CN111801740A - 用于术中、术后跟踪外部固定部件或环之间的相对位置的装置、软件、系统和方法 - Google Patents
用于术中、术后跟踪外部固定部件或环之间的相对位置的装置、软件、系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111801740A CN111801740A CN201980016777.8A CN201980016777A CN111801740A CN 111801740 A CN111801740 A CN 111801740A CN 201980016777 A CN201980016777 A CN 201980016777A CN 111801740 A CN111801740 A CN 111801740A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strut
- tracking system
- patient
- external
- external fixation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 title abstract description 28
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 54
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 15
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 2
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
- A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
- A61B17/60—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like for external osteosynthesis, e.g. distractors, contractors
- A61B17/66—Alignment, compression or distraction mechanisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00199—Electrical control of surgical instruments with a console, e.g. a control panel with a display
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00221—Electrical control of surgical instruments with wireless transmission of data, e.g. by infrared radiation or radiowaves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
- A61B2034/2057—Details of tracking cameras
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3937—Visible markers
- A61B2090/3945—Active visible markers, e.g. light emitting diodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本公开提供了一种术中外部固定部件跟踪系统,以使得外科医生能够有效地规划外部固定器的构造。术中外部固定部件跟踪系统还使得能够在术中捕获与手术有关的数据,包括用于确定外部固定器的支柱调整计划的数据以便在术后使用。本公开还提供了一种术后外部固定部件跟踪系统,以使得患者能够有效地调整安装的外部固定器的支柱。术后外部固定部件跟踪系统还使得外科医生能够远程监测患者对支柱调整计划的依从性。
Description
相关申请的交叉引用
本申请为2018年4月5日提交的名称为“Devices,Software,and Methods forIntraoperatively and Postoperatively Tracking the relative Position BetweenExternal Fixation Components or Rings”的待决美国临时专利申请号62/653,218的非临时申请并要求其申请日期的权益,该申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及医疗装置,并且更具体地但并非排他地涉及用于术中、术后跟踪外部固定部件或环之间的相对位置的装置、系统和方法,并涉及将术中手术程序和术后处方软件链接到无缝集成软件系统中的装置、系统和方法。
背景技术
矫形或骨骼畸形矫正装置或骨骼调整系统(在本文中可互换使用,不旨在限制),例如六足、外部固定器或固定系统是已知的。一种熟知的矫正装置是Taylor(泰勒)空间框架。在使用中,矫正装置可以利用第一和第二外部固定部件、框架或环(在本文中可互换使用,不旨在进行限制)和多个可调整主体(例如,通常四个或六个互连主体或支柱)。可调整主体或支柱(在本文中可互换使用,不旨在进行限制)可采取伸缩杆的形式,使得在使用中,支柱可根据需要缩短或延长,以在术中构建矫正装置或在术后调整第一与第二固定部件之间的相对位置,并因此调整附接到其上的骨骼。结果,每个个别支柱包括最小长度和最大长度。在术中,外科医生可以将第一固定部件安装到患者身上。接下来,外科医生可以将第二固定部件安装到患者身上。最后,外科医生可以使用可调整支柱将两个部件互连。
尽管在矫形应用中此类矫正装置取得了临床成功,但仍然存在许多挑战。例如,在术中,外科医生必须仔细地规划第一和第二固定部件的施加和位置,因为限定的支柱范围(例如,每个支柱的最大长度和/或最小长度)限制了第一和第二固定部件可以彼此安装的距离的远近。如果未适当地规划,那么外科医生可能不能互连第一和第二固定部件,且可能必须重复安装过程。另外和/或替代性地,在治疗期间,支柱可能需要在术后用更长或更短的支柱更换。
另外,骨科畸形矫正装置(例如Taylor空间框架)可利用软件包(通常基于网络)以实质上对齐骨区段并帮助生成处方。为了说明,如下文将更详细地描述的,在本文件全文中,用于生成处方的软件将称为“处方软件”。处方可以是或可以指定安装的矫正装置的支柱调整计划。这些处方软件包、应用程序、部件或模块(在本文中可互换使用,不旨在进行限制)要求外科医生输入多个参数以完全处理手术病例。可以在术后从医学成像获得一些处方软件输入,例如畸形参数。然而,在手术期间必须从附接到患者的矫正装置收集其他处方软件输入,例如每个支柱的长度。
在使用中,矫正装置通常设计成使得附接硬件和处方软件的术中手术程序完全分开。外科医生通常将硬件安装在患者身上,然后在术后使用软件。一些软件应用程序允许/需要软件内的一些术前规划,然后可以在术后在软件中进行最终调整。然而,在任一情况下,硬件和软件的分离意味着外科医生在安装期间很容易忘记记录处方软件的所有必要输入。如果在手术期间并未收集必要的软件输入并且无法从医学图像获得,则可能需要随访患者才能获得缺失信息。
另外,除了所需的处方软件输入外,外科医生通常在病例中记录多种备注。如果外科医生希望在处方软件内获得病例的备注,则必须在术后将这些备注输入到软件中。
术后,患者的管理也仍然具挑战性。一般来讲,给患者开处方(例如,规定支柱调整计划),其限定特定支柱调整,以实现最终的期望骨位置,并且患者负责遵守该处方。取决于矫正装置的位置和定向,位于每个支柱上和/或进行所需调整的调整刻度的可视化可能是患者单独处理有困难的任务。即,在术后,在治疗的调整阶段期间,支柱必须根据处方延长或缩短。因此,在术后,矫正装置的成功很大程度上取决于患者。为了实现良好结果,患者必须正确遵守支柱调整的处方。然而,如上文所陈述,根据安装支柱的方式和位置,通过框架上的物理刻度可视化支柱长度可能是困难的。另外,如果达到支柱的最大长度或最小长度,则支柱必须移除且在需要额外加长或缩短的情况下用不同大小的支柱替换,以便可进行额外调整。
因此,提供一种改进的系统将是有利的,所述系统包括在术前和术后跟踪固定部件的位置的装置和方法,并且所述系统可以将术前手术程序和术后处方软件链接到无缝的集成软件系统中。基于这些考虑了提出了本公开。
发明内容
提供本发明内容以用简化形式介绍一系列构思,这些构思将在下面的具体实施方式部分中进一步描述。此发明内容并非旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征,也不旨在帮助确定要求保护的主题的范围。
本公开提供了一种术中外部固定部件跟踪系统,以使得外科医生能够有效地规划外部固定器的构造。术中外部固定部件跟踪系统还使得能够在术中捕获与手术有关的数据,包括用于确定外部固定器的支柱调整计划的数据以便在术后使用。本公开还提供了一种术后外部固定部件跟踪系统,以使得患者能够有效地调整安装的外部固定器的支柱。术后外部固定部件跟踪系统还使得外科医生能够远程监测患者对支柱调整计划的依从性。
在一个实施例中,公开了一种电子装置。所述电子装置可以包括存储装置、显示器和控制器。所述控制器可以耦合到所述存储装置和所述显示器。所述控制器可被配置成:在将外部固定器安装在患者身上的手术程序期间接收用于确定患者的支柱调整计划的一个或多个输入;在所述手术程序期间接收与所述手术程序有关的附加数据;将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据按照与患者相关联的患者标识并按照与所述手术程序相关联的程序标识组织,存储在所述存储装置中;将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据显示在所述显示器上;以及在完成所述手术程序之后,自动地将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据传输到远程装置。
在一个实施例中,用于确定支柱调整计划的一个或多个输入可以包括所述外部固定器的每个外部固定部件的大小。
在一个实施例中,用于确定支柱调整计划的一个或多个输入可以包括所述外部固定器的每个外部固定部件的类型。
在一个实施例中,用于确定支柱调整计划的一个或多个输入可以包括所述外部固定器的每个外部固定部件的安装位置。
在一个实施例中,用于确定支柱调整计划的一个或多个输入可以包括附接到所述外部固定器的每个外部固定部件的每个支柱的类型。
在一个实施例中,用于确定支柱调整计划的一个或多个输入包括每个支柱的长度。
在一个实施例中,所述每个支柱的长度通过用户操纵所述电子装置的用户界面来接收。
在一个实施例中,所述每个支柱的长度从附接到所述外部固定器的跟踪系统自动接收。
在一个实施例中,所述每个支柱的长度从附接到所述外部固定器的所述跟踪系统无线接收。
在一个实施例中,与所述手术程序有关的附加数据包括文本数据和视觉数据中的至少一者。
在一个实施例中,公开了一种跟踪系统。所述跟踪系统可包括:第一跟踪系统部件,所述第一跟踪系统部件被配置成联接到外部固定器的第一外部固定部件;以及第二跟踪系统部件,所述第二跟踪系统部件被配置成联接到所述外部固定器的第二外部固定部件。所述第一跟踪系统部件可包括控制器。所述控制器可基于来自所述第一跟踪系统部件的数据实时确定指示所述第一外部固定部件与第二外部固定部件之间的相对位置的位置数据。所述控制器可将所确定的位置数据无线传输到远程装置。
在一个实施例中,所述第一跟踪系统部件可包括光学传感器。
在一个实施例中,所述光学传感器是光学相机。
在一个实施例中,所述第二跟踪系统部件是LED目标。
在一个实施例,在将所述外部固定器安装在患者身上的手术程序期间,所述控制器将所确定的位置数据无线传输到所述远程装置。
在一个实施例,所确定的位置数据用于在所述手术程序期间确定所述第二外部固定部件相对于所述第一外部固定部件的已知安装位置的安装位置。
在一个实施例,所确定的位置数据用于确定在所述手术程序期间附接到所述第一外部固定部件和所述第二外部固定部件的每个支柱的长度和类型。
在一个实施例,在完成所述手术程序之后,所述控制器基于所确定的位置数据,确定附接到所述第一外部固定部件和所述第二外部固定部件的每个支柱的长度。
在一个实施例,在完成所述手术程序之后,所述控制器将所确定的每个支柱的长度无线传输到所述远程装置。
在一个实施例中,确定的每个支柱的长度用于验证与所述外部固定器相关联的支柱调整计划的依从性。
本公开的实施方案提供了许多优点。例如,在手术期间,术中外部固定部件跟踪系统使得外科医生能够有效地规划外部固定器的构造,从而确保最小的支柱更换。术中外部固定部件跟踪系统还使得能够在术中捕获与手术有关的数据,包括用于确定外部固定器的支柱调整计划的数据以便在术后使用。另外,术后外部固定部件跟踪系统使得患者能够有效地调整安装的外部固定器的支柱。术后外部固定部件跟踪系统还使得外科医生能够远程监测患者对支柱调整计划的依从性,并且在外科医生和患者之间提供反馈回路以确保适当地护理患者。
下文参考附图详细描述本发明的实施例中的至少一些的另外特征和优点,以及本发明的各种实施例的结构和操作。
附图说明
现在将参照附图中仅以举例的方式描述本公开的装置的具体实施例,在附图中:
图1示出了根据本公开的术中外部固定部件跟踪系统的实施例;
图2示出了图1所描绘的外部固定器和跟踪系统的实施例;
图3示出了根据本公开的术后外部固定部件跟踪系统的实施例;
图4示出了由图3中描绘的患者计算装置提供的用户界面的实施例;
图5示出了根据本公开的计算装置的实施例的框图;以及
图6示出了图1和图3中描绘的跟踪系统的实施例的框图。
附图未必按比例绘制。附图仅仅是代表,不旨在描绘本公开的具体参数。附图旨在描绘本公开的示例性实施例,并且因此不被视为范围的限制。在图式中,相同的编号表示相同的元件。
具体实施方式
出于促进对本公开原理的理解的目的,现将参考示例性实施例。然而要理解,不旨在对本发明的范围进行任何限制。可以设想在所描述实施例中的任何改变和进一步修改以及本文中描述的本公开的原理的任何另外的应用是本公开涉及的领域的技术人员通常会想到的。
本公开涉及一种用于在术中和术后监测和/或跟踪外部固定部件(例如,第一外部固定框架和第二外部固定框架或环)的相对位置的系统和方法。相对位置数据可从跟踪系统传输到软件系统(包括一个或多个软件应用程序)。位置数据可以在术中由外科医生使用,以帮助将外部固定部件(例如,第一和第二固定框架或环)适当地安装到患者身上,因此消除外科医生预先构建框架和/或在手术程序期间对安装位置进行实验的需要。术后,软件可以监测由跟踪系统测量的相对位置数据以提供患者-外科医生反馈回路。另外,位置数据还可以对患者可用/可见,以帮助实现指定随时间推移而做出支柱调整的处方。
图1示出了术中外部固定部件跟踪系统100的实施例。术中外部固定部件跟踪系统100可以用于在外部固定器的安装程序期间跟踪外部固定器的外部固定部件的相对位置。结果,外科医生可以更高效地安装外部固定器,而不需要预构建外部固定器和/或对外部固定部件的安装位置进行实验。另外,外科医生可以自信可以用初始支柱的最小更换实现外部固定器的支柱调整计划(例如,处方)来安装外部固定器。此外,术中外部固定部件跟踪系统100使得能够在术后采集与患者、安装的外部固定器或安装程序有关的任何信息以便在术后使用,包括用于生成支柱调整计划。
如图1中所示,术中外部固定部件跟踪系统100可以包括外部固定器102、跟踪系统104、本地计算装置106和远程计算系统108。外部固定器102可以为现在已知或此后开发的任何骨对准装置或矫正装置。外部固定器102可包括由一个或多个支柱连接的第一和第二固定框架或环。跟踪系统104可以为现在已知或此后开发的任何跟踪系统。跟踪系统104可联接到外部固定器102,且可跟踪外部固定器102的第一和第二固定框架或环的相对位置。
本地计算装置106可以为现在已知或此后开发的任何合适的计算装置,包括例如智能手机、平板电脑、膝上型计算机、笔记本电脑、上网本、个人计算机(PC)等。远程计算系统108可以为现在已知或此后开发的任何合适的远程计算系统,包括例如远程计算装置、远程计算机网络或远程云网络或平台。
跟踪系统104可以通过任何已知的无线通信标准或协议直接或间接地与本地计算装置106和/或远程计算系统108通信。本地计算装置106还可以通过任何已知的无线通信标准或协议直接或间接与远程计算系统108通信。示例性无线连接和/或协议可以包括例如Wi-Fi(例如,任何IEEE 802.11a/b/g/n网络)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、近场通信(NFC)、任何蜂窝通信标准、任何红外通信协议等。
在各种实施例中,外部固定器102的第一和第二固定框架或环的相对位置可由跟踪系统104检测并报告给本地计算装置106。在安装外部固定器102期间可查询本地计算装置106,以规划并适当地定位外部固定器102的第一和第二固定框架或环。本地计算装置106可将关于由跟踪系统104提供的外部固定器102的安装的信息传输到远程计算系统108以如本文中所描述的术后使用。
图2示出了图1中描绘的外部固定器102和跟踪系统104的实施例。外部固定器102可以包括第一外部固定部件202(例如,第一固定框架或环)和第二外部固定部件204(例如,第二固定框架或环)。第一外部固定部件202和第二外部固定部件204可以由一个或多个支柱206连接。示出了六个支柱206连接第一外部固定部件202与第二外部固定部件204,但是外部固定器102不限于此。也就是说,任何数量的支柱206可以连接第一外部固定部件202和第二外部固定部件204。
跟踪系统104可包括第一跟踪系统部件208和第二跟踪系统部件210。第一跟踪系统部件208可以连接到第一外部固定部件202,而第二跟踪系统部件210可以连接到第二外部固定部件204。
在一个实施例中,第一跟踪系统部件208可以是或可以包括光学传感器,例如,光学相机,第二跟踪部件210可以是目标,例如,LED目标。在替代性实施例中,第一跟踪系统部件208可以是非光学传感器。一般来说,第一跟踪系统部件208和第二跟踪系统部件210可以为现在已知或此后开发的任何传感器系统的部件,该部件可以监测和/或跟踪第一跟踪系统部件208和第二跟踪系统部件210的相对位置,并且因此(例如,间接地)监测和/或跟踪第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的相对位置。在一个实施例中,第一跟踪系统部件208可以是或可以包括基于激光的传感器或基于红外的传感器。
在使用中,第一跟踪系统部件208(例如,光学相机)跟踪第二跟踪系统部件210(例如,目标)在空间中的相对位置,以在所有六个自由度上实时提供相对位置数据(例如,对应于六个支柱206)。应当理解,虽然本公开将根据固定框架或环来描述和说明,但是设想跟踪系统104可以结合其他外部固定部件(例如,线性骨搬移框架)使用。第一跟踪系统部件208可以实时确定第一外部固定部件202和第二外部固定部件204之间的距离。该距离可以是第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置数据,并且可以基于由第一跟踪系统部件208的传感器提供的任何数据、信号或信息。第一跟踪系统部件208还可确定每个支柱206的长度。每个支柱206的长度可以基于确定的第一外部固定部件202与第二外部固定部件204之间的距离。
跟踪系统104可包括收发器,以促进与本地计算装置102和/或远程计算系统108的无线通信。替代性地,跟踪系统104可以通过硬线连接可操作地联接到任何外部计算装置(例如,本地计算装置102)。
在各种实施例中,跟踪系统104可以是小型、轻型、精确且便宜的光学跟踪系统。通过将跟踪系统104安装到外部固定器102,可以跟踪和监测第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的相对位置数据。此外,第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的相对位置数据可以用于确定每个支柱206的长度。可以通过本地计算装置106(例如,在本地计算装置106的显示器上提供)将第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的相对位置数据和每个支柱206的长度数据提供给用户(例如,外科医生)。可以实时且自动地向本地计算装置106提供第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的相对位置数据和每个支柱206的长度数据。继而,随着第一外部固定部件202和第二外部固定部件204相对于彼此移动或者如果调整任何支柱206,可以在本地计算装置106上动态地更新显示的第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的相对位置数据和显示的每个支架206的任何长度数据。
在术中,外科医生可以一开始将第一外部固定部件202安装到患者身上,其中第一跟踪系统部件208安装在患者身上。接下来,外科医生可以将第二外部固定部件204定位在患者身上,其中第二跟踪系统部件210安装在患者身上。利用与术中外部固定部件跟踪系统100相关联的软件,外科医生可以在将第二外部固定部件204完全安装到患者之前相对于安装好的第一外部固定部件202适当地定位第二外部固定部件204。一般来讲,第一外部固定部件202和第二外部固定部件204可以按任何顺序安装到患者。
在各种实施例中,跟踪系统104和相关联软件可以使得外科医生能够选择第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的部件参数(例如,固定部件类型、固定部件大小等)和候选初始位置,该部件参数和候选初始位置确保第一外部固定部件202和第二外部固定部件204可以通过可用支柱206连接。此外,跟踪系统104和相关联软件可以基于第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的候选初始位置以及其他必要的软件输入来估计患者的支柱调整计划。基于候选初始位置和所估计的支柱调整计划,跟踪系统104和相关联软件可预测支柱206中的任一个支柱可能需要更换的可能性(例如,根据所估计的支柱调整计划,在患者佩戴外部固定器102的时间长度上更换更短或更长的支柱)。这允许外科医生以确保用最小更换任何支柱206实现可构造性的方式,智能地选择第一外部固定部件202和第二外部固定部件204以及初始支柱206的初始安装位置。
如前面提到的,术中外部固定部件跟踪系统100可以包括软件系统或与软件系统相关联,该软件系统包括一个或多个软件应用程序。软件应用程序可以单独地或共同地由本地计算装置106、远程计算系统108或跟踪系统104提供。软件应用程序可以由远程服务器提供,并且可以是基于网络的,或者可以驻存在本地计算装置106、远程计算系统108和/或跟踪系统104上。在一个实施例中,软件系统可以包括术中软件应用程序、处方软件应用程序(或矫正分析应用程序)和患者软件应用程序,在本文中进一步描述其中的每一个。
在实施例中,可由本地计算装置106(例如,通过基于网络的服务器)提供术中软件应用程序。销售代表或手术人员可以使用术中软件应用程序以在手术程序期间实时采集和组织与手术程序有关的数据。例如,交互式软件应用程序可以允许在手术程序期间收集和组织备注、照片、视频和其他手术参数。接着可将所采集数据提供到远程计算机系统108以如本文中描述的存储和进一步使用。
在一个实施例中,术中软件可与安装在外部固定器102上的跟踪系统104相关联,且可在术中使用以辅助如本文中描述的将外部固定器102安装在患者身上的程序。即,例如,跟踪系统104和术中软件可以在术中使用以在本地计算装置106上实时显示数据(例如,第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置数据和/或任何支柱206的长度数据)。因此,术中软件可以使得外科医生能够有效地规划如本文中描述的第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的初始安装位置。
例如,在术中,第一跟踪系统部件208与第二跟踪系统部件210之间的相对位置数据可以传输到驻存在本地计算上装置106上的术中软件。使用术中软件,外科医生可以调整第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的相对位置,直到外科医生对支柱206的长度在外部固定器102的物理约束内感到满意为止,确保外部固定器102是可构建的。由于支柱206的长度可以通过术中软件可见,外科医生还可以操纵第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置,以避免在处方早期对支柱206进行更换(例如,用更长或更短的支柱更换现有支柱)。在一些术前规划包括患者的畸形参数和参考环位置的情况下,跟踪系统104可以与术中软件通信以在施加外部固定器102期间主动地求解最终支柱调整长度。
也就是说,在一个实施例,第一跟踪系统部件208与第二跟踪系统部件210的相对位置可以用来限定连接第一外部固定部件202与第二外部固定部件204的硬件部件(例如,支柱206)的长度。随着第一外部固定部件202和第二外部固定部件204被操纵到适当位置,外科医生可以观察构造外部固定器102所需的支柱206的长度。因此,外科医生可以避免在支柱206的物理约束之外构建外部固定器102,并且可以在将第一外部固定部件202和第二外部固定部件204附接到患者之前优化其位置。
另外,提供主动最终解决方案的术中软件可以帮助外科医生以可以优化或消除在整个处方过程中更换支柱206的方针定位第一外部固定部件202和第二外部固定部件204。因此,术中外部固定部件跟踪系统100可以在施加外部固定器102期间提高外科医生的自信度,并且可以最小化在诊所中更换支柱206所花费的时间量。
另外,在使用中,外科医生可以使用术中软件来用于畸形的术前规划,并识别第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的优选安装位置。例如,在一个实施例中,如果需要,使用术中软件,外科医生可以在施加外部固定器102期间选择术前规划或计算矫正畸形的术前处方。此后,在术中,支柱206的长度的所需处方可随着外科医生操纵第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置而被实时调整。此方法允许外科医生最小化或可能消除在整个术后处方中更换支柱206。
在实施例中,由本地计算装置106提供的术中软件可基于由跟踪系统104提供的监测和/或跟踪数据向外科医生提供本文所述的术前和术后规划。
一旦第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置固定,就可以通过面向外科医生的软件或门户网站来向外科医生传输或使其可访问构造的外部固定器102的支柱206的长度,从而不需要手动地将该值输入到处方生成软件中。因此,使用根据本公开的跟踪系统104和相关联软件使得处方软件应用程序的输入能够更精确。另外,在手术程序结束时,外科医生可以完成创建或最终确定患者的支柱调整处方所需的任何剩余步骤。
另外,术中软件可允许外科医生在手术期间记录额外的有组织的病例参数、备注和照片。也就是说,在术中,在一个实施例,术中软件允许外科医生在手术期间在本地计算装置106上记录病例参数。例如,术中软件可允许记录与患者、程序或构造的外部固定器102有关的任何数据,包括例如第一外部固定器部件202和第二外部固定器部件204的大小和/或类型、支柱206的长度、支柱206的类型、支柱206和/或第一外部固定器部件202和第二外部固定器部件204的安装位置,以及可用于生成患者的支柱调整处方的任何其它参数等。
另外,术中软件还可以促进在手术期间获取的照片、备注等的存储,所述图片、备注等也可以按照病例和/或患者来组织。例如,图片可提供有关患者的软组织的宝贵信息以及构造可能不易于从医学图像辨别的永久固定器102的宝贵信息。一般来说,可使用术中软件在术中捕获可用于术后生成支柱调整计划的任何数据或信息,以及捕获可与安装外部固定器102的程序有关的任何其它数据,其中数据或信息中的至少一些被实时地和/或自动地从跟踪系统104提供到术中软件。此外,术中软件可以自动地向处方软件提供任何所捕获数据,使得用于确定支柱调整计划的输入是基于所提供的数据预填充的。
在各种实施例中,术中软件可以是自动地加载和/或显示用户可以观察和操纵的所捕获输入的交互软件。在各种实施例中,术中软件可以在一个或多个预填充字段中呈现所捕获的输入,并且可以提供交互式PDF文件或表格。术中软件可在外部固定器102正被构造时提供它的视觉渲染(例如,CAD渲染)。
处方软件应用程序可以由本地计算装置106或远程计算系统108提供。在实施例中,处方软件应用程序(或矫正分析软件)由远程计算系统208提供。处方软件应用程序可基于由本地计算装置106提供的术中软件应用程序或通过直接输入提供的信息来生成支柱调整计划。在实施例中,在完成手术之后,数据可以从术中软件上传到处方软件(例如,手动或自动地),该处方软件可以被外科医生用来生成患者的处方。上传到处方软件应用程序的数据可以按照病例和/或患者来组织。例如,远程计算系统108可包括数据库,所述数据库用于存储按照患者和/或程序组织的一个或多个患者的病例参数。
由于数据根据病例/患者来组织,因此外科医生可以在处方软件上容易地为患者生成新病例,其中来自术中软件的任何输入是预填充的。
处方软件可以由通信耦合到远程计算系统108的任何计算装置访问。在完成外部固定器102的安装程序之后,外科医生可完成预填充处方软件程序的任何剩余步骤,以为患者创建支柱调整计划或处方。支柱调整计划可以由远程计算系统108存储,并且可以使得其它计算装置可访问,如本文中进一步描述的。
图3示出了术后外部固定部件跟踪系统300的实施例。术后外部固定部件跟踪系统300可以用于在外部固定器的安装程序之后跟踪外部固定器的外部固定部件的相对位置。因此,外科医生可以监测患者对支柱调整计划的依从性,并且可以将对支柱调整计划的修改提供给患者。另外,可以向外科医生提供来自患者的任何信息,包括例如任何备注、照片或报告,以实现改善患者体验并提高患者治疗成功的可能性的外科医生-患者反馈系统。如本文将更详细地描述的,术后外部固定部件跟踪系统300包括跟踪系统。在使用中,用于术后外部固定部件跟踪系统300的跟踪系统可以与在术中外部固定部件跟踪系统100中使用的跟踪系统104相同或基本上类似。然而,如本领域普通技术人员将理解的,术中外部固定部件跟踪系统100和术后外部固定部件跟踪系统300可以包括不同部件(尽管它们也可以共用许多相同的部件)。
如图3中所示,术后外部固定部件跟踪系统300可以包括外部固定器102、跟踪系统104、患者计算装置302和远程计算系统108。患者计算装置302可以是现在已知或此后开发的任何合适的计算装置,包括例如智能手机、平板电脑、膝上型电脑、笔记本电脑、上网本、个人计算机(PC)等。
跟踪系统104可以通过任何已知的无线通信标准或协议直接或间接地与患者计算装置302通信。患者计算装置302还可以通过任何已知的无线通信标准或协议直接或间接与远程计算系统108通信。示例性无线连接和/或协议可以包括例如Wi-Fi(例如,任何IEEE802.11a/b/g/n网络)、蓝牙、蓝牙低功耗(BLE)、近场通信(NFC)、任何蜂窝通信标准、任何红外通信协议等。
在实施例中,远程计算系统108可提供处方软件,所述处方软件基于安装的外部固定器102确定患者的支柱调整计划。此外,患者计算装置302可以提供患者软件应用程序。由远程计算系统108为患者生成的支柱调整计划可以提供给患者计算装置108提供的患者软件应用程序。支柱调整计划可指定在预期患者穿戴外部固定器102的一段时间内对外部固定器102的每个支柱206进行的调整。
在实施例中,患者软件应用程序可以在患者计算装置302的显示器上向患者呈现支柱调整计划。对原始支柱调整计划的任何修改可以从处方软件提供给患者软件应用程序,并且还可以呈现给患者计算装置302的任何用户。另外,可以将与支柱调整计划有关的任何通知或者调整支柱206的任何提醒从处方软件提供给患者软件应用程序。替代性地,可以由患者软件应用程序直接基于存储的支柱调整计划来提供调整支柱206的提醒。
在实施例中,对支柱206的调整可由跟踪系统104检测并提供给患者计算装置302提供的患者软件应用程序。患者计算装置302可以将对支柱206的任何检测到的调整上传到由远程计算系统208提供的处方软件。可直接或通过使用通信耦合到远程计算系统108的任何经授权计算装置,通过远程计算系统108向外科医生、医疗护理者或任何其它经授权个体提供检测到的对支柱206的调整。以此方式,外科医生、医疗护理者或其它经授权的个体可监测并跟踪患者对支柱调整计划的依从性。另外,可以对患者上传到远程计算系统108的任何信息进行审查,以确定患者关于外部固定器102的总体进度或健康状况。
术后外部固定部件跟踪系统300能够在术后在患者计算装置302上通过患者软件应用程序向患者显示支柱206的长度,从而使支柱206的长度值更容易看到和理解。例如,在一个实施例中,在患者计算装置302上显示每个支柱206的长度,使得相比通过支柱206提供的任何其它长度确定机构可得到的更容易和更好地分辨支柱206的当前位置。即,取决于外部固定器102的类型,在进行调整时,患者可能难以看到位于每个支柱206上的物理刻度。因此,患者可能难以根据所需处方准确地调整支柱206的相对位置。然而,利用跟踪系统104和患者软件,患者可在查看用户友的显示器时调整支柱206的长度,所述用户友好的显示器使得能够更容易地确定要对支柱206所做出的调整。因此,可避免任何支柱206的任何意外和/或不正确的调整。
另外,跟踪系统104并入外部固定器102实现了外科医生-患者反馈回路,该反馈回路不依赖于患者依从于任何需要患者手动记录对支柱206的调整的软件系统。即,在一个实施例中,跟踪系统104在治疗的调整阶段期间,不需要额外的患者输入,就能提供外科医生-患者反馈回路。举例来说,术后外部固定部件跟踪系统300可以主动地监测第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置和/或支柱206的长度,并且可以将这些信息与患者的处方进行比较。第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置和/或支柱206的长度可以从跟踪系统104直接提供至远程计算系统108,或者可以通过患者计算装置302间接地提供。
检测到的位置数据和/或长度数据接着可由外科医生或其它经授权个体通过远程计算系统108监测。因此,术后外部固定部件跟踪系统300可以直接主动地监测第一外部固定部件202和第二外部固定部件204的位置和/或支柱206的长度,因此消除了对支柱206长度的患者输入需要或任何相关的不正确报告的需要。在一个实施例中,如果支柱206以与处方匹配或不匹配的方式调整,那么可立即通过本文所述的软件系统通知外科医生和患者。
因此,在安装外部固定器102的手术程序结束时,患者可以带着所需处方和指令返回家中以根据处方调整支柱206。跟踪系统104可以保持联接到第一外部固定部件202和第二外部固定部件204,使患者在术后监测进展。患者软件和/或患者计算装置302可存储患者处方的电子副本,所述电子副本可用于随着患者调整支柱206显示更新的支柱206的长度。患者软件还可以通过处方软件和远程计算系统108向外科医生提供反馈,使得外科医生可以术后监测患者的外部固定器102的状态。如果对支柱206的调整不遵循处方,则可立即通知外科医生和患者。因此,术后外部固定部件跟踪系统300在临床探访之间为患者和外科医生提供更大的自信,同时简化调整过程。
图4示出了由患者计算装置302提供的用户界面400的实施例。用户界面400可以是由患者软件提供的显示器的一部分。在一个实施例中,用户界面400可以作为移动应用程序(app)提供为患者软件。用户界面400可为患者提供以清晰且简洁的方式调整外部固定器102的支柱206中的一个或多个支柱的长度的信息和/或指令,从而改善支柱206的长度调整过程,由此提高患者遵守规定的支柱调整计划的可能性。
如图4所示,用户界面400可包括第一指示器402,该第一指示器指示用户界面400指定对支柱206进行的长度调整。用户界面400还可包括指示调整的时序(例如,哪天进行所显示的调整)的第二指示器404。用户界面还可包括指示将进行支柱206的某些长度调整的第三指示器406。第一指示器402、第二指示器404和第三指示器406可包括如所示的文本和/或图形部件的任何组合。
用户界面400可包括图标或指示器408,该图标或指示器指示外部固定器102的每个个别支柱206连同用于调整每个支柱410的长度的对应指令410(如果需要)。例如,第一支柱指示器412与指定第二支柱206要伸长2毫米(mm)的第一对应指令414相关联。第二支柱指示器416与指定第三支柱206要缩短2mm的第二对应指令418相关联。第三支柱指示器420与指定第四支柱206已经处于正确长度的指示器422相关联。第一支柱指示器412、第二支柱指示器416和第三支柱指示器420可包括如所示的数字和图形部件的任何组合。指令414和418可以包括文本描述。指示器422可以是指示支柱206的正确长度的任何图形图标。
指示器408和对应指令410可以由患者软件基于由跟踪系统104提供的实时信息并且基于由远程计算系统108处方软件提供的信息来生成。一旦支柱206根据提供的指令410被适当地调整,任何文本指令可以动态地更新到图标422以快速且高效地传达给患者已正确地调整特定支柱206。
图5示出了计算装置502的实施例。计算装置502可以表示本地计算装置106或者患者计算装置302的实施方式。因此,图5提供了本地计算装置106和/或患者计算装置302的示例性功能部件的框图。
计算装置502可以包括无线通信接口504。无线通信接口504可以提供接口,以用于通过任何无线通信技术与任何本地或远程装置或网络通信。
计算装置502可以包括物理输入接口506,以用于与可由用户操纵的一个或多个物理输入相接。物理输入接口506可以包括或可以耦合到各种输入,包括键盘、鼠标、按钮、旋钮、或任何其他类型的用户输入特征或部件,例如,触摸屏。物理输入接口506可以提供用户向计算装置502提供输入的方式。
计算装置502可以包括显示器508。显示器508可以包括可以渲染可视信息的视觉显示器和用于控制任何可视信息的渲染的显示控制器。视觉信息可以是任何图形或文本信息。显示器508可以包括触摸屏或触敏显示器。因此,显示器508可以将视觉信息提供至用户,和/或可以从用户接收输入。
计算装置502还可包括处理器电路或控制器510和相关联的存储器部件512。存储器部件512可以存储一个或多个程序,以供处理器电路510执行以实现如本文所述的由本地计算机装置106和/或患者计算装置302实施的一个或多个功能或特征。可以使用任何处理器或逻辑器件来实现处理器电路510。可以使用能够存储数据的任何机器可读或计算机可读介质来实现存储器部件512,所述机器可读或计算机可读介质包括易失性和非易失性存储器。图5中描绘的计算装置502的每个部件可以耦合到处理器电路510以及任何其它所描绘的部件。所描绘的部件可以视情况以硬件或软件或其任何组合实现。
如前所述,计算装置502可以表示本地计算装置106的实施方式。因而,计算装置502可实施和/或提供本文中描述的术中软件的任何特征。计算装置502可将术中软件提供为应用程序,提供为基于网络的接口的一部分,或提供为驻存在计算装置502上的应用程序。
由于提供术中软件和/或本地计算106的特征和能力,计算装置502可以提供以下所述的一个或多个:在患者身上安装外部固定器的手术程序期间接收用于确定患者的支柱调整计划的一个或多个输入;在手术程序期间接收与手术程序有关的附加数据;将用于确定支柱调整计划的一个或多个输入和附加数据按照与患者相关联的患者标识并按照与手术程序相关联的程序标识组织,存储在存储器存储装置中;将用于确定支柱调整计划的一个或多个输入和附加数据显示在显示器508上;以及在完成手术程序后将用于确定支柱调整计划的一个或多个输入和附加数据传输到远程装置。
用于确定患者的支柱调整计划的一个或多个输入可包括外部固定器(例如,外部固定器102)的每个外部固定部件的大小和/或类型和/或外部固定器的每个外部固定部件的安装位置。用于确定患者的支柱调整计划的一个或多个输入还可包括附接到外部固定器的外部固定部件的每个支柱的类型和/或长度。每个支柱的长度可以通过用户输入手动地提供(例如,通过由物理输入接口506提供的用户界面)。每个支柱的长度还可以自动地、无线地和/或从跟踪系统104实时提供。计算装置502接收的附加数据包括任何类型的文本数据(例如,备注)或视觉数据(例如,照片或视频)。
计算装置502接收的任何信息可以由计算装置502存储,和/或传输到远程计算装置108。远程计算装置108可以使用来自计算装置502的任何信息来确定安装的外部固定器的支柱调整计划。计算装置502和/或远程计算装置108可以基于患者的唯一标识符(例如,患者标识)和/或用于手术过程的唯一标识符(例如,手术程序标识)存储和/或组织任何接收的信息。
计算装置502可以使用所接收的关于外部固定器的外部固定部件定位的任何信息来引导如本文中描述的外部固定器的安装或构造的规划,例如,通过将规划的外部固定器的视觉表示显示在显示器508上,显示计算出的外部固定部件之间的任何距离,显示计算出的规划或构造的外部固定器的任何支柱长度,和/或显示规划或构造的外部固定器是否可能需要更换支柱的任何指示。
如前所述,计算装置502可以表示患者计算装置302的实施方式。因而,计算装置502可以实施和/或提供本文所述的患者软件的任何特征。计算装置502可以将患者软件提供为应用程序、提供为基于网络的接口的一部分、或者提供为驻存在计算装置502上的应用程序。
由于提供患者软件和/或患者计算装置302的特征和能力,计算装置502可以从跟踪系统104接收实时支柱长度数据。实时支柱长度数据可以提供在显示器508上以供患者查看。计算装置502还可以提供图4中描绘的用户界面400。
图6示出了跟踪系统104的示例性功能部件的框图。如所示出,跟踪系统104可包括第一跟踪系统部件208和第二跟踪系统部件210。第一跟踪系统部件208可以联接到外部固定器(例如,外部固定器102)的第一外部固定部件。第二跟踪系统部件210可以联接到外部固定器的第二外部固定部件。第一跟踪系统部件208可包括光学传感器606。光学传感器606可以是光学相机。第二跟踪系统部件210可以是LED目标。
第一跟踪系统部件208可包括无线通信接口608。无线通信接口608可以提供接口,以用于通过任何无线通信技术与任何本地或远程装置或网络通信。
第一跟踪系统部件208还可包括处理器电路或控制器610和相关联的存储器部件612。存储器部件612可以存储一个或多个程序,以由处理器电路610执行以实现如本文中描述的跟踪系统104任何功能。可以使用任何处理器或逻辑器件来实现处理器电路610。可以使用能够存储数据的任何机器可读或计算机可读介质来实现存储器部件612,所述机器可读或计算机可读介质包括易失性和非易失性存储器。图6中描绘的第一跟踪系统部件208的每个部件可耦合到处理器电路610以及任何其它所描绘的部件。所描绘的部件可以视情况以硬件或软件或其任何组合实现。
第一跟踪系统部件208还可包括其它附加部件614。附加部件614可以是任何类型的电和/或机械部件。在各种实施例中,附加部件614可包括可并入跟踪系统104中以提供一个或多个附加测量或功能的一个或多个附加传感器,包括以下类型的传感器或功能可并入到跟踪系统104中:温度传感器;RFID标签或阅读器;加速度计;计步器;GPS接收器;湿度传感器;力传感器;压力传感器;PH传感器;应变计和/或接收应变计数据的能力;超声愈合能力等可被并入。另外和/或替代性地,跟踪系统104可以包括与可穿戴装置(例如,Fitbit等)通信。
第一跟踪系统部件208还可包括电源616。电源可以是用于为跟踪系统104的任何电子部件供电的任何合适的电源,例如,内部电源、外部电源、感应充电系统、一次性电池、可再充电电池、运动/惯性充电等。
在各种实施例中,跟踪系统104和/或其任何组成部件可以使用任何适当的机构安装到第一外部固定部件202和/或第二外部固定部件204(视情况而定),所述机构包括例如紧固件、粘合剂、焊接等。此外,跟踪系统104和/或其任何组成部件可安装到跟踪系统104的任何其它部件。例如,在一个实施例中,光学传感器606可以安装到第一外部固定部件208,并且对应的目标可以安装到第二外部固定部件210。替代性地,所述目标可以安装到第一外部固定部件208,并且光学传感器210可以安装到第二外部固定部件210。替代性地,光学系统606和对应目标中的一者或两者可安装到支柱206中的一个或多个支柱或安装到外部固定器102的另一部件。在各种实施例中,跟踪系统104的组成部分还可充当用于医学成像的基准。
处理器电路610可操作以基于来自第一跟踪系统部件208的数据实时确定指示第一外部固定部件与第二外部固定部件之间的相对位置的位置数据。举例来说,第一跟踪系统部件208可生成指示第一跟踪系统部件208与第二跟踪系统部件208之间的距离的数据。数据可以从第一跟踪系统部件208提供至处理器电路610,该处理器电路又可以确定第一和第二外部固定部件的位置数据。处理器电路610接着可使用无线通信接口608将确定的位置数据无线传输到远程装置。
如本文所述,跟踪系统104可以在术中和/或术后使用。因此,在用于安装外部固定器(例如,帮助引导或规划如本文中描述的外部固定器的安装)的手术程序期间可将位置数据传输到第一远程装置(例如,本地计算装置106),和/或可以在完成手术程序之后传输到第二远程装置(例如,患者计算装置302)(例如,以验证对与外部固定器相关联的支柱调整计划的依从性)。
在手术程序期间,所确定的位置数据可以用于在手术程序期间确定第一外部固定部件的第一安装位置并且确定第二外部固定部件的第二安装位置。此外,所确定的位置数据可以用于确定附接到第一外部固定部件和第二外部固定部件的每个支柱的长度和类型。安装位置和支柱类型和长度可用于规划和/或完成外部固定器的构造,同时最小化任何支柱更换。
在手术程序之后,控制器可以确定附接到第一外部固定部件和第二外部固定部件的每个支柱的长度。所确定的支柱长度可以提供至例如患者计算装置302,以促进依从如本文中描述的支柱调整计划。
注意,虽然各种软件应用程序(例如,术中软件应用程序、处方软件应用程序和患者软件应用程序)被描述为单独的软件应用程序,但是设想了它们可以是允许在其之间容易地传输和/或访问数据的完全集成的软件系统。利用术中软件应用程序来捕获处方软件输入显著减少了外科医生手动输入处方软件所需信息所需的术后时间。
在一个实施例中,在使用中,术中软件应用程序可以链接到用于在术中测量支柱长度或环位置的任何系统,并且可以包括以下功能组合中的一个或多个:处方软件输入,处方软件输入和备注,处方软件输入和照片,处方软件输入和与传感器技术的连接性,处方软件输入、备注和照片,处方软件输入、备注、照片和与传感器技术的连接性等。
虽然本公开陈述了某些实施例,但在不脱离如所附权利要求书中定义的本公开的领域和范围的情况下,对所描述实施例的许多修改、改变和变化是可能的。因此,希望本公开不限于所描述的实施例,而是其具有由以下权利要求书的语言及其等同物限定的完整范围。对任何实施例的论述仅表示是解释性的,并且并不意图暗示本公开的范围(包括权利要求)限于这些实施例。换句话说,虽然本文中已详细描述本公开的说明性实施例,但应理解,本发明的构思可以另外方式实施和使用,并且所附权利要求书旨在解释为包括此类变化,除非受到现有技术限制。
前述讨论已出于说明和描述的目的呈现,并且不旨在将本公开限制于本文公开的一种形式或若干形式。例如,出于简化本公开的目的,本公开的各种特征在一个或多个实施例或配置中被分组在一起。然而,应理解,本公开的某些实施例或配置的各种特征可在替代实施例或配置中组合。此外,以下权利要求书据此通过此引用并入本具体实施方式中,其中每项权利要求独立地作为本公开的单独的实施例。
如本文所使用,以单数形式叙述并且词语“一(a/an)”在先的元件或步骤应理解为不排除复数个元件或步骤,除非此类排除被明确叙述。此外,对本公开的“一个实施例”的提及并不旨在被解释为排除也包含所叙述特征的附加实施例的存在。
如本文所使用,短语“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是在操作中结合和分离的开放式表达。术语“一个”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可互换使用。所有方向引用(例如,近、远、上部、下部、向上、向下、左、右、侧向、纵向、前、后、顶部、底部、上、下、竖直、水平、径向、轴向、顺时针和逆时针方向)仅用于标识目的以便有助于读者理解本公开,并且不产生限制,特别是关于本公开的位置、方向或使用。连接引用(例如,接合、附接、联接、连接和结合)应被广义地解释并且可以包括在元件集合之间且相对于元件之间移动的中间构件,除非另外指明。因而,连接引用不一定推断两个元件直接连接且彼此有固定关系。所有旋转引用描述了各种元件之间的相对移动。标识引用(例如,一次、二次、第一、第二、第三、第四等)并不意图隐含重要性或优先级,而是用于区分一个特征与另一个特征。附图仅用于说明的目的,且在本发明附图中反映的尺寸、位置、次序和相对于大小可变化。
Claims (24)
1.一种电子装置,包括:
存储装置;
显示器;以及
控制器,所述控制器耦合到所述存储装置和所述显示器,所述控制器:
在将外部固定器安装在患者身上的手术程序期间接收用于确定患者的支柱调整计划的一个或多个输入;
在所述手术程序期间接收与所述手术程序有关的附加数据;
将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据存储在所述存储装置中;
将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据显示在所述显示器上;以及
在完成所述手术程序之后,以电子方式将用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据传输到远程装置。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据按照与患者相关联的患者标识被组织地存储。
3.根据权利要求1所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据按照与所述手术程序相关联的程序标识被组织地存储。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据是自动传输的。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入和所述附加数据在用户同意后传输。
6.根据权利要求1所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入包括所述外部固定器的每个外部固定部件的大小。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入包括所述外部固定器的每个外部固定部件的类型。
8.根据权利要求7所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入包括所述外部固定器的至少一个外部固定部件的安装位置。
9.根据权利要求6所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入包括附接到所述外部固定器的每个外部固定部件的支柱的类型。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其中,用于确定所述支柱调整计划的所述一个或多个输入包括所述支柱的长度。
11.根据权利要求10所述的电子装置,其中,所述支柱的长度通过用户操纵所述电子装置的用户界面来接收。
12.根据权利要求10所述的电子装置,其中,所述支柱的长度从附接到所述外部固定器的跟踪系统自动接收。
13.根据权利要求12所述的电子装置,其中,所述支柱的长度从附接到所述外部固定器的所述跟踪系统无线接收。
14.根据权利要求1所述的电子装置,其中,与所述手术程序有关的附加数据包括文本数据和视觉数据中的至少一者。
15.一种跟踪系统,包括:
第一跟踪部件,所述第一跟踪部件被配置成联接到外部固定器的第一外部固定部件;以及
第二跟踪部件,所述第二跟踪部件被配置成联接到所述外部固定器的第二外部固定部件,其中,所述第一跟踪部件包括控制器,所述控制器基于来自所述第一跟踪部件的数据实时确定指示所述第一外部固定部件与第二外部固定部件之间的相对位置的位置数据,所述控制器将所确定的位置数据无线传输到远程装置。
16.根据权利要求15所述的跟踪系统,所述第一跟踪部件包括光学传感器。
17.根据权利要求16所述的跟踪系统,所述光学传感器包括光学相机。
18.根据权利要求17所述的跟踪系统,所述第二跟踪部件包括LED目标。
19.根据权利要求15所述的跟踪系统,在将所述外部固定器安装在患者身上的手术程序期间,所述控制器将所确定的位置数据无线传输到所述远程装置。
20.根据权利要求19所述的跟踪系统,所确定的位置数据用于在所述手术程序期间确定所述第二外部固定部件的位置。
21.根据权利要求19所述的跟踪系统,所确定的位置数据用于在所述手术程序期间确定附接到所述第一外部固定部件和所述第二外部固定部件的支柱的长度和类型。
22.根据权利要求15所述的跟踪系统,在完成所述手术程序之后,所述控制器基于所确定的位置数据,确定附接到所述第一外部固定部件和所述第二外部固定部件的支柱的长度。
23.根据权利要求22所述的跟踪系统,在完成所述手术程序之后,所述控制器将所确定的支柱的长度无线传输到所述远程装置。
24.根据权利要求23所述的跟踪系统,所确定的支柱的长度用于验证对与所述外部固定器相关联的支柱调整计划的依从性。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862653218P | 2018-04-05 | 2018-04-05 | |
US62/653,218 | 2018-04-05 | ||
PCT/US2019/025310 WO2019195231A1 (en) | 2018-04-05 | 2019-04-02 | Devices, software, systems, and methods for intraoperatively and postoperatively tracking the relative position between external fixation components or rings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111801740A true CN111801740A (zh) | 2020-10-20 |
Family
ID=66248666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980016777.8A Pending CN111801740A (zh) | 2018-04-05 | 2019-04-02 | 用于术中、术后跟踪外部固定部件或环之间的相对位置的装置、软件、系统和方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210027879A1 (zh) |
EP (1) | EP3776568A1 (zh) |
CN (1) | CN111801740A (zh) |
WO (1) | WO2019195231A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113301864A (zh) * | 2019-01-31 | 2021-08-24 | 史密夫和内修有限公司 | 用于外部固定支柱测量和实时反馈的装置 |
US20220160572A1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-05-26 | Orthofix S.R.L. | Orthopaedic External Fixation System with Removable Rails or Skates |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201115680Y (zh) * | 2007-11-08 | 2008-09-17 | 张洪磊 | 自动调节的骨科外固定器 |
CN101847182A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-29 | 唐佩福 | 基于六自由度并联机构的长骨虚拟与现实复位配准方法 |
US20120330312A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Stryker Trauma Gmbh | Methods and systems for adjusting an external fixation frame |
CN102883671A (zh) * | 2010-05-19 | 2013-01-16 | 斯恩蒂斯有限公司 | 使用影像分析的矫形外科固定术 |
CN104398295A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-03-11 | 乔锋 | 一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法 |
US20160092651A1 (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-31 | Smith & Nephew, Inc. | Apparatus and method for administering a medical device prescription |
CN105943145A (zh) * | 2008-10-31 | 2016-09-21 | 米卢克斯控股股份有限公司 | 利用无线能量传输进行骨调整的装置与方法 |
CN106413604A (zh) * | 2014-03-12 | 2017-02-15 | 奥索斯平有限公司 | 预加载的医疗柱 |
WO2017221243A1 (en) * | 2016-06-19 | 2017-12-28 | Orthospin Ltd. | User interface for strut device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2479848A1 (en) * | 2002-04-05 | 2003-10-23 | Smith & Nephew, Inc. | Orthopaedic fixation method and device |
US20130041288A1 (en) * | 2011-08-08 | 2013-02-14 | John Charles Taylor | Apparatus and Method of Monitoring Healing and/or Assessing Mechanical Stiffness of a Bone Fracture Site or the Like |
EP4192374A1 (en) * | 2020-08-06 | 2023-06-14 | Smith&Nephew, Inc. | Device for indicating an active component of an adjustable medical apparatus |
US20230270562A1 (en) * | 2021-10-06 | 2023-08-31 | Ix Innovation Llc | Synchronized placement of surgical implant hardware |
US11699519B1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-11 | Ix Innovation Llc | System for maintaining and controlling surgical tools |
-
2019
- 2019-04-02 US US17/044,956 patent/US20210027879A1/en active Pending
- 2019-04-02 CN CN201980016777.8A patent/CN111801740A/zh active Pending
- 2019-04-02 WO PCT/US2019/025310 patent/WO2019195231A1/en unknown
- 2019-04-02 EP EP19718934.3A patent/EP3776568A1/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201115680Y (zh) * | 2007-11-08 | 2008-09-17 | 张洪磊 | 自动调节的骨科外固定器 |
CN105943145A (zh) * | 2008-10-31 | 2016-09-21 | 米卢克斯控股股份有限公司 | 利用无线能量传输进行骨调整的装置与方法 |
CN101847182A (zh) * | 2010-05-05 | 2010-09-29 | 唐佩福 | 基于六自由度并联机构的长骨虚拟与现实复位配准方法 |
CN102883671A (zh) * | 2010-05-19 | 2013-01-16 | 斯恩蒂斯有限公司 | 使用影像分析的矫形外科固定术 |
US20120330312A1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | Stryker Trauma Gmbh | Methods and systems for adjusting an external fixation frame |
US20160092651A1 (en) * | 2013-05-14 | 2016-03-31 | Smith & Nephew, Inc. | Apparatus and method for administering a medical device prescription |
CN104398295A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-03-11 | 乔锋 | 一种骨科畸形矫正与骨折复位固定装置及其加工方法 |
CN106413604A (zh) * | 2014-03-12 | 2017-02-15 | 奥索斯平有限公司 | 预加载的医疗柱 |
WO2017221243A1 (en) * | 2016-06-19 | 2017-12-28 | Orthospin Ltd. | User interface for strut device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SAM W.WIESEL: "骨科手术学", 31 January 2013, 上海科学技术出版社, pages: 1262 - 1264 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210027879A1 (en) | 2021-01-28 |
EP3776568A1 (en) | 2021-02-17 |
WO2019195231A1 (en) | 2019-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11928625B2 (en) | System and method for performing a computer assisted orthopaedic surgical procedure | |
US20230157782A1 (en) | Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation | |
US11923068B2 (en) | Systems and methods for surgical and interventional planning, support, post-operative follow-up, and functional recovery tracking | |
US20210077194A1 (en) | Orthopedic Fixation Control And Manipulation | |
US11737828B2 (en) | System and method for medical device placement | |
US20190090955A1 (en) | Systems and methods for position and orientation tracking of anatomy and surgical instruments | |
US9993177B2 (en) | Systems and methods for intraoperatively measuring anatomical orientation | |
US20160360997A1 (en) | Systems and methods for measuring relative orientation and position of adjacent bones | |
US20070078678A1 (en) | System and method for performing a computer assisted orthopaedic surgical procedure | |
JP2016512073A (ja) | 外科処置に備えて手術室内で複数の対象物を手配するためのシステム | |
JP2012020133A (ja) | 解剖構造データセットの位置合わせ装置及び方法 | |
US20220378516A1 (en) | Cup alignment systems and methods | |
US20180070860A1 (en) | Systems and methods for anatomical alignment | |
KR20150014442A (ko) | 시술 동안 임플란트 시스템을 정렬시키기 위한 휴대식 추적 시스템 및 장치 | |
US20170245942A1 (en) | System and Method For Precision Position Detection and Reproduction During Surgery | |
US20230285080A1 (en) | Systems and methods for procedure planning using prehabilitation input | |
CN111801740A (zh) | 用于术中、术后跟踪外部固定部件或环之间的相对位置的装置、软件、系统和方法 | |
US20210369472A1 (en) | Systems And Methods For Planning Placement Of An Acetabular Implant For A Patient Based On Pelvic Tilt | |
US11432898B2 (en) | Tracing platforms and intra-operative systems and methods using same | |
WO2022261783A1 (en) | Systems and methods for displaying predetermined information for clinical use | |
Kamil et al. | P5. 3-Machine-Vision-Based and Inertial-Sensor-Supported Navigation System for the Minimal Invasive Surgery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Tennessee Applicant after: SMITH & NEPHEW, Inc. Applicant after: Singapore Smith & nephew Asia Pacific Ltd. Applicant after: SMITH & NEPHEW ORTHOPAEDICS AG Address before: Tennessee Applicant before: SMITH & NEPHEW, Inc. Applicant before: Smith & nephew Singapore Ltd. Applicant before: SMITH & NEPHEW ORTHOPAEDICS AG |
|
CB02 | Change of applicant information | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |