[发明专利]用于解剖学对准的系统和方法

说明书

本文公开了用于解剖学对准的系统和方法。在一些实施例中，所述系统和所述方法可以提供对解剖学对准(例如脊柱、髋部、骨盆和/或肩部的解剖学对准)的准确且连续的术中验证。示例性系统可以包括用于测量冠状面不平衡的传感器和标记布置。另一个示例性系统可以包括用于肩部或骨盆校平的传感器和标记布置。又另一个示例性系统可以包括用于建立模拟地平面并从所述模拟地平面投射铅垂线的机械框架。

技术领域

本文公开了用于解剖学对准的系统和方法。

背景技术

解剖学不对准是影响许多患者并通常需要对其进行外科手术干预的病症。不对准可由于年老、退化状况、畸形等原因而自然地发生。外科手术也可能引起或加剧不对准。例如，在脊柱外科手术中，假体的插入或者骨的调整或移除可导致患者的脊柱或其他解剖部位的不对准。在一些情况下，用于校正脊柱矢状面平衡的外科手术可能无意中引起冠状平面中的脊柱弯曲的增加。在其他情况下，肩部、髋部或骨盆可能变得不平等，其中一侧高于另一侧。脊柱、髋部、骨盆或肩部的不对准可能具有严重的不良并发症，诸如患者美学指数(AI)评分较差、患者关节磨损加剧、疼痛严重、步态不均、骨关节炎以及执行日常生活功能困难。通常需要外科手术矫正来校正不对准。

在外科手术期间可能难以评估和测量解剖学对准，但这样做可能是重要的，因为这通常是唯一可校正不对准的时间。用于在外科手术期间评估解剖学对准的现有技术通常包括使用许多拼凑在一起的方法，诸如“目测”、经验、估计或使用手动丁字尺型装置。用于估计对准的当前机械解决方案往往体积庞大、视觉上阻碍手术、使用麻烦、不准确并且仅可用于外科手术干预。此外，此类装置不提供连续的术中验证。相反，外科医生必须自行决定何时评估对准，这通常仅在手术期间的几个离散点处进行。

因此，需要用于解剖学对准的改进的系统和方法。

发明内容

本文公开了用于解剖学对准的系统和方法。在一些实施例中，系统和方法可以提供对解剖学对准(例如脊柱、髋部、骨盆和/或肩部的解剖学对准)的准确且连续的术中验证。示例性系统可以包括用于测量冠状面不平衡的传感器和标记布置。另一个示例性系统可以包括用于肩部或骨盆校平的传感器和标记布置。又另一个示例性系统可以包括用于建立模拟地平面并从模拟地平面投射铅垂线的机械框架。

在一些实施例中，一种用于评估解剖学对准的方法包括：将指向装置附接到患者身上的第一位置；将标记附接到患者身上的第二位置；以及将来自指向装置的视觉指示器投射到标记的测量标尺上以提供患者的解剖学测量的直接视觉指示。

第一位置可以是骶椎并且第二位置可以是胸椎或颈椎。解剖学测量可以是患者的CVA。附接指向装置可以包括对准视觉指示器，由此使得其平行于患者的CSVL。附接标记可以包括对准测量标尺的测量轴线，由此使得其垂直于患者的CSVL。附接标记可以包括对准测量标尺的测量轴线，由此使得其垂直于从第一位置延伸的垂直铅垂线。

在一些实施例中，一种用于评估解剖学对准的系统包括：指向装置，其具有用于将指向装置附接到患者的第一解剖结构的附接元件；和标记，其具有用于将标记附接到患者的第二解剖结构的附接元件，标记具有沿测量轴线延伸的测量标尺；其中指向装置将视觉指示器投射到测量标尺上，从而提供沿测量轴线在第一解剖结构与第二解剖结构之间的偏移的视觉指示。

指向装置可以包括激光指向器。指向装置的附接元件可以包括骨针和骨锚中的至少一个。系统可以包括对准引导件，其用于使指向装置和标记中的至少一个相对于患者对准。对准引导件可以包括下述各项中的至少一个：气泡水平仪、加速度计、陀螺仪、或其他传感器以及用于外科手术导航系统的信标或标记。

在一些实施例中，一种用于评估解剖学对准的方法包括：将第一测距仪部件附接在患者身上的第一位置处；将第二测距仪部件定位在参考轴线处；将第三测距仪部件附接在患者身上的第二位置处；将第四测距仪部件定位在参考轴线处；测量在第一部件与第二部件之间的第一渡越时间；测量在第三部件与第四部件之间的第二渡越时间；以及比较第一渡越时间和第二渡越时间以确定患者的解剖学测量。