专利名称：外科手术瞄准系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于计算机辅助外科手术的装置和方法，尤其是一种通过评价状态的单个二维视图以相对于医疗装置布置医疗附属装置的用于计算机辅助外科手术的装置和方法。
背景技术：
在插入植入物的外科手术中，可能需要监测已插入的植入物的位置，以及监测相对于植入物来插入和定位的附属植入物。插入植入物的当前方法一般是通过将植入物定位在相应的解剖位置上以及借助于荧光透视来插入相应的附属植入物而完成的。但是， 这是一个反复进行的过程，其需要相对于植入物反复地定位附属植入物，以及对状态拍摄多个荧光透视图像以监测附属植入物是否需要相对于植入物重新定位以及在哪个方向上重新定位。为了克服这一反复进行的过程的问题，存在一些建议提供状态的三维图像， 以具有三维信息，使得能够进行定位而无需荧光透视成像系统的反复监测拍摄。为此，US 2010/0030219A1和US 2005/0027304A1描述了一种成像，其中通过从不同的观察位置(例如，观察角度)拍摄两个不同的二维图像来获得三维信息。但是，这需要拍摄两个二维成像，在使用标准C形臂荧光透视成像系统时，这需要对成像系统重新定位，以获得在不同观察位置下的图像。但是，这可能导致重新定位期间被成像的状态的移位，使得产生的三维信息可能是错误的。发明内容
因此，认为本发明的一个目的是提供一种系统和方法，其克服了两次二维成像拍摄之间的移位问题，和/或避免了第二次二维成像拍摄。
通过根据独立权利要求的主题的装置和方法解决了本发明的目的，其中更多的实施例包含在从属权利要求中。
值得注意的是，以下描述的本发明的实施例也应用在装置和方法上，以及计算机程序单元和计算机可读介质 上。
根据本发明的示例性实施例，提供一种瞄准系统，包括用于对医疗附属装置相对于医疗装置进行定位的瞄准装置、成像系统以及评价单元，其中瞄准装置包括瞄准装置联接区段、基准体、以及瞄准单元，瞄准装置联接区段用于唯一地联接具有医疗装置联接区段和医疗附属装置接收器的医疗装置，其中基准体相对于瞄准装置联接区段可重复地定位且相对于瞄准单元可重复地定位，其中瞄准单元具有瞄准方向且能够相对于瞄准装置调节， 使得瞄准方向指向要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器，其中成像系统能够相对于瞄准装置定位，使得成像系统能够对基准体和要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器进行单个二维视图成像，其中评价单元适于生成所述单个二维视图的位置数据，且根据所述数据确定瞄准方向与要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器的接收方向之间的侧向距离。
因此，能够提供这样一种瞄准系统借助于基准体，该瞄准系统能够在对基准体、 医疗附属装置和医疗装置拍摄单个二维图像时提供关于其空间位置的独特信息。特别地， 当医疗装置相对于基准体有一定的移位时，例如在医疗装置或植入物有一定变形的情况下，瞄准系统的瞄准方向与用于医疗附属装置的接收器的接收方向彼此不再一致。这可能发生在例如瞄准装置与例如髓内钉组合使用的时候，其中髓内钉可以联接于瞄准装置，或者，髓内钉联接于瞄准装置。当将髓内钉插入在例如病人股骨的打开的骨髓腔中时，髓内钉可能由于骨髓腔的形状而例如弯曲。因此，基准装置并不能完全表示髓内钉的用于接收例如锁紧螺钉的接收器位置。主要的偏差可能是弯曲造成的偏差，使得接收器预计在瞄准方向上移位，或是在与瞄准方向和髓内钉的纵向延伸方向垂直的方向上移位，或是这二种移位的组合。当对基准体以及髓内钉的接收器部分拍摄单个二维视图时，由于基准体的唯一视图以及髓内钉的已知几何形状，髓内钉的移位能够被确定，其中髓内钉的接收器部分可以例如为用于接收锁紧螺钉的开口。这允许设置一种可以用于补偿偏差的补偿方法，特别是补偿在与瞄准方向和髓内钉的纵向延伸方向垂直的方向上的偏差。
瞄准方向被看作是一个指针，其基本上从瞄准单元的中心开始，并具有指向瞄准单元所指向的目标的方向。接收方向被看作是一个指针，其基本上从接收器的中心开始，并具有如下方向例如锁紧元件沿该方向靠近接收器以被其接收。瞄准单元可被固定地连接在基准体上，其中瞄准单元相对于瞄准装置的可调节性是预先设定的。作为替代，瞄准单元能够相对于基准体调节，其中基准体固定地连接在瞄准装置上，其中瞄准单元相对于瞄准装置和基准体的可调节性分别是预先设定的。接收器可以作为锁紧接收器或例如螺钉、螺栓 、钉和其它元件的接收器。
基准体可以例如为瞄准系统或瞄准装置的瞄准区段的独特形状。当在任何的任意方向上成像时，基准体提供关于其空间位置的信息，尤其是关于其位置和定向的信息。但是，基准体也可以设有特殊的基准标记，以提供基准体的单个二维视图中的独特图像。能够从几何形状已知的医疗装置进行空间位置的相同的确定。因此，在仅有两种可能的偏差方向的情况下，医疗装置的几何形状和可能位置可以相对于基准体被确定。因此，通过评价基准体和医疗装置的医疗附属装置接收器的单个二维视图，能够确定瞄准方向与医疗装置的医疗附属装置接收器的接收方向之间的侧向距离。瞄准单元为可调节的，使得所述侧向距离能够通过调节以使接收方向与瞄准方向彼此相对应来补偿。对应的意思是瞄准方向与接收方向彼此相一致。
根据本发明的示例性实施例，基准体可移除地联接在瞄准单元上。
因此，不含基准体的瞄准装置可与基准体中的塞子相结合，以形成根据本发明的瞄准装置。特别地，外部瞄准装置可具有轴和联接元件，二者可以与瞄准装置的瞄准单元相接合。外部基准体也可以具有单独的瞄准单元，瞄准单元可以例如同心地设置于外部基准体的联接轴。
根据本发明的示例性实施例，瞄准单元能够在与瞄准方向横交的方向上调节。
因此，瞄准单元能够被调节，以迎合医疗附属装置的接收方向，以使医疗附属装置与医疗装置相接合。
根据本发明的示例性实施例，瞄准单元能够在与要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的延伸方向垂直的方向上调节。
因此，特别地，在与要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的延伸方向相垂直的方向上的一维弯曲能够得到补偿，以实现相对应的瞄准方向和接收方向，从而能够使医疗附属装置与医疗装置相接合。
根据本发明的示例性实施例，基准体包括多个基准标记，其中所述多个基准标记分布成使得当在任何二维投影中成像时，能够唯一地识别基准体的位置。
因此，通过提供在成像中可见的多个基准标记的特殊分布，即使使用在成像中无法显示合适的对比度的材料用于瞄准系统，基准体的空间位置也可以唯一地确定。基准标记可以分布成使得基准体相对于基准体关于投影方向的定向具有独特的二维投影。基准体也可以没有基准标记，而是具有使得相对于基准体关于成像方向的定向具有独特的二维图像的几何形状。后者能够通过使用图像识别来建立。
根据本发明的示例性实施例，以上所述的瞄准系统还包括医疗装置，其中医疗装置包括唯一地配合于瞄准装置联接区段上的医疗装置联接区段、以及医疗附属装置接收器，其中医疗附属装置接收器具有与瞄准方向平行的接收方向。
因此，提供了不仅具有瞄准装置，而且还与医疗装置相结合的瞄准系统，其中医疗装置与瞄准系统的联接可保证可能的自由度仅限于医疗装置相对于瞄准装置的弯曲。因此，可以排除医疗装置相对于瞄准装置的任何进一步移位或运动。
根据本发明的示例性实施例，医疗装置为髓内钉，其中医疗附属装置接收器是用于接收作为医疗附属装置的锁紧螺钉的开口。
因此，具有可调节的瞄准单元的瞄准系统能够补偿髓内钉的弯曲，尤其是在其被插入骨头的骨髓腔中的时候·。特别地，当骨髓腔变形使得髓内钉无法完全与腔的形状完全一致时，髓内钉可能会弯曲，使得瞄准方向与接收方向不再对应。但是，这可以通过调节瞄准单元使得瞄准方向可与接收方向相一致来补偿。
根据本发明的示例性实施例，评价单元适于指示补偿瞄准方向与接收方向之间的侧向距离所需的调节的量度。
因此，外科医生可以直接收到关于所需调节的量的指示，以补偿瞄准方向与接收方向之间的侧向距离。
根据本发明的示例性实施例，瞄准装置包括驱动器。驱动器能够自动地重新调节， 以根据瞄准方向与接收方向之间的已确定的侧向距离使瞄准方向与接收方向相一致。
因此，外科医生只需要监测瞄准方向相对于接收方向的自动重新调节，因此外科医生能够专注于附属植入物对植入物的应用上，而无需关注瞄准单元的正确调节的位置。
根据本发明的示例性实施例，成像系统包括辐射源和传感器，其中传感器对辐射源有敏感性，其中辐射源是基本上严格准时的，其中评价单元适于通过评价投影的医疗附属装置相对于基准体尺寸的尺寸来确定瞄准方向与接收方向之间的侧向距离，以区分两个平移自由度。
因此，系统可以将在与瞄准方向和髓内钉纵向延伸方向均垂直的方向上弯曲的组件与在瞄准方向的方向上弯曲的组件相区分。
根据本发明的示例性实施例，提供了一种将医疗附属装置向医疗装置瞄准的方法，其中该方法包括提供瞄准装置，瞄准装置包括瞄准装置联接区段、基准体、以及瞄准单元，瞄准装置联接区段用于唯一地联接具有医疗装置联接区段和医疗附属装置接收器的医疗装置，其中基准体相对于瞄准装置联接区段可重复地定位，并且相对于瞄准单元可重复地定位，其中瞄准单元具有瞄准方向且能够相对于瞄准装置调节，使得瞄准方向指向要联接于瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器；对瞄准装置进行定位，瞄准装置相对于成像系统唯一地联接于医疗装置，使得成像系统能够对基准体和具有接收方向的医疗附属装置接收器进行二维投影成像；对基准体和医疗附属装置接收器进行单个二维视图成像；评价所述单个二维视图；以及根据所述单个二维视图确定瞄准方向与接收方向之间的侧向距离。
因此，可提供一种与以上所述的瞄准系统相对应的方法。
根据本发明的示例性实施例，评价包括通过图像处理检测基准体和医疗装置。
因此，特别地，通过使用图像和/或 对象识别，可以确定基准体的空间位置以及医疗装置的空间位置，使得瞄准方向与接收方向之间的侧向距离可以根据所评价的图像处理和对象识别的二维状态来确定。
根据本发明的示例性实施例，提供一种方法，所述方法还包括指示补偿瞄准方向与接收方向之间的侧向距离的所需调节的量度。
因此，外科医生不必关注于所需调节，而是能够将指示的量度用作重新调节的基础。
根据本发明的示例性实施例，提供一种方法，所述方法还包括控制驱动器，以根据所确定的瞄准方向与接收方向之间的距离自动地重新调节瞄准单元，从而使瞄准方向与接收方向相一致。
因此，外科医生可直接专注于医疗附属装置对医疗装置的应用而无需手动调节或重新调节。
根据本发明的示例性实施例，评价包括评价被成像的接收器相对于基准体尺寸的尺寸，确定包括确定瞄准方向与接收方向之间的侧向距离，以区分两个平移自由度。
因此，能够区分两个不同的平移自由度，即能够区分在瞄准方向的方向上的弯曲以及在与瞄准方向和医疗装置纵向延伸方向均垂直的方向上的弯曲，从而能够对瞄准单元进行正确调节。
应当注意到，上述特征也可以进行组合。上述特征的组合也可以带来协作效果，即便没有作出详细的明确描述。本发明的这些方面以及其它方面将通过下文描述的实施例变得显而易见并且清楚。
将参照附图在下文中描述本发明的示例性实施例
图1示出了根据本发明的示例性实施例的瞄准装置、医疗装置以及连接于医疗装置的医疗附属装置的总体概略图。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的具有基准体的瞄准装置的特定区段。
图3示出了根据本发明另一示例性实施例的具有基准体的瞄准装置的特定区段。
图4示出了根据本发明另一示例性实施例的具有基准体和双瞄准单元的瞄准装置的特定区段。
图5示出了根据本发明另一示例性实施例的具有位于基准体中的塞子的瞄准装置的特定区段。
图6示出了关于医疗装置的不同位置的投影方式的示意性概略图。
图7示出了根据本发明的示例性实施例的髓内钉形式的医疗装置和基准体的基准标记的单个二维视图。
图8示出了根据本发明的示例性实施例的方法的示意性概略图。
具体实施方式
图1示出了联接有医疗装置200的瞄准装置100的概略图。医疗装置200包括联接于瞄准装置100的瞄准装置联接区段110的医疗装置联接区段210。瞄准装置还包括瞄准单元130，其中瞄准单元可调节地安装在瞄准装置100上。瞄准单元130具有相对于连接到瞄准装置的基准体120的可重复的位置。瞄准单元130能够用来引导工具400，其中工具400可以用来将医疗附属装置240连接到医疗装置200上。作为瞄准方向131的引导方向与医疗附属装置240的安装方向相对应。瞄准装置被设计为使得引导或瞄准方向131 直接指向例如医疗装置的接收器230。因此，瞄准方向131和接收方向231彼此是一致的。 但是，在医疗装置200被引入人体内的情况下，例如引入到骨头的骨髓腔中时，骨髓腔可能会有一些变形，使得例如为髓内钉的形式的医疗装置200可能会变形。这种变形可能是例如弯曲到Y方向或X方向的形式。在这种情况下，医疗装置200因弯曲而变形，使得接收器 230相对于瞄准装置或瞄准单元移位。因此，瞄准方向131与接收方向231不再对应。在图1所示的特殊情况下，向X方向的弯曲并不会强制性地导致瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离d。即便接收方向231存在一定的最小倾斜，这种微小的倾斜通常也是无关紧要的，使得在医疗装置200仅仅向X方向弯曲的情况下，医疗附属装置240还是能够被接收器230接收。但是，如果医疗装置向Y方向弯曲，则在瞄准方向131与接收方向231之间存在一定量的侧向距离d，这是因为接收方向231向Y方向偏移，使得工具400当定位在瞄准单元130中时不再能够将医疗附属装置240放入接收器230中。应当注意到，瞄准方向被看作是一个指针，其基本上从瞄准单元的中心开始 ，并具有指向瞄准单元所瞄向的目标的方向。同样地，接收方向被看作是一个指针，其基本上从接收器的中心开始，并具有如下方向医疗附属装置沿此方向靠紧接收器以便被接收器接收。
瞄准方向131与接收方向231之间在Y方向上的侧向距离d可以通过利用调节装置132调节瞄准单元130来进行补偿，从而通过在Y方向上调节瞄准方向131，瞄准方向131 和接收方向231能够相一致，使得工具400在应用到瞄准单元130时，能够连接医疗附属装置240和接收器230。
在图1所示的示例性实施例中，预计移位仅发生在X方向上或Y方向上或在X方向和Y方向上组合地发生，其中医疗装置200的扭转移位、伸长或纵向延伸移位可以被忽略。此外，由于医疗装置200的弹性，预计主要变形发生在Y方向和X方向上。一方面，瞄准装置和瞄准单元的位置是已知的，另一方面，医疗装置的大体尺寸是已知的。由于预计医疗装置200的弯曲仅在Y方向和X方向上，所以可以使用通过成像系统350进行的单次二维拍摄来确定瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离d，尤其是在Y方向上的距离。 成像系统350可以包括例如能够发射辐射的辐射源351，所述辐射部分地通过人体组织传播并被基准体120和医疗装置200的至少某些部分吸收。传感器装置352记录的图像可以给出关于瞄准装置和瞄准单元关于医疗装置200的接收器230的相对位置的信息。此外， 可提供能够评价感测到的辐射以确定成像数据的评价单元360，成像数据能够用于确定瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离。
基准体120在置于辐射源351和辐射传感器352之间的辐射束中时具有唯一且独特的投影。例如，当将基准体设计成具有在成像系统中成像时可见的特殊外形时，或者通过提供基准标记121的特殊分布，能够实现这种唯一的投影。在这种情况下，基准体因而可以设计成使成像系统的辐射透射的本体，其中仅有基准标记121上吸收辐射的。
图2示出了具有基准体120的瞄准装置100的特定区段。图2中的基准体120具有多个基准标记，使得包括基准标记121的基准体的投影在任何的任意投影方向上均为独特的投影。图2示出了瞄准单元130能够相对于基准体120和基准标记在Y方向上调节， 使得移位或者瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离d能够相一致。如果对图2的几何形状以及医疗装置200的接收器230 (未示出)一起进行单次二维成像，外科医生能够确定瞄准方向与接收方向之间的侧向距离d，并且此后能够在Y方向上重新调节瞄准单元 130，直到瞄准方向131和接收方向231相一致。
图3示出了本发明的另一个示例性实施例，其中瞄准装置100包括基准体120，其中基准体120也包括用于提供在任何的任意投影方向上的独特投影的基准标记121。图3 所示的实施例示出了能够相对于瞄准装置100移动或调节的基准体120，以调节固定地安装在基准装置上的瞄准单元130。瞄准单元相对于瞄准装置100的调节——其中基准体固定于瞄准单元(图3)，以及基准体固定于瞄准装置(图2)——可以是可重复的，使得当已经分析了单次二维拍摄后，不需要进一步的成像。因此，如果对图3的特殊几何形状以及医疗装置200的接收器230 (未示出)一起进行成像，外科医生可以确定Y方向上的侧向距离， 以对基准体120和瞄准单元130 —起重新进行调节，以使瞄准方向与接收方向相一致。图 3进一步示出了附加的驱动装置140，当连接到评价单元时，驱动装置140可以根据已确定的侧向距离d自动地相对于瞄准装置100调节瞄准单元130。实际上，驱动器140也可以应用在图2所示的实施例上 。
图4示出了具有基准体和双瞄准单元130的瞄准装置的特定区段。每个瞄准单元可以相对于基准体120单独地调节。但是，这两个瞄准单元130也可以相联接并相对于基准体120—起同步地调节。瞄准单元也可以设有单独的基准体(未示出)。在后一种情况下，每个基准体可以固定地连接于相应的瞄准单元并且能够相对于瞄准装置100单独地移动。这种情况与图3所示的情况相似，但是其具有两个可移动的基准体。应当注意到，考虑到用于各个医疗附属装置的瞄准单元的所需数量，也可以设有多于两个的瞄准单元130。此外，两个瞄准单元130也可以设置在单个基准体120中，其中单个基准体能够相对于瞄准装置移动，如图3所示。
图5示出了具有位于基准体内的塞子的瞄准装置的特定区段。瞄准单元130可设有联接元件135以联接外部瞄准单元130’和基准体120’中的塞子。因此，不必提供在瞄准装置100中的基准体，而是使用普通的瞄准装置，以及插入在固定地连接于基准体130’ 的外部瞄准单元130’中。外部瞄准单元具有与瞄准单元130相配的轴134’，包括在瞄准单元130上的联接元件135以及在轴134’上的联接元件135’。联接元件135和135’可以设计为使得瞄准单元130也可以在没有设置在基准体中的塞子中的情况下使用。例如，瞄准装置上的瞄准单元130可以设有作为联接元件135的凹槽，使得工具能够穿过并旋转， 其中在基准装置120’内的塞子上的联接元件135’可以设置为突出舌部。联接元件135和 135’也可以是具有独特配合的配置和设计，例如不同宽度的凹槽和舌部，或者不等同分布的凹槽和舌部。基准体120可以具有多个基准标记121’，但是作为替代或补充，也可以具有使得能够在图像的投影中被唯一地识别的独特形状。在有多个瞄准单元130的情况下，也可以设置多个外部瞄准单元130’，每个外部瞄准单元130’都具有基准体120’。
图6示出了瞄准单元130和包括接收器230的医疗装置200的剖视图的示意性概略图。应当注意到，其余的瞄准装置和特别的调节装置均被省去，仅示出了瞄准装置130与接收器230间的示意性关系。图6示出了该布置的三种特殊情况，其中一种情况用“a”标记，这种情况为瞄准单元130a和医疗装置200a以及接收器230a的初始位置。另一种情况用标记“b”来示出，其示出了医疗装置200b和接收器230b在X方向上的移位，即，医疗装置朝向瞄准单元130(即，在瞄准方向131a上)的移位。第三种情况用标记“c”来示出，其示出了医疗装置200c和接收器230c在Y方向上的移位，该移位与侧向距离d对应。由于所示实施例中的成像系统350的辐射源351是基本上严格准时的辐射源，所以系统可以通过确定投影的医疗装置200c/200b (产生了投影Pb和P。)的尺寸来在用c标记的移位和用 b标记的移位之间进行区分。投影的尺寸取决于医疗装置和准时辐射源之间的相对距离。 由于投影Pb和投影P。处于传感器352上的几乎相同的位置，但是投影Pb要比投影P。小，所以系统确定医疗装置200c比医疗装置200b更靠近辐射源351，使得系统由传感器352上的投影位置和投影的尺寸来区分和确定医疗装置200c的移位在Y方向上以及医疗装置200b 的移位在X方向上。因此，系统可以在医疗装置的通常不同的移位之间进行区分。
如果移位在Y方向上，那么初始的接收方向231a也会移位侧向距离d，从而形成已移位的接收方向231c。如果系统和评价单元360确定了 Y方向上的移位为侧向距离d， 那么外科医生也可以使瞄准单元130a移位侧向距离d，以到达瞄准单元130c，使得瞄准方向131c和接收方向231c相一致。应当注意到，已移位的医疗装置200b和200c仅在投影 Pb和P。的尺寸上有差别，但在成像系统350的传感器装置352上具有相同的位置 。
图7示出了医疗装置200和基准体的基准标记121的单个二维图像。基准标记彼此间的相对位置以及基准标记121相对于医疗装置200和接收器230的相对尺寸使得可以确定侧向距离d(见图6)，使得外科医生可以调节瞄准装置，或者自动装置可以自动地调节瞄准装置(图7中未显示)，以使瞄准方向131与接收方向231相一致(图7中未显示)。
图8示出了一种瞄准方法的示意性概略图。该方法包括提供(SI)瞄准装置100， 该瞄准装置包括瞄准装置联接区段110，基准体120，以及瞄准单元130，瞄准装置联接区段 110用于唯一地联接具有医疗装置联接区段210和医疗附属装置接收器230的医疗装置 200，其中基准体相对于瞄准装置联接区段可重复地定位且相对于瞄准单元可重复地定位， 其中瞄准单元具有瞄准方向131且能够相对于瞄准装置调节，使得瞄准方向指向要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器230 ;定位(SlO)瞄准装置130，瞄准装置130相对于成像系统350唯一地连接到医疗装置200上，使得成像系统能够对基准体 120和具有接收方向231的医疗附属装置接收器230进行二维投影成像；对基准体120和医疗附属装置接收器230进行单个二维视图成像(S20);评价(S30)单个二维视图；以及从单个二维视图中确定(S40)瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离d。作为选择，评价(S30)包括通过图像处理检测(S31)基准体和医疗装置。另外另一种选择，该方法还包括指示(S50)用于补偿瞄准方向131与接收方向231之间的侧向距离的所需调节的量度。 此外，该方法可以包括控制(S60)驱动器140以根据所确定的瞄准方向与接收方向之间的侧向距离d自动地重新调节瞄准单元，以使瞄准方向131和接收方向231相一致。此外，评价(S30)包括评价(S32)被成像的接收器231相对于基准体120的尺寸的尺寸，以及确定 (S40)包括确定(S42)瞄准方向与接收方向之间的侧向距离d，以区分两个平移自由度。
在本发明的另一个示例性实施例中，提供了计算机程序或计算机程序单元，其特征在于适于在合适的系统中执行根据前述实施例中的一种所述的方法的方法步骤。因此计算机程序单元可以存储在计算机单元上，计算机单元也可以是本发明实施例的一部分。该计算单元可以适于执行上述方法的步骤或引致上述方法步骤的执行。此外，该计算单元可适于操作上述装置的部件。该计算单元能够适于自动地操作用户的命令和/或执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。数据处理器因此可以配置成执行本发明的方法。
本发明的该示例性实施例既涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序，也涵盖通过升级将已有的程序转化为使用本发明的程序的计算机程序。此外，计算机程序单元可以能够提供完成上述方法的示例性实施例的程序所有的必要步骤。
根据本发明另一示例性实施例，提供诸如CD-ROM之类的计算机可读介质。其中计算机可读介质具有储存于其上的前文已描述的计算机程序单元。但是，计算机程序也可以通过网络例如万维网提供，并能够从这种网络上下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示例性实施例，提供用于制造能够下载的计算机程序单元的介质，其中计算机程序单元设置成执行根据本发明上述实施例中的一种所述的方法。
应当注意到，参照不同的主题描述了本发明的实施例。特别地，一些实施例是参照方法类型的权利要求描述的， 而其他实施例是参照装置类型的权利要求描述的。但是，本领域技术人员将从以上和以下的描述中归纳出，除非另有说明，否则认为除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，本申请还公开了涉及不同主题的特征之间的任意组合。但是，所有特征都能够组合以提供大于特征的简单叠加的协作效果。
应当注意到，参照不同的主题描述了本发明的示例性实施例。特别地，一些示例性实施例是参照装置类型的权利要求描述的，而其他示例性实施例是参照方法类型的权利要求描述的。但是，本领域技术人员将从以上和以下的描述中归纳出，除非另有说明，否则认为除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，本申请还公开了涉及不同主题的特征之间的任意组合，尤其是装置类型的权利要求的特征与方法类型的权利要求的特征之间的组合。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一个”并不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中述及的若干物件的功能。一些特征在相互不同的从属权利要求中的记载并不表示这些特征的组合不能够被有利地使用。
权利要求
1.一种猫准系统，包括 瞄准装置(100)，所述瞄准装置(100)用于医疗附属装置相对于医疗装置的定位， 成像系统(350)，以及 评价单元(360)， 其中，所述瞄准装置(100)包括 瞄准装置联接区段(110)，所述瞄准装置联接区段(110)用于唯一地联接具有医疗装置联接区段和医疗附属装置接收器的医疗装置， 基准体(120)，以及 瞄准单元(130)， 其中，所述基准体相对于所述瞄准装置联接区段可重复地定位，并且相对于所述瞄准单元可重复地定位， 其中，所述瞄准单元具有瞄准方向(131)，且能够相对于所述瞄准装置调节，使得所述瞄准方向指向要联接到所述瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器， 其中，所述成像系统能够相对于所述瞄准装置进行定位，使得所述成像系统能够对所述基准体(130)和要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器进行单个二维视图成像， 其中，所述评价单元适于生成所述单个二维视图的数据，并根据所述数据中确定所述瞄准方向(131)与要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器的接收方向之间的侧向距离⑷。
2.根据权利要求1所述的瞄准系统，其中，所述瞄准单元(130)能够在与所述瞄准方向(131)横交的方向上调节。
3.根据权利要求2所述的瞄准系统，其中，所述瞄准单元(130)能够在与要联接于所述瞄准装置联接区段(110)的医疗装置的延伸方向垂直的方向上调节。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的瞄准系统，其中，所述基准体(120)包括多个基准标记(121)，其中所述多个基准标记分布成使得当在任何二维投影中成像时，能够唯一地识别所述基准体的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的瞄准系统，还包括医疗装置(200)，所述医疗装置包括 医疗装置联接区段(210)，所述医疗装置联接区段唯一地配合于所述瞄准装置联接区段(110)，和 医疗附属装置接收器(230)， 其中，所述医疗附属装置接收器具有与所述瞄准方向(131)平行的接收方向(231)。
6.根据权利要求5所述的瞄准系统，其中，所述医疗装置(200)是髓内钉，其中所述医疗附属装置接收器(230)是用于接收作为医疗附属装置(240)的锁紧螺钉的开口。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的瞄准系统，其中，所述评价单元(360)适于指示补偿所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)之间的侧向距离所需的调节的量度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的瞄准系统，其中，所述瞄准装置(100)包括驱动器(140)，所述驱动器(140)能够基于所确定的所述瞄准方向与所述接收方向之间的侧向距离(d)自动地重新调节，以使所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)相一致。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的瞄准系统，其中，所述成像系统(350)包括辐射源(351)和传感器(352)，所述传感器对所述辐射源有敏感性，其中所述辐射源是基本上严格准时的，其中所述评价单元(360)适于通过评价被投影的所述医疗附属装置接收器(230)相对于所述基准体(120)的尺寸的尺寸来确定所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)之间的侧向距离(d)，以区分两个平移自由度。
10.一种将医疗附属装置向医疗装置瞄准的方法，所述方法包括 提供(SI)瞄准装置(100)，所述瞄准装置包括瞄准装置联接区段(110)、基准体(120)、以及瞄准单元(130)，所述瞄准装置联接区段用于唯一地联接具有医疗装置联接区段和医疗附属装置接收器的医疗装置，其中所述基准体相对于所述瞄准装置联接区段可重复地定位且相对于所述瞄准单元可重复地定位，其中所述瞄准单元具有瞄准方向(131)且能够相对于所述瞄准装置调节，使得所述瞄准方向指向要联接到所述瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器， 相对于成像系统(350)定位(SlO)唯一地联接到医疗装置(200)上的所述瞄准装置(100)，使得所述成像系统能够对所述基准体(120)以及具有接收方向(231)的所述医疗附属装置接收器(230)进行二位投影成像，对所述基准体和所述医疗附属装置接收器(230)进行单个二维视图成像(S20)， 评价(S30)所述单个二维视图，以及 根据所述单个二维视图确定(S40)所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)之间的侧向距离(d)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，评价包括通过图像处理检测(S31)所述基准体(120)和所述医疗装置(200)。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的方法，还包括指示(S50)补偿所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)之间的侧向距离(d)所需的调节的量度。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括控制(S60)驱动器(140)，以根据所确定的所述瞄准方向与所述接收方向之间的侧向距离(d)来自动重新调节所述瞄准单元(130)，以使所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)相一致。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中，评价(S30)包括评价(S32)被成像的所述接收器相对于所述基准体的尺寸的尺寸，并且，确定(S40)包括确定所述瞄准方向(131)与所述接收方向(231)之间的侧向距离⑷，以区分两个平移自由度(S42)。
全文摘要
用于相对于医疗装置定位医疗附属装置的瞄准系统和装置，其中基准体相对于瞄准装置联接区段可重复地定位，并且相对于瞄准单元可重复地定位，其中瞄准单元具有瞄准方向，且能够相对于瞄准装置调节，使得瞄准方向指向要联接到瞄准装置联接区段的医疗装置的医疗附属装置接收器，其中成像系统能够相对于瞄准装置进行定位，使得成像系统能够对基准体和医疗附属装置接收器进行单个二维视图成像，其中评价单元适于生成所述单个二维视图的数据，并根据所述数据中确定瞄准方向与要联接的医疗装置的医疗附属装置接收器的接收方向之间的侧向距离。
文档编号A61B17/17GK103002819SQ201080068092
公开日2013年3月27日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者阿尔诺·布洛, 贝恩德·西蒙, 迈克尔·科嫩 申请人:史塞克创伤有限责任公司