[發明專利]用于手術中腿部位置測量的系統和方法

有效

• 申請號: 201480028016.1
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN105263409B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 安德烈·諾沃米爾·赫拉迪奧;理查德·泰勒·范森;阿曼·加羅·巴克爾特齊亞;埃里克·泰塔爾斯基
• 申請（專利權）人: 智能聯合外科公司
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61F2/46
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

公開了一種用于醫療導航引導系統的系統、方法和計算機程序產品。在一個示例中，在髖關節置換術期間提供了手術中腿部位置測量。光學傳感器耦接到骨盆并且靶標耦接到與傳感器對準的股骨，所述傳感器向處理單元提供位置信號以確定所述傳感器和靶標的相對位置。處理單元使用腿部位置的基準線測量和標測圖來計算并且實時顯示位置測量。所述標測圖通過配準運動范圍過程來限定，其中指令被呈現以在至少兩個平面中移動股骨來生成信號從而計算標測圖。腿部位置可以是腿部長度、偏移，或前部/后部位置。標測圖用于呈現在解剖學結構而不是在傳感器的坐標系中的腿部位置測量。

技術領域

本公開總體涉及確定、監視以及呈現在外科手術期間的諸如股骨和骨盆的兩個主體的相對位置。特別地，本公開涉及諸如在定位骨盆和股骨之間的假體時用于確定、監視以及呈現腿部長度和偏移的系統和方法。

背景技術

在包括諸如全髖關節置換術(THA)的關節置換的許多外科手術過程中，實現工具和植入物相對于患者解剖結構的精確定位對于成功的結果是至關重要的。圖1示出手術前100和手術后102的髖關節，以及限定多個方向的坐標系104。手術后的髖關節由股骨組件106和髖臼組件108組成。在一種THA技術中，髖關節被暴露并且脫位。髖臼和股骨都準備接受植入物。通常，杯體假體被植入髖臼中，要求杯體相對于患者解剖結構對準。可選各種尺寸以促進手術中調節的試驗股骨假體可被植入以評估正確的最終股骨植入物的尺寸。關節的嵌合和尺寸設定可以被迭代評估，并且最終的假體髖關節(106和108)被植入。

相對于患者解剖結構來定位假體植入物涉及諸多挑戰，例如選擇正確的植入物幾何形狀，以及改變患者的骨骼解剖結構(例如鉆孔、截骨術等)，等等。針對成功的THA的一些重要目標包括：髖臼杯體的正確對準；腿部長度和偏移的恢復或修正；髖關節旋轉中心的(COR)恢復；以及新的髖關節的穩定性。腿部長度和偏移變化的概念最初看起來是簡單的；然而，這是復雜的臨床和幾何問題。外科醫生常常需要進行手術中腿部長度和偏移的各種精確評估。

附圖說明

為了更好地理解本文描述的系統、方法和裝置的實施例，并更清楚地顯示它們如何可以付諸實施，將通過示例并參考附圖，在附圖中：

圖1是包括根據現有技術的解剖學參考系的THA之前和之后的髖關節的圖示；

圖2是用于確定并且呈現手術中腿部長度和偏移測量的系統的示例；

圖3是示出針對根據示例的腿部長度和偏移測量的使用的操作的流程圖；

圖4和圖5是示出根據示例的腿部長度和偏移的配準和測量的代表性圖形用戶界面的屏幕截圖；

圖6是提供根據示例的腿部長度和偏移測量的工作站或其它處理單元的操作的流程圖；

圖7是示出根據示例的傳感器和靶標對準的代表性圖形用戶界面的屏幕截圖；

圖8A是根據具有采用集成光學窗口的無菌布單的示例的骨盆夾鉗組件的分解視圖；

圖8B是被示出組裝有無菌布單和傳感器的圖8A的骨盆夾鉗的端部視圖；

圖9示出根據示例的骨盆平臺的組件；

圖10示出根據示例的具有股骨螺釘的股骨平臺；

圖11A和圖11B示出示例性的快速連接機構；

圖12示出根據示例的信標組件；

圖13A和圖13B示出根據示例的、諸如用于安裝在圖12的信標組件上的平面靶標的相應正面和背面；以及

圖14示出根據示例的傳感器。

應該理解的是，為了說明的簡單和清晰，在圖中所示的元件不必按比例繪制。例如，為了清晰，一些元件的尺寸可能相對于其它元件被放大。

具體實施方式