[发明专利]髋臼杯假体对齐系统及方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及一种植入整形外科假体，并且更具体地讲涉及一种植入髋臼假体以及用于在植入期间对齐髋臼假体的系统和方法。

技术领域

关节成形术为一种用假体关节置换患病和/或受损的自然关节的熟知的外科手术。例如，在髋关节成形术外科手术中，部分或完全地用假体髋关节置换患者的自然髋部球窝关节。典型的假体髋关节包括髋臼假体部件和股骨头假体部件。髋臼假体部件一般包括被配置成接合患者的髋臼的外壳和联接到壳并且被配置成接合股骨头的内部轴承或内衬。股骨头假体部件和髋臼部件的内衬形成球窝关节，所述球窝关节接近自然髋关节。

为了有利于用假体髋关节置换自然关节，整形外科医生可使用多种整形外科器械，例如扩孔钻、钻孔导向器、钻、定位器、和/或其它外科器械。髋臼部件通常使用髋臼假体部件插入器插入患者的髋臼中。髋臼假体部件相对于患者的骨解剖结构的不佳对齐可导致随着时间的推移和对假体髋关节的使用而使部件松动和/或变位。

发明内容

根据一个方面，一种用于对齐患者的外科制备髋臼中的髋臼假体部件的系统包括：参考传感器模块，所述参考传感器模块能够固定到患者的骨解剖结构；插入器传感器模块，所述插入器传感器模块能够固定到髋臼假体部件插入器；和显示模块，所述显示模块与所述参考传感器模块和所述插入器传感器模块分开。所述参考传感器模块包括：(i)第一取向传感器，所述第一取向传感器被配置成产生以三维形式指示患者的骨解剖结构的取向的第一传感器数据；和(ii)第一通信电路，所述第一通信电路用于传输所述第一传感器数据。所述插入器传感器模块包括：(i)第二取向传感器，所述第二取向传感器能够产生以三维形式指示所述髋臼假体部件插入器的取向的第二传感器数据；(ii)第二通信电路，所述第二通信电路用于传输所述第一传感器数据；和(iii)对齐指示器。所述显示模块包括：(i)显示器；(ii)第三通信电路，所述第三通信电路被配置成接收所述第一传感器数据和所述第二传感器数据；和(iii)处理电路，所述处理电路用于基于所述第一传感器数据和所述第二传感器数据确定联接到所述髋臼假体部件插入器的髋臼假体部件相对于患者的骨解剖结构的取向，将所述髋臼假体部件的所确定的取向的标记显示在所述显示器上，并且与所述插入器传感器模块通信，以响应于所确定的取向在参考取向的阈值量内而启动所述对齐指示器。

在一些实施例中，所述第一取向传感器可包括第一三轴陀螺仪和第一三轴加速度计。除此之外或另选地，所述第二取向传感器可包括第二三轴陀螺仪和第二三轴加速度计。在一些实施例中，所述参考传感器模块和所述插入器传感器模块中的每一个可包括电源按钮，所述电源按钮能够选择以接通所对应的传感器模块。在这些实施例中，所述参考传感器模块和所述插入器传感器模块中的每一个可能无法在所对应的传感器模块已接通之后通过选择所述电源按钮来关断。

在一些实施例中，所述对齐指示器可包括第一对齐指示器和第二对齐指示器。在这些实施例中，所述显示模块的所述处理电路可被配置成(i)与所述插入器传感器模块通信，以响应于所确定的取向在所述参考取向的第一阈值量内而启动所述第一对齐指示器和(ii)与所述插入器模块通信，以响应于所确定的取向在小于所述第一阈值量的所述参考取向的第二阈值量内而启动所述第二对齐指示器。另外，在一些实施例中，所述第二对齐指示器可由所述第一对齐指示器界定。

另外，在一些实施例中，所述显示模块的所述处理电路可被配置成确定所述髋臼假体部件相对于患者的骨解剖结构的倾斜角和前倾角并且将所述倾斜角和所述前倾角显示在所述显示器上。除此之外或另选地，所述显示模块的所述处理电路可被配置成基于所确定的倾斜角和前倾角将所述髋臼假体部件插入器的图示显示在所述显示器上处于适当位置。