[发明专利]用于术中手术计划的系统和方法

说明书

本主题包括用于关节重建手术的系统、方法和假体装置。计算机辅助术中计划方法可以包括访问提供手术部位内的关节的第一视图的第一医学图像以及接收被植入关节的第一骨中的模块化假体装置的第一部件的选择。该方法通过显示覆盖在第一医学图像上的模块化假体装置的第一部件的图形表示继续，并且基于接收定位输入来更新第一部件的图形表示，所述定位输入代表第一部件相对于在第一个医学图像中可见的、第一个骨上的界标的植入位置。该方法通过呈现选择接口而结束，该选择界面使得被虚拟地连接到第一部件并覆盖在第一医学图像上的模块化假体装置的其它部件可视化。

优先权声明

本申请要求2016年6月17日提交的美国临时专利申请序列号62/351,564的权益，在此要求其优先权权益，该申请的全部内容被以引用方式并入本文。

背景技术

肩关节是一个复杂的关节，肩胛骨，锁骨和肱骨都聚集在一起，以实现广泛的运动，至少在一个功能正常的关节中是这样。在功能正常的肩关节中，肱骨头部适配在肩胛骨中的浅窝内，其通常称为关节盂。肩关节的关节运动涉及肱骨头部在关节盂中的运动，配合表面和周围组织的结构提供宽范围的运动。

肩关节的复杂性使得任何创伤性损伤都特别难以修复。骨折可能导致骨碎片移位和其他挑战性问题需要矫形外科医生解决，通常只有有限的术前计划。

发明内容

本发明人已经认识到要解决的问题可以包括为创伤外科医生提供工具，该工具允许关节重建操作的可用术前和术中计划。背景技术部分简要介绍了肩关节创伤所带来的一些挑战，肩关节在以下大部分讨论中被用作示例性关节。肩关节为描述下面讨论的系统和方法的能力提供了极好的工具。这里主要描述了用于解剖学肩关节成形术的系统和方法，然而该系统和方法同样适用于反向型肩关节成形术。另外，该系统和方法类似地适用于身体的其他关节，例如腕，膝，髋或肘关节。特别地，某些髋关节置换系统利用兼容的方法植入，并且将受益于本文所讨论的概念的实现。另外，下面讨论的术中计划的类型对于关节重建和/或置换手术来说是新颖的。

这里讨论的概念涉及使用医学图像，例如X射线，荧光镜，计算机断层扫描(CT)等，结合包括各种基准标记的假体系统，以能够实现术前放置和术中细化。下面讨论的系统和方法也可用于在术中辅助骨碎片的放置。

在一个示例中，外科医生使用手持装置(例如来自加利福尼亚州库比蒂诺的AppleComputer的)来访问计划系统。外科医生访问计划应用程序，访问患者的文档，从而调出主计划接口。该计划接口加载目标关节的图像。为了比较目的，图像可以包括目标关节以及可选的对侧关节的前-后(AP)视图。与“正常”对侧关节的比较有助于确定假体的正确放置和尺寸，特别是当目标关节严重受损时，以及用于骨碎片放置。

一旦加载了患者图像，外科医生就可以通过选择假体系统的第一部件并根据所提供的图像确定第一部件的尺寸来开始术前计划。在一些示例中，外科医生可以跳过该术前计划步骤，而直接进行植入该第一部件。在肩部重建的实例中，第一部件将是模块化肩部假体系统的远侧杆。这里讨论的系统和方法使用多部件假体进行重建，但是这些方法也适用于单件式假体。

一旦植入了第一部件，外科医生就可以通过下述在术中继续使用该计划接口:根据被植入的第一部件上的基准标记调整第一部件的虚拟表示。虚拟第一部件包括与被植入的第一部件上的那些对应的基准标记，其为外科医生提供关于如何使被植入的第一部件的位置相对于解剖结构结束的视觉提示。

接下来，外科医生可以选择模块化假体的第二部件并将其虚拟地定位在计划接口内。模块化假体的每个附加部件具有基准标记，所述基准标记在物理部件上可见并且在虚拟表示上的计划接口中再现，以帮助外科医生在植入期间进行放置。通过允许外科医生用实际被植入的物体来更新虚拟表示，基准标记还能够在手术进行时通过计划接口改进术中计划。

在植入了模块化假体系统的所有部件之后，外科医生可以使用计划接口来辅助骨碎片放置。计划接口可以显示目标关节和对侧关节的多个视图，以辅助该过程的这一部分。