[發明專利]通用光纖真實形狀插入件

在審

• 申請號: 201680034270.1
• 申請日: 2016-06-09
• 公開（公告）號: CN107735043A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: D·P·努南;M·L·弗萊克斯曼;D·迪賈坎普
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B90/90;A61B17/84;A61B17/56
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 王英,劉炳勝

技術領域

本公開總體涉及手術流程期間的儀器跟蹤。本發明尤其涉及一種新穎的、有創造性的通用光纖真實形狀^TM(FORS)插入件，其用于在手術流程中對儀器進行跟蹤，尤其是在涉及肌肉骨骼系統的矯形外科流程(例如，脊柱固定、椎弓根螺釘植入、外傷手術、腫瘤手術和神經外科手術)期間對矯形儀器(例如，克氏針(Kirschner wire)、針、鉆子等)進行跟蹤。

背景技術

本領域已知的一種矯形外科儀器是克氏針(k針)，其作為引導、錨定或者用于使骨骼段穩定。更具體而言，k針是一種具有小直徑(例如，1-5mm)并且被暫時或者永久性地鉆入到骨頭中的金屬絲。K針可以單獨使用，也可以與中空螺釘一起使用，從而使斷口穩定或者用于固定脊柱。K針也可以用于骨折固定以及外傷手術。

另一種本領域已知的矯形外科儀器是針(j針)，其為具有可插入到所述針的管腔內的錐形切削尖端的圓柱形針。j針的關鍵特征是扁平手柄表面，其可以與錘一起使用，從而通過敲擊將所述針插到骨頭中。在插入到骨頭中并從管腔內移除所述切削尖端之后，將k針或者其他工具插入到所述針的管腔內。

本領域已知的示范性椎弓根螺釘植入一般包括：

(1)將患者俯臥定位于桌臺上；

(2)定位C型臂以采集患者椎弓根的良好視圖；

(3)建立通往患者脊柱的通道；

(4)將j針停靠在橫突和小面復合體之間的連接處上；

(5)利用錘輕輕地敲擊j針，使其行進穿過椎弓根，所述操作要么是徒手的，要么是借助于熒光成像可視化地進行的；

(6)在j針達到椎骨體的四分之一或者一半深度時，從j針的管腔去掉所述切削尖端，并將k針插入到j針的管腔內；

(7)將k針進一步穿到骨頭內，并移除j針；

(8)在k針之上放置中空筒狀擴張器；并且

(9)輕敲椎弓根，并置入適當的筒狀螺釘。

在上文的脊柱融合術中，重要的是將螺釘準確地放置到椎弓根內，從而使脊柱的兩節或者更多脊椎骨融合到一起，尤其是由于緊密鄰近活的神經和血管而融合到一起。對于上文描述的徒手放置椎弓根螺釘而言，發生誤放和嚴重破裂的概率高，因而優選針對矯形術圖像引導的手術。

具體而言，在脊柱手術中采用成像(例如，CT、MRI、熒光成像、X射線檢查等)進行術前規劃和評估以及手術中的引導。手術中熒光成像常用于在將鉆或螺釘放置就位之前檢驗j針和/或k針的定位。熒光成像的缺陷在于其給患者和醫生都帶來了電離輻射，并且其提供三維(3D)位置的二維(2D)投影。

為了解決該缺陷，計算機輔助和圖像引導手術包括向術前和術中成像增加導航工具，從而在該流程中相對于解剖學結構提供對矯形儀器的3D引導。光學跟蹤器是這樣的導航工具的最常見形式，并且要求將其附接到工作中的整形外科儀器上。光學跟蹤器的一個缺陷是光學跟蹤器必須總是保持在攝像機視線內。此外，光學跟蹤器相當大，并且因而必須被附接到任何整形外科儀器的近端。這限制了光學跟蹤器跟蹤小且柔性的矯形儀器的能力，因為小且柔性的矯形儀器缺乏足夠的剛度以從近端附接光學跟蹤器推斷出尖端位置(例如，k針)。

替代的，己經使用具有線圈的電磁跟蹤，所述線圈足夠小，以便嵌入到小的且柔性的矯形儀器中。但是，電磁跟蹤的準確度受到現場的金屬物體的影響，這是矯形外科過程中的常見問題。此外，還需要電磁場發生器，其可能限制被跟蹤的矯形儀器的工作空間。

發明內容

本公開提供了一種并入了FORS傳感器的通用光纖真實形狀(FORS)插入件，其(1)可插入到手術儀器的管腔內，從而在手術流程中對手術儀器進行跟蹤，并且(2)可從手術儀器的管腔內縮回，以便插入到另一手術儀器的管腔內，從而在相同或者不同手術流程中對該手術儀器進行跟蹤。此外，所述通用FORS傳感器可以充當手術儀器。

出于本公開的發明的目的，術語“手術儀器”和“手術流程”應當如本公開的領域內的理解和本文中的示范性描述來解釋。

手術流程的大致類別的例子包括但不限于心血管、婦科、腹部、神經外科、產科、眼科、矯形外科、耳鼻喉科、重建、胸部和泌尿科。更具體而言，矯形外科過程的例子包括但不限于脊柱手術、關節/膝蓋/髖部/肩部/踝部置換、旋轉肌群修復、ACL重建和關節內窺鏡手術。

具有手術工具的形式的手術儀器的例子包括但不限于解剖刀、燒灼器、消融設備、針、鉗子、k針以及相關聯的驅動器、內窺鏡、鉆子、螺絲刀、鑿骨刀、鑿子、錘、刮器、夾鉗、鉗子、骨膜刀和j針。