[发明专利]关节镜仪器组件及在关节镜手术中定位肌骨骼结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关节镜仪器组件，和一种在关节镜手术过程中定位关节中的肌骨骼组织结构的方法。

背景技术

前交叉韧带(ACL)是膝关节最常受伤的韧带。在受伤涉及ACL完全破裂的情况中，可能需要关节镜手术来重构ACL。

在手术重构的过程中，被撕裂的ACL可以被替换成插入膝关节中的植入物，诸如肌腱移植物。为了在没有痛苦、不稳定和/或退行性病变显现的情况下完全恢复之前的膝关节的功能，最重要的是植入物(特别在ACL的各天然附接位点内)被适当地固定至胫骨(小腿骨)和股骨(大腿骨)。但是，尽管在不同的研究中，已经相对于胫骨和股骨的关节镜可见标志几何描述并且绘制了ACL的解剖学位置，但是植入物的准确附接仍然很难。这可能至少部分是由于关节镜提供的受限的二维视图，该受限的二维视图似乎使得前述描述和标志不足以在关节镜手术的过程中正确地放置植入物。

发明内容

本发明的目标是提供一种关节镜仪器组件，该关节镜仪器组件帮助在关节镜手术的过程中定位膝关节内的ACL天然附接位点。

本发明的另一目标是提供一种在关节镜手术的过程中定位关节(诸如膝关节)内的韧带结构(诸如ACL天然附接位点)的方法。

为此，本发明的第一方面涉及一种用于观察关节内侧的手术视野的关节镜仪器组件。该组件可以包括用于照亮所述手术视野的照明系统，该照明系统包括光源，该光源被配置为产生具有至少一种韧带激发波长的光。该组件还可以包括：关节镜，该关节镜限定了在近端操作者端和远端手术视野端之间延伸的刚性管状壳体；和图像传输系统，该图像传输系统至少部分地被所述管状壳体容纳，并且被配置为将在所述管状壳体的远端处的所述手术视野的荧光图像传输至图像观察系统。所述组件可以进一步包括图像处理系统，该图像处理系统被并入到所述图像传输系统中，并且被配置为在所述手术视野的荧光图像经过所述图像传输系统时处理所述手术视野的荧光图像以提供所述手术视野的假色荧光图像，在所述手术视野的假色荧光图像中，所述手术视野中存在的韧带和骨结构之间的反差相对于未经处理的荧光图像是被增强的，这样在有限的情况中，可能韧带和骨结构中仅有一种，优选韧带结构仍然是可见的。图像观察系统可操作地与所述图像传输系统连接，并且包括被配置为能够观察所述手术视野的假色荧光图像的显示器。

本发明的第二方面涉及一种区分至少韧带和骨组织，并且由此用于帮助定位关节内手术视野内的韧带结构的方法。所述方法可包括：使用具有至少一种韧带激发波长的光照亮所述手术视野，并且获取所述手术视野的荧光图像并且将所述手术视野的荧光图像传输至图像观察系统。所述方法还可以包括：在获取的所述手术视野的荧光图像被传输至所述图像观察系统时处理获取的所述手术视野的荧光图像，从而生成所述手术视野的假色荧光图像，其中，所述手术视野中存在的韧带和骨结构之间的反差相对于未经处理的荧光图像是被增强的，这样在有限的情况中，使得韧带和骨结构中仅有一种(优选韧带结构)仍然是可见的成为可能。所述方法可以进一步包括：在图像观察系统上观察所述假色荧光图像，并且定位在假色荧光图像中的手术视野内存在的韧带结构。

从下面参考附图，对本发明的一些实施方式所进行的详细描述(用于例示本发明，而并不限制本发明)中，将更加充分地理解本发明的这些和其它特征及优点。

附图说明

图1示意性图示人类膝关节的解剖图；

图2是示意性图示激发波长为280nm时，牛膝关节中的ACL组织和骨组织的发射光谱的曲线图；以及

图3示意性图示根据本发明的关节镜仪器组件的示例的实施方式；

图4是示出了作为激发波长的函数，骨的发射光谱除以ACL的发射光谱的标准化差异的曲线图。

具体实施方式

图1示意性例示了处于大约90°弯曲状态的人类膝关节10。膝关节10由四根主要的骨构成：股骨(大腿骨)12、胫骨(小腿骨)14、腓骨(外小腿骨)16和髌骨(膝盖骨)18。腓骨16是位于胫骨14外侧的相对细的骨，并且直接向下直至踝关节。其它三根骨限定了两个关节连接，一个在股骨12和胫骨14之间，而另一个在股骨12和髌骨18之间。为此，股骨12的下端限定了两个髁(即圆形突出物)，内侧(内部)股骨髁30和外侧(外部)股骨髁32，这两个髁与胫骨平台(即胫骨14的大体平坦的上部)关节连接。在前端，股骨髁30和32略有突出，并且通过被称为髌面34的光滑、浅的关节窝彼此分离，髌面34与髌骨18关节连接。在后端，踝30和32显著突出，并且它们之间的间隔形成被称为髁间窝36的深的凹口。