TR202009808A2 - Tiltable nail screw navigation system - Google Patents

Tiltable nail screw navigation system Download PDF

Info

Publication number
TR202009808A2
TR202009808A2 TR2020/09808A TR202009808A TR202009808A2 TR 202009808 A2 TR202009808 A2 TR 202009808A2 TR 2020/09808 A TR2020/09808 A TR 2020/09808A TR 202009808 A TR202009808 A TR 202009808A TR 202009808 A2 TR202009808 A2 TR 202009808A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
navigation
guide
bone
navigation guide
entry
Prior art date
Application number
TR2020/09808A
Other languages
Turkish (tr)
Inventor
Najafov Turan
Original Assignee
T C Maltepe Ueniversitesi
Tcmaltepe Üni̇versi̇tesi̇
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
Application filed by T C Maltepe Ueniversitesi, Tcmaltepe Üni̇versi̇tesi̇ filed Critical T C Maltepe Ueniversitesi
Priority to TR2020/09808A priority Critical patent/TR202009808A2/en
Publication of TR202009808A2 publication Critical patent/TR202009808A2/en

Links

Landscapes

  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

Mevcut buluş ortopedik cerrahi alanda kullanılması için tasarlanmış bir eğilebilir çivi vida navigasyon sistemi ile ilgilidir.Eğilebilir çivi vida navigasyon sistemi ortopedi ve travmatolojide çok farklı amaçlarla kullanılan Eğilebilir S Çivisi,Eğilebilir S Vidası,Eğilebilir Vertebra Çivisi,İlizarov Çivisi ve İlizarov Vidası sistemlerinin uygulanmasında cerraha gerçek zamanlı öngörüş ve görselleme sunmasıyla ilgilidir.The present invention relates to a tiltable nail screw navigation system designed for use in the field of orthopedic surgery. The bendable nail screw navigation system is a reality for the surgeon in the application of the Tiltable S Nail, Tiltable S Screw, Tiltable Vertebral Nail, Ilizarov Nail and Ilizarov Screw systems used for many different purposes in orthopedics and traumatology. It is about providing timely insight and visualization.

Description

Tarifname Egilebilir çivi vida navigasyon sistemi Teknik Alan: Bu bulus ortopedik cerrahi alanda kullanilan ve cerraha standart çivi ve vida giris yerlerinin disinda daha genis seçenekler sunan bir egilebilir çivi ve vida sisteminin gerçek zamanli görüntülenmesini saglayana navigasyon sistemi ile ilgilidir. Bu sistem Kemige ilk uygulanan kemik isaret probu (sekil 3), kemik isaret probunun uygulandigi yerden uygulanan ilk giris tüpülsekil 8), ilk giris tüpünün üstünden uygulanarak bu tüpün üç boyutlu olarak konumun bilgisayara kamera (35) yardimiyla aktaran yan çapraz (sekil 9), yari çapraz üzerinden uygulanan gayd destegi (sekil 10),gayd destegine fiksatörler(sekil 13) yardimiyla baglanan navigasyon gaydi(sekil 11),navigasyon gaydi üzerinde kayarak egilebilir implantin kemik gerçek konumunu ve implant belirli bir açiyla önceden belirtildigi kadar ilerletildiginde kemik içinde hangi konumda olacagi biligisini veren açisal ve uzaklik isiklari (sekil 12) ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu: 1895 yilinda alman fizikçi Wilhelm Conrad Roentgen tarafindan x isinlarinin kesfinden sonra röntgen travmatolojide kullanilmaya baslanmistir.iVIodern implantlarin ve intramedüller çivilerin gelisimi x isinlari ile görsellestirme cihazlarinin gelisimi ile paralel olarak gerçeklesti.Bilgisayarli tomografi icadindan sonra travmatolojide kirik modelleri ve yaralanma mekanizmalari yeni boyutta algilanmaya ve degerlendirilmeye basladi.Bu gelisimin devami olarak günümüzde spinal cerrahi veya artroplastide üç boyutlu navigasyon cihazlarinin kullanimi gittikçe popularite kazaniyor. Tüm bu gelisime ragmen günümüzde Continuum Manipulator adi verilen egilebilen robotik kollar yaygin kullanilmamakla bu projelerin büyük kismi teorik olarak kalmaktadir.Bunun yerine dirsekli robotik kollar sanayide ve robotik cerrahide daha genis kullanilmaktalar. yapilan genel cerrahi ameliyatlarinda kullanilan bir egilebilir implant gösterilmistir.Bu implantin vücut içinde konumunun görüntülenmesi hakta net bir bilgi verilmemistir. cerrahisinde kullanilan baska bir egilebilir drilin kemik içinde konumunu görmek için nitinol lifler ve fiberoptik teknolojisi kullanilabilecegi gösterilmistir. "A Curved-Drilling Approach in Core Decompression of the Femoral Head Osteonecrosis Using a Continuum Manipulator" çalismasinda egilebilir drille femur basi dekompresyonu göstermislerßu çalismada egilebilir implantin kemik içinde gerçek zamanli konumunu termal kameralarla görüntülemisler. Bulusun Amaci: Bulusun amaci yukarida anlatilmis olan önceki görüntüleme sistemlerinin dezavantajlarinin üstesinden gelinmesidir. Bulusun diger amaci bu görüntüleme yöntemi sayesinde kapali intramedüller çivileme veya perkütan vidalama prenseplerinin mümkün kilmadigi farkli çivi ve vida giris noktalarinin kullanilabilmesini saglamaktir. Bulusun diger amaci gerektigi zaman drilin kemik içinde konumunu tahmin etmek için navigasyon sistemi (sekil 7) ile gerçek zamanli 3 boyutlu önizlemenin yapilabilmesidir. Diger bir amaç navigasyon sistemi (sekil 7) kullanimi ile drilin (37) hangi açiyla ve hangi yönde egilecegini planlamak ve ayni zamanda bir sonraki egilmeye kadar ne kadar yol gidilecegini de bilgisayar uygulamasi ile gösterebilmektir. Bulusun diger amaci bilgisayar görüntüsünün bir tahmin olmasina ragmen cerraha gerçek zamanli implant konumu bilgisi verilmesi ve bu bilginin elde olunmasi için herhangi radyolojik yönteme gerek kalmamasidir. Bulusun diger bir amaci cerrahin ameliyat içinde bilgisayar manipulatörü veya joystick veya fare kullanarak önceden bilgisayara yüklenmis olan hastanin 3 boyutlu bilgisayarli tomografi görünümünü istedigi açidan görebilmesi için kendisinin döndürebilmesidir. Bir diger amaç cerrah tarafindan döndürülen bu 3 boyutlu kemik görüntüsünde uyguladigi implantin da 3 boyutlu görünmesidir. Bulusun diger amaci da cerrahin ameliyat içinde hem implant uygulamasini hem kapali redüksiyonu hem de görüntülemeni direkt kendisinin yapabilmesidir. Bulusun diger bir amaci hastanin islem yapilacak kemiginin ameliyat öncesi kemik isaret probu(sekil 3) ile isaretlenerek bilgisayarli tomografisinin çekilmesidir. Bulusun diger amaci daha sonra bu bilgisayarli tomografi görüntülerinin bilgisayar uygulamasina aktarilmasi(sekil 6) ve bu uygulamada olan sanal egilebilir implantin da kemige gerçek ortamda uygulanan kemik isaret probu (sekil 3) konumuna getirilmesidir. Bulusun diger amaci hastanin ameliyati basladiginda kemik isaret probu (sekil 3) çikarilarak ayni konumda ilk giris tüpü (sekil 8) takilmasi ve bunun üzerine yan çapraz(sekil 9) ,gayd destegi (sekil 10), navigasyon gaydi (sekil 11),uzaklik ve açisal isiklar(sekil 12) takilmakla tüm navigasyon sisteminin kurulmasidir. Bulusun diger amaci da bu kurulmus navigasyon sisteminin egilebilir implanti kizilötesi kamera yardimiyla bilgisayar uygulamasinda olan sanal kemik ve implant sistemi seklinde tasvir etmektir. Bulusun diger amaci da gerçek egilebilir implantin kemik içinde ilerlemesinin ve egilmesinin navigasyon sistemi yardimiyla bilgisayar sisteminde olan kemik ve implant üzerine aktarilmasidir. Bulusun diger amaci da bu islemde herhangi radyoloji yönteme gerek kalmamasidir. Bulusun diger amaci da cerrahin gerçek implanti ilerletmeden sanal ortamda istedigi yönde ve açida ilerleterek sanal implantin sanal kemik içinde nereye gittigini öngörebilmesidir. Bulusun diger amaci da cerrahin ilk önce sanal ortamda ilerlettigi implantin konumu uygunsa gerçek implantin da belirlenmis yönde ve açida ilerletilebilmesidir. Sekillerin Açiklamasi: Sekil 1: Ilk giris teli Sekil 2: Ilk giris drili Sekil 3: Kemik isaret probu -farkli açilardan görünümü Sekil 4: Ilk giris telinin kemige uygulanmasi Sekil 5: Ilk giris teli ve kemik isaret probunun kemige uygulanmasi Sekil 6: Kemik isaret probunun kemik üzerinde görünümü Sekil 7: Navigasyon cihazinin parçalari monte olmus halde farkli açilardan görünümü Sekil 8: Ilk giris -farkli açilardan görünümü Sekil 9: Yan çapraz -farkli açilardan görünümü Sekil 10: Gayd destegi -farkli açilardan görünümü Sekil 11: Navigasyon gaydi -farkli açilardan görünümü Sekil 12: Açisal ve Uzaklik isigi -farkli açilardan görünümü Sekil 13: Fiksatör- farkli açilardan görünümü Sekil 14: Kamera , Navigasyon cihazi ve dril - asetabuler planda görünüm Sekil 15: Kamera , Navigasyon cihazi ve dril - kameranin önden görünümü Sekil 16: Kamera , Navigasyon cihazi ve dril - cerrahi bakis açisindan görünüm Sekil 17: Navigasyon cihazi uygulanmis kemikte dril üzerine Egilebilir S Vidasi takilmasi Sekil 18: Navigasyon cihazi uygulanmis kemikte Egilebilir S Vidasi üzerine tornavida takilmasi Sekillerdeki Referans Numaralarinin Açiklamasi: 1. Kemige ilk giris teli gövdesi 2. Kemige ilk giris drili gövdesi Kemik isaret probu gövdesi Kemik isaret probu çerçevesi Tel geçmesi için kanül Çerçeve içi bosluk Navigasyon cihazinin kemige ilk giris tüpü Yan çaprazin navigasyon isiklari (veya kizilötesi reflektörleri) . Navigasyon gaydinin destegi . Navigasyon gaydi 11.Açisal isik(reflektör) 12. Uzaklik isigi(reflektörü) 13. Navigasyon gaydinin açisal fiksatörleri 14. Navigasyon isiklari (veya kizilötesi reflektörler) . Ilk giris tüpü gövdesi 16. Implantin geçmesi için kanül 17. Gayd desteginin oturmasi için çikinti 18. Kemige sabitlenmesi için disler 19. Yan çaprazin ilk giris tüpüne tutunma halkasi . Isik tutma sapi 22. Ilk giris tüpüne tutunmak için halka 23.Açisal fiksatörlerin geçmesi için delik 24. Navigasyon gaydinin baglanma çentigi . Navigasyon isiginin sapi 26. Gayd gövdesi 27. Navigasyon isiklarinin(reflektörlerinin) kontröllü kaymasi için oluklar 28. Gayd destegine baglanma kismi 29. Açisal fiksatörlere baglanma yivi . Uzaklik isiginin(reflektörünün) implantla temas etme destegi 31. Navigasyon gaydinin geçmesi için bosluk 32. Elle döndürülebilmesi için tutacak 33. Navigasyon gaydina baglanma yivi 34. Navidasyon gaydinin destegine oturma yüzeyi . Kizilötesi kamera 36. Navigasyon sistemi 37. Egilebilir dril 38. Egilebilir S Vidasi 39. Egilebilir tornavida Bulusun Açiklamasi: Ortopedik cerrahide navigasyon amaciyla kullanilan Egilebilir çivi vida navigasyon sistemi en temel halinde, Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen bir ilk giris teli (1), Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen ve tercihen içi bos bir ilk giris Silindirik çikintisi olan çerçeve geometrisine sahip bir kemik isaret probu gövdesi(3), Çerçeve halinde geometriye sahip tercihen içi bos kemik isaret probu çerçevesi(4), Kemik isaret probunun gövdesi içinden tel geçmesi için kanül (5), Isaret probu çerçevesi içindeki bosluk(6), Navigasyon sisteminin kemige baglanma komponenti olan navigasyon aletinin kemige ilk giris tüpü(7), Ilk giris tüpünün üstüne geçen yan çapraz(8), Ilk giris tüpünün üstüne geçen navigasyon gaydinin destegi(9), Kübik geometriye sahip navigasyon gaydi(10), Navigasyon gaydinin üstüne geçirilmis en azi 1 adet açisal isik(11), Navigasyon gaydinin üstüne geçirilmis en azi 1 adet uzaklik isigi(12), Navgasyon gaydini navigasyon gaydi destegine baglayan ve baglandigi noktadan dönmesini saglayan en azi iki adet fiksatörler(13) Yan çaprazda ve gayd desteginde bulunan navigasyon isiklari (14), Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen ve içi bos olan 1 adet ilk giris tüpü gövdesülS) Ilk giris tüpü gövdesi içinden implantlarin geçmesini saglayan kanül (16), Ilk giris gövdesinin kemige sabitlenmeyen uçunun kalinlasmasindan olusan gayd desteginin oturmasi için çikinti(17), Ilk giris tüpünün diger uçuyla kemige sabitlenmesi için disler (18), Silindirik geometriye sahip olan halka seklinde içi bos giris tüpüne tutunma halkasi (19), Halkayla isik arasinda baglanti olusturan en azi 4 adet isik tutunma sapi (20), Halkanin merkezinden ilk giris tüpünün geçmesi için bosluk (21), Silindirik geomteriye sahip içi bos olan ilk giris tüpüne tutunmasi için tasarlanmis gayd destegi halkasi (22), Navigasyon gaydina baglanan fiksatürlerin geçmesi için en azi 2 adet delik (23), Navigasyon gaydinin baglanmasi Için gaydin bir tarafindan disa dogru çikinti halinde uzayan çentik (24), - Navigasyon gaydi haskasina navigasyon isiklarinin baglanmasi için navigasyon isiginin sapi (25), - Kübik geometriye sahip olan çapi degismeyen içi bos olmayan en azi bir adet - Navigasyon gaydi üzerinde açisal ve uzunluk isiklarinin kontröllü kaymasi için gövdenin kenarlarinda yer alan oluklar (27), - Navigasyon gaydinin gayd desteginin çentigine geçerek gayd destegine baglanma kismi (28), - Navigasyon gaydinin gayd destegi üzerinde olan deliklerden geçerek fiksatörlere baglanma yivi (29), - Uzaklik isiginin yanindan çikinti halinde navigasyon gaydina 90 derece açiyla uzayan egilebilir implantin uygulanma seviyesini belirtmek için tasarlanmis implanta temas etme destegi (30), - Açisal ve uzaklik isiginin merkezinde dürtgen bosluk halinde yer alan navigasyon gaydinin geçmesi için bosluk (31), - Navigasyon gaydini navigasyon gaydi destegine baglayan fiksatörlerin kendi aksi etrafinda parmakla döndürülebilmesi için tutacak (32), - Fiksatörün kendi aksi etrafinda dönerek navigasyon gaydina baglanmasini saglayan navigasyon gaydina baglanma yivi (33), - Fiksatörün kendi aksi etrafinda döndürülerek navigasyon gaydinin destegine oturdugu yüzey (34), - Navigasyon isiklarinin üç boyutlu ortamda hareketini kaydeden ve gerçek zamanli bilgisayar uygulamasina aktaran en azi 1 adet kizilötesi kamera (35), - Kemik üzerine uyguanmis Egilebilir çivi vida navigasyon sistemi (36), - Kemige uygulanan egilebilir dril(37), - Dril üzerinden uygulanan egilebilir vida (38), - Egilebili vidayi dril üzerinden kemige uygulamak için kendi aksi etrafinda dönmesini saglayan tornavida (39) içermektedir. Egilebilir çivi vida navigasyon sistemi uygulamasinda ilk asama hastaya biligisayarli tomografi çekilmeden önce hastanin grafilerinden kirigin tipini belirleyip bu kiriga kapali olarak egilebilir implantlarla ameliyat yapilip yapilmayacagina karar verilmesidir.Bu karar olumlu ise minimal invaziv (çok az cilt kesimi yapilarak) uygulanacak olan egilebilir implantin giris yeri bulunur ve giris yerinden lokal anestezi altinda perkütan ilk giris teli(sekil1)uygulanir.llk giris teli üzerinden ilk giris probu uygulanabilmesi için telin etrafindaki kemigi genisletmek amaciyla ilk giris drili(sekil 2) uygulanir.llk giris drili geri çekilerek ilk giris teli üzerinden ilk polietilen giris probu uygulanir(sekil 3) ve metal artefakt olusmasin diye ilk giris teli geri çekilir. Ilk giris probu ile kemigi isaretlenmis hastaya bilgisayarli tomografi çekilir.AIinan bilgisayarli tomografi görüntüleri bilgisayar uygulanmasinda segmentleme islemine ugrar.Bu segmentlenmis 3 boyutlu bilgisayar görüntüleri OBJ formatina çevirilir ve kizilötesi kamerayla baglantisi olan sanal implant içeren bilgisayar uygulamasina aktarilir.Bu bilgisayar uygulamasinda sanal implant ilk giris probunun bilgisayar tomografisi izlerinin üzerine konumlandirilir.Böylece bilgisayar üzerinde sanal çalisma ortami hazirlanmis olur. Navigasyon sisteminin uygulanmasinin bir sonraki asamasi hastanin ameliyat masasina alinmasi ile devam eder.Ilk giris probunun (sekil 3) üzerinde olan tel geçmesi için kanüle(5) 1 adet ilk giris teli (sekil 1) yeniden yerlestrilirDaha sonra ilk giris probu geri çekilir ve bu telin üzerinden ilk giris tüpü (7) uygulanir.Ilk giris tüpü kendi disleri (18) ile kemige sabitlenir.llk giris tüpü kemige uygulanmamistan önce onun üzerine yan çapraz(8) ve navigasyon gaydi destegi (9) uygulanmis olur.Bu ki komponent (8,9) kemikle gayd desteginin oturmasi için çikinti (17) arasinda kalir.Gayd desteginin çentigine(24) daha sonra navigasyon gaydi(10) kendi baglanma kismi ile (28) fiksatörler (13) yardimiyla baglanir.Uzaklik (12) ve açisal (11) isiklar navigasyon gaydi üzerine geçirilir.Kizilötesi kamera (35) navigasyon isiklarina uygun konumda yerlestirilir,bilgisayar uygulamasina baglanir ve gerekli kalibrasyonlar yapilir.Böerce navigasyon sisteminin yazilim ve donanim kismi çalismaya hazir duruma getirilmis olur. Egilebilir drilin(37) kemige uygulanma asamasinda ilk önce egilebilir drille kemigin ilk korteksi geçilir ve kemigin spongioz kismina ulasilir(sekil 16).Navigasyon gaydi gayd destegine baglanma noktasindan drille belirli bir açi seklinde açilandirilir ve fiksatörlerle oldugu açida sikistirilir(sekil 14).Bu açi cerrahin implantin hangi yönde ilerlemisini planladigi açidir.UzakIik isigi navigasyon gaydi üzerinde oldugu yerden navigasyon gaydinin baglanma noktasina dogru kaydirilir.Bu kaydirma zamani uzaklik isigi ile açisal isik arasinda olusturulan mesafe ise cerahin implantin kemik içinde ne kadar ilerlemesi gerektigini ayarladigi mesafedir.Tüm bu degisiklikler donanim üzerinde yapildigi an navigasyon isiklarinin 3 boyutlu ortamda degisen yeni konum bilgileri kizilötesi kamera araciligi ile bilgisayar uygulamasina aktarilir ve bilgisayar üzerinden sanal implantin kemik içinde hangi yönde ilerledigi önizlemi yapilir.Cerrah bu önizlemeye göre navigasyon gaydinin yönününü veya uzaklik isiginin mesafesin degiserek sanal ortamda olan implantin kemik içinde en uygun oldugu pozisyonda navigasyon gaydini bir daha sabitler.Daha sonra ilk giris tüpüne paralel ve hiç açilanmamis dril kendi aksi etrafinda döndürülerek kemige gönderildikce drilin motora baglanma kismi uzaklik isiginin çikintisina(30) dogru yattirilir.Böylece kemik içinde olan egilebilir implanta da sanal ortamda konumu önceden planlanmis olan implantin egriligi verilmis olur.DriIIeme islemi sona erdiginde dril üzerinden delik genisletme islemi ve egilebilir tornavidayla(39) egilebilir implant(38) uygulama islemi gerçeklestirilir(sekil 17,18). Teknik alanda uzman bir kisi mevcut bulusun baslica özelliklerini yukaridaki tarifnameden anlayabilir,bulusun yapisi ve kapsamindan uzaklasmadan,çesitli kullanim ve kosullara uyarlamak üzere bulusta çesitli düzenleme ve degisiklikler yapabilir.Bu yapilanmalar örnek amaçini tasimakta ve bulusu sinirlamalari ya da bulusun tüm yönlerinin eksiksiz bir listesini temsil etmeleri amaçlanmamaktadir.Dolayisiyla bulusun kapsami asagidaki istemlerle tanimlanmaktadir. TR TR Description Flexible nail and screw navigation system Technical Field: This invention is related to a navigation system that provides real-time viewing of a bendable nail and screw system used in the field of orthopedic surgery and which offers the surgeon a wider range of options other than standard nail and screw entry points. This system includes the first bone marker probe applied to the bone (Figure 3), the first entry tube applied from where the bone marker probe is applied, Figure 8), the side cross (Figure 9), which is applied from the top of the first entry tube and transfers the three-dimensional position of this tube to the computer with the help of a camera (35), The guide support applied over the semi-cross (Figure 10), the navigation guide (Figure 11) connected to the guide support with the help of fixators (Figure 13), the actual position of the tiltable implant in the bone by sliding on the navigation guide and the position it will be in the bone when the implant is advanced to a pre-specified angle at a certain angle. It is related to the angular and distance lights (Figure 12) that give the information. Known Status of the Technique: After the discovery of x-rays by the German physicist Wilhelm Conrad Roentgen in 1895, x-rays began to be used in traumatology. The development of modern implants and intramedullary nails took place in parallel with the development of x-ray visualization devices. After the invention of computerized tomography, fracture models and injury mechanisms in traumatology took a new dimension. began to be perceived and evaluated. As a continuation of this development, the use of three-dimensional navigation devices in spinal surgery or arthroplasty is becoming increasingly popular. Despite all this development, tiltable robotic arms called Continuum Manipulator are not widely used today and most of these projects remain theoretical. Instead, elbowed robotic arms are used more widely in industry and robotic surgery. A bendable implant used in general surgery surgeries is shown. No clear information is given about the visualization of the position of this implant in the body. It has been shown that nitinol fibers and fiberoptic technology can be used to see the position of another bendable drill used in surgery within the bone. In the study "A Curved-Drilling Approach in Core Decompression of the Femoral Head Osteonecrosis Using a Continuum Manipulator", they demonstrated femoral head decompression with a bendable drill. In this study, they monitored the real-time position of the bendable implant in the bone with thermal cameras. Purpose of the Invention: The purpose of the invention is to overcome the disadvantages of the previous imaging systems described above. Another purpose of the invention is to enable the use of different nail and screw entry points, which are not possible with closed intramedullary nailing or percutaneous screwing principles, thanks to this imaging method. Another purpose of the invention is to enable real-time 3D preview with the navigation system (Figure 7) to estimate the position of the drill in the bone when necessary. Another purpose is to plan at what angle and in which direction the drill (37) will be tilted using the navigation system (Figure 7) and at the same time to show how far to go until the next tilt with a computer application. Another purpose of the invention is to provide real-time implant position information to the surgeon, although the computer image is an estimate, and there is no need for any radiological method to obtain this information. Another purpose of the invention is to enable the surgeon to rotate the patient's 3D computed tomography view, which has been previously uploaded to the computer, using a computer manipulator, joystick or mouse during surgery, so that he can see it from any angle he wishes. Another aim is to make the implant applied appear 3D in this 3D bone image rotated by the surgeon. Another purpose of the invention is that the surgeon can perform both implant application, closed reduction and imaging directly within the surgery. Another purpose of the invention is to take a computed tomography of the patient's bone to be treated by marking it with a bone marker probe (Figure 3) before surgery. Another purpose of the invention is to then transfer these computed tomography images to the computer application (Figure 6) and to position the virtual bendable implant in this application as a bone marker probe applied to the bone in the real environment (Figure 3). Another purpose of the invention is to remove the bone marker probe (Figure 3) when the patient's surgery begins and to insert the first entry tube (Figure 8) in the same position, and on top of this, the side cross (Figure 9), guide support (Figure 10), navigation guide (Figure 11), distance and Installing the angular lights (Figure 12) and installing the entire navigation system. Another purpose of the invention is to depict the tiltable implant of this established navigation system as a virtual bone and implant system in computer application with the help of an infrared camera. Another purpose of the invention is to transfer the advancement and bending of the real bendable implant in the bone onto the bone and implant in the computer system with the help of the navigation system. Another purpose of the invention is that there is no need for any radiology method in this process. Another purpose of the invention is that the surgeon can predict where the virtual implant goes in the virtual bone by advancing it in the desired direction and angle in the virtual environment, without advancing the real implant. Another purpose of the invention is that if the position of the implant that the surgeon first advances in the virtual environment is appropriate, the real implant can also be advanced in the specified direction and angle. Description of the Figures: Figure 1: First entry wire Figure 2: First entry drill Figure 3: Bone marker probe - viewed from different angles Figure 4: Application of the first entry wire to the bone Figure 5: Application of the first entry wire and bone marker probe to the bone Figure 6: Bone marker View of the probe on the bone Figure 7: View of the navigation device from different angles with its parts assembled Figure 8: First entry - View from different angles Figure 9: Side cross - View from different angles Figure 10: Guide support - View from different angles Figure 11: Navigation guide - View from different angles View from angles Figure 12: Angular and distance light - view from different angles Figure 13: Fixator - view from different angles Figure 14: Camera, navigation device and drill - view in acetabular plane Figure 15: Camera, navigation device and drill - front view of the camera Figure 16: Camera, navigation device and drill - view from the surgical point of view Figure 17: Installing a Tiltable S Screw on the drill in the bone where a navigation device has been applied. Figure 18: Installing a screwdriver on the Tiltable S Screw in the bone where a navigation device has been applied. Explanation of Reference Numbers in the Figures: 1. The first entry wire body into the bone is 2 . Bone-first entry drill body. Bone-marking probe body. Bone-marking probe frame. Cannula for wire passage. Space inside the frame. First bone-entry tube of the navigation device. Navigation lights (or infrared reflectors) of the side crosspiece. Support of navigation guide. Navigation guide 11. Angular light (reflector) 12. Distance light (reflector) 13. Angular fixators of the navigation guide 14. Navigation lights (or infrared reflectors). First entry tube body 16. Cannula for passing the implant 17. Protrusion for fitting the guide support 18. Teeth for fixing it to the bone 19. Holding ring of the lateral cross to the first entry tube. Light holding handle 22. Ring for holding the first entry tube 23. Hole for angular fixators to pass through 24. Attachment notch of the navigation guide. Handle of the navigation light 26. Guide body 27. Grooves for controlled sliding of the navigation lights (reflectors) 28. Connecting part to the guide support 29. Grooves for connecting to the angular fixators. Support for the distance light (reflector) to contact the implant 31. Space for the navigation guide to pass through 32. Handle for turning by hand 33. Slot for connecting to the navigation guide 34. Sitting surface for the support of the navigation guide. Infrared camera 36. Navigation system 37. Tiltable drill 38. Tiltable S Screw 39. Tiltable screwdriver Description of the invention: Tiltable nail screw navigation system used for navigation in orthopedic surgery, in its most basic form, a first entry wire (1) with a cylindrical geometry and a constant diameter, cylindrical A first entrance, preferably hollow, with a constant diameter and a cylindrical protrusion. A bone marker probe body with a frame geometry with a cylindrical protrusion (3). A preferably hollow bone marker probe frame with a frame geometry (4). A cannula for passing wire through the body of the bone marker probe. (5), The gap in the frame of the pointing probe (6), The first entry tube of the navigation device to the bone, which is the bone attachment component of the navigation system (7), The side cross (8) that passes over the first entry tube, The support of the navigation guide that passes over the first entry tube (9). ), Navigation guide with cubic geometry (10), At least 1 angular light (11) placed on the navigation guide, At least 1 distance light (12) placed on the navigation guide, Connecting the navigation guide to the navigation guide support and allowing it to rotate from the point where it is connected. At least two fixators (13) Navigation lights located on the side cross and guide support (14), 1 first entry tube body with cylindrical geometry, the diameter of which does not change and which is hollow) Cannula that allows implants to pass through the first entry tube body (16), First Protrusion for seating the guide support, which consists of the thickening of the end of the entry body that is not fixed to the bone (17), Teeth (18) for fixing the other end of the first entry tube to the bone, Holding ring to the hollow entry tube in the form of a ring with cylindrical geometry (19), Forming a connection between the ring and the light At least 4 light holding handles (20), Space for the first entry tube to pass through the center of the ring (21), Guide support ring (22) designed to hold on to the first entry tube, which is hollow with cylindrical geometry, At least for the passage of fixtures connected to the navigation guide. 2 holes (23), a notch protruding outwards from one side of the guide (24) for connecting the navigation guide, - The handle of the navigation light (25) for connecting the navigation lights to the navigation guide frame, - A non-hollow width with a cubic geometry and the diameter not changing. at least one - Grooves on the edges of the body for controlled sliding of the angular and length lights on the navigation guide (27), - The part of the navigation guide that passes into the notch of the guide support and connects to the guide support (28), - The groove for connecting the navigation guide to the fixators by passing through the holes on the guide support. (29), - Implant contact support designed to indicate the application level of the bendable implant that extends at a 90 degree angle to the navigation guide in case it protrudes from the side of the distance light (30), - Space for the navigation guide, which is located in the form of a rectangular space in the center of the angular and distance light (31) , - Handle (32) so that the fixators that connect the navigation guide to the navigation guide support can be rotated with the finger around its own axis (32), - The connection groove to the navigation guide (33), which allows the fixator to be connected to the navigation guide by rotating around its own axis (33), - The surface on which the fixator is rotated around its own axis and sits on the support of the navigation guide ( 34), - At least 1 infrared camera (35), which records the movement of navigation lights in a three-dimensional environment and transfers it to the real-time computer application (35), - Flexible nail and screw navigation system applied to the bone (36), - Tiltable drill applied to the bone (37), - The bendable screw (38) applied via the drill contains a screwdriver (39) that allows it to rotate around itself in order to apply the flexible screw to the bone via the drill. The first step in the application of the bendable nail and screw navigation system is to determine the type of fracture from the patient's radiographs before the computerized tomography is taken and to decide whether to perform surgery with bendable implants closed to this fracture. If this decision is positive, the entry point of the bendable implant, which will be applied minimally invasively (with very little skin cutting), is found. and the first entry wire (Figure 1) is applied percutaneously from the entry site under local anesthesia. In order to apply the first entry probe over the entry wire, the first entry drill (Figure 2) is applied to expand the bone around the wire. The initial entry drill is withdrawn and the first polyethylene entry is made over the first entry wire. probe is applied (Figure 3) and the first entry wire is withdrawn to avoid metal artifacts. Computed tomography is taken on the patient whose bone is marked with the first entry probe. Inan computed tomography images are segmented in the computer application. These segmented 3D computer images are converted to OBJ format and transferred to the computer application containing the virtual implant connected to the infrared camera. In this computer application, the virtual implant is the first entry probe. It is positioned on the computer tomography traces. Thus, a virtual working environment is prepared on the computer. The next stage of the application of the navigation system continues with the patient being placed on the operating table. 1 first entry wire (Figure 1) is re-placed on the cannula (5) to pass the wire on the first entry probe (Figure 3). Then, the first entry probe is withdrawn and this wire is inserted. The first entry tube (7) is applied to the bone. The first entry tube is fixed to the bone with its teeth (18). Before the first entry tube is applied to the bone, a side cross (8) and navigation guide support (9) are applied on it. This component (8, 9) remains between the bone and the protrusion (17) for the guide support to fit. The navigation guide (10) is then connected to the notch of the guide support (24) with its own attachment part (28) with the help of fixators (13). Distance (12) and angular (11) The lights are placed on the navigation guide. The infrared camera (35) is placed in the appropriate position for the navigation lights, connected to the computer application and the necessary calibrations are made. Thus, the software and hardware parts of the navigation system are made ready for operation. During the application of the bendable drill (37) to the bone, the first cortex of the bone is passed with the bendable drill and the spongiosa part of the bone is reached (Figure 16). The navigation guide is angled at a certain angle from the point of attachment to the guide support and is compressed at the same angle with the fixators (Figure 14). This angle is the angle in which the surgeon plans the implant to advance. The distance light is shifted from where it is on the navigation guide to the attachment point of the navigation guide. The distance created between the distance light and the angular light during this shifting time is the distance at which the surgeon adjusts how far the implant should advance in the bone. All these changes. As soon as it is done on the hardware, the new position information of the navigation lights changing in the 3D environment is transferred to the computer application via the infrared camera, and a preview is made on the computer in which direction the virtual implant is moving in the bone. According to this preview, the surgeon changes the direction of the navigation guide or the distance of the distance light and moves the implant in the virtual environment to the bone. It fixes the navigation guide again in the most suitable position. Then, as the drill, which is parallel to the first entry tube and never opened, is rotated around its own axis and sent to the bone, the part of the drill that connects to the motor is tilted towards the protrusion (30) of the distance light. Thus, the bendable implant in the bone is positioned in the virtual environment. The curvature of the previously planned implant is given. When the drilling process is completed, the hole enlargement process is carried out using the drill and the application of the bendable implant (38) is carried out with a bendable screwdriver (39) (Figure 17,18). A person skilled in the technical field can understand the main features of the present invention from the above description, and can make various arrangements and changes in the invention in order to adapt it to various uses and conditions, without deviating from the structure and scope of the invention. These embodiments serve the purpose of example and do not represent the limitations of the invention or a complete list of all aspects of the invention. is not intended. Therefore, the scope of the invention is defined by the following claims. TR TR

Claims (1)

1.ISTEMLER . Bulus Egilebilir çivi vida navigasyon sistemi (sekil 7) olup,özelligi Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen bir ilk giris teline (1), Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen ve tercihen içi bos bir ilk giris driline(2), Silindirik çikintisi olan çerçeve geometrisine sahip bir kemik isaret probu gövdesine(3), Çerçeve halinde geometriye sahip tercihen içi bos kemik isaret probu çerçevesine(4), Kemik isaret probunun gövdesi içinden tel geçmesi için kanüle (5), Isaret probu çerçevesi içindeki bosluga(6), Navigasyon sisteminin kemige baglanma komponenti olan navigasyon aletinin kemige ilk giris tüpüne(7), Ilk giris tüpünün üstüne geçen yan çapraza(8), Ilk giris tüpünün üstüne geçen navigasyon gaydinin destegine(9), Kübik geometriye sahip navigasyon gaydina(10), Navigasyon gaydinin üstüne geçirilmis en azi 1 adet açisal isiga(11), Navigasyon gaydinin üstüne geçirilmis en azi 1 adet uzaklik isigina(12), Navgasyon gaydini navigasyon gaydi destegine baglayan ve baglandigi noktadan dönmesini saglayan en azi iki adet fiksatörlere(13) Yan çaprazda ve gayd desteginde bulunan navigasyon isiklarina (14), Silindirik geometriye sahip çapi degismeyen ve içi bos olan 1 adet ilk giris tüpü gövdesine(15) Ilk giris tüpü gövdesi içinden implantlarin geçmesini saglayan kanüle (16), Ilk giris gövdesinin kemige sabitlenmeyen uçunun kalinlasmasindan olusan gayd desteginin oturmasi için çikintiya(17), Ilk giris tüpünün diger uçuyla kemige sabitlenmesi için dislere (18), Silindirik geometriye sahip olan halka seklinde içi bos giris tüpüne tutunma halkasina (19), Halkayla isik arasinda baglanti olusturan en azi 4 adet isik tutunma sapina (20), Halkanin merkezinden ilk giris tüpünün geçmesi için bosluga (21), Silindirik geomteriye sahip içi bos olan ilk giris tüpüne tutunmasi için tasarlanmis gayd destegi halkasina (22), Navigasyon gaydina baglanan fiksatürlerin geçmesi için en azi 2 adet delige (23), Navigasyon gaydinin baglanmasi için gaydin bir tarafindan disa dogru çikinti halinde uzayan çentige (24), Navigasyon gaydi haskasina navigasyon isiklarinin baglanmasi için navigasyon isiginin sapina (25), Kübik geometriye sahip olan çapi degismeyen içi bos olmayan en azi bir adet navigasyon gaydi gövdesine (26), Navigasyon gaydi üzerinde açisal ve uzunluk isiklarinin kontröllü kaymasi için gövdenin kenarlarinda yer alan oluklara (27), Navigasyon gaydinin gayd desteginin çentigine geçerek gayd destegine baglanma kismina (28), Navigasyon gaydinin gayd destegi üzerinde olan deliklerden geçerek fiksatörlere baglanma yivine (29), Uzaklik isiginin yanindan çikinti halinde navigasyon gaydina 90 derece açiyla uzayan egilebilir implantin uygulanma seviyesini belirtmek için tasarlanmis implanta temas etme destegine (30), Açisal ve uzaklik isiginin merkezinde dürtgen bosluk halinde yer alan navigasyon gaydinin geçmesi için bosluga (31), Navigasyon gaydini navigasyon gaydi destegine baglayan fiksatörlerin kendi aksi etrafinda parmakla döndürülebilmesi için tutacaga (32), Fiksatörün kendi aksi etrafinda dönerek navigasyon gaydina baglanmasini saglayan navigasyon gaydina baglanma yivine (33), Fiksatörün kendi aksi etrafinda döndürülerek navigasyon gaydinin destegine oturdugu yüzeye (34), Navigasyon isiklarinin üç boyutlu ortamda hareketini kaydeden ve gerçek zamanli bilgisayar uygulamasina aktaran en azi 1 adet kizilötesi kameraya (35),sahip olmasidir. TR TR1.CLAIMS. The invention is a bendable nail and screw navigation system (Figure 7), which features a first entry wire (1) with a cylindrical geometry and a constant diameter, a first entry wire (2) with a cylindrical geometry and a preferably hollow diameter, and a frame geometry with a cylindrical protrusion. Bone marker probe body (3), Preferably hollow bone marker probe frame with frame-shaped geometry (4), Cannula (5) for passing wire through the body of the bone marker probe, Space inside the marker probe frame (6), Bone attachment component of the navigation system The first entry tube of the navigation device to the bone (7), The side cross (8) that goes over the first entry tube, The support of the navigation guide that goes over the first entry tube (9), The navigation guide with cubic geometry (10), At least 1 piece that goes over the navigation guide. 1 angular light (11), At least 1 distance light (12) placed on the navigation guide, At least two fixators (13) that connect the navigation guide to the navigation guide support and enable it to rotate from the point where it is connected (13), Navigation lights (14) located on the side diagonal and guide support. ), 1 first entry tube body (15), which has a cylindrical geometry, does not change in diameter and is hollow. The cannula (16), which allows the implants to pass through the first entry tube body. A protrusion (17) is formed for the guide support to be placed, which consists of the thickening of the end of the first entry body that is not fixed to the bone. Teeth (18) for fixing the other end of the first entry tube to the bone, A ring (19) for holding the hollow entry tube in the form of a ring with cylindrical geometry, At least 4 light holding handles (20) that form a connection between the ring and the light, The first entry tube from the center of the ring. The guide support ring (22) designed to hold onto the first hollow entry tube with cylindrical geometry, at least 2 holes (23) for the fixtures connected to the navigation guide to pass through, Outward from one side of the guide to connect the navigation guide. The protruding notch (24), The handle of the navigation light (25) for connecting the navigation lights to the navigation guide frame, At least one navigation guide body (26) that has cubic geometry and does not change in diameter and is not hollow, Controlled control of the angular and length lights on the navigation guide. to the grooves on the edges of the body for sliding (27), to the part of the navigation guide that passes through the notch of the guide support and connects to the guide support (28), to the groove of the navigation guide to connect to the fixators by passing through the holes on the guide support (29), in case it protrudes from the side of the distance light, at a 90 degree angle to the navigation guide. The implant contact support (30), designed to indicate the application level of the extending bendable implant, the space (31) for the navigation guide, which is located in the form of a rectangular space in the center of the angular and distance light, to pass through, the handle (31) so that the fixators that connect the navigation guide to the navigation guide support can be rotated with the finger around its own axis ( 32), To the connection slot to the navigation guide (33), which allows the fixator to rotate around its own axis and connect to the navigation guide, To the surface (34) where the fixator is rotated around its own axis and sits on the support of the navigation guide (34), At least 1 unit that records the movement of the navigation lights in the three-dimensional environment and transfers it to the real-time computer application. It has 35 infrared cameras. TR TR
TR2020/09808A 2020-06-23 2020-06-23 Tiltable nail screw navigation system TR202009808A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/09808A TR202009808A2 (en) 2020-06-23 2020-06-23 Tiltable nail screw navigation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2020/09808A TR202009808A2 (en) 2020-06-23 2020-06-23 Tiltable nail screw navigation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR202009808A2 true TR202009808A2 (en) 2020-10-21

Family

ID=75526724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2020/09808A TR202009808A2 (en) 2020-06-23 2020-06-23 Tiltable nail screw navigation system

Country Status (1)

Country Link
TR (1) TR202009808A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lieberman et al. Robotic-assisted pedicle screw placement during spine surgery
JP5166865B2 (en) Systems and methods that facilitate minimally invasive spinal surgery
Hofstetter et al. Computer-assisted fluoroscopy-based reduction of femoral fractures and antetorsion correction
JP4439393B2 (en) Robots for use with orthopedic inserts
JP4754215B2 (en) Instruments, systems and methods for computer assisted knee arthroplasty
JP6093371B2 (en) Methods and devices for computer-assisted surgery
US20050197569A1 (en) Methods, systems, and apparatuses for providing patient-mounted surgical navigational sensors
Diotte et al. Multi-modal intra-operative navigation during distal locking of intramedullary nails
EP1742584B1 (en) Automatic pointing device for correct positioning of the distal locking screws of an intramedullary nail
US20230363825A1 (en) Methods, systems and devices for improving the accuracy and effectiveness of spinal motion restoration and alignment
Devito et al. History and evolution of spinal robotics in pediatric spinal deformity
Mavrogenis et al. Surgeons and robots
JP2008532707A (en) Medical fixing member placement system
CN117064557B (en) Surgical robot for orthopedic surgery
Grützner et al. Computer-assisted LISS plate osteosynthesis of proximal tibia fractures: feasibility study and first clinical results
Rajasekaran et al. Intra-operative Iso-C3D navigation for pedicle screw instrumentation of hangman's fracture: a case report
TR202009808A2 (en) Tiltable nail screw navigation system
Putzer et al. Computer aided planning of orthopaedic surgeries: the definition of generic planning steps for bone removal procedures
Azizi Koutenaei et al. Radiation-free methods for navigated screw placement in slipped capital femoral epiphysis surgery
Shoham et al. Bone-mounted miniature robotic system for spine surgery
Hoffmann et al. Image-guided navigation for minimal invasive approaches in craniomaxillofacial surgery
Portaccio et al. Design of a positioning system for orienting surgical cannulae during Minimally Invasive Spine Surgery
Junejo et al. X-ray-based machine vision system for distal locking of intramedullary nails
US20230310013A1 (en) Apparatus, system, and method for patient-specific instrumentation
Bozzio et al. Robotics in Spine Surgery: Uses in Development