CN110267616B - 手术导航系统支撑阵列 - Google Patents

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Abstract

描述了用于在手术程序期间安装和跟踪跟踪器阵列的系统(100)和装置(300)。例如，系统包括手术导航系统(700)，所述手术导航系统包括配置成跟踪一个或多个跟踪器阵列的位置跟踪系统(702)，以及用于在手术程序期间将跟踪器阵列(306)安装到患者上的装置(300)。装置包括髓内(IM)管部件(304)，所述髓内管部件配置成插入骨(312)内的IM管(310)中。装置还包括跟踪器销(308)，所述跟踪器销配置成穿透骨的至少一部分并接合IM管部件的插入端部(411、413)，以及固定到跟踪器销的跟踪器阵列(306)。IM管部件配置成在手术程序期间接合骨的IM管以稳定跟踪器阵列。

Description

手术导航系统支撑阵列
优先权声明
本申请要求2017年2月27日提交的、名称为“手术导航系统支撑阵列(SurgicalNavigation System Support Array)”的美国临时申请No.62/463,853的优先权，该临时申请通过引用整体并入本文。
技术领域
本公开一般涉及一种与手术导航系统一起使用的安装装置。更具体地，本公开涉及一种用于基准阵列的安装件，其可以用于提供骨中的髓内管的参考点以帮助外科医生进行修正植入手术。
背景技术
使用计算机、机器人和成像来辅助矫形手术在本领域中是已知的。对用来引导手术程序的计算机辅助导航和机器人系统来说，已经有大量研究和开发。例如，计算机辅助手术(“CAS”)已应用于创伤性手术程序，例如植入程序。通常，实施CAS技术的手术程序利用手术导航系统来跟踪解剖结构、器具、仪器、试验植入物、植入物部件以及虚拟构造或参考。这样的系统可以与矫形、手术和其它操作结合绘制图像和与它们相关的数据。CAS允许解剖结构、构造和空间点与基准阵列的关联。
一种CAS系统，
Figure BDA0002158702620000011
手术系统，可以用于辅助单室和全膝置换手术。NAVIO是宾夕法尼亚州匹兹堡的BLUE BELT TECHNOLOGIES,INC.的注册商标。
Figure BDA0002158702620000012
手术系统可以通过使用跟踪器阵列在去除组织期间和放置切割引导件期间提供手术导航，所述跟踪器阵列用穿过髓内(IM)管的双皮质销或至少部分进入髓内管的单皮质销安装到手术骨。然而，某些植入手术是在不足以使跟踪器阵列保持在牢固固定位置的弱化或患病骨上进行的。
另一种手术系统是
Figure BDA0002158702620000013
导航系统。ORTHOPILOT是宾夕法尼亚州Center Valley的Aesculap Implant Systems，LLC的注册商标。
Figure BDA0002158702620000014
导航系统在膝置换修正程序期间执行跟踪。跟踪器阵列经由髓外夹具附接到骨；然而，这些类型的夹具比双皮质或单皮质销更不安全，并且可能在手术程序期间移位或以其它方式移动。
需要的是用于将IM部件牢固地插入受损手术骨中以提供用于导航和组织去除目的的参考系的方法和系统。
发明内容
提供了一种用于安装跟踪器阵列的装置。所述装置包括配置成插入骨内的髓内(IM)管中的IM管部件，所述IM管部件包括插入端部和暴露端部，配置成穿透骨的至少一部分并接合所述IM管部件的插入端部的跟踪器销，以及可去除地固定到所述跟踪器销的跟踪器阵列。所述IM管部件配置成在手术程序期间接合骨的IM管的至少一部分以稳定所述跟踪器阵列。
在某些实施例中，所述IM管部件的插入端部包括第一尖头和第二尖头。在一些示例中，所述第一尖头包括配置成接收所述跟踪器销的至少一个孔。在一些另外的示例中，所述插入端部配置成在所述跟踪器销前进时膨胀并压靠所述IM管的内表面。在一些示例中，所述第一尖头和所述第二尖头在其间形成槽，所述槽配置成接收所述跟踪器销的至少一部分。
在某些实施例中，所述跟踪器销包括单皮质销和双皮质销中的至少一个。
在某些实施例中，所述IM管部件的暴露端部配置成连接到一个或多个手术部件。在一些示例中，所述一个或多个手术部件包括置换关节植入部件、切割引导件和锯引导件中的至少一个。
在某些实施例中，所述IM管部件还包括配置成提供位置和取向信息中的至少一个的嵌入式仪器。在一些示例中，所述嵌入式仪器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元和全球定位系统设备中的至少一个。
还提供了一种用于在手术程序期间跟踪跟踪器阵列的系统。所述系统包括手术导航系统，所述手术导航系统包括位置跟踪系统，以及用于在手术程序期间将跟踪器阵列安装到患者上的装置。所述装置包括配置成插入骨内的髓内(IM)管中的IM管部件，所述IM管部件包括插入端部和暴露端部，配置成穿透骨的至少一部分并接合所述IM管部件的插入端部的跟踪器销，以及可去除地固定到所述跟踪器销的跟踪器阵列。所述IM管部件配置成在手术程序期间接合骨的IM管的至少一部分以稳定所述跟踪器阵列，并且所述位置跟踪系统还配置成在手术程序期间跟踪可去除地固定到所述跟踪器销的所述跟踪器阵列。
在某些实施例中，所述IM管部件的插入端部包括第一尖头和第二尖头。在一些示例中，所述第一尖头包括配置成接收所述跟踪器销的至少一个孔。在一些另外的示例中，所述插入端部配置成在所述跟踪器销前进时膨胀并压靠所述IM管的内表面。在一些示例中，所述第一尖头和所述第二尖头在其间形成槽，所述槽配置成接收所述跟踪器销的至少一部分。
在某些实施例中，所述跟踪器销包括单皮质销和双皮质销中的至少一个。
在某些实施例中，所述IM管部件的暴露端部配置成连接到一个或多个手术部件。在一些示例中，所述一个或多个手术部件包括置换关节植入部件、切割引导件和锯引导件中的至少一个。
在某些实施例中，所述IM管部件还包括配置成提供位置和取向信息中的至少一个的嵌入式仪器。在一些示例中，所述嵌入式仪器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元和全球定位系统设备中的至少一个。
如上所述的实例实施例可以提供优于现有技术的各种优点。例如，如本文所教导的技术可以减少跟踪器阵列在手术程序期间由于不正确地固定到患者的骨或附接到不足以稳定阵列的弱化或患病骨而将移位的机会。该技术还提供用于安装修正植入部件、钻孔引导件、切割引导件和其它类似部件的通用平台。
下文参考附图详细描述本公开的实施例中的至少一些的另外的特征和优点，以及本公开的各种实施例的结构和操作。
附图说明
并入本说明书中且形成本说明书的一部分的附图说明本公开的实施例，且连同书面描述一起用于解释本发明的原理、特性和特征。在附图中：
图1描绘了根据本发明的某些实施例的具有采用手术导航系统的系统的手术室的图示。
图2描绘了框图，描绘了根据本发明的某些实施例的用于安装跟踪器阵列以与手术导航系统通信的阵列安装装置。
图3描绘了根据本发明的某些实施例的图2中所述的阵列安装装置的实施例的侧立面截面图。
图4描绘了根据本发明的某些实施例的图2中所述的阵列安装装置的另一实施例的组件的侧立面截面图。
图5描绘了侧立面截面图，示出了根据本发明的某些实施例的用于图2中所述的阵列安装装置的另一实施例的组件的放置。
图6描绘了另一侧立面截面图，示出了根据本发明的某些实施例的用于图2中所述的阵列安装装置的另一实施例的组件的放置。
图7描绘了框图，描绘了根据本发明的某些实施例的用于安装跟踪器阵列以与手术导航系统通信的阵列安装装置的另一实施例。
图8描绘了根据本发明的某些实施例的图7中所述的阵列安装装置的实施例的侧立面截面图。
图9描绘了根据本发明的某些实施例的与图7中所述的阵列安装装置接口的仪器的侧视图。
具体实施方式
本公开不限于所描述的特定系统、装置和方法，因为这些系统可以变化。描述中使用的术语仅用于描述特定版本或实施例的目的，而不旨在限制范围。
如本文件中所使用，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”包括复数指代。除非另有定义，否则本文所使用的所有科技术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同含义。本公开中的任何内容均不应被解释为承认本公开中描述的实施例由于在前发明而无权把本公开的日期提前。如本文件中所使用，术语“包括”意指“包括但不限于”。
下文所描述的本教导的实施例并不意图为详尽性的或将教导限制于以下详细描述中所公开的精确形式。而是选择并描述了实施例，使得所属领域的技术人员可了解并理解本教导的原理和实践。
本公开描述了将跟踪器阵列安装在弱化或受损手术皮质骨上以实现使用手术导航系统的示例性系统和方法。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对实例实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员将显而易见，可以在没有这些具体细节的情况下实践如本文所述的实施例。
出于本说明书的目的，术语“植入物”用于指代制造成永久地或试验性地置换或增强生物结构的假体装置或结构。例如，在膝关节置换手术中，可以将植入物置于胫骨和股骨中的一者或两者上。虽然术语“植入物”通常被认为表示人造结构(与移植物形成对比)，但是出于本说明书的目的，植入物可以包括移植以置换或增强生物结构的生物组织或材料。
如本文所用，术语“双皮质销”是指通过皮质骨插入，穿过髓内管并在髓内管的另一侧重新进入皮质骨的手术销。术语“单皮质销”是指穿过皮质骨并进入髓内管但不会重新进入皮质骨的手术销。
公开的安装系统特别适用于利用手术导航系统(例如
Figure BDA0002158702620000051
手术导航系统)的手术程序。这样的程序可以包括膝置换修正手术，其中外科医生进入骨内的髓内管。例如，外科医生进入髓内管以允许配备有柄部的修正部件配合或粘接在骨管中。
在这样的程序中，手术导航系统依赖于牢固地固定到胫骨和股骨的跟踪器以在整个程序中跟踪涉及关节的骨的位置和运动。与手术导航系统一起使用的跟踪器可以是主动的或被动的。例如，主动跟踪器可以包括发光或电磁跟踪器。被动跟踪器可以包括例如反射跟踪器。跟踪器可以在整个手术程序中为关节导航提供参考系。
当前的系统利用双皮质或单皮质骨销将跟踪器的阵列固定到骨，这取决于骨的质量可能变得不稳定并且可能妨碍植入物柄部在管中的放置。
图1示出了根据某些实施例的手术导航系统100的各种部件，所述手术导航系统配置成与跟踪器阵列接口以确定被跟踪对象在操作空间中的位置。手术导航系统100可以帮助外科医生执行某些手术程序，例如膝置换修正手术。
手术导航系统100包括计算机系统110以提供用于查看由位置跟踪器112提供的位置跟踪系统114读取的位置数据的显示器。在某些实施例中，位置跟踪器112是光学跟踪器，并且位置跟踪系统114采用红外相机系统，所述红外相机系统可以提供与膝关节中的骨的精确位置相关的数据。在某些实施例中，位置跟踪系统114可以检测位于位置跟踪器112上的光学跟踪球，以便收集关于要对其执行程序的患者的股骨和胫骨的位置数据。
图2示出了大体上标记为200的示例性手术导航系统的框图，所述手术导航系统至少包括阵列接口202和探针204。手术导航系统200可以配置阵列接口202以检测安装系统或阵列安装装置210的位置。探针204可以是由手术导航系统200跟踪的手术探针。
在某些实施例中，例如在医疗保健提供者建议去除和更换先前安装的植入物的修正程序中，阵列安装装置210可以包括安装部件212和IM部件214。IM部件214可以配置成放置在IM管内。在某些实现方式中，IM部件214可以附接到试验植入物、切割引导件或钻孔引导件，如将进一步详细讨论的。
安装部件212可以包括基准阵列216(本文中也称为跟踪器阵列)和销218。基准阵列216可以配置成可固定地连接到销218。在一些示例中，销218可以可固定地与IM部件214接合以向手术导航系统200提供用于部件和通过阵列接口202附接到其上的任何已知器具的精确位置数据。
可以通过使用探针204和/或通过点识别来识别IM部件214或可以附接到其上的其它手术器具，并且将其配准到手术导航系统200。当由外科医生指示以标记植入物、试验品或工具上的识别点的位置时手术导航系统200可以识别探针204的位置。
在某些实施例中，手术导航系统200可以配置成使用探针204来检查加工成部件、试验品或其它手术工具的锥形腔以用于识别目的。探针204还可以用于基于参数(例如一个或多个唯一识别点和由两个或更多个识别点形成的至少一个矢量)识别诸如髓内部件214的部件。通过改变每个这样的物品中的锥形孔的深度和角度，可以将这些参数与特定部件、试验植入物或手术工具匹配。
图3示出了已经去除了先前的植入物的具有IM管310的皮质骨312。大体上标记为300的安装系统或阵列安装装置可以包括基准阵列安装部件302和IM部件304。在某些实现方式中，基准阵列安装部件302可以包括阵列306和单皮质销308。取决于设计，单皮质销308可以是有螺纹的或无螺纹的。
在某些实现方式中，IM部件304可以定位在骨312内的IM管310中。本领域技术人员将认识到，IM部件304可以以不同的尺寸制造以适应不同的IM管尺寸。或者，IM部件304的尺寸可以可调节以适应各种IM管尺寸。
在某些实现方式中，单皮质销308可以配置成在膝关节成形术修正手术期间与IM部件304相互作用。在某些实施例中，单皮质销308可以由IM部件304中的孔314接收以稳定基准阵列306，以便使得能够进行手术导航。孔314可以是有螺纹的或无螺纹的，以牢固地与销或螺钉连接。本领域技术人员将认识到，用于将销308连接到IM部件304的其它结构是可能的。
图4示出了安装系统或阵列安装装置的大体上标记为400的替代组件。组件400可以包括单皮质销402和IM部件404。如在图3中，在例如先前安装的植入部件已被去除之后，IM部件404可以定位在骨408内的IM管406中。例如，在已去除先前安装的胫骨植入部件之后，IM部件404可以定位在患者胫骨中的IM管内。
在该示例性实施例中，IM部件404可以包括插入IM管中的第一尖头411和第二尖头413。在一些示例中，第一尖头411可以形成或以其它方式包括尺寸确定成接收单皮质销402的孔430。在如图4所示的示出实施例中，销402包括螺纹415，并且孔尺寸确定成匹配地接合销402。
当单皮质销402拧入或以其它方式插入并通过孔430时，单皮质销通过髓内管406并朝向第二尖头413前进。在前进通过髓内管之后，单皮质销402的尖端401可以接合或以其它方式压靠第二尖头413的内表面412。在一些实现方式中，单皮质销402和内表面412之间的该接合可以使IM部件404膨胀。IM部件404的该膨胀可以使第二尖头413的外表面414压靠IM管406的内表面416以提供部件404在IM管406中的改善固定。由此产生的尖头411、413和IM管的内表面416之间的摩擦可以在手术程序期间提供IM部件的改善稳定性。
在某些实施例中，可以使用使尖头411、413压靠IM管406的内表面416的附加方式。例如，销402和孔430之间的棘轮机构或高摩擦连接可以用于导致尖头411、413的膨胀。诸如钉的连接器，或替代地，销402周围的一个或多个可压缩外罩(例如用于将钉或螺钉牢固地附接到干墙的那些)可以用于改善销和孔430之间的摩擦，由此导致施加到销的力以导致尖头411、413的膨胀。
在其它实施例中，第一尖头411和第二尖头413两者可以包括孔430。在这样的示例中，销402可以是螺纹双皮质销，并且每个孔的螺纹率是不同的，使得销的前进迫使尖头411、413抵靠IM管406的内表面416。在一些实施例中，双皮质销402也可以具有一个以上的螺距。
图5示出了包括安装系统或阵列安装装置的替代组件500。组件500可以包括单皮质销502和IM部件504。IM部件504可以牢固地定位在骨508内的IM管506中并且具有适于牢固地连接到诸如可调节切割引导件、钻孔引导件、试验股骨部件或试验胫骨部件的手术物品的暴露端部505。例如，如图5中所示，植入部件512可以牢固地连接到暴露端部505。结果，组件500可以提供到手术导航系统(例如图1中所示的手术导航系统100或图2中所示的手术导航系统200)的重建关节线的参考。
在某些实现方式中，其中骨的质量足以安装跟踪器阵列并且IM部件504和销502在没有连接它们的情况下是稳定的，如先前图中所述，销502不穿过IM部件504中的孔。而是，销502可以配置成穿过由IM部件504的尖头形成的端部敞开槽510以允许IM部件504无阻碍地去除和重新插入(例如用于尺寸确定目的的多个试验植入物)，而不需要去除销502。应当注意，尽管图5中示出了单皮质销502，但还可以在销502不与IM部件504接合的情况下使用双皮质销。
图6示出了如本文所述的安装系统或阵列安装装置的另一示例的组件600。组件600可以包括单皮质销602和IM部件604。在某些实现方式中，组件600可以配置成提供IM部件604的适当放置。在许多修正的情况下，在去除较早的植入物期间骨损失，需要使用增补。该骨损失使得难以知道IM部件604是否正确地放置在IM管606中，使得其充当期望关节线的参考。在如图6所示的该实施例中，IM部件604可以定位在IM管606中，并且成像模态(例如荧光透视)可以用于验证正确的定位。
在一些示例中，钻孔引导件610可以附接到IM部件604的暴露端部618。在某些实现方式中，钻孔引导件610配置成具有足够的尺寸，使得其可以自动定位以在孔615位于IM部件的第一尖头611上的确切位置处在骨608中钻孔，如前面的图中所示。钻孔引导件610提供用于植入单皮质销602的正确放置和轨迹。在某些实现方式中，钻孔引导件610可以可滑动地调节以适应不同尺寸的髓内部件604。
图7-9示出了手术导航系统700。在某些实现方式中，系统700可以包括阵列接口702、多个光学部件704、模块化连接器706和感测部件708。阵列接口702可以配置成与安装系统或阵列安装装置710通信。在一些示例中，光学部件704可以是反射跟踪器或主动跟踪器。例如，光学部件704可以包括反射球。
阵列安装装置710可以包括基准阵列安装部件712和IM部件714。基准阵列安装部件712可以包括基准阵列716和销718。与图1-6中所示的实施例不同，阵列安装装置710还可以包括跟踪阵列安装部件720。跟踪阵列安装部件720包括跟踪阵列722和跟踪销724。
如图8中所示，跟踪阵列722可以远离膝关节(远侧胫骨、近侧股骨)放置以为基准阵列716提供位置参考。跟踪阵列722可以用于在基准阵列安装部件712和/或IM部件714由于任何原因需要被去除的情况下临时地存储植入部件或第一跟踪器阵列的相对位置。
现在参考图9，在某些实施例中，IM部件714可以包括嵌入式仪器726，其提供对植入物(未示出)进行位置和/或取向估计的能力。嵌入式仪器726可以包括主动感测部件，例如加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元和全球定位系统(GPS)设备。这些感测部件可以附接到髓内部件714，密封在髓内部件714内，和/或固定到骨头728的表面。嵌入式仪器726可以与主动感测部件708通信或接口。在另外的实施例中，电磁跟踪系统可以与嵌入IM部件714中的电磁跟踪器一起使用。
在一些示例中，手术导航系统700可以配置成通过使用已知的几何库来实现模块化连接器706和嵌入式仪器726以自动配准植入物730或手术工具(未示出)。在某些实现方式中，手术导航系统700可以使用植入物730中的单个锥形空化来执行自动配准操作。
尽管已公开了结合本教导的原理的各种说明性实施例，但是本教导不限于所公开的实施例。而是，本申请旨在涵盖本教导的任何变化、使用或适应性修改并使用其一般原理。此外，本申请旨在涵盖从本公开的这样的偏离，其属于这些教导所属领域的已知或惯常实践。
在以上详细描述中，参考形成其一部分的附图。在附图中，除非上下文另外规定，类似符号通常标识类似的部件。在详细描述、附图和权利要求书中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。可以使用其它实施例，并且可以在不脱离本文所呈现的主题的精神或范围的情况下进行其它改变。容易理解的是，本公开的各种特征(如本文大体上描述并在附图中图示的)可以被布置、取代、组合、分离和设计成各种各样的不同构型，这些构型全部在本文中明确设想。
本公开不限于本申请中所描述的特定实施例方面，其旨在作为各种特征的说明。在不脱离本领域技术人员显然明白的精神和范围的情况下，可以进行许多修改和变化。根据前述描述，本公开的范围内的功能等效方法和设备(除本文中所列举的那些之外)对于本领域技术人员将显而易见。此类修改和变化意图落在所附权利要求书的范围内。本公开将仅受所附权利要求书的措词以及这些权利要求书有资格享有的等效物的完整范围限制。应当理解，本公开不限于特定的方法、试剂、化合物、组合物或生物系统，其当然可以变化。还应理解，本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图是限制性的。
关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用酌情从复数转换成单数和/或从单数转换为复数。为了清楚起见，各种单数/复数排列可在本文中明确阐述。
本领域内的技术人员应理解，一般来说，本文中且尤其在所附权利要求(例如，所附权利要求书的主体)中所使用的术语通常意图为“开放性”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括”应解释为“包括但不限于”等等)。虽然各种组合物、方法和装置按照“包括”各种部件或步骤(解释为意为“包括但不限于”)描述，但组合物、方法和装置还可“基本上由各种部件和步骤组成”或“由各种部件和步骤组成”，并且此类术语应解释为定义基本上封闭的构件组。本领域技术人员还将理解，如果意图是特定数目的所引出的权利要求叙述物，那么在权利要求书中将明确详述此类意图，且在不存在此类详述时不存在此类意图。
例如，为了帮助理解，以下所附权利要求书可以包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来引出权利要求叙述物。然而，使用此类短语不应被解释为暗示由不定冠词“一(a/an)”引出的权利要求叙述物将包含此类引出的权利要求叙述物的任何特定权利要求限制到只包含这种叙述物的实施例，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”时和诸如“一”的不定冠词时(例如，“一”应解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；这同样适用于使用定冠词用于引出权利要求叙述物。
另外，即使明确叙述了特定数目的所引出权利要求叙述物，所属领域的技术人员将认识到，此类叙述应解释为意指至少所叙述的数字(例如，无其它修饰词只叙述“两个叙述物”，意味着至少两个叙述物或两个或更多个叙述物)。此外，在使用类似于“A、B和C中的至少一个”的用语的那些情况下，一般来说，这种构造意在本领域技术人员将理解该用语的意义(例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、一起具有A和B、一起具有A和C、一起具有B和C和/或一起具有A、B和C的系统，等等)。在使用类似于“A、B或C中的至少一个等等”的用语的那些情况下，一般来说，这种构造意在本领域技术人员将理解该用语的意义(例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”将包括但不限于只具有A、只具有B、只具有C、一起具有A和B、一起具有A和C、一起具有B和C和/或一起具有A、B和C的系统，等等)。本领域技术人员还将理解，不管在说明书、权利要求书或者附图中，呈现两个或更多个替代术语的几乎任何转折词和/或短语都应理解为考虑了包括术语之一、术语中任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”将理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
另外，在根据马库什组描述本公开的特征的情况下，本领域的技术人员将认识到，本公开还根据马库什组的任何个别成员或成员的子组描述。
本领域技术人员将理解，出于任何和所有目的，例如就提供书面描述而言，本文公开的所有范围还涵盖任何可能的子范围和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何列出的范围可被容易地认为是充分描述并且实现分解为至少相等的二分之一、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等等的相同范围。作为非限制性实例，本文中论述的每个范围可以容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等等。本领域技术人员还将理解，诸如“达”、“至少”等的所有语言包括叙述的数字，并且指可以随后如上所述分解成子范围的范围。最后，所属领域的技术人员将理解，范围包括每个个别成员。因此，例如，具有1-3个细胞的基团是指具有1、2或3个细胞的基团。类似地，具有1-5个细胞的基团是指具有1、2、3、4或5个细胞的基团，诸如此类。
以上公开的各种特征和功能以及其替代方案可以组合成许多其它不同的系统或应用。本领域的技术人员随后可以进行各种目前不可预见或非预期的替代方案、修改、变化或改进，其中每一个也旨在由所公开的实施例涵盖。

Claims (18)

1.一种用于安装跟踪器阵列的装置，所述装置包括：
髓内（IM）管部件，所述髓内管部件配置成插入骨内的髓内管中，所述髓内管部件包括插入端部和暴露端部，其中所述髓内管部件的插入端部包括第一尖头和第二尖头，在第一尖头和第二尖头之间形成槽；
跟踪器销，所述跟踪器销配置成穿透骨的至少一部分并且接合所述髓内管部件的插入端部；以及
跟踪器阵列，所述跟踪器阵列可去除地固定到所述跟踪器销；
其中所述髓内管部件配置成在手术程序期间接合骨的髓内管的至少一部分以稳定所述跟踪器阵列。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一尖头包括配置成接收所述跟踪器销的至少一个孔。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述插入端部配置成在所述跟踪器销前进时膨胀并且压靠所述髓内管的内表面。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述槽配置成接收所述跟踪器销的至少一部分。
5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述跟踪器销包括单皮质销和双皮质销中的至少一个。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述髓内管部件的暴露端部配置成连接到一个或多个手术部件。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述一个或多个手术部件包括置换关节植入部件、切割引导件和锯引导件中的至少一个。
8.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置，其中所述髓内管部件还包括配置成提供位置和取向信息中的至少一个的嵌入式仪器。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述嵌入式仪器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元和全球定位系统设备中的至少一个。
10.一种用于在手术程序期间跟踪跟踪器阵列的系统，所述系统包括：
包括位置跟踪系统的手术导航系统；以及
用于在手术程序期间将跟踪器阵列安装到患者上的装置，所述装置包括：
髓内（IM）管部件，所述髓内管部件配置成插入骨内的髓内管中，所述髓内管部件包括插入端部和暴露端部，其中所述髓内管部件的插入端部包括第一尖头和第二尖头，在第一尖头和第二尖头之间形成槽，
跟踪器销，所述跟踪器销配置成穿透骨的至少一部分并且接合所述髓内管部件的插入端部，以及
跟踪器阵列，所述跟踪器阵列可去除地固定到所述跟踪器销；
其中所述髓内管部件配置成在手术程序期间接合骨的髓内管的至少一部分以稳定所述跟踪器阵列，并且
其中所述位置跟踪系统还配置成在手术程序期间跟踪可去除地固定到所述跟踪器销的所述跟踪器阵列。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一尖头包括配置成接收所述跟踪器销的至少一个孔。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述插入端部配置成在所述跟踪器销前进时膨胀并且压靠所述髓内管的内表面。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述槽配置成接收所述跟踪器销的至少一部分。
14.根据前述权利要求10-13中任一项所述的系统，其中所述跟踪器销包括单皮质销和双皮质销中的至少一个。
15.根据前述权利要求10-13中任一项所述的系统，其中所述髓内管部件的暴露端部配置成连接到一个或多个手术部件。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述一个或多个手术部件包括置换关节植入部件、切割引导件和锯引导件中的至少一个。
17.根据前述权利要求10-13中任一项所述的系统，其中所述髓内管部件还包括配置成提供位置和取向信息中的至少一个的嵌入式仪器。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述嵌入式仪器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元和全球定位系统设备中的至少一个。
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