[發明專利]儀器對準反饋系統及方法

在審

• 申請號: 201980053319.1
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN112566570A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 沙恩·S·帕克;卡爾頓·E·斯平德勒
• 申請（專利權）人: 魯斯萊斯有限責任公司以魯斯萊斯脊柱名義營業
• 主分類號: A61B17/70
• 分類號: A61B17/70;A61B17/17;A61B34/20;A61B17/88;A61B90/00;A61B17/00;A61B17/90
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 顏思晨

本發明涉及：儀器的對準，包括手術儀器、比如在脊柱穩定手術中使用的那些手術儀器的角對準；以及一種用于測量并顯示手持式儀器的取向的系統，其中，該適于提供關于其取向的反饋的手持式儀器可以包括至少一個測量傳感器。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年6月21日提交的美國臨時申請號62/763,564的權益，該申請的內容通過援引并入本文。

版權聲明

本專利文獻包含受版權保護的材料。版權所有者不反對復制本專利文件或美國專利商標局文件中的任何相關材料，但保留所有版權。

技術領域

本發明涉及儀器的對準，包括手術儀器、比如在脊柱穩定手術中使用的那些手術儀器的角對準。

背景技術

每年進行數千次脊柱穩定手術。在手術過程期間，植入穩定結構、例如脊柱桿和/或板，以便為患者的脊柱提供支撐。手術過程還可能涉及使用椎弓根螺釘，這些螺釘可以嵌入患者的脊柱中以固定桿/板。

椎弓根螺釘的植入可以涉及首先穿過椎弓根并在患者脊柱的椎骨體中鉆出導向孔。然后可以將椎弓根螺釘植入導向孔中。

為了適當地放置椎弓根螺釘并避免傷害患者的脊柱，必須精確地獲得導向孔的位置、角取向和軌跡。

成像儀器(比如熒光鏡成像系統)可以提供患者脊柱的圖像，以輔助導向孔的放置，但是圖像在手術過程期間可以提供的實時信息可能是有限的。此外，使用這樣的系統可能使患者和醫生/護士暴露于高水平的電離輻射，使得長時間使用這樣的系統可能是不希望的。同樣，熟練的外科醫生可能依靠他/她的經驗來適當地放置導向孔，但是每個外科醫生的經驗水平可能會有所不同，并且在很多情況下可能不夠。

實際上，研究表明，在脊柱穩定手術期間植入的椎弓根螺釘中，多達4％可能未對準。這種未對準可能給患者帶來嚴重的健康并發癥，并且在許多情況下，椎弓根螺釘可能需要修正，因此需要進行其他手術。

其他類型的手術/醫療手術過程也可能需要對所使用的手術儀器進行精確對準。例如，皮下注射針在使用過程中可能經常需要適當的定位和對準。

相應地，需要一種提供關于手術儀器的角取向、位置和軌跡的實時反饋的系統和方法。

發明內容

本發明在權利要求以及以下描述中詳細說明。

在一個實施例中，一種用于提供關于手持式儀器的取向的反饋的系統可以包括：與該手持式儀器一起配置的至少一個測量傳感器；以及與該至少一個測量傳感器通信的控制器；其中，該至少一個測量傳感器可以測量該儀器的取向，并且該控制器可以基于所測得的取向來提供反饋。

在一方面，該儀器可以選自下組：尖鉆、探針、絲錐、鉆頭、螺絲刀、手術刀、和皮下注射針。

在另一個方面，該至少一個測量傳感器可以包括至少一個加速度計。

在另一個方面，該至少一個測量傳感器可以包括至少一個陀螺儀。

在另一個方面，測得的取向可以是三維空間中的取向。

在一個實施例中，一種適于測量手術儀器的取向的組件可以包括與該手術儀器一起配置的至少一個測量傳感器；其中，該至少一個測量傳感器可以測量該手術儀器的角取向、并且基于所測得的角取向來輸出信號。

在一方面，該組件可以包括與該至少一個測量傳感器通信的控制器，其中，該控制器可以接收該信息并且基于所測得的該手術儀器的角取向來提供反饋。

在另一個方面，該手術儀器可以是手持式儀器。

在另一個方面，該手術儀器可以選自下組：尖鉆、探針、絲錐、鉆頭、螺絲刀、手術刀、和皮下注射針。