关节张紧系统技术方案

公开了一种关节张紧装置及其使用方法。所述关节张紧装置包括分别具有张紧尖端和加载尖端的弯曲臂和加载臂，所述张紧尖端和所述加载尖端被构造成用于插入关节中。所述弯曲臂联接到所述加载臂，使得在使用期间，可以调节所述加载臂以分离所述张紧尖端和所述加载尖端，从而向所述关节施加撑开力。应变计基于所施加的撑开力测量向所述弯曲臂施加的应变。所测量的应变用于确定向所述关节施加的力的量。力数据用于手术规划中以确定在向关节施加特定负荷时关节松驰度的量。荷时关节松驰度的量。荷时关节松驰度的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】关节张紧系统
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年2月11日提交的、标题为“A JOINT TENSIONING DEVICE AND METHODS OF USE THEREOF(关节张紧装置及其使用方法)”的美国临时专利申请号62/972,930的优先权，该临时专利申请以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开大体上涉及一种关节张紧装置及其使用方法，并且更具体地涉及用于将已知力施加到关节以收集与关节有关的软组织张力/松驰度数据的装置和方法。

技术介绍

[0004]机器人辅助全膝关节置换术(TKA)向外科医生提供在执行骨切除之前规划程序并查看程序的预测结果的优点。为了实现这种虚拟规划，需要系统的两个主要输入：(1)股骨和胫骨骨解剖结构，和(2)关节内的软组织张力/松驰度。骨解剖结构能够相对容易地被可靠地定义。然而，周围软组织的性质客观性要差得多。主要系统输入之一中的客观性的这种缺乏可能导致输出不一致，因此导致结果不一致。标准化关节中的软组织张力/松驰度的收集将有助于解决该问题。
[0005]当执行人工全膝关节置换术时，外科医生在进行切除之前评估软组织松驰度的工具有限。可以使用诸如间隔件和试验件的工具来尝试确定所得韧带松驰度，但通常已进行骨切除。如果膝不平衡，可能后果是韧带松解。一些系统提供被设计成张紧韧带的装置，但这些系统中的每一个都要求在张紧之前完成胫骨切除。
[0006]当执行机器人辅助全膝关节置换术时，在显示屏上向用户指示在整个运动范围内向膝施加内翻或外翻应力，以使得系统能够量化韧带松驰度。该应力通常手动施加，或经由在内侧胫股关节表面与外侧胫股关节表面之间的z
‑
牵开器施加。在机器人辅助全膝关节置换术中量化韧带松驰度的挑战是使在该步骤期间施加到膝的内翻/外翻力的量标准化。

技术实现思路

[0007]提供此
技术实现思路
是为了符合37C.F.R.
§
1.73，需要本专利技术的
技术实现思路
简要地说明本专利技术的性质和实质。要理解，提出它不是用于解释或限制本公开的范围或含义。
[0008]提供了一种关节张紧系统。所述关节张紧系统包括关节张紧装置，所述关节张紧装置包括具有第一尖端的第一臂，所述第一尖端具有被构造成对准关节中的第一位置的第一几何形状。具有第二尖端的第二臂，所述第二尖端具有被构造成对准所述关节中的第二位置的第二几何形状。所述第二臂联接到所述第一臂，使得所述第一尖端和所述第二尖端沿着轴线在闭合位置结合在一起，并且在使用期间，所述第一尖端和所述第二尖端可彼此手动分离到打开位置以向所述关节施加撑开力。传感器装置位于所述第一臂中并且定位成基于施加到所述关节的撑开力来测量施加到所述第一尖端的应变。所述关节张紧系统还包括联接到所述传感器装置的计算装置。所述计算装置被配置成从所述传感器装置接收向所
述第一尖端施加的测量的应变。基于所接收的向所述第一尖端施加的测量的应变，确定由手动分离所述第一尖端和所述第二尖端施加到所述关节的撑开力。
[0009]在一些实施例中，所述第一尖端和所述第二尖端被构造成接触膝关节。
[0010]在一些实施例中，所述第一尖端被构造成接触股骨，并且所述第二尖端被构造成接触胫骨以将所述撑开力施加到所述膝关节。
[0011]在一些实施例中，所述第一臂被构造为PCL牵开器。
[0012]在一些实施例中，所述传感器装置包括一个或多个应变计。
[0013]在一些实施例中，一个或多个应变计沉积在玻璃涂层中。
[0014]在一些实施例中，所述传感器装置包括多个应变计。
[0015]在一些实施例中，所述第一臂在枢轴处联接到所述第二臂，以允许在所述第一臂与所述第二臂之间手动分离，以将所述撑开力施加到所述关节。
[0016]在一些实施例中，所述传感器装置包括位于距所述枢轴固定距离的应变计。
[0017]在一些实施例中，所述第一臂被构造成在远离所述第二臂的方向上平移以提供所述手动分离。
[0018]在一些实施例中，所述计算装置位于所述关节张紧装置的壳体中。
[0019]在一些实施例中，所述关节张紧装置还包括显示界面，所述显示界面位于所述壳体上并且被配置成显示施加到所述关节的撑开力。
[0020]在一些实施例中，所述计算装置实时地接收所测量的应变值。
[0021]在一些实施例中，所述计算装置基于存储在所述计算装置上的所述关节张紧装置的校准曲线来确定施加到所述关节的撑开力。
[0022]在一些实施例中，所述计算装置还被配置成接收所述关节的位置数据。当所述撑开力施加到所述关节时确定所述关节的关节松驰度。
附图说明
[0023]并入本说明书中且形成本说明书的一部分的附图说明本公开的实施例，且连同书面描述一起用于解释本专利技术的原理、特性和特征。在附图中：
[0024]图1示出了根据实施例的包括示例性计算机辅助手术系统(CASS)的手术室。
[0025]图2示出了根据一些实施例的电磁传感器装置的示例。
[0026]图3A示出了根据一些实施例的具有三个垂直线圈的电磁传感器装置的替代性示例。
[0027]图3B示出了根据一些实施例的具有两个不平行固定线圈的电磁传感器装置的替代性示例。
[0028]图3C示出了根据一些实施例的具有两个不平行分离线圈的电磁传感器装置的替代性示例。
[0029]图4示出了根据一些实施例的电磁传感器装置和患者骨的示例。
[0030]图5A示出了根据实施例的手术计算机提供给CASS的其它部件的说明性控制指令。
[0031]图5B示出了根据实施例的CASS的部件提供给手术计算机的说明性控制指令。
[0032]图5C示出了根据实施例的手术计算机通过网络连接到手术数据服务器的说明性实施方式。
[0033]图6示出了根据实施例的手术患者护理系统和说明性数据源。
[0034]图7A示出了根据实施例的用于确定术前手术计划的示例性流程图。
[0035]图7B示出了根据实施例的用于确定护理期，包括术前、术中和术后动作的示例性流程图。
[0036]图7C示出了根据实施例的说明性图形用户界面，包括描绘植入物放置的图像。
[0037]图8是根据实施例的示例性关节张紧装置的透视、部分示意幻影图。
[0038]图9A是根据实施例的处于闭合位置的图8中所示的示例性关节张紧装置的侧视图。
[0039]图9B是根据实施例的处于打开位置的图8中所示的示例性关节张紧装置的侧视图。
[0040]图10描绘了根据实施例将示例性关节张紧装置插入膝关节中。
[0041]图11A和11B示出了根据附加实施例的用于关节张紧装置的替代示例性构造。
[0042]图12描绘了根据实施例的关节张紧装置的示例性操作方法的流程图。
具体实施方式
[0043]本公开描述了一种关节张紧装置及其使用方法。在以下描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种关节张紧系统，包括：关节张紧装置，所述关节张紧装置包括：具有第一尖端的第一臂，所述第一尖端具有被构造成对准关节中的第一位置的第一几何形状；具有第二尖端的第二臂，所述第二尖端具有被构造成对准所述关节中的第二位置的第二几何形状，所述第二臂联接到所述第一臂，使得所述第一尖端和所述第二尖端沿着轴线在闭合位置结合在一起，并且在使用期间，所述第一尖端和所述第二尖端可彼此手动分离到打开位置以向所述关节施加撑开力；以及传感器装置，所述传感器装置位于所述第一臂中并且定位成基于向所述关节施加的撑开力来测量向所述第一尖端施加的应变；以及联接到所述传感器装置的计算装置，所述计算装置被配置成：从所述传感器装置接收向所述第一尖端施加的测量的应变；以及基于所接收的向所述第一尖端施加的测量的应变，确定由手动分离所述第一尖端和所述第二尖端向所述关节施加的撑开力。2.根据权利要求1所述的关节张紧系统，其中所述第一尖端和所述第二尖端被构造成接触膝关节。3.根据权利要求2所述的关节张紧系统，其中所述第一尖端被构造成接触股骨，并且所述第二尖端被构造成接触胫骨以向所述膝关节施加所述撑开力。4.根据前述权利要求中任一项所述的关节张紧系统，其中所述第一臂被构造为PCL牵开器。5.根据前述权利要求中任一项所述的关节张紧系统，其中所述传感器装置包括一个或多个应变计。6.根据权利要求5所述的关节...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：史密夫和内修整形外科股份公司新加坡施乐辉亚太有限公司，
类型：发明
国别省市：