JP2013523415A - 患者立脚型コンピュータ支援外科的処置のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/38—Joints for elbows or knees
- A61F2/3859—Femoral components
Abstract
Description
本出願は、2010年4月14日に出願した米国仮出願第61/324,207号および2010年4月15日に出願した米国仮出願第61/324,692号の優先権の利益を主張する。前述の各出願の開示は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
ルに含まれてもよい。例えば、(後述の)図23以下参照の2004または2006などの1つまたは複数の穴は、患者に適合したブロック内に配置することができ、および対応する穴は、そのような穴の下のブロックの直下にある位置において患者の骨に穴開けまたは切り込まれる。そのような穴を挿入した後、切除前にブロックが取り除かれる場合、ヘルスケア提供者は、切除中に切り口を作製するために器具の再位置合わせまたは器具のガイドのための基準点として骨の穴またはスロットを使用することができる。
12 プラットフォーム
20 患者、スキャンを受けた患者
22 患部
30 MRIスキャンのイメージスライス
30' CTスキャンのイメージスライス
30a イメージスライス、膝のイメージスライス
30a〜f セグメント化されたイメージスライス
31a 軟骨
32a 十字靱帯
33a 四頭筋腱
34a 膝蓋靱帯
35a 軟骨
40 セグメント化されたイメージスライス30a〜fの複数
50 3Dモデル、患者モデル、3D患者モデル、モデル、仮想3D患者モデル
51 患者の大腿骨、大腿骨
55 脛骨
56 腓骨、外側側副靱帯
57 内側側副靱帯
59a〜f 基準点マーカ、マーカ
60 不完全な仮想外科的モデル、モデル、仮想外科的モデル
61 大腿骨、解剖学的部分
62 仮想切除または切り口、仮決定された仮想切除または切り口、外科的修正、骨切り口、仮想解剖学的修正
63 仮想切除または切り口、仮決定された仮想切除または切り口、外科的修正、骨切り口、最適化された仮想切除、仮想解剖学的修正
65 脛骨、解剖学的部分
66 解剖学的部分
67 解剖学的部分
69a〜f マーカ、参照マーカ
70 完成した仮想外科的モデル、モデル
71 解剖学的部分、患者の解剖学的組織
73 大腿四頭筋および四頭筋腱
74 膝蓋腱
75 解剖学的部分、患者の解剖学的組織
76 解剖学的部分、患者の解剖学的組織、側副靱帯
77 解剖学的部分、側副靱帯
78a 大腿骨構成要素、インプラント構成要素
78b 関節挿入構成要素、インプラント構成要素
78c ベースプレート構成要素、インプラント構成要素
79a〜f 基準点マーカ、マーカ
80 シミュレーションモデル、生体力学シミュレーションモデル、モデル
90 反復モデル、モデル、シミュレーションモデル
91 解剖学的部分、解剖学的組織
92a 関節面、属性
92b 関節面、属性
95a 骨に面する表面幾何液状、属性
95b 骨に面する表面幾何液状、属性
96 骨に面する表面幾何液状、属性
98a インプラント、属性
98b インプラント、属性
99a〜f 基準点マーカ、マーカ
100 患者の大腿遠位、患者の解剖学的組織、解剖学的組織、患部
102 解剖学的組織、関節面、患者の解剖学的組織、解剖学的表面
110 未切断の骨、骨の一部、解剖学的組織
130 計画された実際の切除、事前計画され最適化された切除、事前計画され最適化された切除、計画された切除、手術前に計画および最適化された切除、計画された切除表面、カスタムインプラントおよびカスタムの解剖学的修正
130' 事前計画され最適化された切除、外科的切断境界、切断境界、予め定義される切除境界、解剖学的変化
200 患者に適合したブロック、ブロック、患者に適合した器械ブロック、大腿の患者に適合した器械ブロック
202 位置合わせ部分
210 位置合わせ部分
211 位置合わせ点
212 位置合わせ部分
213 位置合わせ点
214 位置合わせ部分
215 位置合わせ点
200 患者に適合した器械ブロック
230 外科手術器具
232 機械軸
234 解剖学軸
240 位置合わせ部分、前冠状面
241 位置合わせ点
242 位置合わせ部分
243 位置合わせ点
244 位置合わせ部分
245 位置合わせ点
250 線
252 上顆軸
260 遠位横断面
292 空間位置
294 空間関係、空間位置
300 器具、外科手術器具
310 回転可能な、往復運動する、もしくは振動する切断用部材、切断用部材、カッター、カッター
312 カッターセンタ、センタ
320 本体
370 トラッキング部材
372 基準マーカ部材
392 最短距離
394 空間位置
470 アレイ
472 基準マーカ
500 インプラント、データベース
510 インプラント
512 関節をなした表面
514 骨に面する表面部分
520 インプラント
522 関節をなした表面
524 骨に面する表面部分
530 インプラント、選択されたインプラント、理想的なインプラント
532 関節をなした表面、属性
534 骨に面する表面部分、属性、取付面
560 インプラント選択
600 患者に適合したブロック、ブロック
610 位置特徴
620 位置特徴
630 位置特徴、穴
1000 解剖学的組織
1010 レシーバ、トラッキングレシーバ、トラッキングデバイス
1020 コンピュータ
1350 取り付け手段
1372 基準トラッキングマーカ
1375 アレイ
1382 位置特徴
1384 位置特徴
1386 位置特徴
1800 外科手術器具、器具
1810 カッター
1820 本体
1870 トラッキング部材
1872 基準マーカ
1874 基準マーカ
1876 基準マーカ
2000 外科的システム、遠位の大腿のブロック、患者に適合したブロック、ブロック、患者に適合したブロック、患者に適合した器械ブロック
2002 穴、外科ファスナ
2004 穴、外科ファスナ
2006 穴、外科ファスナ
2020 解剖学的組織に面する部分
2100 アダプタ部
2203 外科ファスナ
2205 外科ファスナ
2020 解剖学的組織に面する表面プロファイル
2100 アダプタ部
2203 外科ファスナ
2203' 外科ファスナ
2205 外科ファスナ
2205' 外科ファスナ
2400 マウント、ハウジング
2400' マウント
2410 取り付けアダプタ、ハウジングアダプタ
2430 突起
2432 開口
2450 延長部
2460 相補的なアダプタ部、アダプタ部
2480 突起
2482 開口
2500 アレイ、参照アレイ
2502 基準マーカ、マーカ
2504 基準マーカ、マーカ
2506 基準マーカ、マーカ
2510 相補型取り付けアダプタ、取り付けアダプタ
2518 プラットフォーム
4000 インプラント
5000 手術用ロボット、ロボット
5002 第1のアーム
5004 第2のアーム
9000 患者の解剖学的組織、解剖学的組織
9000' 患者の解剖学的組織、解剖学的組織
9002 空隙
9003 解剖学的な空隙、外科ファスナ
9004 空隙
9005 解剖学的な空隙、外科ファスナ
9006 空隙
9010 解剖学的変化
9020 解剖学的変化、解剖学的修正
Claims (40)
- 外科手術器具の位置を位置合わせするための患者に適合した装置(200)であって、
患者の解剖学的部分のイメージに合致する内面(202)と、
位置合わせ器具(300)を受けるように構成される位置合わせ部位(210、212、214、240、242、244)を有する本体と
を備え、
前記位置合わせ部位が、前記患者の解剖学的部分の前記イメージに記述された参照マーカ(59a〜f)に対応する位置合わせ点(211、213、215、241、243、245)を含む、装置(200)。 - 前記内面が、ただ1つの空間向きに前記患者の解剖学的部分を装着するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記患者に適合したブロックの前記位置合わせ部位が、部分的な球面を含む、請求項1または2に記載の装置。
- 前記位置合わせ器具(300)が、前記位置合わせ部位の位置を特定するために前記位置合わせ部位と整合する切断用部材(310)を含み、その位置をコンピュータ(1020)に伝える、請求項1から3のいずれかに記載の装置。
- 前記位置合わせ器具が、第1のファイルで前記コンピュータ(1020)に記憶するために参照アレイに対する前記位置合わせ点の位置を伝える、請求項4に記載の装置。
- 前記コンピュータが、外科手術計画を含む第2のファイルに従って前記外科手術器具をガイドするためのトラッキングハードウェア、トラッキングソフトウェア、およびコントローラを含む、請求項4または5に記載の装置。
- 前記外科手術器具の前記切断用部材(310)が、前記患者に適合したブロックの前記位置合わせ点に対応するセンタ(312)を含む、請求項4から6のいずれかに記載の装置。
- 前記位置合わせ点が、完成した仮想外科的モデル(70)の参照マーカ(79a〜f)に対応する、請求項1から7のいずれかに記載の装置。
- 前記位置合わせ点が、前記患者の反復の生体力学シミュレーションモデル(90)の参照マーカ(99a〜f)に対応する、請求項1から8のいずれかに記載の装置。
- 外科手術アライメントガイドを操作する方法であって、
患者の解剖学的部分のイメージの外形に合致する内面(202)を有する患者に適合したブロック(200)に、少なくとも1つの位置合わせ部位(210、212、214、240、242、244)を用意するステップと、
前記位置合わせ部位と整合するように構成されるアライメント点(310)を有する外科手術器具(300)を用意するステップと、
その位置合わせ部位の位置をプロセッサに伝えるために、前記位置合わせ部位に対して前記アライメント点を揃えるステップと
を含む方法。 - 参照アレイに対する前記外科手術器具のポジションをトラッキングして、前記外科手術器具の前記ポジションを特定するステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記外科手術器具(300)についての物理的境界(130')を定めるステップを含む、請求項10または11に記載の方法。
- 前記外科手術器具の前記物理的境界に対する前記外科手術器具の位置に応じて、前記外科手術器具の操作をガイドするステップを含む、請求項12に記載の方法。
- ディスプレイデバイスに前記物理的境界(130')に対する前記外科手術器具(300)の相対ポジションを表示するステップを含む、請求項12または13に記載の方法。
- トラッキングレシーバ(1010)を介して前記位置合わせ部位のポジションをプロセッサに伝えるステップを含む、請求項10から14のいずれかに記載の方法。
- 外科手術アライメントガイドを製造する方法であって、
患者の関節のイメージに基づいて、前記患者の関節のコンピュータモデルを生成するステップと、
前記患者の関節の前記コンピュータモデル上に少なくとも1つの基準点を生成するステップと、
前記患者の関節の前記コンピュータモデルの前記基準点と骨表面の間の空間関係を定めるステップと、
前記基準点に対応する少なくとも1つの部位を有する患者に適合したアライメントガイドを生成するステップと
を含む方法。 - 前記患者の関節の前記イメージの外形に合致するプロファイルを有する、前記患者に適合したアライメントガイドの内面を生成する、請求項16に記載の方法。
- 患者に適合したブロックを用いて患者の解剖学的部分の位置を位置合わせするシステムであって、
第1のコネクタ(2100)、および前記患者の骨のイメージに合致する解剖学的組織に面する表面(2020)を有する患者に適合したブロック(2000)と、
前記第1のコネクタ(2100)に接続し、アレイの位置をコンピュータ支援外科的システムに伝えるために前記アレイ(2500)を受けるように構成される第2のコネクタ(2460)を有するマウント(2400)と
を備えるシステム。 - 前記マウントが、前記解剖学的組織に面する表面に対して一定の空間関係で配置される、請求項18に記載のシステム。
- 前記アレイ(2500)に対する外科手術器具(1800)の位置を伝えるように構成される第2のアレイ(1870)を有する前記外科手術器具(1800)を備える、請求項18または19に記載のシステム。
- 外科手術アライメントガイドを操作するシステムであって、
患者の骨のイメージに合致する内面(202、2020)、およびアライメント部位(210、2100)を有する患者に適合した外科手術装置(200、2000)と、
前記患者に適合した外科手術装置のポジションを外科手術器具(1800)に関連付けるために、前記アライメント部位と整合するように構成される位置合わせ器具(300、2400)と、
アレイ(470、2500)に対する前記外科手術器具の位置をトラッキングするプロセッサと
を備えるシステム。 - 患者の骨の位置を位置合わせするための患者に適合したサージカルガイドであって、
前記患者の骨に合致する内面と、
位置合わせ器具の位置をプロセッサに伝えるために医療機器のその位置合わせ器具を受ける位置合わせ部位を有する本体と
を備え、前記位置合わせ部位が、前記患者の骨のイメージに記述される参照マーカに対応する位置合わせ点を含む、サージカルガイド。 - 前記内面が、ただ1つの空間向きに前記患者の骨の一部を装着するように構成される、請求項22に記載のサージカルガイド。
- 前記患者に適合したサージカルガイドの前記位置合わせ部位が、部分的な球面を含む、請求項22または23のいずれかに記載のサージカルガイド。
- 前記イメージが、前記患者の骨の3次元モデルであり、前記マーカが、前記患者の骨の関節をなした表面に対して空間関係を定める、請求項22から24のいずれかに記載のサージカルガイド。
- 前記イメージが、仮想外科的モデルのものである、請求項22から24のいずれかに記載のサージカルガイド。
- 患者に適合したブロックを用いて患者の解剖学的部分の位置を位置合わせするシステムであって、
患者の骨に合致する解剖学的組織に面する表面、およびコネクタを有する患者に適合したブロックと、
前記骨および前記コネクタに連結し、前記骨の位置をコンピュータ支援外科的システムに伝えるためにアレイを受けるように構成されるマウントと
を含むシステム。 - 前記マウントが、前記解剖学的組織に面する表面に対して一定の空間関係で配置される、請求項27に記載のシステム。
- 補綴具を患者に植込むためのコンピュータ支援外科的処置を実行するシステムであって、
位置合わせ部位、および患者の骨に合致するように構成される内面を有する患者に適合したブロックと、
前記位置合わせ部位の位置を特定するために、前記位置合わせ部位と整合する切断先端を有する外科手術器具と、
前記患者の骨の位置に対する前記器具の位置をトラッキングするプロセッサと
を備えるシステム。 - トラッキングハードウェア、
トラッキングソフトウェア、および
外科手術計画を含むファイルに従って前記外科手術器具をガイドするためのコントローラ
を有するコンピュータを含む、請求項29に記載のシステム。 - 前記患者に適合したブロックの前記位置合わせ部位が、センタ位置合わせ点を有する部分的な球面を含む、請求項29または30に記載のシステム。
- 前記切断先端が、前記患者に適合したブロックの位置合わせ点に対応するセンタを含む、請求項29から31のいずれかに記載のシステム。
- 前記位置合わせ部位が、前記患者の骨の3次元モデルの参照マーカに対応する位置合わせ点を含む、請求項29から32のいずれかに記載のシステム。
- 前記位置合わせ点が、完成した仮想外科的モデルの参照マーカに対応する、請求項33に記載のシステム。
- 前記患者の骨に対する前記患者に適合したブロックの前記位置合わせ部位の前記位置のデータを含む第1のファイルを含む、請求項29から34のいずれかに記載のシステム。
- 前記プロセッサと通信するトラッキングレシーバであって、前記位置合わせ部位の前記位置を特定するように構成されるトラッキングレシーバを含む、請求項29から35のいずれかに記載のシステム。
- 外科手術アライメントガイドを操作する方法であって、
患者に適合したブロックであって、少なくとも1つの位置合わせ部位、および前記患者の解剖学的部分に合致する内面を有するブロックを用意するステップと、
前記位置合わせ部位と整合するアライメント点を有する外科手術器具を用意するステップと、
前記少なくとも1つの位置合わせ部位に対して前記アライメント点を揃えるステップと
を含む方法。 - 前記器具のポジションを特定するために、参照アレイに対する前記外科手術器具のポジションをトラッキングするステップを含む、請求項37に記載の方法。
- 前記患者の解剖学的組織の1つまたは複数の事前計画され最適化された切除を有する切断境界を定めるステップを含む、請求項37または38に記載の方法。
- 補綴具を患者に植込むためのコンピュータ支援外科的処置を実行するシステムであって、
前記患者の骨に合致する内面、およびアライメント部位を有する患者に適合した外科手術装置と、
前記患者の骨の位置を特定するために、前記アライメント部位と整合するように構成される位置合わせ器具と、
アレイに対する外科手術器具の位置をトラッキングするプロセッサと
を備えるシステム。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US32420710P | 2010-04-14 | 2010-04-14 | |
US61/324,207 | 2010-04-14 | ||
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