10确定扩孔器的最佳方向。可通过考虑骨盆倾斜角确定扩孔器的最佳方 向，且这可通过X射线确定。考虑骨盆倾斜角可能涉及手动调整最佳方向或可将偏差记录 为偏移。
[0230] 接下来，则将手术装置相对于最佳方向的方向通信至外科医生116。这可通过通信 器12进行。
[0231] 在第一个实例中，通信器12可与外科医生进行视觉上的通信。在该实例中，通信 器12在手术期间可位于外科医生的视线内，且可示出所监控的扩孔器相对于患者解剖结 构的方向以及扩孔器的最佳方向。这可允许外科医生直观地观察在所监控的方向和最佳方 向之间的差异并进行校正以将扩孔器16带至最佳方向。
[0232] 在第二个实例中，通信器12可与外科医生进行听觉上的通信。在该实例中，外科 医生能够听到通信器12,其通过使用具有不同音调、音质或持续时间的声音来引导外科医 生。例如，当扩孔器16不位于最佳方向上时，通信器12可产生蜂鸣噪声，且当位于正确的 方向上时，通信器12可产生咻咻声。
[0233] 在第三个实例中，通信器12可与外科医生进行视觉和听觉上的通信，如同上面关 于第一和第二实例所描述的。
[0234] 因此，通信器12在对扩孔器进行定向时将外科医生引导至最佳位置。随着通信器 12的引导，完成了扩孔。
[0235] 当进行扩孔时，外科医生可发现使用支撑件是很方便的。例如，支撑件可被安装至 手术台的支撑导轨以实现正确对准。例如，支撑件可通过卡口连接而进行安装。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。扩孔器与在支撑件上的支撑滑 动件相接合以完成扩孔操作。当安装髋白杯时，也可使用支撑件。
[0236] 在完成扩孔后，手术系统可用于相对于患者的骨盆对髋臼杯进行监控和定向。如 果使用组合动力装置，装置则被切换到脉冲模式且扩孔刀被替换成髋白杯保持架和驱动 杆。通过步骤112、114和116在髋臼中对髋臼杯进行定向。可替代地，方向传感器可被安 装至用于插入髋白杯的单独脉冲装置，且可通过图3和上面所讨论的步骤或通过使用与用 于扩孔的设置相同的支撑滑动件对髋白杯进行定向。
[0237] 在图4-19和图23-52中示出了本发明的另外的实例。这些图提供了用于监控手 术装置相对于患者解剖结构的方向的手术系统，特别是用于在髋关节处的手术，特别是全 髋关节置换。
[0238] 患者传感器2包括传感部分6 (参见图6和图7)以及底座8 (参见图16-19)。底 座8被设计成可安装至患者的骶骨区。底座可包括本体17和至少一个联接器18,其中本 体17可安装至至少一个联接器18,且至少一个联接器18可相对于患者解剖结构进行安装 (参见图19)。该图中所示的联接器18包括用于相对于患者骶骨安装联接器18的紧固件 20 (采用粘合剂层的形式）。虽然可使用任何合适类型的粘合剂，但粘合剂可特别采用与在 进行心电图检查（ECG)时在电极上所使用的那些相类似的类型（以及，例如，可具有大约 30_的直径）。联接器18还包括夹具21，其包括螺纹杆22 (特别是约4_的不锈钢螺纹）、 固定卡箍24和螺母26 (特别是滚花的）。
[0239] 底座8可限定任何数量的孔28,特别是两个、三个、四个、五个或六个孔28;更特别 的是四个或五个孔28。图16所示的实例具有四个或五个孔28 (用虚线标记的孔28可以存 在或不存在）。每个孔可容纳如上面所讨论的联接器18。在完成底座8的对准后，可定位 联接器18。
[0240] 底座8的一端为对接端口 30,患者传感器的传感部分6可被安装至该对接端口 30 (参见图6、图7和图16)。如图6、图16和图17所示，传感部分6具有与对接端口 30的 形状互补的凹槽，从而使传感部分6可在对接端口 30中实现滑动接合。然而，传感部分6 也可按图24和图25中所示的用于方向传感器的传感部分38的方式被螺接至对接端口 30 中。当在患者的骶骨区中联接在一起时，底座8和传感部分6被设计为使得在患者传感器 的传感部分6上的箭头指向患者的头部。一旦正确地定位了底座8和传感部分6 (与患者 传感器2 -起），外科医生则可进一步地使用手术级的Elastoplast?胶带将患者传感器2固 定至患者。要注意的是，患者传感器2特别独立于用于将患者固定至手术台的骨盆支架。
[0241] 图50-52中示出了患者传感器的底座8的另一个实例。这些图示出了具有对接端 口 30 (用于安装图6和7所示的患者传感器的传感部分6)以及4个孔28的底座8,且每个 孔可容纳一个联接器18,如上面所讨论的。该底座8的轮廓是患者骶骨的形状。
[0242] 传感部分6包括电源32 (采用一个或两个电池的形式）、壳体34以及传感器36。 特别地，电池（或多个电池）为可消毒的，且最特别地为锂离子电池（例如，3.6V)。电池 可以是可再充电的或不可再充电的。传感器36能够测量在三个轴线（俯仰、滚转和偏航） 上的方向并包含无线数据传输（如BlueTooth?或Wi-Fi连接）。传感器36可包括具有 2. 4GHz无线传输的俯仰和滚转传感器以及具有超灵敏磁力计的偏航传感器（在一个实例 中，偏航传感器可以是机械偏航检测器，其将所测量的偏航转至被平移至偏航工具指示的 第二俯仰传感器）。传感器36可测量约40X28X70mm，为不可磁化的且能够在传感部分6 中实现快速和安全的定位。传感部分6还可包括用于指示电源32中剩余电量的指示器，如 灯。
[0243] 患者传感器2可由任何合适的材料制成，且特别地，底座是由塑料，如聚四氟乙烯 (PTFE)制成。特别地，底座是用X射线半透明材料制成的。当然，也可使用一系列的形状 以适合个体患者以及要安装患者传感器2的区域。可能除了传感器36和电源32之外，患 者传感器2的所有组件均可以是可消毒的。如果传感器36和电源32被完全包在无菌壳体 34中，那么它们可以不需要消毒。
[0244] 系统1还包括方向传感器4,其包括传感部分38 (参见图4和图5)以及安装件 40 (如图8-10和图12-14所示）。传感部分38包括电源42 (采用电池的形式）、壳体44以 及传感器46。特别地，电池（或多个电池）为可消毒的，且最特别地为锂离子电池（例如， 3. 6V)。电池可以是可再充电的或不可再充电的。传感器46能够测量在三个轴线（俯仰、 滚转和偏航）上的方向并包含无线数据传输（如BlueTooth?或Wi-Fi连接）。传感器46 可包括具有2. 4GHz无线传输的俯仰和滚转传感器以及具有超灵敏磁力计的偏航传感器。 传感器46可测量约40X28X70mm，为不可磁化的且能够在传感部分38中实现快速和安全 的定位。传感部分38还可包括用于指示电源42中剩余电量的指示器，如灯。传感器46和 36可以是相同的。
[0245] 如图5所示，当被附接至安装件40时，传感部分38特别地具有指向传感器配对方 向的箭头，其中该方向为在使用时将朝向患者头部的方向。
[0246] 在图8-10和图12-15中示出两个不同的安装件40。要理解的是，可使用任何用于 安装件40的合适的设计，且该设计将根据安装件40要被固定至的组件而发生变化。
[0247] 要将图8-10中所示的安装件附接至用于放置髋白杯的放置装置48。该放置装置 48为弯曲的髋臼杯插入器（旋钮50用于可释放地联接髋臼杯）。一种示例性的髋臼杯插 入器是由DePuy(目录号：920010029)所制造的。图24示出DePuy的髋白杯插入器48,其 与髋臼杯166和旋钮50 -起用于可释放地联接髋臼杯。
[0248] 安装件40包括对接端口 52,其具有与传感部分38互补的形状。弯曲对接端口 52 的凸榫允许传感部分38被解开。布置安装件40以实现传感部分38的速动正位锁定。
[0249] 安装件40还包括减震器54 (参见图8和图11)。减震器54可对放置装置48的手 柄发生偏置且可与冲击轴（线轴）56 (优选为钛）、螺旋弹簧58 (优选为不锈钢）以及气动 压缩室60装配在一起。在钛线轴56上的卡箍62可与弹簧58邻接，且钛线轴56的一端可 中途延伸至压缩室60中。然而，气动压缩室60为可选的。也可使用其他类型的减震器，如 双向减震器。
[0250] 安装件40可包括用于将安装件夹持至放置装置的夹具65。夹具包括紧固件63， 如螺栓和锁紧螺母。安装件40可由可消毒的材料制成，且安装件的本体可基本上由不锈钢 (如316级）制成。安装件40可基本上由不可磁化的材料制成。
[0251] 在图24中示出了用于髋臼杯插入器48的不同安装件40。在该图中，与髋臼杯166 一起示出了整个髋白杯插入器48。如上面所讨论的，旋钮50用于可释放地联接髋白杯166。 在该图中所示的安装件40与图8-10中所示的安装件基本上是相同的，除了传感部分38被 螺接至对接端口 52中且安装件包括用于保持监视器10和通信器12的支架168。在图24 中，监视器10和通信器12位于平板电脑（或iPad?)或智能手机（如iPhone?)等中的同 一位置。在使用中，平板电脑或智能手机可被包在可消毒的壳体内，该可消毒的壳体被保持 在支架168内或形成其的一部分。
[0252] 在图26-38中示出用于髋臼杯插入器48的另一个安装件40。该安装件包括夹具 65 (参见图34)、间隔器附接区70以及减震器54 (其与带卡箍62的冲击轴（线轴）56 (参 见图36)、螺旋弹簧58和压缩室60装配在一起）。夹具65包括两个紧固件63 (参见图34、 图37和图38)。间隔器72的第一端73 (参见图28和图29)可被插入间隔器附接区70且 经夹紧螺母74(参见图26和图27)固定到位。间隔器72的第二端75可被插入对接端口 附接区76 (参见图31)且用夹紧螺栓77 (参见图32和图33)固定到位。方向传感器的传 感部分38 (如图4和图5所示）可被安装至对接端口 52 (参见图30和图31)。有利地，在 该布置中，外科医生向下至髋臼杯插入器的中轴线的视线可能不会被方向传感器遮挡。对 接端口 52可位于夹具65的左侧或右侧。
[0253] 在图12-15中示出另一安装件40,且在该情况下，安装件40被安装至手术装置，即 髋臼扩孔器170 (例如，如图23中所示）。转向图23,髋臼扩孔器170包括切割刀片172、髋 臼扩孔器驱动器174和电动机176。髋白扩孔器170具有在手柄178旁边的槽（手柄178 形成髋臼扩孔器驱动器174的一部分）。安装件40 (如图12-15和图23中所示）旨在被安 装至类似于DePuy成角度的扩孔器驱动器（目录号：920010031)的髋臼扩孔器驱动器174。
[0254] 转向图12-15,髋臼扩孔器驱动器174具有在手柄178旁边的槽，其中紧固件可通 过该槽。紧固件可包括滚花螺母64、螺栓68和螺母69。该安装件40包括具有与传感部分 38互补的形状的对接端口 52。弯曲对接端口 52的凸榫允许传感部分38被解开。布置安 装件40以实现传感部分38的速动正位锁定。
[0255] 该安装件可由可消毒的材料制成，且安装件40的本体可由不锈钢制成。安装件可 特别地由不可磁化的材料制成。
[0256] 图23示出被安装至安装件40的方向传感器的传感部分38,且安装件依次被安装 至髋臼扩孔器驱动器174。图23中所示的安装件40和传感部分38类似于在图12-15中所 示的安装件和传感部分。
[0257] 在图25中示出另外的手术装置，即髋臼扩孔器170。在该髋臼扩孔器170中，髋臼 扩孔器驱动器174(如在图23中所示）被替换成安装件40。安装件40包括套筒180、手柄 178、对接端口 52和用于保持监视器10和通信器12的支架168。套筒180、手柄178、对接 端口 52是一体形成的。在图25中，监视器10和通信器12位于平板电脑（或iPad?)或智 能手机（如iPhone? )等中的同一位置。在使用中，平板电脑或智能手机可被包在可消毒的 壳体内，该可消毒的壳体被保持在支架168内或形成其的一部分。此外，传感部分38被螺 接至对接端口 52中。
[0258] 在图26-33和图39-43中示出了用于髋臼扩孔器170的另一个安装件40。该安装 件包括夹具65(参见图39)以及间隔器附接区70。夹具65包括紧固件，其包括滚花螺母 64(参见图39)、螺栓68(参见图39和图41)以及螺母69(参见图39、图42和图43)。间隔 器72的第一端73 (参见图28和图29)可被插入间隔器附接区70且经夹紧螺母74固定到 位（参见图26和图27)。间隔器72的第二端75可被插入对接端口附接区76 (参见图31) 且用夹紧螺栓77(参见图32和图33)固定到位。方向传感器的传感部分38(如图4和图 5所示）可被安装至对接端口 52(参见图30和图31)。有利地，在该布置中，外科医生向下 至髋白杯插入器的中轴线的视线可能不会被方向传感器遮挡。对接端口 52可位于夹具65 的左侧或右侧。
[0259] 图44至图49示出了根据本发明的另一个实例的方向传感器的传感部分壳体44。 该壳体44包括本体80和盖子82,其中可通过围绕铰链84的旋转打开该盖子。壳体44还 包括可释放的紧固件86(其包括可枢转螺栓，可被螺接至螺栓上以保证盖子关闭的螺母位 于该螺栓的一端）。壳体44可被螺接至对接端口 52上（参见图44和图45)。例如，可将 对接端口 52定位在方向传感器的安装件40 (而非图8-15、图30和图31中所示的滑动配 置）内。该壳体44可以是可消毒的且可用于容纳，例如，传感器46和电源42(其可以是未 消毒的）。该壳体44还可适于容纳传感器46、监视器10和通信器12。
[0260] 图44至图49中所示的壳体44也可被用作患者传感器的壳体34。在这种情况 下，图44和图45中所示的对接端口 52可位于患者传感器的底座8 (而不是图16-19和图 50-52所示的滑动配置）上。该壳体34可以是可消毒的且可用于容纳，例如，传感器36和 电源32 (其可以是未消毒的）。该壳体34还可适于容纳传感器36、监视器10和通信器12。
[0261] 手术系统1还可包括用于校准传感器36和46的托架。托架可容纳传感器36和 46以使其彼此相平行。在一个实施例中，托架被配置成容纳方向传感器4和患者传感器2 的传感部分6和38,特别是使传感部分6和38彼此相平行。
[0262] 图4-19和图23-25中所示的手术系统可按下列步骤使用： 1将患者脸朝下的置于手术台上并绘制后线以标记用于放置患者传感器2的底座8的 位置（如图16-19所示）； 2放置底座8并将其用带子绑至患者身上（例如，使用手术级EklSt〇PklS_胶带），优选 为使患者处于脸朝下的位置上； 3装配和准备好适当的骨盆支撑支架并使患者准备好进行覆盖； 4将传感器36和46以及电池32和42插入其消毒的壳体34和44中以形成传感部分 6和38。检查以确保满电灯亮，否则，则更换电池。将传感部分6和38置于所标记位置上 的成对的托架中且随后将加载的托架置于手术台上的任何地方，从而使指示箭头（如图5 和图7所示）指向台子的头端。托架的长轴线应被置于与手术台的纵轴线相平行或尽可能 地与其相靠近的位置上； 5使用监视器10(计算机（包括平板电脑或iPad?的硬盘驱动器））和通信器12(屏 蒂）启动软件； 6输入手术过程的细节，包括外科医生的姓名、患者的姓名、医院名称、患者的出生日期 和手术日期； 7对传感器进行配对（校准），从而使用于两个传感器的俯仰、滚转和偏航基本上为零。 可在大约数秒钟内执行校准步骤； 8将患者传感器的传感部分6安装至底座8并将方向传感器的传感部分38安装至手术 装置或相对于其进行安装（例如，将传感部分38安装至安装件40,其可被安装至如图8-15 和图23-25中所示的手术装置16/170或放置装置48)。 9调整如在计算机上所记录的装置的最佳方向以应对由于患者在手术台上的位置而导 致的在俯仰、滚转或偏航中的任何差异。还输入特定于患者的任何解剖偏差，如患者的骨盆 倾斜角度（如通过子宫前倾和倾斜度所测量的）（参见图20); 10查看手术装置相对于患者解剖结构的方向，如在图21和图22中所示的； 11进行如上所述的髋白扩孔或髋白杯放置操作；以及 12在手术期间手术系统的输出的记录可被存储在存储卡中以供将来参考之用。 实例
[0263] 秘密试验巧妙地阐明该系统提供了一种使外科医生进行扩孔并作为对患者移动 的持续进行的自动补偿的结果将髋白杯放置在关于预定的角度反转和倾斜角度和相对于 患者的适当的位置上的简单装置。在该试验中，患者传感器、方向传感器、手术装置、监视器 和通信器均为上面关于图4-22所讨论的那些。
[0264] 在试验期间，方向传感器受到将杯锤击到位所产生的正常量的冲击力。这对方向 传感器的运作没有影响。
[0265] 使用高质量的电子组件建造传感器。在医院手术室的条件下，测试已证明滚转和 俯仰处于±20度范围±0.5度内，且偏航处于±10度范围±1.0度内。
[0266] 按照法规，已用或多或少地特定于结构或方法特征的语言对本发明进行了描述。 要理解的是，本发明并不限于所