ES2260727T3 - Dispositivo de registro de implante para sistema de navegacion quirurgica. - Google Patents
Dispositivo de registro de implante para sistema de navegacion quirurgica.Info
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Abstract
Un sistema para registrar un implante ortopédico en un sistema de navegación (80) asistido por ordenador, comprendiendo dicho sistema: una pluralidad de implantes (46, 46a) dimensionados diferenciadamente; un dispositivo de registro (20) enganchable con cada uno de la citada pluralidad de implantes (46, 46a) en una primera posición relativa predefinida; una primera estructura de referencia (24) y una segunda estructura de referencia (64), teniendo cada una de dichas estructuras de referencia (24, 64) al menos un elemento de referencia (34) registrable en el sistema de navegación (80) asistido por ordenador, estando dicha primera estructura de referencia (24) dispuesta en el citado dispositivo de registro (20) en una posición predeterminada, siendo dicha segunda estructura de referencia (64) susceptible de fijación liberable a cada uno de la citada pluralidad de implantes (46, 46a), y en el que las posiciones relativas de dichas primera y segunda estructuras de referencia (24, 64) difieren para cada uno de la citada pluralidad de implantes (46, 46a) cuando dicho dispositivo de registro (20) está enganchado en dicha primera posición predefinida, y dicha segunda estructura de referencia (64) está fijada a uno seleccionado de los citados implantes (46, 46a).
Description
Dispositivo de registro de implante para sistema
de navegación quirúrgica.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de registro y, más específicamente, a un dispositivo
para registrar la posición de un implante ortopédico en un sistema
de navegación quirúrgica asistido por ordenador.
El posicionamiento controlado de instrumentos
quirúrgicos y de otros objetos, es de una gran importancia en muchos
procedimientos quirúrgicos, y se han desarrollado diversos
procedimientos para posicionar apropiadamente un objeto durante un
procedimiento quirúrgico. Tales procedimientos incluyen el uso tanto
de guías mecánicas como de sistemas navegacionales asistidos por
ordenador. Las técnicas navegacionales asistidas por ordenador
incluyen típicamente la adquisición de imágenes
pre-operativas de las estructuras anatómicas
pertinentes, y la generación de una base de datos que represente un
modelo tridimensional de las estructuras anatómicas. Las
herramientas pertinentes y otros objetos utilizados en el
procedimiento quirúrgico, tienen una geometría conocida y fija que
también se define previamente a la operación. Durante el
procedimiento quirúrgico, la posición del objeto que se está usando
se registra con el sistema coordenado anatómico, y se puede computar
en tiempo real una presentación gráfica que muestra las posiciones
relativas del objeto y de la estructura anatómica y ser presentada
al cirujano, para ayudar al cirujano a posicionar y manejar
apropiadamente el objeto con respecto a la estructura anatómica
pertinente.
En tales procedimientos de guiado de imágenes,
se puede utilizar un brazo robótico para posicionar y controlar el
objeto, o bien, el cirujano puede posicionar manualmente el objeto y
usar la visualización de la posición relativa del objeto y de la
estructura anatómica para posicionar el objeto. Ejemplos de diversos
sistemas de navegación asistidos por ordenador que son conocidos en
el estado de la técnica, se encuentran descritos en las Patentes
U.S. núms. 5.682.886; 5.921.992; 6.096.050; 6.348.058 B1; 6.434.507
B1; 6.450.978 B1; 6.490.467 B1, y 6.491.699 B1.
La presente invención proporciona un dispositivo
de registro que es susceptible de enganche con una pluralidad de
implantes ortopédicos dimensionados diferenciadamente. El
dispositivo de registro es enganchable con cada uno de los implantes
en una posición relativa predefinida. Una primera estructura de
referencia se dispone sobre el dispositivo de registro y una segunda
estructura de referencia se sujeta liberablemente al implante. Cada
una de dichas primera y segunda estructuras de referencia, tiene al
menos un elemento de referencia registrable en un sistema de
navegación asistido por ordenador, con lo que se puede determinar o
calibrar la posición y/o la orientación del implante en relación con
la estructura de referencia. Tras la calibración de la posición del
implante en relación con la segunda estructura de referencia, el
dispositivo de registro se desengancha del implante. La segunda
estructura de referencia puede estar montada en una herramienta de
manipulación que se utiliza entonces para colocar en implante en su
posición implantada con la utilización del sistema navegacional
asistido por ordenador.
La invención comprende, según una forma de la
misma, un sistema para el registro de un implante ortopédico en un
sistema de navegación asistido por ordenador. El sistema incluye una
pluralidad de implantes dimensionados diferenciadamente, y un
dispositivo de registro enganchable con cada uno de la pluralidad de
implantes en una primera posición relativa predefinida. El sistema
incluye también una primera estructura de referencia y una segunda
estructura de referencia. Cada una de las estructuras de referencia
tiene al menos un elemento de referencia registrable en el sistema
de navegación asistido por ordenador. La primera estructura de
referencia está situada sobre el dispositivo de registro, en una
posición predeterminada, y la segunda estructura de referencia es
susceptible de fijación liberable a cada uno de la pluralidad de
implantes. Las posiciones relativas de la primera y la segunda
estructuras de referencia difiere para cada uno de la pluralidad de
implantes cuando el dispositivo de registro está enganchado en una
primera posición predefinida, y la segunda estructura de referencia
está fijada a uno seleccionado de los
implantes.
implantes.
La primera y la segunda estructuras de
referencia pueden incluir al menos tres elementos de referencia
posicionados de manera no lineal. Los elementos de referencia de la
primera y segunda estructuras de referencia pueden definir un primer
y un segundo patrones que sean distinguibles. La segunda estructura
de referencia puede estar también montada en la herramienta de
manipulación que tiene un accesorio de fijación susceptible de
sujeción liberable a cada uno de la pluralidad de implantes.
Los implantes pueden consistir en una pluralidad
de vástagos de cadera adaptados para su inserción en un fémur
proximal. Los vástagos de cadera tienen una configuración en forma
de L en general, que define una porción de vástago y una porción de
cuello. La porción de vástago tiene un extremo distal y un extremo
proximal. Cada uno de los vástagos de cadera incluye también una
interfaz de montaje, situada en las proximidades del extremo
proximal que es susceptible de sujeción a la herramienta de
manipulación. El dispositivo de registro incluye al menos un espacio
graduado para recibir un extremo distal de un primer y un segundo
vástagos de la pluralidad de vástagos de cadera. El primer y el
segundo vástagos de cadera enganchan en el dispositivo de registro
en el interior de al menos un espacio graduado, con lo que los
accesorios de enganche de dichos primer y segundo vástagos de cadera
se sitúan respectivamente a una primera y una segunda distancias, no
equivalentes, desde la primera estructura de referencia. Cada uno de
los vástagos de cadera puede incluir una proyección dispuesta en la
porción de cuello, en los que cada una de las proyecciones tiene una
configuración común. El miembro de referencia puede incluir un
accesorio de enganche para enganchar las proyecciones en una segunda
posición relativa predefinida.
La invención comprende, en otra forma de la
misma, un sistema para registro de un implante ortopédico en un
sistema de navegación asistido por ordenador, en el que el implante
está adaptado para su implantación en un hueso. El sistema incluye
una pluralidad de implantes ortopédicos dimensionados
diferenciadamente, teniendo cada uno de los implantes un vástago
alargado que define un eje de vástago y un dispositivo de registro
enganchable con el vástago de cada uno de la pluralidad de implantes
en una posición relativa predefinida a lo largo del eje de vástago
de cada uno de la pluralidad de implantes. Una primera estructura de
referencia, que tiene al menos un elemento de referencia registrable
en un sistema de navegación asistido por ordenador, se encuentra
dispuesto en el dispositivo de registro en una posición
predeterminada. El dispositivo de registro puede incluir al menos un
accesorio de enganche graduado, para enganchar los vástagos en la
primera posición relativa predefinida.
La invención comprende, todavía según otra forma
de la misma, un procedimiento de registro de un implante ortopédico
en un sistema de navegación asistido por ordenador. El procedimiento
incluye proporcionar un implante que tiene un vástago que define un
eje de vástago. El vástago tiene un extremo distal y un extremo
proximal en el que el extremo distal tiene un área en sección
transversal más pequeña que el extremo proximal. También se ha
previsto un dispositivo de registro, que incluye una primera
estructura de referencia que tiene al menos un elemento de
referencia registrable en un sistema de navegación asistido por
ordenador. El dispositivo de registro es enganchable con el vástago
en una posición axial predefinida. El procedimiento incluye sujetar
la herramienta de manipulación al implante. La herramienta de
manipulación tiene una segunda estructura de referencia montada en
la misma. La segunda estructura de referencia incluye al menos un
elemento de referencia registrable en el sistema de navegación
asistido por ordenador. El procedimiento incluye también enganchar
el dispositivo de registro con el implante en la posición axial
predefinida, con el implante sujeto a la herramienta de
manipulación, y registrar la posición de la primera y segunda
estructuras en el sistema de navegación asistido por ordenador, y
determinar la posición del vástago de implante en relación con la
segunda estructura de referencia.
El procedimiento puede incluir también la etapa
de desenganchar el dispositivo de registro del vástago de implante a
continuación de la etapa de determinación de la posición el vástago
de implante en relación con la segunda estructura de referencia. El
implante puede incluir también una proyección que se extienda
formando ángulo respecto al eje de vástago, y el procedimiento
incluye además las etapas de enganchar el dispositivo de referencia
con la proyección en una posición relativa predefinida, registrar
las posiciones relativas de la primera y segunda estructuras de
referencia en el sistema de navegación asistido por ordenador, y
determinar la posición rotacional de la proyección en relación con
el eje de vás-
tago.
tago.
En realizaciones alternativas del procedimiento,
se puede prever una pluralidad de implantes, teniendo cada uno de
los implantes un vástago dimensionado diferenciadamente, que define
un eje de vástago. Los vástagos pueden ser ahusados. Cada vástago
tiene un extremo distal y un extremo proximal, de los que el extremo
distal tiene un área en sección transversal más pequeña que el
extremo proximal. La herramienta de manipulación es sujetable a cada
uno de los implantes en una posición predefinida, y el procedimiento
incluye también las etapas de seleccionar uno de los implantes para
su sujeción a la herramienta de manipulación y para su enganche con
el dispositivo de registro. La etapa de determinar la posición del
vástago de implante en relación con la segunda estructura incluye
también determinar el tamaño del implante seleccionado en base a la
distancia entre la primera y la segunda estructuras de referencia.
El dispositivo de registro puede definir al menos un espacio
graduado, y la etapa de enganchar el dispositivo de registro con el
implante incluye insertar el vástago ahusado en el espacio
graduado.
También se ha descrito un conjunto para su uso
en un sistema de navegación asistido por ordenador. El conjunto
incluye un implante ortopédico, al menos un bucle alámbrico montado
extraíblemente en dicho implante ortopédico, y un medio de
comunicación acoplado operativamente entre el bucle de alambre y el
sistema de navegación asistido por ordenador, y que comunica una
señal desde el bucle de alambre hasta el sistema de navegación,
identificativa del campo magnético detectado por el bucle de
alambre.
El medio de comunicación puede ser un cable de
comunicaciones acoplado operativamente al bucle de alambre. El al
menos un bucle de alambre puede consistir en al menos dos bucles de
alambre, definiendo cada uno de los bucles un eje de bucle, con los
bucles dispuestos en posiciones relativamente fijas en las que los
ejes de bucle se posicionan con una orientación mutuamente
perpendicular. El bucle de alambre puede estar montado en un
instrumento quirúrgico sujeto al implante.
Las características mencionadas en lo que
antecede y otras características y objetos de esta invención, y la
manera de alcanzarlos, resultarán más evidentes, y la propia
invención podrá ser mejor comprendida, con referencia a la
descripción que sigue de una realización de la invención tomada
junto con los dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
dispositivo de registro de acuerdo con la presente invención;
la Figura 2 es una vista superior del
dispositivo de registro con un vástago de cadera insertado en una
ranura de registro;
la Figura 2A es una vista en sección transversal
de la Figura 2, tomada a través de la ranura que tiene el vástago de
cadera insertado en la misma;
la Figura 3 es una vista superior del
dispositivo de registro con el cuello de un vástago de cadera
insertado en una abertura de registro;
la Figura 4 es una vista lateral del dispositivo
de registro enganchado a una copa acetabular;
la Figura 5 es una representación esquemática
despiezada de una realización alternativa de un elemento de
referencia, y
la Figura 6 es una representación esquemática de
un sistema de navegación asistido por ordenador y del dispositivo de
registro enganchado a un vástago de cadera.
Los caracteres de referencia correspondientes
indican partes correspondientes a través de las diversas vistas.
Aunque el ejemplo aquí expuesto ilustra una realización de la
invención, según una forma, la realización descrita en lo que sigue
no está previsto que sea exhaustiva, o que sea construida como
limitación del alcance de la invención a la forma precisa que se
describa.
Un dispositivo de registro 20 de acuerdo con la
presente invención, se muestra en la Figura 1. El dispositivo de
registro 20 incluye una porción de agarre o mango 22 y un cuerpo 24.
Tres ranuras ahusadas 26, 28, 30, dimensionadas diferenciadamente,
han sido formadas en el cuerpo 24. Cada una de las ranuras está
definida por dos superficies 26a, 26b; 28a, 28b; 30a, 30b, laterales
opuestas, y una superficie inferior 26c, 28c, 30c, y definen un
ahusamiento compuesto. Montados en la superficie superior 32
sustancialmente planar del cuerpo 24, se encuentran cuatro elementos
referenciadores 34. En la realización ilustrada, los elementos
referenciadores 34 son esferas reflectantes que son registrables en
un sistema de navegación asistido por ordenador tal y como se
discute con mayor detalle en lo que sigue. Según puede verse en la
Figura 1, el cuerpo 24 forma una estructura de referencia integral
que tiene elementos de referencia 34 montados en la misma, en
posiciones fijas. Los elementos de referencia 34 están montados en
postes 36 que se proyectan desde el cuerpo 24.
En el borde distal 38 del cuerpo 24, opuesto al
mango 22, existen tres depresiones 40, 42 y 44. La depresión 40 está
configurada de modo que se acopla de forma próxima al vástago de
cuello de un implante de cadera. La depresión 42 tiene forma cónica,
y la depresión 44 tiene dos porciones cilíndricas concéntricas de
diámetros diferentes. El dispositivo de registro ilustrado, se ha
formado con un material de acero inoxidable, aunque no obstante, se
pueden utilizar también otros materiales adecuados tales como
materiales plásticos y aluminio.
Según se aprecia mejor en la Figura 2, el
dispositivo de registro 20 puede ser enganchado con un componente
femoral de una articulación protésica de cadera, es decir, con el
vástago de cadera 46. Ejemplos de vástagos de cadera que pueden ser
utilizados con la presente invención, se encuentran descritos en las
Patentes U.S. núms. 5.480.453 y 5.326.376. El vástago de cadera 46
tiene en general una configuración en forma de L, e incluye una
porción 48 de vástago alargado que define un eje de vástago 49 y una
porción de cuello 50 que define un eje de cuello 51. Una proyección
52 se localiza en el cuello, y una bola protésica ha sido montada en
la misma, para su posicionamiento en una copa acetabular.
Típicamente, los vástagos de cadera se fabrican con diversos
tamaños, de modo que la configuración global del vástago de cadera
permanece sustancialmente constante y proporcional, pero las
dimensiones varían con el fin de proporcionar una gama de tamaños
que se adapten a pacientes de diferentes tamaños.
Las Figuras 2 y 2A ilustran un primer implante
46 y un segundo implante 46a con líneas discontinuas. El primer y el
segundo vástagos de cadera 46, 46a, tienen un diseño común pero son
de tamaños diferentes, siendo el segundo vástago de cadera 46a
ligeramente más pequeño que el vástago de cadera 46. En la
realización ilustrada, las proyecciones 52, 52a son de idéntico
tamaño y configuración, para proporcionar una interfaz de montaje
común entre los vástagos de cadera y las bolas femorales.
Adicionalmente, los vástagos están ahusados, y el extremo distal 54
tiene un área en sección transversal más pequeña que el extremo
proximal 56 del vástago 48. Los vástagos ilustrados tienen un
ahusamiento compuesto que define dos ángulos de ahusamiento.
Cada uno de los vástagos de cadera 46 incluyen
también una interfaz de montaje que se sitúa en el borde proximal
del vástago de cadera cerca del extremo proximal 56 del vástago 48.
Los vástagos de cadera incluyen típicamente interfaces de montaje
tales como las que se utilizan para sujetar separablemente el
vástago de cadera a una herramienta de manipulación, citada con
frecuencia como insertador de vástago. Se conoce una diversidad de
tales interfaces. Por ejemplo, la interfaz de montaje 58 en el
vástago 46, puede ser un orifico roscado, teniendo la herramienta de
manipulación o insertador de vástago 60 un eje roscado 62 que
engancha roscadamente en el orificio 58 para asegurar el vástago de
cadera 46 a la herramienta de manipulación 60 de manera conocida en
la técnica. Tras la sujeción del insertador de vástago 60 al vástago
de cadera 46, el insertador de vástago 60 se utiliza para manipular
el vástago de cadera 46 en vez de manipular directamente el vástago
de cadera 46. El insertador de vástago 60 se retira del vástago de
cadera 46 tras el posicionamiento del vástago de cadera 46 en su
posición implantada final en un fémur.
Una estructura rígida de referencia 64 de
aluminio, que tiene elementos de referencia 34 montados sobre la
misma en posiciones relativas fijas, se ha asegurado al insertador
de vástago 60. Se utiliza una junta 66 en cola de milano para montar
extraíblemente la estructura de referencia 64 sobre el insertador de
vástago 60. Un sujetador roscado 68, asegura firmemente la
estructura de referencia 64 en una posición deseada sobre el
insertador de vástago 60. En realizaciones alternativas, la
estructura de referencia 64 puede ser fijada permanentemente al
insertador de vástago 60, o puede ser formada integralmente con el
mismo.
La estructura subyacente de herramienta de
manipulación sobre la que se montado la estructura de referencia 64
en una posición predefinida, puede ser una herramienta de
manipulación convencional. Aunque la realización ilustrada utiliza
un eje roscado para fijar la herramienta 60 al implante 46, se
pueden utilizar también otros accesorios de sujeción para fijar la
herramienta de manipulación al implante. Por ejemplo, el implante
puede tener un orificio con paredes lisas, y la herramienta de
manipulación puede tener una pinza expansionable que puede ser
fijada liberablemente en el interior del orificio. Además, la
presente invención puede ser utilizada con implantes alternativos,
por ejemplo, para una articulación protésica de rodilla, y con
herramientas de manipulación adaptadas para su uso con tales
implantes.
Ejemplos de herramientas de manipulación que
pueden tener estructuras de referencia montadas en las mismas y
usadas con la presente invención, han sido descritas por Hoag et
al., en la Solicitud de Patente U.S. Serie núm. 10/194.874,
titulada "Herramienta para agarre de un implante ortopédico",
depositada el 12 de Julio de 2002, y por Hoag et al., en la
Solicitud de Patente U.S. Serie núm. 10/194.744 titulada
"Herramienta para agarrar liberablemente un implante
ortopédico", depositada el 12 de Julio de 2002.
Adicionalmente a su función de manipulación de
vástago, con el montaje de la estructura de referencia 64 sobre el
mismo, el insertador de vástago 60 sirve también para fijar
liberablemente la estructura de referencia 64 al vástago 46 en una
posición relativa que será generalmente fija hasta que el insertador
de vástago se desenganche del vástago 46. Según se discute en lo que
sigue, el bloque de registro 20 puede ser utilizado para determinar
la posición relativa del vástago de cadera 46 respecto a la
estructura de referencia 64 después de la sujeción del insertador de
vástago 60 al vástago de cadera 46, permitiendo con ello que un
sistema de navegación asistido por ordenador rastree el vástago de
cadera 46 mediante la detección de la posición y la orientación de
la estructura de referencia 64.
En otras realizaciones de la presente invención,
una estructura de referencia que tiene uno o más elementos de
referencia puede ser montada directamente y de forma separable, en
el implante, en vez de mediante una herramienta de manipulación. Tal
estructura de referencia directamente sujeta, podría proporcionar el
seguimiento del implante, pero no proporciona la función de manejo
proporcionada por la herramienta 60.
La posición del vástago de cadera 46 debe ser
calibrada con la posición de la estructura de referencia 64 para que
el sistema de navegación 80 asistido por ordenador rastree de manera
precisa la posición y la orientación del vástago de cadera 46. El
uso del dispositivo de registro 20 para realizar dicha calibración,
va a ser descrito ahora en lo que sigue.
El dispositivo de registro 20 tiene tres ranuras
ahusadas 26, 28, 30, en las que las superficies laterales opuestas
de las ranuras, por ejemplo, las superficies 28a, 28b, definen un
espacio graduado entre ambas. El espacio definido por las ranuras
26, 28, 30, está configurado para que enganche únicamente el
dispositivo de registro 20 con cada uno de los vástagos de cadera 46
dimensionados diferenciadamente, con los que está previsto usar el
dispositivo de registro 20.
En la realización ilustrada, el dispositivo de
registro 20 ha sido configurado para su uso con una línea de
vástagos de cadera que tienen aproximadamente diez tamaños nominales
diferentes. Cada una de las ranuras 26, 38, 30 está dimensionada
para su uso con 3 ó 4 tamaños nominales diferentes, es decir, la
ranura 26 recibe los tamaños más pequeños, la ranura 28 los tamaños
medios, y la ranura 30 los tamaños más grandes. Según se aprecia
mejor en la Figura 3, los vástagos 48 se insertan en las ranuras 26,
38, 30 en las direcciones indicadas por las flechas 27, 29, 31,
respectivamente.
Las tolerancias dimensionales inherentes a la
fabricación de vástagos 46 darán como resultado un tamaño nominal
particular de vástago 46 que encaja con su ranura asociada, dentro
una estrecha franja. Por ejemplo, el grupo de líneas indicadas con
el número de referencia 90 que se muestra en la Figura 3,
representan los dos extremos y el punto medio de dónde el implante
46a deberá encajar con la ranura 28 en base a las tolerancias de
fabricación del vástago 46a. Estas posiciones de enganche se
trasladan a la gama 91 que indica la posición de la interfaz de
enganche entre el vástago 46a y la herramienta de manipulación 60.
De forma similar, las líneas 92 indican los dos extremos y el punto
medio de dónde el implante 46 deberá enganchar con las superficies
28a y 28b, y la gama 93 indica la posición de la interfaz de
enganche entre el vástago 46 y la herramienta de manipulación 60.
Esto puede ser también apreciado con referencia a las Figuras 2 y
2A, las cuales ilustran el implante 46 enganchado en la posición
relativa predefinida representada mediante las líneas 92 (las líneas
92 han sido mostradas solamente en la Figura 3), y un contorno de
implante 46a más pequeño enganchado en la posición relativa
predefinida representada por las líneas 90 (las líneas 90 han sido
mostradas solamente en la Figura 3).
Las ranuras 26, 28, 30, están configuradas de
modo que las gamas 91, 93 de la interfaz de enganche entre el
implante y la herramienta de manipulación de los implantes
dimensionados diferenciadamente, no se solapan. Puesto que se
utiliza la misma herramienta 60 para enganchar cada implante 46,
cada tamaño nominal diferente de implante 46 define una gama de
posiciones de estructura de referencia 64, en relación con el
dispositivo de registro 20, que es única y que no se solapa con la
gama de ningún otro tamaño nominal de implante 46. Esto se ha
ejemplificado en la Figura 2, la cual ilustra los elementos de
referencia 34 dispuestos en la herramienta de manipulación 60 con
líneas continuas, para representar su posición relativa cuando el
implante 46 está enganchado con el dispositivo de registro 20, y con
líneas 34a para representar su posición relativa cuando el implante
46a de tamaño nominal más pequeño está enganchado con el dispositivo
de registro 20. Configurando el dispositivo de registro 20 de modo
que no exista ningún solapamiento en la gama de posiciones de la
estructura de referencia 64 para los diferentes tamaños nominales de
implantes 46, el sistema de navegación 80 puede determinar el tamaño
nominal del implante tras la inserción de su vástago en la ranura
apropiada 26, 28, 30 del dispositivo de registro 20. Las
dimensiones de los diversos tamaños nominales de implantes 46 se
introducen en el sistema de navegación 80 con anterioridad a
enganchar el dispositivo de registro 20 con un implante 46.
Aunque la realización ilustrada utiliza ranuras
ahusadas, se podrían emplear también accesorios alternativos de
enganche graduados en la presente invención. Por ejemplo, en
realizaciones alternativas, el implante ortopédico podría incluir
una superficie que defina un espacio entre los mismos, y el
dispositivo de registro podría incluir una proyección graduada que
se acople en el interior del espacio para enganchar con el implante
en una posición predefinida en relación con el implante.
Según se aprecia mejor en las Figuras 2 y 2A, el
eje del insertador de vástago 60 está situado coaxialmente con el
eje de vástago 49 de un vástago de cadera 46 sujeto. De este modo,
cuando el vástago 48 se inserta enganchablemente en una de las
ranuras 26, 28, 30, y en las posiciones relativas de las estructuras
de referencia 24, 64 situadas respectivamente sobre la paleta de
calibración 20 y el insertador de vástago 60, el procesador del
sistema 80 de navegación asistido por ordenador puede calcular el
tamaño nominal del vástago de cadera 46, la orientación del eje de
vástago 49, la posición del vástago de cadera a lo largo de la línea
definida por el eje 49, es decir, la posición axial del vástago de
cadera 46. Éste no calcula, sin embargo, la orientación angular o
rotacional del cuello 50 en relación con el eje 49 cuando el vástago
48 se ha insertado en una de las ranuras 26, 28, 30. Según se
muestra en la Figura 2A, la realización ilustrada del dispositivo de
registro 20 está configurada de modo que el cuello 50 de los
vástagos de cadera 46 se proyecta en la misma dirección que se
proyectan los elementos de referencia 34 desde la superficie 32.
Para determinar la orientación angular del
cuello 50, el vástago 48 se retira de la ranura 28, y la proyección
52 se engancha con el dispositivo 20 mediante su inserción en la
depresión 40. La depresión 40 tiene paredes laterales ligeramente
ahusadas, que se complementan con el ahusamiento de la configuración
común de las proyecciones 52 localizadas en los implantes 46.
Enganchando enrasadamente la proyección 52 del vástago 46 sujeto a
la herramienta de manipulación 60, con la depresión 40 según se
muestra en la Figura 3, se puede determinar la posición rotacional
de la proyección 52 y del cuello 50 en torno al eje 49 y en relación
a la estructura de referencia 64, mediante el sistema navegacional
80, a partir de la posición relativa del cuerpo 24 y de la
estructura de referencia 64.
Cuando se utiliza con un sistema de seguimiento
óptico, el dispositivo de registro 20 y la estructura de referencia
64 requieren al menos tres puntos de referencia posicionados de
forma no lineal, para definir la posición y la orientación de la
estructura de referencia en la que se encuentran situados los puntos
de referencia. El patrón definido por los elementos de referencia
dispuestos en el dispositivo de registro 20 y en la estructura de
referencia 64, pueden diferir también, con lo que el sistema de
navegación 80 puede distinguir e identificar más fácilmente el
objeto asociado a cada conjunto de elementos de referencia.
El dispositivo de registro puede ser utilizado
para calibrar la posición de otros objetos en un sistema de
navegación asistido por ordenador junto con los vástagos de cadera
46. Por ejemplo, la Figura 4 ilustra una copa acetabular 94 situada
en relación de enganche con la superficie 32 sustancialmente planar
que tiene una orientación conocida respecto a la estructura de
referencia definida por los elementos de referencia 34 montados en
el cuerpo 24. Una herramienta de manipulación 96 adaptada para
enganchar con la copa 94, tiene una estructura de referencia 64
montada en la misma, y el dispositivo de registro 20 puede ser
utilizado en la calibración de la estructura de referencia 64
montada en la herramienta de manipulación 96 que, por otra parte, es
un instrumento convencional para manejar una copa acetabular durante
la implantación de la misma, como se conoce en el estado de la
técnica. Cuando la herramienta 96 se ha fijado a la copa acetabular
94, la distancia de la estructura de referencia 64 desde la
superficie 32, dependerá del tamaño nominal de la copa acetabular
94. De este modo, el registro de la copa 94 con la superficie 32,
puede ser utilizado para verificar que se ha montado el tamaño
correcto de copa 94 en el instrumento 96 con anterioridad al
implante de la copa 94.
De forma similar, las depresiones 42 y 44 tienen
una posición y una orientación conocidas en relación con los
elementos 34 montados en el cuerpo 24, y pueden ser utilizadas para
calibrar las coordenadas de diversos instrumentos quirúrgicos u
objetos dentro de un sistema de navegación asistido por ordenador.
Por ejemplo, la punta de una sonda de digitalización, un escariador,
un punzón u otro objeto, podrían ser enganchados en una seleccionada
de las depresiones 42, 44.
Volviendo a la implantación de un vástago de
cadera 46, el posicionamiento apropiado del vástago de cadera en el
fémur es de una gran importancia con respecto al restablecimiento de
la longitud de pierna apropiada del paciente. Según se conoce en la
técnica, los datos dimensionales pertinentes concernientes a la
estructura anatómica de interés, por ejemplo un fémur, pueden ser
determinados utilizando los datos adquiridos mediante imágenes de la
estructura anatómica para generar una base de datos que represente
un modelo de la estructura anatómica. El modelo de la estructura
anatómica puede ser un modelo tridimensional que se desarrolla
adquiriendo una serie de imágenes de dos dimensiones de la
estructura anatómica. Alternativamente, el modelo de estructura
anatómica puede ser un conjunto de imágenes de dos dimensiones que
tienen relaciones espaciales conocidas u otra estructura de datos
que pueda ser utilizada para comunicar información concerniente a la
forma tridimensional de la estructura anatómica. El modelo de la
estructura anatómica puede ser utilizado después para generar
visualizaciones de la estructura anatómica desde diversas
perspectivas con fines de planificación
pre-operatoria y fines navegacionales
intra-operatorios. Una diversidad de tecnologías que
pueden ser utilizadas para generar un modelo de ese tipo de
estructura anatómica, son bien conocidas en la técnica e incluyen
tecnologías de tomografía computerizada (CT), obtención de imágenes
por resonancia magnética (MRI), tomografía por emisión de positrones
(PET), escaneo por ultrasonidos, y obtención de imágenes
fluoroscópicas.
El modelo de estructura anatómica obtenida
mediante tales tecnologías de formación de imágenes, puede ser
utilizado para el guiado intra-operatorio de un
implante, facilitando la determinación y la visualización de la
posición y orientación relativa del implante con respecto a la
estructura anatómica real. Por ejemplo, si el modelo de estructura
anatómica es un conjunto de imágenes de dos dimensiones que tienen
relaciones espaciales conocidas, algunas de esas imágenes pueden ser
visualizadas simultáneamente durante el procedimiento quirúrgico.
Presentando también la posición del implante en las imágenes y
visualizando las imágenes tomadas desde diferentes perspectivas,
por ejemplo, una imagen que facilita la visualización del movimiento
del implante a lo largo de los ejes coordenados X e Y, y otra imagen
que facilite la visualización del movimiento del implante a lo largo
del eje Z, las imágenes individuales pueden representar en conjunto
el movimiento del implante en tres dimensiones con relación a la
estructura anatómica.
A efectos de referencia, un sistema coordenado
definido por la estructura anatómica real que es objeto de interés,
va a ser citado aquí como sistema coordenado anatómico, y un sistema
coordenado definido por el modelo de la estructura anatómica será
mencionado como sistema coordenado de imagen. Los datos
concernientes a un tamaño y una configuración fijos del implante que
serán utilizados en el procedimiento de guiado de imagen, se
determinan también pre-operativamente para obtener
un modelo tridimensional de cada uno de los diferentes tamaños
nominales del implante o de la porción pertinente del mismo.
Las estructuras anatómicas rígidas, tales como
los elementos esqueléticos, son muy adecuadas para tales técnicas
quirúrgicas guiadas de imagen, y los elementos esqueléticos
individuales pueden ser utilizados para definir sistemas coordenados
separados. Las diferentes estructuras rígidas, por ejemplo, los
elementos esqueléticos, pueden estar sometidos a un movimiento
relativo, por ejemplo, el fémur y el acetábulo de un paciente pueden
ser movidos relativamente durante el procedimiento quirúrgico, y se
pueden crear modelos tridimensionales y sistemas coordenados
separados para los diferentes elementos esqueléticos. Por ejemplo,
durante un procedimiento de sustitución de cadera, un modelo
tridimensional del fémur que define un sistema coordenado, puede ser
utilizado durante la resección del fémur mientras que se utiliza un
sistema coordenado separado definido por un modelo tridimensional de
la pelvis durante la preparación del acetábulo.
Cuando se utiliza navegación asistida por
ordenador, también citada como guía de imagen implementada por
ordenador, para realizar una técnica quirúrgica, el sistema
coordenado de imagen se registra con el sistema coordenado
anatómico, y la posición del implante u otro objeto rastreado se
registra también dentro del sistema coordenado de imagen. Tras el
registro de ambos, estructura anatómica real e implante, la posición
y la orientación relativas del implante pueden ser comunicadas al
cirujano mediante la presentación de imágenes conjuntas de la
estructura anatómica y del implante en base a los modelos
tridimensionales de la estructura anatómica y del implante que se
hayan adquirido previamente.
Los sistemas de guiado de imagen implementados
por ordenador, que proporcionan el registro de una estructura
anatómica real con un modelo tridimensional que representa la
estructura, junto con el registro o localización de otro objeto tal
como un instrumento quirúrgico o un implante ortopédico dentro del
sistema coordenado de imagen, para facilitar la visualización de las
posiciones relativas del objeto y de la estructura anatómica, son
bien conocidos en el estado de la técnica. Procedimientos conocidos
de registro de la estructura anatómica con el sistema coordenado de
imagen incluyen el uso de marcadores fiables implantados que sean
reconocibles mediante una o más tecnologías de escaneado.
Alternativamente, los implantes que pueden ser localizados mediante
el posicionamiento físico de una sonda de digitalización o
dispositivo similar en contacto con, o en una orientación conocida
con respecto al implante. En vez de utilizar implantes fiables,
puede ser posible registrar los dos sistemas coordenados alineando
aspectos de marcas anatómicas. Las Patentes U.S. núms. 6.236.875 B1
y 6.167.145 describen ambas procedimientos de registro de múltiples
cuerpos rígidos y la presentación de las posiciones de relativas de
los mismos, y cuyas descripciones de ambas patentes se incorporan
aquí como referencia.
Se conocen también dispositivos de seguimiento
que emplean diversas tecnologías que permiten el registro o la
localización de un instrumento quirúrgico u otro objeto, tal como un
implante ortopédico, y el seguimiento del movimiento del objeto con
respecto al sistema coordenado anatómico, que ha sido registrado
también con el sistema coordenado de imagen. Por ejemplo, se conocen
sistemas de seguimiento óptico que detectan luz reflejada o emitida
por objetivos reflectantes o por emisores de localización fijados
según una orientación conocida al objeto, para determinar la
posición de un objeto y registrar la posición del objeto dentro de
un sistema coordenado de imagen que representa un modelo
tridimensional de una estructura anatómica. Por ejemplo, un sistema
de seguimiento de ese tipo puede tener forma de unidad detectora que
tenga una o más lentes, cada una de ellas enfocando a un dispositivo
acoplado de carga (CCD) separado, sensible a la luz infrarroja. La
unidad detectora detecta la luz infrarroja emitida por tres o más
diodos emisores de luz (LEDs) posicionados de forma no lineal,
fijados en relación con el objeto. Un procesador analiza las
imágenes capturadas por la unidad detectora y calcula la posición y
la orientación del objeto. Registrando la posición de la unidad de
detección dentro del sistema coordenado de imagen, la posición del
objeto en relación con la estructura anatómica, que también ha sido
registrada con el sistema coordenado de imagen, puede ser
determinada y rastreada según se mueve el objeto con relación a la
estructura anatómica.
Sistemas alternativos de localización pueden
emplear emisores de localización que emitan una señal
electromagnética en la frecuencia de radio, o que emitan luz
visible. Otros tipos de sistemas de localización que podrían ser
utilizados con la presente invención emplean elementos de
referenciación u otros elementos distintivos que sean
radio-opacos. Es posible emplear sondas físicas de
digitalización que se ponen en contacto físico con el objeto en
posiciones definidas previamente sobre el objeto, para registrar la
posición del objeto.
En la realización descrita, el sistema de
localización incluye una fuente luminosa y elementos de referencia
34 que reflejan la luz. El sistema de localización detecta entonces
la luz reflejada y calcula la posición de los elementos de
referencia individuales 34 de una manera conocida. Los elementos de
referencia 34 pueden ser obtenidos en Northern Digital Inc., que
tiene su sede comercial en 103 Randall Dr., Waterloo, Ontario,
Canada, N2V1C5. Northern Digital Inc. suministra sistemas de guiado
de imagen bajo las marcas Optotrak® y Polaris®, los cuales pueden
ser utilizados con la presente invención. La presente invención
puede ser utilizada también con otros sistemas de navegación
asistida por ordenador, tales como los descritos en lo que antecede,
o de otros tipos conocidos en el estado de la técnica. Por ejemplo,
Medtronic, Inc., con sede principal en Minneapolis, Minnesota,
fabrica y vende varios sistemas de navegación quirúrgica asistidos
por ordenador, bajo la marca StealthStation®, tal como el Sistema de
Fluoroscopia Virtual FluoroNav® que también podría ser adaptado para
su uso con la presente invención.
La Figura 6 ilustra esquemáticamente el sistema
de navegación 80 que incluye un sensor de posición 82 para detectar
la posición de elementos de referencia 34 dispuestos en el
insertador de vástago 60 y dispositivo de registro 20, en la unidad
de procesamiento 84, en la pantalla de visualización 86, y en el
dispositivo de entrada 88.
Una realización alternativa de la presente
invención podría ser empleada con un sistema de navegación asistido
por ordenador que utilice campos magnéticos en lugar de seguimiento
óptico para determinar la posición y la orientación del objeto
rastreado. Se conocen en el estado de la técnica una diversidad de
elementos de referenciación que se usan con los campos magnéticos,
que podrían ser adaptados para su uso con la presente invención. Por
ejemplo, sistemas conocidos que utilizan campos magnéticos para
determinar la posición y la orientación de un objeto, se encuentran
descritos en las Patentes U.S. núms. 5.913.820; 6.381.485 B1;
6.402.762 B2; 6.474.341 B1; 6.493.573 B1, y 6.499.488 B1.
La Figura 5 ilustra esquemáticamente un elemento
de referencia 70 que tiene forma de bucle de alambre, en este caso
una bobina 72 de hilo de cobre arrollada alrededor de un carrete
polimérico 74 y dispuesta en un alojamiento polimérico 76, que puede
ser utilizada en un sistema de navegación de campo magnético. El eje
del bucle de alambre 72 está definido por el eje cilíndrico del
carrete 74 alrededor del cual se ha arrollado la bobina 72
alámbrica. El alojamiento 76 incluye un eje roscado 78 que se
proyecta desde un extremo que proporciona el montaje del alojamiento
76 y del bucle alámbrico 72 situado en el mismo. El bucle de alambre
72 está en comunicación con el procesador de un sistema de
navegación asistido por ordenador por medio del cable 73. Se podría
emplear alternativamente comunicación inalámbrica entre el bucle de
alambre 72 y el procesador utilizando señales de radio. Dos o más de
tales bucles 72 podrían ser fijados ventajosamente con orientaciones
mutuamente perpendiculares, por ejemplo, cada uno de dichos bucles
puede tener un eje que se posicione paralelamente con uno de los
tres ejes de un sistema de coordenadas cartesianas. (En la Figura 5,
el bucle de alambre 72 se ha mostrado con el eje extendido
paralelamente al eje Z).
Con la generación de un campo magnético de
propiedades conocidas en el área operativa, y detectando el campo
con bucles alámbricos 72 mutuamente perpendiculares, se puede
calcular la posición y la orientación del elemento de referencia
definido por los bucles 72 y por el objeto rígido, tal como un
instrumento quirúrgico o un implante ortopédico sujeto al mismo. La
determinación de la posición y de la orientación de tales sensores
de campo 72 orientados de forma mutuamente perpendicular, es
conocida en el estado de la técnica. También se conoce utilizar un
único bucle alámbrico 72 para formar un sensor de campo y determinar
su posición y su orientación mediante la generación de campos
magnéticos desde una pluralidad de posiciones.
En la realización ilustrada, el bucle de alambre
72 es una bobina cilíndrica, aunque no obstante se pueden emplear
también otras configuraciones de bucles. Un bucle de alambre 72
puede ser sujetado a una herramienta de manipulación tal como un
insertador de vástago mediante una diversidad de procedimientos. Por
ejemplo, se puede colocar un bucle alámbrico en una bolsa mecanizada
de forma especial, y retenida en su lugar mediante un medio
mecánico, adhesivo, por ejemplo pegamento o epoxi, o con otro medio
adecuado. Se podría montar en un instrumento o un implante mediante
un accesorio que contenga el bucle, tal como el alojamiento 76, o en
un tornillo de plástico que tenga un inserto de bucle alámbrico
moldeado en el mismo. Tal accesorio facilitaría el montaje del bucle
de alambre en los instrumentos existentes. El instrumento de
navegación podría ser fabricado con la bobina integral con el mismo,
o disponer de un asiento para arrollar el bucle de alambre en el
mismo. Tales instrumentos podrían ser fabricados utilizando
materiales diversos tales como materiales metálicos, metales no
ferrosos, plástico y materiales compuestos. La elección de los
materiales de tales instrumentos y accesorios podría facilitar la
provisión de instrumentos o accesorios desechables, de un sólo
uso.
Otras herramientas quirúrgicas que pueden ser
empleadas en un procedimiento quirúrgico de implante de una
articulación protésica de cadera y que utiliza un sistema
navegacional asistido por ordenador, han sido descritas por McGinley
et al. en la Solicitud de Patente U.S. titulada
"Instrumento de navegación quirúrgica útil en la marcación de
estructuras anatómicas" que tiene el número de expediente de
agente ZIM0167, depositada en la misma fecha que la presente
solicitud, y por McGinley et al. en una Solicitud de Patente
U.S. titulada "Sistema de guiado para un instrumento quirúrgico
giratorio" que tiene el número de expediente de agente ZIM0165,
depositada en la misma fecha que la presente solicitud.
Mientras que esta invención ha sido descrita
como contenedora de un ejemplo de diseño, la presente invención
puede ser modificada dentro del marco de la descripción. Esta
solicitud pretende, por lo tanto, cubrir cualesquiera variaciones,
usos o adaptaciones de la invención que utilicen sus principios
generales.
Claims (21)
1. Un sistema para registrar un implante
ortopédico en un sistema de navegación (80) asistido por ordenador,
comprendiendo dicho sistema:
una pluralidad de implantes (46, 46a)
dimensionados diferenciadamente;
un dispositivo de registro (20) enganchable con
cada uno de la citada pluralidad de implantes (46, 46a) en una
primera posición relativa predefinida;
una primera estructura de referencia (24) y una
segunda estructura de referencia (64), teniendo cada una de dichas
estructuras de referencia (24, 64) al menos un elemento de
referencia (34) registrable en el sistema de navegación (80)
asistido por ordenador, estando dicha primera estructura de
referencia (24) dispuesta en el citado dispositivo de registro (20)
en una posición predeterminada, siendo dicha segunda estructura de
referencia (64) susceptible de fijación liberable a cada uno de la
citada pluralidad de implantes (46, 46a), y
en el que las posiciones relativas de dichas
primera y segunda estructuras de referencia (24, 64) difieren para
cada uno de la citada pluralidad de implantes (46, 46a) cuando dicho
dispositivo de registro (20) está enganchado en dicha primera
posición predefinida, y dicha segunda estructura de referencia (64)
está fijada a uno seleccionado de los citados implantes (46,
46a).
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que
cada una de dichas primera y segunda estructuras de referencia
incluye al menos tres elementos de referencia (34) posicionados de
forma no lineal.
3. El sistema de la reivindicación 1, en el que
dicha primera estructura de referencia (24) incluye al menos tres
elementos de referencia (34) posicionados de forma no lineal que
definen un primer patrón, y dicha segunda estructura de referencia
(64) incluye al menos tres elementos de referencia (34) posicionados
de forma no lineal que definen un segundo patrón, siendo
distinguibles dichos primer y segundo patrones.
4. El sistema de la reivindicación 1, en el que
dicha pluralidad de implantes (46, 46a) comprende una pluralidad de
vástagos de cadera adaptados para su inserción en un fémur
proximal.
5. El sistema de la reivindicación 1, en el que
dicha segunda estructura de referencia (64) está montada
separablemente en una herramienta de manipulación (60), en una
posición predefinida, teniendo dicha herramienta de manipulación un
accesorio de sujeción (62) sujetable de forma liberable a cada uno
de la citada pluralidad de implantes (46, 46a).
6. El sistema de la reivindicación 5, en el que
dicha pluralidad de implantes (46, 46a) comprende una pluralidad de
vástagos de cadera adaptados para su inserción en un fémur
proximal.
7. El sistema de la reivindicación 6, en el que
cada uno de dicha pluralidad de vástagos de cadera (46, 46a)
dimensionados diferenciadamente, tiene una configuración con forma
de L en general que define una porción de vástago (48) y una porción
de cuello (50), teniendo dicha porción de vástago un extremo distal
(54) y un extremo proximal (56), y en el que cada uno de dichos
vástagos de cadera incluye una interfaz de montaje (52, 52a)
sujetable a dicha herramienta de manipulación (60), estando dicha
interfaz de montaje situada en las proximidades del citado extremo
proximal (56) de dicho vástago de cadera, y en el que dicho
dispositivo de registro (20) define al menos un espacio graduado
(28) para recibir un extremo distal (54) de un primero (46) y un
segundo (46a) de dicha pluralidad de vástagos de cadera, enganchando
dichos primera y segundo vástagos de cadera con el citado
dispositivo de registro en el interior de dicho al menos un espacio
graduado (28), con lo que dichos accesorios de enganche de los
citados primer y segundo vástagos de cadera se sitúan a una primera
y una segunda distancias de la citada primera estructura de
referencia respectivamente, sin que dichas primera y segunda
distancias sean equivalentes.
8. El sistema de la reivindicación 7, en el que
cada uno de la citada pluralidad de vástagos de cadera incluye una
proyección (52, 52a) dispuesta en la citada porción de cuello (50),
teniendo dichas proyecciones una configuración común, incluyendo
dicho miembro de referencia un accesorio de enganche (40) para
enganchar las citadas proyecciones en una segunda posición relativa
predefinida.
9. Un sistema para registrar un implante
ortopédico (46) en un sistema de navegación (80) asistido por
ordenador, estando el implante (46) adaptado para su implantación en
un hueso, comprendiendo dicho sistema:
una pluralidad de implantes ortopédicos (46,
46a) dimensionados diferenciadamente, teniendo cada uno de dichos
implantes un vástago alargado que define un eje de vástago (49);
un dispositivo de registro (20) enganchable con
el citado vástago de cada uno de la citada pluralidad de implantes
en una primera posición relativa predefinida a lo largo de dicho eje
de vástago de cada uno de la citada pluralidad de implantes;
una primera estructura de referencia (24) que
tiene al menos un elemento de referencia (34) registrable en el
sistema de navegación (80) asistido por ordenador, estando dicha
primera estructura de referencia dispuesta en el citado dispositivo
de registro (20) en una posición predeterminada.
10. El sistema de la reivindicación 9, en el que
dicha primera estructura de referencia (24) incluye al menos tres
elementos de referencia (34) posicionados de forma no lineal.
11. El sistema de la reivindicación 9, que
comprende además una segunda estructura de referencia (64) que tiene
al menos un elemento de referencia (34) registrable en el sistema de
navegación (80) asistido por ordenador, siendo dicha segunda
estructura de referencia sujetable liberablemente a cada uno de la
citada pluralidad de implantes (46, 46a).
12. El sistema de la reivindicación 11, en el
que cada uno de dichos implantes comprende además una proyección
(52, 52a) que se extiende formando ángulo respecto a dicho eje de
vástago (49), y en el que dicho dispositivo de registro (20)
comprende además un accesorio de enganche (40) susceptible de
enganchar con cada una de dichas proyecciones en una segunda
posición relativa predefinida, en la que es determinable la
orientación rotacional de la citada proyección (52, 52a) en relación
con el citado eje de vástago (49).
13. El sistema de la reivindicación 12, en el
que dicha pluralidad de implantes (46, 46a) comprende una pluralidad
de vástagos de cadera adaptados para su inserción en un fémur
proximal.
14. El sistema de la reivindicación 9, en el que
dicho dispositivo de registro (20) comprende al menos un espacio
graduado (28) para su enganche con los citados vástagos.
15. El sistema de la reivindicación 9, en el que
dicho dispositivo de registro (20) comprende una pluralidad de
espacios graduados (26, 28, 30) dimensionados diferenciadamente,
para su enganche con dichos vástagos de la citada pluralidad de
implantes (46, 46a).
16. El sistema de la reivindicación 9, que
comprende además una segunda estructura de referencia (64) que posee
al menos un elemento de referencia (34) registrable en el sistema de
navegación (80) asistido por ordenador, estando dicha segunda
estructura de referencia (64) montada liberablemente en una
herramienta de manipulación (60) en una posición predefinida,
teniendo dicha herramienta de manipulación (60) un accesorio de
sujeción (62) susceptible de fijación separable con cada uno de la
citada pluralidad de implantes.
17. Un procedimiento de registro de un implante
ortopédico (46) en un sistema de navegación (80) asistido por
ordenador, comprendiendo dicho procedimiento:
proporcionar un implante que tiene un vástago
que define un eje de vástago (49), teniendo dicho vástago un extremo
distal (54) y un extremo proximal (56), en el que dicho extremo
distal (54) tiene un área en sección transversal más pequeña que
dicho extremo proximal (56);
proporcionar un dispositivo de registro (20) que
tiene una primera estructura de referencia (24), incluyendo dicha
primera estructura de referencia (24) al menos un elemento de
referencia (34) registrable en el sistema de navegación (80)
asistido por ordenador, siendo dicho dispositivo de registro (20)
susceptible de enganche con el citado vástago (46) en una posición
axial predefinida;
sujetar una herramienta de manipulación (60) a
dicho implante, teniendo la citada herramienta de manipulación una
segunda estructura de referencia (64) montada en la misma,
incluyendo dicha segunda estructura de referencia al menos un
elemento de referencia (34) registrable en el sistema de navegación
(80) asistido por ordenador;
enganchar el dispositivo de registro (20) con el
implante (46) en la posición axial predefinida, con el citado
implante asegurado a la citada herramienta de manipulación (60), y
registrar las posiciones de dichas primera y segunda estructuras en
el sistema de navegación (80) asistido por ordenador, y
determinar la posición del vástago de implante
en relación con la segunda estructura de referencia (64).
18. El procedimiento de la reivindicación 17,
que comprende además la etapa de desenganchar el dispositivo de
registro (20) desde el vástago de implante (46), a continuación de
la etapa de determinación de la posición del vástago de implante en
relación con la segunda estructura de referencia (64).
19. El procedimiento de la reivindicación 18, en
el que dicho implante (46) incluye una proyección (52) que se
extiende formando ángulo respecto a dicho eje de vástago (49), y
dicho procedimiento comprende además las etapas de enganchar el
dispositivo de referencia (20) con la citada proyección (52) en una
posición relativa predefinida, y registrar las posiciones relativas
de dichas primera (24) y segunda (64) estructuras de referencia en
el citado sistema de navegación (80) asistido por ordenador, y
determinar la posición rotacional de dicha proyección (52) en
relación con el citado eje de vástago (49).
20. El procedimiento de la reivindicación 17, en
el que se ha previsto una pluralidad de implantes (46, 46a),
teniendo cada uno de dichos implantes un vástago ahusado
dimensionado de manera diferenciada que define un eje de vástago
(49), teniendo cada vástago citado un extremo distal (54) y un
extremo proximal (56), en el que dicho extremo distal tiene un área
en sección transversal más pequeña que dicho extremo proximal,
siendo la citada herramienta de manipulación (60) sujetable a cada
uno de dichos implantes en una posición predefinida; y en el que
dicho procedimiento incluye además las etapas de seleccionar uno de
dichos implantes (46, 46a) para su sujeción a dicha herramienta de
manipulación (60) y su enganche con el citado dispositivo de
registro (20), y dicha etapa de determinación de la posición del
vástago de implante (48) en relación con la citada segunda
estructura (64) incluye además determinar el tamaño del implante
seleccionado en base a la distancia entre dichas primera (24) y
segunda (64) estructuras de referencia.
21. El procedimiento de la reivindicación 17, en
el que dicho dispositivo de registro (20) define al menos un espacio
graduado (28), y dicha etapa de enganchar el dispositivo de registro
(20) con dicho implante incluye insertar el citado vástago ahusado
(48) en dicho espacio graduado (28).
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Families Citing this family (79)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7634306B2 (en) * | 2002-02-13 | 2009-12-15 | Kinamed, Inc. | Non-image, computer assisted navigation system for joint replacement surgery with modular implant system |
EP2151215B1 (en) * | 2002-08-09 | 2012-09-19 | Kinamed, Inc. | Non-imaging tracking tools for hip replacement surgery |
AU2003287720A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-06-15 | General Electric Medical Systems Global Technology Company, Llc | Interchangeable localizing devices for use with tracking systems |
US6988009B2 (en) * | 2003-02-04 | 2006-01-17 | Zimmer Technology, Inc. | Implant registration device for surgical navigation system |
US7764985B2 (en) * | 2003-10-20 | 2010-07-27 | Smith & Nephew, Inc. | Surgical navigation system component fault interfaces and related processes |
ATE444022T1 (de) | 2003-11-18 | 2009-10-15 | Smith & Nephew Inc | Operationstechnik und instrumente für die minimalinzisions-hüft-arthoplastiechirurgie |
US8657824B2 (en) * | 2003-11-18 | 2014-02-25 | Smith & Nephew, Inc. | Universal double offset surgical instrument |
US7815644B2 (en) * | 2003-12-19 | 2010-10-19 | Masini Michael A | Instrumentation and methods for refining image-guided and navigation-based surgical procedures |
BE1015916A3 (nl) * | 2004-02-25 | 2005-11-08 | Clerck Rene De | Werkwijze en markeerelement voor het bepalen van de positie van een dentaal implantaat. |
US7993341B2 (en) * | 2004-03-08 | 2011-08-09 | Zimmer Technology, Inc. | Navigated orthopaedic guide and method |
US8114086B2 (en) | 2004-03-08 | 2012-02-14 | Zimmer Technology, Inc. | Navigated cut guide locator |
US20050222793A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-06 | Lloyd Charles F | Method and system for calibrating deformed instruments |
US20050228270A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-13 | Lloyd Charles F | Method and system for geometric distortion free tracking of 3-dimensional objects from 2-dimensional measurements |
EP1632193A1 (de) * | 2004-09-02 | 2006-03-08 | BrainLAB AG | Hüftregistrierungssystem |
US7636595B2 (en) * | 2004-10-28 | 2009-12-22 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for calibrating non-linear instruments |
US8834473B2 (en) * | 2005-02-01 | 2014-09-16 | Smith & Nephew, Inc. | Lockable orientation instrument assembly |
US7682362B2 (en) * | 2005-02-01 | 2010-03-23 | Smith & Nephew, Inc. | Lockable orientation stylus |
US11457813B2 (en) | 2005-03-29 | 2022-10-04 | Martin W. Roche | Method for detecting body parameters |
US20110213221A1 (en) * | 2005-03-29 | 2011-09-01 | Roche Martin W | Method for Detecting Body Parameters |
DK1868498T3 (da) * | 2005-03-29 | 2013-06-03 | Martin Roche | Sensor til detektering af kropsparametre samt fremgangsmåde til detektering af kropsparametre |
US20060235290A1 (en) * | 2005-04-04 | 2006-10-19 | Aesculap Ag & Co. Kg | Method and apparatus for positioning a cutting tool for orthopedic surgery using a localization system |
EP1919389A2 (de) * | 2005-06-09 | 2008-05-14 | IFE Industrielle Forschung und Entwicklung GmbH | Vorrichtung zum berührungslosen ermitteln und vermessen einer raumposition und/oder einer raumorientierung von körpern |
JP4675999B2 (ja) * | 2005-06-17 | 2011-04-27 | オーソソフト インコーポレイテッド | コンピュータ支援式大腿骨頭表面再建の方法および装置 |
US7840256B2 (en) | 2005-06-27 | 2010-11-23 | Biomet Manufacturing Corporation | Image guided tracking array and method |
US7643862B2 (en) | 2005-09-15 | 2010-01-05 | Biomet Manufacturing Corporation | Virtual mouse for use in surgical navigation |
EP1937161B1 (en) | 2005-10-03 | 2016-08-24 | Smith and Nephew, Inc. | Locking instrument assembly |
WO2007051304A1 (en) * | 2005-11-03 | 2007-05-10 | Orthosoft Inc. | Multifaceted tracker device for computer-assisted surgery |
US7930065B2 (en) | 2005-12-30 | 2011-04-19 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Robotic surgery system including position sensors using fiber bragg gratings |
US7525309B2 (en) | 2005-12-30 | 2009-04-28 | Depuy Products, Inc. | Magnetic sensor array |
US8862200B2 (en) | 2005-12-30 | 2014-10-14 | DePuy Synthes Products, LLC | Method for determining a position of a magnetic source |
US9962066B2 (en) | 2005-12-30 | 2018-05-08 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Methods and apparatus to shape flexible entry guides for minimally invasive surgery |
US20080071288A1 (en) | 2006-06-13 | 2008-03-20 | Intuitive Surgical, Inc. | Minimally invasive surgery guide tube |
EP1905355B1 (de) * | 2006-09-21 | 2011-09-21 | BrainLAB AG | Beckenregistrierungsvorrichtung für die medizintechnische Navigation |
JP4997648B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2012-08-08 | 国立大学法人佐賀大学 | 手術支援システム |
US8543188B2 (en) * | 2006-10-17 | 2013-09-24 | General Electric Company | Method and apparatus for calibrating medical devices |
US8068648B2 (en) | 2006-12-21 | 2011-11-29 | Depuy Products, Inc. | Method and system for registering a bone of a patient with a computer assisted orthopaedic surgery system |
US9179984B2 (en) * | 2007-02-19 | 2015-11-10 | Medtronic Navigation, Inc. | Multi-configuration tracking array and related method |
US8233963B2 (en) | 2007-02-19 | 2012-07-31 | Medtronic Navigation, Inc. | Automatic identification of tracked surgical devices using an electromagnetic localization system |
US8600478B2 (en) * | 2007-02-19 | 2013-12-03 | Medtronic Navigation, Inc. | Automatic identification of instruments used with a surgical navigation system |
US8934961B2 (en) | 2007-05-18 | 2015-01-13 | Biomet Manufacturing, Llc | Trackable diagnostic scope apparatus and methods of use |
US9096033B2 (en) | 2007-06-13 | 2015-08-04 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Surgical system instrument sterile adapter |
US8486079B2 (en) * | 2007-09-11 | 2013-07-16 | Zimmer, Inc. | Method and apparatus for remote alignment of a cut guide |
US8571637B2 (en) | 2008-01-21 | 2013-10-29 | Biomet Manufacturing, Llc | Patella tracking method and apparatus for use in surgical navigation |
US20090222011A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Targeting surgical instrument for use in spinal disc replacement and methods for use in spinal disc replacement |
EP2123220A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | Oticon A/S | A probe and coil fixed thereto for establishing the spatial location of a probe body and a method of fixedly position a magnetic generating means to a probe body and a system for obtaining geometrical data related to a cavity |
US8588892B2 (en) | 2008-12-02 | 2013-11-19 | Avenir Medical Inc. | Method and system for aligning a prosthesis during surgery using active sensors |
US9011448B2 (en) * | 2009-12-31 | 2015-04-21 | Orthosensor Inc. | Orthopedic navigation system with sensorized devices |
CN103402450A (zh) | 2010-12-17 | 2013-11-20 | 阿韦尼尔医药公司 | 用于在外科手术中对准假体的方法及系统 |
US20140379090A1 (en) * | 2011-08-08 | 2014-12-25 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) | In-vivo condition monitoring of metallic implants by electrochemical techniques |
US20130303944A1 (en) | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Off-axis electromagnetic sensor |
US9387048B2 (en) | 2011-10-14 | 2016-07-12 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Catheter sensor systems |
US10238837B2 (en) | 2011-10-14 | 2019-03-26 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Catheters with control modes for interchangeable probes |
US9452276B2 (en) | 2011-10-14 | 2016-09-27 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Catheter with removable vision probe |
US9314188B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-04-19 | Intellijoint Surgical Inc. | Computer-assisted joint replacement surgery and navigation systems |
US11793570B2 (en) | 2012-06-21 | 2023-10-24 | Globus Medical Inc. | Surgical robotic automation with tracking markers |
US10799298B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-10-13 | Globus Medical Inc. | Robotic fluoroscopic navigation |
US10874466B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-12-29 | Globus Medical, Inc. | System and method for surgical tool insertion using multiaxis force and moment feedback |
US10624710B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-04-21 | Globus Medical, Inc. | System and method for measuring depth of instrumentation |
US11974822B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-05-07 | Globus Medical Inc. | Method for a surveillance marker in robotic-assisted surgery |
US11786324B2 (en) | 2012-06-21 | 2023-10-17 | Globus Medical, Inc. | Surgical robotic automation with tracking markers |
US11253327B2 (en) | 2012-06-21 | 2022-02-22 | Globus Medical, Inc. | Systems and methods for automatically changing an end-effector on a surgical robot |
US11864745B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-01-09 | Globus Medical, Inc. | Surgical robotic system with retractor |
US11857266B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-01-02 | Globus Medical, Inc. | System for a surveillance marker in robotic-assisted surgery |
US11896446B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-02-13 | Globus Medical, Inc | Surgical robotic automation with tracking markers |
US10758315B2 (en) | 2012-06-21 | 2020-09-01 | Globus Medical Inc. | Method and system for improving 2D-3D registration convergence |
US11963755B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-04-23 | Globus Medical Inc. | Apparatus for recording probe movement |
US11864839B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-01-09 | Globus Medical Inc. | Methods of adjusting a virtual implant and related surgical navigation systems |
US11857149B2 (en) | 2012-06-21 | 2024-01-02 | Globus Medical, Inc. | Surgical robotic systems with target trajectory deviation monitoring and related methods |
US11317971B2 (en) | 2012-06-21 | 2022-05-03 | Globus Medical, Inc. | Systems and methods related to robotic guidance in surgery |
US9220572B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-12-29 | Biomet Manufacturing, Llc | Method for implanting a hip prosthesis and related system |
US9247998B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-02 | Intellijoint Surgical Inc. | System and method for intra-operative leg position measurement |
ES2763912T3 (es) * | 2013-08-20 | 2020-06-01 | Curefab Tech Gmbh | Seguimiento óptico |
US11883217B2 (en) | 2016-02-03 | 2024-01-30 | Globus Medical, Inc. | Portable medical imaging system and method |
US10849550B2 (en) * | 2016-06-03 | 2020-12-01 | RoboDiagnostics LLC | Robotic joint testing apparatus and coordinate systems for joint evaluation and testing |
US10716682B2 (en) | 2017-07-19 | 2020-07-21 | Acumed Llc | Orthopedic alignment guide |
US11065064B2 (en) * | 2017-11-14 | 2021-07-20 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Calibration of a rigid ENT tool |
CN111000632B (zh) * | 2018-10-08 | 2023-04-18 | 格罗伯斯医疗有限公司 | 具有跟踪标记的手术机器人自动化 |
US11877806B2 (en) | 2018-12-06 | 2024-01-23 | Covidien Lp | Deformable registration of computer-generated airway models to airway trees |
CN112972076B (zh) * | 2021-02-07 | 2024-04-26 | 杭州素问九州医疗科技有限公司 | 膝关节假体股骨部件与股骨的拟合方法及机器人手术系统 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0326768A3 (en) | 1988-02-01 | 1991-01-23 | Faro Medical Technologies Inc. | Computer-aided surgery apparatus |
US5251127A (en) | 1988-02-01 | 1993-10-05 | Faro Medical Technologies Inc. | Computer-aided surgery apparatus |
ES2085885T3 (es) | 1989-11-08 | 1996-06-16 | George S Allen | Brazo mecanico para sistema interactivo de cirugia dirigido por imagenes. |
DE69318304T2 (de) | 1992-08-14 | 1998-08-20 | British Telecomm | Ortungssystem |
JPH08508175A (ja) | 1992-11-20 | 1996-09-03 | バーク,デニス・ダブリュー | 大腿骨移植体カラー及び設置装置 |
US5730130A (en) | 1993-02-12 | 1998-03-24 | Johnson & Johnson Professional, Inc. | Localization cap for fiducial markers |
US5326376A (en) | 1993-08-23 | 1994-07-05 | Zimmer, Inc. | Femoral stem prosthesis |
AU3950595A (en) | 1994-10-07 | 1996-05-06 | St. Louis University | Surgical navigation systems including reference and localization frames |
US5682886A (en) | 1995-12-26 | 1997-11-04 | Musculographics Inc | Computer-assisted surgical system |
US6167145A (en) | 1996-03-29 | 2000-12-26 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Bone navigation system |
US6249713B1 (en) * | 1996-09-30 | 2001-06-19 | Siemens Corporate Research, Inc. | Apparatus and method for automatically positioning a biopsy needle |
US5980535A (en) | 1996-09-30 | 1999-11-09 | Picker International, Inc. | Apparatus for anatomical tracking |
CA2278711A1 (en) | 1997-01-28 | 1998-07-30 | William R. Krause | Targeting device for relative positioning of a plurality of devices |
US5880976A (en) | 1997-02-21 | 1999-03-09 | Carnegie Mellon University | Apparatus and method for facilitating the implantation of artificial components in joints |
US5921992A (en) | 1997-04-11 | 1999-07-13 | Radionics, Inc. | Method and system for frameless tool calibration |
US6434507B1 (en) | 1997-09-05 | 2002-08-13 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Medical instrument and method for use with computer-assisted image guided surgery |
US6096050A (en) | 1997-09-19 | 2000-08-01 | Surgical Navigation Specialist Inc. | Method and apparatus for correlating a body with an image of the body |
US6348058B1 (en) | 1997-12-12 | 2002-02-19 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Image guided spinal surgery guide, system, and method for use thereof |
DE69919157T2 (de) | 1998-05-28 | 2005-08-11 | Orthosoft, Inc., Montreal | Interaktives und rechnerunterstüztes chirurgisches system |
US6396939B1 (en) | 1998-05-28 | 2002-05-28 | Orthosoft Inc. | Method and system for segmentation of medical images |
US6477400B1 (en) | 1998-08-20 | 2002-11-05 | Sofamor Danek Holdings, Inc. | Fluoroscopic image guided orthopaedic surgery system with intraoperative registration |
US6033415A (en) | 1998-09-14 | 2000-03-07 | Integrated Surgical Systems | System and method for performing image directed robotic orthopaedic procedures without a fiducial reference system |
US6430434B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-08-06 | Integrated Surgical Systems, Inc. | Method for determining the location and orientation of a bone for computer-assisted orthopedic procedures using intraoperatively attached markers |
US6285902B1 (en) * | 1999-02-10 | 2001-09-04 | Surgical Insights, Inc. | Computer assisted targeting device for use in orthopaedic surgery |
US6470207B1 (en) | 1999-03-23 | 2002-10-22 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging |
US6491699B1 (en) | 1999-04-20 | 2002-12-10 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Instrument guidance method and system for image guided surgery |
US6499488B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-12-31 | Winchester Development Associates | Surgical sensor |
US6493573B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-12-10 | Winchester Development Associates | Method and system for navigating a catheter probe in the presence of field-influencing objects |
US6235038B1 (en) | 1999-10-28 | 2001-05-22 | Medtronic Surgical Navigation Technologies | System for translation of electromagnetic and optical localization systems |
US6381485B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-04-30 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Registration of human anatomy integrated for electromagnetic localization |
US6474341B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-11-05 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Surgical communication and power system |
AU5699900A (en) | 2000-06-26 | 2002-01-08 | Leonidas Diamantopoulos | Method and apparatus for external non-invasive heating of metallic implants by use of alternating magnetic fields |
US6782287B2 (en) * | 2000-06-27 | 2004-08-24 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method and apparatus for tracking a medical instrument based on image registration |
GB0101990D0 (en) | 2001-01-25 | 2001-03-14 | Finsbury Dev Ltd | Surgical system |
US6711431B2 (en) * | 2002-02-13 | 2004-03-23 | Kinamed, Inc. | Non-imaging, computer assisted navigation system for hip replacement surgery |
US7634306B2 (en) * | 2002-02-13 | 2009-12-15 | Kinamed, Inc. | Non-image, computer assisted navigation system for joint replacement surgery with modular implant system |
US7213598B2 (en) * | 2002-05-28 | 2007-05-08 | Brainlab Ag | Navigation-calibrating rotationally asymmetrical medical instruments or implants |
US7166114B2 (en) * | 2002-09-18 | 2007-01-23 | Stryker Leibinger Gmbh & Co Kg | Method and system for calibrating a surgical tool and adapter thereof |
-
2003
- 2003-02-04 US US10/357,754 patent/US6925339B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-01-19 CA CA002455374A patent/CA2455374A1/en not_active Abandoned
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