[发明专利]术中植入物增强

说明书

本发明公开了术中增强植入物以及制备用于翻修手术程序的锥体的方法和系统。一种系统，包括切割装置、跟踪和导航系统以及切割系统，所述切割系统与切割装置和跟踪和导航系统可操作地通信。切割装置包括通信系统、切割元件和多个光学跟踪器。跟踪和导航系统被配置成检测光学跟踪器的定位。控制系统被配置成使跟踪和导航系统检测切割装置的定位，确定用于植入腔的修正形状，使切割装置将植入腔切割成修正形状，选择用于放置在翻修植入腔中的锥体的形状，并且将锥体加工成所选择形状。

优先权声明

本专利申请要求2017年8月31日提交的名称为“Intraoperative ImplantAugmentation”的美国临时专利申请序列号 62/552,645的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及植入物翻修手术。更具体地，本公开涉及用于患者特异性翻修膝关节置换术的锥体的术中增强。

背景技术

使用计算机、机器人和成像来在手术过程中提供帮助在本领域中是已知的。对用来引导手术程序的计算机辅助导航和机器人系统来说，已经有大量研究和开发。例如，精密徒手雕刻器采用机器人手术系统以帮助外科医生准确地将骨切割成期望形状。在诸如全膝关节置换术（TKA）的程序中，已经使用计算机辅助手术技术来提高手术的准确性和可靠性。

在典型的关节镜程序中，医师可使用导航系统（例如光学或电磁跟踪系统）进行额外的引导，使得要做的任何切口或骨形状改变与注册的手术计划一致。两种类型的跟踪系统都使用传感器，传感器被附接到待被切除的骨骼和由外科医生使用的切割工具。例如，在TKA期间，可以将跟踪装置附接到患者的股骨、患者的胫骨以及一个或多个手术工具，诸如手持式旋转切割装置。导航系统可以记录跟踪装置在手术空间中的初始定位，并且跟踪患者和手术工具在整个手术程序中的位置。

在关节置换术之后，与植入物部件松开相关联的骨缺损、下沉和骨溶解可能发生，需要翻修手术来校正或补救骨缺损。通常，骨缺损涉及近侧胫骨或远侧股骨的显著骨损失。

重建技术通常包括将锥体或类似增强件插入到缺损区域中。为了校正缺损，外科医生可以选择适当尺寸的锥体，使用旋转切割装置上的切割锉附接件弄平缺损区域，并将锥体插入平滑区域中以试配。取决于试配，外科医生可以去除更多的材料或选择不同尺寸的锥体。一旦外科医生对配合满意，外科医生就可永久性地插入该锥体并继续翻修手术。

在此重建程序期间，锥体的配合对于防止额外骨损失是重要的。例如，如果锥体不提供对相邻骨骼表面的一定水平的压力，那么相邻骨骼表面可能随时间推移而劣化。因此，重要的是外科医生精确地弄平缺损区域，并确保锥体与平滑骨骼之间的紧密配合。另外，在植入的关节中实现良好的稳定性可能需要在配合的锥体和周围的骨骼之间良好配合（例如，60%接触）。然而，这种术中重建过程可能是繁琐且耗时的，因为外科医生努力在锥体和周围骨骼之间实现良好配合。

发明内容

提出此发明内容，以了解不会用于解释或限制本公开的范围或意义。

提供了一种术中增强植入物的方法。所述方法包括：从植入腔移除现有植入物；确定所述植入腔的形状；至少基于所确定的所述植入腔的形状选择锥体的形状和位置；加工具有所选择形状的所述锥体；将所述锥体安装在所述植入腔内的所选择位置处；以及将翻修植入物安装在所述锥体中。根据某些实施例，所述方法还包括限定在手术程序期间用于跟踪和导航系统的坐标系。在一些实施例中，限定坐标系包括使用具有多个光学跟踪器的已配准探头识别患者身上的一组基准点。

根据某些实施例，确定所述植入腔的形状包括使用具有多个光学跟踪器的已配准探头追踪所述植入腔的表面。根据某些实施例，确定所述植入腔的形状包括跟踪切割装置的定位，所述切割装置用于塑造所述植入腔的表面。