用于脚踝外科手术的虚拟引导制造技术

公开了一种方法，所述方法包括：经由可视化装置将患者的脚踝的解剖结构的一部分的虚拟模型配准到经由所述可视化装置能够查看的所述脚踝的所述解剖结构的对应部分，所述虚拟模型从用于旨在将假体附接到所述解剖结构的脚踝关节置换术手术的虚拟外科手术计划获得。所述方法还包括：经由所述可视化装置显示虚拟引导并且将所述虚拟引导覆盖在所述解剖结构的所述部分上，所述虚拟引导引导以下项中的至少一者：用于附接所述假体的所述解剖结构的准备或所述假体到所述解剖结构的附接。备或所述假体到所述解剖结构的附接。备或所述假体到所述解剖结构的附接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于脚踝外科手术的虚拟引导
[0001]本专利申请要求以下项的权益：2018年6月19日提交的美国临时专利申请号62/687,014；2018年10月1日提交的美国临时专利申请号62/739,406；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,774；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,789；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,764；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,797；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,778；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,788；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,760；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,772；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,796；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,782；2018年12月12日提交的美国临时专利申请号62/778,791；2019年2月12日提交的美国临时专利申请62/804,383；2019年2月12日提交的美国临时专利申请62/804,392；以及2019年2月12日提交的美国临时专利申请62/804,402。

技术介绍

[0002]外科关节修复手术涉及修复和/或置换受损或患病关节。很多时候，外科关节修复手术(诸如作为实例的关节置换术)涉及用植入到患者的骨骼中的假体置换受损关节。为了确保最佳外科手术效果而适当地选择已被适当地设定大小和形状的假体并且适当地定位所述假体可能是有挑战性的。为了帮助定位，外科手术通常涉及使用外科手术器械来控制受损骨骼表面的成形，并且对骨骼进行切割或钻孔以容纳假体。
[0003]如今，虚拟可视化工具可供外科医生利用，所述虚拟可视化工具使用对骨骼形状的三维建模以有助于对关节修复和置换进行术前计划。这些工具能够帮助外科医生设计和/或选择与患者的解剖结构密切匹配的外科手术引导件和植入物，并且能够通过为每个患者定制外科手术计划来改善外科手术结果。

技术实现思路

[0004]本公开描述了用于提供有关外科关节修复手术的术前计划、医疗植入物设计和制造、术中引导、术后分析和/或培训以及教学的各种技术。所述技术可独立地或以各种组合使用来支持外科关节修复手术的特定阶段或设置，或者提供多方面生态系统来支持外科关节修复手术。在各种实例中，本公开描述了用于使用基于混合现实(MR)的可视化进行术前外科手术计划、术中外科手术计划、术中外科手术引导、术中外科手术跟踪以及术后分析的技术。在一些实例中，本公开还描述了用于执行外科关节修复手术的外科手术项目和/或方法。在一些实例中，本公开也描述了被配置为使用混合现实来提供与骨科外科手术有关的教学的技术和可视化装置。
[0005]在所附附图和以下描述中阐述了本公开的各种实例的细节。根据以下说明书、附图和权利要求，各种特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
[0006]图1是根据本公开的一个实例的骨科外科手术系统的框图。
[0007]图2是根据本公开的一个实例的包括混合现实(MR)系统的骨科外科手术系统的框图。
[0008]图3是示出外科手术生命周期的示例阶段的流程图。
[0009]图4是示出支持骨科外科手术的术前、术中和术后工作流的流程图。
[0010]图5是根据本公开的一个实例的用于混合现实(MR)系统中的可视化装置的示意图。
[0011]图6是示出根据本公开的一个实例的用于混合现实(MR)系统中的可视化装置的示例部件的框图。
[0012]图7是示出一组用户在术前阶段期间使用骨科外科手术系统的混合现实(MR)系统的示例设置的概念图。
[0013]图8是示出外科手术生命周期的术前阶段中的示例步骤的流程图。
[0014]图9示出了根据本公开的一个实例的用于选择外科手术病例的示例欢迎页面。
[0015]图10示出了根据本公开的一个实例的混合现实(MR)系统的用户界面的页面的实例。
[0016]图11A是可在图10的用户界面的页面上显示的信息的实例。
[0017]图11B是示出根据本公开的技术的用于协助外科手术参数选择的示例操作的流程图。
[0018]图12示出了对图10的导航栏中的图标取消选择的效果。
[0019]图13是根据本公开的一个实例的在图10的用户界面的各种页面上显示的增强外科手术模式小工具的实例。
[0020]图14是示出在图10的用户界面的工作流页面中显示的信息的实例的概念图。
[0021]图15A是根据本公开的一个实例的图10的用户界面的肱骨切割页面的实例。
[0022]图15B至图15D是根据本公开的一个实例的图15A的肱骨切割页面中的隐藏虚拟对象的实例。
[0023]图16是根据本公开的一个实例的图10的用户界面的安装引导件页面的实例。
[0024]图17是根据本公开的一个实例的图10的用户界面的安装植入物页面的实例。
[0025]图18是示出一组用户在术中阶段期间使用骨科外科手术系统的MR系统的示例设置的概念图。
[0026]图19是示出肩关节修复外科手术的示例阶段的流程图。
[0027]图20A和图20B示出了用于在关节修复外科手术期间将三维虚拟骨骼模型与患者的被观察的真实骨骼结构配准的示例技术。
[0028]图21是示出肩关节置换术手术的示例配准过程的步骤的概念图。
[0029]图22是示出图21的肩关节置换术手术的示例配准过程的额外步骤的概念图。
[0030]图23和图24是进一步示出肩关节置换术手术的示例配准过程的概念图。
[0031]图25是示出使用虚拟标记的示例配准程序的概念图。
[0032]图26是示出图25的使用虚拟标记的示例配准程序的额外步骤的概念图。
[0033]图27示出了根据本公开的一个实例的当处于混合现实(MR)系统的增强外科手术
模式时用户可感知的图像。
[0034]图28示出了在混合现实(MR)系统的增强外科手术模式中的植入物部件的外科医生可看到的虚拟图像的实例。
[0035]图29示出了在混合现实(MR)系统的增强外科手术模式中的植入物部件的外科医生可看到的虚拟图像的实例。
[0036]图30A至图30E示出了根据本公开的一个实例的可被采用于图1的混合现实(MR)系统中的物理标记的实例。
[0037]图31是根据本公开的一个实例的用于在混合现实(MR)系统的增强外科手术模式中进行跟踪的过程流的实例。
[0038]图32A至图32C示出了在肩关节置换术手术中外科医生可执行来切除肱骨的肱骨头的步骤。
[0039]图33示出了用于在肩关节置换术手术中切除肱骨头的机械引导件。
[0040]图34和图35是示出根据本公开的一种或多种技术在肩关节置换术手本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，所述方法包括：经由可视化装置将患者的脚踝的解剖结构的一部分的虚拟模型配准到经由所述可视化装置能够查看的所述脚踝的所述解剖结构的对应部分，所述虚拟模型从用于旨在将假体附接到所述解剖结构的脚踝关节置换术手术的虚拟外科手术计划获得；以及经由所述可视化装置显示虚拟引导并且将所述虚拟引导覆盖在所述解剖结构的所述部分上，所述虚拟引导引导以下项中的至少一者：用于附接所述假体的所述解剖结构的准备或所述假体到所述解剖结构的附接。2.如权利要求1所述的方法，其中显示所述虚拟引导包括经由透视透镜投射所述虚拟引导，通过所述透视透镜，用户能够查看所述患者的所述解剖结构。3.如权利要求1
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2中任一项所述的方法，其中所述患者的所述解剖结构的所述部分能够经由所述可视化装置的一个或多个透视透镜来查看，所述方法还包括显示所述虚拟模型并且经由所述透视透镜显示所述虚拟引导。4.如权利要求1
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3中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟引导包括显示以下项中的一者或多者：虚拟轴；或者虚拟切割表面。5.如权利要求1
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4中任一项所述的方法，其中所述解剖结构包括所述患者的胫骨。6.如权利要求1
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5中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟轴包括：显示具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的虚拟轴，所述虚拟轴被配置为引导将引导销安装在所述胫骨中。7.如权利要求1
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5中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟轴包括：显示各自具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的多个虚拟轴，所述虚拟轴中的每一者被配置为引导将相应的引导销安装在所述胫骨中。8.如权利要求7所述的方法，其中显示所述多个轴包括顺序地显示所述多个轴。9.如权利要求7所述的方法，其中显示所述多个轴包括同时显示所述多个轴。10.如权利要求1
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9中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟轴包括：显示各自具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的多个虚拟钻孔轴，所述虚拟钻孔轴中的每一者被配置为引导对所述胫骨的近侧角部的钻孔。11.如权利要求1
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10中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟切割表面包括：显示各自具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的多个虚拟切割表面，所述多个虚拟切割表面被配置为引导所述胫骨的切除。12.如权利要求11所述的方法，其中显示所述多个切割表面包括顺序地显示所述多个切割表面。13.如权利要求11所述的方法，其中显示所述多个切割表面包括同时显示所述多个切割表面。14.如权利要求1
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13中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟引导包括：经由所述可视化装置显示示出胫骨托架试验件与所述胫骨的相对位置的合成视图。15.如权利要求1
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14中任一项所述的方法，其中所述解剖结构包括所述患者的距骨。16.如权利要求1
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15中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟轴包括：
显示具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的虚拟轴，所述虚拟轴被配置为引导将引导销安装在所述距骨中。17.如权利要求1
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15中任一项所述的方法，其中显示所述虚拟轴包括：显示各自具有从所述虚拟外科手术计划获得的参数的多个虚拟轴，所述虚拟轴中的每一者被配置为引导将相应的引导销安装在所述距骨中。18.如权利要求17所述的方法，其中显示所述多个轴包...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞尔吉，
申请(专利权)人：托尼尔公司，
类型：发明
国别省市：