DE60312210T2 - Verfahren zur bestimmung der gelenkdrehmittelpunkte - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die präoperative Bestimmung der Position des Gelenkpunktes eines Gelenks, insbesondere eines Kniegelenks.
- Hintergrund der Erfindung
- Erfolgreiche orthopädische Chirurgie, z.B. der Ersatz von Hüft- und Kniegelenken durch Endoprothesen, die Korrektur von Kniedeformitäten wie Genu valgum (X-Bein) und Genu varum (O-Bein) durch Osteotomie, verlangt präzise Kenntnis der Position des Gelenkpunktes des Gelenks, an dem operiert wird. Der Gelenkpunkt repräsentiert ein imaginäres Gelenkzentrum, um welches die an dem Gelenk verbundenen Knochen rotieren. Mehr Präzision in der Kenntnis des Gelenkpunktes eines Gelenks resultiert in länger haltbaren Ersatzgelenken und effektiverer Korrektur von Deformitäten.
- Zur Verbesserung der orthopädischen Chirurgie sind Navigationssysteme entwickelt worden, wie z.B. in der US-Patentschrift Nr. 6 385 475 (Cinquin et al.) offenbart, die hiermit durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird. Derartige Systeme verwenden Marker, die an Knochen auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gelenks, welches die Knochen verbindet, angebracht werden. Die Marker sind durch ein stereoskopisches Kamerasystem beobachtbar, welches mit einem Datenverarbeitungssystem, z.B. einem Com puter, verbunden ist, das die Positionen der Marker im Raum aufzeichnen und mittels Software die kinematische Bewegung der Knochen sowie andere mathematische Parameter und Beziehungen berechnen kann. Die an den Knochen angebrachten Marker etablieren ein Koordinatenreferenzsystem relativ zu jedem Knochen. Weitere mittels Kamera beobachtbare Marker sind frei beweglich und können verwendet werden, um spezifische Landmarken an den Knochen zu palpieren (abzutasten), um die Position der Landmarken in den Koordinatenreferenzsystemen der Knochen zu bestimmen. Die Datenverarbeitungssystemsoftware verwendet die Positionen derartiger Landmarken zusammen mit der Relativbewegung der an dem interessierenden Gelenk verbundenen Knochen zur Berechnung der geometrischen und kinematischen Beziehungen, die benötigt werden, um die orthopädische Chirurgie zu führen. Zu diesen Parametern zählen Gelenkpunkte oder Gelenkzentren.
- Derzeitige Methoden zum Bestimmen der Position von Gelenkpunkten, z.B. des Kniezentrums, verlangen ein chirurgisches Öffnen des Kniegelenks, um Zugang zu dem anatomischen Zentrum des Knies (ein Landmarkenpunkt am Femur) bereitzustellen, so dass dieser Punkt durch einen beweglichen Marker palpiert werden kann, um seine präzise Lokalisation im Raum relativ zu dem Femur-Koordinatenreferenzsystem, definiert durch den an dem Femur angebrachten Marker, zu etablieren. Mittels der Lokalisation des anatomischen Kniezentrums in Verbindung mit den Positionen anderer Landmarken (z.B. der medialen und der lateralen Epikondyle, ebenfalls durch Palpation bestimmt) sowie Bewegung der Tibia relativ zu dem Femur, kann die Datenverarbeitungssystemsoftware eine relativ genaue Position des Kniezentrums in dem Femur- und Tibiakoordinatensystem berechnen. Die Position des Kniezentrums wird dann verwendet, um weitere Informationen bereitzustellen, welche die Platzierung der Endoprothese lenken oder den Knochenschnitt bei einer Osteotomie führen.
- Methoden, welche das chirurgische Öffnen des Kniegelenks beinhalten, um die Position des Kniezentrums zu bestimmen, sind akzeptabel, wenn die beabsichtigte Operation ebenfalls Zugang zu dem Kniegelenk verlangt, wie dies z.B. während einer totalen Kniearthroplastik (Knieersatz) der Fall ist. Für weniger invasive Prozeduren aber, z.B. für das reine Sammeln von Informationen für präoperative Diagnosezwecke oder für eine Osteotomie zur Korrektur einer Kniedeformität, die kein chirurgisches Öffnen des Knies verlangen, ist es nicht vorteilhaft, das Knie zu öffnen, nur um das anatomische Zentrum zu palpieren, um die Lokalisation des Kniezentrums zu bestimmen. Es ist klar, dass Bedarf nach einer nicht-invasiven Methode zum Bestimmen der Position des Kniezentrums sowie der Gelenkpunkte anderer Gelenke besteht.
- Die Patentveröffentlichung
DE 196 32 273 A beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes eines zentralen Gelenks zwischen zwei im Wesentlichen starren Körpern, wobei das zentrale Gelenk lokalisiert ist zwischen einem ersten und einem zweiten äußeren Gelenk, welche am Ende des ersten bzw. des zweiten starren Körpers distal zu dem zentralen Gelenk lokalisiert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Identifizieren der Position eines ersten Punktes an dem ersten starren Körper, der im Wesentlichen an dem zentralen Gelenk lokalisiert ist;
Bestimmen der Position eines ersten Gelenkpunktes des ersten starren Körpers an dem ersten äußeren Gelenk;
Definieren einer ersten Achse zwischen dem ersten Gelenkpunkt und dem ersten Punkt;
Bestimmen der Position eines zweiten Gelenkpunktes des zweiten starren Körpers an dem zweiten äußeren Gelenk. - Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes eines zentralen Gelenks zwischen zwei im Wesentlichen starren Körpern, wobei das zentrale Gelenk lokalisiert ist zwischen einem ersten und einem zweiten äußeren Gelenk, welche am Ende des ersten bzw. des zweiten starren Körpers distal zu dem zentralen Gelenk lokalisiert sind. Die Schritte des Verfahrens umfassen das Identifizieren der Position eines ersten Punktes an dem ersten starren Körper, der im Wesentlichen an dem zentralen Gelenk lokalisiert ist. Als nächstes wird die Position eines ersten Gelenkpunktes des ersten starren Körpers an dem ersten äußeren Gelenk bestimmt. Eine erste Achse zwischen dem ersten Gelenkpunkt und dem ersten Punkt, die zuvor bestimmt wurden, wird definiert. Sodann werden die respektiven Positionen eines zweiten und eines dritten Punktes an dem ersten starren Körper auf einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Gelenks identifiziert. Eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse und mit im Wesentlichen gleichen respektiven rechtwinkligen Distanzen zu dem zweiten und dem dritten Punkt angeordnet ist, wird definiert. Der Schnittpunkt der Ebene und der ersten Achse wird als eine initiale Schätzung des Gelenkpunktes des zentralen Gelenks verwendet. Als nächstes wird die Position eines zweiten Gelenkpunktes des zweiten starren Körpers an dem zweiten äußeren Gelenk bestimmt. Es wird eine Region in der Ebene mit einer vorgegebenen Größe identifiziert, wobei die Region die initiale Schätzung des Gelenkpunktes des zentralen Gelenks sowie andere Punkte umfasst. Sodann wird der zweite Gelenkpunkt relativ zu dem ersten starren Körper bewegt durch Rotieren des zweiten starren Körpers um das zentrale Gelenk. Eine Vielzahl von verschiedenen Positionen des zweiten Gelenkpunktes werden während der Rotation des zweiten starren Körpers identifiziert. Es wird ein Punkt aus einer Vielzahl von Punkten innerhalb der Region identifiziert, für den die Position im Wesentlichen invariant für jede der Positionen des zweiten Gelenkpunktes ist, wobei der eine Punkt der Gelenkpunkt des zentralen Gelenks ist.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist speziell anwendbar auf das Bestimmen der Position des Gelenkpunktes des Kniegelenks (des Kniezentrums) zwischen Femur und Tibia. Wichtige Landmarken an dem Kniegelenk zum Bestimmen der Position des Gelenkpunktes umfassen die Patella (Kniescheibe) und die mediale und laterale Epikondyle (die Eminentiae des Femurs oberhalb des Kniegelenks). Das Verfahren zum Bestimmen der Position des Kniegelenkpunktes gemäß der Erfindung umfasst das Identifizieren der Position der Patella und das Bestimmen der Position des Gelenkpunktes des Femurs an dem Hüftgelenk. Diese Information wird dann verwendet zum Definieren einer femoralen Achse, welche sich zwischen dem Femurgelenkpunkt und der Patella erstreckt. Als nächstes werden die Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle identifiziert. Es wird eine Ebene definiert, die im Wesentlichen senkrecht zu der femoralen Achse und mit im Wesentlichen gleichen respekti ven rechtwinkligen Distanzen zu den Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle angeordnet ist. Der Schnittpunkt der Ebene und der femoralen Achse ist die initiale Schätzung des Gelenkpunktes des Kniegelenks.
- Auf diese Schritte folgt das Definieren einer Region in der Ebene mit einer vorgegebenen Größe. Die Region umfasst die initiale Schätzung der Position des Gelenkpunktes des Kniegelenks und ist vorzugsweise ein Kreis, der an diesem Punkt zentriert ist. Sodann wird die Position eines Gelenkpunktes der Tibia an dem Knöchelgelenk definiert und dieser Punkt relativ zu dem Femur bewegt durch Rotieren der Tibia um das Kniegelenk, während multiple Positionen des Tibiagelenkpunktes während der Rotation aufgezeichnet werden. Der eine Punkt innerhalb der zuvor erwähnten, den Kniegelenkpunkt enthaltenden Region, dessen Position im Wesentlichen invariant für jede der Positionen des Tibiagelenkpunktes ist, wird als der Kniegelenkpunkt identifiziert.
- Vorzugsweise ist der im Wesentlichen invariante Punkt definiert durch einen Punkt innerhalb der Region mit der kleinsten Standardabweichung der Distanz zwischen diesem Punkt und dem Tibiagelenkpunkt für alle die aufgezeichneten Positionen des Tibiagelenkpunktes.
- Vorzugsweise umfasst der Schritt des Bestimmens der Position des Femurgelenkpunktes die Schritte: Bewegen der Patella durch Rotieren des Femurs um das Hüftgelenk, Identifizieren einer Mehrzahl von Positionen der Patella während der Bewegung der Patella um das Hüftgelenk und dann mathematisches Bestimmen eines gemeinsamen Punktes an dem Hüftgelenk mit im Wesentlichen der gleichen Distanz zu allen den Positionen der Patella. Der gemeinsame Punkt ist der Femurgelenkpunkt.
- Vorzugsweise umfasst der Schritt des Bestimmens der Position des Tibiagelenkpunktes an dem Knöchel die Schritte: Identifizieren der respektiven Positionen eines medialen und eines lateralen Malleolus (Protuberantiae) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Knöchelgelenks und der Position eines anterioren Punktes des Knöchels, lokalisiert in der Sagittalebene der Tibia. Mit dieser Positionsinformation wird eine erste Linie zwischen dem medialen und dem lateralen Malleolus definiert und eine zweite Linie von dem anterioren Punkt projiziert, um die erste Linie an einem Schnittpunkt senk recht zu schneiden. Der Tibiagelenkpunkt wird als der Schnittpunkt dieser beiden Linien bestimmt.
- Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Bestimmen des Gelenkpunktes oder Zentrums eines Gelenks.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines nicht-invasiven Verfahrens zum Bestimmen des Gelenkpunktes eines Gelenks.
- Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Bestimmen des Gelenkpunktes eines Gelenks, bei dem chirurgisches Öffnen des Gelenks nicht erforderlich ist.
- Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Bestimmen des Gelenkpunktes eines Gelenks basierend auf der Kinematik des Gelenks und Landmarken, deren Lokalisation durch Palpationstechniken identifiziert werden kann.
- Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Bestimmen des Gelenkpunktes eines Gelenks zum Bereitstellen von Information zum Durchführen einer Osteotomie betreffend das Gelenk.
- Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und der Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.
- Kurzbeschreibung der Figuren
-
1 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung eines Gelenkpunktes eines Gelenks verwendet wird; -
2 ist ein schematisches Diagramm, welches verschiedene Landmarken, Knochen und mathematische Konstrukte zeigt, die für das Bestimmen des Kniegelenkpunktes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wichtig sind; und -
3 -7 sind Ansichten eines Beins, welche die Skelettstruktur zeigen und verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens illustrieren. - Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
1 illustriert einen Typ von Navigationsvorrichtung10 für die orthopädische Chirurgie, welche für die Durchführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der Position des Kniegelenkpunktes bevorzugt zur Verwendung kommt; es versteht sich jedoch, dass das Verfahren nicht auf eine besondere Vorrichtung oder ein besonderes Gelenk begrenzt ist. - Die Navigationsvorrichtung
10 umfasst ein stereoskopisches Sensorsystem12 mit Sensoren, wie Kameras14 und16 , welche so voneinander getrennt sind, dass sie Marker18 und20 von verschiedenen Lokalisationen sehen können, wodurch die Positionen der Marker im Raum mittels Techniken wie Triangulation basierend auf dem Vergleich der Ankunftszeiten von Signalen von den Markern an den verschiedenen Kameras abgeleitet werden können. Die Kameras14 und16 sind infrarotstrahlungsempfindlich, so dass sie in sichtbarem Umgebungslicht verwendet werden können. - Die Kameras
14 und16 erzeugen Signale, welche die detektierten Positionen von Markern18 und20 beschreiben, wobei die Signale einem Datenverarbeitungssystem22 zugeführt werden, welches vorzugsweise einen Mikroprozessor mit residenter Software umfasst. Die Software ist so geschrieben, dass sie die Kamerasignale verstehen und die Positionen der Marker identifizieren kann, die dann gespeichert und nach Bedarf mathematisch manipuliert werden können, um weitere Informationen zu berechnen oder abzuleiten. Informationen von der Software werden einem Nutzer des Systems mittels eines Computermonitors24 mitgeteilt, und der Nutzer kommuniziert mit der Software mittels einer Tastatur26 und Fußpedalen27 . - Marker
18 und20 sind an dem Bein28 eines Patienten auf jeder Seite des Kniegelenks30 , dessen Gelenkpunkt bestimmt werden soll, anbringbar. Ein Marker,18 , wird an dem oberen Beinbereich32 , der das Femur34 umfasst, angebracht, und der andere Marker,20 , wird an dem unteren Beinbereich36 , der die Tibia38 umfasst, angebracht. Die Marker werden vorzugsweise mittels entsprechender Gurte40 angebracht, welche verhindern, dass die jeweiligen Marker, einmal angebracht, in ihrer Position an dem Bein verschoben werden. Gurte40 erlauben das Anbringen der Marker ohne die Verwendung von invasi ver Chirurgie, um so eine der Aufgaben der Erfindung zu erfüllen. Die Marker können auch mittels Knochenschrauben direkt an Femur und Tibia angebracht werden, falls der Knochen chirurgisch freigelegt wird. Es ist wichtig, dass die Marker sicher an den Beinbereichen angebracht werden, so dass sie stets die wahre Lokalisation der Beinbereiche anzeigen und nicht eine Verschiebung in der Markerlokalisation relativ zu dem Bein. Dies gewährleistet, dass die Berechnungen basierend auf den Lokalisationen der Marker bedeutungsvoll sind bezüglich der tatsächlichen Beinlokalisationen. - Ein beweglicher Marker
42 ist nicht an irgendeinem Teil des Beins befestigt, sondern an jedem Punkt entlang dem Bein veränderlich positionierbar. Der Marker42 ist an einem Pointer44 angebracht, der eine Spitze46 aufweist. Die Position der Spitze46 relativ zu dem Marker42 ist der Software bekannt, so dass das Positionieren der Spitze46 an einer Landmarke an dem Bein28 (bekannt als "Palpieren" der Landmarke) der Software ein präzises Identifizieren der Position der Landmarke relativ zu der Position der festen Marker18 und20 erlaubt. Eine derartige Relativpositionsinformation ist geeignet zum Berechnen von Parametern, die zum Bestimmen der Position des Kniegelenkpunktes benötigt werden, wie nachfolgend beschrieben. - Die Marker
18 ,20 und42 emittieren Infrarotstrahlung, die für die Kameras14 und16 sichtbar ist und es ihnen erlaubt, die Relativpositionen und -bewegungen der Körper, an denen die Marker18 und20 angebracht sind oder die der Marker42 palpiert, zu sehen und zu verfolgen (Tracking). Die Marker können aktive Emitter aufweisen, die ihre eigene Infrarotstrahlung erzeugen, oder passive Emitter, welche Infrarotstrahlung von einer Infrarotstrahlungsquelle, die mit der Navigationsvorrichtung10 assoziiert ist, reflektieren. - Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Lokalisationen der Marker
18 und20 gegenüber der Software des Datenverarbeitungssystems22 durch das Sensorsystem12 identifiziert. Wie in3 gezeigt, etablieren die Markerlokalisationen Referenzrahmen48 und50 an Femur34 bzw. Tibia38 . Die Lokalisationen von Landmarken an dem Bein28 sowie die Relativbewegung der Landmarken und die Relativbewegung von Femur und Tibia können innerhalb der Referenzrahmen identifiziert werden. - Verfahrensbeschreibung
- Ein Verfahren zum Bestimmen der Position des Gelenkpunktes des Kniegelenks (auch "Kniezentrum" genannt) ist im Folgenden beschrieben. Das Verfahren ist nicht auf das Kniegelenk begrenzt, sondern kann auf jedes Gelenk, welches zwei starre Körper verbindet, Anwendung finden.
- Es wird nun auf
1 Bezug genommen, gemäß welcher das erfindungsgemäße Verfahren zunächst verlangt, dass ein Marker18 an dem oberen Beinbereich32 , der das Femur34 umfasst, angebracht wird. Ein Marker20 wird an dem unteren Beinbereich36 , der die Tibia38 umfasst, angebracht. Einmal sicher mittels Gurten40 befestigt, werden die Marker18 und20 von Kameras14 und16 gesehen und gegenüber der Software des Datenverarbeitungssystems22 als an Femur bzw. Tibia angebracht definiert. Für die illustrierten aktiv emittierenden Marker kontrolliert die Software die Infrarotemissionen von jedem Marker via Kommunikationskabel18a ,20a und42a , die den einzelnen Markern zugeordnet sind. Somit kann die Software zwischen den Markern unterscheiden, indem sie diese, einen nach dem anderen, einschaltet. Es ist bevorzugt, einen Marker, z.B.18 , dafür zu dedizieren, stets an dem oberen Beinbereich32 platziert zu werden, einen anderen Marker,20 , dafür zu dedizieren, stets an dem unteren Beinbereich36 platziert zu werden, und den dritten Marker,42 , dafür zu dedizieren, der bewegliche Marker zu sein. Diese Markerzuordnung wird in die Software einprogrammiert, und wenn die Marker für die Kameras14 und16 sichtbar sind, weiß die Software, welcher Marker sich an welchem Beinbereich befindet. Fußpedale27 können verwendet werden zur interaktiven Kommunikation als Antwort auf die Software, um anzuzeigen, dass die Marker an Ort und Stelle sind. Mit den Markern18 und20 in der in1 gezeigten Position wird das Fußpedal27 gedrückt als Antwort auf einen auf dem Monitor24 angezeigten Aufforderungsbefehl der Software, um anzuzeigen, dass die Marker in Position und bereit sind. Die Software aktiviert dann die Marker18 und20 , welche Infrarotsignale emittieren, die von den Kameras14 und16 gelesen werden. Die Kameras identifizieren die Markerlokalisationen im Raum und übermitteln die Information an die Software, die ihre Lokalisation aufzeichnet und auf mathematischem Wege Koordina tenreferenzrahmen48 und50 für Femur und Tibia etabliert, wie in3 gezeigt. - Als nächstes, wie in
3 gezeigt, wird die Position der Patella52 (Kniescheibe) identifiziert durch Palpieren (Abtasten) der Patella mit der Spitze46 des Pointers44 . Während der Palpation wird der an dem Pointer44 angebrachte bewegliche Marker42 von den Kameras14 und16 gesehen, und die Position der Patella52 wird gegenüber der Software identifiziert und damit bekannt relativ zu sowohl dem Femur- als auch dem Tibiareferenzrahmen48 und50 . Der Marker42 kann gegenüber der Software interaktiv identifiziert werden, indem der Pointer44 stationär, mit seiner Spitze46 an der Patella52 und dem Marker42 für die Kameras14 und16 sichtbar gehalten und dann das Fußpedal27 gedrückt wird als Antwort auf einen Aufforderungsbefehl, der zur Eingabe der Patella-Lokalisation auffordert, wobei der Befehl auf dem Monitor24 sichtbar ist. Mittels der Kommunikationskabel18a ,20a und42a aktiviert die Software die Marker18 ,20 und42 in Folge, wobei deren Infrarotemissionen von den Kameras14 und16 gesehen werden und die Software in der Lage ist, zwischen den drei Marker zu unterscheiden und ihre relativen Lokalisationen zu identifizieren und aufzuzeichnen nach Empfang der Information von den Kameras. - Mit Kenntnis der Position der Patella
52 in dem Femurreferenzrahmen48 kann der Femurgelenkpunkt54 bestimmt werden durch Bewegen des Femurs34 um das Hüftgelenk56 , wie mit unterbrochenen Linien in4 illustriert, als Antwort auf einen Aufforderungsbefehl auf dem Monitor24 . Die Kameras14 und16 beobachten die Bewegung des Markers18 und signalisieren der Software eine Anzahl von diskreten Positionen des Markers. Die Software berechnet die Positionen der Patella52 aus den Positionen des Markers18 , die von den Kameras während der Femurbewegung beobachtet werden. Weil insbesondere die Patella52 sich an dem Ende eines starren Körpers (des Femurs34 ) befindet, dessen gegenüberliegendes Ende in seiner Bewegung durch ein Kugelgelenk (das Hüftgelenk56 ) eingeschränkt ("constrained") wird, weiß die Software, dass die Positionen, welche die Patella einnehmen kann, alle auf einer Sphäre liegen, die an dem Gelenkpunkt des Hüftgelenks zentriert ist. Somit kann die Software aus den beobachteten und gegenüber der Soft ware während der Bewegung des Femurs identifizierten Markerpositionen und den bekannten räumlichen Beziehungen der palpierten Patella52 relativ zu dem femoralen Marker18 den Femurgelenkpunkt54 in dem Femurreferenzrahmen48 berechnen, wobei der Gelenkpunkt54 ein gemeinsamer Punkt an dem Hüftgelenk ist, der im Wesentlichen die gleiche Distanz zu allen den Positionen der Patella52 aufweist. - Mit Kenntnis der Position des Femurgelenkpunkt
54 kann die femorale Achse58 definiert werden. Wie schematisch in2 gezeigt, ist die femorale Achse58 eine imaginäre Linie, die sich zwischen dem Femurgelenkpunkt54 (d.h. dem Zentrum des Hüftgelenks) und der Position der Patella52 erstreckt und durch die Software mathematisch definiert wird. Die femorale Achse58 fällt nicht unbedingt mit dem Femur34 zusammen und wird in Verbindung mit den Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle60 bzw.62 verwendet, um eine initiale Schätzung des Kniegelenkpunktes zu bestimmen, wie nachfolgend beschrieben. Die Epikondylen sind Eminentiae, welche zu beiden Seiten des Femurs34 oberhalb des Kniegelenks30 vorragen. - Wie in
5 gezeigt, werden die Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle60 bzw.62 identifiziert durch jeweiliges Palpieren derselben mit der Spitze46 des Pointers44 und Beobachten des beweglichen Markers42 durch die Kameras14 und16 . Beim Palpieren jeder Epikondyle wird ihre respektive Position gegenüber der Software identifiziert, wieder vorteilhaft durch Antworten auf interaktive Aufforderungen auf dem Monitor24 , wobei der Nutzer als Antwort auf einen Befehl den Pointer44 geeignet positioniert und das Pedal27 drückt. Als nächstes, wie in2 gezeigt, definiert die Software auf mathematischem Wege eine Ebene64 senkrecht zu der femorale Achse58 . Die Ebene64 ist entlang der femorale Achse lokalisiert, wobei die Ebene mit im Wesentlichen gleichen respektiven rechtwinkligen Distanzen66 und68 zu den Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle60 und62 angeordnet ist. Der Schnittpunkt70 zwischen der Ebene64 und der femoralen Achse58 ist die initiale Schätzung des Kniegelenkpunktes. Sobald der initiale Schätzpunkt70 etabliert ist, wird eine Region72 in der Ebene64 definiert, welche den Schätzpunkt umfasst. Vorzugsweise ist die Region72 ein Kreis von 1 cm Durchmesser, der an dem initialen Schätzpunkt70 zentriert ist. Die Re gion72 enthält Kandidatpunkte für den Kniegelenkpunkt, von denen einer mathematisch ausgewählt wird, vorzugsweise mittels statistischer Methoden wie im Folgenden beschrieben. - Als nächstes, wie in den
2 und6 gezeigt, wird die Position des Gelenkpunktes74 der Tibia an dem Knöchelgelenk76 mit Bezug auf den festen Marker20 bestimmt, vorzugsweise mittels der Positionen des medialen und des lateralen Malleolus78 und80 . Die Malleoli sind die Protuberantiae zu beiden Seiten des Knöchelgelenks. Die respektiven Positionen des medialen und des lateralen Malleolus78 und80 werden identifiziert durch Palpieren derselben mit der Spitze46 des mit dem beweglichen Marker42 verbundenen Pointers44 nach Aufforderung durch die Software. Während der respektiven Palpation wird der Marker42 von den Kameras14 und16 beobachtet, und der Software wird die respektive Positionsinformation der Malleoli signalisiert. Es kann eine Betätigung des Fußpedals27 verwendet werden zum Bewirken einer Datenerfassung wie bei den vorherigen Palpationen. Als nächstes wird die Position eines anterioren Punktes82 des Knöchelgelenks76 identifiziert durch Palpieren der anterioren Region des Knöchels in der Sagittalebene der Tibia38 . Mit Kenntnis der Positionen der Malleoli78 und80 definiert die Software auf mathematischem Wege eine imaginäre Linie84 (siehe2 ) zwischen dem medialen und dem lateralen Malleolus78 und80 . Mit Kenntnis des anterioren Punktes82 projiziert die Software dann auf mathematischem Wege eine weitere Linie86 von dem anterioren Punkt82 , welche die Linie84 im Wesentlichen senkrecht schneidet. Der Punkt74 , wo sich die Linien84 und86 schneiden, ist als der Tibiagelenkpunkt definiert. - Wie in
7 gezeigt wird als nächstes die Tibia38 in einem spezifizierten Bewegungsumfang um das Kniegelenk30 gedreht. Vorzugsweise wird die Tibia38 anfänglich in einem im Wesentlichen rechten Winkel zu dem Femur34 platziert und dann in Flexion (weg von dem Femur), wie mit unterbrochenen Linien gezeigt, um einen Winkel zwischen ca. 10° und ca. 90°, vorzugsweise jedoch zwischen ca. 10° und ca. 40°, gedreht. Die Bewegung der Tibia bewegt den Tibiagelenkpunkt74 entlang einer Trajektorie88 relativ zu dem Kniegelenk30 , wobei die Bewegung eingeschränkt ("constrained") wird durch die Natur des Kniegelenks, welches als ein Scharniergelenk für eine Winkelbewe gung zwischen ca. 10° und ca. 40° angenähert werden kann, und die Tatsache, dass sich der Gelenkpunkt an dem Ende eines starren Körpers (der Tibia38 ) befindet, welcher um das Scharniergelenk (das Knie30 ) bewegbar ist. Die Kameras14 und16 beobachten die Bewegung des Markers20 an der Tibia38 relativ zu dem Marker18 an dem Femur34 und signalisieren der Software die Positionen einer Vielzahl von Punkten des Markers20 . Die Software kennt die Position des Tibiagelenkpunktes74 in dem Tibiareferenzrahmen50 (d.h. relativ zu dem Marker20 ) für alle Bewegungen der Tibia. Mit dieser Information kann die Software die korrespondierende Bewegung des Gelenkpunktes74 relativ zu den Punkten innerhalb der Region72 (fixiert in dem Femurreferenzrahmen48 wie in2 gezeigt) entlang der Trajektorie88 definiert durch die Einschränkungen ("Constraints") eines um ein Scharniergelenk (das Kniegelenk30 ) rotierenden starren Körpers (der Tibia38 ) relativ zu einem anderen starren Körper (dem Femur34 ) berechnen. Die Software verwendet dann die Positionsinformation des Tibiagelenkpunktes74 während seiner Bewegung entlang der Trajektorie88 , um unter den Punkten in der Region72 (siehe2 ) einen Punkt auszuwählen, der die beste Schätzung der Position des Kniegelenkpunktes90 basierend auf einem besonderen Satz von Kriterien repräsentiert. - Vorzugsweise wird der Punkt innerhalb der Region
72 , dessen Position im Wesentlichen invariant ist für eine Vielzahl von Positionen des Tibiagelenkpunktes74 entlang seiner Trajektorie88 um das Kniegelenk30 als das Kniezentrum oder der Kniegelenkpunkt90 selektiert. Beispielsweise kann der Punkt in der Region72 , der die kleinste Standardabweichung der Distanz zu dem Tibiagelenkpunkt74 für eine Vielzahl von Positionen des Tibiagelenkpunktes74 entlang der Trajektorie88 aufweist, als der Kniegelenkpunkt oder das Kniezentrum90 selektiert werden. Die Genauigkeit, mit der die Position des Kniegelenkpunktes90 bestimmt wird, ist proportional sowohl zu der Anzahl von Positionen des Tibiagelenkpunktes74 , die entlang der Trajektorie88 gemessen werden, und der Anzahl von Punkten in der Region72 , mit denen jeder dieser Punkte verglichen wird. Generell gilt, dass je mehr Punkte verwendet werden, umso größer die Genauigkeit der Antwort. Natürliche physikalische Grenzen hinsichtlich der Fähigkeit der Kameras, kleine Differenzen in der Posi tion genau zu messen, sowie die Akkumulation von numerischen Fehlern innerhalb der von der Software verwendeten mathematischen Algorithmen begrenzen natürlich die Genauigkeit der Antwort. - Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bestimmen des Gelenkpunktes eines Gelenks stellt ein schnelles Verfahren bereit zum Gewinnen von genauen präoperativen Informationen bezüglich der Position eines Gelenkzentrums ohne eines chirurgischen Eingriffs zu bedürfen und erlaubt somit dem Chirurgen die Vermeidung eines unnötigen Traumas bei einem Patienten.
Claims (18)
- Verfahren zum Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (
90 ) eines zentralen Gelenks (30 ) zwischen zwei im Wesentlichen starren Körpern (34 ,38 ), wobei das zentrale Gelenk lokalisiert ist zwischen einem ersten und einem zweiten äußeren Gelenk (56 ,76 ), welche am Ende des ersten bzw. des zweiten starren Körpers (34 ,38 ) distal zu dem zentralen Gelenk lokalisiert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Identifizieren der Position eines ersten Punktes (52 ) an dem ersten starren Körper (34 ), der im Wesentlichen an dem zentralen Gelenk lokalisiert ist; Bestimmen der Position eines ersten Gelenkpunktes (54 ) des ersten starren Körpers an dem ersten äußeren Gelenk (56 ); Definieren einer ersten Achse (58 ) zwischen dem ersten Gelenkpunkt (54 ) und dem ersten Punkt (52 ); Identifizieren der respektiven Positionen eines zweiten und eines dritten Punktes (60 ,62 ) an dem ersten starren Körper auf einander gegenüberliegenden Seiten des zentralen Gelenks; Definieren einer Ebene (64 ), die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Achse (58 ) und mit im Wesentlichen gleichen respektiven rechtwinkligen Distanzen zu dem zweiten und dem dritten Punkt (60 ,62 ) angeordnet ist, wobei der Schnittpunkt (70 ) der Ebene (64 ) und der ersten Achse (58 ) eine initiale Schätzung des Gelenkpunktes (90 ) des zentralen Gelenks (30 ) ist; Bestimmen der Position eines zweiten Gelenkpunktes (74 ) des zweiten starren Körpers (38 ) an dem zweiten äußeren Gelenk (76 ); Definieren einer Region (72 ) in der Ebene (64 ) mit einer vorgegebenen Größe, wobei die Region die initiale Schätzung (70 ) des Gelenkpunktes (90 ) des zentralen Gelenks (30 ) umfasst; Bewegen des zweiten Gelenkpunktes (74 ) relativ zu dem ersten starren Körper (34 ) durch Rotieren des zweiten starren Körpers (38 ) um das zentrale Gelenk (30 ); Identifizieren einer Vielzahl von verschiedenen Positionen des zweiten Gelenkpunktes (74 ) während der Rotation des zweiten starren Körpers (38 ); und Bestimmen eines Punktes aus einer Vielzahl von Punkten innerhalb der Region (72 ), für den die Position im Wesentlichen invariant für jede der Positionen des zweiten Gelenkpunktes (74 ) ist, wobei der eine Punkt der Gelenkpunkt (90 ) des zentralen Gelenks (30 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens der Position eines ersten Gelenkpunktes (
54 ) die Schritte umfasst: Bewegen des ersten Punktes (52 ) durch Rotieren des ersten starren Körpers (34 ) um das erste äußere Gelenk (56 ); Identifizieren einer Mehrzahl von Positionen des ersten Punktes (52 ) während der Bewegung des ersten Punktes um das erste äußere Gelenk; und mathematisches Bestimmen eines gemeinsamen Punktes an dem ersten äußeren Gelenk (56 ) mit im Wesentlichen der gleichen Distanz zu allen den Positionen des ersten Punktes, wobei der gemeinsame Punkt der erste Gelenkpunkt (54 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bestimmens der Position des zweiten Gelenkpunktes (
74 ) die Schritte umfasst: Identifizieren der respektiven Positionen eines vierten und eines fünften Punktes (78 ,80 ) auf einander gegenüberliegenden Seiten des zweiten äußeren Gelenks (76 ); Definieren einer ersten Linie (84 ) zwischen dem vierten und dem fünften Punkt; Identifizieren der Position eines sechsten Punktes, lokalisiert in einer Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Linie (84 ) und in etwa äquidistant zu dem vierten und dem fünften Punkt ist; und Projizieren einer zweiten Linie (86 ) von dem sechsten Punkt zum Schneiden der ersten Linie (84 ) an einem Schnittpunkt, wobei die zweite Linie im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Linie ist, wobei der Schnittpunkt der zweite Gelenkpunkt (74 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der im Wesentlichen invariante Punkt (
90 ) definiert ist durch einen Punkt innerhalb der Region (72 ) mit der kleinsten Standardabweichung der Distanz zwischen dem Punkt und dem zweiten Gelenkpunkt (74 ) für alle die Positionen des zweiten Gelenkpunktes. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bewegens des zweiten Gelenkpunktes (
74 ) umfasst: initiales Orientieren des zweiten starren Körpers (38 ) in einem im Wesentlichen rechten Winkel zu dem ersten starren Körper (34 ) und Rotieren des zweiten starren Körpers um das zentrale Gelenk (30 ) um einen Winkel zwischen ca. 10° und ca. 90° relativ zu dem ersten starren Körper. - Verfahren nach Anspruch 5, wobei der zweite starre Körper (
38 ) um einen Winkel zwischen ca. 10° und ca. 40° rotiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Region (
72 ) einen Kreis umfasst, der an der initialen Schätzung des Gelenkpunktes (90 ) des zentralen Gelenks zentriert ist. - Verfahren zum Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (
90 ) eines Kniegelenks (30 ) zwischen Femur (34 ) und Tibia (38 ), wobei das Kniegelenk eine Patella und eine mediale und eine laterale Epikondyle (60 ,62 ) umfasst und lokalisiert ist zwischen einem Hüftgelenk (56 ) und einem Knöchelgelenk (76 ), welche an respektiven Enden des Femurs und der Tibia distal zu dem Kniegelenk lokalisiert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Identifizieren der Position der Patella (52 ); Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (54 ) des Femurs an dem Hüftgelenk (56 ); Definieren einer femoralen Achse (58 ), welche sich zwischen dem Femurgelenkpunkt und der Patella erstreckt; Identifizieren der Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle; Definieren einer Ebene (64 ), die im Wesentlichen senkrecht zu der femoralen Achse und mit im Wesentlichen gleichen respektiven rechtwinkligen Distanzen zu den Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle (60 ,62 ) angeordnet ist, wobei der Schnittpunkt der Ebene und der femoralen Achse eine initiale Schätzung des Gelenkpunktes des Kniegelenks ist; Definieren einer Region (72 ) in der Ebene mit einer vorgegebenen Größe, wobei die Region die initiale Schätzung (70 ) des Gelenkpunktes des Kniegelenks umfasst; Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (74 ) der Tibia an dem Knöchelgelenk (76 ); Bewegen des Tibiagelenkpunktes (74 ) relativ zu dem Femur durch Rotieren der Tibia um das Kniegelenk; Identifizieren einer Vielzahl von verschiedenen Positionen des Tibiagelenkpunktes (74 ) während der Rotation der Tibia; und Bestimmen eines Punktes aus einer Vielzahl von Punkten innerhalb der Region, für den die Position im Wesentlichen invariant für jede der Positionen des Tibiagelenkpunktes ist, wobei der eine Punkt der Gelenkpunkt (90 ) des Kniegelenks (30 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens der Position des Femurgelenkpunktes (
54 ) die Schritte umfasst: Bewegen der Patella (52 ) durch Rotieren des Femurs um das Hüftgelenk (56 ); Identifizieren einer Mehrzahl von Positionen der Patella während der Bewegung der Patella um das Hüftgelenk; und mathematisches Bestimmen eines gemeinsamen Punktes an dem Hüftgelenk mit im Wesentlichen der gleichen Distanz zu allen den Positionen der Patella, wobei der gemeinsame Punkt der Femurgelenkpunkt (54 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bestimmens der Position des Tibiagelenkpunktes (
74 ) an dem Knöchel die Schritte umfasst: Identifizieren der respektiven Positionen eines medialen und eines lateralen Malleolus (60 ,62 ) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Knöchelgelenks (76 ); Identifizieren der Position eines anterioren Punktes des Knöchels, lokalisiert in einer Sagittalebene der Tibia; Definieren einer ersten Linie (84 ) zwischen dem medialen und dem lateralen Malleolus; und Projizieren einer zweiten Linie (86 ) von dem anterioren Punkt zum Schneiden der ersten Linie (84 ) an einem Schnittpunkt, wobei die zweite Linie im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Linie ist, wobei der Schnittpunkt der Tibiagelenkpunkt (74 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei der im Wesentlichen Invariante Punkt (
90 ) definiert ist durch einen Punkt innerhalb der Region (72 ) mit der kleinsten Standardabweichung der Distanz zwischen dem Punkt und dem Tibiagelenkpunkt (74 ) für alle die Positionen des Tibiagelenkpunktes. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Bewegens des Tibiagelenkpunktes (
74 ) umfasst: initiales Orientieren der Tibia (38 ) in einem im Wesentlichen rechten Winkel zu dem Femur (34 ) und Rotieren der Tibia um das Kniegelenk (30 ) um einen Extensionswinkel zwischen ca. 10° und ca. 90° relativ zu dem Femur. - Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Tibia (
38 ) um einen Winkel zwischen ca. 10° und ca. 40° rotiert wird. - Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Region (
72 ) einen Kreis vorgegebenen Durchmessers umfasst, der die initiale Schätzung (70 ) des Gelenkpunktes (90 ) als sein Zentrum aufweist. - Verfahren zum Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (
90 ) eines Kniegelenks (30 ) zwischen Femur (34 ) und Tibia (38 ) eines Beins, wobei das Kniegelenk eine Patella (52 ) und eine mediale und eine laterale Epikondyle (60 ,62 ) umfasst und lokalisiert ist zwischen einem Hüftgelenk (56 ) und einem Knöchelgelenk (76 ), welche an respektiven Enden des Femurs und der Tibia distal zu dem Kniegelenk lokalisiert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Fixieren eines ersten Markers (18 ) an einem das Femur (34 ) umfassenden Bereich des Beins; Fixieren eines zweiten Markers (20 ) an einem die Tibia (38 ) umfassenden Bereich des Beins; Identifizieren der Positionen des ersten und des zweiten Markers (18 ,20 ) im Raum mittels einer Messvorrichtung (14 ,16 ); Palpieren der Patella (52 ) mittels eines dritten Markers (42 ); Identifizieren der Position der Patella mittels der Messvorrichtung zum Messen der Position des dritten Markers im Raum während des Patella-Palpationsschrittes; Bestimmen der Position eines Femurgelenkpunktes (54 ) mittels eines Datenverarbeitungssystems (22 ), ausgebildet zum Empfangen von Sig nalen korrespondierend zu Positionsdaten der Marker von der Messvorrichtung; mathematisches Definieren einer femoralen Achse (58 ), welche sich zwischen dem Femurgelenkpunkt (54 ) und der Patella (52 ) erstreckt, mittels des Datenverarbeitungssystems; Palpieren der medialen und der lateralen Epikondyle (60 ,62 ) mittels des dritten Markers (42 ); Identifizieren der Positionen der Epikondylen mittels der Messvorrichtung zum Messen der Position des dritten Markers im Raum während des Epikondylen-Palpationsschrittes; mathematisches Definieren – mittels des Datenverarbeitungssystems – einer Ebene (64 ), die im Wesentlichen senkrecht zu der femoralen Achse (58 ) und mit im Wesentlichen gleichen respektiven rechtwinkligen Distanzen zu den Positionen der medialen und der lateralen Epikondyle angeordnet ist, wobei der Schnittpunkt (70 ) der Ebene und der femoralen Achse eine initiale Schätzung des Gelenkpunktes des Kniegelenks (30 ) ist; Definieren einer Region (72 ) in der Ebene mit einer vorgegebenen Größe, wobei die Region die initiale Schätzung (70 ) des Gelenkpunktes des Kniegelenks umfasst; Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes (74 ) der Tibia an dem Knöchelgelenk (76 ); Bewegen des Tibiagelenkpunktes (74 ) relativ zu dem Femur (34 ) durch Rotieren der Tibia (38 ) um das Kniegelenk (30 ); Identifizieren einer Vielzahl von verschiedenen Positionen des Tibiagelenkpunktes (74 ) mittels der Messvorrichtung (14 ,16 ) zum Messen der Positionen des ersten und des zweiten Markers (18 ,20 ) während der Bewegung des Tibiagelenkpunktes (74 ); und mathematisches Bestimmen – mittels des Datenverarbeitungssystems (22 ) – eines Punktes aus einer Vielzahl von Punkten innerhalb der Region (72 ), für den die Position im Wesentlichen invariant für jede der Positionen des Tibiagelenkpunktes (74 ) ist, wobei der eine Punkt der Gelenkpunkt (90 ) des Kniegelenks ist. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Bestimmens der Position des Femurgelenkpunktes (
54 ) die Schritte umfasst: Bewegen der Patella (52 ) durch Rotieren des Femurs um das Hüftgelenk (56 ); Identifizieren einer Mehrzahl von Positionen der Patella während der Bewegung der Patella um das Hüftgelenk; und mathematisches Bestimmen eines gemeinsamen Punktes an dem Hüftgelenk mit im Wesentlichen der gleichen Distanz zu allen den Positionen der Patella, wobei der gemeinsame Punkt der Femurgelenkpunkt (54 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bestimmen der Position eines Gelenkpunktes der Tibia an dem Knöchelgelenk die Schritte umfasst: Palpieren des medialen und lateralen Malleolus (
78 ,80 ) des Knöchelgelenks (76 ) mit dem dritten Marker (42 ); Identifizieren der respektiven Positionen der Malleoli mittels der Messvorrichtung (14 ,16 ) zum Messen der Position des dritten Markers im Raum während des Palpierens der Malleoli; Palpieren eines anterioren Punktes (82 ) des Knöchels in der Sagittalebene der Tibia mit dem dritten Marker; Identifizieren der Position des anterioren Punktes (82 ) mittels der Messvorrichtung zum Messen der Position des dritten Markers im Raum während des Palpierens des anterioren Punktes; mathematisches Definieren – mittels des Datenverarbeitungssystems – einer ersten Linie (84 ) zwischen dem medialen und dem lateralen Malleolus; und mathematisches Projizieren – mittels des Datenverarbeitungssystems – einer zweiten Linie (86 ) von dem anterioren Punkt zum Schneiden der ersten Linie an einem Schnittpunkt, wobei die zweite Linie im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Linie ist, wobei der Schnittpunkt der Tibiagelenkpunkt (74 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 15, wobei der im Wesentlichen invariante Punkt (
90 ) definiert ist durch einen Punkt innerhalb der Region (72 ) mit der kleinsten Standardabweichung der Distanz zwischen dem Punkt und dem Tibiagelenkpunkt (74 ) für alle die Positionen des Tibiagelenkpunktes.
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US7635390B1 (en) | 2000-01-14 | 2009-12-22 | Marctec, Llc | Joint replacement component having a modular articulating surface |
US7708741B1 (en) | 2001-08-28 | 2010-05-04 | Marctec, Llc | Method of preparing bones for knee replacement surgery |
WO2003034705A2 (en) * | 2001-10-19 | 2003-04-24 | University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods and systems for dynamic virtual convergence and head mountable display |
WO2003053244A2 (en) * | 2001-12-11 | 2003-07-03 | École De Technologie Supérieure | Method of calibration for the representation of knee kinematics and harness for use therewith |
US9155544B2 (en) | 2002-03-20 | 2015-10-13 | P Tech, Llc | Robotic systems and methods |
DE50310543D1 (de) * | 2002-05-21 | 2008-11-06 | Plus Orthopedics Ag | Metrischer grössen eines gelenkes eines wirbeltiers |
US7559931B2 (en) | 2003-06-09 | 2009-07-14 | OrthAlign, Inc. | Surgical orientation system and method |
US8057482B2 (en) * | 2003-06-09 | 2011-11-15 | OrthAlign, Inc. | Surgical orientation device and method |
EP1720452A1 (de) * | 2004-03-05 | 2006-11-15 | Depuy International Limited | Orthopädisches überwachungssystem, verfahren und gerät |
US7822929B2 (en) * | 2004-04-27 | 2010-10-26 | Intel Corporation | Two-hop cache coherency protocol |
US8007448B2 (en) * | 2004-10-08 | 2011-08-30 | Stryker Leibinger Gmbh & Co. Kg. | System and method for performing arthroplasty of a joint and tracking a plumb line plane |
DE102004055234B4 (de) * | 2004-11-16 | 2014-01-02 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines charakteristischen Punktes eines orthopädisch zu vermessenden Gelenks |
WO2006085341A1 (en) * | 2005-02-11 | 2006-08-17 | Elcomind S.R.L. | Marker for surgical products, as well as apparatus and method for its detection |
US8979853B2 (en) * | 2005-02-17 | 2015-03-17 | Lucas Anissian | Method and system for determining resection guidelines for joint replacement surgical procedures |
US20070162142A1 (en) * | 2005-06-15 | 2007-07-12 | Vitruvian Orthopaedics, Llc | Knee surgery method and apparatus |
US7840256B2 (en) * | 2005-06-27 | 2010-11-23 | Biomet Manufacturing Corporation | Image guided tracking array and method |
US20070179626A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-08-02 | De La Barrera Jose L M | Functional joint arthroplasty method |
GB0607027D0 (en) | 2006-04-07 | 2006-05-17 | Depuy Int Ltd | Patella tracking |
US20110057930A1 (en) * | 2006-07-26 | 2011-03-10 | Inneroptic Technology Inc. | System and method of using high-speed, high-resolution depth extraction to provide three-dimensional imagery for endoscopy |
US7728868B2 (en) * | 2006-08-02 | 2010-06-01 | Inneroptic Technology, Inc. | System and method of providing real-time dynamic imagery of a medical procedure site using multiple modalities |
JP4986183B2 (ja) * | 2006-08-08 | 2012-07-25 | アエスキュラップ アーゲー | 位置測定システムにより人工骨を位置決めするための方法及び装置 |
EP1886641A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-13 | BrainLAB AG | Verfahren und System zum Bestimmen der relativen Lage eines medizinischen Instruments relativ zu einer Körperstruktur |
US20080071195A1 (en) * | 2006-09-18 | 2008-03-20 | Cuellar Alberto D | Non-invasive tracking device and method |
EP1946718B1 (de) * | 2007-01-19 | 2010-06-09 | BrainLAB AG | Registrierung und Stabilitätstest eines Knies durch Aufnahme zweier Punkte an dem Knie |
CA2683717C (en) * | 2007-04-19 | 2016-10-11 | Mako Surgical Corp. | Implant planning using captured joint motion information |
US7655041B2 (en) | 2007-05-01 | 2010-02-02 | Moximed, Inc. | Extra-articular implantable mechanical energy absorbing systems and implantation method |
US8894714B2 (en) | 2007-05-01 | 2014-11-25 | Moximed, Inc. | Unlinked implantable knee unloading device |
JP2009056299A (ja) | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Stryker Leibinger Gmbh & Co Kg | 外科手術をプランニングするための方法及びシステム |
CA2705071A1 (en) * | 2007-10-06 | 2009-04-09 | Lukemedica Pty Ltd. | A device and method for assisting the alignment of limbs |
DE102007054670A1 (de) * | 2007-11-14 | 2009-05-28 | ITBB Institut für Technologien der Biomechanik und Biomaterialien GmbH | Untersuchungseinrichtung |
WO2009062314A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-22 | Orthosoft Inc. | Leg alignment and length measurement in hip replacement surgery |
CA2706728A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Ecole De Technologie Superieure | Harness system for kinematic analysis of the knee |
WO2009094646A2 (en) * | 2008-01-24 | 2009-07-30 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Methods, systems, and computer readable media for image guided ablation |
WO2009105665A1 (en) | 2008-02-20 | 2009-08-27 | Mako Surgical Corp. | Implant planning using corrected captured joint motion information |
DE502008002604D1 (de) * | 2008-02-21 | 2011-03-31 | Brainlab Ag | Lageberechnung von Körperteilen unter Berücksichtigung der anatomischen Symmetrie |
US8340379B2 (en) * | 2008-03-07 | 2012-12-25 | Inneroptic Technology, Inc. | Systems and methods for displaying guidance data based on updated deformable imaging data |
US20110004224A1 (en) * | 2008-03-13 | 2011-01-06 | Daigneault Emmanuel | Tracking cas system |
GB2460939B (en) | 2008-06-13 | 2010-07-21 | Foundry Llc | Methods and apparatus for joint distraction |
US20090312629A1 (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-17 | Inneroptic Technology Inc. | Correction of relative tracking errors based on a fiducial |
US8974462B2 (en) | 2008-06-13 | 2015-03-10 | Pivot Medical, Inc. | Devices and methods for minimally invasive access into a joint |
EP2344078B1 (de) | 2008-07-24 | 2018-04-18 | OrthAlign, Inc. | Systeme zum gelenkersatz |
EP2358310B1 (de) | 2008-09-10 | 2019-07-31 | OrthAlign, Inc. | Systeme für die hüftchirurgie |
WO2010063117A1 (en) | 2008-12-02 | 2010-06-10 | Andre Novomir Hladio | Method and system for aligning a prosthesis during surgery using active sensors |
US9364291B2 (en) * | 2008-12-11 | 2016-06-14 | Mako Surgical Corp. | Implant planning using areas representing cartilage |
EP2387384B1 (de) * | 2009-01-16 | 2016-05-04 | Koninklijke Philips N.V. | Verfahren zur automatischen ausrichtung einer position sowie orientierungsanzeige und vorrichtung zur überwachung der bewegungen eines körperteils |
US8641621B2 (en) | 2009-02-17 | 2014-02-04 | Inneroptic Technology, Inc. | Systems, methods, apparatuses, and computer-readable media for image management in image-guided medical procedures |
US8554307B2 (en) | 2010-04-12 | 2013-10-08 | Inneroptic Technology, Inc. | Image annotation in image-guided medical procedures |
US8690776B2 (en) | 2009-02-17 | 2014-04-08 | Inneroptic Technology, Inc. | Systems, methods, apparatuses, and computer-readable media for image guided surgery |
US11464578B2 (en) | 2009-02-17 | 2022-10-11 | Inneroptic Technology, Inc. | Systems, methods, apparatuses, and computer-readable media for image management in image-guided medical procedures |
US9186181B2 (en) | 2009-03-17 | 2015-11-17 | Pivot Medical, Inc. | Method and apparatus for distracting a joint |
US10426453B2 (en) | 2009-03-17 | 2019-10-01 | Pivot Medical, Inc. | Method and apparatus for distracting a joint |
WO2010107949A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Pivot Medical, Inc. | Method and apparatus for distracting a joint, including the provision and use of a novel joint-spacing balloon catheter and a novel inflatable perineal post |
US8118815B2 (en) * | 2009-07-24 | 2012-02-21 | OrthAlign, Inc. | Systems and methods for joint replacement |
US10869771B2 (en) | 2009-07-24 | 2020-12-22 | OrthAlign, Inc. | Systems and methods for joint replacement |
EP2459097B1 (de) | 2009-07-31 | 2015-11-25 | Brainlab AG | Klammer und verfahren zur knöchelerfassung |
WO2011014687A2 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Inneroptic Technology, Inc. | Dual-tube stereoscope |
US20110082351A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-07 | Inneroptic Technology, Inc. | Representing measurement information during a medical procedure |
TW201116259A (en) * | 2009-11-04 | 2011-05-16 | Accumis Inc | Image calibration device integrated with optical locater |
CA2781573A1 (en) * | 2009-11-26 | 2011-06-03 | The University Of Queensland | A medical measurement system and method |
US9282947B2 (en) | 2009-12-01 | 2016-03-15 | Inneroptic Technology, Inc. | Imager focusing based on intraoperative data |
US8721649B2 (en) | 2009-12-04 | 2014-05-13 | Pivot Medical, Inc. | Hip joint access using a circumferential wire and balloon |
FR2954903B1 (fr) * | 2010-01-05 | 2012-03-02 | Edap Tms France | Procede et appareil de localisation et de visualisation d'une cible par rapport a un point focal d'un systeme de traitement |
EP2525740A4 (de) * | 2010-01-21 | 2016-01-20 | Orthalign Inc | Systeme und verfahren für den ersatz von gelenken |
US9706948B2 (en) | 2010-05-06 | 2017-07-18 | Sachin Bhandari | Inertial sensor based surgical navigation system for knee replacement surgery |
EP2593031B1 (de) * | 2010-07-15 | 2016-11-02 | Naviswiss AG | Optisches verfahren zur ermittlung einer beinlängenänderung |
AU2011326601A1 (en) | 2010-11-08 | 2013-06-06 | Pivot Medical, Inc. | Method and apparatus for distracting a joint |
JP2014508549A (ja) | 2010-12-17 | 2014-04-10 | アヴェニール メディカル インコーポレイテッド | 手術中のプロテーゼ整列方法およびシステム |
US8670816B2 (en) | 2012-01-30 | 2014-03-11 | Inneroptic Technology, Inc. | Multiple medical device guidance |
FR2988584B1 (fr) * | 2012-03-27 | 2014-04-18 | Ostesys | Systeme pour l'alignement d'un premier os par rapport a un second os appartenant a un membre et formant ensemble une articulation |
US9314188B2 (en) | 2012-04-12 | 2016-04-19 | Intellijoint Surgical Inc. | Computer-assisted joint replacement surgery and navigation systems |
JP2015517361A (ja) | 2012-05-18 | 2015-06-22 | オースアライン・インコーポレイテッド | 膝関節形成術用の装置および方法 |
US9588582B2 (en) | 2013-09-17 | 2017-03-07 | Medibotics Llc | Motion recognition clothing (TM) with two different sets of tubes spanning a body joint |
US9649160B2 (en) | 2012-08-14 | 2017-05-16 | OrthAlign, Inc. | Hip replacement navigation system and method |
JP2014117409A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 身体関節位置の計測方法および装置 |
US10292887B2 (en) * | 2012-12-31 | 2019-05-21 | Mako Surgical Corp. | Motorized joint positioner |
US10314559B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-06-11 | Inneroptic Technology, Inc. | Medical device guidance |
US9247998B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-02 | Intellijoint Surgical Inc. | System and method for intra-operative leg position measurement |
US20160106515A1 (en) * | 2013-08-13 | 2016-04-21 | Brainlab Ag | Determining the Positional Information of Characteristic Points of a Leg for Osteotomy |
WO2015022084A1 (en) | 2013-08-13 | 2015-02-19 | Brainlab Ag | Medical registration apparatus and method for registering an axis |
DE102013112375A1 (de) * | 2013-11-11 | 2015-05-13 | Aesculap Ag | Chirurgische Referenzierungsvorrichtung, chirurgisches Navigationssystem und Verfahren |
CN103735316B (zh) * | 2013-12-18 | 2016-01-27 | 宁波德美家医疗科技有限公司 | 一种骨科导航装置及其制备方法 |
US9463126B2 (en) * | 2014-03-11 | 2016-10-11 | Hill-Rom Services, Inc. | Caregiver universal remote cart for patient bed control |
DE102014104800A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Aesculap Ag | Medizinische Befestigungseinrichtung sowie Referenzierungsvorrichtung und medizinisches Instrumentarium |
DE102014104802A1 (de) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Aesculap Ag | Medizinische Referenzierungsvorrichtung, medizinisches Navigationssystem und Verfahren |
US9901406B2 (en) | 2014-10-02 | 2018-02-27 | Inneroptic Technology, Inc. | Affected region display associated with a medical device |
US10188467B2 (en) | 2014-12-12 | 2019-01-29 | Inneroptic Technology, Inc. | Surgical guidance intersection display |
US10363149B2 (en) | 2015-02-20 | 2019-07-30 | OrthAlign, Inc. | Hip replacement navigation system and method |
US9949700B2 (en) | 2015-07-22 | 2018-04-24 | Inneroptic Technology, Inc. | Medical device approaches |
US10058393B2 (en) | 2015-10-21 | 2018-08-28 | P Tech, Llc | Systems and methods for navigation and visualization |
US9675319B1 (en) | 2016-02-17 | 2017-06-13 | Inneroptic Technology, Inc. | Loupe display |
CN105996991B (zh) * | 2016-04-29 | 2019-04-26 | 北京三十四科技有限公司 | 膝关节功能稳定性评价系统及评价方法 |
WO2018031744A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Think Surgical, Inc. | Pinless femoral tracking |
CN106037964B (zh) * | 2016-08-16 | 2019-07-16 | 苏州迪凯尔医疗科技有限公司 | 基于印模材料的医学图像配准方法 |
US10278778B2 (en) | 2016-10-27 | 2019-05-07 | Inneroptic Technology, Inc. | Medical device navigation using a virtual 3D space |
CN108074259A (zh) * | 2016-11-14 | 2018-05-25 | 镱钛科技股份有限公司 | 植入物环景影像检视方法及其系统 |
WO2018155894A1 (ko) * | 2017-02-21 | 2018-08-30 | 주식회사 고영테크놀러지 | 영상 정합 장치 및 영상 정합 방법 |
JP7344122B2 (ja) | 2017-03-14 | 2023-09-13 | オースアライン・インコーポレイテッド | 軟部組織の測定およびバランシングを行うシステムおよび方法 |
CA3056382A1 (en) | 2017-03-14 | 2018-09-20 | OrthAlign, Inc. | Hip replacement navigation systems and methods |
WO2018213749A1 (en) * | 2017-05-18 | 2018-11-22 | Smith & Nephew, Inc. | Systems and methods for determining the position and orientation of an implant for joint replacement surgery |
US11259879B2 (en) | 2017-08-01 | 2022-03-01 | Inneroptic Technology, Inc. | Selective transparency to assist medical device navigation |
US11484365B2 (en) | 2018-01-23 | 2022-11-01 | Inneroptic Technology, Inc. | Medical image guidance |
CN109009582B (zh) * | 2018-08-29 | 2020-07-28 | 中山市中医院 | 膝关节置换测量装置及测量系统 |
CN110623702B (zh) * | 2019-10-15 | 2024-04-02 | 北京爱康宜诚医疗器材有限公司 | 截骨量的测量装置 |
EP3862850B1 (de) * | 2020-02-06 | 2023-03-29 | Dassault Systèmes | Verfahren zur lokalisierung eines drehpunktes eines beweglichen gelenks |
CN113012812B (zh) * | 2021-02-03 | 2023-02-21 | 上海橙捷健康科技有限公司 | 一种膝、踝关节以及足底压力数据整合方法及系统 |
DE102022104486A1 (de) * | 2022-02-24 | 2023-08-24 | B. Braun New Ventures GmbH | Endoprothesen-Assistenzsystem und Assistenzverfahren |
CN115381553B (zh) * | 2022-09-21 | 2023-04-07 | 北京长木谷医疗科技有限公司 | 复杂性骨性融合膝关节的智能定位装置设计方法及系统 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2131683B (en) | 1982-12-11 | 1986-03-12 | Alma Ruby Skelcher | Walking aid foot device |
US4631676A (en) * | 1983-05-25 | 1986-12-23 | Hospital For Joint Diseases Or | Computerized video gait and motion analysis system and method |
US5249581A (en) | 1991-07-15 | 1993-10-05 | Horbal Mark T | Precision bone alignment |
WO1994001042A1 (en) | 1992-07-06 | 1994-01-20 | Kramer James F | Determination of kinematically constrained multi-articulated structures |
FR2699271B1 (fr) | 1992-12-15 | 1995-03-17 | Univ Joseph Fourier | Procédé de détermination du point d'ancrage fémoral d'un ligament croisé de genou. |
EP0705074B1 (de) | 1993-06-21 | 2000-05-10 | Osteonics Corp. | Vorrichtung zur lokalisierung funktioneller strukturen des beins während der kniegelenkschirurgie |
US5682886A (en) | 1995-12-26 | 1997-11-04 | Musculographics Inc | Computer-assisted surgical system |
US20020045812A1 (en) | 1996-02-01 | 2002-04-18 | Shlomo Ben-Haim | Implantable sensor for determining position coordinates |
DE19632273A1 (de) | 1996-08-09 | 1998-02-12 | Helge Zwosta | Körpersensorik |
US5880976A (en) | 1997-02-21 | 1999-03-09 | Carnegie Mellon University | Apparatus and method for facilitating the implantation of artificial components in joints |
DE29704393U1 (de) * | 1997-03-11 | 1997-07-17 | Aesculap Ag | Vorrichtung zur präoperativen Bestimmung der Positionsdaten von Endoprothesenteilen |
US5961474A (en) | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Reis; Mark T. | Non-invasive measurement of joint translation and range of motion |
WO2000048507A1 (en) | 1999-02-16 | 2000-08-24 | Frederic Picard | Optimizing alignment of an appendicular |
DE50006264D1 (de) | 2000-09-26 | 2004-06-03 | Brainlab Ag | System zur navigationsgestützten Ausrichtung von Elementen auf einem Körper |
DE10145587B4 (de) * | 2001-09-15 | 2007-04-12 | Aesculap Ag & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung eines Markierungselementes auf Verrückung |
FR2831794B1 (fr) * | 2001-11-05 | 2004-02-13 | Depuy France | Procede de selection d'elements de prothese de genou et dispositif pour sa mise en oeuvre |
-
2002
- 2002-12-03 US US10/308,622 patent/US7209776B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-12-01 EP EP03767715A patent/EP1569554B1/de not_active Expired - Lifetime
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-
2006
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1569554B1 (de) | 2007-02-28 |
US7780677B2 (en) | 2010-08-24 |
WO2004049941A1 (en) | 2004-06-17 |
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ATE355012T1 (de) | 2006-03-15 |
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US20040106861A1 (en) | 2004-06-03 |
JP4331113B2 (ja) | 2009-09-16 |
EP1569554A1 (de) | 2005-09-07 |
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