[發明專利]關節鏡儀器組件及在關節鏡手術中定位肌骨骼結構的方法

在審

• 申請號: 201380070727.0
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104918541A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: D·T·阮;T·G·范柳文;佩白恩·范荷爾森
• 申請（專利權）人: 學術醫療中心
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B1/317
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 景鵬;姚開麗

技術領域

本發明涉及一種關節鏡儀器組件，和一種在關節鏡手術過程中定位關節中的肌骨骼組織結構的方法。

背景技術

前交叉韌帶(ACL)是膝關節最常受傷的韌帶。在受傷涉及ACL完全破裂的情況中，可能需要關節鏡手術來重構ACL。

在手術重構的過程中，被撕裂的ACL可以被替換成插入膝關節中的植入物，諸如肌腱移植物。為了在沒有痛苦、不穩定和/或退行性病變顯現的情況下完全恢復之前的膝關節的功能，最重要的是植入物(特別在ACL的各天然附接位點內)被適當地固定至脛骨(小腿骨)和股骨(大腿骨)。但是，盡管在不同的研究中，已經相對于脛骨和股骨的關節鏡可見標志幾何描述并且繪制了ACL的解剖學位置，但是植入物的準確附接仍然很難。這可能至少部分是由于關節鏡提供的受限的二維視圖，該受限的二維視圖似乎使得前述描述和標志不足以在關節鏡手術的過程中正確地放置植入物。

發明內容

本發明的目標是提供一種關節鏡儀器組件，該關節鏡儀器組件幫助在關節鏡手術的過程中定位膝關節內的ACL天然附接位點。

本發明的另一目標是提供一種在關節鏡手術的過程中定位關節(諸如膝關節)內的韌帶結構(諸如ACL天然附接位點)的方法。

為此，本發明的第一方面涉及一種用于觀察關節內側的手術視野的關節鏡儀器組件。該組件可以包括用于照亮所述手術視野的照明系統，該照明系統包括光源，該光源被配置為產生具有至少一種韌帶激發波長的光。該組件還可以包括：關節鏡，該關節鏡限定了在近端操作者端和遠端手術視野端之間延伸的剛性管狀殼體；和圖像傳輸系統，該圖像傳輸系統至少部分地被所述管狀殼體容納，并且被配置為將在所述管狀殼體的遠端處的所述手術視野的熒光圖像傳輸至圖像觀察系統。所述組件可以進一步包括圖像處理系統，該圖像處理系統被并入到所述圖像傳輸系統中，并且被配置為在所述手術視野的熒光圖像經過所述圖像傳輸系統時處理所述手術視野的熒光圖像以提供所述手術視野的假色熒光圖像，在所述手術視野的假色熒光圖像中，所述手術視野中存在的韌帶和骨結構之間的反差相對于未經處理的熒光圖像是被增強的，這樣在有限的情況中，可能韌帶和骨結構中僅有一種，優選韌帶結構仍然是可見的。圖像觀察系統可操作地與所述圖像傳輸系統連接，并且包括被配置為能夠觀察所述手術視野的假色熒光圖像的顯示器。

本發明的第二方面涉及一種區分至少韌帶和骨組織，并且由此用于幫助定位關節內手術視野內的韌帶結構的方法。所述方法可包括：使用具有至少一種韌帶激發波長的光照亮所述手術視野，并且獲取所述手術視野的熒光圖像并且將所述手術視野的熒光圖像傳輸至圖像觀察系統。所述方法還可以包括：在獲取的所述手術視野的熒光圖像被傳輸至所述圖像觀察系統時處理獲取的所述手術視野的熒光圖像，從而生成所述手術視野的假色熒光圖像，其中，所述手術視野中存在的韌帶和骨結構之間的反差相對于未經處理的熒光圖像是被增強的，這樣在有限的情況中，使得韌帶和骨結構中僅有一種(優選韌帶結構)仍然是可見的成為可能。所述方法可以進一步包括：在圖像觀察系統上觀察所述假色熒光圖像，并且定位在假色熒光圖像中的手術視野內存在的韌帶結構。

從下面參考附圖，對本發明的一些實施方式所進行的詳細描述(用于例示本發明，而并不限制本發明)中，將更加充分地理解本發明的這些和其它特征及優點。

附圖說明

圖1示意性圖示人類膝關節的解剖圖；

圖2是示意性圖示激發波長為280nm時，牛膝關節中的ACL組織和骨組織的發射光譜的曲線圖；以及

圖3示意性圖示根據本發明的關節鏡儀器組件的示例的實施方式；

圖4是示出了作為激發波長的函數，骨的發射光譜除以ACL的發射光譜的標準化差異的曲線圖。

具體實施方式

圖1示意性例示了處于大約90°彎曲狀態的人類膝關節10。膝關節10由四根主要的骨構成：股骨(大腿骨)12、脛骨(小腿骨)14、腓骨(外小腿骨)16和髕骨(膝蓋骨)18。腓骨16是位于脛骨14外側的相對細的骨，并且直接向下直至踝關節。其它三根骨限定了兩個關節連接，一個在股骨12和脛骨14之間，而另一個在股骨12和髕骨18之間。為此，股骨12的下端限定了兩個髁(即圓形突出物)，內側(內部)股骨髁30和外側(外部)股骨髁32，這兩個髁與脛骨平臺(即脛骨14的大體平坦的上部)關節連接。在前端，股骨髁30和32略有突出，并且通過被稱為髕面34的光滑、淺的關節窩彼此分離，髕面34與髕骨18關節連接。在后端，踝30和32顯著突出，并且它們之間的間隔形成被稱為髁間窩36的深的凹口。