用於解決股骨髖臼撞擊的裝置和方法與流程

2023-05-29 08:04:36 2

相關申請的交叉引用

本申請是於2009年9月15日提交的中國國家發明專利申請no.200980145981.6的分案申請。

本發明總地涉及髖關節植入物，並且更具體地涉及用於解決股骨髖臼撞擊適應症的早期幹預髖關節裝置。

背景技術：

股骨髖臼撞擊（fai）是股骨頸上的額外骨骼碰撞髖臼邊的症狀，其中周圍軟骨和盂唇能被損害。這些組織是球窩之間的緩衝墊，且當受損害時能造成疼痛且使髖關節進一步惡化。惡化始於盂唇和軟骨邊因撞擊而產生的損傷。如果不進行治療，疼痛和關節炎繼續且需要髖關節表面置換手術或全髖關節置換（thr）。

當在前髖臼邊存在軟骨損失和/或股骨頸處存在骨隆起（prominence）時需要fai治療。股骨頸處的骨凸出被稱作「凸輪」畸形，其在圖2a至圖2b中清楚地示出。或者，髖臼邊上的隆起通常被稱作「鉗型」fai畸形。鉗型畸形在圖3a至圖3b中清楚地示出。fai可與凸輪型畸形和鉗型畸形相關聯（在圖4a至圖4b中示出）且可導致凸輪與鉗型撞擊的組合。

目前存在很少的幾種選擇來來治療fai，而無需在受損關節上進行全髖關節成形術（tha）。也可能進行fai的非手術處理；但其通常涉及從積極的生活方式到不太積極的生活方式的轉變。此外，需要保證維持髖關節強度。非手術處理可能不改變fai的潛在異常髖關節生物力學且可能不完全緩解患者疼痛。

fai的手術處理可經由髖關節鏡或開放手術來進行。在髖關節鏡中，髖關節被完全牽伸且關節鏡（具有衝洗流體）用於對髖關節做出評定且治療通過兩個至四個1cm切口發現的損害。雖然關節鏡檢查適用於診斷和治療盂唇撕裂，但目前並無關於治療患fai的損害軟骨區域的臨床數據。涉及盂唇清創（未修復）且不涉及骨減壓的髖關節鏡檢查通常花費少於一個小時的時間。涉及盂唇/軟骨修復和fai減壓的髖關節鏡檢查可花費兩個小時與四個小時之間的時間，取決於所執行的工作量。在骨成形術手術期間必須謹慎以避免損害髖關節的血液供應（韌帶血管）。

開放手術髖關節脫位涉及切口（大約6英寸至10英寸），切骨手術或轉子的骨骼切割和股骨頭自髖臼的完全脫位暴露關節的所有部分。這種暴露允許治療盂唇撕裂和球窩之間的異常接觸，同時保護到髖關節的血液供應。這種開放的途徑可通常在數小時內進行。這種開放的途徑通常不建議用於年長患者或者患有嚴重的髖關節惡化的患者。雖然開放手術途徑提供良好的可視性，但其為侵入性的，因為在完全脫位期間軟組織受損，導致更長的恢復時間和更大程度的術後疼痛。本發明提供一種使用局部牽伸而非完全脫位的微創直接前入路（directanterior）技術，且因此更適合於更大患者群體。

對於常規開放手術方案，如果髖關節並未太嚴重地惡化，fai治療是通過手術使髖關節脫位，修剪窩前部的過量部分，且然後將股骨頭與頸部之間的結面（junction）矯形以給予該關節更多的空隙且減輕凸輪撞擊。這種對關節矯形的效果可在打開關節進行手術時容易地看到。目前為止，關於這個問題存在很少的書面描述，但已示出如果在正確的時間對正確的髖關節執行，將很有幫助。

存在患fai的大量患者群體，其中使用常規關節鏡方法不可固定軟骨創傷，但也不過度嚴重到足以進行髖關節表面置換手術或全髖關節成形術（tha）。在一些實踐中，高達70%的年輕人和活躍患者屬於這種患者群體。目前，並不存在用於這些較大患者群體的已知關節鏡或骨科方案，且因此需要提供一種用於所述較大患者群體的微創早期幹預fai方案。本發明用於向患fai的所述較大患者群體提供常規髖關節表面置換和tha的早期幹預替代方案，其中傳統關節鏡手術不適用的，不推薦使用或者無效。

技術實現要素：

前述需要由本發明的若干方面滿足。

根據一些方面，提供一種早期幹預髖臼植入物，其可用於治療股骨髖臼撞擊。

根據其它方面，提供一種製造所述早期幹預髖臼植入物的方法。

根據再一方面，提供用於安裝所述早期幹預髖臼植入物的儀器。

根據其它方面，提供用於通過手術使骨骼位點準備接納一個或多個早期幹預髖臼植入物的方法，所述方法包括直接前入路途徑和轉子翻轉/手術脫位之一。

根據本發明的另外的方面，提供用於觀察髖臼的少創方法，包括利用乾燥關節鏡使關節間隙空間可視化的步驟。

根據本發明的其它的方面，提供用於手術植入早期幹預髖臼植入物的方法。

根據其它方面，提供執行股骨髖臼撞擊研究的方法。

根據再一方面，提供評估和優化被設計成減小股骨髖臼撞擊症狀的早期幹預髖臼植入物的方法。

其它方面包括用於治療髖臼邊畸形的植入物。該植入物包括在前后冠視圖中大體上具有l形輪廓的植入物。該植入物具有第一凸緣和第二凸緣。第一凸緣被配置成延伸到髖臼內且第二凸緣被配置成大體上垂直於第一凸緣以在髖臼邊上延伸。固定元件被配置成延伸穿過第二凸緣且將植入物固定到軟骨上。

在一實施例中，第二凸緣當在側向觀察時具有前延伸和後延伸的凸緣。

在又一實施例中，第一凸緣的寬度小於2cm且第一凸緣的厚度在2mm與5mm厚之間。

再一實施例包括螺釘作為固定元件。

本發明的另一方面提供用於治療髖臼中股骨髖臼撞擊的方法。一步驟用手術通過直接前入路途徑暴露髖關節。一步驟通過分離股骨與髖臼來牽伸髖關節。另一步驟通過移除延伸到髖臼窩內的第一部分和在髖臼邊上大體上垂直於第一部分延伸的第二部分來移除所述髖臼邊的一部分。此外，該方法需要將植入物定位於髖臼邊的移除的第一部分和第二部分內。一步驟釋放髖關節牽伸。另一步驟利用固定元件將植入物固定到髖臼中的軟骨上。

本方法的另一實施例包括植入物，植入物包括在前后冠視圖中大體上具有l形輪廓的植入物。這種植入物具有第一凸緣和第二凸緣。第一凸緣被配置成延伸到髖臼內且第二凸緣被配置成大體上垂直於第一凸緣以在髖臼邊上延伸。固定元件被配置成延伸穿過第二凸緣且將植入物固定到軟骨上。

在一實施例中，移除步驟還包括以下步驟：將切割引導件固定到股骨上且相對於髖臼旋轉該股骨使得切割引導件切割該髖臼。

或者，移除步驟可包括磨鑽（burring）髖臼的第一部分和第二部分。

在移除步驟包括磨鑽的實施例中，磨鑽(burr)可隨著股骨相對於髖臼移動。

在又一方面，釋放步驟可在固定步驟之前完成。

通過下文提供的詳細描述，本發明的其它適用領域將變得顯然。應了解詳細描述和具體實例雖然示出本發明的某些實施例，但意圖只是出於說明目的且不意圖限制本發明的範圍。

附圖說明

附圖，結合到本說明書中並形成說明書的部分，示出本發明的實施例且與書面說明一起用於解釋本發明的原理、特徵和特點。在附圖中：

圖1是正常髖關節的前后冠狀視圖（coronalview）；

圖2a是具有凸輪型頸畸形和凸輪撞擊區的延長的髖關節的前后冠狀視圖；

圖2b是具有凸輪型頸畸形的撞擊和外展髖關節的前后冠狀視圖；

圖3a是具有鉗型邊畸形和鉗撞擊區的延長的髖關節的前后冠狀視圖；

圖3b是具有鉗型邊畸形的撞擊和外展髖關節的前后冠狀視圖；

圖4a是具有凸輪型頸畸形和鉗型邊畸形以及相關聯的撞擊區的延長的髖關節的前后冠狀視圖；

圖4b是具有凸輪型頸畸形和鉗型邊畸形的撞擊和外展髖關節的前后冠狀視圖；

圖5a是患fai的髖關節的前后冠狀視圖；

圖5b示出牽伸圖5a的髖關節的步驟；

圖5c示出待移除的髖關節的骨骼和軟骨區域；

圖5d示出移除了骨骼和軟骨的圖5a至圖5c的髖關節；

圖5e示出安裝了髖關節表面置換植入物的圖5a至圖5d的髖關節；

圖5f是處於收回狀態的圖5e所示的髖關節的前后冠狀視圖。

圖6a是包括根據一些實施例的植入物的髖關節的前后冠狀視圖；

圖6b是圖6a所示的髖關節的側面矢狀視圖（lateralsagittalview）；

圖7a是包括根據一些實施例的植入物的髖關節的前后冠狀視圖；

圖7b是圖7a所示的髖關節的側面矢狀視圖；

圖8a是包括根據一些實施例的植入物的髖關節的前后冠狀視圖；

圖8b是圖8a所示的髖關節的側面矢狀視圖；

圖9a是包括根據一些實施例的植入物的髖關節的前后冠狀視圖；

圖9b是圖9a所示的髖關節的側面矢狀視圖；

圖10是示出用於安裝本發明的植入物的方法步驟的流程圖；

圖11a示出根據本發明的一些實施例的切割夾具；

圖11b示出根據本發明的其它實施例的切割夾具，特別地用於具有榫槽型（tongue-in-groove-type）鎖定特徵的植入物，諸如圖8a至圖8b所示的那種植入物；

圖12a至圖12j示出使用圖11a所示的切割夾具的方法步驟；

圖13a至圖13d示出根據本發明的一些實施例使用旋轉切割機來銑削缺損區域的方法步驟；

圖14a至圖14d示出根據本發明的其它實施例使用旋轉切割機來銑削缺損區域的方法步驟；

圖15a至圖15d示出根據本發明的另外的實施例使用安裝到近端股骨上的切割塊來切除缺損區域的方法步驟；

圖16a至圖16d示出使用安裝到可插入於關節間隙空間中的間隔件上的切割塊來切除缺損區域的方法步驟；

圖17描繪了用於動物測試和fai研究中的股骨髖臼撞擊症狀引發裝置；以及

圖18是示出使用圖17所示裝置的方法步驟的示意流程圖。

具體實施方式

下文優選實施例的描述在本質上只是示範性的且絕沒有意圖限制本發明、其應用或用途。

本發明可部分地提供一種局部髖臼表面置換構造，其可用於帶自然股骨頭軟骨的半髖臼關節。這種構造被配置成防止健康股骨頭和其周圍組織進一步惡化，且可認為是用於關節鏡幹預與常規髖關節表面置換或tha之間適應症的新穎方案。但應當指出的是本發明也可用於帶有假體股骨頭的關節，但這種用途並非優選的。

髖臼表面置換構造通常包括承載表面和用於生物固定的裝置，生物固定優選地並不利用粘結劑。用於生物固定的裝置可包括例如多孔構造和帶鎖定頭部的螺釘中的一個或多個。表面置換構造通常可修改為常規髖關節表面置換或全髖關節成形術程序，且因此優選地具有低（low-in）輪廓。換言之，本發明構造的切除輪廓優選地在表面置換和常規髖臼殼的切除輪廓內。本發明的髖臼表面置換構造可呈各種形狀、形式和材料；但關節軸承表面應被優化用於軟骨承載耦合件（例如，可為氧化鋯、鈷鉻、陶瓷、聚合物或生物支架）。預計承載表面可包括不同的半徑以適應不同大小的股骨頭。舉例而言，根據本發明的一些實施例的一組植入物可包括多個曲率，在每個曲率內具有增加的內外側或前後大小以適應不同的缺損區域。

優選地，在植入物與周圍軟骨和組織之間的過渡表面是平滑的且連續的以便形成平滑均勻的承載表面。

本發明的用處並不限於髖臼，而是本發明的概念可有利地應用於其它關節。舉例而言，本文所公開的類似裝置和方法可用於肩關節手術，諸如用於修復撕裂的肩部盂唇或者肩臼，特別是在常規關節鏡手術不適用或無效且全假體肩或常規半成形術沒必要的情況下。

圖1示出正常髖關節（1），其包括近端股骨（10）和髖臼（20）。股骨（10）具有正常股骨頸（12）且髖臼（20）邊是正常的。在此股骨（10）和髖臼（20）配置中盂唇、髖臼邊、相鄰組織和軟骨表面大體上是正常的。

圖2a示出患fai的髖關節（2），其包括近端股骨（10）和髖臼（20）。髖關節（2）是「凸輪」型畸形，其造成凸輪撞擊。股骨（10）具有股骨頸隆起（14），而髖臼（20）的邊幾何形狀大體上正常。在圖2b中示出撞擊區（18）。在此股骨（10）和髖臼（20）配置中，在撞擊區（18）內的盂唇、髖臼邊、相鄰組織、股骨頸和軟骨表面大體上受損，因為在某些腿運動中股骨頸隆起（14）與髖臼（20）的邊撞擊。

圖3a示出患fai的髖關節（3），其包括近端股骨（10）和髖臼（20）。髖關節（3）是鉗型畸形型。股骨（10）具有正常形狀的股骨頸（12），而髖臼（20）的邊幾何形狀具有邊隆起（24）。在圖3b中示出撞擊區（18）。在此股骨（10）和髖臼（20）配置中，在撞擊區（18）內的盂唇、髖臼邊、相鄰組織、股骨頸和軟骨表面大體上受損，因為在某些腿運動中股骨頸（12）與髖臼（20）的擴大邊撞擊。

圖4a示出患fai的髖關節（4），其包括近端股骨（10）和髖臼（20）。髖關節（4）是凸輪型畸形和鉗型畸形型。股骨（10）具有股骨頸隆起（14），且髖臼（20）邊幾何形狀具有邊隆起（24）。在圖4b中示出撞擊區（18）。在此股骨（10）和髖臼（20）配置中，在撞擊區（18）內的盂唇、髖臼邊、相鄰組織、股骨頸和軟骨表面大體上受損，因為在某些腿運動中股骨頸隆起（14）與髖臼（20）的擴大邊撞擊。

圖5a至圖5e示出植入根據本發明的一些實施例的裝置的方法。

圖5a示出患fai的髖關節的前后冠狀視圖。髖關節包括近端股骨（10）和髖臼（20），近端股骨（10）具有擴大或形狀畸形。久而久之，近端股骨（10）與髖臼（20）撞擊，在撞擊位點（18）相鄰的髖臼（20）中或周圍造成受損區（28）（例如，盂唇撕裂、軟骨缺損、分層軟骨）。

圖5b示出牽伸圖5a的患fai的髖關節的步驟。為了形成工作空間且使得髖臼缺損可視，可利用直接前入路途徑（directanteriorapproach）來保存組織。然後充分牽伸（42）髖關節以在股骨（10）與髖臼（20）之間形成可操作的間隙空間（50）。可通過在所述形成的間隙空間（50）內插入乾燥關節鏡（未圖示）來評定對盂唇或周圍軟骨的損害程度。還可使用所述乾燥關節鏡來評定軟骨缺損的大小和測量。在這點，可使用各種插件、勺和/或利用所述乾燥關節鏡在視覺上確定髖臼（20）的承載表面的曲率。可利用常規x射線模板或其它放射方法來確定曲率半徑。

圖5c示出確定待移除的髖關節的骨骼和軟骨區域的方法步驟。股骨頸的一部分（多部分）（14）可被移除以提供在股骨與髖臼（20）邊之間更大空隙。可移除與受損區（28）相鄰的髖臼軟骨、組織和/或骨骼的一個或多個預定部分（26）。預定部分（26）大體上對應於待插入的植入物的大小、形狀和厚度。

圖5d示出圖5a至圖5c的髖關節，其中從髖臼（20）上的或相鄰的區域移除了骨骼和軟骨的部分（14，26）。從髖臼區域移除部分（14，26）來形成植入物空間（27）。通常根據待使用的植入物來配置植入物空間（27）和確定其大小。

植入空間的大小可略微小於植入物使得當植入該植入物時植入物可相對於骨骼漲出地擱置。骨骼移除可限於特定深度從而可實現對髖關節表面置換應用的修改。僅可在骨骼移除相對微小的情況下實現這種修改。優選地，骨骼移除量將小於5mm厚，且更優選地小於3mm厚。

圖5e示出安裝了局部髖關節表面置換植入物（30）的圖5a至圖5d的髖關節。植入物（30）包括承載表面（34），承載表面（34）被配置成匹配周圍髖臼（20）的整體凹度且大體上包括抵靠自然股骨頭軟骨良好關節連接的材料。植入物（30）還包括用於通過固定元件（32）進行生物固定的裝置，其可包括（例如但不限於）多孔構造，一個或多個螺釘或銷、長釘、大頭釘、咬合連接器、柱、倒鉤、孔、通道、榫槽型鎖定機構、安裝凸緣、突伸唇緣和/或其組合。

植入物（30）在前后冠狀視圖中可大體上為l形以向植入物提供適當強度同時使骨骼移除最小。植入物（30）的凸緣然後可在缺損區上延伸而不會延伸深至下面的骨骼內。在大部分實施例中，凸緣將不超過2cm，而厚度可在2mm至6mm的範圍內。舉例而言，在一個實施例中，l形植入物（30）的凸緣可大約1cm長。但凸緣的厚度可為3mm厚。因此，如果植入物（30）被安放為與髖臼的軟骨齊平，那麼從髖臼移除的骨骼的總厚度將小於3mm厚。在此實施例中，在表面置換應用中，要從髖臼移除3mm厚的組織和骨骼以便對其表面置換，植入物（30）將不會在殼與骨骼之間造成任何間隙。

圖5f是處於收回狀態的圖5e所示的髖關節的前后冠狀視圖。收回（44）閉合間隙空間（50）使得在股骨（10）頭上的自然軟骨可抵靠植入物（30）的承載表面（34）和髖臼（20）上未因fai或其它病症受損的其餘自然軟骨進行關節連接。收回（44）可在移除股骨頸的部分（14）的步驟之前，以便保護植入物（30）的承載表面（34）避免意外磨鑽（burring）。

圖6a至圖6b示出據本發明的一些實施例的植入物（80）。圖6a示出具有與fai相關聯的修復軟骨缺損的髖臼邊的前後視圖。使用用於生物固定的裝置將具有下部（82）和側部（84）的「l」形植入物（80）固定到髖臼邊。側部（84）可包括額外凸緣以形成3平面拐角。下部（82）包括承載表面（81），承載表面（81）優選地根據周圍髖臼窩幾何形狀的大小和曲率來成形。承載表面可例如包括氧化鋯、陶瓷、鈷鉻或其它合適的生物相容性關節連接材料。用於生物固定的裝置可包括一個或多個直的或傾斜的3.5mm鎖定螺釘孔（88），這種螺釘孔（88）被配置成用於鎖定螺釘。用於生物固定的裝置還可包括一個或多個內向生長促進結構（86），例如，多孔構造、燒結珠粒、鈦泡沫和/或其組合。圖6b是圖6a所示的安裝植入物的側視圖。雖然圖6b的視圖示出以大體上矩形形狀延伸的單個凸緣，但其它形狀，諸如在側視圖中前後延伸的多個凸緣，可用於提供更好的固定同時使骨骼移除最少。在此實施例中，植入物的前側冠狀視圖仍大體上是l形，但側視圖示出凸緣發散。

圖7a至圖7b示出據本發明的一些實施例的植入物（90）。圖7a示出具有與fai相關聯的修復軟骨缺損的髖臼邊的前後視圖。使用用於生物固定的裝置將具有下部（92）和軸杆部（94）的按鈕形植入物（90）固定到患病髖臼區域。用於生物固定的裝置可位於軸杆部（94）和下部（92）中的一個或兩個上。下部（92）包括承載表面（91），承載表面（81）優選地根據周圍髖臼窩幾何形狀的大小和曲率來凹入和成形。承載表面可例如包括氧化鋯、陶瓷、金剛石或類金剛石碳、金屬陶瓷、鈷鉻、氮化物或其它合適的生物相容性關節連接材料。用於生物固定的裝置還可單獨地或與內向生長促進結構（96）（例如，多孔構造、燒結珠粒、鈦泡沫和/或其組合)組合地包括倒鉤、肋狀物或隆起（98）中的一個或多個。雖然在圖7a中未示出，軸杆部（94）可包括向內生長促進結構（96）。此外，軸杆部（94）可呈許多形式，包括一個或多個柱、栓、長釘、龍骨和其組合。底部（92）可具有多種厚度、形狀和大小以適應不同患者的不同軟骨缺損。承載表面（91）的邊緣可為圓形以消除在軟骨與fai植入物之間的尖銳界面。圖7b是圖7a所示的安裝植入物的側視圖。

圖8a至圖8b示出據本發明的一些實施例的植入物（100）。圖8a示出具有與fai相關聯的修復軟骨缺損的髖臼邊的前後視圖。使用用於生物固定的裝置將具有下部（102）的擠壓植入物（100）固定到髖臼邊。下部（102）包括承載表面（101），承載表面（81）優選地根據周圍髖臼窩幾何形狀的大小和曲率來成形。承載表面可優選地被優化用於軟骨承載耦合件且可（例如但不限於）包括氧化鋯、陶瓷、鈷鉻、聚乙烯、peek、生物支架、其它合適的生物相容性關節連接材料以及其組合。用於生物固定的裝置可包括鍵型榫槽鎖定機構（108）。鍵控拉刀儀器沿著髖臼邊銼出鍵槽，以便提供通道（208）用於鎖定機構（108）滑入並摩擦地接合。鎖定機構（108）可具有許多截面形式，包括圓形、梯形（如圖8b所示）、複合樣條或多邊形。圓形截面形式允許鑽頭或鑽針形成通道（208）。額外的用於生物固定的裝置可作為鎖定機構（108）的補充使用以固定植入物（100）防止在通道（208）內滑動。這種額外的用於生物固定的裝置可為在本說明書中所提到的用於生物固定的裝置中的任一種，包括（但不限於）3.5mm鎖定螺釘和/或向內生長促進結構（86，96）。圖8b是圖8a所示的安裝植入物的側視圖。

圖9a至圖9b示出據本發明的一些實施例的植入物（110）。圖9a示出具有與fai相關聯的修復軟骨缺損的髖臼邊的前後視圖。使用用於生物固定的裝置將帶凸緣的植入物（110）固定到髖臼邊。植入物（110）包括下部（112），下部（112）具有承載表面（111），承載表面（111）優選地根據周圍髖臼窩幾何形狀的大小和曲率來成形。承載表面可優選地被優化用於軟骨承載耦合件且可（例如但不限於）包括氧化鋯、陶瓷、鈷鉻、聚乙烯、peek、生物支架、其它合適的生物相容性關節連接材料以及其組合。用於生物固定的裝置可包括唇緣凸緣（116）鎖定機構。鍵控拉刀儀器沿著髖臼邊銼出鍵槽，以便提供通道（218）用於唇緣凸緣（116）鎖定機構滑入以在至少一個空間自由度穩定。唇緣凸緣（116）可具有許多截面形式，包括梯形（如圖9a所示）。唇緣凸緣（116）的大小和形狀可被優化以穩定和固定且被簡化以使儀器成流線型。舉例而言，唇緣凸緣（116）的圓形截面形式允許鑽具或鑽針形成通道（218）。唇緣凸緣（116）可為中斷的且包括突出長釘、大頭釘或尖銳波紋脊。額外的用於生物固定的裝置可作為唇緣凸緣（116）的補充用於固定植入物（110）防止滑出通道（218）。這種額外的用於生物固定的裝置可為在本說明書中所提的用於生物固定的裝置中的任一種，包括3.5mm鎖定螺釘和/或一個或多個向內生長促進結構（86，96）。圖9b是圖9a所示的安裝植入物的側視圖，且示出額外的用於生物固定的裝置，此額外用於生物固定的裝置包括至少一個邊安裝凸緣（114）和至少一個或多個直的或傾斜的3.5mm鎖定螺釘孔（118），該鎖定螺釘孔（118）被配置成與鎖定螺釘一起使用。

圖10是示出用於安裝本發明的植入物的方法步驟的示意流程圖。首先，選擇途徑（approach）（1002）。舉例而言，可有利地使用微創直接前入路途徑。隨後，部分地或完全地牽伸髖關節（1004），但優選地僅足夠（例如，1cm）用於可視和充分的工作空間而不向周圍組織施加過度應力。然後可執行前盂唇切除（1006）。通過將乾燥關節鏡插入到關節空間內，然後觀察並測量軟骨缺損的空間邊界（1008）。測量可在軟骨缺損內或周圍的任何兩個空間點之間進行，且包括但不限於：a-p曲率半徑，m-l曲率半徑，在任何一個或多個位置的缺損厚度，在任何一個或多個位置的缺損長度，在任何一個或多個位置的缺損寬度，缺損周長，缺損弦長，缺損半徑，所述缺損的體積、和/或其組合。在測量（1008）之後，使用專用或常規儀器來移除缺損（1010）且然後將本發明的一個或多個fai假體安裝於準備的位點（1012）。優選地，在植入物與軟骨之間的過渡表面保持儘可能平滑。之後，可釋放在關節上的張力（1014）且可利用次要可選的固定裝置（例如，骨骼螺釘或本文所述的其它裝置）固定fai植入物（1016）。雖然步驟（1016）可在放鬆關節張力（1014）之前進行，在步驟（1016）之前閉合該關節空間顯著地減輕了在安裝fai植入物之後損害、刮擦fai植入物的關節表面或使之變形的風險。在步驟（1016）之前閉合關節空間也可幫助找到植入物相對於完整髖臼和股骨關節軟骨的「自然歸屬位置」。除了上述步驟之外，可執行股骨軟骨成形術（osteochondroplasty）（1018）以防止未來撞擊。本領域普通技術人員將了解可引入其它步驟，且執行上述步驟的確切次序可根據外科醫生的偏好而改變。

在一些實施例中，優選地，包括承載表面（81，91，101，111）的下部（82，92，102，112）的厚度最小化以便形成微創且保存儘可能多的完整骨骼和軟骨。通過減小植入物的厚度，保持切除深度最小，從而改進成功修改常規髖關節表面置換或tha裝置的可能性。

優選地如本文所公開的用於生物固定的裝置並不結合粘結劑；但若使用粘結劑，本說明書中所公開的裝置仍起作用。粘結劑是不優選的，因為目前可購買到的粘結劑與腐蝕健康硬組織和軟組織有關，這可損壞諸如髖關節表面置換和tha的修改手術。

隨後的關節鏡「修補」手術可用於向植入物（80，90，100，110）移植軟骨、軟骨替代物、生物支架或水凝膠。植入物可在下部（(82，92，102，112）外圍具有用於接納這種移植物的裝置。用於接納移植物的裝置可包括多孔結構和縫合設置（例如，孔）。或者，隨後的關節鏡清創可用於植入物承載表面（81，91，101，111）外圍周圍以便形成平滑的承載過渡區。額外材料可在植入物的外圍與植入物結合以來成形和與相鄰軟骨混合。或者，植入物可包括凹口或壩狀物用於外圍生物膠或水凝膠以在植入物外圍與周圍軟骨表面之間形成平滑過渡區。

若干方法可用於植入本文所述的fai裝置，且儀器可根據外科醫生的偏好而不同。圖11a示出可用於移除髖臼缺損區中受損害的軟骨和下面骨骼的一小部分的切割引導件（300）的一個實施例。切割引導件（300）可為由金屬或一次性聚合材料形成的大體上l形塊，包括側塊部（302）和遠端塊部（304）。引導件（300）可包括用於安裝到周圍解剖結構上的一個或多個裝置，包括但不限於：一個或多個長釘（未圖示）、夾鉗（未圖示）、或孔口（308），孔口（308）被配置成接納一個或多個保持緊固件（310）。孔口可彼此平行、正交或傾斜且被配置成一定圖案以提供引導件（300）在切割振動下最好的穩定性。保持緊固件（310）可為有頭型或無頭型，包括但不限於速銷（speedpin）、螺紋銷或直銷。用於引導切割工具（306）的一個或多個裝置設於切割引導件（300）上。該裝置可包括例如一個或多個槽（306a，306b，306c），這些槽適於接納並引導振蕩或往復的鋸片。

或者，槽（306a，306b，306c）可適於接納銑削或鏤銑型（router-type）切割鑽頭，該切割鑽頭繞軸線或其一個或多個心軸旋轉。在使用旋轉銑削或鏤銑型切割鑽頭的情況下，槽（306a，306b，306c）可包括非線性形狀以限定樣條曲線和弓形路徑（未圖示）。如果所選的fai植入物包括一個或多個一體的骨骼接合栓（未圖示）或者接納一個或多個單獨的骨骼螺釘或栓（372）用於最初固定和/或穩定性，可提供一個或多個鑽引導件（312）以形成一個或多個先導孔（355），先導孔（355）適於接納所述一個或多個單獨骨骼螺釘或栓（372）。此外，如果所選的fai植入物包括一個或多個榫舌（108），如圖8a至圖8b所示，那麼可通過使一個或多個鑽引導件（312'）與切除槽（306b）交疊來在髖臼中做出鍵型通道（208）（如圖11b所示）。預計鑽引導件（312'）可包括圖8a至圖8b和圖11b所示形狀之外的形狀。舉例而言，作為如圖所示在圓形鑽引導件（312'）中使用圓形鑽（380）的替代，多邊形骨鑿或拉刀（例如，三角形、矩形、八邊形）可插入到相對應形狀的非圓形引導件（312'）內以便形成具有非圓形截面輪廓的鍵型通道（208）。為了改進在切割期間高振動下引導件（300）的穩定性，優選地引導件（300）的內表面被成形為密切地符合缺損區域的該區的髖臼邊。

圖12a至圖12j進一步示出根據一些實施例使用圖11a所示的切割引導件的方法步驟。轉至圖12a，其中使用一個或多個保持緊固件（310）將切割引導件（300）釘到受損髖臼邊區域（350）上，鋸片（360）被插入到槽（306a）內以進行受控制的切除（352）。在鋸片（360）上的止擋部（362）可用於控制切除部分（352）的深度且防止在周圍骨骼和/或組織上「刻痕」。止擋部（362）可包括唇緣、延伸部、凸塊、突起、鋸片寬度變化或可調整的套環，可調整的套環在鋸片長度上滑動且將其本身可調整地固定到鋸片上。可提供用於控制切除深度的替代裝置，所述替代裝置包括在鋸片（360）上的一個或多個雷射標記、蝕刻或雕刻以指示深度。

轉至圖12b至圖12d，使用切割引導件（300）的槽（306b，306c）和/或邊緣（306d）進行類似受控制的切除（354，356，358）。優選地，使用止擋部（364，366，368）來獨立地控制每次切除的適當深度。可使用不同的鋸片（360）或使用具有深度控制的可調整裝置的單個鋸片調整止擋部（362，364，366，368）。當然，受控制的切除（352，354，356，358）可利用常規鋸片徒手進行。鑽具（380）可用於形成凹口（355）用於一個或多個單獨骨骼螺釘或栓（372）。當使用切割塊（諸如圖11b所示的切割塊）時，鑽具（380）也可用於形成通道（208），通道（208）用於植入物榫舌（108）。

一旦完成了切除，骨碎片部分（350'）從患病髖臼邊區域（350）移除，如圖12e至12g所示。然後將相對應大小和形狀的fai植入物（370）植入於適當腔內且固定到患病的髖臼邊區域（350）。可通過壓緊、膠結或利用一個或多個骨骼螺釘或栓（372）固定來進行植入物（370）到髖臼區域（350）的固定。如圖所示，通過使用非膠結的多孔界面（374）和/或接合唇緣（372）而改進植入物的初始和長期固定和穩定性，接合唇緣（372）被配置成接合髖臼中的底切切除（357）。這種底切接合可在所述一個或多個骨骼螺釘或栓（372）拉緊/壓緊/扭轉期間防止植入物「搖擺」和移位。

圖13a至圖13d示出根據本發明的一些實施例使用旋轉切割機來銑削掉缺損區域中的骨骼和軟骨的方法。在此實施例中，切割裝置（400）可經由用於安裝的裝置（402）而安裝到近端股骨（f）上。所述用於安裝的裝置（402）可為栓或倒鉤或一系列孔口，這些孔口被配置成接納如本文所述的安裝緊固件。優選地，在股骨（f）的軟骨成形術（1018）之前進行切割裝置（400）的安裝，使得當移除造成凸輪撞擊的突伸骨骼（416）時，移除由用於安裝的裝置（402）造成的且可能會形成應力提升器的股骨（f）中的任何孔（414）或畸形（414）。

切割裝置（400）可包括一個或多個切割機（404），切割機（404）可被布置成獨立於彼此旋轉或者齒輪連接以由單個輸入源驅動一起旋轉。裝置（400）可包括具有引線（406）的小的可滅菌的內部馬達。馬達（未圖示）優選地齒輪連接到切割機（404）且適於使切割機（404）有效地旋轉。或者，輸入驅動軸杆（未圖示）可設於裝置（400）上，裝置（400）可附連到常規手術鑽具（未圖示）上。裝置（400）的輸入驅動軸杆將自手術鑽具的動力和扭矩傳輸到切割機（404），從而形成髖臼腔（410），髖臼腔（410）被配置成接納相對應大小和形狀的fai植入物。在切割過程中，股骨（f）可在所有一個或多個運動（408）範圍移動以引導切除。通過在股骨（f）的整個自然運動範圍（408）移動切割裝置（400），可對於特定患者優化髖臼腔（410）的位置和植入物放置。

圖14a至圖14d示出根據本發明的其它實施例使用旋轉切割機來銑削缺損區域骨骼的方法。股骨（f）可在方向（508）中牽伸以留出空間用於切割裝置（500）插入到關節空間中。切割裝置（500）包括勺部（502'）和主體部分（502），主體部分（502）上面有一個或多個切割機（504）。主體部分（502）優選地與勺部（502'）一體，但可被配置成在至少一個方向（516）中相對於勺部（502'）移動以允許一個或多個切割機（504）「陷入」缺損區內而不在間隙空間內將勺部（502'）移動。股骨（f）可在切割步驟期間在方向（512）中收回。

類似於圖13a至圖13d所示的切割裝置（400），切割裝置（500）可包括具有引線（506）的小的內部手術馬達。馬達（未圖示）優選地齒輪連接到切割機（504）且適於使切割機（504）有效地旋轉。或者，輸入驅動軸杆（未圖示）可設於裝置（500）的主體部分（502）上，該主體部分（502）可附連到常規手術鑽具（未圖示）上。輸入驅動軸杆被配置成將自手術鑽具的動力和扭矩傳輸到切割機（504），和形成髖臼腔（510），髖臼腔（510）被配置成接納相對應大小和形狀的fai植入物。在切割過程中，股骨（f）可在所有一個或多個運動（514）範圍移動以引導切除。此外，在切割過程中，切割裝置（500）可在一個或多個方向（518）中移動以有效地雕刻髖臼腔（510）。

圖15a至圖15d示出根據本發明的另外實施例使用安裝到近端股骨（f）上的切割塊（600）來切除缺損區域骨骼和軟骨（610）的方法。股骨（f）可在方向（608）移動以使得切割塊（600）與外部髖臼邊齊平。切割塊（600）包括一個或多個切除表面（606），切除表面（606）可包括平面邊緣部分、俘獲槽或不俘獲槽。如上文所述，切除表面（606）可為線性的以用于振蕩鋸片（607）或者如果使用鏤銑型鑽頭或磨鑽工具（burringtool）（未圖示）可為曲線的。

在此實施例中，切割裝置（600）可視情況經由用於安裝的裝置（602）安裝到近端股骨（f）上。所述用於安裝的裝置（602）可為栓或倒鉤或一系列孔口，這些孔口被配置成接納如本文先前所述的安裝緊固件。優選地，在股骨（f）的軟骨成形術（1018）之前進行切割裝置（800）的安裝，使得當移除造成凸輪撞擊的突伸骨骼（616）時，移除由用於安裝的裝置（602）造成且可能會形成應力提升器的股骨（f）中的任何孔（614）或畸形（614）。安裝裝置（602）也可包括一系列摩擦增加表面，諸如凹槽、脊、凸塊、尖銳邊緣、噴砂表面等。或者可省略安裝裝置（602）。在這樣的情形下，切割塊用手穩定且允許相對於股骨（f）外表面移動，其幫助引導切除。

圖16a至圖16d示出了使用切割引導件（700）來切除缺損區域骨骼和軟骨（710）的方法，切割引導件（700）具有安裝到間隔件（702"）上的切割塊。切割塊包括一個或多個切除表面（706），切除表面（706）可包括平面邊緣部分、俘獲槽或不俘獲槽。如上文所述，切除表面（706）可為線性的以用于振蕩鋸片（707）或者如果使用鏤銑型鑽頭或磨鑽工具（未圖示）可為曲線的。間隔件（702"）可呈許多形式和形狀，而是優選地較薄且為勺形。

外科醫生在方向（708）牽伸股骨（f）以留出空間用於間隔件（702"）插入於關節空間中。把手（702'）允許外科醫生在關節空間內移動間隔件（702"）且定位該切割引導件（700），使得切除表面（706）在適當空間位置定向。股骨（f）然後可通過在方向（712）中移動該股骨（f）而重新定位。在該關節內重新定位股骨（f）大體上使切割引導件（700）穩定，但是本文公開的任何額外用於安裝的裝置（例如，602）可補充地用於在切除期間使切割塊穩定。切割塊優選地與切割裝置（700）一體，但是可被配置成在至少一個方向中相對於間隔件（702"）或把手（702'）移動而不在間隙空間中移動勺部（502'）。

圖17描繪了用於動物測試和fai研究中的股骨髖臼撞擊症狀引發裝置（800）。fai症狀引發裝置（800）包括類似於凸輪型股骨缺損的突起（804），和用於將所述裝置（800）安裝到健康股骨的近端部上的裝置（802）。突起（804）的外部形狀（806）和/或大小可改變以更改所引發的fai症狀的嚴重程度或者以適合不同大小的動物股骨。此外，突起（804）的表面粗糙度可改變以更改所引發的fai症狀的嚴重程度和/或改變所形成的軟骨缺損的形狀、深度和質地。

圖18是示出使用圖17所示裝置的方法步驟來研究股骨髖臼撞擊的示意流程圖。本發明公開了用於研究fai的影響和用於研究並優化fai植入物幾何形狀的方法（2000）。首先，諸如圖17所示那樣的fai症狀引發裝置（800）植入於（2002）一個或多個健康動物股骨的近端部上以便模仿凸輪型畸形。然後允許動物發展fai症狀（2004）持續預定時間長度。之後，從骨骼移除（2006）fai症狀引發植入物（800）（模仿股骨軟骨成形術1018）。記錄（2008）和處理（2010）所觀察的發現。

所公開的方法（2000）也可用於優化和微調fai植入物幾何形狀。舉例而言，可使用本文所述的植入物和手術植入方法中的一個或多個來治癒（2012）缺損且隨著時間研究具有不同形狀和大小的不同植入物的結果。fai植入物幾何形狀和其固定裝置可改變以便使用體內動物測試數據來開發最佳方案。記錄不同fai植入物幾何形狀和手術植入方法的結果且用於比較（2014）和法規遵從。

所公開性質的植入物可以定製方式形成，使用已知的斷層成像技術。單獨地或組合地使用的術前ct掃描、mri掃描和x射線模板可促進適合於個體患者且可用於在手術前確定植入物位置的大小和找到植入物位置。植入物可替代地使用成形工具在手術中形成，成形工具可包括切割和熔化裝置（用於聚合物和硬化聚合物/凝膠）。

由於不存在關於fai的大量研究或報告，本發明的植入物可使用新穎的測試方法來研究和優化。舉例而言，本發明的測試方法可包括形成動物研究的以下方法步驟：在動物的一側引發fai症狀，和在通過使動物的另一側不受影響而避免在動物相對側上的fai症狀以用作對照。在動物的一側上引發fai症狀的步驟可包括例如通過植入假體裝置而在豬類動物的股骨頸上形成較大隆起而模仿fai條件。然後可使用此新穎動物測試方法來評估和優化fai治療和植入物設計。所植入的假體裝置可為植入於近端股骨區域上的簡單按鈕以便引發「凸輪型」畸形和凸輪撞擊適應症。

在不偏離本發明的範圍的情況下，可對如上文參考相對應圖示所描述的示範性實施例做出各種修改，包含於前文描述中且在附圖中示出的所有內容意圖應被理解為是說明性的而不是限制性的。因此，本發明的廣度和範圍不應受到前述示範性實施例中的任何實施例限制，而是應當僅根據所附權利要求和其等同物限定。