[发明专利]自识别手术夹钳、用于与该夹钳一起使用的基准元件及包括这种夹钳和基准元件的套件

说明书

一种手术夹钳，其包括两个半部，每个半部具有上部部分(2)和下部部分(3)，下部部分形成适于与手术部位接触的两个钳口(3)，上部部分(2)中的一个上部部分设置有动态联接机构(4、5)和无源电路，该无源电路具有预定的阻抗值，使得不同的夹钳可以通过其不同的阻抗被识别。

技术领域

本发明涉及手术装置，更具体地，本发明涉及用于在导航系统或机器人系统中使用的手术夹钳。

背景技术

已经开发了计算机辅助手术(CAS)系统，以提高安全性并降低现有手术中的风险，并且计算机辅助手术系统已经使得能够实施新的手术方法，比如微创手术。CAS系统包括在干预期间导引外科医生的导航器，比如US 6351659 B1中提出的导航器。导航器通常基于光学跟踪系统，该光学跟踪系统连续地确定患者和某些手术器械相对于固定坐标系的位置和取向。这种信息与患者的解剖结构的虚拟表示相匹配，以向外科医生给出视觉反馈。然后，外科医生可以观察手术器械相对于例如因被软组织遮盖而原本不可见的某些解剖部位的轨迹。CAS系统的另一种类型是基于光学跟踪器或机械跟踪器的机器人辅助装置。机器人辅助装置、比如在US 2014/0350571A1中描述的机器人辅助装置提出了用以提供用于使手术器械到达预先规划的解剖部位的轨迹的物理导引。所有这些系统都基于将作为跟踪机构的一部分的基准元件固定在患者的解剖部位上。

在某些脊柱外科手术中，例如为了在若干椎体节段上进行手术，在干预期间必须对多于一个的解剖部位进行追踪，如Ughwanogho等人在2010年所述(E.Ughwanogho，J.M.Flynn，“Current Navigation Modalities in Spine Surgery(脊柱外科手术中的当前导航方式)”，University of Pennsylvania Orthopaedic Journal(宾夕法尼亚大学矫形外科杂志)，第20卷，第65至69页，2010年5月)。在这样的干预中，可以通过在要对一个区域进行干预时将夹钳固定在目标椎骨上然后释放夹钳以移动至下一个区域而使用唯一的夹钳对不同的区域循序地进行操作。另一种选择是同时将多于一个的夹钳固定在不同区域上，并且使系统对所述夹钳中的一个夹钳进行跟踪。在这两种情况下，外科医生都必须通知系统：跟踪器安装在何处或者哪个参照阵列是可见的，以将患者的术前图像与夹钳的当前位置相关联。该过程存在一些风险，这是因为人为误差可能会使系统认为跟踪器与不对应于真实物理位置的手术部位相关联。在这样的情况下，呈现给外科医生的、相对于患者的虚拟表示的轨迹将由于这造成的风险而与物理位置不对应。在目前的技术中，不存在描述自动识别机构以让系统知道跟踪器安装在何处的系统。

发明内容

本发明提供了一种参照夹钳，该参照夹钳设置有呈无源电路的形式的独特识别器，该无源电路具有可以被跟踪装置自动识别的预定的阻抗值。在包括多个夹钳的套件中，识别器在干预的开始时、患者配准过程期间与不同的解剖部位自动关联。本发明还包括与夹钳互补的基准件以及一套基准元件，所述一套基准元件各自设置有不透射线的球体的不同构型。

附图说明

为了完成描述并提供对本发明的更好理解，提供了一组附图。所述附图示出了本发明的优选实施方式，该优选实施方式不应当被解释为限制本发明的范围，而应当仅被解释为可以如何实施本发明的示例。

图1a和图1b示出了根据本发明的夹钳和配准基准元件。

图2示出了根据本发明的附接至患者的脊柱的一组三个夹钳。

图3示出了相同的三个夹钳，其中，在所述夹钳上附接有配准基准元件。

图4示出了相同的三个夹钳，其中，在所述夹钳中的一个夹钳上安装有机械跟踪器和机器人辅助装置。

图5a和图5b示出了自动识别电路的两个示例。

具体实施方式