[發明專利]用于測量與矯形關節成形術相關的性能參數的系統和方法

有效

• 申請號: 201380076520.4
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN105208976A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 安格德·辛格;菲利普·馬修·菲茨西蒙斯
• 申請（專利權）人: 北極星手術有限責任公司
• 主分類號: A61F2/46
• 分類號: A61F2/46;A61B5/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種用于追蹤與矯形關節相關聯的性能參數的計算機實現方法，所述方法包括：

在與計算機相關聯的處理器處接收指示在患者的第一骨骼與第二骨骼之間的關節接觸面處檢測到的力的第一信息；

在所述處理器處接收指示所述第一骨骼和所述第二骨骼中的至少一個的取向的第二信息；

通過所述處理器來估算所述力的中心相對于所述關節接觸面的表面的位置，所述估算的位置至少部分基于所述第一信息；

通過所述處理器來估算與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的至少一個相對于參考軸相關聯的取向角度，所述取向角度至少部分基于所述第二信息；以及

通過所述處理器提供指示以下者中的至少一個的第三信息：所述估算的所述力的所述中心相對于所述關節接觸面的所述表面的位置或與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個相對于所述參考軸相關聯的所述取向角度。

2.如權利要求1所述的方法，其還包括：

通過所述處理器來估算在所述關節接觸面處檢測到的在所述力的所述中心的所述位置處的量值，所述量值至少部分基于所述第一信息；

其中所述第三信息進一步指示在所述關節表面處檢測到的所述力的量值。

3.如權利要求1所述的方法，其中接收指示在患者的所述第一骨骼與第二骨骼之間的所述關節接觸面處檢測到的力的第一信息包括：

接收指示施加到所述關節接觸面的所述表面的內側部分的第一力的信息；

接收指示施加到所述關節接觸面的所述表面的外側部分的第二力的信息；

其中所述第三信息指示以下者中的至少一個：與所述第一力和所述第二力中的每一個相關聯的相應量值、所述第一力相對于所述關節接觸面的所述表面的所述內側部分的位置、所述第二力相對于所述關節接觸面的所述表面的所述外側部分的位置以及與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個相關聯的取向角度。

4.如權利要求3所述的方法，其中提供第三信息包括產生以下信息的顯示：指示與所述第一力和所述第二力中的每一個相關聯的相應量值、所述第一力相對于所述關節接觸面的所述表面的所述內側部分的位置和所述第二力相對于所述關節接觸面的所述表面的所述外側部分的位置的信息。

5.如權利要求4所述的方法，其中產生指示與所述第一力和所述第二力中的每一個相關聯的相應量值的信息的顯示還包括產生以下信息的顯示：所述信息指示與所述第一力和第二力中的每一個相關聯的所述相應量值隨與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個相關聯的所述取向角度而變化。

6.如權利要求1所述的方法，其中提供第三信息包括產生以下者中至少一個的顯示：所述估算的力相對于所述關節接觸面的所述表面的位置或與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個相對于所述參考軸相關聯的所述取向角度。

7.如權利要求1所述的方法，接收指示所述第一骨骼和所述第二骨骼中的至少一個的所述取向的第二信息包括接收指示所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個的角旋轉速率的信息和指示所述第一骨骼和所述第二骨骼中的所述至少一個的線性加速的信息，其中估算與所述第一骨骼和所述第二骨骼中的至少一個相對于參考軸相關聯的所述取向角度至少部分基于指示所述旋轉速率的所述信息和指示所述加速的所述信息。

8.一種用于測量與矯形關節相關聯的性能參數的力感測模塊，其包括：

外殼，所述外殼包括具有內側部分和外側部分的關節表面，所述內側部分和外側部分中的每個彼此大體上機械地分離；

設置在所述外殼內的第一組傳感器，所述第一組傳感器被機械地耦合到所述關節表面的所述內側部分并且被配置來檢測指示入射到所述關節表面的所述內側部分上的第一力的信息；以及

設置在所述外殼內的第二組傳感器，所述組第二傳感器被機械地耦合到所述關節表面的所述外側部分并且被配置來檢測指示入射到所述關節表面的外側部分上的第二力的信息。

9.如權利要求8所述的力感測模塊，其中所述第一組傳感器包括至少三個換能器，每個換能器被配置來檢測與入射到所述關節表面的所述內側部分上的所述第一力相關聯的相應力值。

10.如權利要求9所述的力感測模塊，其進一步被配置來至少部分基于由所述第一組傳感器檢測到的所述力值來估算與入射到所述關節表面的所述內側部分上的所述第一力相關聯的力的量值和中心位置。