[发明专利]用于确认被追踪骨骼的配准的方法

权利要求书

1.一种用于确认参与关节置换手术的骨骼的配准的方法，所述的方法包括：

生成骨骼的三维(3-D)模型；

用附接到每个骨骼的追踪装置追踪骨骼，以允许在关节置换手术期间进行6自由度(DOF)追踪；

将3-D模型配准到骨骼；

移动具有所述的追踪装置的骨骼；

随着所述的骨骼的移动观察所述的3-D模型中的相应运动；以及

当所述的3-D模型的观察结果与实际骨骼相对应地移动时，确认3-D模型与骨骼的配准，或者当算法检测到3-D骨骼模型在所述的骨骼移动期间意外移动时提供警报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的3-D模型为虚拟的且所述的观察在视频显示器上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的配准向计算机辅助手术系统确认，使用与所述的计算机辅助手术系统相通信的输入机构。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果3-D骨骼模型的观察结果相互碰撞，则进一步包括将3-D模型重新配准到骨骼。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果3-D模型的观察结果旋转到已知解剖区域的外部，则进一步包括将3-D模型重新配准到骨骼。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的骨骼为股骨和髋臼，并且当所述的股骨3-D模型的观察结果旋转到所述的髋臼3-D模型的中心外部时，所述的3-D模型被重新配准到所述的骨骼。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果第一3-D骨骼模型的观察结果与第二3-D骨骼模型分开超过指定阈值距离，则进一步包括将3-D模型重新配准到骨骼。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的指定阈值距离是在一个或多个骨骼的端部上的预期软骨厚度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括将骨骼的模拟操作为关节，以产生最佳配置并在3-D模型中的相应运动上显示所述的最佳配置。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当算法检测到骨骼移动期间3-D骨骼模型意外移动时，所述的警报提供一个报警。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的3-D骨骼模型的意外移动是超出所述3-D骨骼模型之间的指定阈值距离的移动。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的指定阈值距离是大于预期软骨厚度的距离。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的骨骼是股骨头和髋臼，并且所述的3-D骨骼模型的意外运动是所述股骨头3-D模型在所述的髋臼3-D模型的中心外旋转。

14.一种用于确认权利要求1所述的参与关节置换手术的骨骼配准的系统，所述的系统包括：

高清晰度(HD)相机；

安装在手术灯上的所述的HD相机；

用于追踪每个骨骼的位置和定向的综合追踪系统；

在配准之前装配在每个骨骼上的一个或多个标记发光二极管(LED)；以及

适合于从所述的HD相机的角度显示骨骼的三维(3-D)重建图片或叠加在来自所述的HD相机的视频上的骨骼的模型的轮廓。

15.一种用于通过权利要求1的方法来确认向追踪系统配准骨骼的系统，所述的系统包括：

追踪阵列，附接于患者的骨骼；

安装在每个骨骼上的一个或多个标记LED；

追踪系统，用于在骨骼配准之后监测追踪阵列和一个或多个标记LEDs之间的相对位置；以及

其中，如果在所述的追踪阵列与安装在所述骨骼上的一个或多个标记LED之间存在相对运动，则所述的追踪系统产生警报。