被导航徒手外科手术工具和工具包制造技术

本发明专利技术公开一种用于工具的机头布置，所述机头布置具有配置为接收工具的至少部分在固定位置的保持部件、配置为覆盖工具的部分的护罩、配置为接收跟踪系统的至少部分的至少一个安装部件和安装到所述机头的致动器。致动器可以配置为控制工具的暴露。还提供一种导航外科手术套件，包括：跟踪系统、与跟踪系统通信的工具、与跟踪系统和工具通信的平台。平台可以具有处理器、计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有计算机可读程序代码，计算机可读程序代码配置为通过与预先确定的导航的外科手术操作相关的至少一个隐藏的目标使用所述工具选择性地控制目标的成形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于控制被导航徒手(freehand，手控)外科手术工具的方法、过程、装置和系统。特别地，本专利技术涉及用于被导航徒手外科手术工具的机头，被导航徒手外科手术工具用于与至少一个以下内容结合跟踪系统；电子控制单元；和用于与外科手术导航系统一起使用的软件应用程序编程界面(API)。
技术介绍
在骨外科手术中，例如，全膝置换(“TKR”)过程，重要的是仔细准备患者的骨以接受植入物在解剖结构学上正确的、精确的位置。在此过程中可以使用的各种的骨切割工具。导航外科手术工具可以使用电子导航，以根据用户定义的外科手术计划定位、固定、调整和/或校正的轨迹和切割工具的速率，同时允许外科手术医生使用徒手切割运动。一种操作的被导航外科手术工具可以包括这样的元件例如，具有旋转钻刺以提供在骨上切割的切割钻头；例如，钻头安装到其中的内壳体；和包括电子跟踪系统、计算单元和软件以控制和监视切割工具的操作等的部件或元件。为了协助钻头的切割，用户和/或外科手术医生可以执行他们的外科手术，像往常一样使用导航系统用于额外引导和理解钻头的位置。可以采用其他系统以在具有固定目标以确保预先确定的切割的自动机械地导航系统的情况下完全自动切割。常规系统可以允许控制方法，其中徒手工具可以与导航援助一起使用，如在美国专利号6，757，582中描述的，其全部内容通过参考并入本文。如在此所公开的导航系统，通过确定切割工具和目标形状之间的距离提供用于用户/外科手术医生的控制，和自动机械地协助用户/外科手术医生以在骨上形成所期望的形状。此外，用户/外科手术医生可能希望或可能习惯于使用特定钻、跟踪系统和/或导航软件用于被导航的外科手术。然而，这样的用户选择组件(钻头、跟踪系统等等)可能无法使用目前可用的供应商提供的被导航外科手术工具的操作或可能不用于目前可用的供应商提供的导航外科手术工具。在这样的情况下，用户可能需要使用由供应商提供的外科手术系统来解决。因此，需要提供一种被导航外科手术工具，可以容纳各种各样的用户选择的外科手术钻头和跟踪系统，并且也可以使用导航软件操作，从而在使用所需要的导航外科手术工具执行导航外科手术系统中给用户/外科手术医生更多的灵活性。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种机头，所述机头提供速度和伸展控制所需的功能性，其克服在现有技术中的一些或全部缺点和不足。此外，本专利技术的一个目的是提供用于被导航外科手术工具的这样的机头，所述机头可以容纳配置为与机头一起工作的各种各样(宽范围)的用户选择的外科手术工具和跟踪系统，并且还可以操作各种导航软件。因此，导航徒手外科手术工具套件可以包括机头、电子控制单元、软件API，以允许用户以“创建”或配置操作性被导航外科手术工具，其中用户选择的外科手术钻头变得构造成与使用机头、跟踪系统、导航软件工作。在一个优选的非限制性实施例中，本专利技术涉及一种用于工具的机头布置，所述机头布置具有配置为接收工具的至少一部分在固定位置的保持部件、配置为覆盖工具的一部分的护罩、配置为接收跟踪系统的至少一部分的至少一个安装部件和安装到所述机头的致动器。致动器可以与保持部件通信并且配置为相对于所述护罩移动保持部件。在另一个实施例中，本专利技术包括导航外科手术工具，包括配置为成形目标的端部效应器(effector)、配置为指示端部效应器的位置的跟踪器，和机头，所述机头具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部配置为保持工具的至少一部分，和所述第二连接部配置为保持跟踪器。 在另一个实施例中，本专利技术包括一种导航外科手术工具系统，包括外科手术工具、配置为使所述工具的位置已知的跟踪系统、配置为接收所述工具的至少一部分的机头和配置为覆盖工具的至少一部分的护罩。机头进一步配置为移动所述工具。在另一个实施例中，本专利技术包括一种用于工具的机头布置，具有配置为接收工具的至少一部分的保持部件、配置为覆盖工具的至少一部分的护罩、配置为接收跟踪系统的至少一部分的至少一个安装部件、安装到机头并且配置为控制工具的至少一部分相对于护罩的暴露的致动器。在一个优选的和非限制性的实施例中，提供一种导航外科手术套件，包括跟踪系统、与跟踪系统通信的工具、与跟踪系统和工具通信的平台。平台可以具有处理器、计算机可读存储介质，计算机可读存储介质具有计算机可读程序代码，所述代码构造成通过与预先确定的导航的外科手术操作相关的至少一个隐藏的目标使用所述工具选择性地控制目标的成形。计算机可读程序代码可以具有配置为如下的计算机可读程序代码1)通过与预先确定的导航的外科手术操作相关的至少一个隐藏的目标使用工具选择性地控制目标的成形；2)提供与隐藏的目标接合的至少一个应用程序编程接合目标；3)提供使得可配置用于在平台上操作的至少一个任务具体化的至少一个目标模板(template)。在参照附图考虑下面的描述和所附的权利要求(所有这些形成这个说明书的部分)时，本专利技术的这些和其他特征和特性以及操作的方法和结构的相关元件的功能以及零件与制造的经济的结合将变得更加显而易见，其中在各图中类似的附图标记标示相应的部分。但是，清楚地理解，附图是仅用于图示和描述的目的，而不是为了不适当地限制本专利技术。如本说明书和权利要求中所使用，单数形式的“一个”、“所述/该”包括复数目标，除非上下文中另有明确规定。附图说明图I是标准的膝关节置换外科手术过程中的示例性光学外科手术导航设置的简化视图；图2是实施根据本专利技术的导航外科手术工具套件的各种组件的导航外科手术工具系统配置的实施例的功能图；图3是具有示例性的跟踪器连接其上的根据本专利技术的机头的实施例的透视图；图4是根据本专利技术的机头处于打开位置的图3的透视图；图5是图4的局部特写平面图，并且具有定位放置在根据本专利技术的机头内的钻头;图6是根据本专利技术的在打开位置中并且具有示例性工具接收在其中的机头的实施例的局部透视图；图7是根据本专利技术的在打开位置中的具有示例性工具在展开位置中定位在其中和具有连接到其上的护罩的机头的实施例的平面图；图8是根据本专利技术的图7的局部特写透视图； 图9是沿着中心轴线X-X垂直地获得的根据本专利技术的图7的局部剖视图；图10是根据本专利技术的在打开位置中并且在缩回位置具有示例性工具定位在其中的机头的实施例的平面图；图11是根据本专利技术的图10的局部特写平面图；图12是图7的沿着根据本专利技术的中央轴线X-X的剖视图；图13示意性地图示根据本专利技术的应用程序界面和相关的组件的实施例；图14示意性地图示根据本专利技术的应用程序界面和相关的组件的实施例；图15示意性地图示根据本专利技术的应用程序界面和相关的组件的实施例；图16示意性地图示根据本专利技术的应用程序界面和电子控制单元的布置的实施例。具体实施例方式为了在下文中说明的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“垂直”、“水平”、“顶部”、底部”、“横向”、“纵向”和相关的派生词将与本专利技术的如其在附图中的定向相关。然而，可以理解的是，本专利技术中可以假定各种不同的可选的变型和步骤顺序，除非另有明确相反的说明。也应该理解，在附图中图示并且在下面的说明书中描述的特定的装置和工艺只是本专利技术的示例性实施例。因此，与在此公开的实施例相关的具体的尺寸和其他物理特性不应被认为是不适当地限制。应该理解，本专利技术可以假设各种不同的可选的变型和步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：康斯坦丁诺斯·尼蔻，马里厄斯·朱尔基，吉姆·穆迪，本杰明·麦卡得里斯，格雷格·马科弗兹，亚当·汉，布兰里斯拉夫·哈拉马兹，
申请(专利权)人：蓝带技术有限责任公司，
类型：
国别省市：