞물리는 나사 단부를 갖는 볼트(1860)를 수용할 수 있다. 구멍(1850)은 이동 부재(1702)에 대한 베이스(1830) 위치의 근위/원위 조정을 가능하게 하도록 수직으로 연장될 수 있으며, 이에 의해 외과의사는 거골(420)의 절단 깊이를 조절할 수 있다.Specifically, the talus burr holder (1800) can include a base (1830) secured to the movable member (1702). The base (1830) can include a pair of flanges (1840) at the central and lateral edges that slide into receiving slots (1750) of the movable member (1702). The base (1830) can include a hole (1850) that aligns with a threaded hole (1760) of the movable member (1702). To secure the base (1830) to the movable member (1702), the hole (1850) can receive a bolt (1860) having a threaded end that engages a thread of the threaded hole (1760). The hole (1850) may be extended vertically to allow proximal/distal adjustment of the position of the base (1830) relative to the moving member (1702), thereby allowing the surgeon to adjust the depth of cut of the talus (420).
거골 파운데이션(1710)과 거골 버 홀더(1800)는, 전술한 거골 파운데이션(410)과 거골 버 홀더(600)와 유사한 방식으로 기능하도록 협력할 수 있다. 거골 버 홀더(1800)는, 아암(640)과 베이스(1830) 사이의 연결에 의해 제공되는 제한으로, 베이스(1830)에 대해 이동하는 아암(640)을 포함할 수 있다. 준비된 표면(620)을 형성하여 거골(420)을 절단하기 위한 버(610)의 이동을 가이드하기 위해, 아암(640)은 버(610)(또는 전술한 다른 유형의 임의의 버)에 결합될 수 있다.The talus foundation (1710) and the talus burr holder (1800) can cooperate to function in a similar manner to the talus foundation (410) and the talus burr holder (600) described above. The talus burr holder (1800) can include an arm (640) that moves relative to the base (1830) with a constraint provided by the connection between the arm (640) and the base (1830). The arm (640) can be coupled to the burr (610) (or any other type of burr described above) to guide movement of the burr (610) to cut the talus (420) by forming a prepared surface (620).
거골 파운데이션(1710)이 제 위치에 있을 때, 경골 커팅 가이드는 거골 파운데이션(1710)에서 기준된(referenced) 후, 경골에 고정될 수 있다. 도 20a 내지 22c와 관련하여 도시되고 설명되는 바와 같이, 정렬 블록이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다.With the talus foundation (1710) in place, the tibial cutting guide can be referenced to the talus foundation (1710) and then secured to the tibia. An alignment block may be used for this purpose, as illustrated and described with respect to FIGS. 20A through 22C.
도 20a 내지 20e를 참조하면, 일 대안적인 실시예에 따른 정렬 블록(2010)이 도시되어 있다. 정렬 블록(2010)은 정렬 블록(1310)과 기능면에서 유사할 수 있으며, 추가 기능을 위해 일부 수정을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 20A through 20E, an alignment block (2010) according to an alternative embodiment is illustrated. The alignment block (2010) may be functionally similar to the alignment block (1310), and may include some modifications for additional functionality.
도시된 바와 같이, 정렬 블록(2010)은 고정 피스(2020), 조정 아암(2022), 정렬 로드(2024)를 포함할 수 있다. 고정 피스(2020)는, 이동 부재(1702)에 대해 정렬 블록(2010) 위치의 중앙/측면 방향 조정을 허용하는 방식으로, 거골 파운데이션(1710)의 이동 부재(1702)에 고정될 수 있다. 조정 아암(2062)은, 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2022) 배향의 내반족(varus)/외반족(valgus) 조정을 허용하는 방식으로, 고정 피스(2020)에 결합될 수 있다. 또한 조정 아암(2062)은, 경골 커팅 가이드(이후의 도면에 도시됨)의 위치가 조정 아암(2022)에 대해 원위/근위 방향으로 조정될 수 있는 방식으로, 경골 커팅 가이드에 결합될 수 있다.As illustrated, the alignment block (2010) may include a fixation piece (2020), an adjustment arm (2022), and an alignment rod (2024). The fixation piece (2020) may be fixed to the movable member (1702) of the talus foundation (1710) in a manner that allows for central/lateral adjustment of the alignment block's (2010) position relative to the movable member (1702). The adjustment arm (2062) may be coupled to the fixation piece (2020) in a manner that allows for varus/valgus adjustment of the orientation of the adjustment arm (2022) relative to the fixation piece (2020). Additionally, the adjustment arm (2062) may be coupled to the tibial cutting guide in a manner that allows for distal/proximal adjustment of the position of the tibial cutting guide (illustrated in subsequent drawings) relative to the adjustment arm (2022).
보다 구체적으로, 고정 피스(2020)는 고정 나사(2032)를 수용하는 2개의 부착 슬롯(2030)을 포함할 수 있다. 고정 나사(2032)는 이동 부재(1702)의 나사 구멍(1760) 내에서 나사산과 맞물리는 나사 단부를 포함할 수 있다. 부착 슬롯(2030)은 이동 부재(1702)에 대한 고정 피스(2020) 위치의 수평 조정을 허용하기에 충분히 길 수 있다. 원하는 경우, 고정 피스(2020)는 나사(2032)를 조임으로써 이동 부재(1702)에 대한 위치에서 고정될 수 있고, 이후 나사(2032)를 풀고, 고정 피스(2020)를 이동시킨 다음, 새로운 위치에서 고정 피스(2020)로 고정 나사(2032)를 조임으로써 조정될 수 있다.More specifically, the fixed piece (2020) may include two attachment slots (2030) that receive fixed screws (2032). The fixed screws (2032) may include threaded ends that engage threads within the threaded holes (1760) of the movable member (1702). The attachment slots (2030) may be sufficiently long to allow for horizontal adjustment of the position of the fixed piece (2020) relative to the movable member (1702). If desired, the fixed piece (2020) may be secured in position relative to the movable member (1702) by tightening the screws (2032), and then adjusted by loosening the screws (2032), moving the fixed piece (2020), and then tightening the fixed screws (2032) onto the fixed piece (2020) in the new position.
또한 고정 피스(2020)는 고정 피스(2020)의 몸체로부터 조정 아암(2022)을 향해 돌출하는 돌기(2034)를 포함할 수 있다. 돌기(2034)는 나사 구멍(2036)을 포함할 수 있다. 또한, 고정 피스(2020)는 나사 구멍(2036)과 함께 돌기(2034) 위에 위치되는 나사 구멍(2038)을 포함할 수 있다. 또한 고정 피스(2020)는 부착 슬롯(2030) 위에 위치된 맨틀(2040)을 포함할 수 있다.Additionally, the fixed piece (2020) may include a protrusion (2034) protruding from the body of the fixed piece (2020) toward the adjusting arm (2022). The protrusion (2034) may include a screw hole (2036). Additionally, the fixed piece (2020) may include a screw hole (2038) positioned above the protrusion (2034) along with the screw hole (2036). Additionally, the fixed piece (2020) may include a mantle (2040) positioned above the attachment slot (2030).
조정 아암(2022)은 그 하단부에 구멍(2050)을 포함할 수 있고, 이를 통해 볼트(2052)는 고정 피스(2020)의 돌기(2034)에서 나사 구멍(2036)과 결합하도록 삽입되고 조여질 수 있다. 조정 아암(2022)이 고정 피스(2020)에 대해 제자리에 고정될 때까지, 조정 아암(2022)이 볼트(2052)의 축을 중심으로 피봇될 수 있도록, 볼트(2052)는 구멍에 회전 가능하게 위치할 수 있다. 볼트(2052)는 조정 아암(2022)에 대해 가압하도록 선택적으로 조여질 수 있어서, 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2022)의 추가 회전을 잠글 수 있다.The adjustment arm (2022) may include a hole (2050) in its lower portion through which the bolt (2052) may be inserted and tightened to engage the threaded hole (2036) in the projection (2034) of the fixed piece (2020). The bolt (2052) may be rotatably positioned in the hole such that the adjustment arm (2022) may pivot about the axis of the bolt (2052) until the adjustment arm (2022) is secured in place relative to the fixed piece (2020). The bolt (2052) may be selectively tightened to pressurize the adjustment arm (2022) against the fixed piece (2020), thereby locking further rotation of the adjustment arm (2022) relative to the fixed piece (2020).
또한, 조정 아암(2022)은 구멍(2050)의 중심에 중심을 이루는 기다란 아치형 형상을 갖는 구멍(2050) 위에 위치된 조절 슬롯(2054)을 포함할 수 있다. 조절 슬롯(2054)은 고정 피스(2020)의 구멍(2038)과 맞물리도록 나사산이 형성될 수 있는 볼트(2056)를 수용할 수 있다. 볼트(2056)는 조절 슬롯(2054)과 볼트(2056)의 결합이 조정 아암(2022)이 고정 피스(2020)에 대해 회전할 수 있도록 조절 슬롯(2054) 내에 비교적 느슨하게 존재할 수 있지만, 볼트(2056)와 조절 슬롯(2054)의 단부의 인접이 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2022)의 회전 범위를 제한한다. 조정 아암(2022)과 고정 피스(2020) 사이의 이러한 상대 회전은, 경골 보철물(104)이 배치될 경골의 절개 표면의 중앙-측면 방향 위치의 조정을 허용할 수 있다. 볼트(2056)는 조정 아암(2022)에 대해 가압하도록 선택적으로 조여질 수 있으며, 이로써 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2062)의 추가 회전을 잠글 수 있다.Additionally, the adjustment arm (2022) may include an adjustment slot (2054) positioned over the hole (2050) having an elongated arched shape centered about the center of the hole (2050). The adjustment slot (2054) may receive a bolt (2056) threaded to engage the hole (2038) of the fixed piece (2020). The bolt (2056) may be relatively loose within the adjustment slot (2054) such that the engagement of the adjustment slot (2054) and the bolt (2056) allows the adjustment arm (2022) to rotate relative to the fixed piece (2020), but the proximity of the ends of the bolt (2056) and the adjustment slot (2054) limits the range of rotation of the adjustment arm (2022) relative to the fixed piece (2020). This relative rotation between the adjusting arm (2022) and the fixation piece (2020) may allow for adjustment of the mediolateral position of the incision surface of the tibia upon which the tibial prosthesis (104) is to be placed. The bolt (2056) may be selectively tightened to press against the adjusting arm (2022), thereby locking further rotation of the adjusting arm (2062) relative to the fixation piece (2020).
또한 조정 아암(2022)은 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)가 삽입될 수 있는 경골 파운데이션 부착 구멍(2058)을 포함할 수 있어서, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 나사 단부가 경골 파운데이션 상의 대응하는 나사 구멍과 맞물리게 된다(이후에 도시됨). 도 13a와 도 13b의 경골 파운데이션(1300)에서와 같이, 나사 구멍은 선택적으로 수직 이동 부재 상에 있을 수 있으며, 여기서 구멍(1342)은 버튼(1340)에 형성되고 슬롯(1350) 내에서 수직으로 슬라이딩한다. 이리하여, 경골 파운데이션 부착 구멍(2058)과 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)는, 경골 상에 경골 파운데이션의 수직 위치(즉, 근위/원위 위치) 조절을 허용하는 하는 방식으로, 조정 아암(2022)을 경골 파운데이션에 결합할 수 있게 되고, 이로써 경골이 절개되는 근위/원위 깊이의 조정이 가능하다. Additionally, the adjustment arm (2022) may include a tibial foundation attachment hole (2058) into which a tibial foundation attachment bolt (2060) may be inserted, such that a threaded end of the tibial foundation attachment bolt (2060) engages a corresponding threaded hole on the tibial foundation (as illustrated later). As with the tibial foundation (1300) of FIGS. 13A and 13B , the threaded hole may optionally be on a vertically movable member, wherein the hole (1342) is formed in the button (1340) and slides vertically within the slot (1350). Thus, the tibial foundation attachment hole (2058) and the tibial foundation attachment bolt (2060) allow for coupling the adjustment arm (2022) to the tibial foundation in a manner that allows for adjustment of the vertical position (i.e., proximal/distal position) of the tibial foundation on the tibia, thereby allowing for adjustment of the proximal/distal depth at which the tibia is cut.
경골 파운데이션 부착 볼트(2060)는 조정 아암(2022)에 대해 가압하도록 선택적으로 조여 질 수 있어, 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2222)의 추가 회전의 잠금 및/또는 조정 아암(2222)에 대한 경골 커팅 가이드의 근위/원위 이동을 잠그게 할 수 있다. 일 실시예에서, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)를 조이는 것은, 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2022)의 추가 회전과 조정 아암(2022)에 대한 경골 파운데이션의 추가 근위/원위 슬라이딩 이동을 잠글 수 있다. 따라서, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)는 고정 피스(2020)에 대한 경골 파운데이션의 위치를 고정하기 위해 선택적으로 조여 질 수 있다. 전술한 바와 같이, 이동 부재(1702)에 대한 중앙/측면 방향 위치는 고정 나사(2032)를 통해 고정될 수 있다.The tibial foundation attachment bolt (2060) can be selectively tightened to press against the adjustment arm (2022) to lock further rotation of the adjustment arm (2222) relative to the fixation piece (2020) and/or lock proximal/distal movement of the tibial cutting guide relative to the adjustment arm (2222). In one embodiment, tightening the tibial foundation attachment bolt (2060) can lock further rotation of the adjustment arm (2022) relative to the fixation piece (2020) and further proximal/distal sliding movement of the tibial foundation relative to the adjustment arm (2022). Thus, the tibial foundation attachment bolt (2060) can be selectively tightened to secure the position of the tibial foundation relative to the fixation piece (2020). As described above, the central/lateral position for the movable member (1702) can be fixed via the fixing screw (2032).
조정 아암(2022)은 정렬 로드(2024)를 수용하는 로드 개구(2062)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 정렬 로드(2024)는 근위 단부(2070)와 원위 단부(2072)를 포함할 수 있다. 조정 아암(2022)에 대해 정렬 로드(2024)가 제자리에 고정되도록, 원위 단부(2072)는 로드 개구(2062) 내에 수용될 수 있다. 이후, 정렬 로드(2024)는 이동 부재(1702)에 대한 조정 아암(2022)의 위치 및/또는 방향을 조정하는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 조정 아암(2022)이 중앙/측면 방향으로 적절하게 위치되고 내반족(varus)/외반족(valgus) 조절을 위해 적절하게 배향되도록 보장하기 위해, 정렬 로드(2024)의 원위 단부(2072)는 무릎, 경골 결절 또는 다른 해부학적 특징부와 정렬될 수 있다. 선택적으로, 후술되는 바와 같이 정렬 로드(2024)는 거골 파운데이션(1710)에 대한 경골 파운데이션의 적절한 전방/후방 위치 결정을 용이하게 하는데 사용될 수 있다.The adjustment arm (2022) may further include a rod opening (2062) for receiving an alignment rod (2024). More specifically, the alignment rod (2024) may include a proximal end (2070) and a distal end (2072). The distal end (2072) may be received within the rod opening (2062) to secure the alignment rod (2024) in place relative to the adjustment arm (2022). The alignment rod (2024) may then be used to assist in adjusting the position and/or orientation of the adjustment arm (2022) relative to the moveable member (1702). In one embodiment, the distal end (2072) of the alignment rod (2024) can be aligned with the knee, tibial tuberosity or other anatomical feature to ensure that the adjustment arm (2022) is properly positioned in the mediolateral/lateral direction and properly oriented for varus/valgus adjustment. Optionally, the alignment rod (2024) can be used to facilitate proper anterior/posterior positioning of the tibial foundation relative to the talar foundation (1710), as described below.
도 21a, 도 21b, 도 22a, 도 22b와 도 22c 각각은 거골(420)에 부착된 거골 파운데이션(1710)의 사시도, 측면도, 정면도, 사시도, 측단면도로서, 정렬 블록(2010)과 경골 시편(2120)의 사용을 통해 경골(1320)에 대해 경골 파운데이션(2110)이 위치된 상태가 도시되어 있다. 도 21a는 경골(1320)에 고정된 경골 파운데이션(2110)를 도시하고, 도 22b는 격리된 경골 시편(2120)을 도시한다. 이전 실시예들에서와 같이, 경골(1320)에 부착될 수 있는 "경골 커팅 가이드"는, 경골 파운데이션(2110)과 경골 파운데이션(2110)에 부착될 수 있는 경골 버 홀더(이후에 도시됨)를 포함할 수 있다.FIGS. 21A, 21B, 22A, 22B and 22C are perspective, side, front, perspective and cross-sectional views, respectively, of a tibial foundation (1710) attached to a tibia (420), wherein the tibial foundation (2110) is positioned relative to the tibia (1320) using an alignment block (2010) and a tibial specimen (2120). FIG. 21A illustrates the tibial foundation (2110) secured to the tibia (1320), and FIG. 22B illustrates the isolated tibial specimen (2120). As in the previous embodiments, a “tibial cutting guide” attachable to the tibia (1320) may include a tibial foundation (2110) and a tibial burr holder (illustrated below) attachable to the tibial foundation (2110).
경골 파운데이션(2110)은 거골 파운데이션(1710)과 유사한 구조를 포함할 수 있다. 따라서, 경골 파운데이션(2110)은 고정 부재(2100)와 이동 부재(2102)를 포함할 수 있다. 고정 부재(2100)는 거골 파운데이션(1710) 고정 부재(1700)의 아치형 슬롯(1712)과 유사한 2개의 아치형 슬롯(1712)을 포함할 수 있다. 이동 부재(2102)는 2개의 측벽(2150)을 포함할 수 있고, 롤러(530)는 고정 부재(2100)의 아치형 슬롯(1712) 내에 위치하도록 측벽(2150)으로부터 중앙-측면 방향으로 연장된다. 따라서, 이동 부재(2102)는 고정 부재(2100)에 대해 축(2114)을 중심으로 회전할 수 있다.The tibial foundation (2110) may include a structure similar to the talus foundation (1710). Accordingly, the tibial foundation (2110) may include a fixed member (2100) and a movable member (2102). The fixed member (2100) may include two arched slots (1712) similar to the arched slots (1712) of the fixed member (1700) of the talus foundation (1710). The movable member (2102) may include two side walls (2150), and the rollers (530) extend in a mediolateral direction from the side walls (2150) so as to be positioned within the arched slots (1712) of the fixed member (2100). Accordingly, the movable member (2102) may rotate about an axis (2114) relative to the fixed member (2100).
또한 경골 파운데이션(2110)의 이동 부재(2102)는 버튼(1340)과 슬롯(1350)을 포함할 수 있으며, 이는 도 13a 및 도 13b의 경골 파운데이션(1300)의 구성과 유사할 수 있다. 따라서, 버튼(1340)과 슬롯(1350)은 정렬 블록(2010)의 조정 아암(2022)에 대한 경골 파운데이션(2110) 위치의 근위/원위 조정을 제공할 수 있다. 도 22c에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 버튼(1340)은, 경골 파운데이션(2110)의 이동 부재(2102)에 조정 아암(2022)을 고정시키는, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 나사 단부를 수용할 수 있다.Additionally, the moving member (2102) of the tibial foundation (2110) may include a button (1340) and a slot (1350), which may be similar in configuration to the tibial foundation (1300) of FIGS. 13A and 13B. Thus, the button (1340) and the slot (1350) may provide proximal/distal adjustment of the position of the tibial foundation (2110) relative to the adjustment arm (2022) of the alignment block (2010). As most clearly illustrated in FIG. 22C, the button (1340) may receive a threaded end of a tibial foundation attachment bolt (2060) that secures the adjustment arm (2022) to the moving member (2102) of the tibial foundation (2110).
먼저, 정렬 블록(2010)은, 고정 나사(2032)의 생크(shanks)가 고정 피스(2020)의 부착 슬롯(2030) 내에 있는 채로, 고정 나사(2032)의 나사산 단부를 거골 파운데이션(1710) 이동 부재(1702)의 나사 구멍(1760)에 삽입한 후, 이동 부재(1702)에 대해 원하는 중앙-측면 방향으로 고정 피스(2020)로 고정 나사(2032)를 조여서, 거골 파운데이션(1710)의 이동 부재(1702)에 고정될 수 있다. 원하는 경우, 고정 나사(2032)는 풀릴 수 있고, 고정 피스(2020)의 중앙-측면 방향 위치는 이동 부재(1702)에 대해 조정될 수 있다. 이후, 고정 나사(3232)는 고정 피스(2020)를 이동 부재(1702)에 고정하기 위해 다시 조여질 수 있다. 원하는 경우, 중앙-측면 위치 설정을 용이하게 하기 위해, 정렬 블록(2010)의 정렬 로드(2024)는 경골 결절과 같은 해부학적 특징부와 정렬될 수 있다.First, the alignment block (2010) can be secured to the movable member (1702) of the talus foundation (1710) by inserting the threaded end of the set screw (2032) into the screw hole (1760) of the movable member (1702) of the talus foundation (1710) with the shanks of the set screw (2032) within the attachment slots (2030) of the fixed piece (2020), and then tightening the set screw (2032) into the fixed piece (2020) in a desired central-lateral direction relative to the movable member (1702). If desired, the set screw (2032) can be loosened and the central-lateral position of the fixed piece (2020) can be adjusted relative to the movable member (1702). Thereafter, the set screw (3232) can be retightened to secure the set piece (2020) to the movable member (1702). If desired, the alignment rod (2024) of the alignment block (2010) can be aligned with an anatomical feature, such as the tibial tuberosity, to facilitate central-lateral positioning.
그 다음, 조정 아암(2022)은 고정 피스(2020)에 피봇 가능하게 결합될 수 있다. 이는 조절 아암(2022)의 구멍(2050)을 통해 볼트(2052)의 나사산 단부를 삽입하고 고정 피스(2020)의 돌기(2034)의 구멍(2036)으로 나사산 단부를 조임으로써 달성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 거골 준비된 표면에 대한 경골 준비된 표면 배향의 내반족(varus)/외반족(valgus) 조정을 허용하기 위해 조정 아암(2022)이 고정 피스(2020)에 대해 회전할 수 있도록 볼트(2052)의 생크와 구멍(2050) 사이에 약간의 간극이 남을 수 있다.Next, the adjustment arm (2022) can be pivotally coupled to the fixation piece (2020). This can be accomplished by inserting a threaded end of a bolt (2052) through a hole (2050) in the adjustment arm (2022) and tightening the threaded end into a hole (2036) in a projection (2034) of the fixation piece (2020). As described above, a slight gap can be left between the shank of the bolt (2052) and the hole (2050) to allow the adjustment arm (2022) to rotate relative to the fixation piece (2020) to allow for varus/valgus adjustment of the orientation of the tibial prepared surface relative to the talar prepared surface.
그 다음, 볼트(2056)의 나사형 단부는 조절 슬롯(2054)을 통해 고정 피스(2020)의 구멍(2038) 내로 삽입되고 구멍(2038)에서 조여질 수 있다. 또한 전술한 바와 같이, 볼트(2056)의 생크가 조절 슬롯(2054)의 단부들 사이의 아치형 통로를 따라 미끄러지게 하도록, 볼트(2056)의 생크와 조절 슬롯(2054)의 벽 사이에는 충분한 간극이 유지된다. 이 상호 작용은 고정 피스(2020)에 대한 조정 아암(2022)의 피봇 이동 범위를 제한할 수 있고, 이는 고정 피스(2020)과 조절 아암(2022) 사이의 내반족(varus)/외반족(valgus) 조절이 허용 가능한 미리 정해진 범위로 제한되게 한다. 이러한 내반족(varus)/외반족(valgus) 위치 설정을 용이하게 하기 위해, 원하는 경우, 정렬 블록(2010)의 정렬 로드(2024)는 경골 결절과 같은 해부학적 특징부와 정렬될 수 있다.Next, the threaded end of the bolt (2056) can be inserted into the hole (2038) of the fixed piece (2020) through the adjustment slot (2054) and tightened in the hole (2038). Also, as described above, sufficient clearance is maintained between the shank of the bolt (2056) and the wall of the adjustment slot (2054) to allow the shank of the bolt (2056) to slide along the arched passage between the ends of the adjustment slot (2054). This interaction can limit the pivotal range of movement of the adjustment arm (2022) relative to the fixed piece (2020), which limits the varus/valgus adjustment between the fixed piece (2020) and the adjustment arm (2022) to an allowable predetermined range. To facilitate such varus/valgus positioning, if desired, the alignment rod (2024) of the alignment block (2010) may be aligned with an anatomical feature such as the tibial tuberosity.
그 다음, 경골 파운데이션(2110)은 조정 아암(2022)에 고정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이것은 조절 아암(2022)의 구멍(2050)을 통해 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 나사산 단부를 삽입한 다음, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 나사형 단부를 조여서 경골 파운데이션(2110) 이동 부재(2102) 버튼(1340)의 구멍(1342)과 결합함으로써 수행될 수 있다. 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 헤드가 조절 아암(2022)에 대해 조여질 때까지, 버튼(1340)은 슬롯(1350) 내에서 근위/원위 방향으로 슬라이딩할 수 있고, 이리하여 정렬 블록(2010) 및 거골 파운데이션(1710)에 대한 경골 파운데이션(2110) 위치의 근위/원위 방향 조절이 가능하다. 이러한 근위/원위 방향 조절은 외과의사가 경골(1320) 절단 깊이를 조정할 수 있게 한다. 슬롯(1350) 내에서 버튼(1340)의 추가 이동을 잠그기 위해 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)의 헤드가 조정 아암(2242)에 타이트하게 인접하도록, 경골 파운데이션 부착 볼트(2060)는 조여질 수 있고, 이로써 추가적인 근위/원위 방향 조절을 방지할 수 있다.Next, the tibial foundation (2110) may be secured to the adjusting arm (2022). As described above, this may be accomplished by inserting a threaded end of a tibial foundation attachment bolt (2060) through a hole (2050) of the adjusting arm (2022), and then tightening the threaded end of the tibial foundation attachment bolt (2060) to engage the hole (1342) of the tibial foundation (2110) moving member (2102) button (1340). Until the head of the tibial foundation attachment bolt (2060) is tightened against the adjustment arm (2022), the button (1340) can slide proximally/distally within the slot (1350), thereby allowing proximal/distal adjustment of the tibial foundation (2110) position relative to the alignment block (2010) and the talus foundation (1710). This proximal/distal adjustment allows the surgeon to adjust the depth of cut of the tibia (1320). The tibial foundation attachment bolt (2060) can be tightened such that the head of the tibial foundation attachment bolt (2060) is tightly adjacent the adjustment arm (2242) to lock further movement of the button (1340) within the slot (1350), thereby preventing further proximal/distal adjustment.
경골 시편(2120)의 사용을 통해, 거골 파운데이션(1710)에 대한 경골 파운데이션(2110)의 전방/후방 방향에서의 위치의 추가 조정이 촉진될 수 있다. 도 22b 및 도 22c에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 경골 시편(2120)은 모의(simulated) 거골 베어링 부재(2200)와 경골 조정 부재(2202)를 포함할 수 있다.Through the use of a tibial specimen (2120), additional adjustment of the anterior/posterior position of the tibial foundation (2110) relative to the talus foundation (1710) may be facilitated. As most clearly illustrated in FIGS. 22B and 22C, the tibial specimen (2120) may include a simulated talus bearing member (2200) and a tibial adjustment member (2202).
전술한 바와 같이, 정렬 블록(2010)과 경골 파운데이션(2110)을 거골 파운데이션(1710)에 부착하기 전에, 모의 거골 베어링 부재(2200)는 거골(420)의 준비된 표면(620) 상에 놓이도록 형성될 수 있다. 따라서, 모의 거골 베어링 부재(2200)는 거골 보철물(102)의 거골 뼈 결합 표면(112)과 동일한 형상을 갖는 뼈 부착 표면(2210)을 포함할 수 있다. 또한 모의 거골 베어링 부재(2200)는 거골 보철물(102)의 거골 관절 표면(110)의 형상을 대체로 따르는 전방/후방 그루브(2220)를 포함할 수 있다.As described above, prior to attaching the alignment block (2010) and the tibial foundation (2110) to the talus foundation (1710), the simulated talus bearing member (2200) can be formed to rest on the prepared surface (620) of the talus (420). Thus, the simulated talus bearing member (2200) can include a bone attachment surface (2210) having the same shape as the talus bone engagement surface (112) of the talus prosthesis (102). Additionally, the simulated talus bearing member (2200) can include anterior/posterior grooves (2220) that generally follow the shape of the talus articular surface (110) of the talus prosthesis (102).
경골 조정 부재(2202)는 만곡된 베어링 부분(2230)과 전방 설부(2240, tongue)를 포함할 수 있다. 만곡된 베어링 부분(2230)은 모의 거골 베어링 부재(2200)의 전방/후방 그루브(2220)의 곡률 반경과 매칭하는 곡률 반경을 갖는 아치형 형상을 포함할 수 있다. 따라서, 만곡된 베어링 부분(2230)은 전방/후방 그루브(2220) 내에서 전방과 후방 방향으로 슬라이딩 가능할 수 있다. 도 22c에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 전방 설부(2240)는 정렬 블록(2010)과 결합하도록 전방으로 돌출될 수 있다. 보다 구체적으로, 전방 설부(2240)는 후방 돌출부(2250)와 전방 돌출부(2260)를 포함할 수 있다. 도 22c에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(2250)와 전방 돌출부(2260)는 정렬 블록(2010)의 고정 피스(2020)의 바닥이 그들 사이에 위치하도록 이격될 수 있다.The tibial adjustment member (2202) can include a curved bearing portion (2230) and a front tongue (2240). The curved bearing portion (2230) can include an arcuate shape having a radius of curvature that matches the radius of curvature of the front/back groove (2220) of the simulated tibial bearing member (2200). Accordingly, the curved bearing portion (2230) can be slidable in the front and back directions within the front/back groove (2220). As most clearly illustrated in FIG. 22C , the front tongue (2240) can protrude forwardly to engage the alignment block (2010). More specifically, the front tongue (2240) can include a rear protrusion (2250) and a front protrusion (2260). As shown in FIG. 22c, the rear protrusion (2250) and the front protrusion (2260) can be spaced apart such that the bottom of the fixing piece (2020) of the alignment block (2010) is positioned between them.
또한 경골 조정 부재(2202)는 한 쌍의 마커(2270)를 포함할 수 있으며, 마커(2270)는 만곡된 베어링 부분(2230) 상의 미리 결정된 전방 및 후방 위치에 위치될 수 있다. 마커(2270)는 거골 베어링 부재(2200)에 대한 만곡된 베어링 부분(2230)의 전방/후방 위치를 시각화하기 위해 외과의사에 의해 사용될 수 있다. 원하는 경우, 형광 투시(fluoroscopy)와 같은 외과 영상을 사용하여 쉽게 검출되고 볼 수 있도록, 마커(2270)는 방사선 불투과성(radio-opaque)일 수 있다.Additionally, the tibial adjustment member (2202) may include a pair of markers (2270) that may be positioned at predetermined anterior and posterior locations on the curved bearing portion (2230). The markers (2270) may be used by the surgeon to visualize the anterior/posterior location of the curved bearing portion (2230) relative to the tibial bearing member (2200). If desired, the markers (2270) may be radio-opaque so as to be readily detected and viewed using surgical imaging, such as fluoroscopy.
도 22c에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 작동시, 후방 돌출부(2250)와 전방 돌출부(2260) 사이에 고정 피스(2020)와 함께, 경골 시편(2120)은 전방 설부(2240)가 고정 피스(2020)와 결합하도록 위치될 수 있다. 도 21b에 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 이동 부재(2102)가 고정 부재(2100)에 대해 중립 위치에 있도록 고정될 수 있도록, 경골 파운데이션(2110)은 고정될 수 있다. 이는 이동 부재(2102)를 고정 부재(2100)에 대해 중립 위치로 이동시킨 다음, 예를 들어, 롤러(530)를 아치형 슬롯(512)의 걸쇠(1718)에 결합시키는 체결구(미도시)의 사용을 통해, 이동 부재(2102)의 롤러(530)를 아치형 슬롯(512)의 중심 내에 잠금으로써 수행될 수 있다.As most clearly illustrated in FIG. 22c, in operation, the tibial specimen (2120) can be positioned such that the anterior tongue (2240) engages the fixation piece (2020) between the posterior projection (2250) and the anterior projection (2260). As most clearly illustrated in FIG. 21b, the tibial foundation (2110) can be secured such that the moveable member (2102) can be secured in a neutral position relative to the fixation member (2100). This can be accomplished by moving the moveable member (2102) to the neutral position relative to the fixation member (2100) and then locking the roller (530) of the moveable member (2102) within the center of the arcuate slot (512), for example, through the use of a fastener (not shown) that engages the roller (530) to the latch (1718) of the arcuate slot (512).
초기에 거골 파운데이션(1710)은, 이동 부재(1702)의 롤러(530)가 고정 부재(1700)의 아치형 슬롯(512)의 바닥에 근접한 상태에서, 전방 위치에 있을 수 있다. 이는 또한 도 21b에서 가장 명확하게 보인다. 이 위치로부터, 이동 부재(1702)는 전방으로 이동되어, 정렬 블록(2010), 경골 시편(2120)의 경골 조정 부재(2202)(전술한 바와 같이 이는 정렬 블록(2010)의 고정 피스(2020)에 결합됨), 그리고 경골 파운데이션(2110)(이는 아직 경골(1320)에 결합되지 않음)이 전방으로 회전하게 한다. 마커(2270)가 만곡된 베어링 부분(2230)이 거골 베어링 부재(2200)의 전방/후방 그루브(2220)에 대하여 대체로 중립 위치(즉, 전방/후방 그루브(2220) 내에서 전방/후방 방향 중심에 위치됨)에 있음을 나타내면, 경골 파운데이션(2110)은 거골 파운데이션(1710)에 대하여 적절한 전방/후방 위치에 있는 것으로 간주될 수 있다.Initially, the talus foundation (1710) may be in an anterior position with the roller (530) of the movable member (1702) proximate the bottom of the arcuate slot (512) of the fixed member (1700). This is also most clearly seen in FIG. 21B . From this position, the movable member (1702) is moved anteriorly, causing the alignment block (2010), the tibial adjustment member (2202) of the tibial specimen (2120) (which is coupled to the fixed piece (2020) of the alignment block (2010) as described above), and the tibial foundation (2110) (which is not yet coupled to the tibia (1320)) to rotate anteriorly. If the marker (2270) indicates that the curved bearing portion (2230) is in a generally neutral position (i.e., centered in the anterior/posterior direction within the anterior/posterior groove (2220)) with respect to the anterior/posterior groove (2220) of the tibial bearing member (2200), then the tibial foundation (2110) can be considered to be in an appropriate anterior/posterior position with respect to the tibial foundation (1710).
전술한 바와 같이, 경골 파운데이션(2110)이 내반족(varus)/외반족(valgus) 내에서, 중앙-측면 방향, 근위/원위 방향, 그리고 전방/후방 방향에 적절하게 위치되면, 경골 파운데이션(2110)은 경골(1320)에 고정될 수 있다. 고정 부재(2100)는 거골 파운데이션(1710)를 거골(420)에 부착하는 핀(480)과 같은 핀(480)을 수용하는 통로(510)를 포함할 수 있다.As described above, when the tibial foundation (2110) is properly positioned in the medio-lateral, proximal/distal, and anterior/posterior directions within the varus/valgus foot, the tibial foundation (2110) can be secured to the tibia (1320). The securing member (2100) can include a passageway (510) that receives a pin (480), such as a pin (480) that attaches the talus foundation (1710) to the talus (420).
핀(480)으로 경골 파운데이션(2110)을 경골(1320)에 고정시키는 과정이 경골 파운데이션(2110)의 위치를 이동시키지 않도록 하기 위해, 스탠드오프 나사(2180, standoff screw)가 사용될 수 있다. 스탠드오프 나사(2180)는 경골 파운데이션(2110) 고정 부재(2100)의 나사 구멍을 통해 삽입된 나사형 생크와 경골(1320)에 인접하는 무딘 단부(미도시, blunt end)를 포함할 수 있다. 핀(480)으로 경골 파운데이션(2110)을 경골(1320)에 고정시키기 전에, 스탠드오프 나사(2180)는 고정 부재(2100)의 대응하는 구멍을 통해 삽입될 수 있고, 무딘 단부가 경골(1320)을 크게 관통하지 않으면서 경골(1320)과 맞물릴 때까지 전진될 수 있다. 따라서, 스탠드오프 나사(2180)는 핀(480)이 뼈 내로 구동될 때, 고정 부재(2100)가 경골(1320)에 더 가까이 이동하는 것을 방지할 수 있다. 거골 파운데이션(1710)과 같은 적어도 하나의 거골 부재와 관련하여, 유사한 스탠드오프 나사(미도시)가 선택적으로 사용될 수 있다.To ensure that the process of securing the tibial foundation (2110) to the tibia (1320) with the pin (480) does not cause movement of the position of the tibial foundation (2110), a standoff screw (2180) may be used. The standoff screw (2180) may include a threaded shank inserted through a threaded hole in the fixation member (2100) of the tibial foundation (2110) and a blunt end (not shown) adjacent the tibia (1320). Prior to securing the tibial foundation (2110) to the tibia (1320) with the pin (480), the standoff screw (2180) may be inserted through a corresponding hole in the fixation member (2100) and advanced until the blunt end engages the tibia (1320) without significantly penetrating the tibia (1320). Thus, the standoff screw (2180) can prevent the fixation member (2100) from moving closer to the tibia (1320) when the pin (480) is driven into the bone. In connection with at least one talus member, such as the talus foundation (1710), a similar standoff screw (not shown) can optionally be used.
경골 파운데이션(2110)이 경골(1320)에 고정되면, 경골 절개를 위한 공간을 만들기 위해, 정렬 블록(2010)과 거골 파운데이션(1710)은 서로로부터, 경골 파운데이션(2110)으로부터, 그리고 거골(420)로부터 분리되어 제거될 수 있다. 이것은 도 6a 및 도 6b의 거골 버 홀더(600)와 기능과 구성 면에서 유사할 수 있는 경골 버 홀더(2300)를 사용함으로써 달성될 수 있다. 경골 버 홀더(2300)는 도 23에 보다 상세하게 도시될 것이다. Once the tibial foundation (2110) is secured to the tibia (1320), the alignment block (2010) and the talus foundation (1710) can be removed separately from each other, from the tibial foundation (2110), and from the talus (420) to create space for a tibial incision. This can be accomplished by using a tibial burr holder (2300) which may be similar in function and configuration to the talus burr holder (600) of FIGS. 6A and 6B. The tibial burr holder (2300) is illustrated in more detail in FIG. 23.
도 23은 경골(1320)에 대해 버(860)를 유지하기 위한 경골 파운데이션(2110)에 고정된 경골 버 홀더(2300)를 도시한 사시도이다. 경골 파운데이션(2110)과 경골 버 홀더(2300)는 결합되어, 도 1a 내지 도 2e의 경골 보철물(104)과 같은 보철물을 수용하도록 형성된 경골(1320) 상에 준비된 표면을 형성하기 위해 경골(1320)에 대한 버(860)의 이동을 가이드하는, 경골 가이드 조립체를 형성할 수 있다. FIG. 23 is a perspective view illustrating a tibial burr holder (2300) secured to a tibial foundation (2110) for retaining a burr (860) relative to the tibia (1320). The tibial foundation (2110) and the tibial burr holder (2300) may be joined to form a tibial guide assembly that guides movement of the burr (860) relative to the tibia (1320) to form a prepared surface on the tibia (1320) configured to receive a prosthesis, such as the tibial prosthesis (104) of FIGS. 1A-2E.
구체적으로, 경골 버 홀더(2300)가 이동 부재(2102)와 함께 고정 부재(2100) 및 경골(1320)에 대해 선회 가능하도록, 경골 버 홀더(2300)는 경골 버(2110)의 이동 부재(2102)에 고정될 수 있다. 또한, 경골 버 홀더(2300)는, 경골(1320)의 준비된 표면의 원하는 윤곽을 생성하기 위해 버(860)의 추가 이동(예를 들어, 중앙-측면 및 두부-미부 방향 이동)을 가능하게 할 수 있다. 버(860)의 사용은 단지 예시 적이며; 당업자는 경골(1320) 상에 준비된 표면을 형성하기 위해 다양한 커팅 툴이 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 이러한 커팅 툴은 버, 리머, 왕복 톱 등과 같은 회전 및/또는 변환 공구를 포함할 수 있다.Specifically, the tibial burr holder (2300) may be secured to the movable member (2102) of the tibial burr (2110) such that the tibial burr holder (2300) is pivotable relative to the fixed member (2100) and the tibia (1320) along with the movable member (2102). Additionally, the tibial burr holder (2300) may allow for additional movement of the burr (860) (e.g., in a medio-lateral and cephalad-caudal direction) to create a desired contour of the prepared surface of the tibia (1320). The use of the burr (860) is merely exemplary; those skilled in the art will recognize that a variety of cutting tools may be used to form the prepared surface on the tibia (1320). Such cutting tools may include rotating and/or translating tools, such as burrs, reamers, reciprocating saws, and the like.
도시된 바와 같이, 경골 버 홀더(2300)는 경골 파운데이션(2110)의 이동 부재(2102)에 고정되는 베이스(2330)와, 베이스(2330)에 대해 이동하는 아암(2340)을 포함할 수 있다. 베이스(2330)에 대한 아암(2340)의 이동은, 경골(1320)에 대한 이동 부재(2102)의 이동에 의해 제공되는 전방-후방 회전에 더하여, 버(860)가 경골(1320)상에서 중앙-측면 방향으로 이동할 수 있게 할 수 있다.As illustrated, the tibial burr holder (2300) may include a base (2330) secured to a movable member (2102) of a tibial foundation (2110) and an arm (2340) that moves relative to the base (2330). Movement of the arm (2340) relative to the base (2330) may allow the burr (860) to move in a mediolateral-to-medial direction on the tibia (1320), in addition to the anterior-posterior rotation provided by movement of the movable member (2102) relative to the tibia (1320).
베이스(2330)는 아암(2340)이 베이스(2330)에 결합되는 아암 결합 특징부를 추가로 포함할 수 있다. 베이스(2330)와 아암(2340)은 회전 및/또는 슬라이딩 조인트의 임의의 조합을 통해 함께 이동 가능하게 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 아암 결합 특징부는 베이스(2330)와 아암(2340) 사이에서 회전 가능한 결합을 제공한다.The base (2330) may further include an arm coupling feature whereby an arm (2340) is coupled to the base (2330). The base (2330) and the arm (2340) may be movably coupled together via any combination of rotational and/or sliding joints. In one embodiment, the arm coupling feature provides a rotatable coupling between the base (2330) and the arm (2340).
도 23에 도시된 바와 같이, 아암 결합 특징부는 아암(640)이 회전 가능하게 장착되는 핀(2310)을 포함할 수 있다. 핀(2310)은 베이스(2330)의 구멍(보이지 않음)에 대응하는 암나사와 맞물릴 수 있는 수나사를 갖는 헤드와 생크(보이지 않음)를 포함할 수 있다. 헤드는 경골 버 홀더(2300)의 조립을 용이하게 하는 스크류 드라이버와 같은 툴로 헤드의 회전을 허용하는 인터페이스를 포함할 수 있다. 헤드는 베이스(2330)의 구멍(2318) 내에 존재할 수 있다. 아암(2340)이 결합하고 부드럽게 회전하도록, 헤드에 인접한 생크의 일부는 평탄화될 수 있다. 베이스(2330)는 2개의 평행 플레이트, 전방 플레이트(2320)와 후방 플레이트(2322)를 더 포함할 수 있으며, 이들 사이에서 아암(2340)의 근위 부분이 포획될 수 있다. 전방 플레이트(2320)에는 헤드가 존재하는 홀(2318)이 형성될 수 있고, 후방 플레이트(2322)에는 생크가 고정되는 홀이 형성될 수 있다. 따라서, 핀(2310)은 전방 플레이트(2320)의 홀(2318)을 통해 후방 플레이트 (2322)의 홀에 고정되도록 후방으로 삽입될 수 있다.As illustrated in FIG. 23, the arm engagement feature may include a pin (2310) upon which the arm (640) is rotatably mounted. The pin (2310) may include a head and a shank (not shown) having male threads that may engage with corresponding female threads in holes (not shown) in the base (2330). The head may include an interface that allows rotation of the head with a tool, such as a screwdriver, to facilitate assembly of the tibial bur holder (2300). The head may reside within the hole (2318) in the base (2330). A portion of the shank adjacent the head may be flattened to allow the arm (2340) to engage and rotate smoothly. The base (2330) may further include two parallel plates, an anterior plate (2320) and a posterior plate (2322), between which a proximal portion of the arm (2340) may be captured. A hole (2318) in which a head is present may be formed in the front plate (2320), and a hole in which a shank is fixed may be formed in the rear plate (2322). Accordingly, the pin (2310) may be inserted rearwardly through the hole (2318) of the front plate (2320) to be fixed to the hole of the rear plate (2322).
또한, 베이스(2330)는 베이스(2330)에 대한 아암(2340)의 이동을 가이드하는 데 도움이 되는 베이스 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 가이드 특징부는 아암(2340)의 이동 범위를 제한하기 위해 아암(2340)의 대응하는 아암 가이드 특징부와 상호 협력할 수 있고, 이에 따라 경골(1320)에 대한 버(860), 버(800), 또는 버(830)와 같은, 부착된 커팅 툴의 이동 범위를 제한할 수 있게 된다. Additionally, the base (2330) may include a base guide feature that assists in guiding the movement of the arm (2340) relative to the base (2330). The base guide feature may cooperate with a corresponding arm guide feature of the arm (2340) to limit the range of movement of the arm (2340), thereby limiting the range of movement of an attached cutting tool, such as a burr (860), a burr (800), or a burr (830), relative to the tibia (1320).
도 23에 도시된 바와 같이, 베이스 가이드 특징부는 3개의 가이드 표면(2332)을 갖는 직사각형 리세스(2328)를 포함할 수 있다. 두부(그리고 두부 방향으로 배향된, 또는 도 23에서 볼 때 아래쪽으로 향하는)에 위치된 가이드 표면(2332)은 경골(1320)을 향한 두부 방향으로의 커팅 툴의 이동을 제한하는 역할을 할 수 있다. 중앙 및 측면 방향으로 향하는 가이드 표면(2332)은, 이하에서 상술되는 바와 같이, 커팅 툴의 중앙/측면 방향 이동을 제한할 수 있다.As illustrated in FIG. 23, the base guide feature may include a rectangular recess (2328) having three guide surfaces (2332). The guide surfaces (2332) positioned at the head (and oriented toward the head, or facing downward when viewed in FIG. 23) may serve to limit movement of the cutting tool in the head direction toward the tibia (1320). The guide surfaces (2332) oriented centrally and laterally may limit movement of the cutting tool in the central/lateral directions, as described below.
거골 버 홀더(600)의 아암(640)과 같이, 아암(2340)은 제1 아암 부재(2350)와 제2 아암 부재(미도시)로 분할될 수 있다. 제2 아암 부재가 제1 아암 부재(2350) 내부로 슬라이딩하여 아암(2340)이 핀(2310)에 대해 효과적으로 조절 가능한 도달 거리를 갖도록, 제2 아암 부재는 제1 아암 부재(2350) 내에 내포될 수 있다. 제1 아암 부재(2350)를 제2 아암 부재로부터 멀어지게 편향시키는 데 사용되어 아암(2340)을 그의 최대 길이를 향해 압박한다. 탄성 부재는 일반적으로 압축 상태로 유지되는 선형 스프링(보이지 않음)의 형태를 취할 수 있다. 제2 아암 부재로부터 제1 아암 부재(2350)를 분리 편향시키기 위해 탄성 부재(미도시)가 사용될 수 있으며, 이에 의해 아암(2340)을 최대 길이를 향해 가압한다. 탄성 부재는 압축 상태로 유지되는 선형 스프링(미도시)의 형태를 취할 수 있다.As with the arm (640) of the talus burr holder (600), the arm (2340) may be divided into a first arm member (2350) and a second arm member (not shown). The second arm member may be encased within the first arm member (2350) such that the second arm member slides within the first arm member (2350) such that the arm (2340) has an effectively adjustable reach relative to the pin (2310). The first arm member (2350) is biased away from the second arm member to urge the arm (2340) toward its maximum length. The resilient member may take the form of a linear spring (not shown) that is generally maintained in a compressed state. The resilient member (not shown) may be used to bias the first arm member (2350) away from the second arm member, thereby urging the arm (2340) toward its maximum length. The elastic member may take the form of a linear spring (not shown) that is maintained in a compressed state.
아암(2340)은 아암(2340)이 베이스(2330)에 결합되는 베이스 결합 특징부를 포함할 수 있다. 베이스 결합 특징부는 다양한 방식으로 구성될 수 있고, 베이스(2330)의 아암 결합 특징부와 협력하도록 설계될 수 있다. 베이스 결합 특징부는, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 슬롯(960)과 크래들(962)과 같은 슬롯 및 크래들을 선택적으로 포함할 수 있다.The arm (2340) can include a base coupling feature through which the arm (2340) is coupled to the base (2330). The base coupling feature can be configured in a variety of ways and can be designed to cooperate with the arm coupling feature of the base (2330). The base coupling feature can optionally include a slot and a cradle, such as the slot (960) and cradle (962) illustrated in FIGS. 9A-9C.
아암(2340)은 커팅 툴이 부착될 수 있는 툴 부착 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 커팅 툴이 버(860), 버(800), 버(830) 및/또는 버(610)와 같은 버인 경우, 툴 부착 인터페이스는 버 부착 인터페이스로 지칭될 수 있다. 버 부착 인터페이스는 버(860), 버(800), 버(830) 중 어느 하나를 제1 아암 부재(2350)와 고정 관계로 유지하도록 설계될 수 있다. 보다 정확하게, 버 부착 인터페이스는 버(860), 버(800), 버(830) 중 어느 하나에 고정되는 어댑터(730)를 수용하고 고정하도록 설계될 수 있다.The arm (2340) may further include a tool attachment interface to which a cutting tool may be attached. When the cutting tool is a burr, such as the burr (860), the burr (800), the burr (830), and/or the burr (610), the tool attachment interface may be referred to as a burr attachment interface. The burr attachment interface may be designed to maintain any one of the burr (860), the burr (800), or the burr (830) in a fixed relationship with the first arm member (2350). More precisely, the burr attachment interface may be designed to receive and secure an adapter (730) that is secured to any one of the burr (860), the burr (800), or the burr (830).
도 9a 내지 도 9c에서와 같이, 도 23의 버 부착 인터페이스는 어댑터(730)의 원통형 원위 단부를 수용하도록 형성된 보어(bore)를 구비한 부착 캐뉼라(970)의 형태를 취할 수 있다. 또한, 부착 캐뉼라(970)는 부착 캐뉼라(970)에 대한 위치에서 어댑터(730)를 선택적으로 잠글 수 있는 하나 이상의 잠금 특징부를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 9A-9C, the attachment interface of FIG. 23 may take the form of an attachment cannula (970) having a bore formed to receive a cylindrical distal end of the adapter (730). Additionally, the attachment cannula (970) may include one or more locking features that are capable of selectively locking the adapter (730) in position relative to the attachment cannula (970).
또한, 아암(2340)은 베이스(2330)에 대한 아암(2340)의 이동을 제한하기 위해 베이스 가이드 특징부와 협력하는 아암 가이드 특징부를 포함할 수 있다. 아암 가이드 특징부는 베이스(2330)와 아암(2340) 사이의 상대 이동을 제한하기 위해 베이스 가이드 특징부와 상호 작용할 수 있는 임의의 부재일 수 있다. 베이스 가이드 특징부가 가이드 표면을 포함하는 경우, 바람직하게는 아암 가이드 특징부는 그러한 가이드 표면에 맞닿거나 및/또는 안착될 수 있는 팔로어(follower)일 수 있다.Additionally, the arm (2340) may include an arm guide feature that cooperates with the base guide feature to limit movement of the arm (2340) with respect to the base (2330). The arm guide feature may be any member that can interact with the base guide feature to limit relative movement between the base (2330) and the arm (2340). If the base guide feature includes a guide surface, the arm guide feature may preferably be a follower that can abut and/or be seated upon such guide surface.
구체적으로, 베이스 가이드 특징부는 핀(2310)과 부착 캐뉼라(970) 사이에서 제1 아암 부재(2350)로부터 돌출된 포스트(2380)일 수 있다. 포스트(2380)는 포스트(2380)가 베이스(2330)의 직사각형 리세스(2328)에 존재하도록 전방으로 돌출될 수 있다. 직사각형 리세스(2328)의 가이드 표면(2332)과 포스트(2380)의 상호 작용은, 부착 캐뉼라(970) 및 커팅 툴의 이동을 일반적으로 직사각형 두부 영역(cephalad boundary)으로 제한할 수 있다. 특히, 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)은 경골(1320)을 향한 커팅 툴의 이동을 제한함으로써 절단 깊이를 제어할 수 있다.Specifically, the base guide feature can be a post (2380) protruding from the first arm member (2350) between the pin (2310) and the attachment cannula (970). The post (2380) can protrude forwardly such that the post (2380) resides in a rectangular recess (2328) of the base (2330). The interaction of the guide surface (2332) of the rectangular recess (2328) and the post (2380) can restrict the movement of the attachment cannula (970) and the cutting tool to a generally rectangular cephalad boundary. In particular, the guide surface (2332) above the rectangular recess (2328) can control the cutting depth by restricting the movement of the cutting tool toward the tibia (1320).
보다 구체적으로, 직사각형 리세스(2328) 상부에 있는 가이드 표면(2332)은 버(860), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 평면 경계보다 경골(1320)에 더 가까이 이동하는 것을 방지할 수 있다. 유사하게, 직사각형 리세스(2328)의 측면의 가이드 표면(2332)은 버(860), 버(800), 또는 버(830)의 커팅 툴 축(740)이 추가적인 평면 경계보다 더 중앙 또는 측면 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 아암(2340)의 포스트(2380)는 준비된 표면(2320)이 원하는 깊이, 폭, 그리고 전체 형상을 갖도록 베이스(2330)의 직사각형 리세스(2328)와 협력할 수 있다.More specifically, the guide surface (2332) on the upper portion of the rectangular recess (2328) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (860), the burr (800), or the burr (830) from moving closer to the tibia (1320) than the planar boundary. Similarly, the guide surface (2332) on the side surface of the rectangular recess (2328) can prevent the cutting tool axis (740) of the burr (860), the burr (800), or the burr (830) from moving more centrally or laterally than the additional planar boundary. Accordingly, the post (2380) of the arm (2340) can cooperate with the rectangular recess (2328) of the base (2330) such that the prepared surface (2320) has a desired depth, width, and overall shape.
또한 아암(2340) 내에서의 선형 스프링의 작용은 경골(1320)의 준비된 표면이 원하는 형상을 갖는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다. 구체적으로, 선형 스프링에 의해 가해지는 압력은 경골(1320)에 대한 절단이 원하는 전체 깊이까지 연장되도록 함으로써, 준비된 표면이 경골 보철물(104)을 지지하기 위해 뼈의 연속적인 확장을 제공하는데 필요한 깊이 및 일관성을 갖도록 보장할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 포스트(2380)와 직사각형 리세스(2328)의 상호 작용에 의해 허용되는 최대 깊이로 커팅 툴을 연장시키기 전에, 더 얕은 절삭으로 뼈를 제거하기 위해 외과의사에 의해 쉽게 저항될 수 있는 힘을 제공하도록 선형 스프링은 조정될 수 있다. 따라서, 경골 파운데이션(2110)과 경골 버 홀더(2300)를 포함하는 경골 커팅 가이드는 경골(1320)의 절제를 제어하기 위해 사용될 수 있다.Additionally, the action of the linear spring within the arm (2340) can help ensure that the prepared surface of the tibia (1320) has the desired shape. Specifically, the pressure applied by the linear spring can ensure that the cut into the tibia (1320) extends to the desired full depth, thereby ensuring that the prepared surface has the depth and consistency necessary to provide continuous extension of the bone to support the tibial prosthesis (104). Nevertheless, the linear spring can be adjusted to provide a force that can be easily resisted by the surgeon to remove bone with shallower cuts before extending the cutting tool to the maximum depth allowed by the interaction of the post (2380) and the rectangular recess (2328). Thus, a tibial cutting guide including a tibial foundation (2110) and a tibial bur holder (2300) can be used to control the resection of the tibia (1320).
경골 버 홀더(2300)가 경골 파운데이션(2110)에 고정된 상태에서, 경골 보철물(104)을 수용하는 경골(1320) 상에 준비된 표면을 형성하기 위해, 경골 파운데이션(2110)은 경골(1320)을 절단하는 경골 버 홀더(2300)의 이동을 가이드하는 데 사용될 수 있다. 경골 파운데이션(2110)의 이동 부재(2102)는 도 21b에 도시된 중립 위치로부터 잠금 해제되어, 경골(1320)이 넓혀짐(ream)에 따라, 이동 부재(2102)와 경골 버 홀더(2300)와 버(860)가 고정 부재(2100)에 대해 전방/후방 방향으로 피봇될 수 있게 한다. 이러한 전방/후방 방향 이동은 경골 준비된 표면이 버(860)의 커팅 부재(880)의 길이보다 더 긴 전방/후방 굴곡을 갖도록 할 수 있다.With the tibial bur holder (2300) secured to the tibial foundation (2110), the tibial foundation (2110) can be used to guide the movement of the tibial bur holder (2300) cutting the tibia (1320) to form a prepared surface on the tibia (1320) to receive the tibial prosthesis (104). The movable member (2102) of the tibial foundation (2110) is unlocked from the neutral position as shown in FIG. 21B to allow the movable member (2102), the tibial bur holder (2300), and the bur (860) to pivot anteriorly/posteriorly relative to the fixed member (2100) as the tibia (1320) reams. This anterior/posterior movement may cause the tibial prepared surface to have an anterior/posterior curvature that is longer than the length of the cutting member (880) of the burr (860).
거골 파운데이션(1710) 또는 거골 파운데이션(410)이 버(610), 버(830), 및/또는 버(800)의 이동을 가이드하는 것과 매우 유사한 방식으로, 경골 파운데이션(2110)은, 버(830), 버(860) 및/또는 버(800)의 이동을 가이드하는 데 사용될 수 있다. 경골(1320)상의 준비된 표면은, 준비된 표면의 후방 측면 또는 전방 측면으로 시작하여 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 먼저 버(830)는, 버(860) 및/또는 버(800)가 관절 공간으로 들어가고 경골 보철물(104)의 경골 뼈 결합 표면(122)의 형상을 수용하는 더 깊은 컷을 만드는 경로를 지우는, 경골(1320)에 비교적 얕은 컷을 만들기 위해 적용될 수 있다.In much the same manner that the talus foundation (1710) or the talus foundation (410) guides the movement of the burr (610), the burr (830), and/or the burr (800), the tibial foundation (2110) can be used to guide the movement of the burr (830), the burr (860), and/or the burr (800). The prepared surface on the tibia (1320) can be formed starting on the posterior aspect or the anterior aspect of the prepared surface. In one embodiment, the burr (830) can first be applied to create a relatively shallow cut in the tibia (1320) that clears a path for the burr (860) and/or the burr (800) to enter the joint space and create a deeper cut that accommodates the shape of the tibial bone engagement surface (122) of the tibial prosthesis (104).
보다 구체적으로, 거골 파운데이션(1710)과 거골 파운데이션(410)에서와 같이, 외과의사가 자연 관절 표면(422)을 절제할 준비가 될 때까지, 외과의사는 아암(2340) 내에서 선형 스프링의 힘에 대항하여 경골(1320)의 자연 관절 표면 아래에 버(830)를 고정할 수 있고, 포스트(2380)는 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)으로부터 변위될 수 있다.More specifically, as in the talus foundation (1710) and the talus foundation (410), the surgeon can secure the burr (830) beneath the natural joint surface of the tibia (1320) against the force of the linear spring within the arm (2340) until the surgeon is ready to resect the natural joint surface (422), and the post (2380) can be displaced from the guide surface (2332) above the rectangular recess (2328).
그 후, 포스트(2380)가 직사각형 리세스(2328) 상부에 있는 가이드 표면(2332)에 대해 안착할 때까지, 외과의사는 버(830)를 상승시켜서 선형 스프링이 버(830)를 가압하여 경골(1320)의 자연 관절 표면과 결합하도록 한다. 이후, 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면 방향으로 이동시키면 버(830)는 중앙-측면 방향(즉, 좌우로)으로 이동될 수 있고, 이는 포스트(2380)가 직사각형 리세스(2328)상부에서 가이드 표면(2332)을 따라 중앙-측면 방향으로 미끄러지게 한다. 포스트(2380)는 버(830)의 중앙-측면 이동 범위를 제어하기 위해 직사각형 리세스(2328)의 좌측 및 우측에서 가이드 표면(2332)과 인접할 수 있다.Thereafter, the surgeon elevates the burr (830) until the post (2380) seats against the guide surface (2332) on top of the rectangular recess (2328) such that the linear spring compresses the burr (830) to engage the natural articular surface of the tibia (1320). Thereafter, by moving the attachment cannula (970) in the medio-lateral direction, the burr (830) can be moved in the medio-lateral direction (i.e., side to side), which causes the post (2380) to slide along the guide surface (2332) in the medio-lateral direction over the rectangular recess (2328). The post (2380) can abut the guide surface (2332) on the left and right sides of the rectangular recess (2328) to control the medio-lateral range of movement of the burr (830).
버(830)가 경골(1320)의 자연 관절 표면의 중앙-측면 방향 범위를 넘어가게 되면, 버(830)를 경골(1320)의 자연 관절 표면의 맞은 편 방향(즉, 후방 또는 전방 방향)을 향해 이동시키기 위해 이동 부재(2102)는 고정 부재(2100)에 대해 전방 또는 후방 방향으로 회전될 수 있다. 버(830)의 중앙-측면 이동은 경골(1320)의 자연 관절 표면의 맞은 편으로부터 물질(material)을 제거하기 위해 필요에 따라 반복 될 수 있다. 원한다면, 또한 경골(1320)의 자연 관절 표면의 전체적인 전방-후방 굴곡으로부터 물질을 제거하기 위해, 버(830)의 중앙-측면 이동은 이동 부재 (2102)의 전방 회전 또는 후방 회전 동안 수행될 수 있다.When the burr (830) extends beyond the medio-lateral extent of the natural articular surface of the tibia (1320), the movable member (2102) can be rotated anteriorly or posteriorly relative to the fixed member (2100) to translate the burr (830) toward the opposite side of the natural articular surface of the tibia (1320) (i.e., posteriorly or anteriorly). The medio-lateral movement of the burr (830) can be repeated as needed to remove material from the opposite side of the natural articular surface of the tibia (1320). If desired, the medio-lateral movement of the burr (830) can also be performed during the anterior or posterior rotation of the movable member (2102) to remove material from the overall anterior-posterior curvature of the natural articular surface of the tibia (1320).
전술한 바와 같이, 버(830)의 목적은, 버(860) 및/또는 버(800)가 방해없이 경골(1320)과 결합하도록 하기 위해 물질들을 충분히 제거하는 것일 수 있다. 특히, 추후 커팅 단계에서, 버(860)의 샤프트(710)와 버(800)의 샤프트(710)가 위치될 위치로부터 뼈를 제거하는 것일 수 있다. 따라서, 버(830)는 경골(1320)의 자연 관절 표면 전체를 절제하는데 사용될 필요는 없다.As described above, the purpose of the burr (830) may be to remove sufficient material to allow the burr (860) and/or the burr (800) to engage the tibia (1320) without obstruction. In particular, in a later cutting step, the burr (860) may be to remove bone from the location where the shaft (710) of the burr (800) is to be positioned. Thus, the burr (830) need not be used to resect the entire natural articular surface of the tibia (1320).
버(830)가 경골(1320)의 자연 관절 표면의 중앙-측면 범위 및 전방-후방 범위를 넘어가게 되면, 버(830)는 부착 캐뉼라(970)로부터 제거될 수 있고, 대신 버(860)가 부착 캐뉼라(970)에 고정될 수 있다. 버(860)는 경골(1320)의 자연 관절 표면의 전방 또는 후방 부분 위에 위치될 수 있다. 외과의사는, 아암(2340) 내에 있는 선형 스프링의 힘에 대항하여 부분적으로 절제된 경골(1320)의 자연 관절 표면 아래에, 버(860)를 유지할 수 있다. 다시, 외과의사가 버(860)로 경골(1320)의 자연 관절 표면을 절개할 준비가 될 때까지, 포스트(2380)는 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)으로부터 변위될 수 있다.Once the burr (830) extends beyond the medio-lateral extent and anterior-posterior extent of the natural articular surface of the tibia (1320), the burr (830) may be removed from the attachment cannula (970) and instead a burr (860) may be secured to the attachment cannula (970). The burr (860) may be positioned over the anterior or posterior portion of the natural articular surface of the tibia (1320). The surgeon may hold the burr (860) beneath the partially resected natural articular surface of the tibia (1320) against the force of the linear spring within the arm (2340). Again, the post (2380) may be displaced from the guide surface (2332) over the rectangular recess (2328) until the surgeon is ready to incise the natural articular surface of the tibia (1320) with the burr (860).
그 후, 포스트(2380)가 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)에 대해 놓일 때까지, 외과의사는 버(860)를 상승시켜서 아암(2340) 내에 있는 선형 스프링이 버(860)를 눌러서 경골(1320)의 자연 관절 표면과 결합되도록 한다. 이어서 부착 캐뉼라(970)를 중앙-측면으로 이동시킴으로써, 버(860)는 중앙-측면 방향으로(즉, 좌우로) 이동될 수 있고, 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)을 따라 중앙-측면 방향으로 포스트(2380)는 다시 한번 슬라이딩하게 된다. 포스트(2380)는 버(860)의 중앙-측면 방향 이동 범위를 제어하기 위해 직사각형 리세스(2328)의 좌우 측에서 가이드 표면(2332)에 인접할 수 있다.Thereafter, the surgeon elevates the burr (860) until the post (2380) is positioned against the guide surface (2332) above the rectangular recess (2328), such that the linear spring within the arm (2340) compresses the burr (860) to engage the natural articular surface of the tibia (1320). Then, by moving the attachment cannula (970) mediolaterally, the burr (860) can be moved mediolaterally (i.e., side to side), causing the post (2380) to once again slide mediolaterally along the guide surface (2332) above the rectangular recess (2328). The post (2380) can be adjacent the guide surface (2332) on the left and right sides of the rectangular recess (2328) to control the range of mediolateral movement of the burr (860).
버(860)가 경골(1320)의 자연 관절 표면의 중앙-측면 방향 범위를 넘어가게 되면, 버(860)를 경골(1320)의 자연 관절 표면의 전방 부분 또는 후방 부분을 향해 이동시키기 위해 이동 부재(2102)는 고정 부재(2100)에 대해 전방 또는 후방으로 회전될 수 있다. 버(860)는 경골(1320)의 준비된 표면이 완전히 형성되도록 하기 위해 이러한 전방-후방 이동 동안, 중앙/측면 방향으로 이동될 수 있다.When the burr (860) extends beyond the mediolateral extent of the natural articular surface of the tibia (1320), the moving member (2102) can be rotated anteriorly or posteriorly relative to the fixed member (2100) to move the burr (860) toward the anterior or posterior portion of the natural articular surface of the tibia (1320). The burr (860) can be translated mediolaterally/laterally during this anterior-posterior movement to ensure that the prepared surface of the tibia (1320) is fully formed.
거골(420)의 준비된 표면(620)에서와 같이, 준비된 표면이 경골 보철물(104)의 용골(312)을 안전하게 수용할 수 있도록 준비된 경골(1320)의 준비된 표면에 슬롯을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 슬롯의 형성은 선택적이며; 일 실시예에서, 발목 보철물은 용골을 갖지 않거나, 뼈에 대한 용골의 압력에 응답하여 슬롯을 형성하는 내장 커팅 부재를 갖는 용골을 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 슬롯은 경골(1320)의 준비된 표면의 나머지를 형성하기 전에 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 경골(1320)의 준비된 표면을 형성하기 위해, 버(800)는 버(860)를 사용하기 전에 슬롯을 형성하는데 사용될 수 있고, 버(830)를 사용하기 전에 슬롯을 형성하는 데 사용될 수도 있다. As with the prepared surface (620) of the talus (420), it may be desirable to form a slot in the prepared surface of the tibia (1320) so that the prepared surface can securely receive the keel (312) of the tibial prosthesis (104). The formation of the slot is optional; in one embodiment, the ankle prosthesis may have no keel, or may include a keel having a built-in cutting member that forms the slot in response to pressure of the keel against the bone. Additionally, in one embodiment, the slot may be formed prior to forming the remainder of the prepared surface of the tibia (1320). Thus, for example, the burr (800) may be used to form the slot prior to using the burr (860), and may also be used to form the slot prior to using the burr (830) to form the prepared surface of the tibia (1320).
이전의 뼈 제거 단계의 완료 후(또는 선택적으로, 전술한 바와 같은 단계의 수행 전), 경골 버 홀더(2300)가 경골 파운데이션(2110)의 이동 부재(2102)에 고정된 상태에서, 버(800)는 경골 버 홀더(2300)의 부착 캐뉼라(2370)에 부착될 수 있다. 이후, 버(800)는 경골(1320)의 준비된 표면의 중앙 부분 아래에 위치 될 수 있다. 외과의사는 아암(2340) 내에 있는 선형 스프링의 힘에 대향하여 버(800)를 경골(1320)의 준비된 표면 아래로 유지할 수 있다. 다시, 외과의사가 버(800)와 함께 경골(1320)의 준비된 표면에 슬롯을 형성할 준비가 될 때까지, 포스트(2380)는 직사각형 리세스(2328) 바닥의 가이드 표면(2332)으로부터 변위될 수 있다.After completion of the previous bone removal step (or, optionally, prior to performing the steps as described above), with the tibial bur holder (2300) secured to the movable member (2102) of the tibial foundation (2110), the bur (800) can be attached to the attachment cannula (2370) of the tibial bur holder (2300). The bur (800) can then be positioned beneath the central portion of the prepared surface of the tibia (1320). The surgeon can then hold the bur (800) beneath the prepared surface of the tibia (1320) against the force of a linear spring within the arm (2340). Again, the post (2380) can be displaced from the guide surface (2332) of the bottom of the rectangular recess (2328) until the surgeon is ready to form a slot in the prepared surface of the tibia (1320) with the bur (800).
그 후, 외과의사는, 포스트(2380)가 직사각형 리세스(2328) 상부의 가이드 표면(2332)에 대향하여 놓일 때까지, 버(800)를 중앙-측면 중심 위치에 유지하고 버(800)를 상승시켜서, 아암(2340) 내에 있는 선형 스프링이 버(800)를 가압하여 경골(1320)의 준비된 표면과 결합되도록 한다. 버(800)의 커팅 부재(820)가 경골(1320)의 준비된 표면 내로 하강함에 따라, 커팅 부재(820)는 경골(1320)의 준비된 표면의 중심에 도 12의 슬롯(1200)과 대응하는 슬롯을 실질적으로 형성할 수 있게 된다. 커팅 부재(820)의 직경(822)은 경골 보철물(104)의 용골(312)의 폭과 대체로 동일할 수 있다. 슬롯은 용골(312)의 관통 부분(342)의 반원형 주변부(344)를 수용하는 대체로 반구형의 오목한 단면 형상을 갖는 두부 단부(cephalad end)를 포함할 수 있다.Thereafter, the surgeon raises the burr (800) while maintaining the burr (800) in a medio-lateral center position until the post (2380) is positioned against the guide surface (2332) above the rectangular recess (2328), such that the linear spring within the arm (2340) urges the burr (800) into engagement with the prepared surface of the tibia (1320). As the cutting member (820) of the burr (800) is lowered into the prepared surface of the tibia (1320), the cutting member (820) can substantially form a slot corresponding to the slot (1200) of FIG. 12 in the center of the prepared surface of the tibia (1320). The diameter (822) of the cutting member (820) can be substantially equal to the width of the keel (312) of the tibial prosthesis (104). The slot may include a cephalad end having a generally hemispherical concave cross-sectional shape that accommodates a semicircular periphery (344) of the penetration portion (342) of the keel (312).
따라서, 경골(1320)의 준비된 표면은 경골 보철물(104)의 경골 뼈 결합 표면(122)의 형상에 적합한 형상으로 형성될 수 있다. 경골(1320)의 준비된 표면이 완전히 형성되면, 경골 버 홀더(2300)는 경골 파운데이션(2110)으로부터 분리되어 제거될 수 있고, 경골 파운데이션(2110)는 경골(1320)로부터 분리되어 제거될 수 있다. 이어서, 관절 공간은 거골 보철물(102) 및 경골 보철물(104)을 수용할 준비가 될 수 있다.Accordingly, the prepared surface of the tibia (1320) can be formed into a shape suitable for the shape of the tibial bone engagement surface (122) of the tibial prosthesis (104). Once the prepared surface of the tibia (1320) is completely formed, the tibial bur holder (2300) can be separated and removed from the tibial foundation (2110), and the tibial foundation (2110) can be separated and removed from the tibia (1320). The joint space can then be prepared to receive the talus prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104).
일 실시예에서, 거골 보철물(102)의 용골(212)이 거골(420)의 표면(620)의 슬롯(1200) 내로 후방 방향에서 슬라이드 되고 경골 보철물(104)의 용골(312)이 경골(1320)의 준비된 표면의 대응하는 슬롯 내로 후방 방향에서 슬라이드 되도록, 거골 보철물(102) 및 경골 보철물(104)은 대체로 후방 방향을 따라 삽입될 수 있다. 특히, 거골 보철물(102) 및/또는 경골 보철물(104)의 부수적인 두부/미부 이동 및/또는 회전은, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)을 각각의 준비된 표면에 완전히 안착시키기 위해 적용될 수 있다. 그러나, 관절 공간에 필요한 산란(distraction 양을 최소화하는 것이 유리하다. 따라서, 거골 보철물(102)과 경골 보철물(104)의 삽입 벡터는 후방 방향인 것이 바람직하다.In one embodiment, the talar prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) may be inserted generally posteriorly such that the keel (212) of the talar prosthesis (102) slides posteriorly into the slot (1200) of the surface (620) of the talus (420) and the keel (312) of the tibial prosthesis (104) slides posteriorly into the corresponding slot of the prepared surface of the tibia (1320). In particular, incidental head/tail translation and/or rotation of the talar prosthesis (102) and/or tibial prosthesis (104) may be applied to fully seat the talar prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) on their respective prepared surfaces. However, it is advantageous to minimize the amount of distraction required in the joint space. Therefore, it is preferable that the insertion vectors of the talus prosthesis (102) and the tibial prosthesis (104) be in the posterior direction.
또한, 유리하게는, 전방 또는 후방 방향을 향하는 표면을 갖는 거골(420) 또는 경골(1320) 내로 돌출되는 특징부가 없을 수 있으며, 그렇지 않으면 그러한 특징부는 두부 또는 미부 방향(즉, 근위 또는 원위 방향)을 따라 뼈에 삽입될 것을 요구할 것이다. 이러한 삽입 벡터는 관절 공간의 과도한 산만을 필요로 하며, 따라서 거골 보철물(102) 또는 경골 보철물(104)을 안착시키기 위해 필요한 두부 또는 미부 방향 이동을 수용하도록 확장되어 주변 조직에 손상을 줄 수 있다.Additionally, advantageously, there may be no protruding features into the talus (420) or tibia (1320) having surfaces facing anteriorly or posteriorly, which would otherwise require such features to insert into the bone in a cephalad or caudal direction (i.e., proximal or distal). Such insertion vectors require excessive distraction of the joint space and thus may be expanded to accommodate the cephalad or caudal movement required to seat the talar prosthesis (102) or tibial prosthesis (104), which may result in damage to surrounding tissues.
일 실시예에서, 가이드 메커니즘은 환자의 해부학적 구조의 일부에 부합하도록 주문 제작된 환자-특정 요소를 포함할 수 있다. 이러한 가이드 메커니즘은 거골 및/또는 경골을 위해 제조될 수 있다. 이러한 가이드 메커니즘의 일례는, 도 24a 내지 도 26b와 관련하여 도시되고 설명될 것이다.In one embodiment, the guide mechanism may include patient-specific elements that are custom-made to conform to a portion of the patient's anatomy. Such a guide mechanism may be manufactured for the talus and/or tibia. An example of such a guide mechanism will be illustrated and described with respect to FIGS. 24A through 26B.
도 24a, 도 24b, 도 24c는 각각 일 실시예에 따른 거골용 환자 특정 가이드 메커니즘의 일부로서 사용될 수 있는, 환자-특정 장착 플레이트(2400)의 평면도, 저면도, 측면도이다. 도시된 바와 같이, 환자-특정 장착 플레이트(2400)는 뼈로부터 먼 쪽을 향하는 외부 측면(2410)과 뼈-대향 측면(2420)을 포함할 수 있다.Figures 24a, 24b, and 24c are plan, bottom, and side views, respectively, of a patient-specific mounting plate (2400) that may be used as part of a patient-specific guide mechanism for a talus according to one embodiment. As illustrated, the patient-specific mounting plate (2400) may include an outer side (2410) facing away from the bone and a bone-facing side (2420).
환자-특정 장착 플레이트(2400)는, 외부 측면(2410)과 뼈-대향 측면(2420) 사이에서, 환자-특정 장착 플레이트(2400)의 어느 한 측면에 위치될 수 있는, 뼈 부착 구멍(2430) 형태의 뼈 부착 인터페이스를 포함할 수 있다. 뼈 부착 구멍(2430)은 환자-특정 장착 플레이트(2400)를 거골(420)에 고정시키는 나사(이후에 도시됨)를 수용할 수 있다. 도시된 바와 같이, 뼈 부착 구멍(2430)은 뼈 나사의 헤드를 수용하는 카운터 싱크(2460, countersink)를 포함할 수 있다.The patient-specific mounting plate (2400) can include a bone attachment interface in the form of a bone attachment hole (2430) that can be positioned on either side of the patient-specific mounting plate (2400) between the outer side (2410) and the bone-facing side (2420). The bone attachment hole (2430) can receive a screw (illustrated below) that secures the patient-specific mounting plate (2400) to the talus (420). As illustrated, the bone attachment hole (2430) can include a countersink (2460) that receives the head of a bone screw.
또한, 환자-특정 장착 플레이트(2400)는 거골 파운데이션의 고정 부재의 나머지 부분이 환자-특정 장착 플레이트(2400)에 고정될 수 있는 인터페이스를 포함할 수 있다. 도 24a 및 도 24b에서, 이 인터페이스는 외부 측면(2410)으로부터 뼈-대향 측면(2420)으로 연장되는 한 쌍의 요소 부착 구멍(2440)으로 구성된다. 후술되는 바와 같이, 요소 부착 구멍(2440)은 환자-특정 장착 플레이트(2400)를 다른 구성 요소에 부착하는 체결구(fastener)를 수용할 수 있다. 요소 부착 구멍(2440)은 다른 구성 요소를 환자-특정 장착 플레이트(2400)에 고정하기 위해 사용되는 체결구의 나사형 단부(threaded end)를 수용하도록 선택적으로 나사형으로 형성될 수 있다.Additionally, the patient-specific mounting plate (2400) may include an interface through which the remainder of the fixation member of the talus foundation may be secured to the patient-specific mounting plate (2400). In FIGS. 24A and 24B , this interface comprises a pair of component attachment holes (2440) extending from the exterior side (2410) to the bone-facing side (2420). As described below, the component attachment holes (2440) may accommodate a fastener for attaching the patient-specific mounting plate (2400) to another component. The component attachment holes (2440) may optionally be threaded to accommodate a threaded end of a fastener used to secure another component to the patient-specific mounting plate (2400).
도 24b에 도시된 바와 같이, 뼈-대향 측면(2420)은 환자-특정 장착 플레이트(2400)가 부착될 거골(420) 부분의 윤곽과 일치하도록 형성된 윤곽 표면(2470)을 포함할 수 있으며, 이는 자연 관절 표면(422) 전방 및/또는 주변의 거골(420)의 일부일 수 있다. 윤곽 표면(2470)은 당업계에 공지된 임의의 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 윤곽 표면(2470)은 거골(420)의 인접한 부분을 노출시켜서, 거골의 몰드를 취한 다음, 거골(420)의 인접한 부분과 유사한 모델을 만들어서 만들 수 있다. 모델은, 윤곽 표면을 형성하는 전성이 있는 블록(malleable block) 내에 각인(imprint)될 수 있다.As illustrated in FIG. 24b, the bone-facing side (2420) may include a contoured surface (2470) formed to conform to the contour of a portion of the talus (420) to which the patient-specific mounting plate (2400) is to be attached, which may be a portion of the talus (420) anterior to and/or periphery of the natural joint surface (422). The contoured surface (2470) may be manufactured using any process known in the art. In one embodiment, the contoured surface (2470) may be manufactured by exposing an adjacent portion of the talus (420), taking a mold of the talus, and then creating a model that resembles the adjacent portion of the talus (420). The model may be imprinted into a malleable block that forms the contoured surface.
대안적인 실시예에서, CT 스캔 데이터 또는 거골(420)의 다른 이미지는, 윤곽 표면(2470)을 갖는 환자-특정 장착 플레이트(2400)를 주문-제작하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, CT 스캔 데이터는, 금속, 플라스틱 또는 다른 재료의 블록으로 윤곽 표면(2470)을 형성하는 밀링 머신(milling machine)에서 사용될 수 있다. 대안적으로, 이러한 CT 스캔 데이터는, 거골(420)에 인접한 표면의 형상과 정확하게 일치하는 윤곽 표면(2470)을 가진 환자-특정 장착 플레이트(2400)를 주문-제작하기 위한, 추가 제조 공정에서 사용될 수 있다.In an alternative embodiment, CT scan data or other images of the talus (420) can be used to custom-manufacture a patient-specific mounting plate (2400) having a contoured surface (2470). For example, the CT scan data can be used in a milling machine to form the contoured surface (2470) into a block of metal, plastic or other material. Alternatively, the CT scan data can be used in an additional manufacturing process to custom-manufacture a patient-specific mounting plate (2400) having a contoured surface (2470) that precisely matches the shape of a surface adjacent the talus (420).
어느 경우든, 윤곽 표면(2470)은 거골(420)의 인접한 부분과 일치하도록 형성된다. 따라서, 환자-특정 장착 플레이트(2400)는, 환자-특정 장착 플레이트(2400)가 부착되어야 할 위치에 대한 모호함없이, 거골(420)에 단단히 고정될 수 있다. 환자-특정 장착 플레이트(2400)를 거골(420)와 정렬시키는 공정은 윤곽 표면(2470)이 계획될 때 수행될 수 있다. 원하는 경우, 윤곽 표면(2470)이 제조되기 전에, 윤곽 표면(2470)의 형상 뿐만 아니라 환자-특정 장착 플레이트(2400) 내의 윤곽 표면(2470)의 정확한 위치 및 방향을 결정하기 위해 측정이 이루어질 수 있고, 이는 거골(420) 상의 적절한 위치 및 방향에서 준비된 표면의 형성을 초래한다.In either case, the contour surface (2470) is formed to conform to an adjacent portion of the talus (420). Thus, the patient-specific mounting plate (2400) can be securely secured to the talus (420) without ambiguity as to where the patient-specific mounting plate (2400) is to be attached. The process of aligning the patient-specific mounting plate (2400) with the talus (420) can be performed when the contour surface (2470) is planned. If desired, measurements can be made prior to the fabrication of the contour surface (2470) to determine the shape of the contour surface (2470), as well as the precise location and orientation of the contour surface (2470) within the patient-specific mounting plate (2400), which results in the formation of the prepared surface at the appropriate location and orientation on the talus (420).
도 25a는 거골(420) 상에 배치된 환자-특정 장착 플레이트(2400)의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 외부 측면(2410)은 위쪽을 향하고, 뼈-대향 측면(2420)은, 자연 관절 표면(422)에 인접한 거골(420)의 영역에 대향하여 위치된 윤곽 표면(2470)과 함께, 거골(420)을 향한다. 윤곽 표면(2470)의 형상은 그것이 놓인 거골(420)의 형상과 정확하게 일치할 수 있어서, 환자-특정 장착 플레이트(2400)는 단지 하나의 위치 및 방향에서 거골(420)에 고정될 수 있다. 환자-특정 장착 플레이트(2400)는 뼈 나사(2590)를 사용하여 거골(420)에 고정될 수 있다.FIG. 25A is a perspective view of a patient-specific mounting plate (2400) positioned on a talus (420). As shown, the outer side (2410) faces upward and the bone-facing side (2420) faces the talus (420), with a contoured surface (2470) positioned opposite the region of the talus (420) adjacent the natural joint surface (422). The shape of the contoured surface (2470) can be precisely matched to the shape of the talus (420) upon which it is placed, such that the patient-specific mounting plate (2400) can be secured to the talus (420) in only one location and orientation. The patient-specific mounting plate (2400) can be secured to the talus (420) using bone screws (2590).
도 25b는 도 24a의 환자-특정 장착 플레이트(2400)와 거골(420)의 사시도로서, 도 5a 및 도 5b의 고정 부재(500)와 기능이 유사한 고정 부재(stationary member)를 형성하기 위해 고정 요소(2500, stationary component)가 환자-특정 장착 플레이트(2400)와 도 17a 및 도 17b의 고정 부재에 고정된 상태가 도시되어 있다. 고정 요소(2500)는 나사(이후에 도시됨)를 사용하여 환자-특정 장착 플레이트(2400)에 고정될 수 있다.FIG. 25b is a perspective view of the patient-specific mounting plate (2400) and the talus (420) of FIG. 24a, showing a stationary component (2500) secured to the patient-specific mounting plate (2400) and the stationary member of FIGS. 17a and 17b to form a stationary member having a similar function to the stationary member (500) of FIGS. 5a and 5b. The stationary component (2500) can be secured to the patient-specific mounting plate (2400) using screws (shown later).
환자-특정 장착 플레이트(2400)와 고정 요소(2500)는 거골 파운데이션(2510)을 형성하기 위해 이동 부재와 협력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동 부재는 도 17a 및 도 17b의 거골 파운데이션(1710)의 이동 부재(1702)와 유사하거나 동일할 수 있다. 일단 조립되면, 도 25b의 거골 파운데이션(2510)은, 동작 측면에서 도 17a 및 도 17b의 거골 파운데이션(1710)과 유사할 수 있고, 축(2114) 주위에서 버의 회전을 가이드할 수 있다.The patient-specific mounting plate (2400) and the fixation element (2500) can cooperate with the moveable member to form the talus foundation (2510). As illustrated, the moveable member can be similar or identical to the moveable member (1702) of the talus foundation (1710) of FIGS. 17A and 17B. Once assembled, the talus foundation (2510) of FIG. 25B can be similar in motion to the talus foundation (1710) of FIGS. 17A and 17B and can guide rotation of the burr about the axis (2114).
도 26a와 도 26b는 각각 도 25a 및 도 25b에 도시된 거골 파운데이션(2510)의 평면도와 측면도로서, 거골 버 홀더(1800)가 환자-특정 장착 플레이트(2400)와 고정 요소(2500)에 의해 형성된 이동 부재에 고정되어 있는 상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 환자-특정 장착 플레이트(2400)는 나사(2600)를 사용하여 고정 요소(2500)에 고정된다. 거골(420) 상에 준비된 표면(620)을 형성하기 위해, 버(610), 버(800), 및/또는 버(830)가 자연 관절 표면(422)을 절개하도록 하는 거골 버 홀더(1800)의 이동을 가이드하는 거골 파운데이션(1710)과 유사한 방식으로, 거골 파운데이션(2510)은 기능할 수 있다.FIGS. 26A and 26B are plan and side views, respectively, of the talus foundation (2510) illustrated in FIGS. 25A and 25B, wherein the talus bur holder (1800) is secured to a movable member formed by a patient-specific mounting plate (2400) and a fixation element (2500). As illustrated, the patient-specific mounting plate (2400) is secured to the fixation element (2500) using screws (2600). In a manner similar to the talus foundation (1710) to guide the movement of the talus bur holder (1800) such that the bur (610), bur (800), and/or bur (830) incise the natural joint surface (422) to form a prepared surface (620) on the talus (420).
도 24a 내지 도 26b는 환자-특정 거골 성분의 사용을 도시한다. 당업자는 동일한 원리를 사용하여 환자-특정 경골 요소가 어떻게 형성될 수 있는지 인식할 것이다. 이러한 요소는, 도 13a 내지 도 15의 경골 파운데이션(1300)과 기능상 유사하거나, 또는 도 21a 내지 21b의 경골 파운데이션(2110)와 기능상 유사할 수 있는 경골 파운데이션에 통합될 수 있다.Figures 24a-26b illustrate the use of patient-specific tibial components. Those skilled in the art will recognize how patient-specific tibial components can be formed using the same principles. Such components can be incorporated into a tibial foundation that is functionally similar to the tibial foundation (1300) of Figures 13a-15, or that is functionally similar to the tibial foundation (2110) of Figures 21a-21b.
당업자는 전술한 시스템과 방법이 발목 관절 성형술이 수행될 수 있는 시스템과 방법 중 일부만을 나타낸다는 것을 인식할 것이다. 대안적인 방법, 커팅 툴, 가이드 조립체, 그리고 이식(implant, 임플란트)이 본 발명의 범위 내에서 사용될 수 있다.Those skilled in the art will recognize that the systems and methods described above represent only some of the systems and methods by which ankle arthroplasty may be performed. Alternative methods, cutting tools, guide assemblies, and implants may be used within the scope of the present invention.
본원에 개시된 임의의 방법은 설명된 방법을 수행하기 위한 적어도 하나의 단계 또는 동작을 포함한다. 방법 단계 및/또는 동작은 서로 교환될 수 있다. 다시 말해서, 실시예의 적절한 동작을 위해 특정 순서의 단계 또는 동작이 요구되지 않는 한, 순서 및/또는 특정 단계의 사용 및/또는 동작은 수정될 수 있다.Any method disclosed herein comprises at least one step or action for performing the described method. The method steps and/or actions may be interchanged. In other words, unless a particular order of steps or actions is required for proper operation of the embodiment, the order and/or use of specific steps and/or actions may be modified.
본 명세서 전체에서 "실시예(an embodiment)" 또는 "실시예(the embodiment)"는 그 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체에 인용된 문구 또는 그 변형은 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다.Throughout this specification, references to “an embodiment” or “the embodiment” mean that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment. Thus, the phrases or variations thereof recited throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment.
유사하게, 상기 실시예들의 설명에서, 본 발명을 간소화하기 위해, 때때로 다양한 특징들이 단일 실시예, 도면 또는 그 설명에서 함께 그룹화되었다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 이 개시된 방법은 임의의 청구 범위가 그 청구 범위에 명시적으로 기재된 더 많은 특징을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 다음의 청구 범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 양태는 전술한 임의의 단일 개시된 실시예의 모든 특징 보다 적은 수의 조합으로 존재한다. 따라서, 본 상세한 설명에 따른 청구 범위는 본 명세서에 명시 적으로 포함되며, 각각의 청구 범위는 그 자체가 별도의 실시예로서 의미가 있다. 본 발명은 독립 청구항의 모든 순열을 종속 청구항과 함께 포함한다.Similarly, in the description of the embodiments above, it should be understood that, for the purpose of streamlining the invention, various features have sometimes been grouped together in a single embodiment, drawing, or description thereof. However, this disclosure should not be interpreted as reflecting an intention that any claim requires more features than are expressly recited in that claim. Rather, as the following claims reflect, aspects of the invention exist in combinations of fewer than all of the features of any single disclosed embodiment. Accordingly, the claims following this Detailed Description are expressly incorporated into this specification, with each claim standing on its own as a separate embodiment. The invention encompasses all permutations of the independent claims, along with their dependent claims.
특징 또는 요소와 관련하여 청구 범위에서 용어 "제1"의 인용은, 반드시 제2 또는 추가 특징 또는 요소의 존재를 의미하는 것은 아니다. 당업자는 여기에 설명된 기본 원리를 벗어나지 않고 상술된 실시예의 세부 사항을 변경할 수 있음이 명백할 것이다.The recitation of the term "first" in the claims with respect to a feature or element does not necessarily imply the presence of a second or additional feature or element. It will be apparent to those skilled in the art that changes may be made in the details of the embodiments described herein without departing from the basic principles described herein.
본 발명의 특정 실시예들와 응용들이 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구 범위의 범위는 본 명세서에 개시된 정확한 구성 및 구성 요소들로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 당업자에게 명백할 다양한 수정, 변경과 변형이 본 명세서에 개시된 방법과 시스템의 배열, 동작과 세부 사항에서 이루어질 수 있다.While specific embodiments and applications of the present invention have been illustrated and described, it is to be understood that the scope of the appended claims is not limited to the precise construction and elements disclosed herein. Various modifications, changes and variations, which will be apparent to those skilled in the art, may be made in the arrangement, operation and details of the method and system disclosed herein.
Claims (80)
거골의 거골 준비된 표면과 결합하도록 형성된 거골 뼈 결합 표면;을 포함하는 거골 관절 보철물과,
자연 경골 관절 표면을 대체하고 거골 관절 표면과 관절 형성되도록 형성된 경골 관절 표면; 및,
경골의 경골 준비된 표면과 결합하도록 형성된 경골 뼈 결합 표면;을 포함하는 경골 관절 보철물을 포함하며,
상기 거골 뼈 결합 표면과 상기 경골 뼈 결합 표면 모두 각각은;
전방-후방 방향으로 연장되는 제1 전방-후방 굴곡; 및,
볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제1 중앙-측면 굴곡;을 포함하며,
상기 거골 뼈 결합 표면의 제1 전방-후방 굴곡은 오목한 굴곡을 포함하고, 상기 거골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 상기 거골 뼈 결합 표면의 상기 제1 중앙-측면 굴곡과 상기 거골 뼈 결합 표면의 상기 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함하며,
상기 경골 뼈 결합 표면의 제1 전방-후방 굴곡은 볼록한 굴곡을 포함하고, 상기 경골 뼈 결합 표면은 볼록한 형상을 갖고 중앙-측면 방향으로 연장되는 제2 중앙-측면 굴곡과, 상기 경골 뼈 결합 표면의 상기 제1 중앙-측면 굴곡과 상기 경골 뼈 결합 표면의 상기 제2 중앙-측면 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향을 따라 직선으로 연장되는 중심 확장부를 포함하는,
관절 성형술 시스템.A talar articular surface formed to replace a natural talar articular surface; and
A talar joint prosthesis comprising a talar bone engagement surface formed to mate with a prepared talar surface of the talus;
A tibial articular surface formed to replace the natural tibial articular surface and to articulate with the talar articular surface; and
A tibial joint prosthesis comprising a tibial bone engagement surface formed to mate with a tibial prepared surface of the tibia;
Each of the above talus bone joint surface and the above tibial bone joint surface;
A first anterior-posterior flexion extending in the anterior-posterior direction; and,
comprising a first central-lateral curvature having a convex shape and extending in the central-lateral direction;
The first anterior-posterior curvature of the talar bone articulation surface comprises a concave curvature, the talar bone articulation surface comprises a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in a mediolateral direction, and a central extension extending in a straight line along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature of the talar bone articulation surface and the second mediolateral curvature of the talar bone articulation surface.
The first anterior-posterior curvature of the tibial bone joining surface comprises a convex curvature, the tibial bone joining surface comprises a second mediolateral curvature having a convex shape and extending in a mediolateral direction, and a central extension extending in a straight line along the mediolateral direction between the first mediolateral curvature of the tibial bone joining surface and the second mediolateral curvature of the tibial bone joining surface.
Arthroplasty system.
상기 거골 뼈 결합 표면 및 상기 경골 뼈 결합 표면의 상기 제1 전방-후방 굴곡은, 상기 거골 뼈 결합 표면 및 상기 경골 뼈 결합 표면의 전방-후방 방향의 전체 길이를 따라 연장되는 관절 성형술 시스템.In claim 1,
An arthroplasty system wherein the first anterior-posterior curvature of the talar bone joining surface and the tibial bone joining surface extends along the entire anterior-posterior length of the talar bone joining surface and the tibial bone joining surface.
상기 거골 뼈 결합 표면 및 상기 경골 뼈 결합 표면 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출되고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 추가로 포함하며, 상기 용골은,
베이스 부분과,
상기 거골 준비된 표면 또는 상기 경골 준비된 표면을 관통하기 위해 상기 베이스 부분으로부터 연장되며, 반원형 둘레를 갖는 관통 부분
을 포함하는 관절 성형술 시스템.In claim 1,
At least one of the above talus bone connecting surface and the above tibial bone connecting surface further comprises a keel protruding from the first anterior-posterior curvature and extending along the anterior-posterior direction, the keel comprising:
The base part,
A penetration portion extending from the base portion to penetrate the prepared surface of the talus or the prepared surface of the tibia, and having a semicircular circumference
An arthroplasty system comprising:
상기 거골 관절 표면은, 중앙-측면 방향으로 연장되는 2개의 볼록한 거골 굴곡과, 상기 2개의 볼록한 거골 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향으로 연장되는 오목한 거골 굴곡을 포함하며,
상기 경골 관절 표면은, 중앙-측면 방향으로 연장되는 2개의 오목한 경골 굴곡과, 상기 2개의 오목한 경골 굴곡 사이에서 중앙-측면 방향으로 연장되는 볼록한 경골 굴곡을 포함하며,
상기 거골 관절 표면과 상기 경골 관절 표면은, 상기 경골 관절 보철물이 거골 관절 보철물의 중심에 위치할 때, 상기 2개의 오목한 경골 굴곡이 상기 2개의 볼록한 거골 굴곡과 동일 평면에 있도록 형성되는 관절 성형술 시스템.In claim 1,
The above talar articular surface comprises two convex talar curvatures extending in the mediolateral direction and a concave talar curvature extending in the mediolateral direction between the two convex talar curvatures,
The above tibial articular surface comprises two concave tibial curvatures extending in the mediolateral direction and a convex tibial curvature extending in the mediolateral direction between the two concave tibial curvatures,
An arthroplasty system wherein the talar joint surface and the tibial joint surface are formed such that the two concave tibial curvatures are in the same plane as the two convex talar curvatures when the tibial joint prosthesis is positioned at the center of the talar joint prosthesis.
상기 거골 뼈 결합 표면의 상기 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출하고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 더 포함하는 관절 성형술 시스템.In claim 1, the talus bone joint surface is:
An arthroplasty system further comprising a keel protruding from the first anterior-posterior curvature of the talus bone joint surface and extending in the anterior-posterior direction.
상기 경골 뼈 결합 표면의 상기 제1 전방-후방 굴곡으로부터 돌출되고 전방-후방 방향을 따라 연장되는 용골을 더 포함하는 관절 성형술 시스템.In claim 1, the tibial bone joint surface is:
An arthroplasty system further comprising a keel protruding from the first anterior-posterior curvature of the tibial bone joint surface and extending in the anterior-posterior direction.
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