KR20170139553A - 정렬 장치 - Google Patents

정렬 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170139553A
KR20170139553A KR1020177030661A KR20177030661A KR20170139553A KR 20170139553 A KR20170139553 A KR 20170139553A KR 1020177030661 A KR1020177030661 A KR 1020177030661A KR 20177030661 A KR20177030661 A KR 20177030661A KR 20170139553 A KR20170139553 A KR 20170139553A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
patient
sensor
orientation
arms
surgical
Prior art date
Application number
KR1020177030661A
Other languages
English (en)
Inventor
던 프라이
데이비드 존 쿠퍼
데이비드 존 와들리
마틴 존 포드
Original Assignee
인라인 올쏘페딕스 피티와이 엘티디
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2015901083A external-priority patent/AU2015901083A0/en
Application filed by 인라인 올쏘페딕스 피티와이 엘티디 filed Critical 인라인 올쏘페딕스 피티와이 엘티디
Publication of KR20170139553A publication Critical patent/KR20170139553A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16—Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1739—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body
    • A61B17/1742—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the hip
    • A61B17/1746—Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires specially adapted for particular parts of the body for the hip for the acetabulum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/25—User interfaces for surgical systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2/4607—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof of hip femoral endoprostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2/4609—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof of acetabular cups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4657—Measuring instruments used for implanting artificial joints
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/11—Devices for correcting deformities of the nails
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
    • A61B2017/00734—Aspects not otherwise provided for battery operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2048—Tracking techniques using an accelerometer or inertia sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/372—Details of monitor hardware
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30—Joints
    • A61F2/46—Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/4687—Mechanical guides for implantation instruments

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하기 위한 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 이 장치는: 중심축을 가진 바디; 바디에 대해 위치된 센서 마운트; 바디로부터 연장하는 적어도 두 개의 암으로서, 적어도 두 개의 암 중 두 개는 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능한, 적어도 두 개의 암; 및 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하도록 적어도 두 개의 암에 접속된 적어도 두 개의 정렬기를 포함한다. 이 장치는 또한 장치 센서를 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 장치를 포함하는, 환자의 몸의 배향을 모니터링하기 위한 수술 시스템에 관련된다. 또한, 본 발명은 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하기 위한 수술 시스템에 관련되며, 이러한 수술 시스템은 장치를 포함한다. 본 발명은: 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하는 방법 및 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하는 방법에 또한 관련된다. 일 실시예에서, 환자의 몸은 골반이다.

Description

정렬 장치
본 발명은 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하기 위한 정렬 장치, 이러한 장치를 포함하는 수술 시스템 및 환자의 몸의 배향을 감지하고 수술 디바이스를 장치와 관련한 최적의 배향으로 가이드하는 방법에 관한 것이다.
만약 종래기술 공개문서가 본 명세서에서 참조되었다면, 이러한 공개문서가 호주 또는 임의의 다른 국가에서의 일반적인 공동 지식의 부분을 형성한다고 인정하는 것은 아님을 명백하게 이해할 것이다.
인공 구성요소의 올바른 정렬은 전체 고관절 교체 수술과 같은 비구 절차에서 매우 중요하다. 적절한 정렬은 인공 구성요소의 초기 기능 및 장기간 동작 가능성을 증가시킬 수 있다. 인공 구성요소의 오정렬은 환자의 통증 및 다수의 많은 잠재적인 불편함을 발생시킬 수 있다.
인공 구성요소의 올바른 정렬은 복잡할 수 있으며, 다수의 단계를 포함한다. 전체 고관절 대체 수술은 예를 들어 전형적으로: 넙다리뼈 머리를 잘라서 넙다리뼈 머리를 비구로부터 변위시키는 단계; 비구 컵에 맞추도록 넙다리뼈를 리밍한 다음 비구 컵을 삽입하는 단계; 대퇴관을 성형한 다음 인공 대퇴부 구성요소를 관에 맞추는 단계; 및 인공 대퇴부 구성요소를 비구 컵에 맞추는 단계를 포함한다. 결과적으로, 정상 고관절을 성공적으로 모방하기 위해서 비구 컵 및 인공 대퇴부 구성요소가 서로 그리고 환자의 골반 및 대퇴부와 올바르게 정렬되어야만 한다.
전체 고관절 대체 수술에서 가장 어려운 단계들 중 하나는 비구 내의 비구 컵을 올바르게 정렬하는 것이다. 예를 들어, 다수의 센터에서의 4226회의 고관절 대체 수술에 걸친 연구에서, 수술의는 절차의 오직 30% 미만으로 최적의 구역 내에 비구 구성요소를 정렬할 수 있었다(Langton, D.J. 외 다수에 의한 (2011), J Bone Joint Surg [Br] 93-B:164-71). 이러한 최적의 구역은 혈청 금속 이온 결과물 및 외식편의 분석에 기초한 이전의 작업으로부터 파생된 안전한 구역에 일치하며 40° 내지 50°경사로서 그리고 10°내지 20°전경으로 정의되었다. 결과적으로, "수술의가 비구 구성요소를 정확히 일관성 있게 위치시킬 수 없음을 나타내는 압도적 증거가 존재한다. 예외 없이, 연구들은 비구 구성요소의 경사각에서의 넓은 변화 및 더욱 큰 정도의 전경을 나타낸다"고 결론지어졌다. 이것은 5°만큼 작은 비구 컵 배치에서의 오류가 환자의 불편을 발생시킬 수 있기 때문에 중요하다.
전체 고관절 대체 수술에서 골반 상의 비구 컵의 오정렬은 고관절의 변위, 환자의 다리의 오정렬, 부정확한 다리 길이, 감소된 관절 동작 및 관절 통증을 발생시킬 수 있다. 골반 상의 오정렬된 비구 컵은 환자의 자세, 하지의 생체역학(예를 들어 고관절의 운동 범위에 영향을 미침) 및 흉추 및 경추의 곡률 정도에 영향을 미칠 수 있다. 오정렬된 비구 컵의 장기적인 효과는 구성요소의 가속화된 마모, 구성요소의 무균성 이완 및 잠재적으로 이른 재수술을 포함할 수 있다. 또한, 오정렬은 (예를 들어 혈류 내로의) 인공 금속 구성요소의 침출이 증가할 수 있으며, 이것은 면역계 문제로 이어질 수 있다.
이러한 문제의 스케일을 설명하도록, 미국, 스페인, 포르투갈, 네덜란드, 캐나다, 프랑스, 이탈리아, 스위스 및 독일 내에서 매년 959,000건의 1차 수술 및 재수술인 전체 고관절 대체 절차가 수행되는 것으로 예측되었다(Kurts, S.M.(2010) 논문 #365. 뉴올리언스에서 2010년 3월 6-9일 개최된 제56회 Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society에서 제출됨). 절차의 수는 증가하는 노인 인구가 전세계적 오소패딕(orthopaedics) 시장에서 성장중이기 때문에 증가하는 것으로만 예상된다. 제조자의 연구 검사 조건은 이들이 30년 동안 지속해야 한다고 나타남에도 현재의 인공 고관절은 평균 12년 내지 15년 지속한다. 미국에서 단독으로, 전체 고관절 대체 절차를 위한 재수술 비용이 연간 10억 달러를 초과한다고 예측되었다(Katz, J.N. (2007) The Orthopaedic Journal at Harvard Medical School 9:101-106).
(비구 컵 삽입기와 같은) 수술 디바이스와 비구를 정확하게 정렬하기 위한 노력에서, 수술의가 비구 둘레의 해부학적 랜드마크의 위치를 가이드로서 사용함이 알려졌다. 그러나 이러한 랜드마크는 수술 중에 흐려질 수 있으며, 이는 수술의가 최적의 배향을 평가하는 것을 매우 어렵게 만든다.
다른 접근법은 수술 디바이스의 배향을 감지하도록 수술 디바이스와 함께 센서를 사용하는 것이다. 그러나, 비구를 참조하여 수술 디바이스를 정확하게 배향하기 위해서, 수술의는 비구의 배향을 알 필요가 있다. 일 방법은 수술 디바이스를 정렬하기 위해 절구 어귀의 감지된 배향의 사용을 포함할 수 있다. 그러나 이러한 접근법이 가진 문제는 절구 어귀의 배향을 감지하기 위해 수술 중에 시간을 소요하며, 특히 (고관절 대체 수술이 보다 일반적인)고령의 환자는 더 짧은 기간 동안 마취하에 있는 것이 낫다는 점이다. 또한, 오류를 도입할 수 있는 절구 어귀의 표면 내의 자연적 변화가 존재할 수 있다.
다른 접근법은 골반의 배향을 전체로서 감지하고 수술 디바이스에 대한 올바른 배향을 결정하도록 이러한 정보를 사용하는 것이다. 그러나 이러한 접근법이 가진 어려움은 골반의 크기, 형태 및 윤곽이 환자마다 다르며 결과적으로 골반의 배향을 전체로서 정확하게 감지하는 것이 어려울 수 있다는 점이다.
본 발명은 그 중에서도, 골반과 같은 환자의 몸에 대해 센서를 정렬하기 위한 장치에 관련되며, 이것은 전술된 단점들 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 극복할 수 있거나 또는 소비자에게 유용한 또는 상업적인 선택을 제공할 수 있다.
상기 내용을 고려하였을 때, 본 발명은 일 형태에서, 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하기 위한 장치에 광범위하게 관련된다.
제1 양태에서, 본 발명은 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하기 위한 장치를 제공하고, 이 장치는:
a. 중심축을 가진 바디;
b. 바디에 대해 위치된 센서 마운트;
c. 바디로부터 연장하며, 적어도 두 개의 암(arm) 중 두 개는 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능한, 적어도 두 개의 암; 및
d. 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하도록 적어도 두 개의 암에 접속된 적어도 두 개의 정렬기를 포함한다.
바람직하게, 이 장치는 바디로부터 연장하며 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능한 두 개의 암을 포함한다. 결과적으로, 중심축은 두 개의 암에 접속된 정렬기를 이용하여 정렬되도록 두 개의 해부학적 기준점 사이의 거리와 무관하게 환자의 몸에 대해 정의된 배향으로 위치될 수 있다. 이는 환자의 몸의 배향을 더욱 정확하게 측정하는 것을 가능하게 한다.
각각의 암은 임의의 배향에서 바디로부터 연장할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 두 개의 암 중 두 개(아래에서는 "두 개의 암"으로 기재)는 바디 또는 중심축의 대향하는 측면들 상에서 연장하며; 특히 서로에 대해 반대 방향으로 연장한다. 두 개의 암은 중심축에 수직으로 연장할 수 있다. 일 실시예에서, 두 개의 암(그리고 특히 적어도 두 개의 암의 전부)이 실질적으로 공동의 평면에서 연장한다.
두 개의 암은 임의의 적절한 방식으로 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 이 장치는 중심축에 대해 두 개의 암을 동시에 그리고 등거리로 이동시키기 위한 암 메커니즘을 포함한다. 이러한 암 메커니즘은 수동으로 또는 전기적으로 동작할 수 있으며, 특히 수동으로 동작할 수 있다. 이러한 암 메커니즘에는 기어가 사용될 수 있다. 기어 메커니즘은 두 개의 암의 점증적 이동을 허용하여 환자의 몸과의 더욱 정확한 정렬을 가능케하기 때문에 바람직할 수 있다. 암 메커니즘은 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 메커니즘일 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 암 메커니즘은 하나의 피니언을 포함할 수 있으며 두 개의 암은 각각이 (두 개의 암 상에서 들쑥날쑥할 수 있는) 랙을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 피니언이 회전되기 때문에 피니언 상의 티스(teeth)는 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동하는 두 개의 암 상의 티스와 맞물린다. 피니언은 피니언을 작동시키기 위한 핸들을 더 포함할 수 있다.
암 메커니즘은 두 개의 암의 이동을 방지하기 위한 브레이크를 포함할 수 있다. 브레이크는 브레이크 패드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 메커니즘이 랙 앤드 피니언 메커니즘일 때, 브레이크는 피니언에 접속될 수 있거나 또는 그와 일체형일 수 있다. 이러한 실시예에서, 브레이크는 브레이크 패드 및 손잡이를 포함할 수 있으며, 이때 손잡이의 회전이 피니언 핸들을 브레이크 패드 내로 이끌어 핸들이 피니언을 작동시키도록 회전하는 것을 방지한다.
일부 실시예에서, 이 장치는 2 내지 6개의 암을 포함하고, 특히 2 내지 5개의 암, 더욱 특별하게는 2 내지 4개의 암, 가장 특별하게는 3개의 암을 포함한다. 장치가 3개의 암을 포함할 때, 장치 내의 암은 일반적으로 서로에 대해 "Y"형 또는 "T"형으로 연장할 수 있다. 각각의 이러한 암은 곡선형이거나 실질적으로 직선형일 수 있으며, 특히 실질적으로 직선형이다. 각각의 이러한 암은 각각의 암에 접속된 각각의 정렬기가 각각의 해부학적 기준점과 정렬하여 위치되는 것을 가능하게 하도록 이동 가능할 수 있다.
바디는 적어도 하나의 슬리브를 포함할 수 있다. 각각의 슬리브는 적어도 하나의 암을 지지할 수 있다. 적어도 하나의 암(또는 각각의 암)은 각각의 슬리브를 통해 연장할 수 있다. 각각의 슬리브의 제1 단부는 적어도 하나의 암을 수용하기 위해 개방되거나 또는 부분적으로 개방될 수 있다. 각각의 슬리브의 제2 단부는 개방되거나, 부분적으로 개방되거나, 또는 폐쇄될 수 있다(이 경우 암은 슬리브를 통해 연장하지 않을 것이다). 각각의 슬리브는 특히 양쪽 단부 모두에서 개방되거나 또는 부분적으로 개방된다. 각각의 슬리브는 실질적으로 원통형, 직사각형 또는 직육면체 형태(특히 직사각형)일 수 있다.
제1 슬리브는 두 개의 암을 위한 것일 수 있다. 제2 슬리브는 제3 암을 위한 것일 수 있다. 제3 슬리브는 제4 암을 위한 것일 수 있고, 제4 슬리브는 제5 암을 위한 것일 수 있거나 또는 제5 슬리브는 제6 암을 위한 것일 수 있다. 바디가 둘 이상의 슬리브를 포함할 때, 각각의 이러한 슬리브는 각각의 다른 슬리브에 대해 임의의 적절한 배향일 수 있다. 일 실시예에서, 바디는 두 개의 슬리브를 포함하며, 이러한 슬리브는 특히 실질적으로 서로에 대해 수직으로 배향될 수 있다. 제1 및 제2 슬리브는 두 개의 암이 제3 암에 실질적으로 수직으로 연장하도록 배향될 수 있다.
이 장치는 적어도 하나의 암을 제자리에 잠그기 위한 적어도 하나의 락(lock)을 더 포함할 수 있다. 각각의 락은 임의의 적절한 형태일 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 락은 고정장치(fastener)를 포함한다. 고정장치의 회전 이동은 암을 제자리에(전형적으로 암에 접속된 정렬기가 해부학적 기준점과 정렬하는 지점에) 잠글 수 있다. 이러한 고정장치는 슬리브의 두 대향하는 벽들을 가로지를 수 있다. 고정장치의 회전 이동은 슬리브의 대향하는 벽들을 함께 끌어당길 수 있으며, 그에 따라 암을 제자리에 잠글 수 있다. 암은 고정장치가 통과해 연장하는 길이방향으로 연장하는 슬롯을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 고정장치는 암에 관련될 수 있으며 그에 따라 암을 제자리에 잠글 수 있다.
이 장치는 제3 암을 포함할 수 있다. 의구심을 피하기 위해, "제3 암"은 이러한 적어도 두 개의 암 중 하나이다(그리고 이러한 적어도 두 개의 암에 대해 기술된 바와 같을 수 있다). 이 장치는 바디로부터 연장하는 제3 암 및 제3 해부학적 기준점과 정렬하도록 제3 암에 접속되는 제3 정렬기를 포함하고, 이러한 제3 암은 바디에 대해 이동 가능하다. 의구심을 피하기 위해, "제3 정렬기"는 적어도 두 개의 정렬기 중 하나이다(그리고 이러한 적어도 두 개의 정렬기에 대해 기술된 바와 같을 수 있다). 제3 암은 중심축을 따라 연장할 수 있다. 바디는 제3 암을 위한 제2 슬리브를 포함할 수 있다. 제2 슬리브는 실질적으로 직사각형일 수 있다. 이 장치는 제3 암을 위한 락을 포함할 수 있다. 이러한 락은 제2 슬리브를 가로지르는 고정장치를 포함할 수 있다. 고정장치의 회전 이동은 제2 슬리브의 대향하는 벽들을 함께 끌어당길 수 있으며, 그에 따라 제3 암을 제자리에 잠글 수 있다. 제3 암은 고정장치가 통과해 연장하는 길이방향으로 연장하는 슬롯을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 고정장치는 암에 관련될 수 있으며 그에 따라 암을 제자리에 잠글 수 있다.
센서 마운트는 바디 상에 또는 암 중 하나(특히 제3 암)에 위치될 수 있거나 또는 위치 가능하다. 센서 마운트는 바디 또는 암들 중 하나(특히 제3 암)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 마운트는 암들 중 하나(특히 제3 암)에 클램핑될 수 있다. 클램프는 암들 중 하나(특히 제3 암)의 일부분을 수용하기 위한 채널을 포함할 수 있다. 클램프는 채널을 가로지르는 고정장치를 또한 포함할 수 있다(특히 채널은 두 개의 대향하는 벽을 포함하며 고정장치는 이러한 두 개의 대향하는 벽을 가로지른다). 고정장치의 회전은 바디 또는 암들 중 하나(특히 제3 암) 상의 센서 마운트를 클램핑하도록 함께 채널의 벽을 끌어당길 수 있다. 일 실시예에서, 제3 암은 길이방향으로 연장하는 슬롯을 포함하며 클램프 고정장치는 슬롯을 통해 연장한다.
이 장치는 센서(아래에서 "장치 센서"로 기재됨)를 더 포함할 수 있다. 센서 마운트는 장치 센서를 포함할 수 있거나, 또는 장치 센서는 센서 마운트에 해제 가능하게 장착될 수 있다. 장치 센서는 마찰 결합(friction-fit), 간섭 결합(interference-fit), 텅 인 그루브(tongue in groove), 바요넷 커플링(bayonet coupling)과 같은 임의의 적절한 메커니즘에 의해, 후크 및 루프 고정장치(예컨대 Velcro™) 등을 통해 센서 마운트에 해제 가능하게 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 센서 마운트는 장치 센서를 장착하기 위한 도킹 포트를 포함한다. 장치 센서는 도킹 포트와 슬라이드 가능하게 결합할 수 있거나, 또는 장치 센서는 도킹 포트 내에 나사로 고정될 수 있다. 센서 마운트는 또한 센서 마운트 상에 장치 센서를 고정하도록 클램프를 포함할 수 있다.
장치 센서에 의해 감지된 배향은 환자의 몸의 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw) 중 하나 이상; 특히 피치, 롤 및 요 중 둘 이상; 특히 피치, 롤 및 요 전부일 수 있다. 피치 및 롤은 수평에 대해 감지되며, 요는 수술의에 의해 결정된 바와 같은 환자 축방향 라인에 대해 감지된다. 예로서 고관절 수술에서, 요는 신체를 두 개의 동일한 부분으로 이등분하는 신체의 머리, 척추 및 골반을 통과하는 길이방향 평면 축인 환자의 정중면에 대해 감지될 수 있다.
장치 센서는 환자의 몸의 배향을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서는 환자의 몸의 피치, 롤 및 요 중 적어도 하나, 특히 피치, 롤 및 요 중 적어도 둘; 그리고 가장 특별하게는 피치, 롤 및 요 모두를 감지한다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 센서는 자이로스코프, 자기계, 가속도계, 경사계 및 관성 센서 중 하나 이상으로부터 선택된다. 예시적인 센서/센서 결합이 Xsens(http://www.xsens.com)로부터 입수 가능하다. 일 실시예에서, 센서는 가속도계 지원되는 자력계이거나 또는 이를 포함한다. 센서는 또한 원자 자이로스코프일 수 있거나 또는 원자 자이로스코프를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 센서는 센서에 근접하게 위치된(예를 들어, 수술실 내) 레이저 포인팅, 또는 비콘과 함께 작용할 수 있으며, 이러한 실시예는 특히 요를 감지할 때 바람직할 수 있다. 이 장치 센서는 3축 자가 동력 Wi-Fi 송신기일 수 있다.
장치 센서는 전력공급장치에 접속될 수 있다. 예를 들어, 사용시에 장치 센서는 벽 소켓과 같은 외부 전력공급장치에 접속될 수 있다. 이와 다르게, 장치 센서는 배터리와 같은 전력공급장치를 포함할 수 있다. 임의의 적절한 배터리가 사용될 수 있다. 배터리는 재충전 가능하거나 또는 재충전 가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 배터리는 센서를 전력 코드에 연결함으로써 또는 유도 충전에 의해 재충전 가능할 수 있다. 유도 충전에 의해 재충전 가능한 배터리는 장치 센서가 살균될 수 있다면 특히 바람직할 수 있다. 배터리는 대체 가능 및/또는 살균 가능할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치 센서는 폐기 가능할 수 있으며 이러한 경우에 배터리는 대체 가능하지 않을 수 있다. 전력공급장치는 예를 들어 살균 가능한 리튬 이온 배터리일 수 있다. 하나, 둘 또는 그 이상의 이러한 배터리가 사용될 수 있다. 장치 센서는 또한 센서를 작동하기 위한 온/오프 스위치를 포함할 수 있다. 장치 센서는 또한 전력공급장치 내에 전력이 남아있음을 나타내기 위한 (빛과 같은) 표시자를 포함할 수 있다.
만약 장치 센서가 살균 가능하면, 이것은 화학적, 열적 또는 압력 효과로부터 전기적 구성요소를 분리하는 단열재를 포함할 수 있다. 단열재는 표준 오토클레이브 살균 또는 기체 인가 살균에 대해 이러한 구성요소를 보호할 수 있다. 일 실시예에서, 단열재는 케이싱이다. 일 실시예에서, 장치 센서는 살균 가능하다. 그러나 장치 센서가 살균 하우징 내에 삽입되는 경우, 비살균 장치 센서가 사용될 수 있다.
이 장치는 각각의 암에 접속된 적어도 하나의 정렬기; 특히 각각의 암에 대해 하나의 정렬기를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 두 개의 암이 실질적으로 공동 평면 내에서 배향되며, 적어도 두 개의 정렬기가 공동 평면을 가로지르게 (특히 실질적으로 직교하게 또는 직교하게) 배향된다. 적어도 두 개의 정렬기는 서로에 대해 실질적으로 평행하게 (또는 평행하게) 연장할 수 있다. 각각의 정렬기는 각각의 암에 대해 이동 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 암은 각각의 암에 대한 이동 방향(또는 실질적으로 공동 평면)을 가로지르는 (특히 실질적으로 직교하게 또는 직교하게) 방향으로 이동 가능하다.
각각의 암은 슬리브에서 종료할 수 있으며, 각각의 정렬기는 이러한 슬리브 내에서 이동 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 정렬기는 로드(rod)를 포함하며, 각각의 로드는 각각의 암 슬리브 내에서 이동 가능하다. 각각의 정렬기는 제자리에서 잠금 가능할 수 있으며, 이것은 임의의 적절한 방식으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 정렬기는 각각의 암 슬리브에 장착된 (나사와 같은) 고정장치와 결합 가능한 복수의 어퍼처(aperture) 또는 걸쇠를 정의할 수 있다. 각각의 정렬기는 동일한 길이일 수 있다.
각각의 정렬기는 각각의 해부학적 기준점과의 정렬을 위한 단부를 포함할 수 있다. 각각의 단부는 임의의 적절한 형식 또는 형태일 수 있다. 예를 들어, 각각의 정렬기는 둥글납작한 또는 점점 가늘어지는 단부를 가질 수 있다. 각각의 단부는 뭉툭할 수 있거나 또는 (정확한 정렬을 위해 바람직할 수 있는) 바늘을 포함할 수 있다. 각각의 단부는 해부학적 기준점에 순응하기 위해 형태로 윤곽이 형성된 말단 표면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 단부는 특히 골 표면과의 결합을 위해 홈 또는 마루를 포함할 수 있다(예를 들어, 장골능과 정렬하도록 의도된 정렬기 단부는 홈을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 치골릉과 정렬하도록 의도된 정렬기 단부는 정중면의 확립을 가능하게 하도록 중앙에서 돌출하는 마루를 포함할 수 있다). 각각의 단부는 제거 가능 및/또는 대체 가능할 수 있다. 각각의 단부는 패드로 종료할 수 있다. 패드는 예를 들어 10 내지 20mm 지름을 가질 수 있다. 각각의 단부는 개별 환자의 요구에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 해부학적 기준점의 피부와 뼈 사이의 다량의 물질(예로서, 세포)은 해부학적 기준점을 흐리게 할 수 있으며 이는 오류를 증가시킬 수 있다(이는 예로서 비만인 환자에게서 발생할 수 있다). 이러한 오류를 개선하기 위해, 더 작은 지름의 단부가 사용될 수 있다(그리고 바늘이 특히 바람직할 수 있다).
사용시에, 각각의 정렬기는 특히 이들이 적어도 두 개의 암으로부터 모두 동일한 길이를 갖도록 위치될 수 있다. 만약 환자가 비만 또는 과체중이라면, 환자의 복부가 수용될 수 있도록 정렬기 단부가 암으로부터 더 멀리 있는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 정확도를 증가시키기 위해서, 전형적으로는 정렬기 단부와 암 사이의 거리가 가능한 한 짧은 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 환자의 몸은 골반, 견갑골, 대퇴골, 경골, 내과, 요골, 척골, 상완골, 경골 및 비골로 이루어진 군으로부터 선택되고; 특히 골반 또는 견갑골; 가장 특별하게는 골반이다. 따라서, 장치는 환자의 관절 수술과 같은 정형외과 수술 절차에서, 특히 관절 재건, 그리고 가장 특별하게는 전체 관절 대체에서 사용될 수 있다. 관절은 고관절, 어깨, 무릎, 발목, 손가락, 엄지손가락, 발가락(특히 제1 중족지골(MTP) 관절 또는 엄지발가락), 팔꿈치 및 손목으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고; 특히 고관절 또는 어깨; 가장 특별하게는 고관절이다. 이 장치는 예를 들어 전체 고관절 대체 수술, 전체 무릎 관절성형술, 경골고위골절술, 전체 어깨 대체 수술, 전체 손목 대체 수술, 전체 발목 대체 수술, 엄지손가락, 손가락 또는 발가락을 맞추기 위한 수술 또는 전체 팔꿈치 대체 수술에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 수술 시스템은 정형외과 표면처리, 예컨대 고관절 표면처리에서 사용하기 위한 것일 수 있다.
일 실시예에서, 해부학적 기준점은 피부를 통해(즉, 수술 없이) 수술의가 볼 수 있는 지점이다. 환자의 몸이 골반일 때, 해부학적 기준점은 장골능, 치골릉(또는 치골결합) 및 천골로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 장골능은 전상방으로 상전장골극(ASIS)에서 종료하며 후상방으로 상후장골극(PSIS)에서 종료한다. 따라서 해부학적 기준점은 하나 또는 두 개의 ASIS, 하나 또는 두 개의 PSIS, 적어도 하나의 치골릉 및 천골로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 두 개의 암은 특히 장골능에 등록하기 위한 것일 수 있으며, 특히 두 개의 ASIS 또는 두 개의 PSIS일 수 있다. 제3 암은 적어도 하나의 치골릉 또는 천골에 등록하기 위한 것일 수 있다. "적어도 하나의 치골릉"은 하나 또는 둘 모두의 치골릉과 함께 두 개의 치골릉 사이에 놓인 치골결합도 포함할 수 있다. 두 개의 치골릉은 근접하며, 따라서 하나의 정렬기가 하나 또는 두 개의 치골릉과 정렬하기에 적합할 수 있다.
장치는 임의의 수의 해부학적 기준점에 등록하기 위한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 장치는 2 내지 6개의 해부학적 기준점; 특히 2 내지 4개의 해부학적 기준점; 보다 구체적으로 3개의 해부학적 기준점에 등록하기 위한 것이다. 환자의 몸이 골반인 경우, 해부학적 기준점은: (i) 두 개의 상전장골극 및 적어도 하나의 치골릉; 또는 (ii) 두 개의 상후장골극 및 천골일 수 있다.
이 장치는 환자의 관상평면(coronal plane)(또는 특히 골반면)을 정의하기 위한 것일 수 있다. 이 장치 센서는 또한 환자의 중간 정중면 상에 또는 그에 대해 위치 가능할 수 있다. 이 장치는 환자의 정중면(또는 중간 정중면)을 정의하기 위한 것일 수 있다.
이 장치는 (또한 장치의 다양한 구성요소는) 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 바디, 센서 마운트, 암 메커니즘, 암, 정렬기 로드 및 적어도 하나의 락이 비-자화 가능한 금속, 특히 스틸(특히 스테인리스 스틸) 또는 티타늄으로 제조될 수 있다. 티타늄은 정렬기 로드를 위해 사용될 수 있고 스테인리스 스틸이 바디, 센서 마운트, 암 메커니즘, 암 및 적어도 하나의 락을 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 정렬기 단부는 내열성 중합체(예를 들어, 내열성 나일론)과 같은 중합체로 제조될 수 있다. 장치(또는 장치의 다양한 구성요소)는 살균 가능할 수 있다.
제2 양태에서, 본 발명은 환자의 몸, 또는 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 본 발명의 제1 양태의 장치를 정렬하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 중심축에 대해 두 개의 암을 동시에 그리고 등거리로 이동시키도록 암 메커니즘을 작동시킴으로써 두 개의 해부학적 기준점을 가진 두 개의 암에 접속된 정렬기를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 두 개의 암의 이동을 방지하도록 브레이크를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 중심축을 따라 제3 암을 이동시킴으로써 해부학적 기준점을 가진 제3 암에 접속된 정렬기를 정렬시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 제3 암을 제자리에 잠그도록 락을 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 적어도 하나의 암, 또는 바디에 센서 마운트를 해제 가능하게 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 장치 센서를 센서 마운트에 해제 가능하게 장착하는 단계를 포함할 수 있다.
환자의 몸에 대해 본 발명의 제1 양태의 장치를 정렬할 때, 환자는 자신의 옆으로 위치될 수 있다. 환자의 몸이 골반일 때, 환자를 자신의 옆면 상에 수직으로 위치시키는 것은 환자의 복부가 넓지 않다면 효과적일 수 있지만, 넓은 복부를 가진 환자(예를 들어 비만 환자)에 있어서는 (환자의 하부 장골능 상의 팽창을 감소시킬 수 있기 때문에) 환자가 수직에서 벗어난 위치, 예를 들어 수직에서 20° 벗어나는 것이 바람직할 수 있다. 이 장치는 자신의 등으로 누운 환자에도 효율적으로 사용될 수 있다.
제2 양태의 일 실시예에서, 본 발명은 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하는 방법에 관련되고, 이 방법은:
a. 중심축에 대해서 제1 양태의 장치의 적어도 두 개의 암 중 두 개를 동시에 그리고 등거리로 이동시키는 단계; 및
b. 적어도 두 개의 정렬기를 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬시키는 단계를 포함한다.
제3 양태에서, 본 발명은 환자의 몸의 배향을 감지하는 방법에 관련된다. 이 방법은 제2 양태의 단계들을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 장치 센서를 작동시킴으로써 환자의 몸의 배향을 감지하는 (또는 환자의 관상평면(또는 골반면)을 정의하는) 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 및 제3 양태의 특성은 제1 양태에 대해 정의된 바와 같을 수 있다.
제4 양태에서, 본 발명은 환자의 몸의 배향을 모니터링하기 위한 수술 시스템에 관련되고, 이러한 시스템은:
a. 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 장치 센서를 정렬함으로써 환자의 몸의 초기 배향을 감지하기 위한 장치로서,
ⅰ. 바디;
ⅱ. 바디에 대해 위치된 장치 센서;
ⅲ. 바디로부터 연장하는 적어도 두 개의 암; 및
ⅳ. 장치를 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하도록 적어도 두 개의 암에 접속된 적어도 두 개의 정렬기를 포함하는, 장치; 및
b. 환자의 몸에 대해 장착 가능한, 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 환자 센서를 포함하며,
수술 시스템은 장치 센서에 의해 감지된 초기 배향을 환자 센서에 의해 감지된 배향에서의 변화와 결합함으로써 환자의 몸의 배향을 모니터링하도록 구성된다.
제4 양태에서 정의된 장치는 센서 마운트를 포함할 수 있다. 제4 양태에서 정의된 장치는 중심축을 가진 바디를 포함할 수 있다. 장치의 적어도 두 개의 암 중 두 개는 또한 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능할 수 있다. 본 발명의 제4 양태에서 정의된 장치, 환자의 몸 및 해부학적 기준점의 특성은 제1 양태에서 정의된 바와 같을 수 있다.
환자 센서는 위에서 정의된 장치 센서와 동일한 특성을 가질 수 있다.
환자 센서는 임의의 적절한 방식으로 환자의 몸에 대해 장착 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 환자 센서는 예를 들어 척추경 나사못 또는 접착제와 같은 고정장치에 의해 환자의 몸에 장착될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 환자의 몸에 또는 그 위에 환자 센서를 테이핑하기 위한 Elastoplast®과 같은 접착제 테이프일 수 있다. 환자 센서는 또한 예를 들어 환자 센서 지지부에 의해 환자의 몸에 대해 장착될 수 있다. 따라서, 수술 시스템은 환자 센서 지지부를 포함할 수 있다.
환자 센서 지지부는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 일 실시예에서, 환자 센서 지지부는 바디를 포함한다. 바디는 임의의 적절한 형태일 수 있다. 바람직하게, 정렬 장치를 사용할 때 환자의 몸 상에 환자 센서를 정확하게 정렬하는 것은 필요하지 않다. 결과적으로, 환자 센서 지지부는 비교적 작을 수 있으며 전형적으로 환자 센서를 장착하고 환자에게 장착되기에 충분히 크기만 하면 된다. 따라서, 환자 센서 지지부 바디는 실질적으로 사각형 또는 실질적으로 직사각형을 가질 수 있다. 환자 센서 지지부는 환자의 몸의 임의의 적절한 부분 상에 장착될 수 있지만, 바람직한 위치는 (환자 센서의 불필요한 이동을 최소화하기 위해) 뼈와 피부 사이의 최소 조직이 존재하는 곳이다. 골반에 대한 수술을 수행할 때 예시적인 위치는 천골이다.
환자 센서 지지부의 바디는 환자 센서를 장착하기 위한 환자 센서 마운트를 포함할 수 있다. 환자 센서는 마찰 결합(friction-fit), 간섭 결합(interference-fit), 텅 인 그루브(tongue in groove), 바요넷 커플링(bayonet coupling)과 같은 임의의 적절한 메커니즘에 의해, 후크 및 루프 고정장치(예컨대 Velcro™) 등을 통해 환자 센서 마운트에 해제 가능하게 장착될 수 있다. 일 실시예에서, 환자 센서 마운트는 환자 센서를 장착하기 위한 도킹 포트를 포함한다. 환자 센서는 도킹 포트와 슬라이드 가능하게 결합할 수 있거나, 또는 환자 센서는 도킹 포트 내에 나사로 고정될 수 있다. 환자 센서 마운트는 또한 환자 센서를 고정하도록 클램프를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 환자 센서 및 환자 센서 마운트는 영구적으로 함께 결합될 수 있다.
환자 센서 지지부는 환자의 몸에 환자 센서를 장착하기 위해 적어도 하나의 고정장치를 포함할 수 있다. 이 고정장치는 환자의 피부에 바디를 접착하기 위한 접착제를 포함할 수 있다(환자의 피부는 환자의 몸 위에 놓일 수 있다). 고정장치는 접착성 탭, 예를 들어 심전도(ECG) 전극 탭일 수 있다. 고정장치는 또한 환자의 몸에 대해 바디를 유지하기 위한 스트래핑 또는 접착성 테이프일 수 있다. 고정장치는 환자의 몸 위에 바디를 나사로 고정하기 위한 척추경 나사못일 수 있다. 고정장치는 또한 환자의 몸에 또는 환자의 몸 위에 바디를 고정하기 위한 흡입 캡일 수 있다. 고정장치는 또한 후크 및 루프 고정장치, 특히 순환식 후크 및 루프 고정장치를 포함할 수 있다. 예시적인 후크 및 루프 고정장치는 Velcro™이다. 위의 고정장치들 중 둘 이상의 결합 또한 사용될 수 있다.
환자 센서 지지부는 임의의 적절한 수, 특히 1 내지 6개, 보다 구체적으로 2 내지 6개, 또는 2 내지 4개, 특히 4개의 고정장치를 포함할 수 있다.
환자 센서 지지부는 적어도 하나의 고정장치를 바디에 클램핑하기 위한 적어도 하나의 클램프를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 각각의 적어도 하나의 고정장치는 접착성 탭일 수 있다. 접착성 탭은 환자의 피부에 접착하기 위한 접착성 표면을 포함할 수 있다. 접착성 탭은 또한 접착성 표면에 대향하는 (실질적으로 원통형일 수 있는) 돌출부를 포함할 수 있다. 예시적인 접착성 탭은 심전도(ECG)에서 사용된다. 클램프는 접착성 탭의 돌출부를 클램핑할 수 있다.
클램프는 임의의 적절한 유형일 수 있다. 일 실시예에서, 클램프는 바디에 회전식으로 장착되며 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동 가능하다. 클램프는 폐쇄 위치로 클램프를 바이어스하기 위한 (스프링과 같은) 바이어싱 부재를 포함할 수 있다. 클램프는 레버를 포함할 수 있다. 레버는 하나의 단부에서 조(jaw)를 포함하고 대향하는 단부에서 액추에이터를 포함할 수 있다. 조는 바디에 대해 고정장치를 클램핑하기 위한 것일 수 있다. 조는 임의의 적절한 형태일 수 있지만, 예시적인 실시예에서 (특히 접착성 탭의 돌출부를 클램핑하기 위한) U-형 슬롯을 포함할 수 있다. 액추에이터는 클램프를 개방 위치로 이동시키도록 운영자에 의해 눌려질 수 있다. 환자 센서 지지부는 바디에 장착된 4개의 클램프를 포함할 수 있다.
환자 센서 지지부는 유연하거나 실질적으로 단단하고, 특히 실질적으로 단단할 수 있다. 환자 센서의 바디는 임의의 적절한 재료, 특히 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 폴리카보네이트와 같은 플라스틱으로 제조될 수 있다. 베이스는 특히 X-선 반투과성 재료로 제조될 수 있다. 환자 센서 지지부는 살균 가능할 수 있다.
수술 시스템은 적어도 하나의 환자 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수술 시스템은 오직 하나의 환자 센서를 포함하지만, 두 개의 환자 센서가 사용될 수 있다. 하나보다 많은 환자 센서를 사용하는 것은 하나의 환자 센서가 수술 중에 환자의 몸으로부터 우연히 변위되는 경우에 리던던시를 제공할 수 있다. 만약 수술 시스템이 하나보다 많은 환자 센서를 포함한다면, 환자 센서는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
제5 양태에서, 본 발명은 환자의 몸의 배향을 모니터링하는 방법에 관련된다. 이 방법은 본 발명의 제4 양태의 시스템을 이용하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 제2 양태의 단계들을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 환자의 몸에 대해 환자 센서를 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 단계는: 환자 센서를 환자 센서 마운트에 해제 가능하게 장착하는 단계; 적어도 하나의 고정장치를 환자 센서 지지 바디에 클램핑하는 단계; 및 적어도 하나의 고정장치를 환자에 고정하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 첫째로 적어도 하나의 고정장치가 환자 센서 지지 바디에 클램핑되고; 둘째로 적어도 하나의 고정장치가 환자에 고정되며; 셋째로 환자 센서가 환자 센서 마운트에 해제 가능하게 장착된다. 이 방법은 또한 환자의 몸 상의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 장치를 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 장치 센서를 장치 센서 마운트에 해제 가능하게 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 환자 센서 및 장치 센서를 작동시킴으로써 환자의 몸의 배향을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
장치 센서에 의해 측정된 바와 같은 환자의 몸의 배향은 초기 배향을 제공한다. 초기 배향은 전형적으로 더욱 정확하며 환자의 관상평면(또는 특히 골반면)을 정의하며 또한 환자의 중간 정중면을 정의하도록 사용될 수 있다. 해부학적 기준점에 대한 (또는 관상평면(또는 특히 골반면)에 대한) 환자의 몸의 특성부의 위치 및 배향을 확정하도록, 예를 들어 X-선에 의해 수술 전 스캔이 수행될 수 있다. 따라서, 만약 환자의 몸이 골반이라면, (예를 들어) 수술 전 X-선은 두 개의 상전장골극(ASIS), 두 개의 상후장골극(PSIS), 치골릉(및 치골결합) 및 천골과 같은 해부학적 랜드마크에 대한 비구의 위치 및 배향을 정의하도록 사용될 수 있다. 비구의 경사 및 전경이 전형적으로 이들 평면을 기준으로 측정되기 때문에, 장치 센서를 이용하여 관상평면 및 정중면을 정의하는 것이 바람직할 수 있다.
만약 환자 센서 및 장치 센서가 동시에 활성화되면, (예를 들어 직접, 릴레이 센서를 통해, 또는 독립적으로 환자 및 장치 센서로부터의 데이터를 획득하는 모니터를 통해) 환자 센서는 장치 센서와 페어링될 수 있다. 환자 센서에 의해 측정된 바와 같은 환자의 몸의 배향은 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하며, 이러한 데이터는 장치 센서에 의해 감지된 초기 배향을 업데이트하도록 사용될 수 있다. 결과적으로, 장치 센서 및 환자 센서가 페어링된 후에, 장치는 더 이상 필요하지 않기 때문에 환자로부터 제거될 수 있다.
제6 양태에서, 본 발명은 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하기 위한 수술 시스템을 제공하고, 이러한 수술 시스템은:
a. 본 발명의 제4 양태의 환자 몸의 배향을 모니터링하기 위한 수술 시스템;
b. 수술 디바이스의 배향을 감지하기 위한 배향 센서; 및
c. 환자의 몸의 모니터링된 배향에 대해 수술 디바이스의 배향을 모니터링하며, 모니터링된 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하기 위한 모니터를 포함한다.
수술 디바이스는 리머(reamer)와 같은 수술 기구일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다. 리머는 비구 리머 또는 관절와 리머일 수 있다(특히 비구 리머). 일 실시예에서, 수술 디바이스는 또한 인공 구성요소, 예로서 고관절 또는 어깨 대체 수술을 위한 인공 구성요소, 특히 비구 또는 상박골 컵(특히 비구 컵)일 수 있거나 또는 이를 포함할 수 있다. 비구 컵은 대퇴골 또는 인공 대퇴골을 수용하기 위한 것일 수 있다. 이러한 실시예에서, 수술 디바이스는 또한 인공 구성요소를 배치하기 위한 배치 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 수술 디바이스는 특히 무릎을 수술하기 위한 지그(jig)일 수 있다. 수술 시스템은 수술 디바이스를 포함할 수 있다.
수술 디바이스는 배향 센서를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 배향 센서는 수술 디바이스에 대해 해제 가능하게 장착 및/또는 장착될 수 있다. 이 시스템은 배향 센서를 수술 디바이스에 해제 가능하게 장착하기 위한 배향 센서 마운트를 더 포함할 수 있다. 배향 센서는 장치 센서를 장치 센서 마운트에 해제 가능하게 장착하기 위해서 위에서 기술된 바를 포함하는 임의의 적절한 메커니즘에 의해 배향 센서 마운트에 해제 가능하게 장착될 수 있다.
배향 센서 마운트는 하나 이상의 충격 흡수기(특히 원하는 위치로 인공 구성요소를 가져가는 것과 연관된 충격을 흡수하기 위한 충격 흡수기), 배향 센서 마운트를 수술 디바이스에 클램핑하기 위한 클램프 및 클램프로부터 배향 센서를 떨어지게 하기 위한 스페이서를 포함할 수 있다. 클램프는 고정장치를 포함할 수 있다. 스페이서를 이용하는 장점은 시스템이 사용될 때 배향 센서가 오프셋될 수 있으며 수술 디바이스의 중심축 아래로 수술의의 시야선을 흐리게 하는 가능성이 더욱 적다는 것이다. 일 실시예에서, 배향 센서 감지 부분은 수술 디바이스의 길이방향 축으로부터 오프셋된다.
임의의 적절한 충격 흡수기가 사용될 수 있으며, 충격 흡수기는 하나, 둘 또는 그 이상의 방향에서, 특히 하나 또는 두 방향에서의 충격을 흡수할 수 있다. 충격 흡수기는, 예를 들어 바이어싱 부재(예컨대, 스프링)일 수 있고/있거나, 공압 흡수(예컨대, 피스톤)를 포함할 수 있다. 유사하게, 볼트 및 잠금 너트를 포함하는 임의의 적절한 고정장치가 사용될 수 있다. 배향 센서 상의 비구 리머의 가속도의 효과가 전기적으로 효율적으로 개선될 수 있기 때문에, 배향 센서가 비구 리머에 부착될 때 배향 센서가 충격 흡수기를 포함하는 것이 필요하지 않을 수 있다.
다른 실시예에서, 배향 센서 마운트는 (아래에서 추가로 논의되는 바와 같이) 모니터를 홀딩하기 위한 크래들 또는 브래킷을 포함할 수 있다. 이러한 크래들 또는 브래킷은 충격을 흡수하도록 설계될 수 있으며, 예를 들어 자전거 GPS를 위해 설계된 것과 유사하다. 이와 다르게, 이 시스템은 모니터를 홀딩하기 위한 스탠드를 포함할 수 있다. 스탠드는 배향 센서 마운트에 독립적일 수 있다. 스탠드는 수술실 바닥 상에, 특히 수술의 앞에 위치 가능할 수 있다.
배향 센서는 위에서 정의된 장치 센서와 동일한 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 배향 센서는 (예로서 수술 디바이스가 비구 리머인 경우) 수술 디바이스에 의해 전력이 공급될 수 있다.
배향 센서 마운트는 예로서 금속 또는 플라스틱, 특히 금속, 더욱 특별히는 스테인리스 스틸과 같은 살균 가능한 재료를 포함하는 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 배향 센서 마운트는 비-자화 가능한 재료로 제조될 수 있다. 배향 센서 마운트는 임의의 적절한 형태를 가질 수 있으며 유연하거나 실질적으로 단단할 수 있다. 배향 센서 마운트는 살균 가능할 수 있다.
모니터는 모니터링되는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향을 실시간으로 모니터링한다. 모니터는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 피치, 롤 및 요 중 적어도 하나 (특히 이들 모두)를 모니터링할 수 있다. 모니터는 수술로부터의 로그 정보를 저장 또는 데이터화할 수 있다. 이러한 정보는 얼마나 많은 수술이 시스템을 이용하여 수행되었는지를 나타낼 수 있고/있거나; 환자의 몸의 모니터링된 배향, 수술 디바이스의 감지된 배향, 및/또는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향의 전체 또는 부분적 기록을 제공할 수 있다. 이러한 정보는 모니터로부터 메모리 카드와 같은 다른 매체로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 모니터는 데이터 프로세서, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 마이크로프로세서 및/또는 중앙처리장치(CPU)를 포함한다. 모니터는 단일 조각의 장비일 필요가 없다. 모니터는 살균 가능할 수 있다.
모니터는 또한 환자의 몸의 모니터링된 배향, 수술 디바이스의 감지된 배향, 및 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 모니터링된 배향 중 하나 이상을 (특히 수술의에게) 전달할 수 있다.
모니터는 환자의 몸의 모니터링된 배향, 수술 디바이스의 감지된 배향 및 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향 중 하나 이상을 (특히 수술의에게) 전달하기 위한 통신기를 더 포함할 수 있다. 통신기는 시각적으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 통신기는 컴퓨터 스크린과 같은 시각적 디스플레이를 포함할 수 있다. 시각적 디스플레이는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향 및 환자의 몸에 대한 수술 디바이스에 대한 최적의 배향의 그래픽 또는 수치 표현을 제공할 수 있다. 통신기는 또한 (예를 들어 오디오 스피커를 통해) 청각적으로 전달할 수 있다.
환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 최적의 배향은 임의의 적절한 방식으로 계산될 수 있다. 일 실시예에서, 환자 센서 및 장치 센서는 환자의 몸의 배향을 모니터링하도록 사용되며, 이것은 수술 전 정보(예로서 위에서 언급된 바와 같이 X-선)와 함께 최적의 배향을 계산하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 만약 환자의 몸이 골반이라면, 장치는 골반의 배향을 확립하도록 사용될 수 있으며, 이러한 정보는 수술 전 X-선과 함께 비구의 배향을 결정하기 위해 사용될 수 있으며 그 결과 비구에 대한 수술 디바이스의 최적의 배향의 결정을 가능하게 한다. 최적의 배향을 계산할 때, 모니터는 (X-선과 같은) 수술 전 측정에 의해 결정된 바와 같은 환자의 몸에서의 자연적인 변화를 고려할 수 있다. 예시적인 자연적 변화는 골반 경사각이고, 이것은 환자가 하나의 고관절이 다른 고관절의 수직 위에 있도록, 즉 옆으로 수술대 위에 위치되었을 때, 환자의 고관절 각각의 회전의 중심 사이에서 당겨진 라인과 수직 사이의 차이다. 최적의 배향은 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 피치, 롤 및 요 중 적어도 하나(그리고 특히 이들 모두)를 포함할 수 있다.
모니터는 모니터링되는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향과 수술 디바이스의 최적의 배향 사이의 차이를 전달함으로써 수술 디바이스를 최적의 배향으로 가이드할 수 있다. 전술된 바와 같이, 통신기는 시각적 또는 오디오 신호를 통해 통신할 수 있다(이때, 예를 들어 오디오 신호의 피치, 톤 또는 지속시간이 수술의를 가이드한다). 예시적인 실시예에서, 시각적 신호는 이등분하는 수평 및 수직 축(롤 및 피치를 나타냄)을 포함하는 시각적 디스플레이일 수 있으며, 축이 교차하는 지점은 환자의 몸에 대해 수술 디바이스에게 최적의 피치 및 롤이며, 디스플레이 상의 점은 수술 디바이스의 현재 배향을 나타낸다. 그래픽 디스플레이는 또한 요를 나타내는 제3 축을 포함할 수 있으며, 이때 중심축은 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 최적의 요이고 축 상에 마킹된 위치는 현재 요를 나타낸다.
환자 센서 또는 배향 센서는 모니터와 공동으로 위치될 수 있다. 바람직하게, 이것은 수술의가 수술 중에 통신기로부터의 판독을 더욱 잘 볼 수 있게 한다. 이와 다르게, 모니터는 배향 센서 및 환자 센서에 대해 원거리에 있을 수 있다. 원거리 모니터의 장점은 이것이 모니터 내의 전자 구성요소의 일부를 잠재적으로 손상시킬 수 있는 수술들 사이의 살균을 요구하지 않는다는 것이다. 다른 실시예에서, 모니터 및/또는 통신기는 살균 가능하거나 또는 폐기 가능하다.
모니터는 예를 들어 (랩탑, 태블릿, 스마트폰, PDA, iPad®, iPhone® 및 iPod®과 같은 디바이스를 포함하는) 컴퓨터일 수 있다.
수술 시스템은 적어도 제2 통신기를 포함할 수 있다. 적어도 제2 통신기는 수술로부터 원거리에 (예를 들어 수술실의 벽 위에) 위치될 수 있다.
장치, 환자 및 배향 센서 그리고 모니터는 모두 통신할 수 있다. 센서는 서로와, 또는 모니터를 통해서 통신할 수 있다. 통신은 단방향 또는 양방향일 수 있고, 특히 양방향일 수 있다. 통신은 케이블을 통한 것일 수 있거나 또는 (Bluetooth™ 또는 Wi-Fi를 포함하는 단거리 개인 영역 네트워크 위에서의 데이터 교환을 위한 무선 프로토콜을 통한 것과 같은) 무선일 수 있다. 통신은 수술실 내의 다른 전자 장비와의 간섭을 방지하도록 비-침습성이어야 한다. 통신은 다른 병원 장비와 간섭하지 않는 주파수 및 대역폭에 있을 수 있다. 또한, 구성요소의 전력량은 수술실 내에서 허용 가능하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 수술 시스템은 특히 센서들이 서로에 평행하도록 장치, 환자 및/또는 배향 센서를 계산하기 위한 트레이를 더 포함한다. 센서는 트레이 내에 있는 경우, 센서들에 대한 피치, 롤 및/또는 요가 0으로 설정되도록 계산될 수 있다. 트레이 내에서 센서들은 전반적으로 균일하게 정렬되도록 위치될 수 있다.
제7 양태에서, 본 발명은 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하는 방법을 제공한다. 이 방법은 본 발명의 제5 양태의 방법의 단계들을 포함할 수 있다. 또한, 이 방법은 배향 센서를 배향 센서 마운트에 해제 가능하게 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 배향 센서를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법은 모니터를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 방법은: 수술 디바이스의 최적의 배향을 결정하는 단계 및/또는 모니터링된 환자의 몸에 대해 수술 디바이스의 배향을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제7 양태의 특성은 제6 양태에 대해 기술된 바와 같을 수 있다.
전술된 설명의 변형예에서, 장치 센서는 환자 센서로서 사용될 수 있거나, 또는 장치 센서는 배향 센서로서 사용될 수 있다. 장치 센서를 환자 센서로서 사용하기 위해서, 장치 센서는 환자의 몸의 초기 배향을 감지하도록 장치 내에서 사용된다. 그 후에, 배향 센서는 고정식으로 남아있고, 장치 센서가 배향 센서에 페어링된 후에 장치 센서는 환자 센서로서 사용되도록 이동된다.
이와 다르게, 배향 센서로서 장치 센서의 사용에서, 장치 센서는 환자의 몸의 초기 배향을 감지하도록 장치 내에서 사용된다. 그 후에 장치 센서는 (환자의 몸에 장착된) 환자 센서에 페어링된 다음 장치 센서는 배향 센서로서 사용되도록 이동된다. 이러한 접근법은 더 적은 센서를 사용하는 반면, 살균으로 인한 어려움을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 살균된 장치가 환자에 접촉된 후에는 이 장치가 더는 살균된 것으로 간주되지 않으며 따라서 비살균 장치 센서는 배향 센서로서 사용하기 위해 살균 수술 디바이스로 이동되는 것이 허용되지 않을 수 있다.
제7 양태의 일 실시예에서, 본 발명은 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하는 방법을 제공하고, 이 방법은:
a. 중심축에 대해서 제1 양태의 장치의 적어도 두 개의 암 중 두 개를 동시에 그리고 등거리로 이동시키는 단계;
b. 적어도 두 개의 정렬기를 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬시키는 단계;
c. 장치 센서를 이용하여 환자의 몸의 배향을 감지하는 단계;
d. 환자의 몸에 대해 장착되며 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 환자 센서를 이용하여 환자의 몸의 배향을 감지하는 단계;
e. 장치 센서를 환자 센서와 페어링함으로써 환자의 몸의 배향을 모니터링하는 단계;
f. 환자로부터 제1 양태의 장치를 제거하는 단계;
g. 배향 센서를 이용하여 수술 디바이스의 배향을 감지하는 단계;
h. 환자의 몸의 모니터링된 배향에 대해 수술 디바이스의 배향을 모니터링하며 모니터링된 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 기술된 임의의 특성은 본 발명의 범주 내에서 본 명세서에 기술된 임의의 하나 이상의 다른 특성과 임의의 결합으로 결합될 수 있다.
이제 본 발명의 예시가 첨부된 도면을 참조하여 예시적으로 기술될 것이다:
도 1은 본 발명의 예시에 따른 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 센서를 정렬하기 위한 장치의 사시도;
도 2는 본 발명의 예시에 따른 환자 센서 지지부 바디의 평면도;
도 3은 도 2에 도시된 환자 센서 지지부 바디의 측면도;
도 4는 라인 A-A를 통한 도 3의 환자 센서 지지부 바디의 단면도;
도 5는 두 개의 고정장치를 포함하는, 본 발명의 제2 예시에 따른 환자 센서 지지부의 평면도;
도 6은 개방 위치에 있는 클램프를 나타내는, 도 5에 도시된 환자 센서 지지부의 부분적인 배면도;
도 7은 본 발명의 일 예시에 따른 배향 센서의 정면도;
도 8은 도 7에 도시된 배향 센서의 평면도;
도 9는 본 발명의 일 예시에 따른 환자 센서/장치 센서의 정면도;
도 10은 도 9에 도시된 환자 센서/장치 센서의 평면도;
도 11은 본 발명의 일 예시에 따른 수술 디바이스(비구 컵(acetabular cup))을 배치하기 위한 배치 디바이스)에 장착된 배향 센서의 사시도;
도 12는 본 발명의 다른 예시에 따른 수술 디바이스(비구 리머(acetabular reamer))에 장착된 배향 센서의 사시도;
도 13은 환자 내의 해부학적 편차와 수술대 상의 환자 위치에서의 편차가 최적의 배향 각도를 조정하기 위해 입력될 수 있는 방식을 나타내는, 모니터로부터의 예시적인 출력을 도시한 도면; 및
도 14는 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 최적의 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw)에 대한 수술 디바이스의 피치, 롤 및 요를 나타내는, 모니터로부터의 예시적인 출력을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 특성, 실시예 및 변형이 본 발명을 수행하기 위해 당업자에 충분한 정보를 제공하는 아래의 설명으로부터 식별될 수 있다. 아래의 설명이 본 발명의 상기 요약의 범주를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
본 발명의 실시예 및 특성이 도 1 내지 14를 참조하여 설명된다. 도면에서, 동일한 참조번호는 동일한 특징부를 지칭한다.
도 1은 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서(10)를 정렬하기 위한 장치(1)를 도시한다. 장치(1)는 중심축(22)를 가진 바디(20), 센서 마운트(30) 및 바디(20)로부터 연장하는 적어도 두 개의 암(40)을 포함하고, 적어두 두 개의 암(40a, 40b) 중 두 개는 중심축(22)에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능하다. 장치(1)는 또한 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하기 위한 적어도 두 개의 암(40)에 접속된 적어도 두 개의 정렬기(50)를 포함한다.
장치(1)는 중심축(22)에 대해 암(40a, 40b)을 동시에 그리고 등거리로 이동시키기 위한 암 메커니즘(60)을 포함한다. 암 메커니즘(60)은 수동으로 동작하며 기어를 이용한다. 암 메커니즘(60)은 랙 앤드 피니언 메커니즘이다. 따라서, 암 메커니즘(60)은 피니언(62)을 포함하며 두 개의 암(40a, 40b)은 (두 개의 암(40a, 40b) 상의 티스의 형태인) 랙(64a, 64b)을 각각 포함한다. 피니언(62)의 회전은 중심축(22)을 향하며 그로부터 떨어져 있는 두 개의 암(40a, 40b)의 동시 이동을 발생시킨다. 피니언(62)은 피니언(62)을 작동시키기 위한 핸들(66)을 포함한다. 암 메커니즘(60)은 또한 두 개의 암(40a, 40b)의 이동을 방지하도록 브레이크(68)를 포함한다. 브레이크(68)는 브레이크 패드(핸들(66)과 바디(20) 사이에 위치됨 - 도 1에는 도시되지 않음) 및 손잡이(68a)를 포함한다. 손잡이(68a)의 회전은 피니언 핸들(66)을 브레이크 패드 내로 구동하여 핸들(66)이 피니언(62)을 작동시키도록 회전하는 것을 방지한다.
장치(1)는 세 개의 암(40a, 40b, 40c)(집합적으로 "40")을 포함한다. 세 개의 암(40)은 일반적으로 서로에 대해 "T" 형태로 연장한다. 각각의 암(40)은 실질적으로 직선이다.
바디(20)는 두 개의 슬리브(24a, 24b)(집합적으로 "24")를 포함한다. 암(40a, 40b)은 슬리브(24a)에 의해 지지되고 이것을 통해 연장한다. 암(40c)은 슬리브(24b)에 의해 지지되고 이것을 통해 연장한다. 각각의 슬리브(24)는 실질적으로 직사각형이다. 슬리브(24a)는 슬리브(24b)에 실질적으로 수직으로 배향된다.
암(40c)은 중심축(22)을 따라 연장한다. 암(40c)은 길이방향으로 연장하는 슬롯(42)을 포함한다. 이 장치(1)는 제3 암(40c)에 대해 락(44)을 더 포함한다. 락(44)은 핸들(47)을 구비한 고정장치(46)를 포함한다. 고정장치(46)는 슬롯(42)을 통해 슬리브(24b)의 두 개의 대향하는 벽을 가로지른다. 회전장치(46)의 회전은 슬리브(24b)의 벽을 함께 당김으로써 암(40c)을 제자리에 잠근다.
센서 마운트(30)는 제3 암(40c)에 해제 가능하게 부착될 수 있다. 센서 마운트는 클램프(32)를 포함한다. 클램프(32)는 채널(34) 및 나사의 형태인 고정장치(36)를 포함하고, 이때 고정장치(36)는 채널(34)의 두 개의 대향하는 벽을 가로지르고 제3 암(40c)의 슬롯(42)을 통과한다. 회전장치(36)의 회전은 암(40c) 상에 센서 마운트(30)를 클램핑하도록 채널(34)의 벽들을 함께 당긴다.
이 장치는 또한 장치 센서(10)를 포함한다. 장치 센서(10)는 센서 마운트와 슬라이드 식으로 결합 가능하다. 예시적인 장치/환자 센서(100)가 도 9 및 10에 도시되었다.
장치/환자 센서(100)는 (하나 또는 두 개의 배터리의 형태인) 전력공급장치(102), 하우징(104) 및 센서(106)를 포함한다. 배터리(또는 배터리들)는 특히 살균 가능하며, 가장 특별하게는 리튬 이온 배터리(예로서, 3.6V)이다. 배터리는 재충전 가능하거나 재충전 가능하지 않을 수 있다. 센서(106)는 세 개의 축(피치, 롤 및 요)에서 배향을 측정할 수 있으며, (BlueTooth™ 또는 Wi-Fi 접속과 같은) 무선 데이터 전송을 포함한다. 센서(106)는 2.4GHz 무선 전송을 가진 피치 및 롤 센서, 그리고 초민감성 자력계를 가진 요 센서를 포함할 수 있다. 센서(106)는 비-자화 가능할 수 있고 장치/환자 센서(100) 내에서 신속하고 단단하게 위치될 수 있다. 장치/환자 센서(100)는 전력공급장치(102) 내에 남아있는 힘을 나타내기 위해, 빛과 같은 표시자를 포함할 수 있다. 장치/환자 센서(100)는 3-축 자기 동력 Wi-Fi 전송기일 수 있다.
도 1을 참조하면, 장치(1)는 또한 각각의 암(40)에 접속된 정렬기(50a, 50b, 50c)(집합적으로 "50")를 포함한다. 정렬기(50)는 암(40)이 놓인 실질적으로 공동의 평면에 수직으로 배향된다. 정렬기(50)는 모두 각각의 암(40)에 대한 이동 방향에 수직인 방향으로 이동 가능하다.
각각의 암(40)은 슬리브(48a, 48b, 48c)(집합적으로 "48")에서 종료하며 각각의 정렬기(50)는 이러한 슬리브(48) 내에서 이동 가능하다. 각각의 정렬기(50)는 각각의 슬리브(48) 내에서 이동 가능한 로드(52a, 52b, 52c)(집합적으로 "52")를 포함한다. 각각의 로드(52)는 정렬기(50)의 이동을 방지하도록 각각의 암 슬리브(48)에 장착된 고정장치(54a, 54b, 54c)(집합적으로 "54")(예로서, 나사)와 결합 가능한 복수의 걸쇠 또는 어퍼처를 포함한다. 각각의 정렬기(50)는 동일한 길이를 가진다.
각각의 정렬기(50)는 해부학적 기준점과의 정렬을 위해 엔드(56a, 56b, 56c)(집합적으로, "56")를 포함한다. 각각의 엔드(56)는 뭉툭하고 둥글납작하지만, 해부학적 기준점에 순응하기 위한 윤곽 형태를 가진다. 단부(56a, 56b)는 두 개의 상전장골극와 정렬하도록 설계되며 홈을 포함할 수 있고, 단부(56c)는 적어도 하나의 치골릉과 정렬하도록 설계되며 중심 마루를 포함할 수 있다(즉, 환자의 몸은 골반이다). 각각의 단부(56)의 종점에 있는 패드는 10-20cm의 지름을 가진다.
정렬기 단부는 내열성 나일론으로 제조되고, 정렬기 로드는 티타늄으로 제조되며, 가능한 경우, 장치(1)의 나머지는 비-자화 가능한 스테인리스 스틸 그레이드 316으로 제조된다.
장치(1)는 수술 시스템의 부분을 형성할 수 있다. 수술 시스템은 환자 센서(100) 및 환자 센서 지지부(200)를 더 포함할 수 있다. 환자 센서(100)는 환자의 몸에 대해 장착 가능하며 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 것이다. 도 2 내지 6에 도시된 환자 센서 지지부(200)는 천골에 장착되기 위한 것이며, 환자 센서(100)는 환자의 골반의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 것이다. 환자 센서 지지부(200)는 실질적으로 단단하다.
환자 센서 지지부(200)는 실질적으로 직사각형인 바디(210)를 포함한다. 바디(210)는 환자 센서(100)를 장착하기 위한 환자 센서 마운트(212)를 포함한다. 환자 센서(100)는 환자 센서 마운트(212)와 슬라이드 식으로 결합 가능하다. 환자 센서 마운트(212)는 도 5에 도시된 바와 같이, 환자 센서를 고정하기 위한 클램프(214)를 포함할 수 있다.
환자 센서 지지부(200)는 적어도 하나의 고정장치(230)를 포함한다. 도 2 내지 6에 도시된 환자 센서 지지부(200)는 각각의 코너에 하나씩, 4개의 고정장치(230)를 포함하도록 의도된다. 고정장치(230)는 환자의 표면에 접착하기 위한 접착성 표면을 가진 (ECG에서 사용되는 것과 같은) 접착성 탭의 형태이다. 접착성 탭은 또한 접착성 표면에 대향하는 (실질적으로 원통형일 수 있는) 돌출부를 가진다.
환자 센서 지지부(200)는 또한 4개의 클램프(240)를 포함한다(도 4 내지 6을 참조; 클램프(240)가 바디(210)에 부착된 공간은 도 2 내지 4에서 참조번호(242)로 표시됨). 클램프(240)는 참조번호(244)의 위치에서 바디(210)에 회전식으로 장착된다(도 4 참조). 각각의 클램프(240)는 폐쇄 위치로 클램프를 바이어스하도록 스프링의 형태인 바이어싱 부재(246)를 포함한다(도 5 참조). 클램프는 레버(248)를 포함한다. 레버(248)는 하나의 단부에 조(250)를 포함하고 대향하는 단부에 액추에이터(252)를 포함한다. 액추에이터(252)는 개방 위치로 클램프(240)를 이동시키도록 운영자에 의해 눌러진다.
환자 센서 지지부 바디는 폴리카보네이트와 같은 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 환자 센서 지지부는 살균 가능할 수 있다.
수술 시스템은 환자 센서(100)에 의해 감지된 배향에서의 변화와 장치 센서(10)에 의해 감지된 초기 배향을 결합함으로써 환자의 몸의 배향을 모니터링하도록 구성된다. 이것은 센서(10, 100)를 페어링함으로써, 또는 프로세싱을 위해 모니터에 데이터를 전송함으로써 획득될 수 있다.
수술 시스템은 또한 배향 센서(300)를 포함할 수 있다(도 7, 8, 11 및 12를 참조). 배향 센서(300)는 (배터리의 형태인) 전력공급장치(302), 하우징(304) 및 센서(306)를 포함할 수 있다. 배향 센서(300)의 특성은 환자/장치 센서(100)에 대해 전술된 바와 동일할 수 있다.
도 8 및 10에 도시된 바와 같이, 센서(100, 300)는 장치 센서 마운트(30), 환자 센서 지지부(200) 또는 배향 센서 마운트(510)에 부착되었을 때 사용시에 환자의 머리를 향한 방향인 센서 페어링 방향을 가리키는 화살표를 가진다.
배향 센서(300)는 수술 디바이스(500)에 장착될 수 있다. 예시적인 수술 디바이스는 (도 11에 도시된 바와 같이 비구 컵 삽입기(500a) 및 비구 컵(500b)과 같은) 인공 구성요소와 함께 인공 구성요소를 배치시키기 위한 배치 디바이스를 포함한다. 추가의 예시적인 수술 디바이스는 리머(예로서 도 12에 도시된 비구 리머(500c))와 같은 수술 기구를 포함한다. 각각의 경우에서, 배향 센서(300)는 배향 센서 마운트(510)에 의해 수술 디바이스(500)에 장착될 수 있다.
도 11에 도시된 비구 컵 삽입기(500a)는 구부러진 비구 컵 삽입기이다(손잡이(502)는 비구 컵(500b)을 해제 가능하게 연결하기 위한 것이다). 예시적인 비구 컵 삽입기(500a)는 DePuy(카탈로그 넘버 920010029)에 의해 제작된다. 배향 센서 마운트(510)는 배향 센서(300)가 나사로 고정되는 도킹 포트(512)를 포함한다(배향 센서(300)가 도핑 포트(512)와 슬라이드 가능하게 결합되는 대안적인 배치가 또한 사용될 수 있다). 마운트(510)는 또한 (태블릿(또는 iPad®) 또는 스마트폰(예컨대 iPhone®) 등의 형태인) 모니터(600)를 홀딩하기 위한 브래킷(520)을 포함한다. 사용시에, 태블릿 또는 스마트폰은 브래킷(520) 내에서 유지되는, 또는 브래킷(520)의 부분을 형성하는 살균 가능한 하우징 내에 감싸질 수 있다. 이와 다르게, 마운트(510)는 브래킷(520)을 포함하지 않는다. 대신, 시스템은 마운트(510)에 독립적인 모니터(600)를 위한 스탠드를 더 포함한다. 스탠드는 수술실의 바닥에 위치 가능할 수 있으며 수술의에 시각적으로 근접하게 위치될 수 있다. 적절한 스탠드는 iPad 등을 위한 뮤직 스탠드일 수 있다.
마운트(510)는 또한 충격 흡수기(514)를 포함한다. 충격 흡수기(514)는 배치 디바이스(500a)의 핸들에 대해 바이어싱될 수 있으며, 충격 샤프트(스풀)(바람직하게는 티타늄), 코일 스프링(바람직하게는 스테인리스 스틸) 및 공합 콤프레션 챔버와 함께 조립될 수 있다. 티타늄 스풀 상의 칼라는 스프링에 인접할 수 있으며, 티타늄 스풀의 단부는 콤프레션 챔버 내로 부분적으로 연장할 수 있다. 그러나, 공압 콤프레션 챔버는 선택적이다. 예로서 2-방향 충격 흡수기와 같은 다른 유형의 충격 흡수기가 사용될 수 있다.
마운트(510)는 마운트(510)를 배치 디바이스(500a)에 클램핑하기 위한 클램프(516)를 포함할 수 있다. 도 11에 도시된 클램프(516)는 볼트 및 락 넛트와 같은 고정장치를 포함한다. 마운트(510)는 살균 가능한 재료로 제조될 수 있으며, 마운트(510)의 바디는 특히 (그레이드 316과 같은) 스테인리스 스틸로 제조될 수 있다. 마운트(510)는 특히 비-자화 가능한 재료로 제조된다.
비구 리머(500c)는 절단 블레이드(560), 비구 리머 드라이버(562) 및 모터(564)를 포함한다. 비구 리머(500c)는 핸들(566) 옆의 슬롯을 가지고(핸들(566)은 비구 리머 드라이버(562)의 부분을 형성한다), 여기에 배향 센서 마운트(510)가 클램핑될 수 있다. 예시적인 비구 리머 드라이버는 DePuy 각진 리머 드라이버 카탈로그 번호 920010031이다.
그러나 도 12에 도시된 비구 리머(500c)에서, 비구 리머 드라이버(562)는 배향 센서 마운트(510)와 일체식으로 형성된다. 마운트(510)는 배향 센서(300)가 나사로 고정될 수 있는 도킹 포트(512)(배향 센서(300)가 도핑 포트(512)에 슬라이드 가능하게 결합되는 대안적인 배치 또한 사용될 수 있다) 및 태블릿(또는 iPad®) 또는 스마트폰(예컨대 iPhone®) 등의 형태인 모니터(600)를 홀딩하기 위한 브래킷(520)을 포함한다. 사용시에, 태블릿 또는 스마트폰은 브래킷(520) 내에 유지되거나 브래킷(520)의 부분을 형성하는 살균 가능한 하우징 내에 감싸질 수 있다. 이와 다르게, 마운트(510)는 브래킷(520)을 포함하지 않는다. 대신, 시스템은 마운트(510)에 독립적인 모니터(600)를 위한 스탠드를 더 포함한다. 스탠드는 수술실의 바닥 상이 위치될 수 있으며 수술의에 시각적으로 근접하게 위치될 수 있다. 적절한 스탠드는 iPad 등을 위한 뮤직 스탠드일 수 있다.
수술 시스템은 아래의 단계들에 따라서 사용될 수 있다:
1. 환자를 수술대 위에 배치하며, 바람직하게는 옆으로 눕도록 배치한다.
2. 모니터(600)(예로서, 태블릿(또는 iPad®)을 포함하는 컴퓨터)를 이용하여 소프트웨어를 시작한다.
3. 수술자의 이름, 환자의 이름, 병원명, 환자의 생년월일 및 절차의 날짜를 포함하는 절차의 세부사항을 입력한다.
4. 환자의 몸의 관점에서 (예를 들어 환자의 몸 내의 자연적 변화로 인한) 경사 및 전경(또는 피치, 롤 및 요)에 대한 임의의 오프셋을 입력한다. 도 13을 참조한다. 이러한 정보는 X-선과 같은 수술 전 스캔을 통해 획득될 수 있다.
5. 장치, 환자 및 배향 센서인 세 개의 센서 모두가 일반적으로 균일하게 정렬되도록 이들을 배치한다. 모든 센서들에 대한 피치, 롤 및 요가 실질적으로 0이도록 센서들을 페어링(계산)한다.
6. 환자의 천골에 걸쳐 환자 센서 지지부(200)를 배치한다. 환자 센서(100)를 환자 센서 마운트(212) 내에 삽입한다.
7. 정렬기(50a, 50b)가 환자의 상전장골극과 정렬하며 정렬기(50c)가 적어도 하나의 치골릉과 정렬하도록 정렬 장치(1)의 암(40)을 이동시킨다. 장치 센서 마운트(30)가 환자의 신체에 근접하게 위치되도록 암 슬리브(48) 내에서 정렬기(50)를 이동시킨다. 모든 정렬기(50)를 암(40)에 대해 동일한 높이에 설정한다. 장치 센서(10)를 마운트(30) 내에 삽입한다.
8. 장치(1)가 올바른 위치에 있을 때, 환자 센서와 장치 센서(10, 100)를 페어링(또는 잠금)하여 시스템이 환자의 골반의 배향을 모니터링한다. 이러한 정보는 환자의 관상평면(그리고 또한 정중면)을 정의하도록 사용된다. 장치 센서 및 환자 센서로부터의 데이터는 환자의 골반의 초기 배향 그리고 또한 골반의 모니터링된 배향을 함께 제공하는 환자의 골반의 배향에서의 변화를 제공한다. 이러한 데이터 및 앞서 획득된 데이터를 이용하여, 환자의 골반에 대한 수술 디바이스의 최적의 배향이 계산될 수 있다.
9. 장치(1)을 환자로부터 제거한다.
10. 적절한 골반 지지부 브레이스를 조립하여 준비하며 환자를 커버링할 준비가 되도록 설정한다.
11. 수술 디바이스 상의 배향 센서 마운트 내에 배향 센서를 삽입한다.
12. 모니터(600) 상에서 환자의 몸에 대한 수술 디바이스의 배향, 그리고 또한 수술 디바이스의 현재 배향과 최적의 배향 사이의 차이를 확인한다. 도 14를 참조한다.
13. 비구 리밍 또는 비구 컵 배치 동작을 수행한다.
14. 수술 동안의 수술 시스템의 출력물 기록이 이후의 참조를 위해 메모리 카드 상에 저장될 수 있다.
본 명세서 및 (존재한다면) 특허청구범위 내에서, '포함하는'이라는 표현 및 '포함한다'를 포함하는 파생어는 언급된 정수 각각을 포함하지만 하나 이상의 다른 정수의 포함을 배제하는 것은 아니다.
본 명세서 전반에 걸쳐 참조하는 '일 실시예' 또는 '실시예'는 그러한 실시예와 함께 기술된 구체적인 특성, 구조 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 내에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸친 다양한 위치에서의 '일 실시예에서' 또는 '실시예에서'라는 구절의 등장이 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 구체적인 특성, 구조, 또는 특징이 하나 이상의 결합에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
법령을 준수하여, 본 발명은 다소 구체적인 언어로 구조적 또는 방법론적 특성을 기술하였다. 본 명세서에 기술된 수단은 본 발명을 실행하는 바람직한 형태를 포함하기 때문에 본 발명이 도시된 또는 기술된 구체적인 특성으로 제한되지 않는다는 점이 이해되어야 한다. 본 발명은, 따라서 당업자에 의해 적절하게 해석되는 첨부된 청구범위의 적절한 범주 내에 있는 임의의 형태 또는 수정사항을 포함한다.

Claims (19)

  1. 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하기 위한 장치로서,
    a. 중심축을 가진 바디;
    b. 상기 바디에 대해 위치된 센서 마운트;
    c. 상기 바디로부터 연장하는 적어도 두 개의 암(arm)으로서, 상기 적어도 두 개의 암 중 두 개는 상기 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능한, 상기 적어도 두 개의 암; 및
    d. 상기 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하도록 상기 적어도 두 개의 암에 접속된 적어도 두 개의 정렬기를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 암은 실질적으로 공통 평면 내에서 연장하는, 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 암 중 두 개는 상기 중심축의 대향하는 측면들 상에서 연장하는, 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중심축에 대해 상기 적어도 두 개의 암 중 두 개를 동시에 그리고 등거리로 이동시키기 위한 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 메커니즘을 더 포함하는, 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바디로부터 연장하는 제3 암 및 제3 해부학적 기준점과 정렬하도록 상기 제3 암에 접속되는 제3 정렬기를 포함하고, 상기 제3 암은 상기 바디에 대해 이동 가능한, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3 암은 상기 중심축을 따라 연장하는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서 마운트는 상기 바디 또는 상기 제3 암에 해제 가능하게 부착되는, 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 정렬기는 실질적으로 서로에 평행하게 연장하는, 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환자의 몸은 골반인, 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 해부학적 기준점은 하나 또는 두 개의 상전장골극(anterior superior iliac spine), 하나 또는 두 개의 상후장골극(posterior superior iliac spine), 적어도 하나의 치골릉 및 천골로 이루어진 군으로부터 선택되는, 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 환자의 관상평면(coronal plane)을 정의하기 위한 것인, 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치 센서를 더 포함하고, 상기 장치 센서는 상기 환자의 몸의 배향을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함하며, 상기 센서 마운트는 상기 장치 센서를 포함하거나 또는 상기 장치 센서는 상기 센서 마운트에 해제 가능하게 장착되는, 장치.
  13. 환자의 몸의 배향을 모니터링하기 위한 수술 시스템으로서,
    a. 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 장치 센서를 정렬함으로써 상기 환자의 몸의 초기 배향을 감지하기 위한 장치로서,
    ⅰ. 바디;
    ⅱ. 상기 바디에 대해 위치된 상기 장치 센서;
    ⅲ. 상기 바디로부터 연장하는 적어도 두 개의 암; 및
    ⅳ. 상기 장치를 상기 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬하도록 상기 적어도 두 개의 암에 접속된 적어도 두 개의 정렬기를 포함하는, 장치; 및
    b. 상기 환자의 몸에 대해 장착 가능한, 상기 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 환자 센서를 포함하며,
    상기 수술 시스템은 상기 장치 센서에 의해 감지된 상기 초기 배향을 상기 환자 센서에 의해 감지된 배향에서의 변화와 결합함으로써 상기 환자의 몸의 배향을 모니터링하도록 구성되는, 수술 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 바디는 중심축을 구비하며, 상기 적어도 두 개의 암 중 두 개는 상기 중심축에 대해 동시에 그리고 등거리로 이동 가능한, 수술 시스템.
  15. 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하기 위한 수술 시스템으로서,
    a. 제 13 항 또는 제 14 항의 환자의 몸의 배향을 모니터링하기 위한 상기 수술 시스템;
    b. 상기 수술 디바이스의 배향을 감지하기 위한 배향 센서; 및
    c. 상기 환자의 몸의 상기 모니터링된 배향에 대해 상기 수술 디바이스의 배향을 모니터링하며, 상기 모니터링된 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 상기 수술 디바이스를 가이드하기 위한 모니터를 포함하는, 수술 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수술 디바이스는 수술 도구이거나 또는 보철 구성요소를 포함하는, 수술 시스템.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 환자의 몸은 골반인, 수술 시스템.
  18. 환자의 몸의 적어도 두 개의 해부학적 기준점에 대해 센서를 정렬하는 방법으로서,
    a. 중심축에 대해서 제 12 항의 장치의 상기 적어도 두 개의 암 중 두 개를 동시에 그리고 등거리로 이동시키는 단계; 및
    b. 상기 적어도 두 개의 정렬기를 상기 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬시키는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 수술 디바이스를 가이드하는 방법으로서,
    a. 중심축에 대해서 제 12 항의 장치의 상기 적어도 두 개의 암 중 두 개를 동시에 그리고 등거리로 이동시키는 단계;
    b. 상기 적어도 두 개의 정렬기를 상기 환자의 몸의 상기 적어도 두 개의 해부학적 기준점과 정렬시키는 단계;
    c. 상기 장치 센서를 이용하여 상기 환자의 몸의 배향을 감지하는 단계;
    d. 상기 환자의 몸에 대해 장착되며 상기 환자의 몸의 배향에서의 변화를 감지하기 위한 환자 센서를 이용하여 상기 환자의 몸의 배향을 감지하는 단계;
    e. 상기 장치 센서를 상기 환자 센서와 페어링함으로써 상기 환자의 몸의 배향을 모니터링하는 단계;
    f. 환자로부터 제 12 항의 장치를 제거하는 단계;
    g. 배향 센서를 이용하여 수술 디바이스의 배향을 감지하는 단계;
    h. 상기 환자의 몸의 상기 모니터링된 배향에 대해 상기 수술 디바이스의 배향을 모니터링하며 상기 모니터링된 환자의 몸에 대해 최적의 배향으로 상기 수술 디바이스를 가이드하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020177030661A 2015-03-25 2016-03-24 정렬 장치 KR20170139553A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2015901083 2015-03-25
AU2015901083A AU2015901083A0 (en) 2015-03-25 Alignment Apparatus
PCT/AU2016/050220 WO2016149764A1 (en) 2015-03-25 2016-03-24 Alignment apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170139553A true KR20170139553A (ko) 2017-12-19

Family

ID=56976976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177030661A KR20170139553A (ko) 2015-03-25 2016-03-24 정렬 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180078266A1 (ko)
EP (1) EP3273895A4 (ko)
KR (1) KR20170139553A (ko)
CN (1) CN107735042A (ko)
AU (1) AU2016236851A1 (ko)
WO (1) WO2016149764A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017087109A1 (en) * 2015-11-19 2017-05-26 Vis Vires Ip, Llc Autonomous activation system and method using sensors
AU2018265160B2 (en) 2017-05-10 2023-11-16 Mako Surgical Corp. Robotic spine surgery system and methods
US11033341B2 (en) 2017-05-10 2021-06-15 Mako Surgical Corp. Robotic spine surgery system and methods
US10337934B2 (en) * 2017-05-26 2019-07-02 General Electric Company Non-contact magnetostrictive sensor alignment
JP2021511866A (ja) 2018-01-26 2021-05-13 マコ サージカル コーポレーション 手術ロボットで案内されたプロテーゼ嵌入のためのエンドエフェクタおよびシステム
DE102019112898A1 (de) * 2019-05-16 2020-11-19 Aesculap Ag Medizintechnische Positionier-/Ausrichtvorrichtung mit Führungsschablone und optischer Markierungseinrichtung
US11638648B2 (en) * 2020-01-22 2023-05-02 Acumed Llc Wrist arthroplasty system and method
EP4106659A4 (en) * 2020-02-21 2024-03-20 Gyder Surgical Pty Ltd REFERENCE DEVICE

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5141512A (en) * 1989-08-28 1992-08-25 Farmer Malcolm H Alignment of hip joint sockets in hip joint replacement
EP1632193A1 (de) * 2004-09-02 2006-03-08 BrainLAB AG Hüftregistrierungssystem
KR100706030B1 (ko) * 2005-04-12 2007-04-11 한국과학기술원 참조기구를 이용한 비구컵 항행장치 및 이를 이용한 비구컵항행방법
EP1905355B1 (de) * 2006-09-21 2011-09-21 BrainLAB AG Beckenregistrierungsvorrichtung für die medizintechnische Navigation
US8961526B2 (en) * 2010-11-23 2015-02-24 University Of Massachusetts System and method for orienting orthopedic implants
CA2866197C (en) * 2012-07-30 2021-04-13 Orthosoft Inc. Method and system for creating frame of reference for cas with inertial sensors
US9649160B2 (en) * 2012-08-14 2017-05-16 OrthAlign, Inc. Hip replacement navigation system and method
US20150272696A1 (en) * 2012-10-26 2015-10-01 Inline Orthopaedics Pt Ltd Surgical system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016236851A1 (en) 2017-11-09
CN107735042A (zh) 2018-02-23
WO2016149764A1 (en) 2016-09-29
EP3273895A4 (en) 2018-12-12
US20180078266A1 (en) 2018-03-22
EP3273895A1 (en) 2018-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170139553A (ko) 정렬 장치
AU2013334469B2 (en) Surgical system
US11911119B2 (en) Hip replacement navigation system and method
US8951256B2 (en) System and method for orienting orthopedic implants
US8961526B2 (en) System and method for orienting orthopedic implants
ES2877503T3 (es) Dispositivo para medir el desplazamiento del fémur durante una intervención quirúrgica para corregir una cadera dañada
EP2361045B1 (en) A surgical orientation system
EP3383284B1 (en) Alignment device
US11413164B2 (en) Leg length calculation in computer-assisted surgery
JP2016527950A (ja) 骨盤軸との医療装置の整列
KR20140128939A (ko) 고관절 성형술용 삽입물의 정밀 배치 시스템 및 방법
AU2020402763A1 (en) Cup alignment systems and methods
WO2018020236A1 (en) An instrument assembly for use in hip replacement surgery