专利名称：髌骨跟踪的制作方法
技术领域：
本发明涉及跟踪髌骨，具体涉及允许跟踪髌骨以便改进对膝盖执 行的外科手术的器械、仪器和方法。
背景技术：
目前，在膝关节置换术中很少对髌骨给予考虑，具体来说，对于 膝关节的假体植入部件怎样影响髌骨很少给予考虑。此外，对于患者 的髌骨可怎样与植入的膝关节部件相互作用很少给予考虑。而且，对 于设法恢复患者髌骨的原始行为或运动很少给予考虑。
WO 2004/075767记栽了 一种髌骨参考设备，该髌骨参考设备可附
接到髌骨以允许在扫描辅助外科手术中确定髌骨的位置。主体附接到 髌骨，参考阵列在至少两个不同位置可移除地连接到所述主体。然而，
该参考设备不允许确定髌骨的运动学行为。
因此有利的是能够确定患者髌骨的运动学行为以便改进膝关节置 换术的结果，
发明内容
本发明提供一种试验部件，该试验部件可用于确定作为膝关节置 换外科手术的一部分的被跟踪髌骨的轨迹，从而帮助引导所述外科手
术(例如，对植入部件的放置)，使得在置换膝关节中可适当地再现 髌骨的运动学行为。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在导航膝关节置换外科 手术期间确定患者的髌骨的轨迹的设备。所述设备可包括用于附接到 患者髌骨的第一部件和附接到所述第一部件并且可相对于所述第一部 件线性平移的第二部件。所述笫一部件可包括安装件，所述第一部件 可通过所述安装件附接到患者髌骨的后表面.所述第二部件可具有外 表面，该外表面呈现出适于在使用中与患者膝盖的股骨部分接合的结 构。还可以提供滑块机构，当所述第一部件在使用中附接到患者髌骨 时，所述笫二部件可通过所迷滑块机构相对于所述第一部件沿患者的大致内侧-外侧(medial-lateral)方向平移，
通过允许可与股骨相互作用的部分相对于可附接到髌骨的部分滑 动，可以调整髌骨的内侧-外侧位置以允许更灵活和全面地确定髌骨的 运动学行为。通过使用本发明的设备，可以确定实际髌骨植入物的最 佳位置，从而改进由此得到的假体膝关节。
在本文中，"患者膝盖的股骨部分，，旨在包括患者的解剖学股骨以 及植入的患者膝盖股骨部件，无论所述股骨部分是试验植入物、实际 假体植入物还是任何其它植入物。
所述设备还可包括锁定机构。所述锁定机构可用于防止所述第二 部件相对于所述笫一部件的平移.因此，所述设备可设置成使得所述 第一部件和所述第二部件处在多个固定的相对位移处，从而允许为不 同可能的髌骨植入物位置确定股骨部分对髌骨的影响。
经由第二部件的外表面可以接近所述锁定机构，从而使得更容易 在使用中在原位用所述设备固定和释放锁。
锁定机构可在所述第一部件和所述第二部件之间相互作用。替代 地或者另外地，锁定部件可与滑块机构相互作用以防止所述第一部件 和所述第二部件的相对平移。
所述设备还可包括弹性偏压装置，所述弹性偏压装置可用于阻止 所述笫二部件相对于所述笫一部件的平移。所述弹性偏压装置使得所 迷设备的运转更接近于真实髌骨的行为。可以提供多于一个的弹性偏 压装置，例如两个，所述弹性偏压装置可设置成彼此相对地起作用。 所述弹性偏压装置或各个弹性偏压装置可以是任何合适的类型，例如 橡胶体或弹簧(例如金属螺旋弹簧)。所述弹性偏压装置或各个弹性 偏压装置可与滑动机构相互作用，优选地，所述弹性偏压装置或各个 弹性偏压装置位于滑动机构内，并且接合在所述滑动机构的固定部分 和活动部分之间。
所述第一部件可以是大致平面的。所述滑动机构可以构造成使得 所述第二部件在与所述第一部件的平面大致平行的平面中平移。因此， 所述第二部件将在与髌骨表面的平面大致平行的平面中平移，其中所 述设备在使用中附接到所述髌骨表面，所以这就不需要调整所述设备 相对于髌骨的取向。
所述设备还可包括至少 一 个可由跟踪系统跟踪的标识器。所述标识器可附接到所述第二部件。这允许容易地确定所述第二部件的内侧-外侧位移.所述标识器可附接在所述第二部件内。所述标识器可附接 到所述第一部件.这允许确定所述笫一部件的位置.所述标识器可附 接在所述第一部件内。优选地， 一个标识器被附接到所述第一部件， 另一标识器被附接到所述第二部件。优选地，所述标识器或各个标识 器不需要与所述跟踪系统进行视影通信的线路.所迷标识器或各个标
识器可以是有线或无线标识器。优选地，所迷标识器或各个标识器包 括至少一个磁场传感器。
根据本发明的另一方面，提供了一种套件，所述套件包括根据本
发明第一方面的设备和至少下列各项之一可由跟踪系统跟踪的用于 附接到髌骨的标识器；供所述设备使用的多个弹性偏压装置；根据本 发明第一方面的具有不同尺寸的另一设备。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于评价在导航膝关节置换 外科手术期间对患者的槟骨植入物的定位的方法，所述方法包括通 过第一部件将髌骨植入物附接到患者髌骨的后部，其中，第二部件可
相对于所述第一部件沿内侧-外侧方向平移；当所迷第二部件相对于所 述第一部件自由平移时，确定膝关节枢转时髌骨的轨迹；以及，确定
所述第二部件相对于髌骨在上述轨迹的至少一部分上的内侧-外侧位 移。
因此，可以确定髌骨植入物的优选的内侧-外侧偏移位置。 当所述第二部件相对于所述第一部件自由平移时，并且当所迷第 二部件沿内侧-外侧方向相对于所述第一部件固定时，可以确定膝关节 枢转时髌骨的轨迹。所述方法还可包括比较上述轨迹。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于评价在导航膝关节置换
外科手术期间患者的髌骨植入物的位置的计算机实施方法，其中，试 验髌骨植入物由所述试验髌骨植入物的第一部件附接到患者髌骨的后 部，所述试验髌骨植入物的第二部件可相对于所述第一部件沿内侧-外 侧方向平移，所述方法包括当所述第二部件相对于所迷第一部件自 由平移时，根据髌骨的跟踪数据确定膝关节枢转时髌骨的轨迹；以及， 在上述轨迹的至少一部分上根据跟踪数据确定所述第二部件相对于髌 骨的内侧-外侧位移。
所述方法还可包括当相对于所述笫一部件沿内侧-外侧方向固定所述笫二部件时，根据髌骨的跟踪数据确定膝关节枢转时髌骨的轨迹。 所迷方法还可包括显示上迷轨迹的比较，
在本发明的方法方面，上述轨迹可以与股骨和/或胫骨部件或膝关 节的部分有关。上述部件或部分可以是患者膝盖的解剖学部分或人造 部分，例如患者膝盖的胫骨或植入物。
本发明的另一方面提供包含指令的计算机程序代码，当由数据处 理器执行所述指令时，所述指令实现本发明的计算机实施方法方面的 任一方面。栽有这种计算机程序代码的计算机可读介质提供了本发明 的另一方面。
现在将参考附图仅通过举例来描述本发明的一个实施例，其中 图1示出计算机辅助手术系统的示意方框图，本发明的设备可供 所述系统使用；
图2示出根据本发明的可跟踪髌骨植入物的第一实施例的相应的 示意俯视图、侧视图和端视图3示出根据本发明的可跟踪髌骨植入物的笫二实施例的相应的 示意俯视图、侧视图和端视图4示出沿着内侧-外侧方向和上-下方向的图2所示植入物的相应 剖视图；以及
图5A和图5B示出说明根据本发明使用植入物的方法的流程图。 除了另外指出的以外，不同附图中的相同部件具有共用的附图标记。
具体实施例方式
参考图1，示出了计算机辅助手术(CAS)系统100的示意方框图， 本发明的设备可在导航膝关节置换术中供所述系统IOO使用.CAS系 统包括跟踪子系统102,该跟踪子系统102与基于计算机的主系统104 通信，所述系统104包括显示设备106。显示设备提供外科手术的一 部分的各种实体(例如身体部分、植入物、仪器和工具)的相对位置 的图示；以及，位置数据(例如植入物、仪器或工具的重要的解剖位 置或轴线或计划位置)的图示。如本技术领域通常所熟知的，显示器允许实施图像引导的手术。
图1还示出患者的膝关节的示意图110，包括股骨112、胫骨114 和髌骨116。股骨、胫骨和髌骨的每一个都具有附接的相应标识器118、 120、 122,每个标识器可独立地由跟踪子系统102来跟踪，该跟踪子 系统102提供跟踪数据给计算机系统104，从而允许在跟踪系统的参考 系中确定标识器的实体的位置和取向.在外科手术时导航的仪器、植 入物及其它实体也具有可跟踪的标识器。
可以使用各种跟踪技术，包括基于电线的跟踪技术和无线跟踪技 术，例如超声、红外和电磁跟踪技术。 一种常用的红外跟踪技术使用 一对照相机来捕获参考阵列的图像，所述参考阵列分别在其上具有多 个反射球体。 一种示例性电磁跟踪技术使用包含三个相互垂直的传感 器线围的标识器来确定时变磁场的磁场强度，在国际专利公布 No.W02005/084572及其中引用的其它文献中更详细地描述了所述电 磁跟踪技术，在此以参见的方式将其引入以用于所有目的。
计算机系统104包括实现多种功能的软件，包括定义用于执行外 科手术的工作流的软件，所述软件一般包括用于将患者、植入物和仪 器与跟踪系统的参考系配准的软件，以及用于设计外科手术的软件。 参考图2，示出了在导航膝关节置换术中使用的设备130，该设备130 用于确定髌骨在膝盖的弯曲和伸展期间的轨迹，以便辅助执行手术， 如本文使用的，"轨迹，，一般指的是路径，实体在空间中沿该路径而行。 具体地，可以绝对地确定髌骨的轨迹，其中，髌骨在跟踪系统的参考 系中的路径通过跟踪来确定。髌骨的轨迹也可以通过跟踪而相对地确 定，例如相对于膝关节的股骨部件，例如，患者的实际解剖学膝盖， 或者植入物或膝关节股骨假体的试验部分。髌骨的轨迹也可以通过跟 踪而相对于膝关节的胫骨部件来确定，例如相对于患者的实际解剖学 胫骨膝盖部分，或者植入物或膝关节胫骨假体的试验部分。这可有益 于允许确定胫骨相对于髌骨轨迹的旋转。
图2示出设备130的俯视图132、沿上-下方向的端视图134和沿 内侧-外侧方向的侧视图136。所迷设备可用作试验植入物，或者在其 它实施例中可以是永久植入患者的实际假体植入物。
试验植入物包括分别具有大体圆形或卵形形状的第一部分138和 第二部分140。可以在不同尺寸的范围内提供试验植入物，例如具有大
8约从24mm到36mm的直径或长轴。第一部件大体是平面的，并且可 以由生物相容性金属制成，例如不锈钢或钛。三个尖锐金属长钉144 (在俯视图132中以虚线示出)从第一部件的后面突出并且提供安装 件，所述试验植入物在使用时可通过该安装件附接到切除后的髌骨的 后面。笫二部件通过滑块机构附接到第一部件，这将在下文参考图4 进行描述，因此，第二部件可相对于第一部件在与第一部件的平面大
致平行的平面中线性地平移。
第二部件在外表面上具有大体平滑的圆顶状结构，该结构的形状 大体对应于髌骨接合股骨的沟槽的代表性后表面。在使用中，根据下
文将更详细阐述的外科手术的阶段，所述结构可接合患者原始股骨的 相应槽部，或者接合股骨植入物的相应槽部，螺紋孔148穿过第二部 件延伸至第一部件和第二部件之间的界面，并且接收提供锁定机构以 固定第一部件和第二部件的相对位置的平头螺钉149或类似的螺紋部 件。第二部件可由生物相容性塑料制成，例如乙酰或聚乙烯。
图3示出髌骨试验植入物的第二实施例150，该试验植入物类似于 图2所示的试验植入物，但是其中第二部件的结构152的形状差不多 近似为沿着设备的上-下轴线延伸的平滑脊状部。
图4示出沿着内侧-外侧轴线经过试验植入物130的中心的剖视图 164，以及沿着上-下轴线经过试验植入物130的中心的剖视图166。滑 块机构连接第一部件138和第二部件140.滑块机构提供有从第二部件 的内表面突出的大体T状的突出部168，该突出部168在沿着设备的内 侧-外侧轴线延伸的凹入沟道170中沿着该沟道行进。第一弹簧172和 第二弹簧174在所述突出部的两侧位于所述沟道中，并且提供控制第 二部件相对于第一部件平移的弹性偏压装置。图4还较好地图示出锁 定机构。通过抵靠第一部件的内表面旋紧平头螺钉149所引起的摩擦 力允许第二部件和第一部件沿内侧-外側方向的相对位置被固定，而旋
松平头螺钉149允许第二部件沿如双箭头176所示的内侧-外侧方向自 由地滑动。
所述设备设有弹性偏压装置并非是必要的，但是优选的以便于试 验植入物更准确地模仿真实髌骨的行为。不同强度的弹簧可在试验设 备的不同应用中使用。例如，较强的弹簧可用于体型较大的人，不同 强度的弹簧可用于男性患者和女性患者或者不同年龄的患者，例如成
9人和儿童。
在其它实施例中，笫一部件38和第二部件140之一或两者可包 括标识器或传感器，例如磁场传感器，第一部件和/或第二部件可被所 述标识器或传感器跟踪，使得第一部件和/或第二部件的位置可由跟踪 系统确定。因此，第二部件140和第一部件的相对位移可通过跟踪上 述部件并确定其轨迹来确定。如果仅在第二部件中提供可跟踪的标识 器或传感器，那么仍然能够确定该部件相对于髌骨的位移，因为髌骨 自身也可被跟踪。在笫一部件中提供可跟踪标识器允许确定笫一部件 的位置，例如，如果能够对确定第一部件相对于槟骨的位置有益，那 么所述第一部件的位置可以被独立地跟踪，
在设备的 一个实施例中，标识器被提供作为所述设备的第 一部件 和/或第二部件的整体部分，例如通过包含在第一部件和/或笫二部件
内。或者，标识器可附接到第一部件和/或第二部件。
图5A和图5B示出了说明根据本发明的计算机辅助外科手术200 的流程图，试验植入物设备可用于该外科手术200。很多步骤具有由 CAS系统的程序执行的对应操作，计算机程序也是本发明的一方面。
所述方法开始执行，可跟踪标识器118、 120、 122被附接到股骨、 胫骨和髌骨。也能够提供附接到设备的第一部件的标识器，而不是直 接附接到髌骨本身的标识器。这样，标识器通过第一部件间接地附接 到髌骨。不管标识器是直接附接到髌骨还是间接地经由第一部件附接 到髌骨，所需要的是在用于跟踪槟骨位置的标识器和髌骨之间有固定 的位置关系。然而，优选的是标识器122被附接到髌骨以防必须将设 备重新安置在髌骨上。
在步骤202,在膝关节枢转时跟踪股骨、胫骨和髌骨的位置，CAS 系统捕获表示髌骨在膝关节弯曲时(例如在弯曲和伸展之间)的轨迹 的跟踪数据。如上文指出的，所捕获的跟踪数据允许在膝关节弯曲时 确定槟骨自身在空间中的位置，也允许确定髌骨相对于膝关节的股骨 部分在空间中的位置("髌骨相对轨迹")。也就是，所捕获的跟踪数 据允许以绝对和相对的方式来确定在膝关节枢转时髌骨穿过膝盖的股 骨部件的路径。初始的髌骨相对轨迹为原始膝关节提供对应于髌骨的 优选轨迹的参考轨迹。这允许确定髌骨的"自然"轨迹，即，髌骨将会 沿着使膝关节处于其当前手术前状态而行的轨迹。然后在步骤204，膝关节被打开，在步骤206，髌骨的后表面被切 除以留下大体扁平的表面，试验植入物将附接到该表面.然后在步骤 208，用CAS系统配准胫骨和股骨，使用任何合适的技术来确定胫骨 和股骨的机械轴线以及腿部的机械轴线.例如，可以使用可跟踪指示
线，并i/或者可:跟踪胫骨和/或股骨的运动以确定所述机械轴线(例
如通过使股骨绕股骨头枢转)。使用统计学形状模型技术可以配准胫 骨和股骨，其中，在胫骨和股骨表面上的大量的点被捕获，然后使胫 骨和股骨的通用模型变形，从而提供胫骨和股骨的定制模型。在其它 实施例中，可以使用采用操作前或操作中捕获的患者图像的配准技术。
在配准后，试验植入物被附接到切除后的髌骨的后面，使滑块机 构的纵向轴线大体平行于患者膝关节的内侧-外侧方向，因此当髌骨处 在其正常位置时，第二部件外侧的结构将接合股骨中的沟槽。试验植 入物被推靠在切除后的髌骨的后表面上，三个长钉用于将试验植入物 牢固地紧固到髌骨，使得第一部件不能相对于髌骨运动。所述试验植 入物被附接使得第一部件和第二部件被锁定，因此第二部件不能相对 于第一部件滑动。
然后，设计股骨和胫骨植入物部件的位置。这可包括确定所要使 用的部件的尺寸、上述部件的相对位置、上述部件的相对取向和上述 部件相对于骨的位置和取向。例如，可以设计植入物的内侧-外侧位置、 植入物的内旋/外旋和骨的切割位置。胫骨、股骨和腿部机械轴线可用 于约束设计的植入物位置，而且，通过要求股骨部件的沟槽或其等同 物的位置和角度被设置成产生用于髌骨的至少相似的轨迹，髌骨的轨 迹也可用于约束股骨部件的设计位置。
在设计股骨和胫骨部件后，在步骤216进行股骨和胫骨的切割， 在步骤218插入试验股骨和胫骨植入物。然后，可以以重复方式调整 髌骨试验植入物的内侧-外侧位置以微调髌骨植入物和/或股骨植入物 的位置，从而试验和再现原始髌骨轨迹和/或改变髌骨轨迹以改进膝关 节的运动学性能。在一般的重复式髌骨植入物试验调整过程中可以按 各种组合方式来重复多个步骤220-230以及省略多个步骤，图5B的流 程图用作对这些步骤的一般解释和说明，而不需要固执地坚持本文图 示和描述的步骤的特定顺序和数目。
ii首先解锁髌骨试验件，使得第二部件相对于第一部件自由滑动.
然后在步骤222，相对于股骨部件跟踪髌骨的位置，而且在膝关节枢转 经过从弯曲到伸展的循环时跟踪第一部件和第二部件的位置。然后， 所捕获的跟踪数据可用于确定轨迹，髌骨自身将会独立于其与股骨的 相互作用沿上述轨迹而行.例如，这可给出膝关节韧带或其它影响髌
骨的运动学行为的解剖学特征的状态的指示。髌骨相对于股骨的轨迹 可以与髌骨的原始轨迹("自然"轨迹) 一起被显示以观察上述轨迹是
如何比较的.通过显示彼此覆盖的自由行进轨迹的图示和原始自然轨 迹的图示、和/或通过在膝关节和/或至少股骨试验植入物的图示上显示 自由行进轨迹的图示来完成所述比较。
而且，可以显示随膝关节的伸展/弯曲而变的第二部件相对于第一 部件的位移。通过跟踪第一部件和第二部件的轨迹并确定上述部件的 间隔，可以确定第二部件相对于第一部件的内侧-外侧位移。例如，可 以发现，笫一部件和笫二部件的内侧-外侧位移在笫一位置处可以是 +2mm，在第二位置处可以是+4mm。因此，可以确定用于实际髌骨植 入物的适宜的折衷位置将是距第 一部件的当前位置+3mm处.
在一个实施例中，其中活动的第二部件包括可跟踪标识器而第一 部件不包括可跟踪标识器，那么就能够在活动的第二部件位于第一部 件的中心时，在跟踪笫二部件的轨迹之前通过记录或捕获该活动的笫 二部件的初始位置来确定内侧-外侧位移。最初记录的中心位置对应于 "零位移，，位置，然后可以相对于该零位移位置确定活动部件的位移。
在步骤224，第二部件可被偏移为自由进行的弯曲/伸展循环而确 定的量，例如上文示例中的+3mm，然后锁定第二部件以使其不能相对 于第一部件滑动。然后在步骤226,在膝关节枢转经过弯曲-伸展循环 时再次跟踪髌骨和髌骨试验件部件。可以再次显示髌骨相对于股骨部 件的轨迹的图示，以及当前轨迹从原始"自然"轨迹的位移的指示。
在步骤228确定使试验件处于其当前偏移位置的髌骨轨迹是否是 可接受的。如果确定对髌骨内侧-外侧位置的少许调整可能是有益的， 那么所述方法前进到步骤230，在步骤230，通过解锁、调整、然后重 新锁定试验件，或者使试验件的第一部件在髌骨上运动，或者调整股 骨部件的位置，或者通过上迷方法的任何组合，从而可以调整试验件 的内侧-外侧位置，此后，在必要时进行任何调整。然后在步骤220，
12可以捕获另一自由行进轨迹，或者替代地，可以锁定髌骨试验植入物 以防止第二部件沿内侧-外侧方向平移。然后，在膝关节在弯曲和伸展 之间枢转时再次跟踪髌骨的位置，从而确定髌骨相对于股骨部件的轨
迹。在步骤228再次评价上述轨迹和内側-外侧位移，从而确定使髌骨 试验件处在当前内侧-外侧位置的髌骨轨迹是否是可接受的。
例如，所捕获的轨迹可示出髌骨沿内侧或外侧方向被移位过远； 或者髌骨与股骨部件的一部分进行不必要的接触；或者髌骨张拉韧带
或其它软组织；或者如果当前的髌骨试验植入物位置用于实际髌骨植 入物，那么髌骨就可能对关节造成伤害，
一般来讲，将锁定的试验植入物的轨迹与原始"自然"植入物的轨 迹进行比较可有助于看出设计的植入物位置相对于髌骨原始具有的髌 骨轨迹将获得怎样的髌骨轨迹.
无论基于什么原因，如果上述轨迹是可接受的，那么在步猓230， 可以改变和重新锁定试验件的内侧-外侧位置和/或可以调整股骨试验 部件的位置，从而试验和改进膝关节的运动学性能。然后，所述方法 返回，在必要时可以执行步骤220、 222、 224、 226、 228和230的进一
步重复，直到外科医生为髌骨植入物决定产生可接受的髌骨轨迹的内 侧-外侧位置为止。
然后，在步骤232，在髌骨中钻孔以在确定的内侧-外侧偏移位置 处接受用于实际髌骨植入物的紧固柱。髌骨植入物在本技术领域中是 公知的，并且一般类似于本文所述的髌骨试验件，除了所述髌骨植 入物不允许两个部件的相对平移，并且具有从后表面延伸的用于将植 入物固定到髌骨的后面的钉栓。股骨接触部分的形状应当是与试验件 的对应部分大体相同的形状。在瞎骨中用于钉栓的孔的位置可以用多 种方法来确定。例如，在第二部件中可提供与钉栓具有相同间距的孔， 在第一部件中提供对应的狭槽，使得导丝或其它标识器可用于在切除
后的髌骨表面上标记应当钻孔的位置。或者，如果试验件的背部上的 销钉的间距对应于实际植入物的背部上的钉栓的间距，那么第二部件 相对于第一部件的偏移可用于确定实际髌骨植入物的正确位置。
然后，在步骤234，实际胫骨、股骨和髌骨植入物部件被植入患者 并胶粘在适当位置。如果髌骨植入物的位置不对应于髌骨试验植入物 的位置，那么就在最终的跟踪步骤238之前在步骤236用CAS系统配准髌骨植入物。很多方法可用于配准髌骨植入物，例如，使用可跟踪 指示器可以识别三个凹陷部在髌骨植入物上的位置，所述髌骨植入物 具有已知的几何结构和已知的相对于髌骨植入物的位置关系。然后，
在步骤238，通过再次在膝关节枢转时跟踪髌骨来确定什么样的实际髌 骨轨迹适用于假体膝关节，从而检验髌骨相对于股骨部件的轨迹。上 述轨迹可通过与先前捕获的任何轨迹相比较(尤其是与原始"自然"轨 迹相比较)而进行检验。所述比较可以是可视的或数字式的(例如， 通过计算最终轨迹和先前轨迹之间的差异尺度)。
因此，使用本发明的试验髌骨植入物设备，可以优化对髌骨植入 物和/或股骨部件的定位，从而提供期望的膝关节运动学性能。
权利要求
1. 一种用于评价在导航膝关节置换外科手术期间患者的髌骨植入物的位置的计算机实施方法，其中，试验髌骨植入物由所述试验髌骨植入物的第一部件附接到患者髌骨的后部，所述试验髌骨植入物的第二部件可相对于所述第一部件沿内侧-外侧方向平移，所述方法包括计算机辅助手术系统当所述第二部件相对于所述第一部件自由平移时，根据髌骨的跟踪数据确定膝关节枢转时髌骨的轨迹；以及在上述轨迹的至少一部分上确定所述第二部件相对于髌骨的内侧-外侧位移。
2. —种用于评价在导航膝关节置换外科手术期间对患者的髌骨植 入物的定位的方法，所述方法包括通过试验髌骨植入物的第一部件将试验髌骨植入物附接到患者髌 骨的后部，其中，所述试验髌骨植入物的第二部件可相对于所述第一 部件沿内侧-外侧方向平移；以及当所述第二部件相对于所述笫一部件自由平移时，确定膝关节枢 转时髌骨的轨迹；以及在上述轨迹的至少一部分上确定所述第二部件相对于髌骨的内侧-外侧位移。
3. 根据权利要求2所述的方法，还包括当相对于所述第一部件沿内侧-外侧方向固定所迷笫二部件时，确 定膝关节枢转时髌骨的轨迹。
4. 根据权利要求3所述的方法，还包括比较上述轨迹。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，上述轨迹是相对于膝关节的 股骨或胫骨部分。
6. —种包含指令的计算机程序代码，所述计算机程序代码在由数 据处理器执行时实现根据权利要求1所述的方法。
7. —种栽有根据权利要求6所述的计算机程序代码的计算机可读 介质。
8. —种用于在导航膝关节置换外科手术期间确定患者的髌骨的轨 迹的f殳备，所述i殳备包括第一部件，所述第一部件包括安装件，所述第一部件可通过所述安装件附接到患者髌骨的后表面；第二部件，所述笫二部件具有外表面，所述外表面呈现出适于在使用中与患者膝盖的股骨部分接合的结构；以及滑块机构，当所述第一部件在使用中附接到患者髌骨时，所述第 二部件可通过所述滑块机构相对于所述笫一部件沿患者的大致内側-外 侧方向平移。
9. 根据权利要求1所述的设备，还包括锁定机构，所迷锁定机构 可用于防止所述笫二部件相对于所述笫一部件的平移.
10. 根据权利要求8或9所述的设备，还包括弹性偏压装置，所述 弹性偏压装置可用于阻止所述第二部件相对于所述第一部件的平移。
11. 根据权利要求8-10中任一项所述的设备，所述第一部件是大 致平面的，所述滑动机构构造成使得所述第二部件在与所述第一部件 的平面大致平行的平面中平移。
12. 根据权利要求8-11中任一项所述的设备，还包括可由跟踪系 统跟踪的标识器，其中所述标识器附接到所述第二部件。
13. 根据权利要求8-12中任一项所述的设备，还包括可由跟踪系 统跟踪的另 一标识器，其中所述另 一标识器附接到所述第 一部件。
14. 根据权利要求12或13所述的设备，所述标识器附接在上述部 件内.
全文摘要
描述了用于在导航膝关节置换外科手术(200)期间确定患者的髌骨(116)的轨迹的设备和方法。所述设备包括第一部件(138)，所述第一部件包括用于附接到患者髌骨的后表面的安装件(144)；以及，第二部件(140)，所述第二部件具有外表面，所述外表面呈现出适于与患者膝盖的股骨部分接合的结构(146、152)。当所述第一部件附接到患者髌骨时，滑块机构(168、170)允许所述第二部件相对于所述第一部件沿患者的大致内侧-外侧方向(176)平移。所述设备可用于帮助确定髌骨植入物的内侧-外侧位置的方法。
文档编号A61B19/00GK101484085SQ200780019565
公开日2009年7月15日 申请日期2007年4月5日 优先权日2006年4月7日
发明者J·奈布尔, J·黑赫勒 申请人:德普伊国际有限公司;德普伊矫形外科有限责任公司