[发明专利]用于增强髋关节成形术规程的机器人手术系统

说明书

一种用于促进关节成形术规程的系统包括：机器人装置、被配置为与所述机器人装置交接的扩孔工具、以及可与所述机器人装置通信的处理电路。所述处理电路被配置为：获得外科计划，所述外科计划包括植入物杯的第一计划位置和植入物增强件相对于患者的骨的第二计划位置；确定计划的骨修改，所述计划的骨修改被配置为准备所述骨以在所述第一计划位置中接收所述植入物杯并且在所述第二计划位置中接收所述植入物增强件；基于所述计划的骨修改生成一个或多个虚拟对象；控制所述机器人装置以在所述切割工具与所述机器人装置交接并且被操作以根据所述计划的骨修改来修改所述骨时用所述一个或多个虚拟对象来约束切割工具。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月29日提交的美国临时申请号62/893,384的权益和优先权，该临时申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

背景技术

本公开整体涉及用于骨外科的外科系统，并且更具体地涉及用于全髋关节成形术和部分髋关节成形术规程的外科系统。髋关节成形术，俗称髋关节置换，广泛用于通过用假体部件置换髋关节解剖结构的部分来治疗髋关节骨关节炎和患者髋关节的其他损伤。

用于全髋关节成形术规程的一种可能的工具是机器人辅助外科系统。机器人辅助外科系统通常包括用于准备患者解剖结构的机器人装置，被配置为监测机器人装置相对于患者解剖结构的位置的跟踪系统，以及被配置为监测并控制机器人装置的计算系统。各种形式的机器人辅助外科系统自主地执行外科任务，向操纵外科装置的用户提供力反馈以完成外科任务，增强外科医生的灵巧度和精确度，并且/或者提供其他导航提示以促进安全和准确的外科操作。

外科计划通常在用机器人辅助外科系统执行外科规程之前建立。根据外科计划，外科系统在外科规程的部分期间引导，控制或限制外科工具的移动。外科工具的引导和/或控制用于在实现外科计划期间保护患者并辅助外科医生。

发明内容

本公开的一个具体实施是一种用于促进关节成形术规程的系统。该系统包括机器人装置、被配置为与机器人装置交接的扩孔工具、以及可与机器人装置通信的处理电路。该处理电路被配置为：获得外科计划，该外科计划包括植入物杯的第一计划位置和植入物增强件相对于患者的骨的第二计划位置；确定计划的骨修改，该计划的骨修改被配置为准备骨以在第一计划位置中接收植入物杯并且在第二计划位置中接收植入物增强件；基于计划的骨修改生成一个或多个虚拟对象；控制机器人装置以在切割工具与机器人装置交接并且被操作以根据计划的骨修改来修改骨时用一个或多个虚拟对象来约束切割工具。

本公开的另一具体实施是一种方法。该方法包括：获得外科计划，该外科计划包括植入物杯的第一计划位置和植入物增强件相对于患者的骨的第二计划位置；确定计划的骨修改，该计划的骨修改被配置为准备骨以在第一计划位置中接收植入物杯并且在第二计划位置中接收植入物增强件；基于计划的骨修改生成一个或多个虚拟对象；以及使用一个或多个虚拟对象来控制机器人装置，以便于根据计划的骨修改用与机器人装置交接的外科工具来修改骨。

附图说明

图1A是股骨和骨盆的透视图。

图1B是由图1A的股骨和骨盆形成的髋关节的透视图。

图1C是用于全髋关节置换规程的股骨部件和髋臼部件的分解透视图。

图1D是示出图1C的股骨部件和髋臼部件分别相对于图1A的股骨和骨盆的放置的透视图。

图2是根据示例性实施方案的外科系统的图示。

图3是根据示例性实施方案的用于促进关节成形术规程的过程的流程图。

图4是根据示例性实施方案的可与图3的过程一起使用的图形用户界面的第一图示。

图5是根据示例性实施方案的可与图3的过程一起使用的图形用户界面的第二图示。