[发明专利]用于计算机辅助外科手术的系统方法以及计算机程序产品

说明书

一种帮助一外科医生终端用户的计算机化方法，包括：提供一投光器配置为将至少一个图案投射到脊柱上，提供3D摄像机，当所述脊柱在他们的视野中时工作以捕获所述脊柱和图案的3D视频影像；提供一工具跟踪器包括一INS工作以重复计算脊柱外科手术中使用的工具的一当前方向和位置的一输出工具状态指示，以及一无线通信模块提供子系统和一处理器间的数据通信包括发送所述输出工具状态指示至所述处理器；所述处理器包括逻辑器配置为接收由所述工具跟踪器和所述3D视频影像产生的所述输出工具状态指示，以及用所述处理器已知的所述图案追踪脊椎骨，并且相应地给所述外科医生提供反馈。

相关申请的交互引用

本申请要求于2018年7月12日提交的标题为“用于计算机辅助外科手术的系统和方法”申请号为62/696882的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明总体上是有关于外科手术，特别是有关于计算机辅助外科手术。

背景技术

现有技术包括“计算机辅助外科手术器械-U.S.Pat.No.5,251,127”；“图像导向螺丝刀-US 6021343 B2；U.S.2001/0036245”,该专利导向一外科手术工具，以及“外科手术导航追踪器，系统和方法US7771436B2”，校准一外科手术工具及其适配器的方法和系统-US7166114B2。

说明书中提到的所有出版物和专利文献，以及其中直接或间接引用的出版物和专利文献的公开内容，本发明通过引用并入，除了主体免责声明或否认外。如果并入内容与本发明表达公开内容不一致，解释为本发明表达公开内容描述了一些实施例，然而并入内容描述了另一些实施例。并入内容里的定义可以被认为是所讨论术语的一种可能定义。

发明内容

本发明的一些实施例试图提供电路，所述电路通常包括至少一个与至少一存储器通信的处理器，所述处理器执行存储在所述存储器中的指令以提供本发明具体描述的功能。本发明所描述的任何功能可以适当地由软件实现或处理器实现。

一些实施例试图提供辅助一外科医生终端用户的一计算机化系统，所述系统包括以下所有或任意子集：

一光投影仪通常配置为将至少一个图案投射到至少一脊柱上，

多个3D摄像机，当所述脊柱在它们的视野内时，通常可运行以捕获所述脊柱和图案的3D视频影像；

一工具跟踪器，又称工具适配器；以及

一计算机，又称处理器，通常包括逻辑器，所述逻辑器配置为接收由所述工具跟踪器和所述3D视频影像产生的所述输出工具状态指示，和/或例如使用所述处理器已知的所述图案来追踪所述脊柱的至少一脊椎骨，和/或，在所述外科手术过程中相应地给所述外科医生提供反馈，从而提供对脊椎骨的直接追踪，而不是对附着在所述脊柱上的标记的追踪。

所述工具追踪器可能包括:一惯性导航子系统(INS)，用以重复计算在脊柱上的一外科手术过程中使用的至少一工具(又称外科手术器械)的一当前方向(又称角度，又称角定向)和一当前位置的一输出工具状态指示，从而提供对所述工具的位置和角度的惯性追踪；和/或一无线通信模块，可运行以提供所述子系统和所述处理器间的数据通信，所述数据通信包括发送所述输出工具状态指示至所述处理器。

本发明描述的任何模块、子系统、器械、单元可能包括一合适的逻辑器或处理器配置为执行所述功能。

一些实施例尤其具有优势，因为在所述外科医生的视野中提供反馈当他/她进行外科手术并且注视所述术野时。

一些实施例尤其具有优势，因为将工具和/或螺丝相对一脊柱或所述人体的其他部位的所述位置和/或角定向呈递例如展示给所述外科医生终端用户。