軟組織切割器械及使用方法
【專利摘要】一種外科裝置，其包括外科設(shè)備(20)和外科控制器(31)。所述外科設(shè)備被構(gòu)造為由用戶操縱以對患者進行軟組織切割手術(shù)。所述外科控制器被編程為基于手術(shù)前掃描期間所獲取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的虛擬對象，且將所述虛擬對象與所述患者的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。所述外科控制器還被編程為識別所述虛擬對象上的多個軟組織附著點，其對應(yīng)于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)上的多個軟組織附著點。所述外科控制器還被編程為確定所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的位置并且提供對所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的所述位置的虛擬對象的實時可視化。
【專利說明】軟組織切割器械及使用方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2012年5月22日提交的美國臨時申請?zhí)?1/650，273的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其通過引用并入本文。
[0003]發(fā)明背景
[0004]本申請一般涉及一種用于整形外科關(guān)節(jié)成形術(shù)的外科切割器械、系統(tǒng)及其使用方法，且更具體地涉及一種協(xié)助軟組織松解的外科器械、系統(tǒng)和方法，其可在髖、膝和肩的關(guān)節(jié)成形術(shù)應(yīng)用中受益。
[0005]直接前全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是針對全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的越來越流行的外科手術(shù)方法。這種方法涉及到接近在闊筋膜張肌與縫匠肌之間的肌肉內(nèi)間隔處的目標(biāo)區(qū)域，可允許更少的軟組織損傷和更早的患者康復(fù)。與直接前全髖關(guān)節(jié)置換有關(guān)的具體挑戰(zhàn)是獲得足夠的股骨暴露以用于放置股骨假體。為了提供適當(dāng)?shù)墓晒潜┞叮_識別軟組織松解位置是必需的，隨后以一定順序圍繞股骨近端松解軟組織。這些松解位置和順序可包括朝小轉(zhuǎn)子的水平松解內(nèi)側(cè)髖關(guān)節(jié)囊，從大轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面松解橫向髖關(guān)節(jié)囊，并可能從股骨的后緣進行特定外部肩腱的選擇性松解。在學(xué)習(xí)直接前全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的曲線中的一個挑戰(zhàn)是正確識別松解位置和掌握所需的松解程度和順序。手術(shù)中未能實現(xiàn)在股骨上的足夠暴露可以使所述手術(shù)極具挑戰(zhàn)性。此外，在直接前全髖關(guān)節(jié)置換期間的可視化可謂相當(dāng)繁重?？赡茈y以確定股骨近端上的特定骨性標(biāo)志的位置，這必定使適當(dāng)松解的位置更加難以確定。
[0006]存在利用有系統(tǒng)的軟組織松解過程的其它應(yīng)用，還可能要求正確識別軟組織松解位置和限定的松解順序，如在膝關(guān)節(jié)置換和韌帶平衡，和肩關(guān)節(jié)成形術(shù)和肩袖修復(fù)中。例如，在膝關(guān)節(jié)手術(shù)中，不同的松解是用于校正某些內(nèi)翻和外翻畸形所必需的。
發(fā)明概要
[0007]根據(jù)不同實施方案，提供一種有益的外科系統(tǒng)和方法，以提供用于在髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)成形術(shù)中識別軟組織松解位置且進行必要的組織松解的最佳引導(dǎo)。本發(fā)明的一個方面涉及一種外科裝置，其包括被構(gòu)造為由用戶操縱以對患者進行軟組織切割手術(shù)的外科設(shè)備和外科控制器。所述外科控制器被編程為基于手術(shù)前掃描期間所獲取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的虛擬對象。所述外科控制器還被編程為將所述虛擬對象與所述患者的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)和識別所述虛擬對象上的多個軟組織附著點，其對應(yīng)于所述患者的解剖結(jié)構(gòu)上的多個軟組織附著點。所述外科控制器還被編程為檢測所述外科設(shè)備相對于所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的位置和提供對所述外科設(shè)備相對于所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的位置的虛擬對象的實時可視化。
[0008]本發(fā)明的另一個方面涉及一種關(guān)節(jié)成形術(shù)手術(shù)期間提供對軟組織松解的視覺引導(dǎo)的方法。所述方法包括提供外科設(shè)備和外科控制器的步驟。所述外科控制器被構(gòu)造為:基于手術(shù)前掃描期間所獲取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的虛擬圖像和將所述虛擬圖像與所述患者的解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。所述外科控制器還被編程為識別所述虛擬對象上的多個軟組織附著點，其對應(yīng)于目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)上的多個軟組織附著點，以檢測所述外科設(shè)備相對于目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的位置，和提供對所述外科設(shè)備相對于目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的位置的虛擬對象的實時可視化。所述方法還包括利用所述手術(shù)前掃描數(shù)據(jù)以創(chuàng)建目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的虛擬圖像，并將患者的解剖結(jié)構(gòu)與此虛擬圖像相關(guān)聯(lián)，然后在所述虛擬圖像上識別在目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)中的至少一種骨上的軟組織附著點以提供對軟組織松解位置的可視化。所述方法還包括提供追蹤系統(tǒng)，以追蹤外科工具相對于目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的移動，所述外科工具具有可由所述追蹤系統(tǒng)追蹤的追蹤元件。最后，所述方法包括在所述虛擬圖像上識別所述外科工具相對于目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的位置，以協(xié)助關(guān)節(jié)成形術(shù)期間在關(guān)節(jié)處和關(guān)節(jié)周圍的軟組織松解的執(zhí)行。
[0009]本發(fā)明能夠具有其它實施方案且以不同方式被實踐或進行。替代示例性實施方案涉及如可為一般在權(quán)利要求中所述的其它特征和特征組合。
[0010]附圖簡述
[0011]結(jié)合附圖從以下詳細描述中將更充分理解本發(fā)明，其中相同的參考數(shù)字指代相同的元件，其中:
[0012]圖1是根據(jù)示例性實施方案的外科系統(tǒng)的透視圖。
[0013]圖2是根據(jù)示例性實施方案的切割器械的平面圖。
[0014]圖3是根據(jù)示例性實施方案的切割器械的平面圖。
[0015]圖4是根據(jù)示例性實施方案的模型外科控制器的方框圖。
[0016]圖5是根據(jù)示例性實施方案的解剖結(jié)構(gòu)追蹤器的透視圖。
[0017]圖6是根據(jù)示例性實施方案的用于識別虛擬骨模型圖像上的組織松解位置和執(zhí)行所述組織松解的方法的流程圖。
[0018]圖7是根據(jù)示例性實施方案的用于識別虛擬骨模型圖像上的組織松解位置和執(zhí)行所述組織松解的方法的流程圖。
[0019]圖8是根據(jù)示例性實施方案的用于識別虛擬骨模型圖像上的組織松解位置和執(zhí)行所述組織松解的方法的流程圖。
[0020]圖9是根據(jù)示例性實施方案的用于識別虛擬骨模型圖像上的組織松解位置和執(zhí)行所述組織松解的方法的流程圖。
[0021]圖10是根據(jù)示例性實施方案的顯示屏幕的平面圖，其示出如顯示屏幕上所示的軟組織附著點。
[0022]圖11是根據(jù)示例性實施方案的顯示屏幕的平面圖，其示出如顯示屏幕上所示的軟組織附著點和提出的組織松解路徑。
[0023]圖12是根據(jù)示例性實施方案的顯示屏幕的平面圖，其示出如顯示屏幕上所示的切割器械進行軟組織松解的虛擬表示。
[0024]圖13是根據(jù)示例性實施方案的顯示屏幕的平面圖，其示出如顯示屏幕上所示的切割器械進行軟組織松解的虛擬表示。

【具體實施方式】
[0025]在轉(zhuǎn)向詳細說明示例性實施方案的附圖前，應(yīng)了解，本申請并不限于在描述中所闡述或在附圖中所說明的細節(jié)或方法。還應(yīng)了解，術(shù)語僅僅是為了描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。
[0026]參照圖1，根據(jù)示例性實施方案，軟組織切割器械，示出為切割設(shè)備20與外科系統(tǒng)10連接使用。如所示，外科系統(tǒng)10包括切割設(shè)備20、計算系統(tǒng)30和追蹤系統(tǒng)40。
[0027]參照圖1至圖3，在示例性實施方案中，切割設(shè)備20被附有追蹤元件22，其反射紅外光以被追蹤系統(tǒng)40識別，這將在下文更詳細地解釋。追蹤元件22可被并入到切割設(shè)備20，如圖2中所示，或追蹤元件22可以作為外伸支架(諸如模塊化附件28)附著到切割設(shè)備20，如圖3所示。切割設(shè)備20的割嘴23可以是手術(shù)刀刀片，但在優(yōu)選實施方案中是電灼設(shè)備、超音波切割工具、或?qū)⑻峁┲寡恼駝忧懈钤O(shè)備。切割設(shè)備20還可以具有啟動設(shè)備(如啟動按鈕26)，以操縱啟動切割設(shè)備20。
[0028]計算系統(tǒng)30包括用于操作和控制外科系統(tǒng)10的硬件和軟件。根據(jù)示例性實施方案，計算系統(tǒng)30包括外科控制器31、顯示設(shè)備33、和輸入設(shè)備35。參照圖4，在示例性實施方案中，外科控制器31包括具有處理器34和存儲器36的處理電路32。處理器34可以被實現(xiàn)為通用處理器、專用集成電路(ASIC)、一個或多個場可編程門陣列(FPGA)、一組處理組件、或其它合適的電子處理組件。存儲器36 (例如，存儲器、存儲單元、存儲設(shè)備等)是用于存儲用于完成或促進本申請中描述的各種處理的數(shù)據(jù)和/或計算機代碼的一個或多個設(shè)備(例如，RAM、ROM、閃存存儲器、硬盤存儲器等)。存儲器36可以是或包括易失性存儲器或非易失性存儲器。存儲器36可以包括用于支持本申請中所描述的各種活動的數(shù)據(jù)庫組件、對象代碼組件、腳本組件、或任何其它類型的信息結(jié)構(gòu)。根據(jù)示例性實施方案，存儲器36可通信地連接到處理器34，并且包括用于執(zhí)行本文中所描述的一個或多個進程的計算機代碼。存儲器36可包含各種模塊，每個模塊能夠存儲與特定類型的功能有關(guān)的數(shù)據(jù)和/或計算機代碼。在一個實施方案中，存儲器36包含與外科手術(shù)有關(guān)的幾個模塊，如計劃模塊360、導(dǎo)航模塊362、配準(zhǔn)模塊364、和機器人控制模塊366。
[0029]仍參照圖4，外科控制器31還包括通信接口 38。通信接口 38可以是或包括用于通過直接連接或網(wǎng)絡(luò)連接(例如，因特網(wǎng)連接、LAN、WAN或WLAN連接等)與外部源進行數(shù)據(jù)通信的有線或無線接口(例如，插座接口、天線、發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、電線端子等)。
[0030]根據(jù)示例性實施方案中，在外科手術(shù)前，任何形式的手術(shù)前圖像數(shù)據(jù)(例如，二維圖像、三維模型)50經(jīng)由通信接口 38被傳送到外科控制器31。然后在開發(fā)外科手術(shù)計劃期間使用手術(shù)前圖像數(shù)據(jù)50，這可以包括識別直接前全髖關(guān)節(jié)置換的松解位置。這些松解位置的識別將在下文中更詳細地描述。為了獲得手術(shù)前圖像數(shù)據(jù)50，患者可使用任何已知的成像技術(shù)，如CT、MRI或超聲波進行掃描。然后(通過外科控制器31或另一個處理器)對掃描數(shù)據(jù)分段，以獲得患者的解剖結(jié)構(gòu)的一部分(如患者的臀部)的三維表示。在另一個實施方案中，三維表示可通過從骨模型的數(shù)據(jù)庫或庫中選擇一個三維模型來獲得。然后，從數(shù)據(jù)庫中選擇的骨模型可以基于特定患者的特征變形，以獲得患者的解剖結(jié)構(gòu)的一部分的三維表示。就用于直接前全髖關(guān)節(jié)置換而言，由掃描圖像數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)庫所創(chuàng)建的骨模型也可以用于確定和示出目標(biāo)骨周圍的軟組織的位置，其中一些可能需要進行松解以實現(xiàn)股骨的適當(dāng)暴露?；颊叩慕馄式Y(jié)構(gòu)的三維表示可以顯示在顯示設(shè)備33上，如計算機屏幕或平板設(shè)備。
[0031]位于外科控制器31的存儲器36中的計劃模塊360可存儲要處理傳入的手術(shù)前圖像數(shù)據(jù)和在手術(shù)計劃期間利用圖像數(shù)據(jù)所需的指令。一旦已經(jīng)創(chuàng)建患者的解剖結(jié)構(gòu)的一部分的三維表示，外科醫(yī)生可以基于所述三維表示開發(fā)外科手術(shù)計劃。手術(shù)方案可以包括所需的軟組織松解、外科手術(shù)期間被創(chuàng)建的對骨所需修改(例如，孔、切口)，并且可以進一步包括用于在外科手術(shù)期間要植入的任何組件的所需放置。
[0032]在外科手術(shù)期間使用切割設(shè)備20和實施外科手術(shù)方案前，將患者的實際解剖結(jié)構(gòu)配準(zhǔn)到患者的解剖結(jié)構(gòu)的三維表示。配準(zhǔn)過程涉及將患者的實際解剖結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)系(在物理空間中)關(guān)聯(lián)到患者的解剖結(jié)構(gòu)的三維表示的坐標(biāo)系(在虛擬空間中)。一種可能的配準(zhǔn)技術(shù)是基于點的配準(zhǔn)，如在2011年8月30日授權(quán)的標(biāo)題為“Haptic Guidance Systemand Method”的美國專利號8，010，180(所述文獻的全部內(nèi)容通過引用并入本文)中所描述。一旦配準(zhǔn)到虛擬表示，患者的解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)可在外科手術(shù)期間被實時追蹤，如下文進一步描述。追蹤患者的解剖結(jié)構(gòu)以及切割設(shè)備20的位置是用來確保正確實施外科手術(shù)計劃，其中包括如在直接前全髖關(guān)節(jié)置換所要求的進行適當(dāng)軟組織松解。
[0033]配準(zhǔn)過程和正在進行的追蹤可以由追蹤系統(tǒng)40進行。追蹤系統(tǒng)40可以是使外科系統(tǒng)10持續(xù)確定(或追蹤)患者的相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)的姿態(tài)和切割設(shè)備20的姿態(tài)的任何追蹤系統(tǒng)。例如，追蹤系統(tǒng)40可包括適于在外科手術(shù)環(huán)境中使用的非機械追蹤系統(tǒng)、機械追蹤系統(tǒng)、或者其任何組合。非機械追蹤系統(tǒng)可以包括光學(xué)(或視覺)、磁、射頻或聲追蹤系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)通常包括檢測設(shè)備，如圖1中所示的檢測設(shè)備44，適于在預(yù)定義的坐標(biāo)空間定位一個或多個特定可識別的可追蹤元件或追蹤器，如切割設(shè)備20上的追蹤元件22。如上關(guān)于追蹤元件22所述，追蹤系統(tǒng)40的可追蹤元件可以被構(gòu)造為附著到被追蹤對象(如切割設(shè)備20)，或者可以是被追蹤對象的固有部分。可追蹤元件可以包括在可追蹤元件被附著到被追蹤對象時具有唯一幾何布置和已知的與被追蹤對象的幾何關(guān)系的標(biāo)記物陣列。因此，檢測設(shè)備可至少部分地從標(biāo)記物的幾何形狀(若唯一)、軸的定向、和從標(biāo)記物的位置推導(dǎo)出的參考框架中的終點位置，識別特定的被追蹤對象。所述標(biāo)記物可以包括任何已知的標(biāo)記物，諸如(例如)外源性標(biāo)記物(或基準(zhǔn)點)和/或被追蹤對象的固有特征。外源標(biāo)記物是附著到患者的人造對象(例如，貼于皮膚的標(biāo)記物、植入骨中的標(biāo)記物、立體定向框架等)和被設(shè)計成可視和可通過檢測設(shè)備精確檢測。固有特征是被追蹤對象被充分限定和可識別為充當(dāng)可識別標(biāo)記物的突出且準(zhǔn)確地可定位部分(例如，解剖結(jié)構(gòu)的地標(biāo)、輪廓、形狀、顏色，或任何其它足以可識別的視覺指示器)。所述標(biāo)記物可以使用公知的任何合適的檢測方法，諸如(例如)光、電磁、射頻、或聲學(xué)方法進行定位。例如，可以使用具有對紅外輻射敏感的固定立體攝像機對的光學(xué)追蹤系統(tǒng)來追蹤主動發(fā)射紅外輻射(如發(fā)光二極管或LED)或被動發(fā)射紅外福射的標(biāo)記物(例如，具有反射紅外福射的表面的球形標(biāo)記物)。類似地，磁追蹤系統(tǒng)可以包括發(fā)射由集成到被追蹤對象的小型線圈感測的空間上變化的磁場的靜止場發(fā)生器。
[0034]在一個實施方案中，如圖1中所示，追蹤系統(tǒng)40包括非機械追蹤系統(tǒng)。在本實施方案中，非機械追蹤系統(tǒng)是光學(xué)追蹤系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括檢測設(shè)備44和至少一個可追蹤元件或追蹤器(比如追蹤元件22)，其被構(gòu)造為設(shè)置在被追蹤對象(如切割設(shè)備20)上(或并入其中)和由檢測設(shè)備44檢測。如圖1所示，檢測設(shè)備44可以包括例如對紅外輻射敏感且可在將進行外科手術(shù)的操作室定位的立體攝像機對。追蹤元件22被構(gòu)造為以安全的和穩(wěn)定的方式固定到被追蹤對象，如切割設(shè)備20，并且包括具有已知的與被追蹤對象的幾何關(guān)系的標(biāo)記物陣列。所述標(biāo)記物可以是主動(例如，發(fā)光二極管或LED)或被動(例如，反射球、棋盤圖案等)，并優(yōu)選具有獨特的幾何形狀(例如，獨特的標(biāo)記物幾何排列)，或者在主動式有線標(biāo)記物的情況下，獨特的放電模式。在操作中，檢測設(shè)備44檢測標(biāo)記物的位置以及獨特的幾何形狀(或放電模式)和已知的與被追蹤對象的幾何關(guān)系，使得外科系統(tǒng)10基于所述標(biāo)記物的位置計算被追蹤對象的姿態(tài)。
[0035]由于追蹤系統(tǒng)40依賴于檢測設(shè)備44以光學(xué)方式“看到”標(biāo)記物的能力，所以檢測設(shè)備44和追蹤元件22應(yīng)放置成使得在外科手術(shù)期間保持檢測設(shè)備44與追蹤元件22之間的清晰的視線。作為一種安全措施，手術(shù)系統(tǒng)10優(yōu)選地被構(gòu)造為在檢測設(shè)備44無法在手術(shù)期間檢測到追蹤元件22 (例如，當(dāng)檢測設(shè)備44和一個或多個標(biāo)記物之間的視線被阻斷和/或當(dāng)所述標(biāo)記的反射性被遮擋時)時提醒用戶。例如，外科系統(tǒng)10可以包括聲音(和/或可視)警報編程為當(dāng)人踩在標(biāo)記和檢測設(shè)備44之間時，當(dāng)在標(biāo)記和檢測設(shè)備44之間插入對象時，當(dāng)攝像機的鏡頭被遮擋(例如，被灰塵)，和/或當(dāng)標(biāo)記物的反射性被遮擋(例如，被血液、組織、灰塵、骨碎片等)發(fā)聲音(和/或閃光)。外科系統(tǒng)10還可以包括編程為觸發(fā)其它安全特征，諸如(例如)具有動力切斷特征的遮擋檢測算法，其用于當(dāng)檢測設(shè)備44看丟追蹤元件22時停用切割設(shè)備20。
[0036]非機械追蹤系統(tǒng)可以包括針對用戶期望追蹤的每個對象的可追蹤元件(或追蹤器)。
[0037]如圖1所示，解剖結(jié)構(gòu)追蹤器43被設(shè)置在患者的解剖結(jié)構(gòu)的一部分(如骨)上，并適于使所述解剖結(jié)構(gòu)由檢測設(shè)備44追蹤。解剖結(jié)構(gòu)追蹤器43包括用于附著到解剖結(jié)構(gòu)的固定設(shè)備。所述固定設(shè)備可以是例如骨針、外科縫合釘、螺釘、夾具、可穿戴設(shè)備、髓內(nèi)棒或類似物。在一個實施方案中，圖1中所示，解剖結(jié)構(gòu)追蹤器43被構(gòu)造為在髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)期間使用來追蹤患者的骨盆。在膝關(guān)節(jié)置換應(yīng)用中，解剖結(jié)構(gòu)追蹤器可以包括適于設(shè)置在股骨上的第一追蹤器和適于設(shè)置在脛骨上的第二追蹤器。如圖5中所示，追蹤器43包括固定設(shè)備，其包括骨針P和獨特的標(biāo)記物陣列SI (例如，反射球)。陣列SI被固定到連接機構(gòu)400，其適于被可拆卸地固定到兩個骨針P。例如，如圖5中所示，連接機構(gòu)400可以包括第一部分442、第二部分444和螺釘445。為了在骨上安裝追蹤器43，用戶將骨針P以螺釘方式固定到骨中，滑動在骨針P上的連接機構(gòu)400和拉緊螺釘445來牽引第一和第二部分442和444 一起，從而牢固地固定連接機構(gòu)400至骨針P。一旦固定，連接機構(gòu)400賦予額外的穩(wěn)定性給骨針P。根據(jù)需要的額外追蹤器與追蹤器43相同，除了額外追蹤器安裝在解剖結(jié)構(gòu)的不同點或不同骨上之外，并且每個追蹤器可以具有其自己獨特構(gòu)造的標(biāo)記物陣列。當(dāng)安裝在患者上時，追蹤器43或追蹤器使檢測設(shè)備44追蹤例如在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中骨盆或在膝關(guān)節(jié)置換術(shù)脛骨和股骨的運動。因此，外科系統(tǒng)10能夠在手術(shù)期間實時補償骨運動。
[0038]識別松解位置
[0039]如上所述，從掃描的患者圖像或骨模型的數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建的三維模型的圖像可以用于識別松解位置，這是在其處必須松解軟組織的點，以便獲得針對直接前全髖關(guān)節(jié)置換的股骨或同樣地，視膝蓋和肩膀應(yīng)用所需的適當(dāng)接入點。本文中描述利用來自CT掃描、MRI或類似以及其組合的掃描圖像數(shù)據(jù)來構(gòu)建三維圖像的幾種方法，所述三維圖像允許識別松解位置。雖然這些方法中的每一個是參照直接前全髖關(guān)節(jié)置換進行討論，但是應(yīng)理解，識別軟組織松解的這些方法或相當(dāng)?shù)姆椒ㄒ部梢栽谙ァ⒓绾推渌饪茟?yīng)用中使用。
[0040]參照圖6，第一示例性方法是針對從CT掃描分段。所述方法包括獲取目標(biāo)區(qū)域的CT掃描(步驟601)，并從CT掃描進行骨和軟組織分段，以產(chǎn)生可確定軟組織的位置和松解位置的模型圖像(步驟602)。所述方法中包括獲取掃描和進行分段的步驟是在手術(shù)前階段61期間發(fā)生。一旦三維圖像被創(chuàng)建后，手術(shù)中階段65跟隨，包括插入骨針P和解剖結(jié)構(gòu)追蹤器(步驟603)、形成切口(步驟604)、如上面所討論的配準(zhǔn)患者的解剖結(jié)構(gòu)(步驟605)、制備手術(shù)計劃(步驟606)、進行初始軟組織松解(步驟607)、在股骨頸作切割(步驟608)、和視需要進行二次軟組織松解以適應(yīng)關(guān)節(jié)成形術(shù)(步驟609)，如下文更詳細地討論。此示例性方法還可以要求患者注入造影劑以便于在CT掃描中軟組織的可視化。
[0041]如圖7所示，第二示例性方法是針對基于CT掃描和統(tǒng)計模型創(chuàng)建患者專用虛擬模型。所述方法包括預(yù)處理階段71和手術(shù)前階段73，接著如上所述的手術(shù)中階段65。預(yù)處理階段71包括從所選的一組患者產(chǎn)生MRI和CT數(shù)據(jù)集(步驟701)。CT掃描和MRI掃描均被分段以建立模型(步驟702)。然后將每個數(shù)據(jù)集的MRI和CT掃描相匹配，從而創(chuàng)建示出骨和軟組織兩者的掃描圖譜(步驟703)，和基于在骨和軟組織中數(shù)據(jù)集之間發(fā)現(xiàn)的方差創(chuàng)建統(tǒng)計模型(步驟704)。然后，在手術(shù)前階段73，可以獲取患者的CT掃描(步驟705)和將患者的骨與骨的圖譜庫進行比較(步驟706)。在替代實施方案中，未示出，外科醫(yī)生可以在手術(shù)中通過用追蹤探針接觸骨的表面或用非接觸式探針(例如，追蹤超聲設(shè)備、追蹤激光設(shè)備等)捕獲骨表面上的點，獲取患者的骨表面上的點，來創(chuàng)建表示患者骨表面的點云，然后將其與骨的圖譜庫進行比較(步驟706)。根據(jù)患者的特定骨和統(tǒng)計模型(步驟707)，可以創(chuàng)建患者的骨和軟組織附著點的虛擬圖像(步驟708)。在手術(shù)中階段65如上所述般跟隨。
[0042]如圖8所示，第三示例性方法是針對基于僅示出骨的CT掃描創(chuàng)建虛擬圖像。此方法可能要求外科醫(yī)生具有圍繞目標(biāo)骨的軟組織的公知常識，或可能要求應(yīng)用某些算法或模型到手術(shù)前圖像數(shù)據(jù)50，來基于骨的整體結(jié)構(gòu)和/或某些骨性標(biāo)志推斷軟組織結(jié)構(gòu)的位置。在手術(shù)前階段81，獲取CT掃描(步驟801)和進行骨的分段以創(chuàng)建解剖結(jié)構(gòu)的三維表示(步驟802)?；趩为毠堑倪@種表示，外科醫(yī)生開始手術(shù)中階段85，其類似于手術(shù)中階段65，但是提供給外科醫(yī)生以下引導(dǎo):軟組織松解可以完全或主要由骨的結(jié)構(gòu)導(dǎo)出(步驟803)而無需對軟組織結(jié)構(gòu)成像。
[0043]第四示例性方法是針對上述圖6至圖8的方法中的任一種，但患者的數(shù)據(jù)是基于在手術(shù)前階段61、73、81期間采取的MRI而不是CT掃描。一旦數(shù)據(jù)被收集并已創(chuàng)建患者解剖結(jié)構(gòu)的三維表示，外科醫(yī)生將開始手術(shù)中階段65。
[0044]如圖9所示，第五示例性方法是針對CT和MRI數(shù)據(jù)的匹配。此方法包括:手術(shù)前階段90，其涉及獲取CT掃描和MRI兩者(步驟901)，對來自CT掃描的骨和來自MRI的軟組織分段(步驟902)，以及匹配兩者以創(chuàng)建非常精確的患者的解剖結(jié)構(gòu)的三維表示(步驟903) ο相同手術(shù)中程序65利用此表示緊隨其后。
[0045]如前所述，松解的最佳位置可能難以手動確定，這是因為利用直接前全髖關(guān)節(jié)置換通常遇到的患者的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)有限的可視性。因此，在一個實施方案中，軟組織松解位置的標(biāo)識被提供在顯示設(shè)備33上的虛擬圖像上。如圖10所示，使用直接前全髖關(guān)節(jié)置換作為實例，軟組織附著位置可以通過不同的附著點91、93、95被示出在患者的股骨的虛擬圖像上。在優(yōu)選實施方案中，每個附著點91、93、95可通過獨特的標(biāo)記示出，如每個被顯示為不同顏色。例如，示出聯(lián)合腱91的附著點的區(qū)域可以示出為第一顏色，示出梨狀肌腱93的附著點的區(qū)域可示出為不同的顏色，和示出閉孔外肌95的附著點的區(qū)域可以示出為第三顏色。如圖11所示，提出的軟組織松解路徑也可以被概括在患者的解剖結(jié)構(gòu)的三維表示上并顯不在顯不設(shè)備33上。
[0046]進行軟組織松解
[0047]一旦患者的特定解剖結(jié)構(gòu)已用追蹤系統(tǒng)40進行配準(zhǔn)，松解位置已可由一種或多種以上所討論的方法進行識別，且松解位置和松解路徑已被描繪到虛擬圖像上，可將切割設(shè)備20施加到患者的股骨近端的區(qū)域。外科醫(yī)生通過觀看顯示設(shè)備33 (如計算機顯示器)和驗證割嘴23相對于三維骨骼模型的位置，來接收有關(guān)切割設(shè)備20的位置的“實時”視覺反饋，如在圖12中所示。切割設(shè)備20然后可以在最佳軟組織松解的位置被啟動直到達到最佳股骨暴露。外科醫(yī)生將手動啟動切割設(shè)備，正如標(biāo)準(zhǔn)電灼(或類似器械)，如通過啟動按鈕26的方式。
[0048]如圖11至圖13所示，針對組織松解所提出的路徑可被示出在顯示設(shè)備33上示出的患者的解剖結(jié)構(gòu)的三維表示上。即將來臨的組織松解路徑可被指示給外科醫(yī)生，如通過以定義的顏色示出所述路徑，加粗所述路徑，或以閃爍或脈沖方式示出所述路徑。每個路徑可被示出為不同的顏色來區(qū)分每個所需路徑。示出的實施方案顯示直接前全髖關(guān)節(jié)置換中使用的一組軟組織松解的通用路徑。例如，第一松解路徑1lb將松解內(nèi)側(cè)關(guān)節(jié)囊到小轉(zhuǎn)子LT的水平和路徑1la將從內(nèi)大轉(zhuǎn)子GT松解橫向關(guān)節(jié)囊到梨狀肌的水平。然后外科醫(yī)生評估足夠的股骨移動性。如果額外的松解是必需的，則外科醫(yī)生會移動到下一個組織松解。例如，松解路徑102將從其附著點91松解聯(lián)合腱。同樣地，評估股骨移動性，并可進行額外的松解。接著，外科醫(yī)生可以遵循松解路徑103從其附著點93松解梨狀肌腱。如果適當(dāng)?shù)囊苿有院凸晒抢魅匀粵]有實現(xiàn)，則可以遵循松解路徑104以從其附著點95松解閉孔外肌。松解可以根據(jù)需要延伸，直到實現(xiàn)適當(dāng)?shù)谋┞?。直接前全髖關(guān)節(jié)置換的組織松解程序是相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】已知的，例如，詳細說明和描述在Rodriguez JA、Walters BL、CooperHJ.Cadaveric Study:1ntroduct1n and Overview。海報張貼在:伊利諾伊州芝加哥，2013年3月19日至23日，骨科醫(yī)師年會的美國學(xué)院(American Academy of OrthopaedicSurgeons Annual Meeting)。
[0049]軟組織松解可進一步由松解進展的指示而引導(dǎo)，如圖13中所示。隨著外科醫(yī)生接觸骨與切割設(shè)備20，骨模型在接觸的特定位置中可能會變成不同的顏色，或以其它方式改變外觀。因此，外科醫(yī)生接收有關(guān)松解進展的“實時”反饋。圖13中的黑色實線表示外科醫(yī)生已經(jīng)啟動在骨表面上的器械且軟組織由此已經(jīng)被松解的路徑。在圖13中，外科醫(yī)生已經(jīng)松解橫向關(guān)節(jié)囊和聯(lián)合肌腱。
[0050]軟組織附著點和提出的松解路徑的類似視覺指示器可以針對膝或肩應(yīng)用示出在患者的膝和肩的虛擬骨模型上。例如，在膝應(yīng)用，如韌帶平衡中，內(nèi)側(cè)膝蓋的患者特定骨解剖結(jié)構(gòu)的可視化表示可以用關(guān)鍵內(nèi)側(cè)軟組織結(jié)構(gòu)和提出的松解路徑的映射插入點顯示。膝蓋手術(shù)的提出的軟組織松解和松解順序描述在以下出版物中，如Mullaji，A.、Sharma, A.、Marawar, S.和 Kanna, R.的 Quantificat1n of Effect of SequentialPosteromedial Release on Flex1n and Extens1n Gaps。關(guān)節(jié)成形術(shù)期干丨J (The Journalof Arthroplasty)，24 (5)，795-805和 Koh, H.S.和 In, Y.的 Semimembranosus Release asthe Second Step of Soft Tissue Balancing in Varus Total Knee Arthroplasty。關(guān)節(jié)成形術(shù)期刊，28 (2)，273-278中，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
[0051]除外科醫(yī)生可以使用來引導(dǎo)軟組織松解的視覺實時反饋以外，外科控制器31還可以被構(gòu)造為在追蹤系統(tǒng)40確定切割設(shè)備20的割嘴23移動到所提出的組織松解路徑的參數(shù)外時，如通過切斷切割設(shè)備20的電源而停止操作。在一個實施方案中，外科控制器31可以被構(gòu)造為在追蹤系統(tǒng)40確定割嘴23移動到所提出的組織松解路徑的預(yù)定距離(例如2毫米)的參數(shù)外時，如通過切斷切割設(shè)備20的電源而停止操作。以此方式，即使外科醫(yī)生例如通過啟動按鈕26的方式手動啟動切割設(shè)備20，當(dāng)在松解位置識別期間其在所確定的區(qū)域外時，切割器械仍無法正常切割組織。同樣，這種軟組織切割引導(dǎo)可以包括設(shè)計具有觸覺反饋能力的系統(tǒng)，如美國專利號8，010，180中描述的觸覺系統(tǒng)和機器人臂。以此方式，切割設(shè)備20將被連接到機器人臂和由追蹤元件22和/或如在美國專利號8，010, 180中描述的機器人臂的定位功能確定其位置，并且基于如上所述的圖像數(shù)據(jù)和軟組織松解識別方法，其移動在指定的軟組織切割路徑內(nèi)可控制。
[0052]如在各種示例性實施方案中所示的系統(tǒng)和方法的構(gòu)造和布置僅是說明性的。盡管在本公開內(nèi)容中只有幾個實施方案進行詳細描述，但是許多修改是可能的(例如，各種元件的大小、尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和比例、參數(shù)值、安裝布置、材料的使用、顏色、定向等的變化)。例如，顯示為一體形成的某些元件可以由多個零件或元件構(gòu)成，元件的位置可以顛倒或以其它方式改變和離散元件或位置的性質(zhì)或數(shù)量可以改變或變化。因此，所有這些修改旨在被包括在本公開的范圍之內(nèi)。任何過程或方法步驟的次序或順序可根據(jù)備選實施方案改變或重新排序。可以在不脫離本公開的范圍下，對示例性實施方案的設(shè)計、操作條件和布置作其它替換、修改、改變和省略。
[0053]本申請考慮在用于實現(xiàn)各種操作的任何機器可讀介質(zhì)上的方法、系統(tǒng)和程序產(chǎn)品。本公開的實施方案可使用現(xiàn)有計算機處理器來實現(xiàn)，或者通過出于這個或其它目的并入的用于適當(dāng)系統(tǒng)的專用計算機處理器，或通過硬連線系統(tǒng)來實現(xiàn)。本公開的范圍內(nèi)的實施方案包括程序產(chǎn)品，包括用于攜帶或具有存儲于其上的機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的機器可讀介質(zhì)。這種機器可讀介質(zhì)可以是可由通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C或其它具有處理器的機器訪問的任何可用介質(zhì)。舉例來說，這種機器可讀介質(zhì)可以包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設(shè)備、或可以用來攜帶或存儲以機器可執(zhí)行指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式且可由通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C或具有處理器的其它機器訪問的所期望的程序代碼的任何其它介質(zhì)。當(dāng)信息通過網(wǎng)絡(luò)或另一通信連接(硬連線、無線、或硬連線或無線的組合)傳輸或提供到機器時，機器適當(dāng)?shù)貙⑺鲞B接視為機器可讀介質(zhì)。因此，任何這樣的連接被適當(dāng)?shù)胤Q為機器可讀介質(zhì)。上述的組合也包括在機器可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。機器可執(zhí)行指令包括例如使通用計算機、專用計算機、或?qū)Ｓ锰幚頇C器進行特定功能或功能組的指令和數(shù)據(jù)。
[0054]本說明書中所描述的主題的實施方案可以在計算系統(tǒng)中實現(xiàn)，所述計算系統(tǒng)包括后端組件，例如，作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，或包括中間件組件，例如應(yīng)用程序服務(wù)器，或者包括前端組件，例如具有用戶可通過其與本說明書中描述的主題的實施方案進行交互的圖形用戶界面或Web瀏覽器的客戶端計算機，或一個或多個這樣的后端、中間件、或前端組件的任意組合。所述系統(tǒng)的組件可以通過任何形式或介質(zhì)的數(shù)字數(shù)據(jù)通信，例如通信網(wǎng)絡(luò)互連。通信網(wǎng)絡(luò)的實例包括局域網(wǎng)(“LAN”)和廣域網(wǎng)(“WAN”)、跨網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))和對等網(wǎng)絡(luò)(例如，特設(shè)對等網(wǎng)絡(luò))。
[0055]雖然圖中可以顯示或描述可以提供方法步驟的特定順序，但是步驟的順序可以不同于所描繪的順序。而且可以同時或者部分同時地執(zhí)行兩個或更多個步驟。這種變化將取決于多種因素，包括選擇的軟件和硬件系統(tǒng)和設(shè)計者的選擇。所有這些變化都在本公開的范圍之內(nèi)。同樣，軟件實現(xiàn)可以利用具有基于規(guī)則的邏輯和其它邏輯的標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)來實現(xiàn)，以實現(xiàn)各種連接步驟、處理步驟、比較步驟和決策步驟。但是應(yīng)理解，本申請不限于描述中所闡述的或附圖中所說明的細節(jié)或方法。還應(yīng)理解，術(shù)語僅僅是出于描述的目的，而不應(yīng)被視為限制。
【權(quán)利要求】
1.一種外科裝置，其包括: 外科設(shè)備，其被構(gòu)造為由用戶操縱以對患者進行軟組織切割手術(shù)；和 外科控制器，其被編程為: 創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的虛擬對象； 將所述虛擬對象與所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)； 識別所述虛擬對象上的多個軟組織附著點，其對應(yīng)于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)上的多個軟組織附著點； 確定所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的位置；和 提供對所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的所述位置的虛擬對象的實時可視化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述虛擬對象是基于手術(shù)前掃描期間獲取的數(shù)據(jù)而創(chuàng)建。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述虛擬對象是通過在所述患者的骨表面獲取點的位置以創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的點云而創(chuàng)建。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述多個軟組織附著點是通過唯一標(biāo)記在所述虛擬對象上識別。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為識別在所述虛擬對象上的提出的軟組織松解路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為識別在所述虛擬對象上已由所述外科設(shè)備經(jīng)過的所述組織松解路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其還包括追蹤系統(tǒng)，其具有用于確定被追蹤對象的位置的檢測設(shè)備和在所述被追蹤對象上可由所述檢測設(shè)備檢測的可追蹤元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外科裝置，其中所述可追蹤元件被構(gòu)造為附接到所述外科設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外科裝置，其中所述可追蹤元件被構(gòu)造為附接到被附接到所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)追蹤器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外科裝置，其中所述可追蹤元件包括反射球。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述外科設(shè)備包括割嘴。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的外科裝置，其中所述割嘴包括手術(shù)刀刀片、電灼設(shè)備、超聲波切割工具、或適于且被構(gòu)造為提供止血的振動切割設(shè)備中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為在手術(shù)期間通過監(jiān)測檢測到的解剖結(jié)構(gòu)移動且然后響應(yīng)于所檢測到的移動調(diào)整所述虛擬對象，來響應(yīng)于所述解剖結(jié)構(gòu)的移動調(diào)整所述虛擬對象。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其還包括用于顯示所述虛擬對象的顯示設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為在所述外科設(shè)備被移動到預(yù)定義切割區(qū)域外時停止所述外科設(shè)備的操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的外科裝置，其中所述預(yù)定義切割區(qū)域是由距提出的軟組織松解路徑的預(yù)定距離而限定。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外科裝置，其中所述外科設(shè)備包括被構(gòu)造為提供反饋給操縱所述外科設(shè)備的所述用戶的反饋機構(gòu)且所述外科控制器被編程為控制所述反饋機構(gòu)，以在用戶操縱所述外科設(shè)備時根據(jù)所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)與所述外科設(shè)備的所述位置之間的關(guān)系而提供觸覺引導(dǎo)給所述用戶。
18.—種在關(guān)節(jié)成形術(shù)手術(shù)期間使用外科設(shè)備和與患者的目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)據(jù)對軟組織松解提供引導(dǎo)的方法，所述方法包括: 利用與患者的目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的數(shù)據(jù)創(chuàng)建所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的虛擬圖像； 將所述患者的解剖結(jié)構(gòu)與所述虛擬圖像相關(guān)聯(lián)； 在所述虛擬圖像上識別在所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的至少一塊骨上的軟組織附著點以提供軟組織松解位置的可視化； 追蹤外科工具相對于所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的移動；和 在所述虛擬圖像上識別所述外科工具相對于所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中與患者的目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的所述數(shù)據(jù)由手術(shù)前掃描而獲取。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其還包括在所述虛擬圖像上識別提出的組織松解路徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述手術(shù)前掃描是CT掃描。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述手術(shù)前掃描是MRI。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述創(chuàng)建虛擬圖像步驟包括對手術(shù)前掃描期間獲取的所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)分段。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述創(chuàng)建虛擬圖像步驟包括使用與所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)的MRI和CT數(shù)據(jù)集，對所述CT掃描上的骨圖像分段和對所述MRI上的軟組織圖像分段，匹配每個數(shù)據(jù)集的CT和MRI數(shù)據(jù)，使用算法來創(chuàng)建所述目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計模型，和將所述手術(shù)前掃描與所述統(tǒng)計模型進行比較。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述創(chuàng)建虛擬圖像步驟包括對手術(shù)前CT掃描和MRI期間獲取的骨與軟組織數(shù)據(jù)分段和匹配來自兩次掃描的數(shù)據(jù)以創(chuàng)建所述虛擬圖像。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其還包括通過唯一標(biāo)記識別所述軟組織附著的位置。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其還包括在所述虛擬圖像上識別已經(jīng)由所述外科設(shè)備經(jīng)過的所述組織松解路徑。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其還包括在顯示設(shè)備上顯示所述虛擬圖像。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其還包括當(dāng)所述外科設(shè)備移動到預(yù)定義切割區(qū)域外時停止所述外科設(shè)備的操作。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述預(yù)定義切割區(qū)域是通過距所提出的組織松解路徑的預(yù)定距離而限定。
31.—種外科裝置，其包括: 外科設(shè)備，其被構(gòu)造為由用戶操縱以對患者進行軟組織切割手術(shù)；和 外科控制器，其被編程為: 創(chuàng)建表示所述患者的解剖結(jié)構(gòu)的虛擬對象； 將所述虛擬對象與所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)； 在所述虛擬對象上識別提出的軟組織松解路徑； 確定所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的位置；和 提供對所述外科設(shè)備相對于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的所述位置的虛擬對象的實時可視化。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為識別所述虛擬對象上的多個軟組織附著點，其對應(yīng)于所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)上的多個軟組織附著點。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的外科裝置，其還包括追蹤系統(tǒng)，其具有用于確定被追蹤對象的位置的檢測設(shè)備和在所述被追蹤對象上可由所述檢測設(shè)備檢測到的可追蹤元件。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的外科裝置，其中所述可追蹤元件被構(gòu)造為附接到被附接到所述患者的所述解剖結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)追蹤器。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的外科裝置，其中所述外科設(shè)備包括割嘴。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的外科裝置，其中所述割嘴包括手術(shù)刀刀片、電灼設(shè)備、超聲波切割工具、或適于且被構(gòu)造為提供止血的振動切割設(shè)備中的至少一個。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為在所述外科設(shè)備被移動到預(yù)定義切割區(qū)域外時停止所述外科設(shè)備的操作。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的外科裝置，其中所述預(yù)定義切割區(qū)域是由距提出的軟組織松解路徑的預(yù)定距離而限定。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的外科裝置，其中所述外科控制器還被編程為在所述虛擬對象上識別已經(jīng)由所述外科設(shè)備經(jīng)過的組織松解路徑。
【文檔編號】A61B17/17GK104519822SQ201380026507
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月22日
【發(fā)明者】T·博勒斯, C·C·格朗茨 申請人:瑪口外科股份有限公司