被導(dǎo)航徒手外科手術(shù)工具和工具包制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種用于工具的機(jī)頭布置，所述機(jī)頭布置具有配置為接收工具的至少部分在固定位置的保持部件、配置為覆蓋工具的部分的護(hù)罩、配置為接收跟蹤系統(tǒng)的至少部分的至少一個(gè)安裝部件和安裝到所述機(jī)頭的致動(dòng)器。致動(dòng)器可以配置為控制工具的暴露。還提供一種導(dǎo)航外科手術(shù)套件，包括：跟蹤系統(tǒng)、與跟蹤系統(tǒng)通信的工具、與跟蹤系統(tǒng)和工具通信的平臺(tái)。平臺(tái)可以具有處理器、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，計(jì)算機(jī)可讀程序代碼配置為通過(guò)與預(yù)先確定的導(dǎo)航的外科手術(shù)操作相關(guān)的至少一個(gè)隱藏的目標(biāo)使用所述工具選擇性地控制目標(biāo)的成形。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)一般地涉及用于控制被導(dǎo)航徒手(freehand，手控)外科手術(shù)工具的方法、過(guò)程、裝置和系統(tǒng)。特別地，本專利技術(shù)涉及用于被導(dǎo)航徒手外科手術(shù)工具的機(jī)頭，被導(dǎo)航徒手外科手術(shù)工具用于與至少一個(gè)以下內(nèi)容結(jié)合跟蹤系統(tǒng)；電子控制單元；和用于與外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)一起使用的軟件應(yīng)用程序編程界面(API)。
技術(shù)介紹
在骨外科手術(shù)中，例如，全膝置換(“TKR”)過(guò)程，重要的是仔細(xì)準(zhǔn)備患者的骨以接受植入物在解剖結(jié)構(gòu)學(xué)上正確的、精確的位置。在此過(guò)程中可以使用的各種的骨切割工具。導(dǎo)航外科手術(shù)工具可以使用電子導(dǎo)航，以根據(jù)用戶定義的外科手術(shù)計(jì)劃定位、固定、調(diào)整和/或校正的軌跡和切割工具的速率，同時(shí)允許外科手術(shù)醫(yī)生使用徒手切割運(yùn)動(dòng)。一種操作的被導(dǎo)航外科手術(shù)工具可以包括這樣的元件例如，具有旋轉(zhuǎn)鉆刺以提供在骨上切割的切割鉆頭；例如，鉆頭安裝到其中的內(nèi)殼體；和包括電子跟蹤系統(tǒng)、計(jì)算單元和軟件以控制和監(jiān)視切割工具的操作等的部件或元件。為了協(xié)助鉆頭的切割，用戶和/或外科手術(shù)醫(yī)生可以執(zhí)行他們的外科手術(shù)，像往常一樣使用導(dǎo)航系統(tǒng)用于額外引導(dǎo)和理解鉆頭的位置。可以采用其他系統(tǒng)以在具有固定目標(biāo)以確保預(yù)先確定的切割的自動(dòng)機(jī)械地導(dǎo)航系統(tǒng)的情況下完全自動(dòng)切割。常規(guī)系統(tǒng)可以允許控制方法，其中徒手工具可以與導(dǎo)航援助一起使用，如在美國(guó)專利號(hào)6，757，582中描述的，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本文。如在此所公開的導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)確定切割工具和目標(biāo)形狀之間的距離提供用于用戶/外科手術(shù)醫(yī)生的控制，和自動(dòng)機(jī)械地協(xié)助用戶/外科手術(shù)醫(yī)生以在骨上形成所期望的形狀。此外，用戶/外科手術(shù)醫(yī)生可能希望或可能習(xí)慣于使用特定鉆、跟蹤系統(tǒng)和/或?qū)Ш杰浖糜诒粚?dǎo)航的外科手術(shù)。然而，這樣的用戶選擇組件(鉆頭、跟蹤系統(tǒng)等等)可能無(wú)法使用目前可用的供應(yīng)商提供的被導(dǎo)航外科手術(shù)工具的操作或可能不用于目前可用的供應(yīng)商提供的導(dǎo)航外科手術(shù)工具。在這樣的情況下，用戶可能需要使用由供應(yīng)商提供的外科手術(shù)系統(tǒng)來(lái)解決。因此，需要提供一種被導(dǎo)航外科手術(shù)工具，可以容納各種各樣的用戶選擇的外科手術(shù)鉆頭和跟蹤系統(tǒng)，并且也可以使用導(dǎo)航軟件操作，從而在使用所需要的導(dǎo)航外科手術(shù)工具執(zhí)行導(dǎo)航外科手術(shù)系統(tǒng)中給用戶/外科手術(shù)醫(yī)生更多的靈活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供一種機(jī)頭，所述機(jī)頭提供速度和伸展控制所需的功能性，其克服在現(xiàn)有技術(shù)中的一些或全部缺點(diǎn)和不足。此外，本專利技術(shù)的一個(gè)目的是提供用于被導(dǎo)航外科手術(shù)工具的這樣的機(jī)頭，所述機(jī)頭可以容納配置為與機(jī)頭一起工作的各種各樣(寬范圍)的用戶選擇的外科手術(shù)工具和跟蹤系統(tǒng)，并且還可以操作各種導(dǎo)航軟件。因此，導(dǎo)航徒手外科手術(shù)工具套件可以包括機(jī)頭、電子控制單元、軟件API，以允許用戶以“創(chuàng)建”或配置操作性被導(dǎo)航外科手術(shù)工具，其中用戶選擇的外科手術(shù)鉆頭變得構(gòu)造成與使用機(jī)頭、跟蹤系統(tǒng)、導(dǎo)航軟件工作。在一個(gè)優(yōu)選的非限制性實(shí)施例中，本專利技術(shù)涉及一種用于工具的機(jī)頭布置，所述機(jī)頭布置具有配置為接收工具的至少一部分在固定位置的保持部件、配置為覆蓋工具的一部分的護(hù)罩、配置為接收跟蹤系統(tǒng)的至少一部分的至少一個(gè)安裝部件和安裝到所述機(jī)頭的致動(dòng)器。致動(dòng)器可以與保持部件通信并且配置為相對(duì)于所述護(hù)罩移動(dòng)保持部件。在另一個(gè)實(shí)施例中，本專利技術(shù)包括導(dǎo)航外科手術(shù)工具，包括配置為成形目標(biāo)的端部效應(yīng)器(effector)、配置為指示端部效應(yīng)器的位置的跟蹤器，和機(jī)頭，所述機(jī)頭具有第一連接部和第二連接部，所述第一連接部配置為保持工具的至少一部分，和所述第二連接部配置為保持跟蹤器。 在另一個(gè)實(shí)施例中，本專利技術(shù)包括一種導(dǎo)航外科手術(shù)工具系統(tǒng)，包括外科手術(shù)工具、配置為使所述工具的位置已知的跟蹤系統(tǒng)、配置為接收所述工具的至少一部分的機(jī)頭和配置為覆蓋工具的至少一部分的護(hù)罩。機(jī)頭進(jìn)一步配置為移動(dòng)所述工具。在另一個(gè)實(shí)施例中，本專利技術(shù)包括一種用于工具的機(jī)頭布置，具有配置為接收工具的至少一部分的保持部件、配置為覆蓋工具的至少一部分的護(hù)罩、配置為接收跟蹤系統(tǒng)的至少一部分的至少一個(gè)安裝部件、安裝到機(jī)頭并且配置為控制工具的至少一部分相對(duì)于護(hù)罩的暴露的致動(dòng)器。在一個(gè)優(yōu)選的和非限制性的實(shí)施例中，提供一種導(dǎo)航外科手術(shù)套件，包括跟蹤系統(tǒng)、與跟蹤系統(tǒng)通信的工具、與跟蹤系統(tǒng)和工具通信的平臺(tái)。平臺(tái)可以具有處理器、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，所述代碼構(gòu)造成通過(guò)與預(yù)先確定的導(dǎo)航的外科手術(shù)操作相關(guān)的至少一個(gè)隱藏的目標(biāo)使用所述工具選擇性地控制目標(biāo)的成形。計(jì)算機(jī)可讀程序代碼可以具有配置為如下的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼1)通過(guò)與預(yù)先確定的導(dǎo)航的外科手術(shù)操作相關(guān)的至少一個(gè)隱藏的目標(biāo)使用工具選擇性地控制目標(biāo)的成形；2)提供與隱藏的目標(biāo)接合的至少一個(gè)應(yīng)用程序編程接合目標(biāo)；3)提供使得可配置用于在平臺(tái)上操作的至少一個(gè)任務(wù)具體化的至少一個(gè)目標(biāo)模板(template)。在參照附圖考慮下面的描述和所附的權(quán)利要求(所有這些形成這個(gè)說(shuō)明書的部分)時(shí)，本專利技術(shù)的這些和其他特征和特性以及操作的方法和結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的功能以及零件與制造的經(jīng)濟(jì)的結(jié)合將變得更加顯而易見(jiàn)，其中在各圖中類似的附圖標(biāo)記標(biāo)示相應(yīng)的部分。但是，清楚地理解，附圖是僅用于圖示和描述的目的，而不是為了不適當(dāng)?shù)叵拗票緦＠夹g(shù)。如本說(shuō)明書和權(quán)利要求中所使用，單數(shù)形式的“一個(gè)”、“所述/該”包括復(fù)數(shù)目標(biāo)，除非上下文中另有明確規(guī)定。附圖說(shuō)明圖I是標(biāo)準(zhǔn)的膝關(guān)節(jié)置換外科手術(shù)過(guò)程中的示例性光學(xué)外科手術(shù)導(dǎo)航設(shè)置的簡(jiǎn)化視圖；圖2是實(shí)施根據(jù)本專利技術(shù)的導(dǎo)航外科手術(shù)工具套件的各種組件的導(dǎo)航外科手術(shù)工具系統(tǒng)配置的實(shí)施例的功能圖；圖3是具有示例性的跟蹤器連接其上的根據(jù)本專利技術(shù)的機(jī)頭的實(shí)施例的透視圖；圖4是根據(jù)本專利技術(shù)的機(jī)頭處于打開位置的圖3的透視圖；圖5是圖4的局部特寫平面圖，并且具有定位放置在根據(jù)本專利技術(shù)的機(jī)頭內(nèi)的鉆頭;圖6是根據(jù)本專利技術(shù)的在打開位置中并且具有示例性工具接收在其中的機(jī)頭的實(shí)施例的局部透視圖；圖7是根據(jù)本專利技術(shù)的在打開位置中的具有示例性工具在展開位置中定位在其中和具有連接到其上的護(hù)罩的機(jī)頭的實(shí)施例的平面圖；圖8是根據(jù)本專利技術(shù)的圖7的局部特寫透視圖； 圖9是沿著中心軸線X-X垂直地獲得的根據(jù)本專利技術(shù)的圖7的局部剖視圖；圖10是根據(jù)本專利技術(shù)的在打開位置中并且在縮回位置具有示例性工具定位在其中的機(jī)頭的實(shí)施例的平面圖；圖11是根據(jù)本專利技術(shù)的圖10的局部特寫平面圖；圖12是圖7的沿著根據(jù)本專利技術(shù)的中央軸線X-X的剖視圖；圖13示意性地圖示根據(jù)本專利技術(shù)的應(yīng)用程序界面和相關(guān)的組件的實(shí)施例；圖14示意性地圖示根據(jù)本專利技術(shù)的應(yīng)用程序界面和相關(guān)的組件的實(shí)施例；圖15示意性地圖示根據(jù)本專利技術(shù)的應(yīng)用程序界面和相關(guān)的組件的實(shí)施例；圖16示意性地圖示根據(jù)本專利技術(shù)的應(yīng)用程序界面和電子控制單元的布置的實(shí)施例。具體實(shí)施例方式為了在下文中說(shuō)明的目的，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“頂部”、底部”、“橫向”、“縱向”和相關(guān)的派生詞將與本專利技術(shù)的如其在附圖中的定向相關(guān)。然而，可以理解的是，本專利技術(shù)中可以假定各種不同的可選的變型和步驟順序，除非另有明確相反的說(shuō)明。也應(yīng)該理解，在附圖中圖示并且在下面的說(shuō)明書中描述的特定的裝置和工藝只是本專利技術(shù)的示例性實(shí)施例。因此，與在此公開的實(shí)施例相關(guān)的具體的尺寸和其他物理特性不應(yīng)被認(rèn)為是不適當(dāng)?shù)叵拗啤?yīng)該理解，本專利技術(shù)可以假設(shè)各種不同的可選的變型和步本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：康斯坦丁諾斯·尼蔻，馬里厄斯·朱爾基，吉姆·穆迪，本杰明·麥卡得里斯，格雷格·馬科弗茲，亞當(dāng)·漢，布蘭里斯拉夫·哈拉馬茲，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：藍(lán)帶技術(shù)有限責(zé)任公司，
類型：
國(guó)別省市：