本申请根据35U.S.C.§119要求2012年9月29日提交的美国专利申请 序列号61/707,904的优先权，其全文并入本文中。
技术领域
本公开一般涉及整形外科器械，并且更具体地涉及用于试验和安装髋 臼假体部件的外科器械。
背景技术
关节成形术是一种众所周知的外科手术，通过所述外科手术来利用假 体关节置换患病的和/或受损的自然关节。例如，在髋关节成形外科手术 中，利用假体髋关节部分地或完全地置换患者的自然髋部球窝关节。典型的 假体髋关节包括髋臼假体部件和股骨头假体部件。髋臼假体部件一般包括外 壳和内部支承件或内衬，所述外壳配置成接合患者的髋臼，所述内部支承件 或内衬联接到所述壳体并配置成接合股骨头。股骨头假体部件和髋臼部件的 内衬形成接近于自然髋关节的球窝关节。
为了有利于用假体髋关节置换自然关节，整形外科医生可使用多种整 形外科器械，例如，扩孔钻、钻导向器、钻、定位器和/或其它外科器械。
发明内容
根据一个方面，公开了一种将髋臼假体部件定位在患者的外科手术上 准备的髋臼中的方法。所述方法包括当患者处于站立位置时，使第一连杆相 对于附接到患者的骨盆的底座移动，以使所述第一连杆与患者的垂直轴线对 齐；将所述第一连杆相对于所述底座锁定就位；以及当患者处于卧式位置 时，将第二连杆固定至所述第一连杆。所述第二连杆具有与髋臼假体部件的 髋臼轴线的期望外展角和期望前倾角对应的对齐轴线。所述方法还包括将髋 臼假体部件附接到所述第二连杆，使得所述髋臼假体部件的髋臼轴线与所述 第二连杆的对齐轴线平行，以及将所述髋臼假体部件推进到患者的外科手术 上准备的髋臼中，以凭期望外展角和期望前倾角将髋臼假体部件定位在患者 的外科手术上准备的髋臼中。
在一些实施例中，所述方法可包括当患者处于站立位置时，将底座附 接到患者的骨盆。在一些实施例中，所述方法还可包括在将所述第一连杆相 对于所述底座锁定就位以后，从患者的骨盆移除底座，以及当患者处于卧式 位置时，将底座重新附接到患者的骨盆。
在一些实施例中，当患者处于站立位置时将底座附接到患者的骨盆可 包括将所述底座与患者的骨盆上的至少三个位置接合。另外，在一些实施例 中，患者的骨盆上的所述至少三个位置可包括患者的髂前上棘上的点和患者 的耻骨结节上的点。
在一些实施例中，当患者处于站立位置时将底座附接到患者的骨盆可 包括向底座施加预定的力。在一些实施例中，所述预定的力可为大约10磅 力。
另外，在一些实施例中，使所述第一连杆相对于底座移动可包括使气 泡移动至在气泡水准指示器的瓶中的与铅垂线对应的位置。
在一些实施例中，所述方法可包括调节所述第二连杆的第一臂，以将 所述外展角改变成期望外展角。所述方法还可包括相对于所述第一臂来调节 所述第二连杆的第二臂，以将所述前倾角改变成期望前倾角。
在一些实施例中，所述方法可包括从多个第二连杆中选择所述第二连 杆。在一些实施例中，将髋臼假体部件推进到患者的外科手术上准备的髋臼 中可包括操作所述第二连杆的平行四边形连杆。另外，在一些实施例中，当 将髋臼假体部件推进到患者的外科手术上准备的髋臼中时，所述髋臼假体部 件的髋臼轴线可与所述第二连杆的对齐轴线保持平行。
在一些实施例中，所述卧式位置可为右侧卧位。在一些实施例中，所 述卧式位置可为左侧卧位。另外，在一些实施例中，所述卧式位置可为仰卧 位。
根据另一个方面，公开了一种用于将髋臼假体部件定位在患者的外科 手术上准备的髋臼中的整形外科器械。所述器械包括底座，所述底座包括配 置成接合患者的骨盆的多个安装腿；第一连杆，所述第一连杆枢转地联接到 底座，所述第一连杆包括气泡水准仪；锁定机构，所述锁定机构能够操作以 将所述第一连杆相对于所述底座锁定就位；以及第二连杆，所述第二连杆可 移除地联接到所述第一连杆。所述第二连杆具有与所述髋臼假体部件的髋臼 轴线的期望外展角和期望前倾角对应的对齐轴线。
在一些实施例中，每个安装腿可包括伸缩轴和安装脚，所述安装脚配 置成接合患者的骨盆。另外，在一些实施例中，所述安装脚可包括配置成接 合患者的骨盆的髂前上棘的一对安装脚和配置成接合患者的骨盆的耻骨结节 的一对安装脚。在一些实施例中，所述底座可包括框架，并且每个安装腿枢 转地联接到所述框架。
在一些实施例中，所述第二连杆可包括平行四边形连杆，所述平行四 边形连杆配置成保持所述髋臼假体部件的髋臼轴线与所述第二连杆的对齐轴 线平行。
另外，在一些实施例中，所述器械还可包括轴，所述轴配置成固定至 所述髋臼假体部件。当髋臼假体部件固定至所述轴时，所述轴可具有与所述 髋臼假体部件的髋臼轴线重合的纵向轴线。所述平行四边形连杆可包括安装 件，所述安装件配置成容纳所述轴，使得所述纵向轴线平行于所述对齐轴线 延伸。
在一些实施例中，所述器械可包括多个第二连杆。每个第二连杆可具 有不同于每个其它第二连杆的对齐轴线的对齐轴线。在一些实施例中，所述 第二连杆可包括第一调节机构和第二调节机构，所述第一调节机构能够操作 以移动所述第二连杆的第一臂，使得所述对齐轴线对应于第二外展角，所述 第二调节机构能够操作以移动所述第一臂，使得所述对齐轴线对应于第二前 倾角。
在一些实施例中，所述底座可包括定位在所述底座的内侧上的第一安 装件和定位在所述底座的外侧上的第二安装件。所述第一安装件和所述第二 安装件可配置成联接到所述第一连杆，并且所述第一连杆可以枢转地联接到 所述第一安装件。
根据另一个方面，用于将髋臼假体部件定位在患者的外科手术上准备 的髋臼中的整形外科器械包括底座，所述底座配置成接合患者的骨盆；第一 连杆，所述第一连杆联接到底座，所述第一连杆包括基于重力的指示器；锁 定机构，所述锁定机构能够操作以将所述第一连杆相对于所述底座锁定就 位；和第二连杆，所述第二连杆联接到所述第一连杆。所述第二连杆具有与 所述髋臼假体部件的髋臼轴线的期望外展角和期望前倾角对应的对齐轴线。
附图说明
详细描述具体地参照下列附图，其中：
图1是附接到患者的身体的髋臼外科器械和髋臼假体部件的透视图；
图2是图1的外科器械和髋臼假体部件的分解透视图；
图3是图1的外科器械的骨盆参考底座的透视图；
图4是图1的外科器械的指示器连杆和对齐装置的一个实施例的透视 图；
图4A是图4的对齐装置在一个参考平面中的正视图；
图4B是图4的对齐装置在另一个参考平面中的正视图；
图5是图1的外科器械的导向架的透视图；
图6是显示了使用图1的外科器械的示例性方法的简化流程图；
图7是患者的骨盆骨的透视图，其显示了髋臼假体部件的期望外展角 和期望前倾角；
图8是图1的髋臼外科器械的骨盆参考底座的透视图，所述骨盆参考 底座在患者处于站立位置时附接到患者的身体；
图9是图1的髋臼外科器械的骨盆参考底座和指示器连杆的、类似于 图8的视图，所述骨盆参考底座附接到患者的身体；
图10是图1的髋臼外科器械的透视图，所述髋臼外科器械在患者处于 卧式位置时附接到患者的身体；
图11是附接到髋臼外科器械的髋臼假体部件的另一个透视图；
图12是附接到患者的身体的髋臼假体部件和髋臼外科器械的另一个透 视图；
图13是用于图1的外科器械的对齐装置的另一个实施例的透视图；
图14是如图13中的线14-14所指示的对齐装置的正视图；
图15是对齐装置的另一个实施例的透视图，所述对齐装置类似于图13 和图14中的对齐装置；并且
图16是用于图1的外科器械的对齐装置的另一个实施例的透视图。
具体实施方式
尽管易于对本公开的概念作出各种修改形式和替代形式，但其具体的 示例性实施例已通过举例方式示出于附图中，并且将在本文中详细地描述。 然而，应当理解，无意将本公开的概念限于所公开的特定形式，而是相反， 旨在涵盖落入所附权利要求限定的本发明的实质和范围内的所有修改形式、 等效方案和替代方案。
在提及本文中描述的整形植入物和外科器械时，以及在提及患者的自 然解剖结构时，在整个本说明书中可使用代表解剖学参考的术语，诸如前、 后、内、外、上、下等等。这样的术语在解剖学研究和整形外科领域中具有 被充分理解的含义。这样的解剖学参照术语在说明书和权利要求书中的应用 意图与它们的被充分理解的含义相一致，除非另外指出。
现在参见图1，其显示了髋臼假体部件10和整形外科器械12(在下文 中被称作器械12)。在髋关节成形外科手术过程中，可使用器械12以在患 者的骨盆骨14中试验和安装髋臼假体部件10。然而，应当理解，尽管下面 关于髋关节成形外科手术的操作描述了器械12，但与器械12有关的某些概 念可用于体内的众多其它关节的置换手术。换句话讲，可将器械12的一个 或多个元件并入用于例如膝关节、脊椎、肩关节或其它置换手术中的外科器 械中。
髋臼假体部件10包括髋臼壳部件16，所述髋臼壳部件配置成植入患者 的骨盆骨14的外科手术上准备的髋臼18(参见图7)内。髋臼壳部件16包 括外表面20，所述外表面具有半球形或部分球形的凸形形状。髋臼壳部件 16还包括环形面22和内表面24，所述内表面具有部分球形形状的凹形形 状，其从面22向内延伸。内表面24在髋臼壳部件16中限定腔体26，所述 腔体的尺寸设定成容纳金属或聚合物插入件。
髋臼壳部件16具有限定于其中的通道28。通道28由圆柱形内壁30限 定。如图1所示，内壁30具有限定于其上的多个内螺纹32。
髋臼假体部件10具有从髋臼壳部件16向外延伸的髋臼轴线34。髋臼 轴线34延伸穿过环形面22的中心36和内表面24的顶点。如下文更详细地 描述的，当将髋臼假体部件10适当地定位在患者的外科手术上准备的髋臼 18中时，髋臼轴线34以期望外展角或倾斜角α(参见图7)和期望前倾角β (参见图7)定向。
器械12包括可固定至髋臼假体部件10的骨盆参考工具40和插入工具 42。如下文更详细地描述的，外科医生或其他使用者可在外科手术之前使用 骨盆参考工具40确立患者的垂直轴线44。在外科手术过程中，在已经将患 者在手术台上置于侧卧位以后，外科医生可使用骨盆参考工具40来重现所 述轴线44。当将插入工具42与假体部件10一起附接到骨盆参考工具40 时，外科医生可使用骨盆参考工具40来引导髋臼假体部件10在患者的外科 手术上准备的髋臼18中的插入。
现在参见图2，骨盆参考工具40包括许多构件46。骨盆参考工具40的 构件46包括底座构件48和指示器连杆50，所述底座构件配置成接合患者 的骨盆骨14，所述指示器连杆能够操作以建立和重现患者的垂直轴线44。 如下文更详细地描述的，所述构件46也包括具有对齐轴线54的对齐装置 52，当部件10被适当地定位在患者的骨14中时，所述对齐轴线54与假体 部件10的髋臼轴线34的期望外展角和期望前倾角对应。所述参考工具40 还具有导向架56，所述导向架配置成固定至插入工具42。在该示例性实施 例中，骨盆参考工具40可包括在外科套件中，所述外科套件具有多个构件 46，所述构件配置成用于不同体型和/或性别的患者。这样，在外科手术过 程中，可根据需要分离和替换多个构件46。
如图3所示，底座构件48包括框架60，所述框架具有多个支撑梁62 和多个安装脚64，所述安装脚配置成定位在患者的皮肤上与患者的骨盆骨 14接触。安装脚64的尺寸和定向设定成在多个点处接触骨盆骨14，以建立 参考平面66(参见图7)，当患者站立或躺在手术台上时，可再现所述参考 平面66。在该示例性实施例中，安装脚64配置成接触患者的骨14的髂前 上棘68，70和耻骨结节72。应当理解，在其它实施例中，安装脚64的尺寸 和位置可设定成接触患者的骨盆骨14上的其它点。在该示例性实施例中， 每个脚64是球形的，但是应当理解，在其它实施例中，一个或多个脚64可 为配置成与患者的骨盆骨14接触的板、销、或其它结构。应当理解，在其 它实施例中，每个脚可定制成在独特位置和取向接合患者的骨14。在此类 实施例中，每个脚可包括定制的负轮廓，其以独特位置和取向基本上匹配患 者的骨14的几何形状。
每个安装脚64固定至腿74，所述腿从框架60向外延伸。在该示例性 实施例中，每条腿74经由接头76联接到框架60，使得所述腿74可相对于 框架60枢转。每个接头76为球状接头，所述球状接头包括限定于框架60 中的承窝78。所述腿74包括球80，所述球容纳在承窝78中。每个接头76 允许对应的腿74围绕无限数目的轴线相对于框架60移动。应当理解，在其 它实施例中，所述一个或多个接头可为允许腿围绕单一轴线移动的销或铰链 接头。还应当理解，在其它实施例中，可省略一个或多个接头，以将一条或 多条腿相对于框架60固定。
底座构件48包括多个锁定装置82，所述锁定装置配置成将腿74相对 于框架60锁定就位。在该示例性实施例中，每个锁定装置82包括由使用者 操作的旋钮84和螺纹轴86。每个螺纹轴86延伸穿过限定于框架60中的镗 孔88。限定于轴86上的外螺纹90与框架60的内螺纹(未示出)接合。每 个旋钮84可用于旋转其对应的轴86，以使轴86在解锁位置和锁定位置之 间移动。在解锁位置，轴86与腿74的球80间隔开，使得腿74可相对于框 架60移动；在锁定位置，轴86与球80接合，由此抑制腿74相对于框架60 的移动。应当理解，在其它实施例中，锁定装置可包括任何夹子、销或紧固 件，以防止腿74的移动。
底座构件48的每条腿74包括伸缩轴92。伸缩轴92包括固定至球80 的管状轴94。管状轴94具有限定于其中的孔96，并且伸缩轴92包括从所 述孔96向外延伸的杆98。所述杆98配置成相对于管状轴94延伸和回缩。 如图3所示，每个安装脚64固定至每个杆98的端部100。每个杆98具有定 位在孔96中的另一个端部102和从其向外延伸的环形凸缘104。杆98的环 形凸缘104配置成接合管状轴94的内凸缘(未示出)，以防止杆98从管状 轴94分离。
伸缩轴92包括偏置元件106，所述偏置元件配置成将杆98偏置成处于 伸展中，使得环形凸缘104与管状轴94的内凸缘接合。在该示例性实施例 中，所述偏置元件为定位在孔96中的弹簧106，其处于杆98的端部102和 管状轴94之间。当沿箭头110指示的方向将预定量的力施加于安装脚64之 一时，会克服由弹簧106施加的偏压，并且杆98回缩至管状轴94中。在该 示例性实施例中，所述预定量的力为大约10磅力。
支撑梁62、腿74和安装脚64由金属材料(例如，钢或铝)形成。应 当理解，在其它实施例中，支撑梁62、腿74和安装脚64中的一个或多个 可由聚合材料形成。另外，在该示例性实施例中，每个支撑梁62是单个整 体部件。应当理解，在其它实施例中，一个或多个梁可为可伸缩的，使得可 调节所述梁的长度。
在使用中，外科医生可将底座构件48定位成与患者的骨盆骨14接 触。为了这样做，外科医生或其他使用者可使腿74相对于框架60枢转，以 将安装脚64与患者的骨14的髂前上棘68，70和耻骨结节72对齐。当每个 脚64被适当地定位时，可利用对应的锁定装置82将腿74锁定就位。外科 医生然后可将安装脚64推进至与患者的皮肤和患者的骨14接触。外科医生 可按压框架60以向安装脚64施加力。当施加预定量的力时，会克服由弹簧 106产生的偏压，并且杆98回缩至腿74的管状轴94中。在其它实施例中， 参考工具40可包括条带或带，其配置成缠绕患者的身体并将参考工具40固 定至患者的骨盆骨14。可拉紧条带以施加预定量的力。当移除预定量的力 时，弹簧106迫使杆98推进至管状轴94之外以充分伸展。
如上所述，骨盆参考工具40包括指示器连杆50，所述指示器连杆能够 操作以建立和重现患者的垂直轴线44。重新参见图2，指示器连杆50配置 成经由连接件112联接到底座构件48。在该示例性实施例中，连接件112 包括从连杆50延伸的暗销114和限定于底座构件48的框架60中的镗孔 116。底座构件48包括一对镗孔116，其中一个镗孔116定位在框架60的 内侧118上，另一个镗孔116定位在框架60的外侧120上。以此方式，指 示器连杆50可定位在框架60的内侧118或外侧120上，并且可在右或左髋 关节成形手术中使用骨盆参考工具40。
连接件112还包括棘爪机构122，所述棘爪机构配置成将暗销114保持 在镗孔116中。如图2所示，棘爪机构122包括球124以及限定于框架60 中的孔或棘爪128，所述球从限定于暗销114中的孔(未示出)向外延伸。 当暗销114适当地定位在镗孔116中时，球124容纳在棘爪126中，由此将 指示器连杆50固定至底座构件48。棘爪机构122还包括偏置元件(未示 出)，所述偏置元件将球124偏置到棘爪128中的位置。当向暗销114施加 预定量的力时，会克服所述偏压，并且指示器连杆50可脱离底座构件48。 以此方式，棘爪机构122允许外科医生或其他使用者使底座构件48与指示 器连杆50附接和分离。应当理解，在其它实施例中，所述连接件可包括其 它锁定装置或机构，以将指示器连杆50固定至底座构件48。还应当理解， 在其它实施例中，指示器连杆50可永久地固定至底座构件48。
现在参见图4，指示器连杆50的暗销114从上臂140延伸。指示器连 杆50还包括联接到上臂140的下臂142。在该示例性实施例中，上臂140 经由接头144联接到下臂142。接头144是球状接头，其包括限定于上臂 140中的承窝146。下臂142包括球148，所述球容纳在承窝146中。接头 144允许下臂142围绕无限数目的轴线相对于上臂140移动，当指示器连杆 50固定至底座构件48时，上臂140固定就位。应当理解，在其它实施例 中，所述接头可为允许下臂142围绕单一轴线移动的销或铰链接头。还应当 理解，在其它实施例中，可省略所述接头，并可将下臂142相对于上臂140 固定就位。
指示器连杆50还包括锁定装置150，所述锁定装置配置成将下臂142 相对于上臂140锁定就位。在该示例性实施例中，锁定装置150包括由使用 者操作的旋钮152和螺纹轴154。每个螺纹轴154延伸穿过限定于上臂140 中的镗孔156。限定于轴154上的外螺纹158与上臂140的内螺纹(未示 出)接合。旋钮152可用于旋转轴154，以使轴154在解锁位置和锁定位置 之间移动。在解锁位置，轴154与球148分开，使得下臂142被允许相对于 上臂140移动；在锁定位置，轴154与球148接合，由此抑制下臂142相对 于上臂140的移动。应当理解，在其它实施例中，所述锁定装置可包括任何 夹子、销或紧固件，以防止下臂142的移动。
指示器连杆50的下臂142包括基于重力的指示器160。如本文所用， “基于重力的指示器”是基于重力来指示位置的传感器。在该示例性实施例 中，基于重力的指示器160为气泡指示器162。应当理解，在其它实施例 中，指示器连杆50可包括其它指示器或传感器，以确定连杆相对于地面的 位置。气泡指示器162包括长方形瓶164，所述瓶限定室166，所述室填充 有流体例如异丙醇。如图4所示，气泡168被捕集在室166内。气泡168的 气体和室166中的流体之间的重力和物理差分别控制气泡指示器162的功 能，其中气泡168漂向瓶164的高侧。
气泡指示器162的瓶164具有基本上透明的面板170。以此方式，使用 者可透过面板170进行观看，以确定气泡168的位置。如图4所示，气泡指 示器162具有刻入面板170中的多个标记172。每个标记172指示指示器连 杆50的预定位置。例如，在该示例性实施例中，当下臂142的纵向轴线 178为铅垂线(即，垂直于地面)时，气泡168定位在标记172之间的区域 176。
如上所述，骨盆参考工具40还包括具有对齐轴线54的对齐装置52， 当部件10适当地定位在患者的骨14时，所述对齐轴线对应于假体部件10 的髋臼轴线34的期望外展角α和期望前倾角β。如本文所用，短语“一条 轴线对应于另一条轴线”是指，一条轴线与另一条轴线平行地、但是偏移地 延伸。对齐装置52配置成经由连接件182联接到指示器连杆50。在该示例 性实施例中，连接件182像连接件112一样包括暗销114和棘爪机构122， 所述暗销容纳在镗孔116中，并且所述棘爪机构配置成将暗销114保持在镗 孔116中。因此，连接件182允许外科医生或其他使用者使指示器连杆50 与对齐装置52附接和分离。如图4所示，暗销114从指示器连杆50的下臂 142延伸，并且镗孔116被限定在对齐装置52中。
如图4所示，对齐装置52的镗孔116被限定在支撑臂192的端部190 中。对齐装置52还包括导向臂194，所述导向臂固定至支撑臂192的相对 端部196。在该示例性实施例中，对齐装置52的对齐轴线54与导向臂194 的纵向轴线198重合。当在参考平面200中观看对齐装置52时，在导向臂 194的轴线198和支撑臂192的纵向轴线202之间限定角度θ，如图4A所 示。当在与参考平面200正交地延伸的另一个参考平面204中观看对齐装置 52时，在导向臂194的轴线198和支撑臂192的纵向轴线202之间限定角度 ω，如图4B所示。角度θ、ω的量值是预设的，并且对应于假体部件10的 髋臼轴线34的期望外展角α和期望前倾角β。
如上所述，可将参考工具40包装在包括多个对齐装置52的外科套件 中。每个对齐装置52的臂192，194可以独特地定向，使得每个对齐装置52 的角度α、β的量值是不同的。应当理解，使用髋臼假体部件10的期望取向 的手术评估、放射摄影评估或解剖学评估，可确定期望外展角和期望前倾角 (并因此，角度θ、ω的量值)。手术评估、放射摄影评估或解剖学评估的 示例性定义可参见：D.W.Murray的“The Definition and Measurement of Acetabular Orientation”，British Editorial Society of Bone and Joint Surgery (1993)，其明确地以引用方式并入本文。所述外科套件可包括对齐装置 52，所述对齐装置具有基于期望取向的任意评估而选择的角度θ、ω。如在 下文关于图13-16更详细地描述的，在其它实施例中，可调节臂192，194的 位置，以改变对齐装置的角度θ、ω。
如上所述，骨盆参考工具40还包括导向架56，所述导向架配置成固定 至插入工具42。重新参见图2，导向架56配置成经由连接件212联接到对 齐装置52之一。在该示例性实施例中，连接件212像连接件112，182一样 包括暗销114和棘爪机构122，所述暗销容纳在镗孔116中，所述棘爪机构 配置成将暗销114保持在镗孔116中。因此，连接件212允许外科医生或其 他使用者使对齐装置52与导向架56附接和分离。暗销114从对齐装置52 的导向臂194的端部214延伸。
现在参见图5，将导向架56示例性地具体化为平行四边形连杆220。 连杆220具有多个子连杆222，包括上连杆224和下连杆226，所述上连杆 具有限定于其中的连接件212的镗孔116，所述下连杆配置成容纳插入工具 42。上连杆224包括具有纵向轴线230的轴228，当导向架56固定至装置 52时，所述纵向轴线230与对齐装置52的对齐轴线54重合。下连杆226包 括具有纵向轴线234的壳体232，所述纵向轴线234与上连杆224的纵向轴 线230平行。
上连杆224经由一对交叉连杆236连接至下连杆226。如图5所示，每 个交叉连杆236经由接头238联接到上连杆224。在该示例性实施例中，每 个接头238包括圆柱形销240，所述圆柱形销容纳在镗孔242中，所述镗孔 限定于对应的交叉连杆236和上连杆224中。所述销240限定轴线244，交 叉连杆236围绕所述轴线244枢转。
每个交叉连杆236经由接头246联接到下连杆226。在该示例性实施例 中，每个接头246包括圆柱形销248，所述圆柱形销容纳在孔250中，所述 孔限定于对应的交叉连杆236和下连杆226中。所述销248限定轴线252， 交叉连杆236围绕所述轴线252枢转。
在使用中，当上连杆224附接到对齐装置52时，其被固定就位。下连 杆226配置成如箭头254所示相对于上连杆224移动，由此造成交叉连杆 236围绕轴线244，252枢转。子连杆222的构型确保，当下连杆226相对于 上连杆224移动时，下连杆226的纵向轴线234与上连杆224的纵向轴线 230平行。
如上所述，器械12包括插入工具42，所述插入工具可固定至髋臼假体 部件10。重新参见图2，插入工具42具有轴260，所述轴包括多个外螺纹 262，所述外螺纹与髋臼假体部件10的螺纹32对应。如图2所示，所述外 螺纹262被限定在所述轴260的端部264处，使得髋臼假体部件10可螺纹 连接在轴260的端部264上，由此将将髋臼假体部件10联接至插入工具42 进行试验或植入。
插入工具42的轴260具有从端部264延伸至端部270的圆柱形主体 266。所述轴260限定纵向轴线272，当部件10固定至插入工具42时，所 述纵向轴线272与髋臼假体部件10的髋臼轴线34重合。如图1所示，插入 工具42包括柄部274，所述柄部联接到轴260的端部270。应当理解，在其 它实施例中，可省略柄部274。
导向架56的下连杆226配置成容纳插入工具42。在该示例性实施例 中，下连杆226的壳体232具有限定于其中的通道276，所述通道的尺寸设 定成容纳插入工具42的轴260。如图1所示，当将插入工具42附接到导向 架56时，所述轴260接合壳体232的圆柱形表面278。在其它实施例中， 所述导向架可包括紧固件或其它锁定装置，以将插入工具固定至参考工具 40。还应当理解，在其它实施例中，可将插入工具集成在导向架中以形成单 个组件。
在该示例性实施例中，导向架56的每个交叉连杆236具有预定的长度 280，以相对于患者的骨盆骨14以预定的取向来定位下连杆226(并由此定 位插入工具42)。应当理解，在其它实施例中，可调节交叉连杆236以改 变长度280，以匹配特定患者的解剖结构。
插入工具40、指示器连杆50、对齐装置52和导向架56由金属材料 (例如钢或铝)形成。应当理解，在其它实施例中，那些工具中的一个或多 个可由聚合材料形成。
在操作中，在执行如图6所示的整形外科手术的过程中，使用整形外 科器械12来试验和安装髋臼假体部件10。如图8和图9所示，在外科手术 之前，可使用骨盆参考工具40来建立患者的垂直轴线44。此后，在已经将 患者在手术台上置于侧卧位以后，可使用骨盆参考工具40来重现所述轴线 44，如图10所示。如图11和图12所示，可使用骨盆参考工具40来引导髋 臼假体部件10向患者的外科手术上准备的髋臼18中的插入。
现在参见图6，其显示了使用部件10的示例性整形外科手术300。在 手术300的方块302中，将参考工具40的底座构件48相对于患者的骨盆骨 14定向，以确立平面66。如图7所示，患者的骨14的髂前上棘68，70和耻 骨结节72限定每个患者独有的骨盆参考平面66。将底座构件48相对于患 者的骨14定向，使得每个安装脚64位于髂前上棘68，70和耻骨结节72之 一的上面。
为了这样做，外科医生或其他使用者可使底座构件48的腿74相对于 框架60枢转，以将安装脚64与患者的骨14的髂前上棘68，70和耻骨结节 72对齐。当每个脚64被适当地定位时，可使用对应的锁定装置82来锁定 腿74的位置。外科医生然后可将安装脚64推进至与患者的皮肤和患者的骨 14接触，如图8所示。
在将底座构件48定位在患者的骨盆骨14上之前或之后，外科医生可 将指示器连杆50附接到底座构件48。如上所述，可将指示器连杆50定位 在框架60的内侧118或外侧120上，并且可在右或左髋关节成形手术中使 用骨盆参考工具40。在该示例性实施例中，进行左髋关节成形手术，并将 指示器连杆50附接到框架60的外侧120。
为了将指示器连杆50附接到底座构件48，将连接件112的暗销114与 镗孔116对齐，所述镗孔限定于底座构件48的框架60中。然后将暗销114 推进到镗孔116中。当暗销114被适当地定位在镗孔116中时，棘爪机构 122的球124被容纳在棘爪126中，由此将指示器连杆50固定至底座构件 48。
重新参见图6，手术300可前进至方块304，在其中确定患者的垂直轴 线44。为了这样做，使患者处于站立位置。在该示例性实施例中，使患者 处于这样的位置：其中患者的脊柱(如图1和图9中的轴线44所示)垂直 于地面。当患者站立时，外科医生可沿图9中箭头282指示的方向按压框架 60，以向安装脚64施加力。当施加预定量的力时，会克服由弹簧106产生 的偏压，并且杆98回缩至腿74的管状轴94中。
当杆98处于回缩位置且患者站立时，外科医生可使指示器连杆50的 下臂142围绕接头144枢转。如上所述，接头144允许下臂142围绕无限数 目的轴线相对于上臂140移动，当指示器连杆50固定至底座构件48时，所 述上臂140固定就位。由于患者处于站立位置，因此外科医生可围绕接头 144移动下臂142，直到指示器162的气泡168定位在标记172之间的区域 176。如上所述，该位置指示下臂142的纵向轴线178是铅垂线或者垂直于 地面的时刻。在该取向，下臂142的纵向轴线178垂直于患者的垂直轴线 44。外科医生然后可旋转锁定装置150的旋钮152，以将轴154推进至与球 148接触，从而抑制下臂142相对于上臂140的进一步移动。然后可从患者 的骨14移除底座构件48和指示器连杆50。
应当理解，在方块302和304中描述的活动可在外科手术前预约过程 中在外科手术之前执行。外科医生也可多次执行在方块302和304中描述的 一些或所有活动，以验证患者的垂直轴线44。
手术300然后可前进至方块306，在其中选择对齐装置52。如上所 述，外科医生可从多个对齐装置52中选择对齐装置52，当部件10被适当 地定位在患者的骨14时，所述对齐装置52具有与髋臼假体部件10的轴线 34的期望外展角α(参见图7)和期望前倾角β(参见图7)对应的对齐轴 线54。每个对齐装置52的臂192，194可独特地定向，使得每个对齐装置52 的角度θ、ω的量值是不同的。此外，使用髋臼假体部件10的期望取向的手 术评估、放射摄影评估或解剖学评估或其它评估，可确定量值。外科医生可 基于例如下述因素来选择对齐装置52：患者骨的状况，患者的年龄，患者 的性别等等。选择对齐装置52以后，手术300可前进至方块308。
在方块308中，装配参考工具40。如果在完成关于方块302，304所述 的活动以后，指示器连杆50已经从底座构件48分离，可将指示器连杆50 以上述方式重新附接到底座构件48。另外，可将对齐装置52固定至指示器 连杆50。为了这样做，将连接件182的暗销114与限定于对齐装置52中的 镗孔116对齐。然后将暗销114推进到镗孔116中。当暗销114适当地定位 在镗孔116中时，棘爪机构122的球124容纳在棘爪126中，由此将对齐装 置52固定至指示器连杆50。
导向架56也以类似的方式固定至对齐装置52。使连接件212的暗销 114与镗孔116对齐，所述镗孔被限定在导向架56的上连杆224中。然后将 暗销114推进到镗孔116中。当暗销114适当地定位在镗孔116中时，棘爪 机构122的球124容纳在棘爪126中，由此将导向架56固定至对齐装置 52。
在手术300的方块310中，当患者在手术台上处于卧式位置时，参考 工具40与患者的骨14接合。如上所述，可在右或左髋关节成形手术中使用 参考工具40。因此，可将患者置于任何卧式位置，包括左侧卧位、右侧卧 位或仰卧位。例如，由于进行左髋关节成形手术，因此可将患者置于右侧卧 位，使得左髋面向上。在使参考工具40与患者的骨14接合之前，各种扩孔 引导架、扩孔钻和其它外科手术工具可用于外科手术上准备的患者的髋臼， 以容纳假体部件10。在产生外科手术上准备的髋臼18以后，使参考工具40 与患者的骨14接合，如图10所示。外科医生或其他使用者可再次将安装脚 64与患者的骨14的髂前上棘68，70和耻骨结节72对齐。当每个脚64被适 当地定位时，外科医生可将安装脚64推进至与患者的皮肤和患者的骨14接 触。
外科医生可按压框架60以向安装脚64施加力。当施加预定量的力 时，会克服由弹簧106产生的偏压，并且杆98回缩至腿74的管状轴94 中。如上所述，参考工具40可与条带或带一起使用，所述条带或带配置成 缠绕患者的身体并将参考工具40固定至患者的骨盆骨14。可拉紧条带以施 加预定量的力。应当理解，在其它实施例中，可使用其它紧固件来保持参考 工具40在患者的骨盆骨14上的位置。当骨盆参考工具40适当地定位时， 骨盆参考工具40的锁定的指示器连杆50会在患者处于卧式位置时再现垂直 轴线44。另外，对齐轴线54偏离患者的外科手术上准备的髋臼18而定 位。在该位置，对齐轴线54平行于假体部件10的髋臼轴线34的期望取向 延伸，如期望外展角α和期望前倾角β所指示的。
在方块312中，将髋臼假体部件10附接到参考工具40。为了这样做， 可将髋臼假体部件10附接到插入工具42。为了这样做，使在髋臼壳部件16 中限定的通道28与工具42的轴260对齐。可将髋臼壳部件16推进至与轴 260的端部264接触，使得髋臼壳部件16的螺纹32接合轴260的螺纹 262。然后可使工具42和髋臼壳部件16之一相对于其它部件旋转，以将髋 臼壳部件16螺纹连接到轴260的端部264上，由此将髋臼假体部件10固定 至插入工具42。
由于髋臼假体部件10固定至插入工具42，因此外科医生可将插入工具 42附接到参考工具40，如图11所示。如上所述，参考工具40的下连杆 226的壳体232具有限定于其中的通道276，所述通道的尺寸设定成容纳插 入工具42的轴260。如图11所示，当将插入工具42附接到导向架56时， 所述轴260接合壳体232的圆柱形表面278。
当将插入工具42附接到参考工具40时，工具42的纵向轴线272平行 于对齐装置52的对齐轴线54延伸。另外，由于髋臼假体部件10附接到插 入工具42，因此部件10的髋臼轴线34也平行于对齐轴线54延伸，并因此 定位在期望外展角α和期望前倾角β处。如上所述，参考工具40或插入工 具42可包括一个或多个紧固件以将工具40，42固定在一起。
手术300可前进至方块314，其中将髋臼假体部件10插入患者的外科 手术上准备的髋臼18中。为了这样做，外科医生或其他使用者可通过柄部 274抓紧插入工具42。外科医生然后围绕轴线244，252旋转交叉连杆236 (如图11中的箭头284所示)，以将髋臼假体部件10向患者的骨盆骨14 推进，并进入患者的外科手术上准备的髋臼18中。由于部件10的髋臼轴线 34平行于对齐装置52的对齐轴线54延伸，因此部件10定位在期望外展角 α和期望前倾角β处。
尽管在上述的手术中与髋臼假体部件10一起使用器械12，但也可与髋 臼假体试验部件一起使用器械12。当附接到试验部件时，使用者可使用器 械12来确定要植入的髋臼假体部件的类型、构型和安装位置。
在其它实施例中，外科医生可能期望在外科手术中调节外展角和前倾 角。如图13和图14所示，其显示了对齐装置的另一个实施例(在下文中被 称作对齐装置352)，其允许外科医生改变外展角和前倾角。在图13和图 14中示出的实施例的一些特征基本上类似于上面关于图1-12的实施例所讨 论的那些。这样的特征在图13和图14中具有的附图标记与在图1-12中的 那些附图标记相同。
现在参见图13，对齐装置352包括支撑臂192和限定于其中的镗孔 116。类似于对齐装置52，指示器连杆50的暗销114容纳在镗孔116中， 使得对齐装置352可固定至指示器连杆50。对齐装置352包括从导向臂194 延伸的暗销114。如上所述，暗销114配置成容纳在镗孔116中，所述镗孔 被限定在导向架56的上连杆224中，使得所述对齐装置352可固定至导向 架56。
对齐装置352的导向臂194具有纵向轴线198。所述纵向轴线198与对 齐装置352的对齐轴线54重合。当在参考平面中观看对齐装置352时，在 导向臂194的轴线198和支撑臂192的纵向轴线202之间限定角度θ，如图 13所示。当在另一个参考平面中观察对齐装置352时，在导向臂194的轴 线198和支撑臂192的轴线202之间限定角度ω，如图14所示。
对齐装置352的臂192，194枢转地联接到毂354。对齐装置352包括由 使用者操作的调节机构356，所述调节机构能够操作以使臂194围绕轴线 358枢转。如图13所示，调节机构356包括旋钮360，所述旋钮具有带纹理 的夹持件362。在使用中，使用者可抓紧夹持件362以使旋钮360围绕轴线 358旋转，由此改变在导向臂194的轴线198和支撑臂192的轴线202之间 限定的角度θ的量值。
对齐装置352还包括由使用者操作的调节机构370，所述调节机构能够 操作以使臂192围绕轴线372枢转。如图14所示，调节机构356包括旋钮 374，所述旋钮具有带纹理的夹持件376。在使用中，使用者可抓紧夹持件 376以使旋钮374围绕轴线372旋转，由此改变在导向臂194的轴线198和 支撑臂192的轴线202之间限定的角度ω的量值。
对齐装置352具有多个标记380，所述标记被蚀刻在毂354的外表面 382中。每个标记380指示在患者的外科手术上准备的髋臼18内的髋臼假 体部件10的预定的外展角α。导向臂194具有指针384，所述指针可与标记 380之一对齐，以指示选择的外展角α。
如图14所示，对齐装置352还具有多个标记390，所述标记被蚀刻在 毂354的外表面392中。每个标记390指示在患者的外科手术上准备的髋臼 18内的髋臼假体部件10的预定前倾角β。支撑臂192具有指针394，所述 指针可与标记390之一对齐，以指示选择的前倾角β。在该示例性实施例 中，所述标记380，390包括多个与角度α、β关联的数字指示器400。
可将参考工具40包装在包括多个对齐装置352的外科套件中。每个对 齐装置352可配置成用于左或右髋。另外，应当理解，使用髋臼假体部件 10的期望取向的手术评估、放射摄影评估、解剖学评估或其它评估，可确 定期望由标记380，390指示的外展角α和前倾角β。外科套件可包括对齐装 置52，所述对齐装置具有基于期望取向的这些评估中的任一种而定位在毂 354上的标记380，390。
在使用中，外科医生可选择对齐装置352之一。外科医生然后可按上 述方式将对齐装置352固定至指示器连杆50和导向架56。外科医生或其他 使用者可利用旋钮360，374来改变角度θ、ω的量值，并因此改变髋臼假体 部件10的轴线34的期望外展角α和期望前倾角β。当角度调节结束时，外 科医生可将髋臼假体部件10插入患者的外科手术上准备的髋臼18中。
现在参见图15，其显示了对齐装置的另一个实施例(在下文中被称作 对齐装置412)。对齐装置412像对齐装置352一样包括支撑臂192和导向 臂194，所述导向臂枢转地联接到毂410。对齐装置412还包括由使用者操 作的调节机构356(其能够操作以使臂194围绕轴线358枢转)和由使用者 操作的调节机构370(其能够操作以使臂192围绕轴线372枢转)。与对齐 装置352不同，位置标记414被包括在支撑臂192和导向臂194上，而指针 416被固定至毂410。
现在参见图16，其显示了对齐装置的另一个实施例(在下文中被称作 对齐装置452)。对齐装置452允许外科医生改变假体部件10的髋臼轴线 34的外展角和前倾角。在图16中示出的实施例的一些特征基本上类似于上 面关于图1-12的实施例所讨论的那些特征。这样的特征在图16中具有的附 图标记与在图1-12中使用的那些附图标记相同。
对齐装置452包括支撑臂192和限定于其中的镗孔116。类似于对齐装 置52，指示器连杆50的暗销114配置成容纳在镗孔116中，使得对齐装置 452可固定至指示器连杆50。对齐装置452包括从导向臂194延伸的暗销 114。如上所述，暗销114配置成容纳在镗孔116中，所述镗孔被限定在导 向架56的上连杆224中，使得对齐装置452可固定至导向架56。
臂192经由接头454枢转地联接到臂194。接头454是球状接头，其包 括限定于支撑臂192中的承窝456。导向臂194包括容纳在承窝456中的球 458。接头454允许导向臂194围绕无限数目的轴线相对于支撑臂192移 动，当对齐装置452固定至指示器连杆50时，所述支撑臂192固定就位。
对齐装置452的导向臂194具有纵向轴线198。所述纵向轴线198与对 齐装置452的对齐轴线54重合。当导向臂194围绕接头454移动时，调节 对齐轴线54的取向，以改变外展角α和前倾角β的量值。对齐装置452可 包括锁定装置(未示出)，当外科医生已经将对齐轴线54设定在期望外展 角α和期望前倾角β时，所述锁定装置可被操作以将导向臂194相对于支撑 臂192锁定就位。
如图16所示，对齐装置452包括位置指示器460，所述位置指示器460 指示外展角α和前倾角β的量值。在该示例性实施例中，支撑臂192的端部 462是半透明的，使得所述球458在承窝456中可见。位置指示器460具有 多个标记464，所述标记被蚀刻在球458的外表面466中。每个标记464指 示患者的外科手术上准备的髋臼18内的髋臼假体部件10的预定位置。支撑 臂192包括指针或瞄准器470，所述指针或瞄准器可与标记464之一对齐。
在该示例性实施例中，位置指示器460的标记464包括多个图形指示 器472，所述图形指示器被蚀刻或描绘在球458的表面466上。图形指示器 472对应于外展角α和前倾角β的多个量值。标记464还包括多个数字指示 器474，所述数字指示器被蚀刻或描绘在球458的表面466上。所述数字指 示器474与图形指示器472关联。如图16所示，图形指示器472包括环480， 482，瞄准器470配置成基于对齐轴线54的取向而与每个环480，482对齐。 所述标记464还包括侧指示器484，所述侧指示器将图形指示器472和数字 指示器474与患者的身体的特定一侧(即，右或左)相关联。
在使用中，外科医生可按上述方式将对齐装置452固定至指示器连杆 50和导向架56。外科医生或其他使用者可使导向臂194围绕接头454枢 转，以改变髋臼假体部件10的外展角α和前倾角β的量值。当角度调节结 束时，外科医生可将髋臼假体部件10插入患者的外科手术上准备的髋臼18 中。
尽管已经在附图和前面的描述中举例说明和描述了本公开，但这样的 举例说明和描述在性质上应当视作示例性的而非限制性的，应当理解，仅仅 显示和描述了示例性实施例，期望保护落入本公开内容的实质内的所有变化 和修改形式。
例如，应当理解，可利用骨盆参考工具40来将导向轴插入患者的髋臼 中。此类导向轴可用于引导外科手术用扩孔钻以通过外科手术准备患者的髋 臼，或者将试验引导进髋臼内的位置。在其它实施例中，骨盆参考工具40 可直接与外科手术用扩孔钻一起使用来准备患者的髋臼。
通过本文描述的方法、设备和系统的不同特征可衍生出本公开的多个 优点。应当指出，本公开的方法、设备和系统的替代实施例可能没有包括所 述的全部特征，但是仍然受益于这些特征的至少一些优点。本领域的普通技 术人员可容易地设计他们自己的方法、设备和系统的实施方式，其包含本发 明的一个或多个特征，并且落入所附权利要求限定的本公开的实质和范围 内。