CN107334565A - 用于植入物优化的手术中扫描 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于植入物优化的手术中扫描。阐述了用于使用手术中扫描进行植入物优化的系统和方法。根据一个实施例，阐述了一种方法，包括：在手术中扫描关节表面，处理所述扫描，并且创建三维计算机模型，利用三维计算机模型来执行仿真，根据对仿真的分析确定最佳植入物属性，选择最佳植入物，确定所选择的植入物相对于所扫描的解剖学特征的理想的定位和取向，快速创建病人匹配的导向器以促进骨骼表面制备，以便实现所选择的植入物的理想的定位和取向，使用病人匹配的导向器来制备表面，并且植入最佳植入物。

Description

用于植入物优化的手术中扫描

本申请为分案申请，其母案的发明名称为“用于植入物优化的手术中扫描”，申请日为2011年8月25日，申请号为201180051563.8。

相关申请

本申请要求2010年8月25日提交的美国临时专利申请61/376,853和2011年4月29日提交的美国临时专利申请61/480,761的优先权，通过引用将两个申请全文结合于此。

技术领域

用于膝部和其它关节造形术过程的系统、方法、仪器以及其它部件。

背景

关节造形术，诸如利用人造植入物替换膝关节的一个或多个关节面，是一种复杂的过程。这样的过程通常要求对病人的解剖体的改造，以使其为接收植入物做好准备。在某些情形中，这样的改造涉及从病人的解剖体切除、打磨或者以其他方式去除现存的骨骼、软骨和/或其它组织。一旦按照至少某些自由度加以安装，这些改造的位置和取向可以确定人造植入物相对于病人的解剖体的位置和取向。获得植入物的适当的位置和取向，可能是关节造形术过程的成功中的一个重要的因素，以及同样地，至少在某些情形中，适当地确定对于解剖体的切除和/或其它改造的位置和/或取向，也将是重要的。

传统上，已经使用标准化的冲模（cutting block）和其它通用仪器设备来对关节造形术中对解剖体的改造进行导向。在某些情形中，已经专门设计了用于供特定病人使用的冲模和其它仪器。然而，现存的仪器、方法以及系统具有诸多缺陷，而本发明提供了对那些缺陷中至少一些缺陷加以改进的实施例。

发明内容

本发明的实施例提供了使用手术中成像数据来定制冲模、其它仪器、或者其它外科手术辅助设备，以便增强骨骼、关节软骨和/或其它解剖体制备以及植入物放置的精确度的系统和方法。在一个实施例中，这样的方法可以包括以下一个或多个步骤：对关节表面进行手术中扫描、处理所述扫描、创建三维计算机模型，利用所述三维计算机模型进行仿真、根据对仿真的分析确定最佳植入物属性、选择最佳植入物、确定所选择的植入物相对于所扫描的解剖学特征的理想的定位与取向、按照至少在某些自由度上达到所选择的植入物的理想的定位与取向的方式来创建有助于对骨骼和其它解剖体进行改造的病人匹配的导向器、使用与病人匹配的导向器改造解剖体、和/或植入最佳植入物。

本发明的实施例包括一种外科手术系统，所述外科手术系统包括扫描仪，其能够在手术中扫描身体部分，以获得扫描数据；图像处理器，其能够与扫描仪进行通信，并且被配置为创建身体部分模型；建模处理器，其能够与图像处理器进行通信，并被配置为仿真身体部分模型与至少一个其它部件的交互，并且还被配置为至少部分地基于所仿真的交互来确定至少一个最佳植入物属性；植入物部件，其具有至少部分地基于至少一个最佳植入物属性中的第一个所确定的至少一个特征；以及制备导向器，其至少部分地基于至少一个最佳植入物属性中的第二个而被配置。第一和第二最佳属性可以相同。根据其它实施例，提供了一种包括下列步骤的方法：手术中扫描至少一部分膝关节以获得手术中扫描数据、至少部分地基于手术中扫描数据来呈递膝关节的三维模型、仿真身体部分模型与至少一个其它部件的交互以及至少部分地基于所仿真的交互来进一步确定至少一个最佳植入物属性、选择具有至少部分地基于最佳植入物属性所确定的至少一个特征的植入物部件、以及提供至少部分地基于最佳植入物属性所配置的制备导向器。

根据某些实施例，所述外科手术系统或者方法可以被配置用于在全膝部关节造形术过程中使用。在某些实施例中，身体部分包括股骨的远端、胫骨的近端、腓骨的近端、髌骨、膝关节或者韧带附着点中的一个或多个。在另外其它实施例中，图像处理器创建三维身体部分模型，其可以是膝关节。在又一些其它实施例中，建模处理器被配置为仿真身体部分模型与一个或多个植入物部件、另一个身体部分、或者制备导向器的交互。在其它实施例中，最佳植入物属性标识植入物部件的尺寸、植入物部件的位置或者取向、或者植入物部件的对准。在某些实施例中，至少部分地基于最佳植入物属性来确定植入物部件的尺寸。

根据另外其它实施例，制备导向器可以是病人匹配的制备导向器、冲模、可调整的制备导向器，可以基于最佳植入物属性从一组导向器中进行选择，或可以被快速原型设计（prototype）。在某些实施例中，建模处理可以允许用户利用各种仿真的植入物配置进行实验，并且可以将建模处理配置为标识哪种植入物配置最好地实现所期望的性能度量。在其它实施例中，建模处理器可以被配置为将扫描数据与来自手术前扫描的图像数据进行组合。在某些实施例中，可以在手术前获得图像数据以标识机械轴。在其它实施例中，身体部分模型包括运动学或者生物力学信息，并且可以表示关节的模型，并且包括关节面属性。这样的关节面属性可以包括下列中的一个或多个：胫骨旋转、股骨的反转、髌骨对准、或者四头肌功效。根据某些实施例，建模处理被配置为确定诸如所期望的髌骨股骨分型线的性能度量。

根据其它实施例，利用了能够监视实际的外科手术结果的CAS系统，并且建模处理器被进一步配置为将预测的外科手术结果与实际的外科手术结果进行比较。在另外其它实施例中，建模处理器能够接收第二手术中扫描数据，并且被配置为基于第二手术中扫描数据来将植入物部件的实际放置与预测放置进行比较。建模处理器和图像处理器可以包括单个物理中央处理单元，或可以包括多个单独的物理处理单元。

根据某些实施例，提供了一种用于植入相对于关节的植入物的方法，包括：通过一个或多个切口暴露病人的关节；使用光学扫描仪来扫描暴露的关节，以获得图像数据；使用图像数据，创建关节的计算机模型；使用关节的计算机模型和计算机处理器，标识至少一个最佳植入物属性；以及植入包括所标识的最佳植入物属性的相对于关节的植入物。根据某些实施例，暴露的关节为膝关节，并且所述方法可以包括暴露与膝关节相关联的关节面和韧带附着点。根据其它实施例，使用局部解剖扫描仪来扫描关节。根据又一些其它实施例，所述方法还可以包括在扫描暴露的关节之前，对与关节相关联的韧带附着点进行标记。

在其它实施例中，扫描暴露的关节可以包括扫描与胫骨、股骨、以及髌骨相关联的表面。在某些实施例中，创建关节的计算机模型包括创建关节的三维计算机模型，并且可选地包括结合了将机械轴与关节相关的信息。在又一些其它实施例中，创建关节的计算机模型包括结合了将至少一个韧带附着位置与关节相关的信息。在某些实施例中，标识至少一个最佳植入物属性可以包括使用计算机处理器和关节的计算机模型来仿真相对于关节所植入的植入物。而且，在其它实施例中，仿真相对于关节所植入的植入物可以包括在植入物的植入之后仿真关节的运动；仿真用于相对于关节的植入的潜在植入物部件；仿真从可能植入物部件库中选择的可能植入物部件；或者仿真用于相对于关节的植入的潜在植入物位置和取向。

根据其它实施例，所述方法还可以包括使用关节的计算机模型和所标识的最佳植入物属性来确定定制骨骼制备信息。在某些实施例中，可以使用定制骨骼制备信息来快速制造定制的切削导向器。在其它实施例中，可以使用定制骨骼制备信息调整可调整切削设备。在其它实施例中，所述方法还可以包括植入包括所标识的最佳植入物属性的相对于关节的植入物。

根据其它实施例，阐述了这样的方法：用于通过一个或多个切口暴露病人的膝关节，包括与膝关节相关联的关节面和韧带附着点；对韧带附着点进行标记；使用光学扫描仪来扫描包括所标记的韧带附着点的暴露的关节，以获得图像数据；使用图像数据，创建关节的计算机模型，其结合了与相对于关节的韧带附着点相关的信息；使用关节的计算机模型和计算机处理器，标识至少一个最佳植入物属性；以及植入包括所标识的最佳植入物属性的相对于关节的植入物。在某些实施例中，标识至少一个最佳植入物属性包括使用计算机处理器和关节的计算机模型来仿真相对于关节所植入的植入物。

在又一个实施例中，阐述了一种用于植入相对于关节的植入物的方法，包括：通过一个或多个切口暴露病人的膝关节；使用光学扫描仪来扫描暴露的关节，以获得图像数据；使用图像数据，创建关节的计算机模型；使用关节的计算机模型和计算机处理器，标识至少一个最佳植入物属性，其中，标识至少一个最佳植入物属性包括：使用计算机处理器和关节的计算机模型来仿真相对于关节所植入的植入物，并且植入包括所标识的最佳植入物属性的相对于关节的植入物。

附图说明

图1说明了用于供本发明各种实施例使用的样本系统。

图2说明了可以根据本发明的各种实施例来执行的样本方法。

图3说明了骨骼表面的模型，在该特定实施例中是远端股骨的骨骼表面的模型。

图4说明了具有仿真的植入物部件的关节的三维计算机模型。

图5说明了病人匹配的切削导向器，在该特定实施例中，是用于对近端胫骨的切除进行导向的切削导向器。

图6说明了在病人骨骼上适当位置中的病人匹配的切削导向器。

具体实施方式

通过参考以下的详细描述、示例、以及附图及其先前和以下的描述，能够更容易地理解本发明的实施例。然而，本发明的装置、系统以及方法并不局限于详细描述、示例、以及附图中所介绍的具体实施例。应该认识到，这些实施例仅说明了本发明的原理。在不背离本发明的精神与范围的情况下，本发明的许多修改和改编将对于本领域技术人员而言是显而易见的。

参照附图，其中，在遍及各种附图，相同的数字指示相同的元件，图1示出了用于执行膝部关节造形术过程的外科手术环境100。所说明的环境100包含适合于获得关节150的图像的扫描装备102。扫描装备102可以是手持式扫描仪，或者可以被安置在外科手术台、固定设备、夹具上，或者安置在手术室的一些部分上，诸如墙壁或者天花板。根据某些实施例，扫描装备可以是激光扫描仪或者其它合适的局部解剖扫描仪。图1中还示出了处理单元104，其包括图像处理器106和建模处理器108。图像处理器106可以从扫描装备102接收数据，并且可以准备用于由建模处理器108接收的数据。然后，建模处理器108可以接收所述数据，并且产生所扫描的膝关节的三维图像，可以将该三维图像存储在存储器116中，并且将其输出到输出设备110。例如，输出设备110可以显示用户能够利用输入设备112进行操纵的关节的三维模型。所述操纵可以包括旋转、缩放、摇摄等。

除了关节的三维模型之外，处理单元104还可以输出（或者，在一些实施例中，从预先存在的数据库中访问）可能植入物部件的三维模型，并且使可能植入物部件的三维模型按照指示预测的现实世界性能的方式与关节的三维模型进行交互。在这种方式下，外科医生可以利用各种植入物尺寸、位置、取向和/或其它变量来虚拟地进行实验。例如，外科医生可以使用虚拟仿真来确定理想的骨骼切除，以便通过稍微改变一个或多个切除位置和取向，并且允许建模处理器仿真植入物和关节的性能，并将其与由所建议的切除所产生的各种得到的植入物取向进行比较，来获得所期望的关节定位和对准。

图1中还示出了导向器创建设备114。导向器创建设备114可以包括诸如添加或者削减制造装备的快速制造技术。例如，可以使用选择性激光烧结来快速创建由尼龙或者另一种合适的聚合物、金属、或者聚合物、金属和/或其它材料的混合所制成的导向器。在某些实施例中，为了实现所期望的导向器配置，可以使用一种可重用设备，其可以包括多个可调整的导向器部件，这些导向器部件具有将模块部件相对于彼此进行锁定、释放、调整和旋转的定位螺钉、旋钮、或者类似的可调整特征。

图2说明了可以根据本发明的某些实施例使用的一种方法200。在执行示例方法200之前，按照通常的方式使病人为外科手术做好准备，并且通过一个或多个切口暴露将经历关节造形术的膝部。一旦暴露了关节或者膝部其它表面，或者其至少某些部分，则可以执行膝关节的光学扫描202。例如，可以使用激光干涉量度法或者适合于获得膝部的详细图像的其它光学扫描技术来获得该扫描。光学扫描可以捕获膝部解剖体、关节面、韧带附着点和/或关节的其它特征的图像数据。在至少一些实施例中，局部解剖扫描仪的使用可以相比外科手术前的基于成像方法的MRI或者CT具有优势，因为局部解剖扫描仪的使用不必需对如从MRI和CT扫描获得的图像“切片”进行编辑，并然后在切片之间进行差值，其通常在2mm截面中执行。因此，不要求对所扫描的解剖体进行分段（在至少一些实施例中），以及在某些病例中，可以获得包括关节面和韧带附着点的解剖体的更精确的表示。作为捕获图像数据的一部分，在光学扫描期间，可以使用标记器来增强捕获韧带附着点的能力。这样的标记器可以是用于供CMM系统使用的有源或者无源红外标记器，可以包括用于供基于激光的CMM系统使用的反射器，或者可以包括被配置成在光学扫描中标记韧带附着点的其它合适的设备。与将是在外科手术之前数星期获得图像数据（如可能是利用手术前MRI数据的情况）相比，通过使用光学扫描仪在手术中获得图像数据，该图像数据更精确地反映外科手术时病人的解剖体。另外，与MRI数据相比，手术中光学扫描可以产生更高分辨率的图像数据，并且能够使韧带附着点更容易地标识，甚至是在其中不使用标记器来增强韧带附着位置的标识的情形中。

一旦获得膝关节的光学扫描，方法200的特定实施例前进至框204，其中，对图像数据进行处理，以创建结合了所扫描的图像数据的膝关节的三维计算机模型。对原始图像数据进行处理可以包括采用平滑函数、插值、或者其它数据处理技术，以便使图像数据与膝关节的计算机模型相协调。对来自手术中扫描的光学图像数据进行处理通常快于对MRI数据进行处理，这是由于MRI图像的分段。膝关节的计算机模型可以包括与从手术前常备的X射线获得的机械轴有关的信息，并将该信息与如从手术中光学扫描所获得的表示骨骼形态和韧带附着点的图像数据相协调。

一旦适当地处理了图像数据，计算机功能可以呈递膝关节的三维模型，其包括标识机械轴、形态、以及韧带附着点的信息。例如，计算机功能可以通过创建描述包括关节150的骨骼的表面几何形状的数学模型（可以将其用于诸如.STL文件的立体光刻CAD软件）来呈递所述三维模型。图3说明了股骨153的表面模型154，其包括如可以由建模处理器108所呈递的关节150的一部分，将其存储在存储器116中，并且经由输出110进行输出。可以将股骨153的表面模型154与胫骨152的计算机生成的表面模型，以及植入物部件的表面模型相组合，以创建关节150的三维模型，如图4中所示。在图4中所示的特定实施例中，三维模型包括在所建议的切除上所植入的或者按照所选择的方式另外定位和取向的股骨和胫骨植入物部件。在某些实施例中，可以创建具有不同切除和/或植入物位置、取向、尺寸、和/或其它配置的关节150的若干个模型。尽管未在图中示出，但在一些实施例中，关节模型也可以包括或者以其他方式结合除仅有股骨、胫骨、和/或髌骨的三维解剖体之外的信息。例如，在一些实施例中，关节模型还可以反映涉及韧带和其它软组织附着点的信息，和/或涉及运动学、生物力学、和/或关于病人的关节的其它数据的其它信息。

一旦获得了膝关节的三维模型，方法200的实施例前进至框206，其中，使用三维计算机模型来执行仿真。为了使用三维模型来创建仿真，可以使用诸如LifeMOD的KneeSim软件、计算机辅助外科手术（CAS系统）软件、有限元分析（FEA）程序、或者其它合适的建模软件的软件。为了分析诸如适当的胫骨的旋转、股骨的反转、髌骨对准、四头肌功效的植入物和关节面的属性以及为了一般地增强植入物和膝关节的耐用性和鲁棒性，仿真软件可以与各种潜在的植入物部件相结合来虚拟地建模膝部的运动。通过使用膝部的计算机生成的仿真，可以实验性地观察广泛的参数，并且可以测试数百种可能的实现方式，以针对所有可能的变化进行优化。

通过分析利用三维计算机模型（诸如图4中所示的模型）进行的仿真，在由图2所说明的特定实施例中，在步骤208中可以确定最佳植入物属性。可以人工地进行对仿真的分析，或可以利用用于标识哪些植入物属性可以最好地实现所期望的性能度量的软件的辅助来进行对仿真的分析。例如，可以使用软件来确定假体部件哪个尺寸最好地实现所期望的髌骨股骨分型线，同时与周围的解剖学结构对准。

在步骤210中，可以使用诸如尺寸、形状、或者组成（例如）的最佳植入物属性的集合，来选择符合所标识的属性的最佳植入物。可以从预制的植入物库中选择植入物，或者可以基于所标识的属性来创建植入物。

一旦已经选择了最佳植入物，则在步骤212中确定所选择的植入物相对于所扫描的解剖学特征的理想的定位和取向。如植入物选择那样，可以由有经验的外科医生或者其他用户人工地执行适当的定位，或者可以通过建模处理器108来促进适当定位。例如，建模处理器108可以创建包括关节150的骨骼表面的仿真三维表示，并且还可以创建如图4中所看到的植入物部件的仿真三维表示。然后，建模处理器108可以通过各种位置和取向来移动关节和植入物部件的仿真三维表示，以仿真现实世界的运动、负荷、以及应力，并且考虑了病人特有的骨骼形态和韧带附着点。由于建模处理器108能够仿真现实世界的负荷和应力，并且还考虑了病人特有的形态和韧带附着点，所以能够确定最佳位置和对应的骨骼制备，以便实现所期望的植入物结果。

一旦确定了所选择的植入物部件的理想的定位和取向，方法200的实施例前进至框214，其中，将定制骨骼制备信息提供给外科医生或者其他用户。在图2中所说明的实施例中，创建了病人匹配的切削导向器以促进关节150的骨骼表面的制备。根据其它实施例，提供定制骨骼制备信息可以包括向外科医生或者其他用户提供测量结果或者其它指导，以便进行理想的骨骼制备。在图2中所示的示例中，可以使用多种技术来快速创建病人匹配的切削导向器。例如，可以使用快速制造装备来创建被配置为与病人的关节表面的唯一表面解剖体相匹配的切削导向器。如图5中所说明的，定制导向器500包括表面接触点502~508。注意，定制导向器500包括许多表面接触点，但为了说明的目的，图5中仅列举了少数表面接触点。基于从对关节表面150的扫描所导出的表面信息来设计表面接触点502~508，使得它们是将所制备的骨骼和/或软骨的外表面与冲模相匹配的精确的高度和形状。例如，可以将切削导向器500相对于胫骨152来放置，如图6中所示。可以看出，接触点502~506牢固地搁置在胫骨表面上，而不管胫骨152的唯一几何形状如何，因为已经将它们进行定制以与唯一几何形状相匹配。接触表面可以形成是关节表面的镜像的单个邻接接触表面，或者可以被配置为仅在某些预先确定的位置中接触关节表面。

在某些实施例中，可以通过调整定位螺钉或者其它可调整结构使得它们接触关节表面上的所确定的点，来使可调整切削设备与病人的表面解剖体相匹配。可以由处理单元104来促进定位螺钉的调整，处理单元104可以向用户提供一组测量结果，该组测量结果指定了可调整切削设备的每一个可变部分的调整量，以便使每一个可调整部分与病人的特定关节表面精确对准，并接触。

根据某些实施例，可以使用CAS系统代替冲模来对骨骼制备进行导向，以便能够向最佳位置对植入物进行定位和空间取向。使用CAS系统可以削减用于针对特定病人创建或者配置冲模的时间。使用CAS系统还可以是有利的，因为其可以与仿真软件相结合使用，以将预测的（外科手术前的）性能结果与实际的（外科手术后的）性能结果进行比较。以这种方式，一旦进行实际的切割，CAS系统可以将实际切割位置与所建议的切割位置进行比较，并且根据最初建议的外科手术计划输出对实际性能损失或者增进的确定。

图5和6中所示的病人匹配的导向器的实施例促进了关节150的解剖体的制备。例如，定制导向器500包括一旦将接触点502~508相对于胫骨152进行定位，就对胫骨152的切除进行导向的槽510。为了实现将产生理想植入物位置和取向的切除，可以相对于接触点502~508调整槽510的精确取向。由于建模处理器108具有结合了与关节的机械轴、骨骼形态、以及韧带附着点有关的信息的关节和假体部件的虚拟三维模型，所以其能够标识骨骼上相对于将产生优选植入物放置的关节表面的精确的切除位置。可以由建模处理器108来将相对于关节表面的切除位置转化为槽510相对于接触点502~508的相对位置，并且将其结合到快速原型冲模中，转化为可调整切削导向器的可变部分的调整量，或者以其他方式转换成可传送给外科医生的测量结果，以用于供CAS或被用来进行骨骼制备的传统的、无导向的外科手术装备使用。

一旦创建了病人匹配的导向器，方法200的实施例前进至框216，其中，使用病人匹配的导向器来制备关节表面，并且基于关节表面制备来将植入物部件放置在最佳位置和取向中。根据某些实施例，在放置了植入物部件之后，可以获得第二手术中光学扫描。然后可以将来自第二光学扫描的数据与计算机模型和所预测的植入位置进行比较，以确定实现了如何精确的植入物部件放置，以及根据实际位置和所预测的理想放置标识任何所需的校正。一旦放置了植入物部件，并且外科医生对结果满意，则可以根据健全的医疗技术来订立外科手术过程。

已经在实现本发明的各种目标方面描述了本发明的各种实施例。应该认识到，这些实施例仅说明性地描述了本发明的原理。在不背离本发明的精神和范围的情况下，本发明的许多修改和改编将对于本领域技术人员是显而易见的。

Claims (20)

1.一种外科手术系统，包括：

扫描仪，其能够在手术中扫描身体部分，以获得扫描数据；

图像处理器，其能够与所述扫描仪进行通信，并且被配置为创建身体部分模型；

建模处理器，其能够与所述图像处理器进行通信，并被配置为仿真所述身体部分模型与至少一个其它部件的交互，并且还被配置为至少部分地基于所仿真的交互来确定至少一个最佳植入物属性。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：植入物部件，其具有至少部分地基于所述至少一个最佳植入物属性中的第一个所确定的至少一个特征；以及制备导向器，其至少部分地基于至少一个最佳植入物属性中的第二个而被配置，其中所述第一和第二最佳属性可以相同。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述建模处理器被配置为仿真身体部分模型与植入物部件、另一个身体部分或者制备导向器中的一个或多个的交互。

4.根据权利要求1所述的系统，其中最佳植入物属性标识植入物部件的尺寸、植入物部件的位置或者取向、或者植入物部件的对准。

5.根据权利要求1所述的系统，其中建模处理被配置为标识哪种植入物配置最好地实现所期望的性能度量。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述建模处理器被配置为将扫描数据与来自手术前扫描的图像数据进行组合。

7.根据权利要求6所述的系统，其中在手术前获得图像数据以标识机械轴。

8.根据权利要求1所述的系统，其中建模处理被配置为确定诸如所期望的髌骨股骨分型线的性能度量。

9.一种用于标识最佳植入物属性的系统，包括：

（a）光学扫描仪，其被配置为通过一个或多个切口扫描暴露的关节，其中所述光学扫描仪还被配置成获得所述暴露的关节的图像数据；以及

（b）处理单元;

（c）输出设备，

其中所述处理单元包括图像处理器和建模处理器；

其中所述图像处理器被配置为从所述光学扫描仪接收数据并且准备用于由所述建模处理器接收的数据，并且进一步其中所述建模处理器被配置为接收所述数据并且产生所述暴露的关节的三维图像；其中所述三维图像然后被用来标识至少一个最佳植入物属性。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理单元被配置为将所述暴露的关节的三维图像输出到所述输出设备。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述光学扫描仪是局部解剖扫描仪。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述光学扫描器被配置为扫描与胫骨，股骨和髌骨相关联的表面。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述处理单元被配置为：

结合将机械轴与关节相关的信息，以便创建所述关节的三维模型。

14.根据权利要求9所述的系统，其中所述处理单元被配置为结合将至少一个韧带附着位置与关节相关的信息，以便创建所述关节的三维模型。

15.根据权利要求9所述的系统，其中所述建模处理器被配置为通过使用关节的计算机模型仿真相对于关节所植入的植入物来标识至少一个最佳植入物属性。

16.根据权利要求15所述的系统，其中仿真相对于关节所植入的植入物包括在植入物的植入之后仿真关节的运动。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述建模处理器被配置为通过仿真用于相对于关节的植入的潜在植入物部件来仿真相对于关节所植入的植入物。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述建模处理器被配置为通过仿真从可能植入物部件库中选择的可能植入物部件来仿真所述潜在植入物部件。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述建模处理器被配置为通过仿真用于相对于关节的植入的潜在植入物位置和取向来仿真相对于关节所植入的植入物。

20.根据权利要求9所述的系统，还包括导向器创建设备。