固定装置制造方法及图纸

本申请涉及一种固定装置，特别是一种用于将导航阵列固定到骨结构以供在机器人辅助外科手术中使用的固定装置，其包括：套管针；皮质销，其被配置成插入到所述套管针中；梢钉，其被配置成附接到所述皮质销，其中所述梢钉被配置成防止所述皮质销在所述骨结构中旋转；以及导航阵列，其被配置成以可移除方式附接到所述皮质销。质销。质销。

【技术实现步骤摘要】
固定装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2020年4月7日提交的第16/841,927号美国申请的部分接续申请，该第16/841,927号美国申请是2020年1月8日提交的第16/737,054号美国申请的部分接续申请，该第16/737,054号美国申请是2019年9月30日提交的第16/587,203号美国申请的部分接续申请。第16/737,054号美国申请还要求2019年9月27日提交的第62/906,831号美国临时申请的权益。这些申请中的每个申请的内容出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及医疗装置和系统，并且更具体地，涉及用于控制患者的解剖结构的切割的机器人系统和相关的末端执行器，以及相关的方法和装置。

技术介绍

[0004]全膝关节置换术(Total Knee Arthroplasty，TKA)涉及将植入物放置在股骨远端和胫骨近端上的切除表面上。切除规划的位置和定向限定植入物的位置和定向，植入物的位置和定向继而影响患者的预后。外科医生们需要使用导航技术来放置植入物，这使他们能够根据患者的现有解剖结构更精确地规划和放置植入物。
[0005]在使用导航的情况下，需要一定程度上参考人类解剖结构以允许机器人系统正确地定向、对准和执行手术动作。尽管可以采用多种方法，但一种方法包含将光学参考/跟踪阵列(进一步称为“阵列”)刚性地放置在解剖结构上，并使它们参考全局坐标系。为了保证刚性连接，尤其是在整形外科手术的情况下，可以将皮质销放置到骨骼中并且可以将阵列连接到皮质销。
[0006]销的放置和功能的一些要求可能是(1)解剖结构(骨骼)和阵列之间的刚性连接；(2)没有非所要的阵列相对于所参考解剖结构的旋转；(3)没有非所要的阵列相对于所参考解剖结构的平移/弯曲；(4)尽可能少的软组织损伤；(5)尽可能少的骨骼损伤；(6)尽可能减小神经/血管损伤的风险；(7)尽可能的微创；以及(8)由一人手动放置，无需导航。
[0007]然而，使用皮质销在股骨和胫骨上放置导航阵列可能有一些缺点。例如，可能需要两个切口来放置销，从而增加了感染风险和手术时间。无意中刺穿骨骼可能会导致手术结束时骨骼不稳定，并增加患者身体愈合的斑点。以正确的定向和图案/距离放置销只能使用夹具或(在多次手术后)根据经验，因此对于没有经验的外科医生来说很难。穿刺深度和角定向及位置可以是任意的，因此取决于经验。骨折的风险随着皮质壁中植入的销和孔的数目而增加。
[0008]因此，需要一种满足上述八项要求的装置和/或方法，以将光学导航阵列刚性地连接到人体解剖结构，尤其是骨骼，例如胫骨和股骨。还可以包含其它应用领域，例如与其它骨结构一起使用、在动物中使用、用于刚性地连接断骨或用于固定光学跟踪阵列以外的结构。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一些实施例是针对一种用于将导航阵列固定到骨结构以供在机器人辅助外科手术中使用的固定装置。所述固定装置包含套管针、被配置成插入到套管针中的皮质销，和被配置成附接到皮质销的梢钉。梢钉被配置成防止皮质销在骨结构中旋转。所述固定装置包含被配置成以可移除方式附接到皮质销的导航阵列。
[0010]本专利技术的一些实施例是针对一种用于使用固定装置执行膝关节成形外科手术的方法，所述固定装置用于将导航阵列固定到骨结构以供在机器人辅助外科手术中使用。所述方法包含穿过患者的软组织中的切口插入套管针，穿过套管针将皮质销插入到患者的骨骼中，以及使梢钉展开到骨骼中。梢钉安置于皮质销的尖端处，且被配置成以防止固定装置旋转的方式安置于骨骼中。所述方法包含将导航阵列附接到皮质销，以及使患者与导航系统配准。
附图说明
[0011]附图展示了专利技术概念的某些非限制性实施例，所述附图被包含在内以提供对本公开的进一步理解，并且结合在本申请内并构成本申请的一部分。在附图中：
[0012]图1展示了根据本公开的一些实施例的外科手术系统的实施例；
[0013]图2展示了根据本公开的一些实施例的图1的外科手术系统的外科手术机器人组件；
[0014]图3展示了根据本公开的一些实施例的图1的外科手术系统的相机跟踪系统组件；
[0015]图4展示了可连接到机器人臂并且根据本公开的一些实施例配置的被动末端执行器的实施例；
[0016]图5展示了医疗操作，其中外科手术机器人和相机系统被安置在患者周围；
[0017]图6展示了根据本公开的一些实施例的被配置成连接到被动末端执行器的机器人臂的末端执行器联接器的实施例；
[0018]图7展示了图6的末端执行器联接器的剖视图的实施例；
[0019]图8展示了根据本公开的一些实施例的外科手术系统的组件的框图；
[0020]图9展示了根据本公开的一些实施例的外科手术系统计算机平台的框图，所述外科手术系统计算机平台包含外科手术计划计算机，所述外科手术计划计算机在本文中可以与外科手术机器人分离并且与其操作性地连接，或至少部分地结合；
[0021]图10展示了根据本公开的一些实施例的C形臂成像装置的实施例，所述C形臂成像装置可以与外科手术机器人和被动末端执行器结合使用；
[0022]图11展示了根据本公开的一些实施例的O形臂成像装置的实施例，所述O形臂成像装置可以与外科手术机器人和被动末端执行器结合使用；并且
[0023]图12
‑
19展示了根据本公开的一些实施例配置的被动末端执行器的替代性实施例。
[0024]图20是示出了外科手术期间骨骼切割进展的屏幕截图。
[0025]图21展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0026]图22展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0027]图23
‑
24展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的一部分的示例性实施
例。
[0028]图25展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0029]图26展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0030]图27展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0031]图28展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的一部分的示例性实施例。
[0032]图29
‑
30展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0033]图31展示了与本公开的原理一致的刀片适配器的示例性实施例。
[0034]图32展示了与本公开的原理一致的直接刀片引导系统的示例性实施例。
[0035]图33展示了与本公开的原理一致的用于执行膝部手术的方法的流程图。
[0036]图34
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37展示了与本公开的原理一致的导航销引导驱动器系统。
[0037]图38展示了与本公开的原理一致的使用导航销引导驱动器系统插入的切割块销本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固定装置，其用于将导航阵列固定到骨结构以供在机器人辅助外科手术中使用，包括：套管针；皮质销，其被配置成插入到所述套管针中；梢钉，其被配置成附接到所述皮质销，其中所述梢钉被配置成防止所述皮质销在所述骨结构中旋转；以及导航阵列，其被配置成以可移除方式附接到所述皮质销。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述梢钉被配置成插入到皮质骨和骨通道中。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述导航装置经由螺钉以可移除方式附接到所述皮质销。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述导航阵列包含红外相机系统可见的光学标记。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述梢钉是具有两个翼的锚定件，所述翼在所述皮质销的尖端处沿着纵向轴线枢转，其中所述翼被配置成正交于所述纵向轴线平...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：格罗伯斯医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：