[发明专利]切割人或动物骨组织和设计这种切割

说明书

一种用于设计切割人或动物骨组织(9)的过程的方法包括：获得骨组织(9)的初始状况的初始数据；确定骨组织(9)的目标状况的目标数据；和利用初始数据和目标数据计算切割几何形状以用于将骨组织(9)切开。切割几何形状包括成形为使得骨组织(9)能在沿着切割几何形状被切开之后在目标状况下至少在一个自由度上以独特方式重新装配的结构。通过根据骨头的目标状况使切割几何形状的结构成形，设计的切口可被提供特定功能。即，这种功能切口可几何地限定和约束被切开的骨头部分相对于彼此的可能的移动。由此，功能切口可允许骨头比较精确地重新定位在目标位置并且可防止从该目标位置至少在所述一个自由度上的任何移动。因而，根据本发明的方法允许切割骨组织，而根据预期应用重新装配骨组织的被切开的部分最初已经考虑。由此，可以确保骨组织可被比较精确和稳定地重新装配在目标位置而不会必定需要另外的固定装置等。可最大限度地抑制或甚至消除被切开的骨头部分在重新装配的同时以手动等方式定位的不精确。

技术领域

本发明涉及用于设计切割人或动物骨组织的过程的方法、用于实施这种方法的计算机程序和切割人或动物骨组织的过程。其中获得骨组织的初始状况的数据、设计切割几何形状、沿着切割几何形状切割骨组织并且在切开之后重新装配骨组织的此类方法可被用于许多医疗或外科手术应用中，例如置换术中。

背景技术

在目前的外科手术中，通常需要将人或动物骨组织分离成多个片块以将单个的片块彼此移除并再次重新装配各片块。例如，在置换术中的许多应用中，需要将骨头分离成多个片块并在合适的位置重新装配多个片块以将骨头整形为目标形状或状况。这种置换术应用的一个示例是患者覆咬合的矫正。由此，在一些情况下，上颌骨被分割成两个或更多个片块并在目标位置重新装配。在目标位置，骨头的两个部分在愈合过程中生长在一起或被固定在一起并且骨头相应地被整形。为了在这种应用中分离或分割骨头，使用允许向骨头施加切割的合适的切割工具。

或者，在其它外科手术应用中，需要临时分割骨头，例如为了接近骨头所覆盖的空间。例如，为了接近胸腔的内部，例如为了接近心脏或肺部，胸骨通常被分割开并在介入之后重新装配在原始位置。类似地，为了这样分割合适的骨头，还使用切割工具来将骨头分离开。

目前的包括人或动物骨组织的分离的外科手术中发生的一个问题是：常规的切割工具通常具有不足的精度，使得重新装配骨组织导致不良反应或不合意的结果。例如，常规的手术锯产生比较宽的切口并由此去除比较多的骨质。此外，常规的切割工具通常导致切口附近的骨组织的附带损伤，如果可能的话要防止这种情况的发生。

在此上下文中，已研发允许以提高的精度切割人和动物骨组织的切割工具。例如，WO 2011/035792A1记载了一种计算机辅助的和机械手引导的激光切骨医疗设备。该设备使用机械手引导的激光器如Er:YAG激光器以通过沿着预定切骨线光消融组织来切割人或动物骨组织。利用这种设备，能以比较高的精度和比较低的附带损伤来切割骨头或其它骨组织。

然而，即使所提到的现代切割工具允许在手术中的改善应用，但切割骨组织以在目标位置或以目标形状重新装配它仍可能会存在问题。特别地，在被重新装配之后，骨组织的分离的部分可至少比较轻微地相对于彼此移位或移动，使得重新装配后的骨组织不会被精确地整形或重新排列在目标位置。一种可行的防止这种移位或移动的方式可以是通过外部机械装置如螺钉、钉子等将骨组织的分离的部分固定在目标位置。然而，这种固定可能会比较繁琐和费力。此外，骨组织的被切开的部分不适合被整形以适当地重新装配在目标位置，从而不得不使用辅助结构。

因此，需要以这样的方式来切割人或动物骨组织：即允许以适合预期应用的方式重新装配骨组织的被切开的部分。

发明内容

根据本发明，通过由独立权利要求1的特征定义的方法、由独立权利要求11的特征定义的计算机程序和由独立权利要求12的特征定义的过程来解决这种需求。优选实施例是从属权利要求的主题。