BR112020005486A2 - sistema de exibição montado em instrumento cirúrgico - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a um braço C, ou um dispositivo intensificador móvel, que é um exemplo de um dispositivo de imageamento médico que é baseado em tecnologia de raios X. Devido ao fato de que um dispositivo de braço C pode exibir imagens de raios X de alta resolução em tempo real, um médico pode monitorar o progresso a qualquer momento durante uma cirurgia e, assim, pode realizar ações apropriadas com base nas imagens exibidas. O monitoramento das imagens, no entanto, costuma ser desafiador durante determinados procedimentos, por exemplo, durante procedimentos nos quais deve ser dada atenção à anatomia de um paciente, assim como a um visor de dispositivo de imageamento médico. Em um exemplo, um conjunto de instrumento cirúrgico inclui um processador, um instrumento cirúrgico configurado para operar em uma estrutura anatômica e um visor acoplado ao processador e fixado ao instrumento cirúrgico. O visor pode ser configurado para exibir informações visuais que compreendem imagens de raios X geradas por um dispositivo de imageamento médico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE EXIBIÇÃO MONTADO EM INSTRUMENTO CIRÚRGICO".
CAMPO DA TÉCNICA
[0001] A presente invenção se refere a sistemas que podem ser usados em conjunto com imageamento médico.
ANTECEDENTES
[0002] Trata-se de um braço C, ou um dispositivo intensificador móvel, que é um exemplo de um dispositivo de imageamento médico que é baseado em tecnologia de raios X. O nome braço em C é derivado do braço em formato de C usado para conectar uma fonte de raios X e um detector de raios X um ao outro. Vários dispositivos de imageamento médico, como um dispositivo de braço em C, podem realizar fluoroscopia, que é um tipo de imageamento médico que mostra uma imagem de raios X contínua em um monitor. Durante um procedimento de fluoroscopia, a fonte de raios X ou transmissor emite raios X que penetram no corpo de um paciente. O detector de raios X ou intensificador de imagem converte os raios X que passam através do corpo em uma imagem visível que é exibida em um monitor do dispositivo de imageamento médico. Devido ao fato de os dispositivos de imageamento médico, como um dispositivo de braço em C, poderem exibir imagens de raios X de alta resolução em tempo real, um médico pode monitorar o progresso a qualquer momento durante uma operação e, dessa forma, pode tomar ações adequadas com base nas imagens exibidas. O monitoramento das imagens, entretanto, é muitas vezes desafiador durante certos procedimentos, por exemplo, durante procedimentos nos quais deve ser dada atenção à anatomia do paciente, bem como ao visor do dispositivo de imageamento médico. Por exemplo, o alinhamento de uma broca em um orifício de travamento distal pode ser difícil se for necessário que um profissional médico manobre a furadeira ao mesmo tempo em que visualiza o visor do dispositivo de imageamento médico.
SUMÁRIO
[0003] Em um exemplo, um conjunto de instrumento cirúrgico inclui um processador, um instrumento cirúrgico configurado para operar em uma estrutura anatômica e um visor acoplado ao processador e fixado ao instrumento cirúrgico. O visor pode ser configurado para exibir dados fluoroscópicos, por exemplo, imagens de raios X ou dados de vídeo, da estrutura anatômica. Os dados fluoroscópicos são gerados por um dispositivo de imageamento. O conjunto de instrumento cirúrgico pode incluir adicionalmente uma memória em comunicação com o processador. Podem ser armazenadas instruções na memória que, quando executadas pelo processador, fazem com que o conjunto de instrumento cirúrgico receba em tempo real, através de um canal de comunicações sem fio, por exemplo, os dados fluoroscópicos provenientes do dispositivo de imageamento. Adicionalmente, o instrumento cirúrgico pode incluir uma extremidade proximal e uma extremidade de trabalho oposta à extremidade proximal. A extremidade de trabalho pode ser configurada para operar sobre a estrutura anatômica, e o visor pode ser posicionado a fim de fornecer uma linha de visão tanto para a extremidade de trabalho como para o visor a partir de uma localização proximal do instrumento cirúrgico. Adicionalmente ainda, o visor pode ser configurado para fornecer uma indicação visual de um alinhamento de um instrumento de corte do instrumento cirúrgico em relação a uma direção de deslocamento de raios X a partir de um transmissor de raios X do dispositivo de imageamento até um receptor de raios X do dispositivo de imageamento.
[0004] Em um outro exemplo, um acelerômetro de um conjunto de instrumento cirúrgico é calibrado com uma direção de deslocamento de raios X a partir de um gerador de raios X até um receptor de raios X de um dispositivo de imageamento médico. O conjunto de instrumento cirúrgico pode incluir uma furadeira que tem uma broca. O conjunto de instrumento cirúrgico pode exibir uma imagem de raios X de uma estrutura anatômica gerada pelo dispositivo de imageamento médico. A imagem de raios X pode incluir uma localização alvo. Uma ponta da broca pode ser posicionada sobre a estrutura anatômica, e o conjunto de instrumento cirúrgico pode exibir uma representação de uma posição da ponta da broca com a localização alvo. O conjunto de instrumento cirúrgico pode exibir, adicionalmente, uma imagem de orientação que inclui uma região estática e um indicador móvel que é representativo de uma orientação da broca, sendo que a furadeira é orientada com a direção de deslocamento de raios X quando o indicador móvel tem uma relação espacial predeterminada com a região estática. Um orifício pode ser perfurado na estrutura anatômica enquanto a ponta da broca está alinhada com a localização alvo, e o indicador móvel tem a relação espacial predeterminada com a região estática.
[0005] O anteriormente mencionado resume apenas alguns aspectos da presente descrição e não se destina a refletir todo o escopo da presente descrição. Características e vantagens adicionais da descrição são apresentadas na descrição a seguir, e podem ficar evidentes a partir da descrição, ou podem ser aprendidas pela prática da invenção. Ademais, tanto o sumário supracitado quanto a descrição detalhada a seguir são exemplificadores e explicativos e se destinam a fornecer uma explicação adicional da descrição.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0006] O sumário supracitado, bem como a descrição detalhada a seguir de exemplos de modalidade da presente descrição, serão melhor entendidos quando lidos em conjunto com os desenhos anexos. Com o propósito de ilustrar os exemplos de modalidade da presente descrição, são feitas referências aos desenhos. Deve-se compreender, no entanto, que o pedido não é limitado às disposições e instrumentos exatos mostrados. Nos desenhos:
[0007] Figura 1 representa um sistema de imageamento exemplificador de acordo com uma modalidade exemplificadora, sendo que o sistema de imageamento exemplificador inclui um dispositivo de imageamento em comunicação elétrica com um conjunto de instrumento cirúrgico.
[0008] As Figuras 2A e 2B são vistas em perspectiva do conjunto de instrumento cirúrgico exemplificador representado na Figura 1, que inclui um visor fixado a um instrumento cirúrgico.
[0009] A Figura 2C é uma vista em elevação posterior do conjunto de instrumento cirúrgico exemplificador.
[0010] A Figura 2D é uma vista em elevação lateral do conjunto de instrumento cirúrgico exemplificador.
[0011] A Figura 3 é um diagrama de blocos de exemplos de dispositivo de computação para uso no sistema de imageamento mostrado na Figura 1.
[0012] A Figura 4A representa uma imagem de raios X exemplificadora de uma estrutura anatômica que pode ser exibida pelo conjunto de instrumento cirúrgico representado nas Figuras 2A a D, sendo que a imagem de raios X inclui uma localização-alvo.
[0013] A Figura 4B representa uma outra imagem de raios X exemplificadora da estrutura anatômica, que mostra uma posição de um instrumento de corte do conjunto de instrumento cirúrgico em relação à localização alvo da estrutura anatômica.
[0014] A Figura 4C representa uma outra imagem de raios X exemplificadora da estrutura anatômica, sendo que uma ponta do instrumento de corte está posicionada sobre a localização alvo.
[0015] A Figura 5A é uma captura de tela exemplificadora do visor do conjunto de instrumento cirúrgico, que mostra uma indicação visual de um alinhamento do instrumento de corte em relação a uma direção de deslocamento de raios X a partir de um transmissor de raios X até um receptor de raios X do dispositivo de imageamento, sendo que o instrumento de corte está fora de alinhamento em relação a uma primeira direção.
[0016] A Figura 5B é uma outra captura de tela exemplificadora do visor do conjunto de instrumento cirúrgico, que mostra a indicação visual do alinhamento do instrumento de corte em relação à direção de deslocamento de raios X, sendo que o instrumento de corte está fora de alinhamento em relação a uma segunda direção que é substancialmente perpendicular à primeira direção.
[0017] A Figura 5C é uma outra captura de tela exemplificadora do visor do conjunto de instrumento cirúrgico, que mostra a indicação visual do alinhamento do instrumento de corte em relação à direção de deslocamento de raios X, sendo que o instrumento de corte está alinhado com a direção de deslocamento de raios X de modo que o instrumento de corte e a direção de deslocamento de raios X tenham a mesma orientação.
[0018] A Figura 6A representa o sistema de imageamento exemplificador mostrado na Figura 1, que mostra uma estrutura anatômica exemplificadora e uma orientação exemplificadora do conjunto de instrumento cirúrgico.
[0019] A Figura 6B representa uma outra orientação exemplificadora do conjunto de instrumento cirúrgico no sistema de imageamento mostrado na Figura 6A.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0020] Um profissional médico pode usar um dispositivo de imageamento médico, por exemplo um dispositivo de braço em C, para realizar vários procedimentos médicos em um paciente. Por exemplo, os profissionais médicos podem usar dispositivos de imageamento para avaliar fraturas ósseas, guiar procedimentos cirúrgicos ou verificar os resultados de reparos cirúrgicos. Os dispositivos de braço em C, por exemplo, fornecem imageamento pontual e imageamento fluoroscópico, o que permite a geração de imagens em movimento em tempo real contínuas. Tais imagens são fornecidas a um visor do dispositivo de braço em C. É reconhecido na presente invenção que, em alguns casos, o visor do sistema de braço em C não é posicionado de uma maneira que auxilie adequadamente um profissional médico. Em várias modalidades aqui descritas, as imagens fornecidas por dispositivos de imageamento são transmitidas em tempo real para um visor que pode ser montado em um instrumento cirúrgico, de modo que o imageamento fluoroscópico fornecido pelo dispositivo de imageamento possa ser visto por um profissional médico à medida que o profissional médico opera e vê uma extremidade de trabalho do instrumento cirúrgico. O visor pode receber as imagens em tempo real, de modo que as imagens sejam exibidas pelo visor ao mesmo tempo que as imagens são geradas pelo dispositivo de imageamento. Em um exemplo, o visor é montado em uma furadeira cirúrgica, de modo que as imagens fluoroscópicas fornecidas pelo dispositivo de imageamento possam ser vistas durante um procedimento de pregagem intramedular (IM - intramedullary). Em uma modalidade, um aplicativo de alinhamento também pode ser renderizado pelo visor montado na furadeira cirúrgica, a fim de guiar o profissional médico durante o procedimento de pregagem IM.
[0021] Como uma questão inicial, devido ao fato de que a fluoroscopia é um tipo de imageamento médico que mostra uma imagem de raios X contínua em um monitor, os termos dados fluoroscópicos, imagem fluoroscópica, dados de vídeo e imagem de raios X podem ser usados de forma intercambiável na presente invenção, sem limitação, exceto onde especificado em contrário.
Dessa forma, uma imagem de raios X pode se referir a uma imagem gerada durante um procedimento fluoroscópico em que um feixe de raios X é passado através da anatomia de um paciente. Adicionalmente, será entendido que os dados fluoroscópicos podem incluir uma imagem de raios X, dados de vídeo ou representações visuais geradas por computador. Dessa forma, os dados fluoroscópicos podem incluir imagens estáticas ou imagens em movimento.
[0022] Com referência à Figura 1, um sistema de imageamento médico 102 pode incluir um dispositivo de imageamento médico 104 e um conjunto de instrumento cirúrgico 202 em comunicação elétrica com o dispositivo de imageamento 104. O dispositivo de imageamento médico 104, que pode ser um dispositivo de braço em C, pode incluir um transmissor ou gerador de raios X 106 configurado para transmitir raios X através de um corpo (por exemplo, osso) e um receptor ou detector de raios X 108 configurado para receber os raios X a partir do transmissor de raios X 106. Dessa forma, o dispositivo de imageamento médico 104 pode definir uma direção de deslocamento de raios X 128 a partir do transmissor de raios X 106 até o receptor de raios X 108. O transmissor de raios X 106 pode definir uma superfície plana 106a que está voltada para o receptor de raios X 108. O dispositivo de imageamento médico 104 pode incluir adicionalmente um braço 110 que conecta fisicamente o transmissor de raios X 106 ao receptor de raios X
108. O dispositivo de imageamento médico 104 pode ser adicionalmente a comunicação com um visor de dispositivo de imageamento médico 112 que é configurado para exibir imagens de raios X a partir do detector de raios X 108. Em alguns casos, o visor de dispositivo de imageamento médico 112 pode ser conectado por fio ao detector de raios X 108, de modo que o visor 112 possa estar em uma posição fixa em relação ao braço 110.
[0023] O dispositivo de imageamento médico 104 é apresentado como um dispositivo de braço em C para facilitar a descrição do assunto revelado, e não se destina a limitar o escopo desta descrição.
Adicionalmente, o sistema de imageamento 102 e o dispositivo de imageamento 104 são apresentados como um sistema de imageamento médico e um dispositivo de imageamento médico, respectivamente, para facilitar a descrição do assunto revelado, e não se destinam a limitar o escopo desta descrição.
Dessa forma, será entendido que outros dispositivos, sistemas e configurações podem ser usados para implementar as modalidades reveladas na presente invenção em adição a, ou em vez de, um sistema como o sistema 102, e todas tais modalidades são contempladas como dentro do escopo da presente descrição.
É reconhecido na presente invenção que a posição do visor 112 pode criar problemas para um profissional médico.
Por exemplo, em alguns casos, o profissional médico pode precisar visualizar imagens ou dados renderizados pelo visor 112 ao mesmo tempo em que visualiza um paciente posicionado entre o gerador de raios X 106 e o detector de raios X 108. Em um exemplo, um profissional médico pode enfrentar desafios colocando parafusos distais de travamento durante um procedimento de pregagem IM devido à insuficiência de instrumentos de assistência ou sistemas de orientação, como um braço de direcionamento usado na colocação de parafusos proximais.
Os parafusos distais são comumente inseridos em uma técnica de mãos livres sob orientação fluoroscópica.
A técnica de mãos livres é comumente denominada como a técnica de círculo perfeito.
Por exemplo, uma vez que um círculo perfeito seja estabelecido durante um procedimento de pregagem IM, pode ser difícil alinhar corretamente uma broca ao eixo geométrico do orifício de travamento distal devido à falta de visibilidade por causa do uso de imagens radiográficas.
O alinhamento inadequado pode levar ao rompimento ou rachadura de um implante durante a perfuração de um orifício piloto, o que pode resultar em quebra do implante, redução/fixação insatisfatória, atraso de cirurgia ou similares. É reconhecido adicionalmente na presente invenção que uma orientação de uma imagem de raios X renderizada pelo visor 112 poderia não corresponder à orientação da anatomia do paciente, criando assim desafios adicionais para um profissional médico. Em vários exemplos descritos na presente invenção, um conjunto de instrumento cirúrgico pode ser configurado para orientar e ajudar um profissional médico durante várias operações, como um procedimento de pregagem IM.
[0024] Com referência agora à Figura 3, em uma modalidade, os dados (por exemplo, vídeo ou imagens estáticas) fornecidos pelo dispositivo de imageamento médico 104, podem ser recebidos por um aplicativo de instrumento, por exemplo, um aplicativo de espelho fluoroscópico, que pode ser um programa, como um software ou hardware ou combinação de ambos, que pode ser executado em qualquer dispositivo de computação adequado. Um usuário pode usar o aplicativo de instrumento para visualizar imagens geradas pelo dispositivo de imageamento médico 104. O aplicativo do instrumento pode receber e exibir imagens fluoroscópicas em várias localizações, por exemplo, em uma localização que esteja alinhada com a visão de um paciente.
[0025] Com referência às Figuras 2 e 3, qualquer dispositivo de computação adequado 204 pode ser configurado para hospedar o aplicativo de instrumento. Será entendido que o dispositivo de computação 204 pode incluir qualquer dispositivo adequado, cujos exemplos incluem um dispositivo de computação portátil, como um computador do tipo laptop, tablet ou telefone inteligente. Em um outro exemplo, o dispositivo de computação 204 pode ser interno ao instrumento cirúrgico 203.
[0026] Em uma configuração exemplificadora, o dispositivo de computação 204 inclui uma porção ou unidade de processamento 206, uma fonte de alimentação 208, uma porção de entrada 210, um visor 212, uma porção de memória 214, uma porção de interface de usuário 216 e um acelerômetro 215. Enfatiza-se que o diagrama de blocos representativo do dispositivo de computação 204 é um exemplo e não se destina a implicar em uma implementação e/ou configuração específica. A porção de processamento 206, a porção de entrada 210, o visor 212, a memória 214, a interface de usuário 216 e o acelerômetro 215 podem ser acoplados em conjunto para permitir comunicações entre si. O acelerômetro 215 pode ser configurado para gerar informações de acelerômetro que correspondam a uma orientação do dispositivo de computação 204. Como deve ser compreendido, qualquer um dos componentes acima pode ser distribuído em um ou mais dispositivos e/ou locais separados.
[0027] Em várias modalidades, a porção de entrada 210 inclui um receptor do dispositivo de computação 204, um transmissor do dispositivo de computação 204 ou uma combinação dos mesmos. A porção de entrada 210 tem capacidade para receber informações, por exemplo, dados fluoroscópicos em tempo real, a partir do dispositivo de imageamento médico 104. Conforme deve ser observado, a funcionalidade de transmissão e recebimento também pode ser fornecida por um ou mais dispositivos externos aos dispositivos de computação 204 e, dessa forma, ao conjunto de instrumento cirúrgico
202.
[0028] Dependendo da configuração exata e do tipo de processador, a porção de memória 214 pode ser volátil (como alguns tipos de RAM), não volátil (como ROM, memória flash, etc.), ou uma combinação dos mesmos. O dispositivo de computação 204 pode incluir armazenamento adicional (por exemplo, armazenamento removível e/ou armazenamento não removível) incluindo, mas sem se limitar, fita, memória flash, cartões inteligentes, CD ROM, discos digitais versáteis (DVD) ou outros armazenamentos ópticos, fitas cassetes magnéticas, fitas magnéticas, formas de armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, memória compatível com barramento serial universal (USB) ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar informações e que possa ser acessado pelo dispositivo de computação 204.
[0029] O dispositivo de computação 204 pode conter também a porção de interface de usuário 216, que permite que um usuário se comunique com o dispositivo de computação 204. A interface de usuário 216 pode incluir entradas que fornecem a capacidade de controlar o dispositivo de computação 204 através, por exemplo, de botões, chaves de ordenação, um mouse, controles acionados por voz, uma tela sensível ao toque, movimento do dispositivo de computação 204, indicações visuais (por exemplo, movimento de uma mão na frente de uma câmera no dispositivo de computação 204), ou similares. A porção de interface de usuário 216 pode fornecer saídas, incluindo informações visuais (por exemplo, através de um visor), informações de áudio (por exemplo, através de alto-falante), mecanicamente (por exemplo, através de um mecanismo de vibração), ou uma combinação dos mesmos. Em várias configurações, a porção de interface de usuário 216 pode incluir um visor, uma tela sensível ao toque, um teclado, um mouse, um acelerômetro, um detector de movimento, um alto-falante, um microfone, uma câmera, um sensor de inclinação ou qualquer combinação dos mesmos. A porção de interface de usuário 216 pode incluir adicionalmente qualquer dispositivo adequado para inserir informações biométricas, como, por exemplo, informações de impressão digital, informações da retina, informações de voz e/ou informações de características faciais. Dessa forma, um sistema de computador como o dispositivo de computação 204 pode incluir um processador, um visor acoplado ao processador e uma memória em comunicação com o processador. A memória pode ter armazenado nela instruções que, mediante a execução pelo processador, fazem com que o sistema de computador realize operações, como as operações descritas acima. O visor 212 pode ser configurado para exibir as informações visuais, como descrito com referência às Figuras 4A a 4C e Figuras 5A a 5C.
[0030] Com referência às Figuras 1 e 3, uma unidade de transmissão 114 pode ser acoplada eletricamente a, ou pode fazer parte do, dispositivo de imageamento médico 104. A unidade de transmissão 114 pode ser qualquer dispositivo de computação configurado para receber e enviar imagens, por exemplo, sinais de vídeo incluindo imagens fluoroscópicas. Será entendido que a unidade de transmissão 114 pode incluir qualquer dispositivo adequado, cujos exemplos incluem um dispositivo de computação portátil, como um computador do tipo laptop, tablet ou telefone inteligente.
[0031] Com referência especificamente à Figura 3, em uma configuração exemplificadora, a unidade de transmissão 114 pode incluir uma unidade ou porção de processamento 116, uma fonte de alimentação 118, uma porção de entrada 120 e uma porção de saída
122. Enfatiza-se que a representação de diagrama de blocos da unidade de transmissão 114 é um exemplo e não se destina a implicar em uma implementação e/ou configuração específica. A porção de processamento 116, a porção de entrada 120 e a porção de saída 122 podem ser acopladas em conjunto para permitir comunicações entre si. Como deve ser compreendido, qualquer um dos componentes acima pode ser distribuído em um ou mais dispositivos e/ou locais separados.
[0032] Em várias modalidades, a porção de entrada 120 inclui um receptor da unidade de transmissão 114, e a porção de saída 122 inclui um transmissor da unidade de transmissão 114. A porção de entrada
120 tem capacidade para receber informações, por exemplo, imagens fluoroscópicas ou dados de vídeo, a partir do dispositivo de imageamento médico 104, em particular uma interface de saída 105 do dispositivo de imageamento médico 104. A interface de saída 105 pode incluir uma saída coaxial, uma saída usb, uma saída de componente, uma saída sem fio ou similares. Conforme deve ser observado, a funcionalidade de transmissão e recebimento pode ser fornecida também pelo dispositivo de imageamento médico 104. Em um exemplo, a unidade de transmissão 114 é eletricamente acoplada à interface de saída 105 do dispositivo de imageamento médico 104, a fim de estabelecer uma conexão elétrica com fio ou sem fio entre a unidade de transmissão 114 e o visor 112. A interface de saída 105 pode incluir um ou mais conectores de saída de vídeo com o uso do módulo de entrada correspondente. Em um exemplo, a porção de processamento 116, que pode incluir um ou mais processadores que rodam em um sistema operacional embutido, pode detectar a presença de um sinal, por exemplo, um sinal de vídeo incluindo imagens fluoroscópicas, a partir do dispositivo de imageamento médico 104. A porção de processamento 116 pode processar o sinal, conforme necessário, para transmitir ao conjunto de instrumento cirúrgico 202. Por exemplo, a porção de processamento 116 pode comprimir o sinal a fim de reduzir a largura de banda que é usada para transmitir o sinal.
[0033] Após a porção de processamento 116 realizar o processamento no sinal de vídeo, conforme necessário, o sinal de vídeo, que pode incluir imagens fluoroscópicas, pode ser enviado pela porção de saída 122 da unidade de transmissão 114 para a porção de entrada 210 do dispositivo de computação 204. A porção de saída 122 da unidade de transmissão 114 pode ser configurada para transmitir imagens fluoroscópicas de acordo com qualquer protocolo de comunicação conforme desejado. Por exemplo, a porção de saída 122 pode incluir um módulo ZigBee conectado à porção de processamento 206 através de um barramento serial universal (USB), de modo que a porção de saída 122 possa enviar dados, de modo sem fio, (através de um canal de comunicações sem fio) de acordo com qualquer protocolo ZigBee. A porção de saída 122 pode enviar sinais de vídeo, por exemplo, imagens fluoroscópicas, por Wi-Fi, Bluetooth, difusão ou qualquer outro canal de comunicação sem fio, conforme desejado.
[0034] Consequentemente, a porção de entrada 210 do dispositivo 204 pode receber sinais de vídeo em tempo real, por exemplo imagens fluoroscópicas, que são enviadas através de um canal de comunicação sem fio a partir do dispositivo de imageamento médico 104. A porção de entrada 210 pode ser configurada para receber mensagens via ZigBee, mensagens via Wi-Fi, mensagens via Bluetooth, mensagens via difusão ou mensagens formatadas de acordo com qualquer protocolo sem fio, conforme desejado. Em um exemplo, quando a porção de entrada 210 do dispositivo 204 recebe as imagens fluoroscópicas do dispositivo de imageamento médico 104, as imagens podem ser recuperadas e verificadas pela porção de processamento 206 do dispositivo de computação 204. Por exemplo, a porção de processamento 206 pode verificar se as imagens recebidas são do dispositivo de imageamento médico adequado. As imagens podem ser encaminhadas para o visor 212, por exemplo, quando as imagens são verificadas. A porção de processamento 206 pode garantir também que dados válidos sejam exibidos. Por exemplo, se houver uma interrupção na conexão ou canal de comunicação sem fio entre o dispositivo de computação 204 e o dispositivo de imageamento médico 104, a porção de processamento 206 pode identificar a interrupção e enviar uma mensagem para o visor 212 de modo que a interrupção seja transmitida a um profissional médico que visualiza o visor 212. Em alguns casos, o processador 206 pode fazer com que o conjunto de instrumento cirúrgico 202 exiba uma indicação de erro no visor 212 quando uma qualidade do link de comunicação entre o dispositivo de imageamento 104 e o conjunto de instrumento cirúrgico 202 está abaixo de um limite predeterminado. Dessa forma, é possível estabelecer uma conexão ou canal de comunicação ponto a ponto sem fio entre a unidade de transmissão 114 e o dispositivo de computação 204, e a conexão ponto a ponto sem fio pode ser gerenciada pela porção de entrada 210 e pela porção de saída 122 na camada física e as porções de processamento 116 e 206 na camada de aplicação.
[0035] Com referência agora às Figuras 2A a D, o sistema de imageamento médico 102 pode incluir o conjunto de instrumento cirúrgico 202 que pode incluir o dispositivo de computação 204 montado em um instrumento cirúrgico 203. O instrumento cirúrgico 203 pode ser configurado para operar em uma estrutura anatômica, como uma estrutura anatômica 124. O instrumento cirúrgico 203 pode definir um corpo 205, e o dispositivo de computação pode ser fixado em qualquer lugar ao corpo 205, conforme desejado. Em um exemplo, o dispositivo de computação 204 e, portanto, o visor 212, podem ser suportados por um suporte 228. O suporte 228 pode incluir uma superfície de suporte 230 que suporta o dispositivo de computação 204 e, portanto, o visor 212. O suporte 228 pode incluir adicionalmente um braço 232 fixado à superfície de suporte 230 e ao corpo 205 do instrumento cirúrgico 203, de modo que o visor 212 esteja em uma posição fixa em relação ao corpo 205 do instrumento cirúrgico 203. O braço 232 ou a superfície de suporte 230 podem ser configurados para girar, a fim de ajustar o ângulo de visualização do visor
212. O suporte 228 pode ser posicionado de modo que o visor não interfira com a operação do instrumento cirúrgico 203. Será entendido que o dispositivo de computação 204 pode ser montado alternativamente no instrumento cirúrgico 205, conforme desejado. Será entendido também que o dispositivo de computação 204 pode ser alternativamente monolítico ao instrumento cirúrgico 203. Adicionalmente, embora o instrumento cirúrgico 203 seja representado como uma furadeira cirúrgica com o propósito de exemplificar, será observado que o dispositivo de computação 204 pode ser montado em, ou pode ser monolítico com, inúmeros equipamentos ou instrumentos alternativos adequados. Por exemplo, o conjunto de instrumento cirúrgico 202 pode incluir um instrumento ou equipamento configurado para alvejar uma área do osso ou outra parte da anatomia, remover um implante médico, realizar uma osteotomia ou qualquer outro procedimento, por exemplo, qualquer outro procedimento com o uso de fluoroscopia, conforme desejado. Dessa forma, embora a estrutura anatômica 124 seja apresentada como um osso, será entendido que as estruturas nas quais o conjunto de instrumento cirúrgico pode ser configurado para operar, não se limitam aos ossos.
[0036] O dispositivo de computação 204 e, dessa forma, o conjunto de instrumento cirúrgico 202, pode incluir o visor 212 que pode ser fixado ao instrumento cirúrgico. O visor 212 pode ser configurado para exibir imagens fluoroscópicas da estrutura anatômica 124 que são geradas pelo dispositivo de imageamento 104. Em uma configuração exemplificadora, o visor 212 pode exibir imagens fluoroscópicas da estrutura anatômica 124 em tempo real, de modo que as imagens da estrutura anatômica 124 sejam exibidas pelo visor 212 ao mesmo tempo em que as imagens são geradas pelo dispositivo de imageamento 104. Em alguns casos, o visor 212, e, dessa forma, o conjunto de instrumento cirúrgico 202, pode incluir uma pluralidade de visores, por exemplo, um primeiro visor 212a e um segundo visor 212b que tem uma orientação diferente em comparação a uma orientação do primeiro visor 212a. Em uma outra configuração exemplificadora, o visor 212 e, dessa forma, o conjunto de instrumento cirúrgico 202, inclui apenas um visor.
[0037] Com referência ainda às Figuras 2A a D, o instrumento cirúrgico 203 pode definir uma extremidade proximal 203b e uma extremidade de trabalho 203a oposta à extremidade proximal 203b. A extremidade de trabalho 203a pode ser configurada para operar, por exemplo, cortar, perfurar ou de outro modo alvejar uma estrutura, por exemplo, a estrutura anatômica 124, de um paciente médico. O visor 212, em particular o primeiro visor 212a e o segundo visor 212b, pode ser posicionado a fim de fornecer uma linha de visão tanto para a extremidade de trabalho 203a como para o visor 212 a partir de uma localização próxima ao instrumento cirúrgico 203. Dessa forma, em alguns casos, por exemplo, um profissional médico pode, enquanto opera o instrumento cirúrgico 203, visualizar tanto o visor 212 como a extremidade de trabalho 203a do instrumento cirúrgico 203.
[0038] Em um exemplo, o instrumento cirúrgico 203 inclui um instrumento de corte 226 que inclui uma extremidade proximal 226b adjacente ao corpo 205 do instrumento cirúrgico 203, e uma ponta de corte 226a oposta à extremidade proximal 226b do instrumento de corte
226. A ponta de corte 226a pode definir uma extremidade terminal do instrumento de corte que é oposta à extremidade proximal 226b do instrumento de corte 226. O instrumento de corte 226 pode ter a ponta de corte 226a que pode ser configurada para remover material anatômico de uma estrutura anatômica, por exemplo, a estrutura anatômica 124. No exemplo ilustrado, o instrumento de corte 226 é uma broca e a ponta de corte 226a é uma ponta da broca, embora seja observado que outros instrumentos e configurações possam ser usados para implementar as modalidades reveladas na presente invenção além de, ou em vez de, um instrumento como o instrumento de corte 226 e todas tais modalidades são contempladas como dentro do escopo da presente descrição.
[0039] O conjunto de instrumento cirúrgico 202 pode incluir uma ferramenta de alinhamento 218, por exemplo, uma ferramenta de alinhamento de eixo geométrico, montada no corpo 205 do instrumento cirúrgico 203. Será entendido que a ferramenta de alinhamento 218 pode ser, alternativamente, monolítica ao instrumento cirúrgico 203. A ferramenta de alinhamento 218 pode ser rigidamente fixada ao corpo 205 do instrumento cirúrgico 203. Em um exemplo, o instrumento de corte 226 está situado na extremidade de trabalho 203a do instrumento cirúrgico 203 e a ferramenta de alinhamento 218 está situada na extremidade proximal 203b do instrumento cirúrgico, embora seja entendido que a ferramenta de alinhamento 218 pode estar alternativamente situada, conforme desejado.
A ferramenta de alinhamento 218 pode definir uma primeira superfície 218a próxima ao instrumento cirúrgico 203, e uma segunda superfície 218b oposta à primeira superfície 218a.
A segunda superfície 218b pode definir uma superfície plana e, dessa forma, a ferramenta de alinhamento 218 pode definir uma superfície plana.
Dessa forma, a segunda superfície 218b da ferramenta de alinhamento 218 pode definir um plano.
O instrumento de corte 226 (por exemplo, broca) pode ser orientado perpendicularmente ao plano definido pela segunda superfície 218b da ferramenta de alinhamento 218. Em um exemplo, a ferramenta de alinhamento 218 inclui um pino que é orientado perpendicularmente ao plano definido pela segunda superfície 218b da ferramenta de alinhamento.
O pino pode ser configurado para ser recebido por um orifício definido pela extremidade proximal 203b do instrumento cirúrgico 203. O orifício definido pela extremidade proximal 203b do instrumento cirúrgico 203 pode ter uma orientação paralela ao instrumento de corte 226, de modo que, quando o pino da ferramenta de alinhamento 218 é recebido pelo orifício definido pela extremidade proximal 203b da ferramenta de alinhamento 218, a segunda superfície 218b da ferramenta de alinhamento define o plano que é perpendicular à orientação do instrumento de corte 226.
[0040] Com referência, também, às Figuras 4A a C, imagens fluoroscópicas da estrutura anatômica 124 podem incluir uma ou mais localizações alvo 126. As localizações alvo 126 podem representar localizações na estrutura anatômica 124 que o instrumento cirúrgico 203 pode perfurar, cortar ou, de outro, modo alvejar. De acordo com o exemplo ilustrado, as localizações alvo 126 podem ser definidas por um implante 125, por exemplo, uma haste ou prego IM, em um osso. Será entendido que uma operação exemplificadora realizada pelo conjunto de instrumento cirúrgico é apresentada como uma operação de pregagem IM para facilitar a descrição do assunto revelado, e a operação de IM exemplificadora não se destina a limitar o escopo desta descrição. Dessa forma, será observado que o conjunto de instrumento cirúrgico 202 pode ser usado para realizar outras operações além de, ou em vez de, uma operação como a operação de pregagem IM exemplificadora, e todas tais modalidades são contempladas como dentro do escopo da presente descrição.
[0041] O visor 212 pode exibir imagens fluoroscópicas associadas a operações de pregagem IM, entre outras. O visor 212 pode ser configurado para exibir imagens fluoroscópicas, por exemplo, imagens fluoroscópicas 400a-c da estrutura anatômica 124, geradas pelo e recebidas do dispositivo de imageamento médico 104. Com referência, em particular, à Figura 4A, o visor 212, por exemplo o primeiro visor 212a, pode exibir a imagem fluoroscópica de exemplo 400a, do implante 125 na estrutura anatômica 124. O implante 125 pode definir uma ou mais localizações alvo 126 nas quais o material pode ser removido da estrutura anatômica 124. Em uma operação de pregagem IM exemplificadora, mediante a visualização do visor 212 que exibe imagens fluoroscópicas do dispositivo de imageamento 104, um profissional médico pode manobrar o paciente ou o dispositivo de imageamento 104 ao mesmo tempo em que visualiza o paciente e o visor 212 simultaneamente, até as localizações alvo 126 definirem círculos perfeitos, conforme ilustrado na Figura 4A. Na pregagem IM exemplificadora, quando a uma ou mais localizações alvo 126 definirem círculos perfeitos, os orifícios podem ser perfurados nas localizações alvo 126 para parafusos de travamento.
[0042] Com referência agora à Figura 4B, o visor 212 pode exibir a imagem fluoroscópica 400b exemplificadora. Dessa forma, o visor 212 pode ser configurado para exibir uma posição da ponta de corte 226a do instrumento de corte 226 em relação à localização alvo 126 nas imagens fluoroscópicas da estrutura anatômica 124. A imagem fluoroscópica 400b pode representar, por exemplo, a posição da ponta de corte 226a que é mostrada na Figura 6B. A ponta de corte 226a pode ser configurada para remover material anatômico a partir da uma ou mais localizações alvo 126 da estrutura anatômica 124. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 4C, a ponta 226a do instrumento de corte 226 (por exemplo, broca) pode ser posicionada na estrutura anatômica 124, por exemplo, no centro da localização alvo 126. O visor 212 pode ser posicionado a fim de fornecer uma linha de visão tanto para a ponta 226a como para o visor 212 a partir de uma localização próxima ao instrumento cirúrgico 203, de modo que um profissional médico possa visualizar ambas as imagens fluoroscópicas 400b e 400c e, dessa forma, a ponta 226a e a estrutura anatômica 124, a fim de centralizar a ponta 226a na localização alvo 126. O visor 212 do instrumento cirúrgico 203 pode espelhar o visor 112 do dispositivo de imageamento médico 104, de modo que o visor 212 do conjunto de instrumento cirúrgico 202 possa renderizar as mesmas imagens que o visor 112 do dispositivo de imagem 104 renderiza ao mesmo tempo, a fim de exibir imagens em tempo real.
[0043] Em alguns casos, por exemplo, com base em uma seleção de usuário por meio da interface de usuário 216, o conjunto de instrumento cirúrgico 202 pode girar as imagens fluoroscópicas exibidas no visor 212 para uma orientação girada de modo que uma direção vertical ou horizontal no visor 212 corresponda a uma direção vertical ou horizontal, respectivamente, do movimento do instrumento cirúrgico 203 em relação à estrutura anatômica 124. Dessa forma, em alguns casos, as imagens fluoroscópicas na orientação girada que são exibidas no visor 212 podem ser giradas em comparação com as imagens fluoroscópicas exibidas no visor de dispositivo de imageamento médico 112, que é separado do visor 212 que é acoplado ao instrumento cirúrgico 203.
[0044] Com referência às Figuras 5A a C, o visor 212 também pode ser configurado para fornecer uma indicação visual, por exemplo, uma imagem de orientação 129, de um alinhamento da ponta de corte 226a em relação à direção de deslocamento de raios X 128 a partir do transmissor de raios X 106 até o receptor de raios X 108. Em um exemplo, o visor 212 inclui o primeiro visor 212a e o segundo visor 212b, e o primeiro visor 212a é configurado para exibir imagens fluoroscópicas (por exemplo, imagens fluoroscópicas 400a-c) a partir do dispositivo de imageamento 104, e o segundo visor 212b é configurado para exibir telas de orientação (por exemplo, telas de orientação 500a-c) que incluem uma indicação visual de uma orientação do instrumento de corte 226. Será entendido que o primeiro visor 212a pode também, ou alternativamente, exibir telas de orientação, e o segundo visor 212b pode também, ou alternativamente, exibir imagens fluoroscópicas. Adicionalmente, o visor 212 pode, em alguns casos, incluir apenas um visor, que pode exibir imagens fluoroscópicas e telas de orientação. Em um exemplo, um usuário pode selecionar uma opção através da interface de usuário 216 para selecionar quais das imagens fluoroscópicas ou telas de orientação são exibidas pelo visor 212. Em um outro exemplo, o visor 212 pode ser separado, por exemplo, dividido ao meio, de modo que tanto as imagens fluoroscópicas quanto as telas de orientação possam ser exibidas pelo visor 212 ao mesmo tempo.
[0045] A indicação visual de alinhamento, por exemplo, a imagem de orientação 129, pode ter por base a direção de deslocamento de raios X 128 e pode ter por base, adicionalmente, informações do acelerômetro que correspondem a uma orientação do instrumento de corte 226. Por exemplo, o acelerômetro 215 do conjunto de instrumento cirúrgico 202 pode ser calibrado com a direção de deslocamento de raios X 128 a partir do gerador de raios X 106 até o receptor de raios X 108 do dispositivo de imageamento médico 104. Em uma calibração exemplificadora, a ferramenta de alinhamento 218 que é fixada ao instrumento cirúrgico 203 é configurada para se alinhar a uma superfície do dispositivo de imageamento médico 104 que tem uma orientação predeterminada, a fim de alinhar o instrumento de corte 226 (por exemplo, broca) com a direção de deslocamento de raios X 128. Em um exemplo, a ferramenta de alinhamento 218 é configurada para ficar nivelada com a superfície plana 106a do transmissor de raios X, embora seja entendido que a ferramenta de alinhamento 218 pode ser configurada para se alinhar a outras superfícies do dispositivo de imageamento médico 104, conforme desejado. Em particular, a segunda superfície 218b da ferramenta de alinhamento 218 pode ser uma superfície plana que pode ser contígua à superfície plana 106a do dispositivo de imageamento médico 104 quando o instrumento de corte 226 está alinhado com a direção de deslocamento de raios X 128. Continuando com o exemplo, um valor zero pode ser definido quando a superfície 218b da ferramenta de alinhamento 218 é contígua à superfície plana 106a do gerador de raios X 106, a fim de calibrar o acelerômetro 215 com o dispositivo de imageamento médico 104, em particular a direção de feixes de raios X gerados pelo dispositivo de imageamento médico 104. Em um exemplo, para definir o valor zero, calibrando, assim, o acelerômetro 215 com a direção de deslocamento de raios X 128, um usuário pode atuar uma opção de calibração 134 no visor 212 quando a superfície 218b da ferramenta de alinhamento estiver alinhada contra a superfície plana 106a do gerador de raios X 106, de modo que o valor zero seja definido quando o instrumento de corte 226 for orientado ao longo da direção de deslocamento de raios X 128.
[0046] Em um outro exemplo, um instrumento de calibração pode ser parte do, ou ser fixado ao, dispositivo de imageamento médico 104. Quando o dispositivo de imageamento médico 104 e, em particular, a direção de deslocamento de raios X 128 estiver orientado na posição desejada para realizar uma operação, o instrumento de calibração do dispositivo de imageamento médico pode identificar um valor zero em relação à gravidade, de modo que o valor zero corresponda à direção desejada de deslocamento de raios X 128. O instrumento de calibração 128 do dispositivo de imageamento médico 104 pode enviar o valor zero em relação à gravidade para o acelerômetro 215. O acelerômetro 215 pode definir seu valor zero em relação à gravidade para o valor zero que recebe do instrumento de calibração do dispositivo de imageamento médico 104, calibrando assim o acelerômetro 215 com a direção de deslocamento de raios X 128. Dessa forma, o acelerômetro 215 pode indicar o valor zero quando o instrumento de corte 226 estiver orientado ao longo da direção do deslocamento de raios X 128.
[0047] Em um exemplo, o acelerômetro 215 corresponde a uma orientação do visor 212. Dessa forma, em alguns casos, quando a orientação do visor 212 em relação ao instrumento de corte 226 é ajustada, o valor zero é redefinido para recalibrar o acelerômetro 215 com a direção do deslocamento de raios X 128. Em alguns exemplos, o visor 212 tem uma ou mais orientações pré-configuradas (por exemplo, 90 graus, 75 graus, etc.) em relação ao instrumento de corte 226. Dessa forma, em alguns casos, após a calibração em uma primeira orientação pré-configurada, o visor 212 pode ser movido para uma segunda orientação pré-configurada. Em um exemplo, o usuário pode selecionar, com o uso da interface de usuário 216, a orientação pré-configurada na qual o visor 212 é posicionado. O acelerômetro 215 pode receber a segunda orientação pré-configurada, e, consequentemente, ajustar o valor zero de modo que o visor 212 seja ajustado sem o acelerômetro ser recalibrado. Em ainda outro exemplo, o dispositivo de imageamento médico 104 inclui um acelerômetro que pode identificar uma alteração na orientação da direção de deslocamento de raios X. Nesse exemplo, o acelerômetro do dispositivo de imageamento médico pode enviar a alteração na orientação da direção do deslocamento de raios X para o conjunto de instrumento cirúrgico 202, de modo que o valor zero possa ser redefinido sem recalibrar o acelerômetro 215. Dessa forma, o valor zero pode ser ajustado de acordo com uma alteração na orientação do gerador de raios X 106 e receptor de raios X 108.
[0048] Quando o acelerômetro 215 do conjunto de instrumento cirúrgico 202 é calibrado com a direção de deslocamento de raios X, por exemplo, o acelerômetro pode gerar informações de acelerômetro que indicam uma orientação do instrumento de corte 226 em relação à direção de deslocamento de raios X 128. As informações de acelerômetro podem ser exibidas pelo visor 212 em várias telas de orientação, por exemplo, telas de orientação 500a-c, que podem incluir a imagem de orientação 129. A título de uma pregagem IM exemplificadora, mediante a visualização da imagem de orientação 129 enquanto se faz uso do conjunto de instrumento cirúrgico 202, o instrumento de corte 226 pode ser mantido na orientação adequada durante a perfuração. Ou seja, os orifícios podem ser perfurados nas localizações alvo 126 que definem círculos perfeitos.
[0049] Por exemplo, com referência às Figuras 5A a 5C, as telas de orientação 500a-c podem incluir a imagem de orientação 129 que pode incluir uma região estática 130 e um indicador móvel 132. O indicador móvel 132 pode ser representativo da orientação do instrumento de corte
226. Em um exemplo, o instrumento de corte 226 é orientado com a direção de deslocamento de raios X 128 quando o indicador móvel 132 tem uma relação espacial predeterminada com a região estática 130. Em um exemplo, um orifício é perfurado na estrutura anatômica 124 enquanto a ponta 226a do instrumento de corte 226 (por exemplo, broca) é alinhada com a localização alvo 126, e o indicador móvel 132 tem a relação espacial predeterminada com a região estática 130. Será entendido que a relação espacial predeterminada pode variar conforme desejado. Em alguns casos, por exemplo, o instrumento de corte 226 é orientado com a direção de deslocamento de raios X 128 quando o indicador móvel 132 se sobrepõe à região estática 130. Em alguns casos, conforme mostrado na Figura 5C, o instrumento de corte 226 é orientado com a direção de deslocamento de raios X 128 quando o indicador móvel 132 está dentro de um contorno definido pela região estática 130.
[0050] Dessa forma, em funcionamento, o visor 212 pode receber e exibir uma pluralidade de imagens de raios X em tempo real, e o visor 212 pode exibir a imagem de orientação 129 à medida que o instrumento cirúrgico 203 é operado. Em um exemplo, com referência à Figura 6A, o instrumento cirúrgico 203 pode ser operado ao longo de uma primeira direção D1 que é paralela à direção de deslocamento de raios X 128, a fim de perfurar o orifício ao longo da primeira direção D1. Durante a perfuração, por exemplo, à medida que a orientação do instrumento de corte 226 se move na direção oposta ao valor zero, o indicador móvel 132 pode se mover na direção oposta à região estática 130. O indicador móvel 132 pode se mover em relação à região estática 130 ao mesmo tempo que a orientação do instrumento de corte 226 se move em relação ao valor zero, de modo que o indicador móvel 132 forneça uma representação em tempo real da orientação do instrumento de corte 226. Por exemplo, à medida que a extremidade proximal 226b do instrumento de corte 226 se move ao longo de uma segunda direção D2 em relação à ponta de corte
226a do instrumento de corte 226, o indicador móvel 132 pode se mover ao longo da segunda direção D2 (por exemplo, consultar Figura 5A). A segunda direção D2 pode ser perpendicular à primeira direção D1. De modo similar, à medida que a extremidade proximal 226b do instrumento de corte 226 se move ao longo de uma terceira direção D3 em relação à ponta de corte 226a do instrumento de corte 226, o indicador móvel 132 pode se mover ao longo da terceira direção D3 (por exemplo, consultar Figura 5B). A terceira direção D3 pode ser perpendicular tanto à primeira quanto à segunda direções D1 e D2, respectivamente. Adicionalmente, será entendido que à medida que a extremidade proximal 226b do instrumento de corte 226 se move ao longo tanto da segunda quanto da terceira direções em relação à ponta de corte 226a do instrumento de corte 226, o indicador móvel 132 pode se mover ao longo tanto da segunda quanto da terceira direções D3. Adicionalmente, as telas de orientação 500a-c podem incluir uma representação numérica 136 da orientação do instrumento de corte 226 ao longo da segunda e da terceira direções D2 e D3.
[0051] Com referência, em particular, à Figura 5C, quando o instrumento de corte 226 é orientado de acordo com o valor zero, o indicador móvel 132 pode ser posicionado dentro de um contorno definido pela região estática 130. Adicionalmente, em alguns casos, quando o instrumento de corte 226 é precisamente alinhado com a direção de deslocamento de raios X 128, a representação numérica 136 pode indicar aqueles valores zero associados tanto à segunda quanto à terceira direções. A título de uma pregagem IM exemplificadora, um profissional médico pode manter a imagem de orientação 129 ilustrada na Figura 5C durante a perfuração, a fim de perfurar orifícios com a orientação adequada nas localizações alvo
126.
[0052] Embora modalidades exemplificadoras dos dispositivos para executar as técnicas reveladas sejam descritas nesse documento, conceitos subjacentes podem ser aplicados a qualquer dispositivo de computação, processador ou sistema capaz de comunicar e apresentar informações conforme descritas na presente invenção. As várias técnicas aqui descritas podem ser implementadas juntamente com o hardware ou software ou, quando adequado, com uma combinação de ambos. Dessa forma, os métodos e aparelhos aqui descritos podem ser implementados, ou certos aspectos ou porções dos mesmos, podem assumir a forma de código de programa (isto é, instruções) incorporadas em meios de armazenamentos não transitórios tangíveis, como disquetes, CD-ROMs, discos rígidos ou qualquer outro meio de armazenamento legível por máquina (meio de armazenamento legível por computador), em que, quando o código de programa é carregado e executado por uma máquina, como um computador, a máquina se torna um aparelho para realizar as técnicas descritas na presente invenção. No caso de execução de código de programa em computadores programáveis, o dispositivo de computação geralmente incluirá um processador, um meio de armazenamento legível pelo processador (incluindo memória volátil e não volátil e/ou membros de armazenamento), pelo menos um dispositivo de entrada e ao menos um dispositivo de saída, como por exemplo, uma tela. A tela pode ser configurada para exibir informações visuais. Por exemplo, as informações visuais exibidas podem incluir dados fluoroscópicos como imagens de raios X, imagens fluoroscópicas, telas de orientação ou representações visuais geradas por computador.
[0053] O(s) programa(s) pode(m) ser implementado(s) em linguagem de montagem ou de máquina, caso seja desejado. A linguagem pode ser uma linguagem compilada ou interpretada, e combinada com implementações de hardware.
[0054] As técnicas aqui descritas também podem ser praticadas através de comunicações incorporadas sob a forma de código de programa que é transmitido em algum meio de transmissão, como através de fiação ou cabeamento elétrico, por meio de fibra óptica ou através de qualquer outra forma de transmissão. Quando implementado em um processador para fins gerais, o código de programa se combina com o processador para fornecer um aparelho exclusivo que opera para chamar a funcionalidade aqui descrita. Além disso, quaisquer técnicas de armazenamento usadas juntamente com as técnicas aqui descritas podem ser invariavelmente uma combinação de hardware e software.
[0055] Embora as técnicas aqui descritas possam ser implementadas e tenham sido descritas juntamente com as várias modalidades das várias figuras, deve-se compreender que outras modalidades similares podem ser usadas, ou modificações e adições podem ser feitas às modalidades descritas sem se desviar das mesmas. Por exemplo, deve-se considerar que as etapas apresentadas acima podem ser realizadas na ordem apresentada acima, ou em qualquer outra ordem, conforme desejado. Adicionalmente, o versado na técnica reconhecerá que as técnicas descritas no presente pedido podem se aplicar a qualquer ambiente, com fio ou sem fio, e podem ser aplicadas a qualquer número de tais dispositivos conectados através de uma rede de comunicações e interagindo através da rede. Portanto, as técnicas aqui descritas não devem ser limitadas a qualquer modalidade, mas antes, devem ser interpretadas em abrangência e escopo de acordo com as reivindicações em anexo.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Conjunto de instrumento cirúrgico, caracterizado pelo fato de compreender: um processador; um instrumento cirúrgico configurado para operar em uma estrutura anatômica; um visor acoplado ao processador e fixado no instrumento cirúrgico, sendo que o visor é configurado para exibir dados fluoroscópicos da estrutura anatômica, em que os dados fluoroscópicos são gerados por um dispositivo de imageamento; e uma memória em comunicação com o processador, sendo que a memória tem armazenada nela instruções que, mediante execução pelo processador, fazem com que o conjunto de instrumento cirúrgico receba os dados fluoroscópicos em tempo real a partir do dispositivo de imageamento.
2. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o instrumento cirúrgico compreender uma extremidade proximal e uma extremidade de trabalho oposta à extremidade proximal, sendo que a extremidade de trabalho é configurada para operar na estrutura anatômica, e o visor está posicionado de modo a fornecer uma linha de visão tanto para a extremidade de trabalho quanto para o visor a partir de uma localização proximal do instrumento cirúrgico.
3. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o instrumento cirúrgico compreender um instrumento de corte que tem uma ponta de corte configurada para remover material anatômico de uma localização alvo da estrutura anatômica, e o visor é configurado para exibir uma posição da ponta de corte com relação à localização alvo nos dados fluoroscópicos da estrutura anatômica.
4. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o visor ser configurado ainda para fornecer uma indicação visual de um alinhamento do instrumento de corte com relação a uma direção de deslocamento de raios X de um transmissor de raios X do dispositivo de imageamento até um receptor de raios X do dispositivo de imageamento.
5. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a indicação visual do alinhamento ser baseada na direção de deslocamento de raios X, e ser baseada, ainda, nas informações de acelerômetro que correspondem a uma orientação do instrumento de corte.
6. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o conjunto de instrumento cirúrgico compreender ainda um dispositivo de computação montado no instrumento cirúrgico, sendo que o dispositivo de computação compreende o processador, um visor, uma memória e um acelerômetro configurado para gerar as informações de acelerômetro, sendo que as informações de acelerômetro correspondem ainda a uma orientação do dispositivo de computação.
7. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a memória ter ainda armazenadas nela instruções que, mediante execução pelo processador, fazem com que o conjunto de instrumento cirúrgico exiba uma indicação de erro no visor quando uma qualidade de um link de comunicação entre o dispositivo de imageamento e o conjunto de instrumento cirúrgico está abaixo de um limite predeterminado.
8. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a memória ter ainda armazenadas nela instruções que, mediante execução pelo processador, fazem com que o conjunto de instrumento cirúrgico gire os dados fluoroscópicos exibidos no visor para uma orientação girada, de modo que uma direção vertical no visor corresponda a uma direção vertical de movimento do instrumento cirúrgico com relação à estrutura anatômica.
9. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o dispositivo de imageamento estar ainda em comunicação com um visor de dispositivo de imageamento separado do visor que está acoplado ao instrumento cirúrgico, e os dados fluoroscópicos na orientação girada são girados em comparação a dados fluoroscópicos exibidos no visor de dispositivo de imageamento.
10. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o instrumento cirúrgico ser uma furadeira que tem uma broca, e o conjunto de instrumento cirúrgico compreender ainda uma ferramenta de alinhamento que é fixada no instrumento cirúrgico e é configurada para se alinhar a uma superfície do dispositivo de imageamento médico que tem uma orientação predeterminada de modo a alinhar a broca a uma direção de deslocamento de raios X a partir de um transmissor de raios X do dispositivo de imageamento até um receptor de raios X do dispositivo de imageamento.
11. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a ferramenta de alinhamento definir uma superfície plana configurada para estar em contiguidade com a superfície do dispositivo de imageamento médico quando a broca está alinhada à direção de deslocamento de raios X, e a superfície plana define um plano, de modo que a broca seja orientada perpendicularmente ao plano.
12. Conjunto de instrumento cirúrgico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a memória ter instruções adicionais armazenadas nela que, mediante execução pelo processador, fazem com que o conjunto de instrumento cirúrgico receba os dados fluoroscópicos do dispositivo de imageamento por meio de um canal de comunicações sem fio.
13. Método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: calibrar um acelerômetro de um conjunto de instrumento cirúrgico com uma direção de deslocamento de raios X a partir de um gerador de raios X até um receptor de raios X de um dispositivo de imageamento médico, sendo que o conjunto de instrumento cirúrgico compreende uma furadeira que tem uma broca; exibir uma imagem de raios X de uma estrutura anatômica gerada pelo dispositivo de imageamento médico, sendo que a imagem de raios X inclui uma localização alvo; posicionar uma ponta da broca na estrutura anatômica; exibir uma representação de uma posição da ponta da broca com a localização alvo; e exibir uma imagem de orientação que inclui uma região estática e um indicador móvel que é representativo de uma orientação da broca, sendo que a furadeira é orientada com a direção de deslocamento de raios X quando o indicador móvel tem uma relação espacial predeterminada com a região estática.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, sendo o método caracterizado pelo fato de compreender ainda: perfurar um orifício na estrutura anatômica enquanto 1) a ponta da broca está alinhada com a localização alvo, e 2) o indicador móvel tem a relação espacial predeterminada com a região estática.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a broca ser orientada na direção de deslocamento de raios X quando o indicador móvel sobrepõe a região estática.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a furadeira ser orientada na direção de deslocamento de raios X quando o indicador móvel está dentro de um contorno definido pela região estática.
17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o método compreender ainda: definir um valor zero quando a broca é orientada ao longo da direção de deslocamento de raios X.
18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o conjunto de instrumento cirúrgico compreender uma ferramenta de alinhamento que define uma superfície plana, e o gerador de raios X define uma superfície plana, sendo que o método compreende ainda: definir o valor zero quando a superfície plana da ferramenta de alinhamento é contígua à superfície plana do gerador de raios X.
19. Método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: receber, por meio de um canal de comunicações sem fio, uma pluralidade de imagens fluoroscópicas geradas por um dispositivo de imageamento médico; exibir, por um visor fixado em um instrumento cirúrgico que tem um instrumento de corte, a pluralidade de imagens fluoroscópicas; exibir, pelo visor, uma imagem de orientação que inclui uma região estática e um indicador móvel que é representativo de uma orientação do instrumento de corte; como a orientação do instrumento de corte se move na direção oposta a um valor zero, mover o indicador móvel na direção oposta à região estática; e quando o instrumento de corte é orientado de acordo com o valor zero, posicionar o indicador móvel dentro de um contorno definido pela região estática.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de o valor zero representar uma orientação definida por um gerador de raios X e um receptor de raios X que gera a pluralidade de imagens de raios X, sendo que o método compreende ainda, ajustar o valor zero de acordo com uma alteração na orientação definida pelo gerador de raios X e pelo receptor de raios X.
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