[发明专利]外科手术传感器锚系统

说明书

本发明公开了一种用于利用机器人设备进行外科手术的外科手术系统。该外科手术系统具有一个或多个用于容纳传感器的部件或一个或多个用于锚定或传感器输送的工具。手术系统可以包括手术传感器锚和/或手术传感器锚输送工具。本发明还公开了一种执行机器人辅助外科手术过程的方法，包括在手术过程中使用手术传感器锚，该手术传感器锚利用机器人来跟踪经历手术过程的身体结构的至少一部分的运动或跟踪在手术附近的身体结构的运动。

交叉引用

根据37 C.F.R.1.76中，与此同时提交的申请数据表中包含优先权要求。根据美国第35号法令的119(e)，120、121和/或365(c)节的规定，申请人要求于2018年1月12日提交的美国临时申请62/616673、2018年6月6日提交的名称为“外科手术传感器锚系统”的美国临时申请号62/681462，以及于2018年11月2日提交的名称为“机器人外科手术系统”的美国临时申请号62/754754的优先权。上述参考申请的内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及外科手术系统和机器人辅助的外科手术方法。更具体地，涉及一种在利用机器人设备的手术过程中使用的手术传感器锚系统，以及执行机器人辅助外科手术过程的方法，该系统和方法具有一个或多个用于容纳传感器、传感器锚、以及一个或多个用于锚或传感器输送的一个或多个组件。

背景技术

外科手术方法，诸如在脊柱上进行的那些手术方法，在本领域中是众所周知的。中枢神经系统是协调人体活动的人体生理学的重要组成部分。它主要由大脑和脊髓组成。脊髓由一束神经组织组成，该神经组织起源于大脑并分支到身体的各个部位，充当将神经元信号从大脑输送到身体其他部位的管道，包括运动控制和感觉。保护脊髓的是脊柱或脊柱。从解剖学上讲，脊柱由几个区域组成，包括颈椎，胸椎，腰椎和骶区。与各个脊髓区域相关的每个椎骨都由椎体，后足弓和横突组成。

尽管大多数人的脊髓功能齐全，但个体遭受某种类型的脊髓疾病或病症(这需要某种类型的外科手术干预)并不少见。有许多不同的方法可以减轻或减轻严重的脊柱疾病。常用的一种外科手术方法是脊柱融合术。多年来，已经开发了几种外科手术方法，包括后路腰椎椎间融合术(PLIF)方法(采用后路进入患者的椎骨或椎间盘间隙)，经椎间孔腰椎椎间融合术(TLIF)的方法(采用后路和外侧方法进入患者的椎骨或椎间盘空间)，前腰椎椎间融合器(ALIF)则是利用前路进入患者的椎骨或椎间盘空间。使用这些外科手术中的任何一种，患者进行脊柱融合手术，其中通过使用骨间隔装置和/或使用骨移植物，将两个或更多个椎骨连接或融合在一起。最终的手术消除了融合在一起的脊柱部分之间的任何运动。

除了脊柱植入物或使用骨移植物之外，脊柱融合手术还经常利用脊柱器械或外科手术硬件，例如椎弓根螺钉，钢板或脊柱杆。一旦插入了脊椎垫片和/或骨移植物，外科医生将椎弓根螺钉放置在脊椎椎骨的一部分中，并将杆或板连接到螺钉上，作为在骨头融合时稳定的一种手段。当前可用的用于将杆插入椎弓根螺钉中的系统可能难以使用，特别是考虑到安装这些杆的外科医生经常在狭窄的手术区域中工作这一事实。

此外，由于患者的内部解剖结构可能会发生变化，从而导致脊柱弯曲度发生变化，因此外科医生可能并不总是具有直线路径，或者为了获得正确的手术杆插入而必须对其进行调整的解剖结构椎弓根螺钉组件。除了需要外科技能之外，将杆正确地放置在椎弓根螺钉中的困难还可能导致外科医生完成外科手术所需时间的不必要增加。延长手术时间会增加患者的风险。更重要的是，不正确地对准杆和椎弓根螺钉组件通常会给患者带来手术后并发症，并且需要矫正手术方法。