[发明专利]用于导航型矫形手术的器械

说明书

用于计算机辅助导航和/或机器人辅助手术的装置、系统和方法。能够由外科医生使用手术机器人系统导航的可导航仪器允许对器械或其它手术装置进行导航移动。例如，器械可适用于涉及导航和/或机器人全膝关节成形术的过程。

技术领域

本公开涉及医疗装置和系统，更具体地，涉及在手术过程中使用的导航型手术器械。

背景技术

存在许多需要切骨术的外科手术介入，即沿着目标平面切割如骨骼等解剖结构。全膝关节成形术(TKA)可包括切割股骨骨骺和胫骨骨骺以去除受损的骨骼和软骨并允许安装膝关节假体。

目前在TKA手术中，患者满意度可能只有大约80％。这与一些其它类型的矫形手术相比是低的，例如对于髋关节成形术，其患者满意度通常为约95％。尽管在新植入物设计、定制切割模板解决方案、定制植入物等方面进行了创新，但这些满意度几十年来基本保持不变。这表明，TKA和其它矫形手术可能存在一些先前的医疗程序和相关创新尚未解决的问题。

包括导航和/或机器人手术系统的计算机辅助手术(CAS)可以利用位置识别系统，可在3维(3D)中确定特定对象的位置和跟踪它。在导航和/或机器人辅助手术中，例如当医生和/或机器人定位和移动器械时，需要高度精确地跟踪某些对象，如手术器械。还需要提供用于导航型和/或机器人辅助手术的改进仪器。

发明内容

为了满足这种和其他需要，并且鉴于其目的，本申请提供了用于执行诸如全膝关节成形术(TKA)之类的矫形手术的装置、系统、器械和方法。可以提供一种外科机器人系统和/或导航系统，其导航一个或多个器械和/或帮助用户进行一个或多个手术。可导航仪器(包括能够被导航的器械)和导航软件允许对器械或其它手术装置进行导航。所述系统允许在开放式或微创(MIS)程序中定位解剖结构，并且在整个手术过程中导航手术器械和其他装置。

根据一个实施例，一种用于在手术期间进行计算机辅助导航的系统包括机器人导航系统、第一和第二动态参考基准件以及可导航的触针。机器人导航系统可以包括计算机、显示器和被配置为检测一个或多个跟踪标记的相机。第一动态参考基准件可以包括具有第一多个跟踪标记的第一参考阵列，并且第一动态参考基准件可以被配置为附接到并跟踪第一骨骼。第二动态参考基准件可以包括具有第二多个跟踪标记的第二参考阵列，并且第二动态参考基准件可以被配置为附接到并跟踪第二骨骼。可导航触针可以包括具有第三多个跟踪标记的第三参考阵列和通用快速连接附接尖端，其被配置为将触针快速附接到一个或多个器械并且将位置返回到机器人导航系统。当在全膝关节成形术中使用时，第一骨骼可以是股骨，第二骨骼可以是胫骨，反之亦然。股骨和胫骨在手术过程中可能处于屈曲或伸展的位置。

例如，器械可以是胫骨后壁钩或平面检查器。胫骨后壁钩可包括套环和钩。套环可以包括被配置为接收通用尖端的纵向开口，并且钩可以被配置为在全膝关节成形术期间定位胫骨壁。平面检查器可以包括套环和脚部。套环可以包括被配置为接收通用尖端的纵向开口，并且脚部可以包括具有平坦底面的U形板，其被配置为放置在切除平面上以返回成角和/或切割深度到机器人导航系统。器械可以相对于触针的纵轴自由旋转，从而允许第三参考阵列的快速重新定向，例如，以利于相机的视线。

根据另一个实施例，一种用于在手术期间进行计算机辅助导航的系统包括机器人导航系统、第一和第二动态参考基准件以及一个或多个监视标记。例如，第一监视标记可以被配置为附接到第一骨骼(股骨或胫骨中的一个)，并且第二监视标记可以被配置为附接到第二骨骼(股骨或胫骨的另一个)。监视标记可以包括主体，该主体包括终止于远侧尖端的紧固件(例如，骨针)和在监视标记上面的单个跟踪标记。监视标记可以包括集成到监视标记的主体中的验证凹痕(divot)。验证凹痕可以被配置为通过将单独器械(例如，触针)的尖端放入监视标记的验证凹痕来验证系统的导航完整性。