[發明專利]機器人輔助韌帶移植物放置和張緊

在審

• 申請號: 201980051511.7
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN112533555A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 里迪特·米特拉;塞繆爾·克萊頓·鄧普;布蘭尼斯拉夫·哈拉馬茲;丹尼爾·法利;本杰明·羅薩多
• 申請（專利權）人: 史密夫和內修有限公司;新加坡施樂輝亞太有限公司;史密夫和內修整形外科股份公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;G16H50/50
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

1.一種在手術程序期間規劃手術隧道的方法，所述方法包括：

由手術系統接收與膝關節的運動范圍有關的運動學信息；

由所述手術系統注冊所述膝關節的骨解剖結構的一個或多個表面；

由所述手術系統生成所述膝關節的三維模型；以及

由所述手術系統基于所述運動學信息和所述三維模型確定手術計劃，其中所述手術計劃包括一個或多個患者特異性移植物隧道參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其中接收與膝關節的運動范圍有關的運動學信息包括：

將一個或多個跟蹤陣列附著到所述患者的一個或多個骨骼；

使所述膝關節屈曲并且伸展通過運動范圍；以及

由跟蹤系統記錄所述膝關節在所述運動范圍內的多個位置。

3.根據權利要求1-2中任一項所述的方法，其中所述膝關節的運動范圍包括被動運動范圍和應力運動范圍中的至少一個。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中注冊所述膝關節的骨解剖結構的一個或多個表面包括：

由探針跟蹤系統在所述骨解剖結構的所述一個或多個表面上移動探針時接收所述探針的多個定位；以及

存儲關于所述多個定位的位置信息以表征所述骨解剖結構的所述一個或多個表面。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中確定手術計劃包括：

估計韌帶移植物的一個或多個特性；

基于所述韌帶移植物的所述一個或多個特性執行所述膝關節的動態仿真；以及

基于所述動態仿真優化所述一個或多個患者特異性移植物隧道參數以最小化所述韌帶移植物上的應變量、所述移植物隧道的入口上的接觸或應力的量、所述韌帶移植物的碰撞以及所述隧道的非等距中的一個或多個。

6.根據權利要求5所述的方法，還包括基于所述動態仿真確定所述韌帶移植物的目標張力以產生期望的膝蓋松馳度。

7.根據權利要求5-6中任一項所述的方法，其中所述韌帶移植物的所述一個或多個特性包括所述韌帶移植物的橫截面積、橫截面幾何形狀、彈性、長度和束的數目中的一個或多個。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的方法，還包括：

基于所述手術計劃形成一個或多個隧道區段；

由外科醫生將所述韌帶移植物通過所述一個或多個隧道區段固定；以及

由所述外科醫生對所述膝關節執行一個或多個穩定性評估測試。

9.根據權利要求8所述的方法，其中所述一個或多個穩定性評估測試包括抽屜測試、拉赫曼測試和軸移測試中的一個或多個。

10.根據權利要求8所述的方法，還包括：

測量所述膝關節的關節松馳度值；

將所述膝關節的所述關節松馳度值與所述患者的非手術膝關節的關節松馳度值進行比較；以及

基于所述非手術膝關節的關節松馳度值調整所述韌帶移植物的實際張力。

11.根據權利要求1-10中任一項所述的方法，其中確定手術計劃還包括：

由所述手術系統從遠程數據庫接收過去程序數據，其中所述過去程序數據包括移植物隧道參數和患者結果信息；以及

基于所述過去程序數據優化所述一個或多個患者特異性移植物隧道參數。

12.根據權利要求11所述的方法，其中基于所述過去程序數據優化所述一個或多個患者特異性移植物隧道參數包括利用機器學習技術。

13.根據權利要求1-12中任一項所述的方法，還包括：

由所述手術系統在顯示屏上顯示所述手術計劃；以及

由外科醫生輸入對所述一個或多個患者特異性移植物隧道參數的一個或多個改變。