[发明专利]机器人辅助韧带移植物放置和张紧

权利要求书

1.一种在手术程序期间规划手术隧道的方法，所述方法包括：

由手术系统接收与膝关节的运动范围有关的运动学信息；

由所述手术系统注册所述膝关节的骨解剖结构的一个或多个表面；

由所述手术系统生成所述膝关节的三维模型；以及

由所述手术系统基于所述运动学信息和所述三维模型确定手术计划，其中所述手术计划包括一个或多个患者特异性移植物隧道参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中接收与膝关节的运动范围有关的运动学信息包括：

将一个或多个跟踪阵列附着到所述患者的一个或多个骨骼；

使所述膝关节屈曲并且伸展通过运动范围；以及

由跟踪系统记录所述膝关节在所述运动范围内的多个位置。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述膝关节的运动范围包括被动运动范围和应力运动范围中的至少一个。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中注册所述膝关节的骨解剖结构的一个或多个表面包括：

由探针跟踪系统在所述骨解剖结构的所述一个或多个表面上移动探针时接收所述探针的多个定位；以及

存储关于所述多个定位的位置信息以表征所述骨解剖结构的所述一个或多个表面。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中确定手术计划包括：

估计韧带移植物的一个或多个特性；

基于所述韧带移植物的所述一个或多个特性执行所述膝关节的动态仿真；以及

基于所述动态仿真优化所述一个或多个患者特异性移植物隧道参数以最小化所述韧带移植物上的应变量、所述移植物隧道的入口上的接触或应力的量、所述韧带移植物的碰撞以及所述隧道的非等距中的一个或多个。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括基于所述动态仿真确定所述韧带移植物的目标张力以产生期望的膝盖松驰度。

7.根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中所述韧带移植物的所述一个或多个特性包括所述韧带移植物的横截面积、横截面几何形状、弹性、长度和束的数目中的一个或多个。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，还包括：

基于所述手术计划形成一个或多个隧道区段；

由外科医生将所述韧带移植物通过所述一个或多个隧道区段固定；以及

由所述外科医生对所述膝关节执行一个或多个稳定性评估测试。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述一个或多个稳定性评估测试包括抽屉测试、拉赫曼测试和轴移测试中的一个或多个。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

测量所述膝关节的关节松驰度值；

将所述膝关节的所述关节松驰度值与所述患者的非手术膝关节的关节松驰度值进行比较；以及

基于所述非手术膝关节的关节松驰度值调整所述韧带移植物的实际张力。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中确定手术计划还包括：

由所述手术系统从远程数据库接收过去程序数据，其中所述过去程序数据包括移植物隧道参数和患者结果信息；以及

基于所述过去程序数据优化所述一个或多个患者特异性移植物隧道参数。

12.根据权利要求11所述的方法，其中基于所述过去程序数据优化所述一个或多个患者特异性移植物隧道参数包括利用机器学习技术。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，还包括：

由所述手术系统在显示屏上显示所述手术计划；以及

由外科医生输入对所述一个或多个患者特异性移植物隧道参数的一个或多个改变。