CN115315223A - 参考装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于患者的参考装置，该参考装置包括：支撑板；从支撑板延伸的第一定位元件；从上支撑板延伸的第二定位元件；从上支撑板延伸的第三定位元件；以及适于接收电子取向监测器的电子取向监测器壳体；对接站，其适于接收所述壳体，从而限定相对于患者的解剖结构的外部参考点；其中所述第一定位元件、所述第二定位元件和所述第三定位元件布置成被向下推到患者身上，从而为电子取向监测器提供相对于预定解剖部位的参考取向。

Description

参考装置

技术领域

本发明涉及手术器械和手术方法，尤其涉及一种可以在诸如涉及假体部件的髋关节手术等外科手术之前或期间应用于患者的参考装置。

背景技术

在本说明书中对现有技术的论述不是也不应被认为是对本发明领域中的公知常识范围的承认。相反，提供对现有技术的论述仅是为了帮助收件人理解本发明，并且没有偏见地将其包含在内。

虽然下面的论述是关于髋关节置换手术，但是本领域技术人员应理解，本发明不限于这个特定的应用领域，而是可适用于任何骨结构或各种类型的手术。

髋关节置换手术涉及使用假体杯(髋臼杯)或假体球(股骨柄)或者这两者来恢复髋关节的球窝关节功能。该球窝关节使髋关节能够在不同的方向上旋转不同的角度(与膝关节的相对有限的旋转相比)。

在历史上，髋关节置换手术(关节成形术)需要长达40厘米(7至12英寸)的弯曲切口，以便为外科医生手动接近和操纵髋关节和股骨提供足够的入口。假体杯被附接至髋关节窝，或者股骨头被移除并用假体球替换，或者执行这两者。

在形成切口后，将韧带和肌肉分离，以允许外科医生接近髋关节的骨头。这个手术部分通常会使韧带和肌肉在手术后变得有些虚弱。在通常需要一个月到六周时间的愈合之前，患者必须遵循特殊的髋关节预防措施，以防止新髋关节脱位。

髋关节置换手术的典型步骤包括：

■移除股骨头：在进入髋关节之后，使股骨头从髋臼脱位。然后用动力锯切开股骨颈，以取出股骨头。

■对髋臼扩孔：在移除股骨头后，使用电钻和特殊的铰刀从髋臼移除软骨。铰刀将骨形成为半球形，以与髋臼假体的金属壳精确配合。

■插入髋臼部件：试验假体是患者的髋关节假体的精确复制品，它用于确保所接受的关节具有正确的尺寸和配合。在确定了髋臼的正确尺寸和形状之后，将髋臼假体插入到位。在各种非骨水泥型人工髋关节置换中，所述金属壳仅通过紧密配合被保持就位，或者用螺钉将该金属壳保持就位。在骨水泥型人工髋关节置换中，使用一种特殊的环氧树脂型骨水泥将髋臼假体“粘合”到骨上。

■准备股骨导管：为了开始替换股骨头，使用特殊的锉刀将股骨整形并挖空，使其与股骨假体的金属柄的形状完全一致。同样，使用试验假体来确保正确的尺寸和形状。外科医生还会测试髋关节的运动。

■插入股骨柄：在导管的尺寸和形状与股骨假体精确匹配时，将股骨柄插入到股骨导管中。同样，在各种非骨水泥型股骨假体中，股骨柄通过与骨头的紧密配合(类似于将钉子固定在直径略小于钉子的木板钻孔中的摩擦力)被固定在位。在骨水泥型股骨假体中，股骨导管被锉成比股骨柄稍大的尺寸。然后，使用环氧树脂型骨水泥将金属柄结合至骨头上。

■附接股骨头：将代替股骨头的金属球附接至股骨柄。

■完成髋关节置换：在封闭切口之前，进行X光检查，以确保新假体处于正确的位置。

这样的手术有许多问题，包括：

■住院三天以上，术后疼痛，并且需要数周康复；

■手术后，每厘米切口会增加十倍的凝血和感染风险；

■外科医生依靠其经验和眼睛来确保将假体杯精确地置于三维髋关节窝中，并且将假体杯与球/股骨对准，以使关节能够正确工作。错位可能导致术后并发症，例如腿部错位、不正确的腿部长度和/或不正确的软组织张力。假体部件错位的长期影响还包括部件的加速磨损、部件的无菌性松动以及可能的过早重复手术。

克服这些问题的尝试包括：

■WO 2003/037192公开了一种用于骨外科手术的夹具(冲击工具)，因而能够使用较小的切口。对于髋关节置换手术，该夹具能够使用4至7厘米(2至3英寸)的切口，即，微创手术。其它益处包括住院时间更短、失血更少、疼痛更少，术后脱位更少、恢复更快；

■WO 2005/046475公开了一种量规，当在微创手术中使用夹具时，该量规帮助外科医生精确放置假体，因为在微创手术中外科医生无法再看到杯与髋关节窝的配合或者球与杯之间的配合。

■WO 2010/031111公开了一种被设计成在使用时相对于患者限定参考点从而限定假体放置位置的支架。

WO 2005/046475中提供的量规支持高效地使用WO 2003/037192的冲击工具。商售实例包括可从MAC Surgical获得的NivNav Hip系统。但是，该量规仅在两个维度上工作，并且仍然严重依赖外科医生的眼睛和经验来将杯最佳地置于髋关节中。

WO 2010/031111提供了克服这些问题的进一步尝试，其内容通过引用整体并入本文。该现有技术文献公开了一种夹具形式的支架(3)，该支架可附接至患者，以限定相对于患者的解剖结构的参考点。这种现有技术的夹具具有多个贴靠患者的解剖结构的不同点布置的垫片(14、16、17和18)。但是，本发明人认识到，这种夹具可能会妨碍至少一些外科手术，并且不容易适应通常在许多外科手术环境中使用的手术单。

发明内容

本发明的目的是克服或改善现有技术的至少一个或更多个缺点，或者提供一种有用的替代方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种应用于患者的参考装置。该参考装置可以包括支撑板。该参考装置还可以包括从支撑板延伸的第一定位元件。该参考装置还可以包括从上支撑板延伸的第二定位元件。该参考装置还可以包括从上支撑板延伸的第三定位元件。该参考装置还可以包括适于接收电子取向监测器的电子取向监测器壳体。该参考装置还可以包括对接站，该对接站适于接收所述壳体，从而限定相对于患者的解剖结构的外部参考点。所述第一定位元件、所述第二定位元件和所述第三定位元件可以布置成被向下推到患者身上，从而为电子取向监测器提供相对于预定解剖部位的参考取向。

根据第一方面的一种特定布置形式，提供了一种应用于患者的参考装置，该参考装置包括：支撑板；从支撑板延伸的第一定位元件；从上支撑板延伸的第二定位元件；从上支撑板延伸的第三定位元件；以及适于接收电子取向监测器的电子取向监测器壳体；对接站，其适于接收所述壳体，从而限定相对于患者的解剖结构的外部参考点；其中所述第一定位元件、所述第二定位元件和所述第三定位元件布置成被向下推到患者身上，从而为电子取向监测器提供相对于预定解剖部位的参考取向。

所述壳体可以是无菌壳体。所述壳体可以包括：主体，其包括适于接收取向监测器的开口；装载漏斗，其包括成角度的导引壁以及插入壁，该插入壁用于使得未经灭菌的取向监测器能够插入到无菌壳体中，同时防止无菌壳体被污染；以及锁定装置，其包括适于与对接站接合的封闭框架，其中所述框架枢转地附接至所述壳体的主体。所述壳体可以是蛤壳式壳体。

所述装载漏斗可以是适于放置在壳体的开口上的转移护罩，以在使用中当监测器通过护罩插入壳体时保护壳体的无菌部件。

所述锁定装置可以包括中心孔口，该中心孔口的形状使其适于将对接站接收在其中，从而将取向监测器固定至所述参考装置，以限定电动取向监测器相对于患者的取向。

所述第一定位元件和所述第二定位元件可以是第一髂前上棘定位元件和第二髂前上棘定位元件。所述第三定位元件可以是耻骨定位元件。所述第一定位元件和所述第二定位元件可以包括患者连接板。该患者连接板可以布置成在髂前上棘的上方固定至患者。

一个电子取向监测器可以在第一对接形态或第二对接形态中与对接站对接。该电子取向监测器可以容纳在电子取向监测器壳体中。该电子取向监测器壳体可以布置成与支撑板接合，从而为电子取向监测器提供参考取向。

所述第一对接形态可以限定电子取向监测器相对于参考装置的第一取向。所述第二对接形态可以限定电子取向监测器相对于参考装置的第二取向。

根据本发明的第二方面，提供了一种使用如第一方面所限定的参考装置来校准电子取向监测器的方法。该方法可包括将患者连接板定位在左髂前上棘上的步骤。该方法还可包括将患者连接板定位在右髂前上棘上的步骤。该方法还可包括将第一定位元件和第二定位元件连接至相应的患者连接板的步骤。该方法还可包括将第三定位元件靠着耻骨定位的步骤。该方法还可包括将电子取向监测器置于无菌壳体中的步骤，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置。所述方法还可包括将包含容纳在其中的监测器的壳体接合至布置在参考装置上的对接站以采取相对于患者的外部参考取向的步骤。所述方法还可包括校准电子取向监测器的步骤。

根据第二方面的一种特定布置形式，提供了一种使用如第一方面所限定的参考装置来校准电子定向监测器的方法，该方法包括以下步骤：将患者连接板定位在左髂前上棘上；将患者连接板定位在右髂前上棘上；将第一定位元件和第二定位元件连接至相应的患者连接板；将第三定位元件靠着耻骨定位；将电子取向监测器置于无菌壳体中，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置；将包含容纳在其中的监测器的壳体接合至布置在参考装置上的对接站，以采取相对于患者的外部参考取向；以及校准电子取向监测器。

在按压参考装置以与手术单接合的步骤中以及在电子取向监测器的校准期间，可以将参考装置布置在患者的前面。可以使用前入路作为患者的髋臼的手术通路。

在上述方法步骤中，患者可以处于面朝上仰卧的姿态。

根据本发明的第三方面，提供了一种使用如第一方面所限定的参考装置来校准电子取向监测器的方法。该方法可以包括将手术单放置在患者身上的步骤。该方法还可包括使多个定位元件抵靠手术单接合的步骤，这使得手术单被布置在多个定位元件和患者的相应的多个预定解剖部位之间，从而使得布置在参考装置上的对接站采取相对于所述多个预定解剖部位的参考取向。所述方法还可包括将电子取向监测器置于无菌壳体中并且将该壳体与对接站对接以使电子取向监测器处于参考取向的步骤，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置。所述方法还可包括校准电子取向监测器的步骤。

根据第三方面的一种特定布置形式，提供了一种使用如第一方面所限定的参考装置来校准电子取向监测器的方法，该方法包括以下步骤：将手术单放置在患者身上；使多个定位元件抵靠手术单接合，使得手术单被布置在多个定位元件和患者的相应的多个预定解剖部位之间，从而使得布置在参考装置上的对接站采取相对于所述多个预定解剖部位的参考取向；将电子取向监测器置于无菌壳体中并且将该壳体与对接站对接以使电子取向监测器处于参考取向，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置；以及校准电子取向监测器。

附图说明

现在将参照附图以举例方式说明本发明的实施例，在附图中：

图1是本发明的第一实施例的参考装置的透视图；

图2是图1的实施例的参考装置的透视图；

图2A是参考装置的另一个实施例的透视图；

图2B是参考装置的另一个实施例的透视图；

图3是与图1的参考装置结合使用的第一定位元件或第二定位元件的局部透视图；

图4是图3的第一定位元件或第二定位元件的横截面图；

图5是与图1的参考装置结合使用的电子取向监测器的分解图；

图5A和5B示出了包括蛤壳式壳体和转移护罩的电子取向监测器壳体的一个替代实施例；

图5C是图5A的替代电子取向监测器的分解图；

图6是用于图5的电子取向监测器的蛤壳式壳体的透视图；

图7是图6的蛤壳式壳体的侧视图；和

图8A和8B示出了与图1的参考装置的一个实施例接合的蛤壳式壳体；

图9是附接至手术冲击装置的图5的电子取向监测器的透视图。

具体实施方式

概括地说，本发明涉及一种参考装置100，该参考装置100被应用到患者身上以进行髋关节手术，例如但不限于髋关节置换。请参考附图，本发明的参考装置100用于在手术期间帮助外科医生相对于患者的解剖结构定位假体部件。参考装置100能够由外科医生放置在患者身上，从而轻松、可靠地限定电子取向监测器46在壳体12中的取向。当限定了取向时，可以将电子取向监测器从参考装置100脱开，并附接至假体部件，以提供假体部件的详细位置信息，以便将假体部件可靠且精确地插入患者体内。所述假体部件例如可以是用于将假体部件放入患者体内的手术冲击装置。所述取向监测器提供该冲击装置的详细位置信息，该详细位置信息等同于假体的位置，以确保假体部件在患者体内的准确放置。取向监测器46包括惯性测量单元(IMU)，该惯性测量单元(IMU)包括三轴数字陀螺仪和三轴数字加速度计。在特定实施例中，所述IMU是专门为惯性测量设计的集成数字陀螺仪和加速度计传感器，并且，与现有陀螺仪/加速度计实现方案相比，它提供了更大的动态范围、更高的灵敏度、更高的精度、更低的偏移和更低的漂移。在特定实施例中，所选择的IMU使得能够进行精确的位置感知和确定，而无需可能受到来自局部磁场(例如来自医疗成像设备)的干扰的额外导航部件，例如磁强计或罗盘部件，这种干扰会不利地影响必须由取向监测器46确定的关键取向参数的精确性。在特定实施例中，外科医生可以具有选择或向取向监测器46输入特定假体角度和相关数据的能力，以辅助和微调相对于患者的独特解剖结构的取向校准。

该优选实施例特别适合于在髋关节手术(例如全髋关节或部分髋关节置换或翻修)期间帮助外科医生将髋臼杯正确地定位在扩大的髋臼中。当在这种情况下使用时，将参考装置100从上方向下推到患者的骨盆上，以采取参考位置来限定电子取向监测器46的取向，从而帮助定位外科冲击装置和假体部件。

本详细说明将描述参考装置100和电子取向监测器46作为将髋臼杯形式的假体部件插入到患者骨盆的扩大髋臼中的辅助手段的用途，其中，使用前入路作为进入患者的髋臼的手术通路。该过程的一个重要部分是使用参考装置100来校准电子取向监测器46，该电子取向监测器可以与申请人的第WO 2010/031111号在先申请中公开的监测器类似，该在先申请的内容通过引用整体并入本文。但是，本领域技术人员应理解，本发明也可以用于其它外科手术环境中。

请参考附图，参考装置100包括以下部件：

■框架10，其用于将电子取向监测器定位在相对于患者的参考位置；

■第一和第二髂前上棘(ASIS)定位元件14；

■第三耻骨定位元件16；

■电子取向监测器46；和

■电子取向监测器壳体12。

框架10包括上支撑板，该上支撑板是槽形段11和从槽形段11垂直地延伸的T形槽段15的形式。第一ASIS定位元件14从槽形段11的一个纵向端的基部向外延伸，第二ASIS定位元件14从槽形段11的相对纵向端延伸。第三耻骨定位元件16从T形槽段15的基部向外延伸。

施力板13形成槽形段11的一部分，并提供接口，用于将施加到参考装置100上的向下的力通过定位元件14、16施加到患者身上，以限定电子取向监测器46的取向。

第一和第二ASIS定位元件14连接至槽形段11，并且向外并大致垂直于槽形段11延伸。在一个实施例中，为了提供在不同尺寸和髋关节轮廓的患者上使用单一尺寸的参考装置100的能力，第一和第二ASIS定位元件14附接至槽形段11，使得它们能够固定在不同的位置。在一个实施例中，槽形段11的连接面具有多个固定点，可以从这些固定点中选择以附接第一和第二ASIS定位元件14。在一个替代实施例中，槽形段11的下侧包括轨道，该轨道具有用于第一和第二ASIS定位元件14的附接点。所述附接点可以根据需要锁定在位。

第三耻骨定位元件16连接至T形槽段15，并且向外并大致垂直于T形槽段15延伸。在一个实施例中，为了提供在不同尺寸和髋关节轮廓的患者上使用单一尺寸的参考装置100的能力，第三耻骨定位元件16附接至T形槽段15，从而它能够固定在不同的位置。在一个实施例中，T形槽段15的连接面具有多个固定点，可以从这些固定点中选择来附接第三耻骨定位元件16。

在一个替代实施例中，T形槽段15的下侧包括轨道，该轨道具有针对第三耻骨定位元件16的附接点。所述附接点可以根据需要锁定在位。

对接站19从槽形段11延伸，该对接站19被成形为接收包含在壳体12内的电子取向监测器46。对接站19被设计成具有很高的容差，并且将监测器46定位在精确限定的位置，从而不会损害测量系统的精度。使对接站19中的任何一个与包含在壳体12内的电子取向监测器46接合限定了相对于患者的解剖结构的参考点。该参考点在患者体外，并且用于使电子取向监测器46取向至参考取向。在处于这个取向时，电子取向监测器46获取用于将电子取向监测器46校准至参考取向的参考取向信息。在一个实施例中，如图1所示，框架10的对接站19包括中心孔口17，并且对接站19的轮廓使其接收和固定电子取向监测器46。在框架的另一些实施例中(例如图2B的框架70)，对接站19在其中不包括孔口。

第一和第二ASIS定位元件14包括从槽形段11的基部延伸的杆延伸部20、基部21和患者连接板18。患者连接板18布置成在患者的ASIS上方固定到患者的身体上。患者连接板18的位置限定第一和第二ASIS定位元件14将在患者身上放置的位置。

耻骨定位元件16作为杆从槽形段11延伸，并终止于耻骨探针23。耻骨探针23的形状使其在使用中紧贴在患者的耻骨脊内。在耻骨探针23位于患者的耻骨脊之间并且第一和第二ASIS定位元件14在连接板18上就位的情况下，槽形段11和参考装置100作为整体相对于患者的已知参考位置是已知的。

在该已知位置，可以根据外科医生的个人偏好将电子取向监测器46在电子取向监测器壳体12中置于适合于将进行手术的髋关节侧的对接站19上，即，无论外科医生对哪个髋关节进行手术，外科医生都可以将取向监测器46放置在壳体12中，并将壳体附接至参考装置100的两个对接站19中的任何一个(在框架10、70的左侧或右侧)。实际上，外科医生为取向监测器46选择的期望位置的范围受患者的解剖结构和临床疗效的限制。外科医生选择的位置是由植入物的类型和患者的解剖结构结合外科医生的临床判断决定的。参考装置100可以被认为是确定了常用/公认的相对于患者的解剖结构的预定义取向。向装置100添加取向监测器46为外科医生提供了实时位置反馈，这使得外科医生能够将植入物定位在可能与预定位置不同的期望位置，如果外科医生认为该期望位置适当的话。

图2A示出了框架10的一个替代实施例50，其中先前实施例的槽形段11和T形槽段15分别由刚性的非槽形臂51和52代替，并且框架10由非槽形框架50代替。在臂51中的至少一个内以及在T形段54内设有调节狭槽52和53，用于调节具有脚22的第一和第二ASIS定位元件14之间的间距，并且还用于相对于患者的独特的解剖结构调节耻骨定位元件16。在第AU2013204941号澳大利亚专利中更详细地说明了图2A所示的特定实施例，该专利的内容通过引用整体并入本文。

图2B示出了框架10和框架50的替代实施例70，其中也不使用槽形截面框架，而是在框架70的臂74上设置了狭槽71和72，并且在T形段76上设置了狭槽75(在本质上类似于图2A的狭槽52和53)。在此实施例中，ASIS定位元件14终止于分别与框架70的狭槽71和72接合的杠杆锁定系统。类似地，耻骨定位元件16终止于与狭槽75接合的杠杆锁定系统，从而可以调节ASIS定位元件14和耻骨定位元件16以定位患者的解剖特征，然后将ASIS定位元件14和耻骨定位元件16锁定就位。如图2A所示，臂74的狭槽71和72以及T形段76的狭槽75可以可选地包括一系列规则间隔的凹痕，以帮助正确地定位所述定位元件14和16，并且还帮助锁定夹具将定位元件14和16固定就位。

图2B所示的实施例的对接站19还包括磁体定位特征77。当与对接站19中的任何一个接合时，定位特征77被取向监测器46感测到。定位特征77感测包括取向监测器46的取向监测器壳体12的放置，并有助于确保参考装置100被按预定方式使用，并避免错误，例如，若监测器46或框架10、50、70未经正确校准就被使用，则可能出现错误。

如图3和图4所最佳地示出的，患者连接板18包括由第一和第二ASIS定位元件14的周边22限定的中心环形突起29、由中心环形突起29限定的中心孔口30、基部27和基部突起28。中心环形突起29会被接收在由第一和第二ASIS定位元件14的周边22限定的凹部32中。当患者连接板18固定就位在左侧和右侧的第二ASIS上时，可以将第一和第二ASIS定位元件14上的凹部32置于中心环形突起上方，以在耻骨定位元件16也就位时将参考装置100置于参考取向。在患者被手术单遮盖时，患者连接板18的环形结构还允许外科医生轻松地将患者连接板18直接置于患者的ASIS上。

图4示出了患者连接板18在患者身上的固定。将粘性无菌膜35贴在患者的皮肤36上。将连接板粘贴片34粘在髂前上棘上的粘性膜35上，并固定在患者体外，用于将电子取向监测器46置于参考取向。在处于这个取向时，电子取向监测器46获取用于将电子取向监测器46校准至参考取向的参考取向信息。可以将患者遮盖片33置于患者连接板18与第一和第二髂前上棘定位元件14之间。

图5至图8示出了电子取向监测器46和电子取向监测器壳体12。电子监测器壳体12是无菌壳体，从而电子取向监测器46在被用于患者时不需要是无菌的。在一个实施例中，电子监测器壳体12是蛤壳式壳体。电子监测器壳体12包括用于接收电子取向监测器46的主体24、盖子41、装载漏斗37和锁定装置80。

蛤壳式壳体12执行三个主要功能：

1.提供防止取向监测器的生物污染的物理屏障。

2.为取向监测器提供与高水平冲击的物理振动隔离，否则取向监测器在使用时会经受高水平冲击。

3.保持取向监测器的正确对准。取向监测器的精度对任何错位都高度敏感，因此蛤壳具有内置的对准特征，以在使用期间保持正确的对准。

蛤壳式壳体12优选被设计成作为无菌的一次性使用部件提供。重复使用蛤壳式壳体12可能因以下问题中的一种或更多种而对患者造成安全风险：

■由重复使用造成的磨损导致的错位；

■由清洁或搬运造成的变形导致的错位；

■由不正确或不良的再次消毒造成的污染，该污染会导致感染。

装载漏斗37包括有角度的导引壁38和插入壁39。装载漏斗是无菌的，并且防止非无菌部件与电子取向监测器壳体12的无菌部件接触。装载漏斗被插入到电子取向监测器壳体12中，以允许将未经灭菌的电子取向监测器46插入到电子取向监测器壳体12中。当处于电子取向监测器壳体12中时，未经灭菌的电子取向监测器46可以在无菌环境中使用，并且能够承受向电子取向监测器壳体12施加的力，这在下文中将进一步论述。壳体12还优选包括一个或更多个内部定位特征，所述内部定位特征适于确保监测器46在壳体12内的正确对准，从而确保可重复且精确的取向测量。

在图5A所示的替代实施例中，装载漏斗37被转移护罩60代替。将护罩60放置在壳体12的开口上以保护壳体12的无菌部件，同时将监测器46通过护罩60插入到壳体12中。与图5的装载漏斗37相比，护罩60在插入监测器46期间为壳体12的无菌部件提供更好的保护。壳体12在使用期间保护导航单元，以提供冲击隔离和对生物污染的物理屏障。

电子取向监测器壳体12包括主体24、护帽41、夹子42和夹子锁47，该夹子锁47布置成接收夹子42和护帽41，并将它们锁定就位以密封主体24。护帽41、夹子42和夹子锁47是电子取向监测器壳体12的盖子43的一部分。护帽41围绕与盖子43的连接枢转，以密封主体24。

锁定装置80从电子取向监测器壳体12的基部延伸，以与对接站19接合，从而将电子取向监测器46固定至参考装置100，以获得参考取向。

锁定装置80包括从主体24垂直地延伸的垂直延伸构件25。设有一对前后垂直延伸构件25，它们形成方形轮廓。支撑框架构件26在前后垂直延伸构件25之间延伸，以形成封闭的框架。垂直延伸构件25在上枢转点45处附接至主体。这允许垂直延伸构件25围绕上枢轴点45旋转。支撑框架构件26使用下枢轴点44附接至垂直延伸构件25。这允许垂直延伸构件25的端部围绕支撑框架构件26枢转。附接装置还适于与包括振动隔离特征的安装框架90接合，以吸收纵向施加到电子取向监测器壳体12上的力，这将在下文中说明。特定实施例中的隔离特征包括如下文所述并且如图5B所示的弹簧特征91。

锁定装置80的封闭框架包括中心孔口48，该中心孔口48的形状使其能够接收对接站19，以将电子取向监测器46固定至参考装置100，从而限定电子取向监测器46相对于患者的取向，以用于进一步的外科手术。

图5A至5C示出了电子监测器壳体12的另一个实施例。在此实施例中，壳体24的角度通过安装框架90设定为倾斜角度，以便外科医生和手术人员更容易观察。安装框架90配置成与参考装置100的对接站19精确接合。安装框架90的弹簧特征91用于在操作期间将取向监测器壳体12和安装的取向监测器46与环境振动隔离，以提高取向监测器46能够提供的位置精度。

图6和图7示出了在上文中公开的蛤壳式壳体12的另一些视图。图8A和8B示出了与参考装置100的框架70接合的蛤壳式壳体12。

请参考图9，在电子取向监测器46采取某个取向的状态下，将插入有电子取向监测器46的电子取向监测器壳体12附接至具有髋臼杯54的插入器具52。外科医生将插入器具52操纵到某个位置，由此使髋臼杯邻近患者的髋臼，并且电子取向监测器46上的显示器(未示出)引导外科医生设定插入器具的取向，使得电子取向监测器46的当前取向等于参考取向(或者使得当前取向与参考取向具有某种其它所需的关系)。显示器向外科医生提供位置和取向信息，包括：偏转/倾斜轴取向和前倾/俯仰轴取向，以允许外科医生根据患者的独特的解剖结构精确地设定修复工具的取向。根据特定的外科医生的偏好，取向监测器46可以按多种不同的方式向外科医生提供取向信息。例如，插入器具52相对于患者的髋臼的取向可以通过简单的目标显示器传达给外科医生，其中器具56偏离目标的程度可以被可视地传达。取向显示的其它实例可以包括根据外科医生的个人偏好提供的“气泡水平”可视显示或者数字显示。

在达到了所需的取向时，电子取向监测器46向外科医生提供指示，例如显示器上的可视指示和/或声音指示，这提示外科医生评估试验杯，或者敲击冲击板55以通过轴53传递力，从而将髋臼杯54撞入患者的扩大的髋臼中。

在被置于插入器具52上时，电子取向监测器壳体12被布置成隔离来自电子取向监测器46的振动。垂直延伸构件25围绕枢转点44和45枢转，以向前或向后移动支撑框架构件26，从而将施加至冲击板55的力与电子取向监测器46隔离。如图5B所示的壳体12的实施例的弹簧构造91特别适合于在使用过程中隔离插入器具的振动。

从前文的说明能够理解，在按压参考装置以与手术单接合的步骤中以及在电子取向监测器的校准期间，参考装置100配置成仅从前方与患者和患者身上的患者连接板18接合。这与WO 2010/031111中公开的夹具相比是有利的，WO 2010/031111中公开的夹具需要从前方和后方与患者接合。这是因为本发明人意识到，在实际应用中，WO 2010/031111的夹具可能对外科医生造成不希望有的阻碍。

虽然本发明是参照特定的实例说明的，但是本领域技术人员应理解，本发明可以按许多其它形式实施。

Claims (19)

1.一种应用于患者的参考装置，该参考装置包括：

支撑板；

从支撑板延伸的第一定位元件；

从上支撑板延伸的第二定位元件；

从上支撑板延伸的第三定位元件；以及

适于接收电子取向监测器的电子取向监测器壳体；

对接站，其适于接收所述壳体，从而限定相对于患者的解剖结构的外部参考点；

其中所述第一定位元件、所述第二定位元件和所述第三定位元件布置成被向下推到患者身上，从而为电子取向监测器提供相对于预定解剖部位的参考取向。

2.如权利要求1所述的参考装置，其中所述壳体是无菌壳体。

3.如权利要求2所述的参考装置，其中所述壳体包括：

主体，其包括适于接收取向监测器的开口；

装载漏斗，其包括成角度的导引壁以及插入壁，该插入壁用于使得未经灭菌的取向监测器能够插入到无菌壳体中，同时防止无菌壳体被污染；以及

锁定装置，其包括适于与对接站接合的封闭框架，其中所述框架枢转地附接至所述壳体的主体。

4.如权利要求3所述的参考装置，其中所述装载漏斗是适于放置在壳体的开口上的转移护罩，以在使用中当监测器通过护罩插入壳体时保护壳体的无菌部件。

5.如权利要求3或权利要求4所述的参考装置，其中所述锁定装置包括中心孔口，该中心孔口的形状适于将对接站接收在其中，从而将取向监测器固定至所述参考装置，以限定电动取向监测器相对于患者的取向。

6.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述壳体是蛤壳式壳体。

7.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述第一定位元件和所述第二定位元件是第一髂前上棘定位元件和第二髂前上棘定位元件。

8.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述第三定位元件是耻骨定位元件。

9.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述第一定位元件和所述第二定位元件包括患者连接板。

10.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述患者连接板布置成在髂前上棘的上方固定至患者。

11.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中所述电子取向监测器被容纳在电子取向监测器壳体中。

12.如权利要求10或11所述的参考装置，其中所述电子取向监测器壳体布置成与支撑板接合，从而为电子取向监测器提供参考取向。

13.如前述权利要求中任一项所述的参考装置，其中电子取向监测器能够在第一对接形态或第二对接形态中与对接站对接。

14.如权利要求13所述的参考装置：

其中所述第一对接形态限定电子取向监测器相对于参考装置的第一取向；并且

其中所述第二对接形态限定电子取向监测器相对于参考装置的第二取向。

15.一种使用如权利要求1所述的参考装置来校准电子取向监测器的方法，该方法包括以下步骤：

将患者连接板定位在左髂前上棘上；

将患者连接板定位在右髂前上棘上；

将第一定位元件和第二定位元件连接至相应的患者连接板；

将第三定位元件靠着耻骨定位；

将电子取向监测器置于无菌壳体中，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置；

将包含容纳在其中的监测器的壳体接合至布置在参考装置上的对接站，以采取相对于患者的外部参考取向；以及

校准电子取向监测器。

16.如权利要求14所述的方法，其中在按压参考装置以与手术单接合的步骤中以及在电子取向监测器的校准期间，将参考装置布置在患者的前面。

17.如权利要求14或15所述的方法，其中，使用前入路作为进入患者的髋臼的手术通路。

18.如权利要求14至16中任一项所述的方法，其中患者在所述步骤中面朝上仰卧。

19.一种使用如权利要求1所述的参考装置来校准电子取向监测器的方法，所述方法包括以下步骤：

将手术单放置在患者身上；

使多个定位元件抵靠手术单接合，使得手术单被布置在多个定位元件和患者的相应的多个预定解剖部位之间，从而使得布置在参考装置上的对接站采取相对于所述多个预定解剖部位的参考取向；

将电子取向监测器置于无菌壳体中并且将该壳体与对接站对接以使电子取向监测器处于参考取向，该无菌壳体包括用于接收未经灭菌的监测器同时防止无菌壳体污染的装置；以及

校准电子取向监测器。

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