[发明专利]用于假体部件定向的系统和方法

说明书

技术领域

本发明大体上是有关于假体部件定向系统，且更特定而言，是有关于用于确定将在膝关节置换手术中使用的一个或一个以上假体植入物的定向的系统。

发明背景

膝关节包括股骨的远端与胫骨的近端之间的界面。在功能适当的膝关节中，股骨的内侧和外侧骨节沿着附接到胫骨的各别内侧和外侧骨节的半月板平滑地枢转。在例如病性关节炎膝盖的某些膝盖中，软骨可已受损，从而导致股骨与胫骨之间的空间倒塌且引起骨与骨接触。当这一情况发生时，形成关节的自然骨与软骨可能不能适当连接，这一情况可引起关节疼痛和/或妨碍关节的正常使用。

在一些状况中，需要进行外科手术来校正胫骨与股骨之间的对齐和恢复关节的正常使用。视损害的严重性而定，外科手术可涉及用假体部件部分或完全地替换关节。在这些膝盖替换程序期间，外科医生切除骨和软骨的受损部分，同时试着保持健康组织完整。外科医生接着使健康组织与经设计以复制被切除组织的人造假体部件相配且恢复适当膝关节运作。

这些假体部件在胫骨和/或股骨上的定向可影响胫骨与股骨之间的对齐，且因此影响关节连接的方式。不当定向的假体部件可能不能恢复适当膝关节运作和/或可造成过早的部件故障或劣化，以及其它问题。因此，这些部件的适当定向至关重要，且外科医生在将假体部件装配到关节之前可将大量时间和精力用在确定假体部件的适当定向上。然而，即使具有外科医生的经验，人工地进行这一确定不能产生假体部件的最佳或甚至可接受的定位或定向。

发明概要

根据一个方面，本发明针对一种用于确定假体部件的定向参数值的计算机实施方法。所述方法可包括接收膝关节的第一屈曲位置处的胫骨假体部件与股骨假体部件之间的第一所要分开距离，以及针对所述股骨假体部件的至少一个可能定向，估计所述膝关节的所述第一屈曲位置处的所述胫骨假体部件与所述股骨假体部件之间的第一估计分开距离。所述方法还可包括通过比较所述第一估计分开距离与所述第一所要分开距离来确定所述股骨假体部件的第一定向参数值，以及经由用户界面输出所述第一定向参数值。

根据另一方面，本发明针对一种用于确定假体部件的定向参数值的系统。所述系统可包括输入装置，所述输入装置经配置以接收膝关节的第一屈曲位置处的胫骨假体部件与股骨假体部件之间的第一所要分开距离。所述系统还可包括处理器，所述处理器以操作方式耦接到所述输入装置。所述处理器可经配置以针对所述股骨假体部件的至少一个可能定向，估计所述膝关节的所述第一屈曲位置处的所述胫骨假体部件与所述股骨假体部件之间的第一估计分开距离，且通过比较所述第一估计分开距离与所述第一所要分开距离来确定所述股骨假体部件的第一定向参数值。所述系统还可包括显示器，所述显示器以操作方式耦接到所述处理器且经配置以输出所述第一定向参数值。

根据另一方面，本发明针对用于确定假体部件的定向的另一计算机实施方法。所述方法可包括记录膝盖的多个屈曲位置处的胫骨及股骨的相对位置，以及经由用户界面来接收多个松度值，所述多个松度值中的每一者对应于针对所述膝盖的所述多个屈曲位置中的一者的胫骨与股骨之间的松度偏爱。所述方法还可包括基于所述胫骨和所述股骨的所述记录的相对位置和所述接收的松度值来确定用于所述膝盖的假体部件的定向；以及经由显示器来输出所述假体部件的所述定向。

所公开实施方案的另外目标和优点将部分地在随后描述中陈述，且将部分地自所述描述显而易见，或可通过实践所公开实施方案来学习。所公开实施方案的目标和优点将借助于附加的权利要求中所特定指出的元件和组合来实现和达成。将理解，如所说明的，先前一般描述和以下详细描述两者仅为例式性和解释性的，而非所公开实施方案的限制。

附图说明

并入本说明书中且构成本说明书的部分的附图说明若干实施方案，所述实施方案与描述一起用来解释本发明的原理和特征。

图1说明符合所公开实施方案的装配有假体部件的手术后假体膝关节的透视图；

图2是符合所公开实施方案的经编程以确定假体部件定向的计算机系统的示意图；

图3说明符合所公开实施方案的处于多个不同屈曲位置处的膝关节的侧视图；

图4说明符合所公开实施方案的例示性用户界面；

图5是表示符合某些所公开实施方案的处于多个不同屈曲位置的三维股骨假体部件模型与三维胫骨假体部件模型的相对定位的图片说明；

图6是说明符合所公开实施方案的用于确定假体部件定向的例示性过程的流程图；且

图7是说明符合所公开实施方案的用于确定假体部件定向的另一例示性过程的流程图。