置以改善对髋臼杯 进行定向的准确性，但据信，外科医生仍是用眼睛进行髋白的扩孔的。本发明的该方面的手 术系统可允许进行引导的髋白扩孔，从而使骨盆骨的移除最小化，并为髋白杯的放置和定 向提供改进的基础。有利地，当引导髋白的扩孔时，可在骨盆骨上创建边缘，其可有助于放 置和定向髋白杯。引导扩孔可允许两个机加工的表面（骨头和髋白杯）相互接触，其可提 供优越的配合。如果未正确进行扩孔步骤，髋白杯可从髋白脱开，或例如，患者的一条腿会 比另一条腿短。如果未正确进行扩孔手术，那么要正确地对髋白杯进行定向则可能是困难 的。
[0077] 因此，在第三方面，本发明提供了一种用于患者解剖结构的引导扩孔的手术系统， 系统包括用于感测扩孔器相对于患者解剖结构的方向的方向传感器。该系统可以包括或不 包括患者传感器或监视器。然而，在一个实施例中，系统包括用于感测患者解剖结构方向 的患者传感器、用于感测扩孔器的方向的方向传感器和/或用于监控扩孔器相对于所感测 的患者解剖结构的方向的监视器。患者解剖结构特别地为骨盆且扩孔器特别地为髋臼扩孔 器。手术系统可进一步地包括用于将所监控的扩孔器引导至相对于患者解剖结构的最佳扩 孔器方向。手术系统还可进一步地包括扩孔器。本发明的第三方面的手术系统的特征可如 同上面对第一或第二方面的描述。
[0078] 在第四方面，本发明提供了一种用于假体组件的手术放置的放置装置，其中该装 置包括能够生成至少一个脉冲以将假体组件打入患者解剖结构的驱动器。
[0079] 本发明的该方面的装置可通过使用当前的技术，如使用锤子将杯打入髋臼中而更 准确地放置髋臼杯。
[0080] 在一个实施例中，驱动器能够生成两个或多个连续的脉冲以将假体组件打入患者 解剖结构中。驱动器也能生成脉动，特别是轴向脉动。脉冲的时序可进行调整。
[0081] 在另一个实施例中，驱动器能够检测假体组件何时无法被进一步地打入患者解剖 结构中。这可通过在脉冲后检测假体组件相对于装置的移动而实现。
[0082] 脉冲可通过空气压力、超声波或通过用于撞击假体组件的撞针，特别是通过撞击 假体组件的撞针而生成。在一个实例中，撞针可通过用动力操作的凸轮来压缩弹簧而运行。 可通过一个或多个凸轮，特别是两个凸轮生成脉冲。在一个实例中，可通过反向旋转的凸轮 生成脉冲。在另一个实例中，可通过压电作用生成脉冲。在一个实施例中，脉冲是以气动方 式、液压方式或通过电动机而生成的，且优选地，脉冲是以气动方式生成的。
[0083] 假体组件可如在本说明书中其他地方所描述的，且特别的可以是肱骨或髋臼杯， 最特别的是髋臼杯。
[0084] 在一个实施例中，放置装置还包括用于相对于驱动器安装假体组件的安装件。安 装件可在一个或两个步骤中附接或释放假体组件。例如，安装件可包括弹簧加载的联接器。 安装件可用于安装被联接至假体组件的器械。例如，安装件可用于安装被联接至髋白杯的 轴。在一个实施例中，安装件能够联接至多个具有不同长度的轴，其中的每一个具有不同的 螺纹以适应外科医生所使用的各种髋臼杯。
[0085] 在一个实施例中，驱动器和可选的放置装置的安装件是可拆卸的。在该实施例中， 驱动器和安装件可被扩孔器替换。例如，可布置扩孔器输出驱动轴和驱动器/安装件以用 于卡扣连接，特别是与用于手术的与现有装置兼容的连接。在该实施例中，可调整扩孔器的 速度和/或可调整驱动器的脉冲频率。在该实施例中，装置可用于扩孔和放置假体组件。
[0086] 如在本说明书的其他地方所述的用于感测假体组件的方向的方向传感器可相对 于装置进行安装。例如，方向传感器可安装至能可安装至放置装置的器械或引导件。在另 一个实例中，方向传感器可安装至放置装置。
[0087] 方向传感器可按任何适合的方式相对于装置进行安装。例如，方向传感器（或方 向传感器的传感部分）可安装在装置上的对接端口中或在可安装至手术装置的器械上的 对接端口中。可调整对接端口以适应在各个方向上的方向传感器（或方向传感器的传感部 分）。此外，对接端口可以是可锁定的。对接端口可被定向至特定角度且可调节地向轴线倾 斜。优选地，对接端口可通过使端口的一部分变形而实现锁定（这对于消毒来说可能是有 利的）。例如，对接端口可包括位于对接端口门和端口的剩余部分之间的柔性的塑料铰链。 对接端口门可通过弯曲柔性的塑料而闭合。对接端口可被设置在适当的角度（标称45° ) 以及对轴线的可调倾斜度。方向传感器的传感部分可滑动式地与对接端口接合或传感部分 可被螺接至对接端口中。方向传感器的传感部分的特征可如同在本说明书的其他地方所描 述的。
[0088] 在第五方面，本发明提供了一种包括本发明的第四方面的放置装置的手术系统。 本发明的第五方面的手术系统的特征可如同上面对第一或第二方面的描述。
[0089] 在一个实施例中，系统包括用于感测患者解剖结构的方向的患者传感器、用于感 测假体组件的方向的方向传感器和用于监控假体组件相对于所感测的患者解剖结构的方 向的监视器。特别地，患者解剖结构为骨盆。手术系统可进一步地包括用于将所监控的假 体组件引导至相对于患者解剖结构的最佳放置方向。
[0090] 在第六方面，本发明提供了一种用于感测患者解剖结构的方向的患者传感器，其 中患者传感器用于与监视器就所感测的患者解剖结构的方向进行通信。在一个实施例中， 监视器用于监控手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向。
[0091] 在第七方面，本发明提供了一种用于感测患者解剖结构的方向的患者传感器，其 中患者传感器用于监控所感测的手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向。
[0092] 在第八方面，本发明提供了一种用于感测手术装置的方向的方向传感器，其中方 向传感器用于与监视器就手术装置的方向进行通信。在一个实施例中，监视器用于监控手 术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向。
[0093] 在第九方面，本发明提供了一种用于感测手术装置的方向的方向传感器，其中方 向传感器用于监控手术装置相对于感测的患者解剖结构的方向。
[0094] 在第十方面，本发明提供了一种用于监控手术装置相对于患者解剖结构的方向的 监视器，其中监视器用于从患者传感器接收所通信的患者解剖结构的方向，且其中监视器 用于从方向传感器接收所通信的手术装置的方向。
[0095] 在第十一方面，本发明提供了一种用于感测手术装置相对于患者解剖结构的方向 的手术系统，该系统包括： a. 用于感测患者解剖结构的方向的患者传感器；以及 b. 用于感测手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向的方向传感器。
[0096]在第十二方面，本发明提供了一种用于监控手术装置相对于患者解剖结构的方向 的手术系统，该系统包括： a. 用于感测患者解剖结构的方向的患者传感器；以及 b. 用于从方向传感器接收所通信的手术装置的方向且用于监控手术装置相对于患者 解剖结构的方向的监视器。
[0097]在第十三方面，本发明提供了一种用于监控手术装置相对于患者解剖结构的方向 的手术系统，该系统包括： a. 用于感测手术装置的方向的方向传感器；以及 b. 用于从患者传感器接收所通信的患者解剖结构的方向且用于监控手术装置相对于 患者解剖结构的方向的监视器。
[0098]本发明的第六至第十三方面的特征可如同上面对第一或第二方面的描述。
[0099]在第十四方面，本发明提供了一种用于监控手术装置相对于患者解剖结构的方向 的方法，该方法包括： a. 感测患者解剖结构的方向；以及 b. 监控手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向。
[0100] 特别地，可在髋关节置换术中进行该方法。可进行这种髋关节置换术以减轻与如 骨关节炎、炎症性关节炎、骨坏死（骨坏死）、创伤或因一般磨损导致的关节表面平整的退 化等条件相关联的髋关节疼痛。
[0101] 在一个实施例中，该方法包括相对于患者解剖结构安装患者传感器。患者传感器、 患者解剖结构以及可相对于患者解剖结构安装患者传感器的方式可如同上面关于本发明 的第一和第二方面所讨论的。在该实施例中，患者传感器感测患者解剖结构的方向。
[0102] 在另一个实施例中，该方法包括提供在患者解剖结构上进行手术用途的手术装 置。手术装置可如同关于本发明的第一和第二方面所讨论的。
[0103] 在另一个实施例中，该方法包括相对于手术装置安装方向传感器。方向传感器、手 术装置以及可将方向传感器安装至手术装置的方式可如同上面关于本发明的第一和第二 方面所讨论的。在该实施例中，方向传感器感测手术装置的方向。
[0104]因此，在一个实施例中，本发明提供了一种监控手术装置相对于患者解剖结构的 方向的方法，该方法包括： a. 相对于患者解剖结构安装患者传感器； b. 用患者传感器感测患者解剖结构的方向； c. 相对于手术装置安装方向传感器； d. 用方向传感器感测手术装置的方向；以及 e. 用监视器监控手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向。
[0105] 在一个实施例中，该方法首先包括将患者固定至手术台。特别地，患者解剖结构在 手术前可基本上固定。
[0106] 在安装患者传感器和方向传感器之前，将患者传感器和方向传感器置于同一平面 (例如，这可能涉及将传感器并排地放置在台子上或托架中）可能是有利的。在该步骤中， 可校准传感器，从而使其共享相同的方向读数。在已相对于患者解剖结构安装患者传感器 后，可将患者传感器"归零"，且在将传感器归零期间方向读数中的任何变化可在通过方向 传感器所感测的方向上反映出来（或被转换成该方向）。然后，传感器可保持激活直到已使 用或插入手术装置为止。可替代地，可在不校准传感器的情况下使用手术系统。
[0107]在另一个实施例中，该方法包括提供用于监控手术装置相对于所感测的患者解剖 结构的方向的监视器。监视器可如同上面关于本发明的第一和第二方面所讨论的。
[0108]在另一个实施例中，该方法包括与外科医生就所监控的手术装置相对于患者解剖 结构的方向进行通信的步骤。通信器可用于该步骤，且通信器可如同关于本发明的第一和 第二方面所描述的。
[0109]在另一个实施例中，患者解剖结构为骨盆且手术装置为髋臼扩孔器。当进行扩孔 时，由于扩孔操作的力量，手术装置可能会移动。为了限制该移动，可使用装置或引导件。
[0110] 该方法还可包括使用用于手术装置的支撑件。例如，支撑件可通过例如，至被安装 在手术台附件轨道上的管件的卡口连接而被连接至手术台。支撑件可以是可调整的，例如 使用夹具以允许按要求定位手术装置。例如，如果手术装置为扩孔器，则可使用支撑件以在 手术期间支撑并引导扩孔器。支撑件还可以包括用于引导手术装置的滑动件。
[0111] 该方面的方法可用于全髋关节置换术。如上面所讨论的，髋关节置换术可包括： (i)切断股骨头并使股骨头从髋臼脱臼；（ii)对髋臼进行扩孔以安装髋臼杯；（iii)插入髋 臼杯；（iv)使股管成形，然后将假体股骨组件安装至管中；且（V)将假体股骨组件安装至髋 臼杯。可有利地进行该方面的方法以监控在步骤（ii)和（iii)中使用的手术装置的方向。
[0112] 在第十五方面，本发明提供了一种用于将手术装置相对于患者解剖结构进行定向 的方法，该方法包括： a. 感测患者解剖结构的方向； b. 监控手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向； c. 提供手术装置的最佳方向；以及 d. 将所监控的手术装置引导至最佳方向。
[0113]在一个实施例中，该方法包括相对于患者解剖结构安装患者传感器。患者传感器、 患者解剖结构以及可相对于患者解剖结构安装患者传感器的方式可如同上面关于本发明 的第一和第二方面所讨论的。在该实施例中，患者传感器感测患者解剖结构的方向。
[0114]在另一个实施例中，该方法包括提供在患者解剖结构上用于手术用途的手术装 置。手术装置可如同关于本发明的第一和第二方面所讨论的。
[0115]在另一个实施例中，该方法包括相对于手术装置安装方向传感器。方向传感器、手 术装置以及可相对于手术装置安装方向传感器的方式可如同上面关于本发明的第一和第 二方面所讨论的。在该实施例中，方向传感器感测手术装置的方向。
[0116]因此，在一个实施例中，本发明提供了一种监控手术装置相对于患者解剖结构的 方向的方法，该方法包括： a. 相对于患者解剖结构安装患者传感器； b. 用患者传感器感测患者解剖结构的方向； c. 相对于手术装置安装方向传感器； d. 用方向传感器感测手术装置的方向； e. 用监视器监控手术装置相对于所感测的患者解剖结构的方向； f. 提供手术装置的最佳方向；以及 g.用通信器将所监控的手术装置引导至最佳方向。
[0117] 在一个实施例中，该方法首先包括将患者固定至手术台。特别地，患者解剖结构在 手术前可基本上固定。
[0118] 在安装患者传感器和方向传感器之前，将患者传感器和方向传感器置于同一平面 (例如，这可能涉及将传感器并排地放置在台子上或托架中）可能是有利的。在该步骤中， 可校准传感器，从而使其共享相同的方向读数。在已相对于患者解剖结构安装患者传感器 后，可将患者传感器"归零"，且在将传感器归零期间方向读数中的任何变化可在通过方向 传感器所感测的方向上反映出来（或被转换成该方向）。然后，传感器可保持激活直到已使 用或插入手术装置为止。可替代地，也可在不校准传感器的情况下使用手术系统。
[0119] 在另一个实施例中，该方法包括提供用于监控手术装置相对于所感测的患者解剖 结构的方向的监视器。监视器可如同上面关于本发明的第一和第二方面所讨论的。
[0120] 在另一个实施例中，患者解剖结构为骨盆，且提供手术装置的最佳方向的步骤包 括确定患者的骨盆倾斜角度。骨盆倾斜角度可根据患者骨盆的X射线图像而确定。这可如 同关于本发明的第二方面所讨论的。
[0121] 在另一个实施例中，引导所监控的手术装置的步骤包括与外科医生就所监控的手 术装置相对于最佳方向的方向或在手术装置的最佳方向和所监控的手术装置相对于患者 解剖结构的方向之间的差异进行通信。通信器可用于该步骤，且通信器可如同上面关于本 发明的第一和/或第二方面所描述的。确定在手术装置的最佳方向和所监控的手术装置 相对于患者解剖结构的方向之间的差异的步骤可通过监视器或通信器，特别是监视器而进 行。
[0122] 在另一个实施例中，患者解剖结构为骨盆且手术装置为髋臼扩孔器。
[0123] 在另一个实施例中，患者解剖结构为骨盆且手术装置为髋白杯。在该实施例中，该 方法还进一步地包括以撞击的方式将髋白杯置于髋臼中。
[0124] 该方法还可包括使用用于手术装置的支撑件。例如，支撑件可通过例如，至被安装 在手术台附件轨道上的管件的卡口连接而被连接至手术台。支撑件可以是可调整的，例如 使用夹具以允许按要求定位手术装置。例如，如果手术装置为扩孔器，则可使用支撑件以在 手术期间支撑并引导扩孔器。支撑件还可以包括用于引导手术装置的滑动件。
[0125] 该方面的方法可用于全髋关节置换术。如上面所讨论的，髋关节置换术可包括： (i)切断股骨头并使股骨头从髋臼脱臼；（ii)对髋臼进行扩孔以安装髋臼杯；（iii)插入髋 臼杯；（iv)使股管成形，然后将假体股骨组件安装至管中；且（V)将假体股骨组件安装至髋 臼杯。可有利地进行该方面的方法以将在步骤（ii)和（iii)中使用的手术装置相对于患 者解剖结构（骨盆）进行定向。
[0126] 在本发明的第十四和第十五方面中所描述的方法中的部分或全部均可在计算机 可读存储介质上进行。监视器可包括该介质。在这些方法中的一个实施例中，在手术期间 记录所监控的和/或所感测的测量值。在这些方法中的另一个实施例中，记录系统使用的 日志，从而对使用该系统而进行的手术数量进行统计。
[0127] 本发明的第十四和第十五方面的特征可如同上面对第一或第二方面的描述。
[0128] 在第十六方面，本发明提供了一种用于将假体组件打入患者解剖结构中的方法， 该方法包括提供假体组件和包括能够生成至少一个脉冲以将假体组件打入患者解剖结构 中的驱动器的放置装置；以及使用该装置将假体组件打入患者解剖结构中。在一个实施例 中，患者解剖结构为骨盆且假体组件为髋白杯。本发明的第四方面的放置装置或本发明的 第五方面的系统可用于该方法中。
[0129] 在第十七方面，本发明提供了一种用于患者解剖结构的引导扩孔的方法，该方法 包括感测扩孔器相对于患者解剖结构的方向。本发明的第三方面的系统可用于该方法中。
[0130] 本发明的第十六和第十七方面的方法可使用上面对本发明的第十四和第十五方 面所描述的步骤而进行。
[0131] 在第十八方面，本发明提供了一种当用于本发明的第十四或第十五方面的方法中 的患者传感器。
[0132] 在第十九方面，本发明提供了一种当用于本发明的第十四或第十五方面的方法中 的方向传感器。
[0133] 在第二十方面，本发明提供了一种当用于本发明的第十四或第十五方面的方法中 的监视器。
[0134] 在第二十一方面，本发明提供了一种当用于本发明的第