[發(fā)明專利]患者定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280008169.0
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103491893A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設計）人: H·馬爾肖;G·布雷斯維特;O·K·穆拉特奧盧;H·E·魯巴什;B·米勒
• 申請（專利權）人: 通用醫(yī)療公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00;A61B5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 邢德杰

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年2月8日提交的題為“Patient?Positioning?Device（患者定位設備）”的美國臨時專利申請S/N：61/440,446的權益，其通過引用結合于此。

本申請還要求2011年7月18日提交的題為“Patient?Positioning?Systems?and?Methods（患者定位系統(tǒng)及方法）”的美國臨時專利申請S/N：61/508,851的權益，其通過引用結合于此。

關于聯(lián)邦贊助的研究或研發(fā)的聲明

不適用。

發(fā)明背景

本文公開的主題一般涉及定位系統(tǒng)及方法，尤其涉及提供相對于一個或多個預定參考的患者定位信息的患者定位系統(tǒng)及方法。

在許多（如果不是全部的話）患者相關程序中，患者和/或外科器械以如下方式定位：提供最佳的外科進出和成果，同時使對患者的潛在風險最小化。大多數(shù)患者位置包括一定程度的風險，并且這種風險在無法使他人知曉與其位置相關的狀況的麻醉患者中會被放大。另外，因為許多患者被轉移和定位在手術臺上為多種外科程序做準備，所以在重新定位之后必須重新評估期望的患者位置。

因為需要準確的患者定位信息，所以存在當前可用于幫助患者和/或外科器械定位的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)需要和/或結合具有專用定位相關設備的專用外科病房，所有這些都需要高昂的預付成本。這些專用病房系統(tǒng)通常幫助用戶確定在專用病房中的何處相對于病房中的一個或多個已知固定點來定位外科器械或患者界標，并經(jīng)常需要廣泛訓練、專用計算機，是昂貴的，且典型地是龐大的（整個病房），以跟蹤患者體內(nèi)或身上的外科器械或界標的空間位置和/或移動。它們常常需要植入的界標來準確地操作。

在多種整形外科植入程序中，諸如全髖置換（THR）或關節(jié)成形術、全膝關節(jié)成形術（TKA）、高位脛骨切骨術（HTO）以及全肩置換術（TSR），外科植入物的最佳定向可增強植入物的初始功能和長期可操作性。當沒有使用專用定位系統(tǒng)時，可使用簡單的“目測”方法或機械工具。例如，已將目測用于人工髖臼杯或股骨拉刀的對準。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)目測不足以準確地來關于植入物組件所附連的骨頭可靠地對準和放置這些組件。

一項近來的研究報告了THR的術后并發(fā)癥風險。一個標識的因素是人工髖臼杯的定向。該報告得出結論，髖臼杯的位置不正可關聯(lián)到許多不利的臨床后果，包括增加的髖關節(jié)脫臼率、髖臼內(nèi)襯斷裂、增加的磨損、減少的關節(jié)運動、關節(jié)疼痛以及植入物的加速故障。因此，研究證明位置不正或非最佳定位的整形外科植入物關聯(lián)于不適當?shù)呢摵伞⒃黾拥闹踩胛锬p以及甚至植入物故障。

因此，在外科程序之前及期間正確地定位患者以準確地使用外科器械和放置植入物（如在相對于患者解剖學的外科程序中所使用的）是實現(xiàn)成功結果的重要因素。

因此，需要提供系統(tǒng)和方法，這些系統(tǒng)和方法使用小的獨立設備在外科程序之前和/或外科程序期間提供相對于預定參考的患者具體位置信息。

發(fā)明簡述

本發(fā)明通過提供向用戶提供患者位置信息的系統(tǒng)和方法克服了前述缺點。特別地，能夠被放置在患者身上的獨立的患者定位設備被配置成確定和傳達患者位置信息，包括至少一個已知的參考軸。所傳達的患者位置信息允許用戶在沒有簡單的“目測”估計或廣闊的整個病房集成的定位系統(tǒng)的情況下通過使用所傳達的患者位置信息來定位患者和/或外科工具。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種用于提供患者位置信息的方法。該方法包括將患者定位設備放置在患者身上的預定位置。校準患者定位設備以確定至少一個已知參考軸。患者定位設備將患者位置信息傳達給用戶，患者位置信息包括至少一個已知參考軸。所傳達的患者位置信息允許用戶通過使用所傳達的患者位置信息來定位患者和/或外科工具。

可校準患者定位設備以將x軸、y軸和z軸映射到相對于重力的定向。患者定位設備還可測量繞x軸、y軸和z軸中任何一個的旋轉加速度，并且也可使用其它參考面，諸如磁場或無線基站的方向。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供一種用于在全髖置換程序期間定位患者和/或外科工具的方法。該方法包括將患者定位設備放置在預定位置中的患者身上。校準患者定位設備以在患者站立時確定患者骨盆的水平參考。然后將患者置于側面位置。患者定位設備將骨盆的水平參考關聯(lián)到重力參考，并將患者位置信息傳達給用戶。患者位置信息包括骨盆的水平參考與重力參考之間的角位移。可使用所傳達的患者位置信息來驗證骨盆位置，且可基于所傳達的患者位置信息來重新定位骨盆和/或外科工具。