[發(fā)明專利]用于植入物優(yōu)化的手術(shù)中掃描

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180051563.8
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN103167847A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.D.休斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史密夫和內(nèi)修有限公司
• 主分類號(hào): A61F5/00
• 分類號(hào): A61F5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;盧江

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求2010年8月25日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/376,853和2011年4月29日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/480,761的優(yōu)先權(quán)，通過引用將兩個(gè)申請(qǐng)全文結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

用于膝部和其它關(guān)節(jié)造形術(shù)過程的系統(tǒng)、方法、儀器以及其它部件。

背景

關(guān)節(jié)造形術(shù)，諸如利用人造植入物替換膝關(guān)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)面，是一種復(fù)雜的過程。這樣的過程通常要求對(duì)病人的解剖體的改造，以使其為接收植入物做好準(zhǔn)備。在某些情形中，這樣的改造涉及從病人的解剖體切除、打磨或者以其他方式去除現(xiàn)存的骨骼、軟骨和/或其它組織。一旦按照至少某些自由度加以安裝，這些改造的位置和取向可以確定人造植入物相對(duì)于病人的解剖體的位置和取向。獲得植入物的適當(dāng)?shù)奈恢煤腿∠颍赡苁顷P(guān)節(jié)造形術(shù)過程的成功中的一個(gè)重要的因素，以及同樣地，至少在某些情形中，適當(dāng)?shù)卮_定對(duì)于解剖體的切除和/或其它改造的位置和/或取向，也將是重要的。

傳統(tǒng)上，已經(jīng)使用標(biāo)準(zhǔn)化的沖模（cutting?block）和其它通用儀器設(shè)備來對(duì)關(guān)節(jié)造形術(shù)中對(duì)解剖體的改造進(jìn)行導(dǎo)向。在某些情形中，已經(jīng)專門設(shè)計(jì)了用于供特定病人使用的沖模和其它儀器。然而，現(xiàn)存的儀器、方法以及系統(tǒng)具有諸多缺陷，而本發(fā)明提供了對(duì)那些缺陷中至少一些缺陷加以改進(jìn)的實(shí)施例。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了使用手術(shù)中成像數(shù)據(jù)來定制沖模、其它儀器、或者其它外科手術(shù)輔助設(shè)備，以便增強(qiáng)骨骼、關(guān)節(jié)軟骨和/或其它解剖體制備以及植入物放置的精確度的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的方法可以包括以下一個(gè)或多個(gè)步驟：對(duì)關(guān)節(jié)表面進(jìn)行手術(shù)中掃描、處理所述掃描、創(chuàng)建三維計(jì)算機(jī)模型，利用所述三維計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行仿真、根據(jù)對(duì)仿真的分析確定最佳植入物屬性、選擇最佳植入物、確定所選擇的植入物相對(duì)于所掃描的解剖學(xué)特征的理想的定位與取向、按照至少在某些自由度上達(dá)到所選擇的植入物的理想的定位與取向的方式來創(chuàng)建有助于對(duì)骨骼和其它解剖體進(jìn)行改造的病人匹配的導(dǎo)向器、使用與病人匹配的導(dǎo)向器改造解剖體、和/或植入最佳植入物。

本發(fā)明的實(shí)施例包括一種外科手術(shù)系統(tǒng)，所述外科手術(shù)系統(tǒng)包括掃描儀，其能夠在手術(shù)中掃描身體部分，以獲得掃描數(shù)據(jù)；圖像處理器，其能夠與掃描儀進(jìn)行通信，并且被配置為創(chuàng)建身體部分模型；建模處理器，其能夠與圖像處理器進(jìn)行通信，并被配置為仿真身體部分模型與至少一個(gè)其它部件的交互，并且還被配置為至少部分地基于所仿真的交互來確定至少一個(gè)最佳植入物屬性；植入物部件，其具有至少部分地基于至少一個(gè)最佳植入物屬性中的第一個(gè)所確定的至少一個(gè)特征；以及制備導(dǎo)向器，其至少部分地基于至少一個(gè)最佳植入物屬性中的第二個(gè)而被配置。第一和第二最佳屬性可以相同。根據(jù)其它實(shí)施例，提供了一種包括下列步驟的方法：手術(shù)中掃描至少一部分膝關(guān)節(jié)以獲得手術(shù)中掃描數(shù)據(jù)、至少部分地基于手術(shù)中掃描數(shù)據(jù)來呈遞膝關(guān)節(jié)的三維模型、仿真身體部分模型與至少一個(gè)其它部件的交互以及至少部分地基于所仿真的交互來進(jìn)一步確定至少一個(gè)最佳植入物屬性、選擇具有至少部分地基于最佳植入物屬性所確定的至少一個(gè)特征的植入物部件、以及提供至少部分地基于最佳植入物屬性所配置的制備導(dǎo)向器。

根據(jù)某些實(shí)施例，所述外科手術(shù)系統(tǒng)或者方法可以被配置用于在全膝部關(guān)節(jié)造形術(shù)過程中使用。在某些實(shí)施例中，身體部分包括股骨的遠(yuǎn)端、脛骨的近端、腓骨的近端、髕骨、膝關(guān)節(jié)或者韌帶附著點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。在另外其它實(shí)施例中，圖像處理器創(chuàng)建三維身體部分模型，其可以是膝關(guān)節(jié)。在又一些其它實(shí)施例中，建模處理器被配置為仿真身體部分模型與一個(gè)或多個(gè)植入物部件、另一個(gè)身體部分、或者制備導(dǎo)向器的交互。在其它實(shí)施例中，最佳植入物屬性標(biāo)識(shí)植入物部件的尺寸、植入物部件的位置或者取向、或者植入物部件的對(duì)準(zhǔn)。在某些實(shí)施例中，至少部分地基于最佳植入物屬性來確定植入物部件的尺寸。