[发明专利]术前规划和提供患者特异性手术辅助的系统

说明书

本发明涉及一种用于辅助用户手术实施术前规划的方法，方法包括生成自然患者组织的物理自然组织模型。手术物理自然组织模型包括包含所关注表面的至少一个主要患者组织区域，不包含所关注表面的至少一个次要患者组织区域，和用于接合支撑结构的基座表面。所述物理自然组织模型在生成时包括至少一个信息特征，所述信息特征向所述用户提供临床可用信息。所述信息特征基本上从所述所关注表面分离。还提供了一种用于辅助用户手术实施术前规划的设备。

相关申请

本申请要求于2012年5月3日提交的美国专利申请No.13/463,075的优先权，其为于2011年10月27日提交的美国专利申请No.13/282,550的部分继续申请，还要求于2010年10月29日提交的美国临时申请No.61/408,392的优先权，所有专利的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种术前规划系统，并且更具体地，涉及一种术前规划和提供患者特异性手术辅助结构的系统。

背景技术

肩胛骨，俗称为“肩胛”是平的三角骨，其位于上部肋骨的后面。图1A、 1B和1C分别示出右肩胛骨100的后侧、前侧和右侧视图。肩胛骨100的后表面通过患者的皮肤可容易感觉到。肩胛骨100用作臂部、颈部、胸部和背部的一些肌肉和肌腱的附着点，并且协助臂部和肩部的移动。肩胛骨100还充分衬垫有肌肉，使得可能难以触诊骨界标。每个肩胛骨100的背面通过骨隆起102 分成不等部分。该骨隆起通向头状物104，该头状物104终止于肩峰突106。喙突108形成肩关节的突起，该突起在锁骨(锁子骨，未示出)下方向前和向下弯曲。肩峰突106结合锁骨并提供臂部肌肉和胸部肌肉的附着。肩峰突106 为肩胛骨100的顶部处的骨突起。在肩胛骨100的头状物104上，在肩峰突106 和喙突108之间的是称为浅窝拱顶110的凹陷或腔体，在图中以虚线部分地示出。浅窝拱顶110以球窝方式结合上臂骨(肱骨，未示出)的头状物以从而能够形成肩关节的接合。类似地，虽然未示出，但是髋关节的髋臼结合上腿骨(股骨)以形成髋关节接合的相似球窝方式。

关于肩关节、髋关节或其它身体关节或骨骼的各种问题(诸如退化性关节炎和/或跌打损伤)的治疗，一种向患者提供救助的方法是用人造或假体关节取代接合表面。在肩关节的情况下，肱部和浅窝拱顶110接合表面被取代或整修。这两个实例均为球窝型关节。铰链型关节(诸如膝部或肘部，和静态/固定骨架组件，例如臂部和腿部的长骨以及诸如脊椎椎体和椎间盘之间的那些的界面) 也可通过植入人造或假体组件或其它固定装置(涉及骨折、创伤后遗症、先天性病理，或引起理想功能缺乏的其它组织的治疗)进行取代和/或修复。出于说明的清晰性，本申请在下文将描述为患者肩关节的康复和/或取代。

在此类手术过程中，疼痛缓解、增加运动感和/或关节的解剖结构复原是整形外科医生的目标。由于人体解剖结构的多种变化，假体系统必须精心设计、选择和植入以精确地复制它们取代的关节或它们旨在改变(以任何方式)的骨骼结构。

肩关节取代过程可涉及图2中所示的部分肩关节取代(未示出)或完全肩关节取代。在完全肩关节取代过程中，具有头状物部分的肱骨组件用于取代上臂骨的自然头状物部分或肱部214。肱骨组件212通常具有细长杆，如所示，该细长杆用于将股骨组件固定至患者的肱部214。在此类完全肩关节取代过程中，浅窝拱顶110的自然承载表面被整修、内衬或以其它方式补充有杯形关节窝组件216，该杯形关节窝组件216提供了肱骨组件212的头状物部分的承载表面。图2中的所示出完全肩关节取代为“解剖结构”肩关节置换。“反向”肩关节取代在本领域中也是已知的。