[发明专利]手术脊椎程序期间手术中计划和评估脊椎变形矫正的装置

说明书

手术脊椎程序期间手术中计划和评估脊椎变形矫正的装置。该装置包括：与空间追踪系统通信的控制单元，所述控制单元经配置以：(a)接收多个所植入的手术装置的数字化位置资料；(b)接收一个或多个脊椎矫正输入，其中所述脊椎矫正输入中的至少一个是轴平面中的对应于脊椎的旋转变形的至少一个所需角度；以及(c)产生至少一种杆解决方案输出，其经成形以接合与所述数字化位置不同的位置处的所述手术装置。

本申请是原案申请号为201580032546.8的发明专利申请(国际申请号：PCT/US2015/036301，申请日：2015年6月17日，发明名称：用于规划、进行和评估手术期间的脊椎矫正的系统和方法)的分案申请。

相关申请案的交叉参考

本申请案是国际专利申请案，其要求共同拥有并且同在申请中的2014年6月17日提交的名称为“《用于进行脊椎手术的系统和方法(System and Methods for PerformingSpinal Surgery)》”的美国临时专利申请案第62/013,387号，和共同拥有并且同在申请中的2015年1月20日提交的名称为“《用于进行脊椎手术的系统和方法(System and Methodsfor Performing Spinal Surgery)》”的美国临时专利申请案第62/105,733号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中如同在本文中全文阐述一般。

技术领域

本申请案涉及脊椎手术。更具体地说，本申请案涉及与规划、进行和评估脊椎外科手术期间的脊椎手术矫正有关的系统和方法。

背景技术

脊柱是骨骼和结缔组织的极其复杂的系统，其提供对身体的支撑并且保护脆弱的脊髓和神经。脊柱包括一系列彼此在顶上堆叠的椎骨体，每个椎骨体包括相对脆弱的松质骨的内部或中心部分和相对坚固的皮质骨的外部部分。定位于每个椎骨体之间的是椎间盘，其缓冲和减弱施加在脊柱上的压力。含有脊髓的椎管位于椎骨体之后。脊椎具有天然弯曲(即，在腰椎和颈椎区域中前凸并且在胸部区域中后凸)，使得上部和下部脊椎的端板彼此相对倾斜。

存在多种脊柱病症，包括脊柱侧凸(脊椎的异常横向弯曲)、脊柱后凸过度(脊椎的异常向前弯曲)、脊柱前凸过度(脊椎的异常向后弯曲)、脊椎前移(一个脊椎在另一个脊椎上的向前移位)以及其它由畸形、疾病或创伤引起的病症(如脊椎盘破裂或滑动、退行性脊椎盘疾病、脊椎断裂等)。患有这类病状的患者通常经历极度并且使人虚弱的疼痛，以及神经功能衰弱。进行用于脊椎融合、减压、变形和其它重建的后路内固定(posteriorfixation)以治疗这些患者。腰椎、胸部和颈椎程序中的后路内固定的目的是使脊椎区段稳定、矫正多轴对准以及帮助优化脊髓和神经的长期健康。

脊椎变形是相对于脊椎的正常对准而言的结构变化的结果，并且通常由至少一个不稳定活动区段引起。脊椎变形的定义和范畴以及治疗方案持续演变。脊椎变形矫正的手术目标包括弯曲矫正、防止进一步变形、改善或保护神经功能以及恢复矢状面和冠状面平衡。在成年人脊椎变形(ASD)的情况下，矢状面对准和参数变得越来越认为与与健康有关的生命质量评分(health related quality of life score；HRQOL)有关。在文献中，存在HRQOL分数与放射参数(如矢状面纵轴(Sagittal Vertical Axis；SVA)、骨盆倾角(PT))之间的显著相关性以及骨盆发病率与腰椎脊柱前凸之间的错配。

在脊椎手术期间、螺杆、卡钩和杆是用于使脊椎稳定的装置。这类程序通常需要许多骨元件的器械操作。设计装置(例如杆)并且植入患者中可以是极具有挑战性的。脊椎杆通常由不锈钢、钛、钴铬或其它类似硬金属形成，并且因此难以在不存在某些类型的基于杠杆的弯曲件存在下弯曲。此外，脊椎杆需要按六度的自由度定向以补偿患者脊椎的解剖学结构以及用于将杆固定到脊椎的连接点(螺杆、卡钩等)。另外，所治疗的生理学问题以及医生偏好将决定准确的配置需要。因此，脊椎杆的尺寸、长度和特定弯曲度取决于待约束的每节脊椎的尺寸、数目和位置、脊椎之间的空间关系以及用于保持杆连接到脊椎的螺杆和卡钩。