[发明专利]髋臼杯假体定位器械和方法

说明书

一种用于帮助定位髋臼杯的方法包括：将其上带有臼杯的臼杯定位器械相对于骨盆的髋臼定向在初始参考方位中，该臼杯与髋臼形成关节，臼杯定位器械包括惯性传感器单元，该惯性传感器单元带有基于骨盆的至少一个界标的用于预期臼杯方位的预先计划的方位数据。基于相对于至少一个界标的运动，使臼杯定位器械如由臼杯定位器械的连接装置引导的那样旋转到预期外展角。基于相对于至少一个界标的运动，使臼杯定位器械如由臼杯定位器械的连接装置引导的那样旋转到预期前倾角。一旦如由连接装置指示的那样达到预期臼杯方位，就将臼杯撞击到髋臼中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月11日提交并被以参引的方式结合到本文中的美国临时申请No.61/833,654的优先权。

技术领域

本申请涉及使用惯性传感器的计算机辅助的髋关节手术。

背景技术

在诸如全髋关节置换术(THR)之类的整形外科植入手术期间，外科手术植入物的方位对术后功能以及该植入物的长期可操作性具有直接影响。常规的外科手术技术使用简单的“目测”方法或机械工具以定位该植入物。该“目测”方法会被发现不足以提供该植入部件与该植入物所附接的骨骼的精确对准。研究已经表明，未被最适宜地定位的整形外科植入物与不适当的加载、增大的植入物磨损、乃至植入物失效相关。

市场上可买到的计算机辅助外科手术系统使用追踪工具，这些追踪工具使用光或磁追踪系统。这些系统能够准确且可靠地追踪患者坐标系。然而，诸如高成本、工作范围有限、保持视线接触、磁干扰之类的因素是与这些技术相关联的主要问题。

惯性传感器因此已经在计算机辅助外科手术中被用作追踪技术。惯性传感器并不依赖于信号传输并且在操作过程中并不受到电磁干扰的影响。因此，惯性传感器非常适用于处于包含大量设备的OR环境中的应用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种新颖的方法和系统，以便帮助使用惯性传感器来定位髋臼杯。

因此，根据本申请，提供了一种用于帮助定位髋臼杯的方法，包括：将其上带有臼杯的臼杯定位器械相对于骨盆的髋臼定向在初始参考方位中，臼杯与髋臼形成关节，臼杯定位器械包括惯性传感器单元，该惯性传感器单元带有基于骨盆的至少一个界标的用于预期臼杯方位的预先计划的方位数据；基于相对于至少一个界标的运动，使臼杯定位器械如由臼杯定位器械的连接装置引导的那样旋转到预期外展角；基于相对于至少一个界标的运动，使臼杯定位器械如由臼杯定位器械的连接装置引导的那样旋转到预期前倾角；以及一旦如由连接装置指示的那样达到预期臼杯方位，就将臼杯撞击到髋臼中。

更进一步根据本发明，根据权利要求1所述的方法，其中，将臼杯定位器械定向在初始参考方位中包括在患者处于侧卧位的情况下，将臼杯定位器械定向于垂直方位。

更进一步根据本发明，将臼杯定位器械定向在初始参考方位中包括使视觉引导件朝向至少一个界标指向，并且使臼杯定位器械旋转包括使臼杯定位器械在视觉引导件朝向至少一个界标指向时旋转。

更进一步根据本发明，将臼杯定位器械定向在初始参考方位中包括使另一视觉引导件指向在第二界标上。

更进一步根据本发明，将臼杯定位器械定向在初始参考方位中还包括在患者处于侧卧位的情况下，将臼杯定位器械定向于垂直方位，并且至少一个界标为患者的额状面。

更进一步根据本发明，将臼杯定位器械定向在初始参考方位中还包括使视觉引导件指向作为第二界标的额前上棘。

更进一步根据本发明，配准装置被定位成将惯性传感器单元以计划方式支承在骨盆的髋臼中，以便将术前骨盆坐标系记录在惯性传感器单元上，并且在定向臼杯定位器械之前将惯性传感器单元转移到臼杯定位器械。

更进一步根据本发明，以计划方式定位配准装置包括在髋臼中插入配准装置的基座，并使配准装置的患者特定的轮廓匹配抵接表面抵靠在骨盆上。