[发明专利]计算机辅助的髋部手术中的器械导航

权利要求书

1.一种计算机辅助的手术系统，包括：

至少一个校准器械，其适于以已知的方式被应用到骨盆；

至少一个手术器械；

计算机辅助的处理器单元，其操作手术辅助流程并且包括：

至少一个便携式惯性传感器单元，其被配置为被连接到所述至少一个校准器械和所述至少一个手术器械，所述便携式惯性传感器单元输出表示其取向的读数；

几何关系数据模块，其提供在所述便携式惯性传感器单元的所述取向、所述至少一个校准器械的取向以及所述至少一个手术器械的取向之间的几何关系数据；

坐标系模块，其用于设置所述骨盆的坐标系，在所述骨盆的所述坐标系中，所述骨盆的前后轴大体上在重力的方向上，并且在所述骨盆的所述坐标系中，所述骨盆的中侧轴是：使用在所述至少一个校准器械上的所述至少一个便携式惯性传感器单元与所述至少一个校准器械之间的所述几何关系数据，根据所述至少一个便携式惯性传感器单元的读数而获得的；

跟踪模块，其用于使用在所述惯性传感器单元与所述至少一个手术器械之间的所述几何关系数据，使用来自所述手术器械上的所述惯性传感器单元的读数，来跟踪所述手术器械相对于所述坐标系的移动，并且计算针对所述移动的导航数据，所述导航数据使所述手术器械的所述取向与所述骨盆的取向相关；以及

接口，其用于输出所述导航数据。

2.根据权利要求1所述的计算机辅助的手术系统，其中，所述至少一个校准器械是中侧数字化器，所述中侧数字化器适于接触所述骨盆的髂前上棘，并且进一步地，其中，所述坐标系模块从所述中侧数字化器获得所述骨盆相对于所述坐标系的颅尾轴的横向倾斜并且将所述中侧轴与所述横向倾斜对齐。

3.根据权利要求2所述的计算机辅助的手术系统，其中，所述至少一个校准器械适于接触所述骨盆的髂前上棘和耻骨结节，并且进一步地，其中，所述坐标系模块获得所述骨盆相对于颅尾轴以及相对于所述坐标系的所述中侧轴的倾斜，并且将所述前后轴和所述中侧轴与所述横向倾斜对齐。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的计算机辅助的手术系统，其中，所述手术器械是撞击器和髋臼铰孔器之一，并且所述导航数据是前倾角和倾斜角中的至少一个。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的计算机辅助的手术系统，其中，所述几何关系数据模块、所述坐标系模块、以及所述跟踪模块被集成在所述至少一个便携式惯性传感器单元中。

6.根据权利要求5所述的计算机辅助的手术系统，还包括具有接口的独立处理设备，其与所述至少一个便携式惯性传感器单元通信，所述独立处理设备同时地操作所述手术辅助流程以向用户提供引导。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的计算机辅助的手术系统，还包括更新取向模块，所述更新取向模块具有所述惯性传感器单元相对于所述骨盆的已知取向，并且其中，所述坐标系模块使用所述至少一个便携式惯性传感器单元在处于所述已知取向中时的读数来更新所述坐标系中的所述手术器械的取向。

8.根据权利要求7所述的计算机辅助的手术系统，还包括支撑结构，所述支撑结构适于被固定到所述骨盆并且具有针对所述便携式惯性传感器单元的底座，所述已知取向将所述便携式惯性传感器单元包括在所述支撑结构中。

9.根据权利要求7所述的计算机辅助的手术系统，其中，所述至少一个手术器械在其上具有发射平面光束的光源，所述已知取向包括所述至少一个手术器械将所述平面光束投影在所述骨盆的预定界标上。