[发明专利]外科手术瞄准系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计算机辅助外科手术的装置和方法，尤其是一种通过评价状态的单个二维视图以相对于医疗装置布置医疗附属装置的用于计算机辅助外科手术的装置和方法。

背景技术

在插入植入物的外科手术中，可能需要监测已插入的植入物的位置，以及监测相对于植入物来插入和定位的附属植入物。插入植入物的当前方法一般是通过将植入物定位在相应的解剖位置上以及借助于荧光透视来插入相应的附属植入物而完成的。但是，这是一个反复进行的过程，其需要相对于植入物反复地定位附属植入物，以及对状态拍摄多个荧光透视图像以监测附属植入物是否需要相对于植入物重新定位以及在哪个方向上重新定位。为了克服这一反复进行的过程的问题，存在一些建议：提供状态的三维图像，以具有三维信息，使得能够进行定位而无需荧光透视成像系统的反复监测拍摄。为此，US 2010/0030219A1和US 2005/0027304A1描述了一种成像，其中通过从不同的观察位置(例如，观察角度)拍摄两个不同的二维图像来获得三维信息。但是，这需要拍摄两个二维成像，在使用标准C形臂荧光透视成像系统时，这需要对成像系统重新定位，以获得在不同观察位置下的图像。但是，这可能导致重新定位期间被成像的状态的移位，使得产生的三维信息可能是错误的。

发明内容

因此，认为本发明的一个目的是提供一种系统和方法，其克服了两次二维成像拍摄之间的移位问题，和/或避免了第二次二维成像拍摄。

通过根据独立权利要求的主题的装置和方法解决了本发明的目的，其中更多的实施例包含在从属权利要求中。

值得注意的是，以下描述的本发明的实施例也应用在装置和方法上，以及计算机程序单元和计算机可读介质上。

根据本发明的示例性实施例，提供一种瞄准系统，包括用于对医疗附属装置相对于医疗装置进行定位的瞄准装置、成像系统以及评价单元，其中瞄准装置包括瞄准装置联接区段、基准体、以及瞄准单元，瞄准装置联接区段用于唯一地联接具有医疗装置联接区段和医疗附属装置接收器的医疗装置，其中基准体相对于瞄准装置联接区段可重复地定位且相对于瞄准单元可重复地定位，其中瞄准单元具有瞄准方向且能够相对于瞄准装置调节，使得瞄准方向指向要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器，其中成像系统能够相对于瞄准装置定位，使得成像系统能够对基准体和要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器进行单个二维视图成像，其中评价单元适于生成所述单个二维视图的位置数据，且根据所述数据确定瞄准方向与要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器的接收方向之间的侧向距离。

因此，能够提供这样一种瞄准系统：借助于基准体，该瞄准系统能够在对基准体、医疗附属装置和医疗装置拍摄单个二维图像时提供关于其空间位置的独特信息。特别地，当医疗装置相对于基准体有一定的移位时，例如在医疗装置或植入物有一定变形的情况下，瞄准系统的瞄准方向与用于医疗附属装置的接收器的接收方向彼此不再一致。这可能发生在例如瞄准装置与例如髓内钉组合使用的时候，其中髓内钉可以联接于瞄准装置，或者，髓内钉联接于瞄准装置。当将髓内钉插入在例如病人股骨的打开的骨髓腔中时，髓内钉可能由于骨髓腔的形状而例如弯曲。因此，基准装置并不能完全表示髓内钉的用于接收例如锁紧螺钉的接收器位置。主要的偏差可能是弯曲造成的偏差，使得接收器预计在瞄准方向上移位，或是在与瞄准方向和髓内钉的纵向延伸方向垂直的方向上移位，或是这二种移位的组合。当对基准体以及髓内钉的接收器部分拍摄单个二维视图时，由于基准体的唯一视图以及髓内钉的已知几何形状，髓内钉的移位能够被确定，其中髓内钉的接收器部分可以例如为用于接收锁紧螺钉的开口。这允许设置一种可以用于补偿偏差的补偿方法，特别是补偿在与瞄准方向和髓内钉的纵向延伸方向垂直的方向上的偏差。

瞄准方向被看作是一个指针，其基本上从瞄准单元的中心开始，并具有指向瞄准单元所指向的目标的方向。接收方向被看作是一个指针，其基本上从接收器的中心开始，并具有如下方向：例如锁紧元件沿该方向靠近接收器以被其接收。瞄准单元可被固定地连接在基准体上，其中瞄准单元相对于瞄准装置的可调节性是预先设定的。作为替代，瞄准单元能够相对于基准体调节，其中基准体固定地连接在瞄准装置上，其中瞄准单元相对于瞄准装置和基准体的可调节性分别是预先设定的。接收器可以作为锁紧接收器或例如螺钉、螺栓、钉和其它元件的接收器。