知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-25
(45)【発行日】2023-09-04
(54)【発明の名称】組織牽引システム
(51)【国際特許分類】
A61B 17/02 20060101AFI20230828BHJP
【ＦＩ】
A61B17/02
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021575289
(86)(22)【出願日】2020-06-18
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-25
(86)【国際出願番号】 US2020038562
(87)【国際公開番号】W WO2020257541
(87)【国際公開日】2020-12-24
【審査請求日】2022-02-17
(31)【優先権主張番号】62/863,228
(32)【優先日】2019-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】508296440
【氏名又は名称】ニューヴェイジヴ，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】リームホーファー，バイロン
(72)【発明者】
【氏名】モリス，アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】リリッグ，スティーヴン
【審査官】豊田 直希
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１５０９５６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６０７４３４３（ＵＳ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０４６８６８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１６１６２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０２５９５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３３３１３７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１７－５２１２２４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １７／００－１８／００
Ａ６１Ｆ ２／０１
Ａ６１Ｎ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
組織牽引システムであって、当該システムは、シャフトに結合される駆動ギヤであって、前記シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される駆動ギヤと、
第２の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の該駆動ギヤとの接触に基づいて前記第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材と、
第３の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の該駆動ギヤとの接触に基づいて前記第３の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材と、
前記第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターであって、該リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含み、該円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含み、前記円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含む、前記リンク部材セレクターと、
前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第１の軌道に沿って移動するように構成される右アームアセンブリと、
該右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードと、
前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第２の軌道に沿って移動するように構成される左アームアセンブリと、
該左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードと、
前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第３の軌道に沿って移動するように構成される中央アームと、
該中央アームに結合される第３の開創器ブレードと、
追跡マーカーを含むアレイであって、前記中央アームに解放可能に固定されるアレイと、を含む、
システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つのリンク部材にかかる前記第１の力によって、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じ、前記少なくとも１つのリンク部材にかかる前記第２の力によって、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
当該システムは、前記第１の軸線に平行で且つオフセットされた第４の軸線に沿って配置される支柱と、
該支柱の第１の端部で当該システムに固定されるロック歯と、をさらに含み、
前記支柱には少なくとも１つのテーパー面が含まれる、請求項１に記載のシステム。
【請求項4】
当該システムは、関節式アームコネクタをさらに含み、該関節式アームコネクタは、
開口部と、
テーパー面を含むボタンと、
ロック歯と、を含み、
前記開口部は、前記支柱を受容するように構成され、前記ボタンの前記テーパー面は、前記支柱の少なくとも１つの前記テーパー面とインターフェース接続するように構成され、前記支柱の前記ロック歯は、当該システムに固定される前記ロック歯と係合するように構成される、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記第２の軸線に沿って配置される前記第１の複数のリンク部材は、第１のリンク部材、第２のリンク部材、第３のリンク部材、及び第４のリンク部材を含み、前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材との間の結合は、前記第１のリンク部材の前記第２の軸線に沿った第１の位置から前記第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づいており、前記第３のリンク部材と前記第４のリンク部材との間の結合は、前記第３のリンク部材の前記第２の軸線に沿った第３の位置から前記第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づいており、前記第３の軸線に沿って配置される前記第２の複数のリンク部材は、第５のリンク部材及び第６のリンク部材を含み、前記第５のリンク部材と前記第６のリンク部材との間の結合は、前記第５のリンク部材の前記第３の軸線に沿った第１の位置から前記第３の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づく、請求項１に記載のシステム。
【請求項6】
前記マーカーは、半球形である、請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記アレイは、６自由度のマーカーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項8】
前記アレイは、３６０度アレイである、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
手術用開創器と、アレイを追跡し、該アレイの１つ又は複数の画像を、プロセッサを含むコンピュータシステムに送信するように構成される少なくとも１つのカメラと、を含むシステムであって、
前記手術用開創器は、
シャフトに結合される駆動ギヤであって、前記シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される駆動ギヤと、
第２の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の該駆動ギヤとの接触に基づいて前記第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材と、
第３の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の該駆動ギヤとの接触に基づいて前記第３の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材と、
前記第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターであって、該リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含み、該円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含み、前記円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含む、前記リンク部材セレクターと、
前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第１の軌道に沿って移動するように構成される右アームアセンブリと、
該右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードと、
前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第２の軌道に沿って移動するように構成される左アームアセンブリと、
該左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードと、
前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第３の軌道に沿って移動するように構成される中央アームと、
該中央アームに結合される第３の開創器ブレードと、
追跡マーカーを含む前記アレイであって、前記中央アームに解放可能に固定される前記アレイと、を含み、
前記コンピュータシステムは、前記手術用開創器のシミュレーションを表示画面に表示するように構成される、
システム。
【請求項10】
前記少なくとも１つのリンク部材にかかる前記第１の力によって、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じ、前記少なくとも１つのリンク部材にかかる前記第２の力によって、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
当該システムは、前記第１の軸線に平行で且つオフセットされた第４の軸線に沿って配置される支柱と、
該支柱の第１の端部で当該システムに固定されるロック歯と、をさらに含み、
前記支柱には少なくとも１つのテーパー面が含まれる、請求項９に記載のシステム。
【請求項12】
当該システムは、関節式アームコネクタをさらに含み、該関節式アームコネクタは、
開口部と、
テーパー面を含むボタンと、
ロック歯と、を含み、
前記開口部は、前記支柱を受容するように構成され、前記ボタンの前記テーパー面は、前記支柱の前記少なくとも１つのテーパー面とインターフェース接続するように構成され、前記支柱の前記ロック歯は、当該システムに固定される前記ロック歯と係合するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記第２の軸線に沿って配置される前記第１の複数のリンク部材は、第１のリンク部材、第２のリンク部材、第３のリンク部材、及び第４のリンク部材を含み、前記第１のリンク部材と前記第２のリンク部材との間の結合は、前記第１のリンク部材の前記第２の軸線に沿った第１の位置から前記第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づいており、前記第３のリンク部材と前記第４のリンク部材との間の結合は、前記第３のリンク部材の前記第２の軸線に沿った第３の位置から前記第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づいており、前記第３の軸線に沿って配置される前記第２の複数のリンク部材は、第５のリンク部材及び第６のリンク部材を含み、前記第５のリンク部材と前記第６のリンク部材との間の結合は、前記第５のリンク部材の前記第３の軸線に沿った第１の位置から前記第３の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づく、請求項９に記載のシステム。
【請求項14】
前記マーカーは、半球形である、請求項９に記載のシステム。
【請求項15】
前記アレイは、６自由度のマーカーを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項16】
前記アレイは、３６０度アレイである、請求項９に記載のシステム。
【請求項17】
手術用開創器と、関節式アームコネクタと、
アレイを追跡し、該アレイの１つ又は複数の画像を、プロセッサを含むコンピュータシステムに送信するように構成される少なくとも１つのカメラと、を含むシステムであって、
前記手術用開創器は、
シャフトに結合される駆動ギヤであって、該シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される駆動ギヤと、
第２の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の該駆動ギヤとの接触に基づいて前記第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材と、
第３の軸線に沿って配置され、前記駆動ギヤが回転する際の前記駆動ギヤとの接触に基づいて前記第２の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材と、
前記第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターであって、該リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含み、該円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含み、前記少なくとも１つのリンク部材にかかる前記第１の力によって、前記第１の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じ、前記円筒形本体は、前記リンク部材セレクターの前記ハンドルを介した、前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含み、少なくとも１つのリンク部材にかかる第２の力によって、前記第２の複数のリンク部材のうちの前記少なくとも１つのリンク部材と、前記第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる、前記リンク部材セレクターと、
第１の軌道又は第２の軌道のいずれかに沿って移動するように構成される右アームアセンブリであって、前記第１の軌道は、前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の移動に対応しており、前記第２の軌道は、前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の移動に対応する、前記右アームアセンブリと、
該右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードと、
前記第２の軌道又は第３の軌道のいずれかに沿って移動するように構成される左アームアセンブリであって、前記第３の軌道は、前記第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つの他のリンク部材の移動に対応する、前記左アームアセンブリと、
該左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードと、
前記第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つの他のリンク部材の対応する動きに基づいて、第４の軌道に沿って移動するように構成される中央アームと、
該中央アームに結合される第３の開創器ブレードと、
前記第１の軸線に平行で且つオフセットされた第４の軸線に沿って配置される支柱と、
該支柱の第１の端部において当該システムに固定されるロック歯と、を含み、
前記支柱には少なくとも１つのテーパー面が含まれ、
前記関節式アームコネクタは、
開口部と、
テーパー面を含むボタンと、
ロック歯と、を含み、
前記開口部は、前記支柱を受容するように構成され、前記ボタンの前記テーパー面は、前記支柱の前記少なくとも１つのテーパー面とインターフェース接続するように構成され、前記支柱の前記ロック歯は、当該システムに固定される前記ロック歯と係合するように構成され、
前記コンピュータシステムは、前記手術用開創器のシミュレーションを表示画面に表示するように構成される、
システム。
【請求項18】
前記マーカーは、半球形である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項19】
前記アレイは、６自由度のマーカーを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項20】
前記アレイは、３６０度アレイである、請求項１７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、外科的処置中に使用するための組織牽引（retraction）システムを説明する。
【背景技術】
【0002】
医学界の注目すべきトレンドは、従来の「開腹」技術による手術の実施から、低侵襲性又は最小アクセス技術への移行である。開腹手術技術は、典型的に、手術標的部位に接近するために大きな切開部及び大量の組織変位を必要とし、同時に大量の痛み、長期入院（医療費の増大）、及び患者集団の高い罹患率を生み出すという点であまり望ましくない。低侵襲性手術技術（いわゆる「最小アクセス」及び「低侵襲性」技術を含む）は、組織変位要件が大幅に削減された実質的により小さいサイズの切開部を介して手術標的部位にアクセスすることを伴うという事実により、支持を得ている。
【0003】
現在利用可能なアクセスシステムでは、コンポーネントを複数の方向に作動させるため、又は開創器のアンカーポイントをある位置から別の位置に移動して、標的手術部位へのカスタマイズした露出を形成するために、複数の入力が必要である。外科医が、より速く、より簡単な方法で、標的手術部位への再現性のある、カスタマイズした露出を形成するのを可能にするアクセスシステムの必要性が存在する。
【発明の概要】
【0004】
一実施形態では、組織牽引システムは、シャフトに結合される駆動ギヤを含む。駆動ギヤは、シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される。組織牽引システムはまた、第２の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材を含む。組織牽引システムは、第３の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第３の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材を含む。組織牽引システムはまた、第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターを含む。リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含む。円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含む。円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含む。組織牽引システムはまた、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第１の軌道に沿って移動するように構成される右アームアセンブリを含む。組織牽引システムはまた、右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードを含む。組織牽引システムはまた、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第２の軌道に沿って移動するように構成される左アームアセンブリを含む。組織牽引システムはまた、左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードを含む。組織牽引システムはまた、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第３の軌道に沿って移動するように構成される中央アームを含む。組織牽引システムはまた、中央アームに結合される第３の開創器ブレードを含む。組織牽引システムはアレイも含む。アレイには追跡マーカーが含まれている。アレイは中央アームに解放可能に固定される。
【0005】
一実施形態では、システムは、手術用開創器を含む。手術用開創器は、シャフトに結合される駆動ギヤを含む。駆動ギヤは、シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される。手術用開創器はまた、第２の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材を含む。手術用開創器はまた、第３の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第３の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材を含む。手術用開創器はまた、第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターを含む。リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含む。円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含む。円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含む。手術用開創器はまた、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第１の軌道に沿って移動するように構成される右アームアセンブリを含む。手術用開創器はまた、右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードを含む。手術用開創器はまた、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第２の軌道に沿って移動するように構成される左アームアセンブリを含む。手術用開創器はまた、左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードを含む。手術用開創器はまた、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、第３の軌道に沿って移動するように構成される中央アームを含む。手術用開創器はまた、中央アームに結合される第３の開創器ブレードを含む。手術用開創器はアレイも含む。アレイには追跡マーカーが含まれている。アレイは中央アームに解放可能に固定される。このシステムはまた、アレイを追跡し、アレイの１つ又は複数の画像を、プロセッサを含むコンピュータシステムに送信するように構成される少なくとも１つのカメラを含む。コンピュータシステムは、手術用開創器のシミュレーションを表示画面に表示するように構成される。
【0006】
一実施形態では、システムは、手術用開創器を含む。手術用開創器は、シャフトに結合される駆動ギヤを含む。駆動ギヤは、シャフトの動きに基づいて第１の軸線に沿って回転するように構成される。手術用開創器はまた、第２の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材を含む。手術用開創器はまた、第３の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材を含む。手術用開創器はまた、第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクターを含み、リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含み、円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部を含む。少なくとも１つのリンク部材にかかる第１の力によって、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。円筒形本体は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部を含む。少なくとも１つのリンク部材にかかる第２の力によって、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。手術用開創器はまた、第１の軌道又は第２の軌道のいずれかに沿って移動するように構成される右アームアセンブリを含む。第１の軌道は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の移動に対応する。第２の軌道は、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の移動に対応する。手術用開創器はまた、右アームアセンブリに結合される第１の開創器ブレードを含む。手術用開創器はまた、第２の軌道又は第３の軌道のいずれかに沿って移動するように構成される左アームアセンブリを含む。第３の軌道は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つの他のリンク部材の移動に対応する。手術用開創器はまた、左アームアセンブリに結合される第２の開創器ブレードを含む。手術用開創器はまた、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つの他のリンク部材の対応する動きに基づいて、第４の軌道に沿って移動するように構成される中央アームを含む。手術用開創器はまた、中央アームに結合される第３の開創器ブレードを含む。手術用開創器はまた、第１の軸線に平行で且つオフセットされた第４の軸線に沿って配置される支柱（post）を含む。手術用開創器はまた、支柱の第１の端部でシステムに固定されるロック歯（locking teeth）を含み、支柱には少なくとも１つのテーパー面が含まれる。手術用開創器はまた、関節式アームコネクタを含む。関節式アームコネクタは、開口部、テーパー面を含むボタン、及びロック歯を含む。開口部は、支柱を受容するように構成される。ボタンのテーパー面は、支柱の少なくとも１つのテーパー面とインターフェース接続するように構成される。支柱のロック歯は、システムに固定されるロック歯と係合するように構成される。このシステムはまた、アレイを追跡し、アレイの１つ又は複数の画像を、プロセッサを含むコンピュータシステムに送信するように構成される少なくとも１つのカメラを含む。コンピュータシステムは、手術用開創器のシミュレーションを表示画面に表示するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
本発明の多くの利点は、添付の図面と併せて本明細書を読むことにより当業者には明らかになり、図面では、同様の参照符号が同様の要素に適用される。
【図1】本開示の一実施形態による、アセンブリの分解図である。
【図10】本開示の一実施形態による例示的なピニオンアセンブリを示す図である。
【図11】本開示の一実施形態による、例示的な手術用開創器を示す図である。
【図12】本開示の一実施形態による、例示的な組織牽引システムを示す図である。
【図13】本開示の一実施形態による、例示的な組織牽引システムを示す図である。
【図15】本開示の一実施形態による、例示的な組織牽引システムの上面図である。
【図16】本開示の一実施形態による、例示的な組織牽引システムを示す図である。
【図17】本開示の一実施形態による、例示的なコンピュータシステムを示す図である。
【図18】本開示の一実施形態による、例示的な光学追跡システムを示す図である。
【図19】本開示の一実施形態による、例示的な光学追跡システム及びモバイルカードを示す図である。
【図20】本開示の一実施形態による、別の例示的な組織牽引システムの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明の例示的な実施形態について以下に説明する。明確化のために、実際の実施態様の全ての特徴をこの明細書で説明しているわけではない。もちろん、そのような実際の実施形態の開発において、ある実施態様から別の実施態様に変化するシステム関連及びビジネス関連の制約の遵守等、開発者の特定の目標を達成するために、多数の実施態様固有の決定を行わなければならないことは理解されよう。さらに、そのような開発努力は複雑で時間がかかり得るが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者にとって日常的な作業であることが理解されよう。さらに、主に脊椎手術の文脈内で以下に議論するが、本発明の手術アクセスシステムは、体全体に亘る任意の数の異なる外科的標的部位へのアクセスを提供するために、任意の数の解剖学的設定で使用され得る。本明細書では主に腰椎の側方手術の文脈内で示し、説明しているが、本発明のアクセスシステムは、後部、後外側、前外側、及び前外側へのアクセスを含むがこれに限定されない他の任意の数の脊椎手術アクセスアプローチに使用することができ、本発明から逸脱することなく、腰椎、胸椎、及び／又は頸椎全てに使用することができることにも明確に留意されたい。本明細書に開示する手術アクセスシステムは、個別に及び組み合わせて、特許保護を保証する様々な発明の特徴及び構成要素を有している。
【0009】
例示的な実施形態による手術アクセスシステムは、組織開創器を含む。本明細書で説明する開創器は、患者の組織を介して手術部位に挿入するように構成される、独立して又は同時に作動させることができる複数のブレードを有する。例示的な実施形態によれば、複数のブレードは、外科医のユーザによって決定されたカスタマイズしたサイズを有する手術用回廊を形成するために、独立して又は同時に移動することができる。さらに、複数のブレードの動きは、単一の入力ソースによって指示される。換言すれば、開創器は、ブレードが同時に作動されるか、又は各ブレードが独立して作動されるかに関係なく、各ブレードがそのブレードの動きのみを制御するそれ自体の入力機構を必要とするのとは対照的に、全てのブレードの動きを生じさせることができる単一の入力装置を含む。
【0010】
例示的な実施形態によれば、単一の入力ソースによって開創器ブレードを独立して又は同時に作動させる能力は、ユーザが複数の異なるブレード作動モードのうちの１つを選択できるようにすることによって達成される。例えば、開創器は、セレクター（selector）を５つの位置のうちの１つに位置付けすることによって作動される少なくとも５つのブレード作動モードを有し得る。例示的な実施形態によれば、これらの位置には、右ブレード作動位置、左ブレード作動位置、第１の軸線に沿った右ブレード及び左ブレードの組合せ作動位置、第２の軸線に沿った右ブレード及び左ブレードの組合せ作動位置、及び後部ブレードの作動位置が含まれ得る。一例では、単一の入力ソースは、５つの位置のうちの１つを選択するときに軸線に沿って回転するように構成される。
【0011】
本明細書で説明する例には、アセンブリを含む手術用開創器を外科的処置で使用するのを可能にするサブシステムが含まれる。一例では、アセンブリは、シャフトに取り付け可能及び取り外し可能なダイヤルを含む。この例では、シャフトは駆動ギヤに結合される。駆動ギヤは、ダイヤルの動きに基づいてアセンブリの第１の軸線に沿って回転するように構成される。この例では、アセンブリは、アセンブリの第２の軸線に沿って配置される第１のリンク（linking）部材も含む。第１のリンク部材は、ギヤを含み、ダイヤルの動きにより駆動ギヤが回転する際に、ギヤと駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線を中心にして回転するように構成される。例として、ギヤ及び駆動ギヤはかさ歯車であり得る。アセンブリは、第２の軸線に沿って配置される第２のリンク部材も含む。第２のリンク部材は、駆動ギヤの回転、及び第１のリンク部材と第２のリンク部材との間の結合に基づいて、第２の軸線を中心にして回転するように構成される。一例では、第１のリンク部材と第２のリンク部材との間の結合は、第１のリンク部材の第１のロック（locking）要素と第２のリンク部材の第２のロック要素との嵌合に基づく。一例では、アセンブリは、アセンブリの第１の軸線を中心にして回転するように構成されるリンク部材セレクターを含む。リンク部材セレクターは、リンク部材セレクターを、第１のリンク部材に対応する位置に回転させるためのハンドルを含む。リンク部材セレクターは、ハンドルと一体に形成される円筒形本体を含む。円筒形本体は、円筒形本体の長手方向軸線に沿った開口部を含む。円筒形本体は突起部も含む。突起部は、第１のリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第１のリンク部材に力を加える（exert：及ぼす）ように構成される。第１のリンク部材にかかる力によって、第２の軸線に沿った第１のリンク部材の直線運動に基づいて、第１のリンク部材と第２のリンク部材との間の結合が生じる。開口部はシャフトを受容するように構成される。
【0012】
ここで図を参照すると、図１は、例示的なアセンブリ１００の分解図を示している。アセンブリ１００は、本体１０２を含む。本体１０２は、第１の軸線１１２に沿ってリンク部材セレクター１２０を受容するように構成される。リンク部材セレクター１２０は、固定具１１０を介して駆動ギヤ１０８に結合されるシャフト１０６を受容するように構成される。シャフト１０６は、ダイヤル１０４を受容するように構成される。本体１０２は、第２の軸線１１６に沿って第１のリンク部材１１４を受容するように構成される。本体１０２は、第２の軸線１１６に沿って第１のリンク部材１１４及び第２のリンク部材１１８を受容するように構成されるナット１６０を含む。第２のリンク部材１１８は、第１のリンク部材１１４を受容するように構成される。本体１０２は、第３の軸線１３２に沿って第３のリンク部材１３０を受容するように構成される。本体１０２は、中央アーム１６２を受容するように構成される。中央アーム１６２は、第３の軸線に沿って第３のリンク部材１３０及び第４のリンク部材１３４を受容するように構成される。第４のリンク部材１３４は、第３のリンク部材１３０を受容するように構成される。本体１０２は、第２の軸線１１６に沿って第５のリンク部材１３８を受容するように構成される。本体１０２は、第２の軸線１１６に沿って第５のリンク部材１３８及び第６のリンク部材１４０を受容するように構成されるナット１６４を含む。第６のリンク部材１４０は、第５のリンク部材１３８を受容するように構成される。本体１０２は、第３の軸線１３２に沿って第７のリンク部材１４２を受容するように構成される。本体１０２は、第３の軸線１３２に沿って第７のリンク部材１４２及び第８のリンク部材１４４を受容するように構成されるナット１６６を含む。第８のリンク部材１４４は、第７のリンク部材１４２を受容するように構成される。本体は、第４の軸線１９８に沿った支柱１４６を含む。図１に示されるように、第１の軸線１１２は第２の軸線１１６に直交しており、第２の軸線１１６は第３の軸線１３２に直交している。ただし、これらの軸線は、この例示的なアセンブリ１００において互いに直交して示されているが、３つの軸線のそれぞれの間の他の角度が想定される。
【0013】
リンク部材セレクター１２０は、第１の軸線１１２を中心にしてリンク部材セレクター１２０を回転させるためのハンドル１２２を含む。リンク部材セレクター１２０は、ハンドル１２２と一体的に形成される円筒形本体１２４を含む。円筒形本体１２４は、円筒形本体１２４の長手方向軸線に沿った開口部１２６を含む。円筒形本体１２４は、図１に示される複数の突起部１２８、１２９、１３５、及び１３６と、図１に示されない突起部１３７及び１３９とを含む。リンク部材セレクター１２０は、リンク部材セレクター１２０を、少なくとも１つのリンク部材を選択するための位置に位置合わせし、その位置に対応する本体１０２上のマーキング（図示せず）を見るためのポインタ１２３及びウィンドウ１２５を含む。一例では、ポインタ１２３は、少なくとも１つのリンク部材を選択する位置に整列するように構成される。この例では、少なくとも１つのリンク部材を選択するための１つ又は複数の位置に対応する１つ又は複数のマーキング（図示せず）が、本体１０２の周囲に沿って配置される。この例を続けると、リンク部材セレクター１２０を、第１の軸線１１２を中心にして所与のマーキングに関連付けられた所与の位置に回転する際に、本体１０２の周囲に沿った１つ又は複数のマーキングは、ウィンドウ１２５を通して見ることができる。一例では、ハンドル１２２を使用して、リンク部材セレクター１２０を、リンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２のうちの少なくとも１つのリンク部材を選択する位置に回転させる。選択した位置に基づいて、複数の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、１３７、及び１３９のうちの少なくとも１つの突起部は、リンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２のうちの少なくとも１つのリンク部材に力を加える。
【0014】
例えば、第１のリンク部材１１４の所望の選択に基づいて、リンク部材セレクター１２０は、第１の軸線１１２を中心にして、第１のリンク部材１１４に対応する所与の位置まで回転される。第１のリンク部材１１４の選択の結果として、突起部１３５は、第１のリンク部材１１４に力を加える。第１のリンク部材１１４に加えられる力により、第１のリンク部材１１４は、第２の軸線１１６に沿って第１の位置から第２の位置に直線的に移動する。この例では、第１のリンク部材１１４の第１の位置から第２の位置への直線運動によって、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合が生じる。別の例では、リンク部材セレクター１２０の回転及び第３のリンク部材１３０の選択に基づいて、突起部１３７（図示せず）は、第３のリンク部材１３０に力を及ぼし、第３のリンク部材１３０を第３の軸線１３２に沿って直線的に移動させる。この例では、第３のリンク部材１３０の第３の軸線１３２に沿った第１の位置から第２の位置への直線運動によって、第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間の結合が生じる。別の例では、リンク部材セレクター１２０の回転及び第５のリンク部材１３８の選択に基づいて、複数の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、及び１３９（図示せず）のうちの１つは、第５のリンク部材１３８に力を及ぼして、第５のリンク部材１３８を第２の軸線１１６に沿って直線的に移動させる。この例では、第５のリンク部材１３８の第２の軸線１１６に沿った第３の位置から第４の位置への直線運動によって、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合が生じる。別の例では、リンク部材セレクター１２０の回転及び第７のリンク部材１４２の選択に基づいて、突起部１３７は、第７のリンク部材１４２に力を及ぼして、第７のリンク部材１４２を第３の軸線１３２に沿って直線的に移動させる。この例では、第７のリンク部材１４２の第３の軸線１３２に沿った第３の位置から第４の位置への直線運動によって、第７のリンク部材１４２と第８のリンク部材１４４との間の結合が生じる。
【0015】
図１に示されるように、リンク部材セレクター１２０の開口部１２６は、シャフト１０６を受容するように構成される。一例では、開口部１２６の直径及びシャフト１０６の直径は、シャフト１０６が開口部１２６内で第１の軸線１１２を中心として回転できるようにそれに応じて寸法決めされる。一例では、シャフト１０６の回転は、ダイヤル１０４をシャフト１０６に結合するときのダイヤル１０４の動きによって達成される。シャフト１０６の回転によって、駆動ギヤ１０８及びリンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２をさらに回転させる。
【0016】
ばね１５２が、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間に挿入される。ばね１５４が、第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間に挿入される。ばね１５６が、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間に挿入される。ばね１５８が、第７のリンク部材１４２と第８のリンク部材１４４との間に挿入される。一例では、ばね１５２、１５４、１５６、及び１５８のそれぞれは、圧縮ばねとして動作するように構成される。この例では、ばね１５２、１５４、１５６、及び１５８は、２つの隣接するリンク部材の間の距離を維持して、それらリンク部材が互いに結合するのを防ぐために、隣接するリンク部材の間に所定の抵抗を与えるように構成される。この例を続けると、ばね１５２、１５４、１５６、及び１５８はまた、複数の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、１３７、及び１３９のうちの少なくとも１つによって、リンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２のうちの少なくとも１つに加えられる力に基づいて圧縮するように構成される。例えば、２つの隣接するリンク部材（例えば、第１のリンク部材１１４及び第２のリンク部材１１８）は、リンク部材セレクター１２０の位置の結果として所与のリンク部材（例えば、リンク部材１１４）に加えられる力に応じて、所与のばね（例えば、ばね１５２）の所定の圧縮量に従って連動する（interlock）ように構成される。
【0017】
ナット１６０は、第２のリンク部材１１８のねじ部分と係合するように構成される雌ねじ部分を含む。一例では、リンク部材セレクター１２０は、第１のリンク部材１１４の選択に対応する位置に回転され、それにより、上記のように、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合が生じる。この例では、ダイヤル１０４は、第１の軸線１１２を中心にして時計回りに回転し、それにより、第１の軸線１１２を中心にして駆動ギヤ１０８を時計回りに回転させ、第２の軸線を中心にして第１のリンク部材１１４を回転させる。この例を続けると、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合の結果として、第２のリンク部材１１８も第２の軸線１１６を中心にして回転する。ナット１６０の雌ねじ部分と第２のリンク部材１１８のねじ部分との接触に基づいて、第２のリンク部材１１８の回転運動は、ナット１６０の第２の軸線１１６に沿って本体１０２から離れる方向の直線運動に変換される。この例では、ダイヤル１０４が第１の軸線１１２を中心にして反時計回りに回転する際に、第２のリンク部材１１８の回転運動は、ナット１６０の第２の軸線１１６に沿って本体１０２に向かう直線運動に変換される。
【0018】
中央アーム１６２は、第４のリンク部材１３４のねじ部分と係合するように構成される雌ねじ部分を含む。一例では、リンク部材セレクター１２０は、第３のリンク部材１３０の選択に対応する位置に回転され、それにより、上記のように、第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間の結合が生じる。この例では、ダイヤル１０４は、第１の軸線１１２を中心にして時計回りに回転され、それにより、第１の軸線１１２を中心にして駆動ギヤ１０８を時計回りに回転させ、第３の軸線１３２を中心にして第３のリンク部材１３０を回転させる。この例を続けると、第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間の結合の結果として、第４のリンク部材１３４も第３の軸線１３２を中心に回転する。中央アーム１６２の雌ねじ部分と第４のリンク部材１３４のねじ部分との接触に基づいて、第４のリンク部材１３４の回転運動は、中央アーム１６２の第３の軸線１３２に沿って本体１０２から離れる方向の直線運動に変換される。この例では、ダイヤル１０４が第１の軸線１１２を中心にして反時計回りに回転する際に、第４のリンク部材１３４の回転運動は、中央アーム１６２の第３の軸線軸１３２に沿って本体１０２に向かう直線運動に変換される。
【0019】
ナット１６４は、第６のリンク部材１４０のねじ部分と係合するように構成される雌ねじ部分を含む。一例では、リンク部材セレクター１２０は、第５のリンク部材１３８の選択に対応する位置に回転され、それにより、上記のように、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合が生じる。この例では、ダイヤル１０４は、第１の軸線１１２を中心にして時計回りに回転され、それにより、第１の軸線１１２を中心にして駆動ギヤ１０８を時計回りに回転させ、第２の軸線１１６を中心にして第５のリンク部材１３８を回転させる。この例を続けると、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合の結果として、第６のリンク部材１４０も第２の軸線１１６を中心にして回転する。ナット１６４の雌ねじ部分と第６のリンク部材１４０のねじ部分との接触に基づいて、第６のリンク部材１４０の回転運動は、ナット１６４の第２の軸線１１６に沿って本体１０２から離れる方向の直線運動に変換される。この例では、ダイヤル１０４が第１の軸線１１２を中心にして反時計回りに回転する際に、第２のリンク部材１３８の回転運動は、ナット１６４の第２の軸線１１６に沿って本体１０２に向かう直線運動に変換される。
【0020】
ナット１６６は、第８のリンク部材１４４のねじ部分と係合するように構成される雌ねじ部分を含む。一例では、リンク部材セレクター１２０は、第７のリンク部材１４２の選択に対応する位置に回転され、それにより、上記のように、第７のリンク部材１４２と第８のリンク部材１４４との間の結合が生じる。この例では、ダイヤル１０４は、第１の軸線１１２を中心にして時計回りに回転され、それにより、第１の軸線１１２を中心にして駆動ギヤ１０８を時計回りに回転させ、第３の軸線１３２を中心にして第７のリンク部材１４２を回転させる。この例を続けると、第７のリンク部材１４２と第８のリンク部材１４４との間の結合の結果として、第８のリンク部材１４４も第３の軸線１３２を中心にして回転する。ナット１６６の雌ねじ部分と第８のリンク部材１４４のねじ部分との接触に基づいて、第８のリンク部材１４４の回転運動は、ナット１６６の第３の軸線１３２に沿って本体１０２に向かう直線運動に変換される。この例では、ダイヤル１０４が第１の軸線１１２を中心にして反時計回りに回転する際に、第８のリンク部材１４４の回転運動は、ナット１６６の第３の軸線１３２に沿って本体１０２から離れる方向の直線運動に変換される。
【0021】
一例では、リンク部材セレクター１２０は、第１のリンク部材１１４の選択及び第５のリンク部材１３８の選択に対応する本体１０２上の位置に回転される。この例では、第１の力が、突起部１２８、１２９、１３５、１３６、及び１３９のうちの１つによって第１のリンク部材１１４に及ぼされ、第２の力が、突起部１２８、１２９、１３５、１３６、及び１３９のうちの別の１つによって第５のリンク部材１３８に及ぼされる。上記のように、第１の力によって、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合が生じる。また、上記のように、第２の力によって、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合が生じる。この例を続けると、ダイヤル１０４は、第１の軸線１１２を中心にして時計回りに回転され、それにより、第１の軸線１１２を中心にして駆動ギヤ１０８を時計回りに回転させ、第２の軸線１１６を中心にして第１のリンク部材１１４及び第５のリンク部材１４を同時に回転させる。この例では、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合、及び第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合の結果として、第２のリンク部材１１８及び第６のリンク部材１４０も第２の軸線１１６を中心にして回転する。ナット１６０の雌ねじ部分と第２のリンク部材１１８のねじ部分との接触、及びナット１６４の雌ねじ部分と第６のリンク部材１４０のねじ部分との接触に基づいて、第２のリンク部材１１８及び第６のリンク部材１４０の回転運動は、ナット１６０及びナット１６４の第２の軸線１１６に沿って本体１０２から離れる方向の直線運動に変換される。この例では、ダイヤル１０４が第１の軸線１１２を中心にして反時計回りに回転する際に、第２のリンク部材１１８及び第６のリンク部材１４０の回転運動は、ナット１６０及びナット１６４の第２の軸線１１６に沿って本体１０２に向かう直線運動に変換される。
【0022】
図１に示されるように、支柱１４６が、本体１０２に結合される。回転防止機能１５０が、支柱１４６の第１の端部で本体１０２に固定される。一例では、支柱１４６は、アセンブリ１００を、外科的処置中にアセンブリ１００を固定位置に固定するための外部アーム（図示せず）に取り付けるように構成される。一例では、外部アームは、各セクションが異なる方向に独立して曲がる又は回転するのを可能にするジョイントによって接続された１つ又は複数のセクションを含む関節式アームである。
【0023】
図２は、図１のアセンブリ１００の組立図を示している。図２に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第７のリンク部材１４２（図示せず）に対応する位置にある。この位置では、第１の軸線１１２を中心としたダイヤル１０４の回転に基づいて、第１の軸線１１２を中心とした駆動ギヤ１０８（図示せず）の回転運動、第３の軸線１３２を中心とした第７のリンク部材１４２の回転運動、及び第３の軸線１３２を中心とした第８のリンク部材１４４（図示せず）の回転運動は、上記のように、ナット１６６の第３の軸線１３２に沿った直線運動に変換される。
【0024】
図３は、図１のリンク部材セレクター１２０の図を示している。図３に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、円筒形本体１２４に沿って配置される複数の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、１３７、及び１３９を含む。一例では、突起部１３７は、円筒形本体１２４の全長に沿って延びるように構成される。この例では、第１の軸線１１６に沿った第３のリンク部材１３０の接触位置及び第１の軸線１１６に沿った第７のリンク部材１４２の接触位置は、突起部１３５、１３６、及び１３９のそれぞれに対応する接触位置の上にある、第１の軸線１１２に沿った位置にある。第１の軸線１１２に沿った第３のリンク部材１３０の接触位置と、第１の軸線１１２に沿った突起部１３５、１３６、及び１３９のそれぞれに対応する接触位置との差によって、突起部１３７のみが第３のリンク部材１３０の接触位置に力を加えることが可能になる。第３のリンク部材１３０に加えられる力によって、上記のように、第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間の結合が生じる。同様に、第１の軸線１１２に沿った第７のリンク部材１４２の接触位置と、第１の軸線１１２に沿った突起部１３５、１３６、及び１３９のそれぞれに対応する接触位置との差によって、突起部１３７のみが第７のリンク部材１４２の接触位置に力を加えることが可能になる。第７のリンク部材１４２に加えられる力によって、上記のように、第７のリンク部材１４２と第８のリンク部材１４４との間の結合が生じる。
【0025】
別の例では、第１の軸線１１２に沿った第１のリンク部材１１４の接触位置及び第１の軸線１１２に沿った第５のリンク部材１３８の接触位置は、第１の軸線１１２に沿った突起部１３５、１３６、及び１３９に対応する接触位置と同じ位置にある。この例では、対応する位置によって、突起部１３５、１３６、及び１３９のみが、第１のリンク部材１１４の接触位置に力を加えることができる。第１のリンク部材１１４に加えられる力によって、上記のように、第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合が生じる。同様に、第５のリンク部材１３８の接触位置及び突起部１３５、１３６、及び１３９に対応する接触位置の第１の軸線１１２に沿った同じ位置によって、突起部１３５、１３６、及び１３９のみが、第５のリンク部材１３８の接触位置に力を加えることができる。第５のリンク部材１３８に加えられる力によって、上記のように、第５のリンク部材１３８と第６のリンク部材１４０との間の結合が生じる。
【0026】
図４は、図１のアセンブリ１００の構成要素のサブセットの上面図を示している。図４に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第１のリンク部材１１４（図示せず）に対応する位置に回転している。第１のリンク部材１１４は、第２の軸線１１６に沿って配置され、駆動ギヤ１０８が回転する際の図１の駆動ギヤ１０８（図示せず）との接触に基づいて回転するように構成される第１のギヤ１６８を含む。第１のリンク部材１１４は、第１のギヤ１６８から延びるロック歯１７０を含む。第２のリンク部材１１８は、第２のリンク部材１１８から延びるロック歯１７２を含む。図４に示されるように、第２のリンク部材１１８から延びるロック歯１７２は、第１のリンク部材１１８の第２の軸線１１６に沿った第１の位置から第２の軸線１１６に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第１のギヤ１６８から延びるロック歯１７０と噛み合うように構成される。このシナリオでは、第２のリンク部材１１８から延びるロック歯１７２は、第１のリンク部材１１８の第２の軸線１１６に沿った第２の位置から第２の軸線１１６に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、第１のギヤ１６８から延びるロック歯１７０から分離するように構成される。一例では、第２のリンク部材１１８は、駆動ギヤ１０８の回転、及び第１のリンク部材１１４と第２のリンク部材１１８との間の結合に基づいて、回転運動を直線運動に変換するように構成される親ねじを含む。
【0027】
図５は、図４の上面図に対応する底面図を示している。図５に示されるように、第３のリンク部材１３０は、第３の軸線１３２に沿って配置され、駆動ギヤ１０８が回転する際の図１の駆動ギヤ１０８（図示せず）との接触に基づいて回転するように構成される第２のギヤ１８０を含む。第３のリンク部材１３０は、第２のギヤ１８０から延びるロック歯１８２を含む。第４のリンク部材１３４は、ロック歯１８４を含む。第４のリンク部材１３４から延びるロック歯１８４は、第３のリンク部材１３０の第３の軸線１３２に沿った第１の位置から第３の軸線１３２に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第２のギヤ１８０から延びるロック歯１８２と噛み合うように構成される。第４のリンク部材１３４から延びるロック歯１８４は、第３のリンク部材１３０の第３の軸線１３２に沿った第２の位置から第３の軸線１３２に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、第２のギヤ１８０から延びるロック歯１８２から係合解除するように構成される。一例では、第４のリンク部材１３４は、駆動ギヤ１０８の回転、及び第３のリンク部材１３０と第４のリンク部材１３４との間の結合に基づいて、回転運動を直線運動に変換するように構成される親ねじを含む。
【0028】
図５に示されるように、第５のリンク部材１３８は、第２の軸線１１６に沿って配置され、駆動ギヤ１０８が回転する際の図１の駆動ギヤ１０８との接触に基づいて回転するように構成される第３のギヤ１７４を含む。第５のリンク部材１３８は、第３のギヤ１７４から延びるロック歯１７６を含む。第６のリンク部材１４０はロック歯１７８も含む。図５に示されるように、第６のリンク部材１４０から延びるロック歯１７８は、第５のリンク部材１３８の第２の軸線１１６に沿った第３の位置から第２の軸線１１６に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、第３のギヤから延びるロック歯１７６と噛み合うように構成される。ロック歯１７６、１７８は、第５のリンク部材１３８の第２の軸線１１６に沿った第４の位置から第２の軸線１１６に沿った第３の位置への直線運動に基づいて、係合解除するように構成される。
【0029】
図５に示されるように、第７のリンク部材１４２は、第３の軸線１３２に沿って配置され、駆動ギヤ１０８が回転する際の図１の駆動ギヤ１０８との接触に基づいて回転するように構成される第４のギヤ１８６を含む。第７のリンク部材１４２は、第４のギヤ１８６から延びるロック歯１８８を含む。第８のリンク部材１４４はロック歯１９０も含む。ロック歯１８８、１９０は、第７のリンク部材１４２の第３の軸線１３２に沿った第３の位置から第３の軸線１３２に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、噛み合うように構成される。ロック歯１８８、１９０は、第７のリンク部材１４２の第３の軸線１３２に沿った第４の位置から第３の軸線１３２に沿った第３の位置への直線運動に基づいて、係合解除するように構成される。
【0030】
図６は、図１及び図５のアセンブリ１００の構成要素のサブセットの底面図を示している。図６に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第３のリンク部材１３０に対応する位置に回転している。このシナリオでは、図６に示されるように、第４のリンク部材から延びるロック歯１８４は、第３のリンク部材１３０の第３の軸線１３２に沿った第１の位置から第３の軸線１３２に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第２のギヤ１８０から延びるロック歯１８２と噛み合うように構成される。このシナリオでは、ロック歯１８２、１８４は、第３のリンク部材１３０の第３の軸線１３２に沿った第２の位置から第３の軸線１３２に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、係合解除するように構成される。
【0031】
図７は、図１及び図５のアセンブリ１００の構成要素のサブセットの底面図を示している。図７に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第５のリンク部材１３８に対応する位置に回転している。このシナリオでは、図７に示されるように、ロック歯１７６、１７８は、第５のリンク部材１３８の第２の軸線１１６に沿った第３の位置から第２の軸線１１６に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、噛み合うように構成される。このシナリオでは、ロック歯１７６、１７８は、第５のリンク部材１３８の第２の軸線１１６に沿った第４の位置から第２の軸線１１６に沿った第３の位置への直線運動に基づいて、係合解除するように構成される。
【0032】
図８は、図１及び図５のアセンブリ１００の構成要素のサブセットの底面図を示している。図８に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第７のリンク部材１４２に対応する位置に回転している。このシナリオでは、図８に示されるように、（第８のリンク部材）１４４から延びるロック歯１９０は、第７のリンク部材１４２の第３の軸線１３２に沿った第３の位置から第３の軸線１３２に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、第７のリンク部材１４２から延びるロック歯１８８と噛み合うように構成される。このシナリオでは、ロック歯１８８、１９０は、第７のリンク部材１４２の第３の軸線１３２に沿った第４の位置から第３の軸線１３２に沿った第３の位置への直線運動に基づいて係合解除するように構成される。
【0033】
図９は、図１及び図５のアセンブリ１００の構成要素のサブセットの底面図を示している。図９に示されるように、リンク部材セレクター１２０は、第１のリンク部材１１４及び第５のリンク部材１３８に対応する位置に回転している。このシナリオでは、第２のリンク部材１１８から延びるロック歯１７２は、上記のように、第１のギヤ１６８から延びるロック歯１７０と噛み合うか、又はロック歯１７０から係合解除するように構成される。さらに、このシナリオでは、第６のリンク部材１４０から延びるロック歯１７８は、上記のように、第３のギヤ１７４から延びるロック歯１７６と噛み合うか、又はるロック歯１７６から係合解除するように構成される。
【0034】
図１０は、ピニオンサブアセンブリ１０００の例を示している。ピニオンサブアセンブリ１０００は、リンク部材１００２、ばね１００４、ギヤ１００６、及び保持要素１０１０を含む。ギヤ１００６はロック歯１００８を含む。リンク部材１００２は、ばね１００４、ギヤ１００６、及び保持要素１０１０を受容するように構成される。保持要素１０１０は、ばね１００４及びギヤ１００６がリンク部材１００２に沿って所与の位置を超えて前進するのを抑えるように構成される。
【0035】
一例では、リンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２は、上記のように、ピニオンサブアセンブリ１０００の全ての構成要素を含む。この例では、リンク部材１００２は、リンク部材１１４、１３０、１３８、及び１４２に関して説明したのと同様な方法で動作する。この例を続けると、ギヤ１００６及びロック歯１００８もまた、第１のギヤ１６８及びロック歯１７０、第２のギヤ１８０及びロック歯１８２、第３のギヤ１７４及びロック歯１７６、並びに第４のギヤ１８６及びロック歯１８８それぞれに関して説明したのと同様な方法で動作する。さらに、この例では、ばね１００４は、突起部（例えば、図３の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、１３７、及び１３９のうちの１つ）によって、リンク部材１００２（例えば、図１のリンク部材１１４、１３０、１３８、１４２のうちの１つ）に加えられる力に基づいて、及びロック歯１００８の別のリンク部材のロック歯に対する回転位置に基づいて、圧縮するように構成される。
【0036】
１つのシナリオでは、図５を参照すると、第１のリンク部材１１４が第１の軸線１１６に沿って第２のリンク部材１１８に向けて直線的に移動する際に、ロック歯１７０の先端及びロック歯１７２の先端が第２の軸線１１６に沿って所与の回転位置にあり、次に、図５に示されるように、ロック歯１７０及び１７２が、互いに噛み合うことができない可能性がある。さらに、リンク部材セレクター１２０もまた、ロック歯１７０及び１７２の先端によってロック歯１７０及び１７２が噛み合うのが防止されることに基づいて、この位置で一時的にスタックする可能性がある。このシナリオを克服するために、図１０に戻ると、リンク部材１００２が直線軸線に沿って別のリンク部材に向けて移動する際に、ばね１００４が圧縮される一方、ロック歯１００８の先端が、別のリンク部材のロック歯の先端と、ロック歯１００８が別のリンク部材のロック歯と噛み合うのを防ぐ回転位置でぶつかる。このシナリオでは、ダイヤル１０４及び駆動ギヤ１０８の回転時に、ロック歯１００８（例えば、図５のロック歯１７０）は、ロック歯１００８の先端がもはや別のリンク部材に対応するロック歯の先端と直接接触していないのに十分な位置の軸線の周りを回転するだろう。このシナリオを続けると、リンク部材１００２の回転運動に基づいて、ばね１００４に蓄えられた機械的エネルギーが解放され、それにより、リンク部材１００２（例えば、図５のリンク部材１１４）を、直線軸線に沿って、別のリンク部材（例えば、図５のリンク部材１１８）のロック歯１００８（例えば、図５のロック歯１７２）と噛み合うのを可能にする所与の位置にさらに移動させる。
【0037】
図１１は、例示的な手術用開創器２００を示している。手術用開創器２００は、図１のアセンブリ１００、右アームアセンブリ２０２、及び左アームアセンブリ２０４を含む。図１１に示されるように、右アームアセンブリ２０２はチャネル２０６を含む。チャネル２０６は、図１のナット１６０に結合されるピン２０８を受容するように構成される。右アームアセンブリ２０２は、図１のナット１６６に結合されるピン２１０を受容するための開口部を含む。左アームアセンブリ２０４はチャネル２１２を含む。チャネル２１２は、図１のナット１６４に結合されるピン２１４を受容するように構成される。左アームアセンブリ２０４は、図１のナット１６６に結合されるピン２１０も受容するための開口部を含む。
【0038】
一例では、第１のリンク部材１１４（図示せず）に対応するリンク部材セレクター１２０の位置及び上記のようなダイヤル１０４の回転に基づいて、ナット１６０は、第２の軸線１１６を中心にして本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。この例では、右アームアセンブリ２０２は、ピン２１０の周りを旋回するように構成される右アームアセンブリ２０２に加えて、ピン２０８によって右アームアセンブリ２０２に加えられる力に基づいて、本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。
【0039】
一例では、第７のリンク部材１４２（図示せず）に対応するリンク部材セレクター１２０の位置及び上記のようなダイヤル１０４の回転に基づいて、ナット１６６は、第３の軸線１３２を中心にして本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。この例では、右アームアセンブリ２０２及び左アームアセンブリ２０４は、ピン２１０によって右アームアセンブリ２０２及び左アームアセンブリ２０４に加えられる力に基づいて、本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。
【0040】
一例では、第５のリンク部材１３８（図示せず）に対応するリンク部材セレクター１２０の位置及び上記のようなダイヤル１０４の回転に基づいて、ナット１６４は、第２の軸線１１６に沿って本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。この例では、左アームアセンブリ２０４は、ピン２１０の周り旋回するように構成される左アームアセンブリ２０４に加えて、ピン２１４によって左アームアセンブリ２０４に加えられる力に基づいて、本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。
【0041】
一例では、第１のリンク部材１１４及び第５のリンク部材１３８（図示せず）に対応するリンク部材セレクター１２０の位置及び上記のようなダイヤル１０４の回転に基づいて、ナット１６０及びナット１６４は、第２の軸線１１６に沿って本体１０２から離れる、本体１０２に向けて移動するように構成される。この例では、右アームアセンブリ２０２及び左アームアセンブリ２０４は、ピン２０８によって右アームアセンブリ２０２に加えられる力、ピン２１０によって左アームアセンブリ２０４に加えられる力、ピン２１０の周りに旋回するように構成される右アームアセンブリ２０２、ピン２１０の周りに旋回するように構成される左アームアセンブリ２０４に基づいて、本体１０２から離れる、又は本体１０２に向けて移動するように構成される。一例では、右アームアセンブリ２０２、左アームアセンブリ２０４、及び中央アーム１６２はそれぞれ、外科的処置中に使用するための開創器ブレードを受容するように構成される。
【0042】
図１２は、例示的な手術用開創器２００及び例示的な関節式アームコネクタ３００を示している。関節式アームコネクタ３００は、ボタン３０２、開口部３０４、及びロック歯３０６を含む。
【0043】
開口部３０４は、第４の軸線１９８に沿って支柱１４６を受容するように構成される。ロック歯３０６は、ロック歯１５０と噛み合うように構成される。図１２に示されるように、関節式アームコネクタ３００は、手術用開創器２００の単一ポイントに取り付けるように構成される。手術用開創器２００への単一ポイントの取付けによって、外科的処置中に必要とされる時間を短縮することができる。
【0044】
ボタン３０２は、係合状態でばね負荷がかけられている。ボタン３０２はまた、面取り（図示せず）にリード線を有しており、開口部３０４が支柱１４６を受容するときにそのボタン３０２を押し下げることを可能にする。これにより、ボタンを押さなくても、関節式アームコネクタ３００を手術用開創器２００に取り付けることができる。ボタン３０２は、支柱１４６のテーパー付きカット面とインターフェース接続する嵌合テーパー面を有する。そのテーパーは、部品を一緒に他のテーパー内に引き込み、それにより、関節式アームコネクタ３０６と手術用開創器２００との間の動きを排除する。関節式アームコネクタ３００を手術用開創器２００から切り離すために、ボタンが押され、関節式アームコネクタ３００が手術用開創器２００から分離される。一例では、関節式アームコネクタ３００は、テーパーを利用して、しっかりとフィットするために、３つの平面全て（例えば、ｘ、ｙ、及びz））における遊びを低減する。
【0045】
【0046】
一実施形態では、手術用開創器２００は、右アームアセンブリ２０２に結合される第１の開創器ブレード４０２、左アームアセンブリ２０４に結合される第２の開創器ブレード４０４、及び中央アーム１６２に結合される第３の開創器ブレード４０６を含む。一例では、手術用開創器２００は、シャフト（例えば、図１のシャフト１０６）に結合される駆動ギヤ（例えば、図１の駆動ギヤ１０８）を含む。駆動ギヤは、図１～図９を参照して上で説明したように、シャフトの動きに基づいて、第１の軸線（例えば、図１の第１の軸線１１２）に沿って回転するように構成される。
【0047】
一例では、手術用開創器２００は、第２の軸線（例えば、図１の第２の軸線１１６）に沿って配置される第１の複数のリンク部材（例えば、図１のリンク部材１１４、１１８、１３８、及び１４０）を含む。第１の複数のリンク部材は、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される。
【0048】
一例では、第２の軸線に沿って配置される第１の複数のリンク部材は、第１のリンク部材（例えば、リンク部材１１４）、第２のリンク部材（例えば、リンク部材１１８）、第３のリンク部材（例えば、リンク部材１３８）、及び第４のリンク部材（例えば、リンク部材１４０）を含む。この例では、図４及び図５に示されるように、第１のリンク部材と第２のリンク部材との間の結合は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第１の位置から第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づく。この例を続けると、図７に示されるように、第３のリンク部材と第４のリンク部材との間の結合は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第３の位置から第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づく。
【0049】
一例では、第１のリンク部材は、第２の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて回転するように構成される第１のギヤ（例えば、図５の第１のギヤ１６８）を含む。第１のリンク部材はまた、第１のギヤに関連する第１のロック要素（例えば、図５のロック歯１７０）を含む。この例を続けると、第２のリンク部材は、第１のロック要素と噛み合うか、又は第１のロック要素から係合解除するように構成される第２のロック要素（例えば、図５のロック歯１７２）を含む。１つのシナリオでは、図４及び図５に示されるように、第２のロック要素は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第１の位置から第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第１のロック要素と噛み合うように構成される。このシナリオでは、図６に示されるように、第２のロック要素は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第２の位置から第２の軸線に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、第１のロック要素から係合解除するように構成される。
【0050】
一例では、第３のリンク部材は、第２の軸線に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて回転するように構成される第２のギヤ（例えば、図５の第３のギヤ１６８）を含む。第３のリンク部材はまた、第２のギヤに関連する第３のロック要素（例えば、図５のロック歯１７６）を含む。この例を続けると、第４のリンク部材は、第３のロック要素と噛み合うか、又は第３のロック要素から係合解除するように構成される第４のロック要素（例えば、図５のロック歯１７８）を含む。１つのシナリオでは、図７に示されるように、第４のロック要素は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第３の位置から第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、第３のロック要素と噛み合うように構成される。このシナリオでは、図８に示されるように、第４のロック要素は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第４の位置から第２の軸線に沿った第３の位置への直線運動に基づいて、第３のロック要素から係合解除するように構成される。
【0051】
一例では、手術用開創器２００は、第１のリンク部材と第２のリンク部材との間に挿入される第１のばね（例えば、図１０のばね１００４）を含む。一例では、手術用開創器２００はまた、第３のリンク部材と第４のリンク部材との間に挿入される第２のばね（例えば、図１０のばね１００４）を含む。
【0052】
一例では、手術用開創器２００は、第１の軸線に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクター（例えば、図３のリンク部材セレクター１２０）を含む。リンク部材セレクターは、ハンドル（例えば、図３のハンドル１２２）と一体的に形成される円筒形本体（例えば、図３の円筒形本体１２４）を含む。一例では、円筒形本体は、少なくとも１つの突起部（例えば、図３の突起部１２８、１２９、１３５、１３６、１３７、及び１３９）を含む。
【0053】
一例では、円筒形本体の少なくとも１つの突起部は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に力を加えるように構成される。この例では、少なくとも１つのリンク部材にかかる力によって、上記のように、少なくとも１つのリンク部材と、第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。
【0054】
第２の実施形態では、手術用開創器２００は、第２の軸線（例えば、図１の第２の軸線１１６）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転する構成される第１の複数のリンク部材（例えば、図１のリンク部材１１４、１１８、１３８、及び１４０）を含む。この例を続けると、手術用開創器２００はまた、第３の軸線（例えば、図１の第３の軸線１３２）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第３の軸線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材（例えば、図１のリンク部材１３０、及び１３４）を含む。
【0055】
一例では、第２の軸線に沿って配置される第１の複数のリンク部材は、第１のリンク部材（例えば、リンク部材１１４）、第２のリンク部材（例えば、リンク部材１１８）、第３のリンク部材（例えば、リンク部材１３８）、及び第４のリンク部材（例えば、リンク部材１４０）を含む。この例では、第３の軸線に沿って配置される第２の複数のリンク部材は、第５のリンク部材（例えば、リンク部材１３０）及び第６のリンク部材（例えば、リンク部材１３４）を含む。この例を続けると、図４及び図５に示されるように、第１のリンク部材と第２のリンク部材との間の結合は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第１の位置から第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づく。この例では、図７に示されるように、第３のリンク部材と第４のリンク部材との間の結合は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第３の位置から第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づく。この例では、図６に示されるように、第５のリンク部材と第６のリンク部材との間の結合は、第５のリンク部材の第３の軸線に沿った第１の位置から第３の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づく。
【0056】
一例では、第１のリンク部材は、第２の軸線（例えば、第２の軸線１１６）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて回転するように構成される第１のギヤ（例えば、図５の第１のギヤ１６８）を含む。第１のリンク部材はまた、第１のギヤに関連する第１のロック要素（例えば、図５のロック歯１７０）を含む。この例を続けると、第２のリンク部材は、第１のロック要素と噛み合うか、又は第１のロック要素から係合解除するように構成される第２のロック要素（例えば、図５のロック歯１７２）を含む。１つのシナリオでは、図４及び図５に示されるように、第２のロック要素は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第１の位置から第２の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第１のロック要素と噛み合うように構成される。このシナリオでは、図６に示されるように、第２のロック要素は、第１のリンク部材の第２の軸線に沿った第２の位置から第２の軸線に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、第１のロック要素から係合解除するように構成される。
【0057】
一例では、第３のリンク部材は、第２の軸線（例えば、第２の軸線１１６）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて回転するように構成される第２のギヤ（例えば、図５の第３のギヤ１６８）を含む。第３のリンク部材はまた、第２のギヤに関連する第３のロック要素（例えば、図５のロック歯１７６）を含む。この例を続けると、第４のリンク部材は、第３のロック要素と噛み合うか、又は第３のロック要素から係合解除するように構成される第４のロック要素（例えば、図５のロック歯１７８）を含む。１つのシナリオでは、図７に示されるように、第４のロック要素は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第３の位置から第２の軸線に沿った第４の位置への直線運動に基づいて、第３のロック要素と噛み合うように構成される。このシナリオでは、図８に示されるように、第４のロック要素は、第３のリンク部材の第２の軸線に沿った第４の位置から第２の軸線に沿った第３の位置への直線運動に基づいて、第３のロック要素から係合解除するように構成される。
【0058】
一例では、第５のリンク部材は、第３の軸線（例えば、第３の軸線１３２）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて回転するように構成される第３のギヤ（例えば、図５の第２のギヤ１８０）を含む。第５のリンク部材はまた、第２のギヤに関連する第５のロック要素（例えば、図５のロック歯１８２）を含む。この例を続けると、第６のリンク部材は、第５のロック要素と噛み合うか、又は第５のロック要素から係合解除するように構成される第６のロック要素（例えば、図５のロック歯１８４）を含む。１つのシナリオでは、図６に示されるように、第６のロック要素は、第５のリンク部材の第３の軸線に沿った第１の位置から第３の軸線に沿った第２の位置への直線運動に基づいて、第５のロック要素と噛み合うように構成される。１つのシナリオでは、図７に示されるように、第６のロック要素は、第５のリンク部材の第３の軸線に沿った第２の位置から第３の軸線に沿った第１の位置への直線運動に基づいて、第５のロック要素から係合解除するように構成される。
【0059】
一例では、手術用開創器２００は、第１の軸線（例えば、図１の第１の軸線１１２）に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクター（例えば、図３のリンク部材セレクター１２０）を含む。リンク部材セレクターは、ハンドル（例えば、図３のハンドル１２２）と一体的に形成される円筒形本体（例えば、図３の円筒形本体１２４）を含む。円筒形本体は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部（例えば、図３の突起部１３５）を含む。第１の力は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、部分的に加えられる。１つのシナリオでは、図４、図５、図７、及び図９に示されるように、少なくとも１つのリンク部材に加えられる第１の力によって、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。円筒形本体はまた、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部（例えば、図３の突起部１３７）を含む。第２の力は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、部分的に加えられる。１つのシナリオでは、図６及び図８に示されるように、少なくとも１つのリンク部材にかかる第２の力によって、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。
【0060】
第３の実施形態では、手術用開創器２００は、第２の軸線（例えば、図１の第２の軸線１１６）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第２の軸線に沿って回転するように構成される第１の複数のリンク部材（例えば、図１のリンク部材１１４、１１８、１３８、及び１４０）を含む。この例を続けると、手術用開創器２００はまた、第３の軸線（例えば、図１の第３の軸線１３２）に沿って配置され、駆動ギヤが回転する際の駆動ギヤとの接触に基づいて第３の軸線線に沿って回転するように構成される第２の複数のリンク部材（例えば、図１のリンク部材１３０、３４４、１４２、及び１４４）を含む。
【0061】
一例では、手術用開創器２００は、第１の軸線（例えば、図１の第１の軸線１１２）に沿って回転するように構成されるリンク部材セレクター（例えば、図３のリンク部材セレクター１２０）を含む。リンク部材セレクターは、ハンドル（例えば、図３のハンドル１２２）と一体的に形成される円筒形本体（例えば、図３の円筒形本体１２４）を含む。円筒形本体は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第１の力を加えるように構成される少なくとも第１の突起部（例えば、図３の突起部１３５）を含む。第１の力は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、部分的に加えられる。１つのシナリオでは、図４、図５、図７、及び図９に示されるように、少なくとも１つのリンク部材に加えられる第１の力によって、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第１の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。円筒形本体はまた、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に第２の力を加えるように構成される少なくとも第２の突起部（例えば、図３の突起部１３７）を含む。第２の力は、リンク部材セレクターのハンドルを介した、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材に対応する位置の選択に基づいて、部分的に加えられる。１つのシナリオでは、図６及び図８に示されるように、少なくとも１つのリンク部材にかかる第２の力によって、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも１つのリンク部材と、第２の複数のリンク部材のうちの別のリンク部材との間の結合が生じる。
【0062】
図１４は、開位置又は後退位置にある、図１３の手術用開創器２００及び開創器ブレード４０２、４０４、及び４０６の上面図を示している。一例では、右アームアセンブリ２０２は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、軌道５０２に沿って移動するように構成される。軌道５０２に沿った右アームアセンブリ２０２の動きによって、第１の開創器ブレード４０２が軌道５０２に沿って移動することが可能になる。この例を続けると、左アームアセンブリ２０４は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、軌道５０４に沿って移動ように構成される。同様に、第２の軌道５０４に沿った左アームアセンブリ２０４の移動によって、第２の開創器ブレード４０４が軌道５０４に沿って移動することがさらに可能になろう。
【0063】
一例では、中央アーム１６２は、第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて、軌道５０６に沿って移動するように構成される。軌道５０６に沿った中央アーム１６２の動きによって、第３の開創器ブレード４０６が軌道５０６に沿って移動することがさらに可能になろう。
【0064】
一例では、右アームアセンブリ２０２は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて軌道５０２に沿って移動し、且つ第２の複数のリンク部材の少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて軌道５０８に沿って移動するように構成される。軌道５０２に沿った右アームアセンブリ２０２の移動によって、第１の開創器ブレード４０２が軌道５０２又は軌道５０８のいずれかに沿って移動することがさらに可能になろう。この例を続けると、左アームアセンブリ２０４は、第１の複数のリンク部材のうちの少なくとも別の２つのリンク部材の対応する動きに基づいて軌道５０４に沿って移動し、且つ第２の複数のリンク部材のうちの少なくとも２つのリンク部材の対応する動きに基づいて軌道５０８に沿って移動するように構成される。同様に、第２の軌道５０４に沿った左アームアセンブリ２０４の移動によって、第２の開創器ブレード４０４が軌道５０４又は軌道５０８のいずれかに沿って移動することがさらに可能になろう。
【0065】
図１５は、閉位置にある図１３の手術用開創器２００及び開創器ブレード４０２、４０４、及び４０６の上面図を示している。一例では、手術用開創器２００及び開創器ブレード４０２、４０４、及び４０６は、第１の概ね閉じた位置にあるブレードを用いて、初期の拡張器の外側の上で前進させることができる。図１４に示されるように、手術用開創器２００が所定の位置になると、リンク部材セレクター（例えば、図１のリンク部材セレクター１２４）及びダイヤル（例えば、図１のダイヤル１０４）を操作して、開創器ブレードを第２の、開位置又は後退位置に移動させて、手術標的部位への手術用回廊を形成することができる。１つのシナリオでは、リンク部材セレクター及びダイヤルを第１の軸線（例えば、図１の第１の軸線１１２）に沿って回転させて、１つ又は複数の開創器ブレードの動きを可能にする。
【0066】
図２０は、別の例示的な手術用開創器２０００の上面図を示している。手術用開創器２０００は、図１のアセンブリ１００、左アームアセンブリ２００２、右アームアセンブリ２００４、及び中央アームアセンブリ２００６を含み、且つ手術用開創器２００に関して上で説明したのと同様の方法で動作するように構成される。手術用開創器２０００はまた、開創器ブレード２０１２、２０１４、及び２０１６を含む。一例では、手術用開創器２０００及び開創器ブレード２０１２、２０１４、及び２０１３は、第１の概ね閉じた位置にあるブレードを用いて、初期の拡張器（図示せず）の外側の上で前進させることができる。手術用開創器２０００はまた、ダイヤル又はハンドル２００８（図１のダイヤル１０４と同様の方法で動作するように構成される）、及びセレクター２０２０（図１のリンク部材セレクター１２４と同様の方法で動作するように構成される）を含む。手術用開創器２０００はまた、第１の関節式アームアタッチメント２０２２（図１の支柱１４６と同様に動作するように構成される）、及び第２の関節式アームアタッチメント２０２４を含む。手術用開創器２０００はまた、手術部位への露出をさらにカスタマイズするために、挿入方向に対して第１のブレード２０１２及び第２のブレード２０１４それぞれの角度を調整するように操作され得る第１のスプレイ（splay）調整機構２０２６及び第２のスプレイ調整機構２０２８を含む。例示的な実施形態によれば、ダイヤル又はハンドル２００８は、第１の軸線に沿って互いに独立して回転することができる。セレクターを指定の位置に回転させると、ダイヤル又はハンドルを回転させたときにどのブレードが移動するかが決定される。
【0067】
手術用開創器２０００は、セレクター２０２０が特定の位置にある間に、ダイヤル又はハンドル２０１８の回転によってどの開創器ブレード２０１２、２０１４、及び２０１３が作動されるかを指示する複数のモードを有する。一例では、手術用開創器２０００は、３つのモードで動作するように構成される。この例では、セレクター２０２０が第１の位置にあるときに、ダイヤル又はハンドル２０１８を介して駆動ギヤ（図示せず）を作動させると、開創器ブレード２０１２が第１の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第２の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０１４が第２の軌道に沿って移動する。引き続きこの例を続けると、セレクター２０２０が第３の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、両方の開創器ブレード２０１２及び２０１４がそれぞれ第１及び第２の軌道に沿って移動する。
【0068】
別の例では、手術用開創器２０００は、４つのモードで動作するように構成される。この例では、セレクター２０２０が第１の位置にあるときに、ダイヤル又はハンドル２０１８を介して駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０１２が第１の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第２の位置にあるとき、駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０１４が第２の軌道に沿って移動する。この例をさらに続けると、セレクター２０２０が第３の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、両方の開創器ブレード２０１２及び２０１４がそれぞれ第１及び第２の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第４の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、両方の開創器ブレード２０１２及び２０１４が第３の軌道に沿って移動する。１つのシナリオでは、第３の軌道は、第１及び第２の軌道と直交し得る。ほんの一例として、第１及び第２の軌道は、患者に対して頭／尾方向であり得、第３の軌道は、患者に対して前／後方向であり得る。
【0069】
さらに別の例では、手術用開創器２０００は、５つのモードで動作するように構成される。この例では、セレクター２０２０が第１の位置にあるときに、ダイヤル又はハンドル２０１８を介して駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０１２が第１の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第２の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０１４が第２の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第３の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、両方の開創器ブレード２０１２及び２０１４がそれぞれ第１及び第２の軌道に沿って移動する。この例を続けると、セレクター２０２０が第４の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、両方の開創器ブレード２０１２及び２０１４が第３の軌道に沿って移動する。この例を続けると、リンク部材セレクター２０２０が第５の位置にあるときに、駆動ギヤを作動させると、開創器ブレード２０２０が第３の軌道に沿って移動する。ほんの一例として、第１及び第２の軌道は、患者に対して頭／尾方向であり得、第３及び第４の軌道は、患者に対して前／後方向であり得る。
【0070】
あるシナリオでは、患者から取り外す前に手術用開創器２０００を閉じるときに、たとえそれら開創器ブレード２０１２及び２０１４が異なる長さによって初期位置から離れる方向に移動したとしても、ダイヤル又はハンドル２０１８を回すことによって、開創器ブレード２０１２及び２０１４の両方を閉じる（すなわち、元の挿入位置に戻す）ことができる。例えば、開創器ブレード２０１２及び２０１４がそれらの初期の「閉」位置から離れて不等距離に移動された場合であって、開創器ブレード２０１２及び２０１４がそれらの「閉」位置に戻されるときに、セレクター２０２０は、第１及び第２の軌道に沿って開創器ブレード２０１２及び２０１４の両方の動きを生じさせるモードにセットされ得る。この例では、駆動ギヤは、両方のブレードが最初の閉位置になるまで、ダイヤル又はハンドル２０１８の回転に基づいて作動する。移動距離が短い開創器ブレードは、最初に閉位置に戻り、次にダイヤル又はハンドル２０１８の回転を妨げることなく、さらに遠くに作動した開創器ブレードが最初の閉位置に戻るまで、そこに留まる。この時点で、より短い距離にある開創器ブレードに基づいて、左アームアセンブリ２００２又は右アームアセンブリ２００４のいずれかの所与のアームアセンブリのインターロック歯が、ラチェットを開始し、ばねを圧縮し、次に他方のアームがダイヤル２０１８の回転に基づいて引き込まれ続けている間に、繰り返し跳ね返る。左アームアセンブリ２００２と右アームアセンブリ２００４との両方が閉位置になると、両方のアームアセンブリがラチェットする。
【0071】
場合によっては、（手術用回廊の遠位寸法を大きくすることによって）手術用回廊のボリュームを増やすために、開創器ブレード２０１２又は開創器ブレード２０１４のいずれか（又は両方）を外向きに旋回させることが望ましい場合がある。これを達成するために、ダイヤル又はハンドル２０１８を、取り外して、第１又は第２のスプレイ調整機構２０２６及び２０２８に取り付けることができる。一例では、スプレイ調整機構２０２６、２０２８を時計回りに回転させると、スプレイ調整機構２０２６、２０２８に対応するブレード２０１２、２０１４は、横方向（外向き）に旋回する。スプレイ調整機構２０２６、２０２８を反時計回り方向に回転させると、対応するブレード２０１２、２０１４は、横方向（内向き）に旋回する。一例では、第１又は第２のスプレイ調整機構２０２６及び２０２８は、無限のスプレイを提供することができる（すなわち、ブレードは、０°から最大許容角度までの任意の角度までスプレイする（広げる）ことができる）。
【0072】
図２０に示されるように、関節式アームアタッチメント２０２４は、「ポーカーチップ」スタイルのコネクタの予備的な係合のためのクイックアラインメント機能を含む。この機能は、ポーカーチップの歯（つまり、山及び谷）を片手で交差させるために適切且つ安全に位置合わせする手段をユーザに提供する。この機能は、ポーカーチップの歯を適切に位置合わせする前にポーカーチップが一緒にロックされるのを防ぐ。これは、歯が磨耗し、一方のポーカーチップの山を他方のポーカーチップの谷に揃えるのがより困難になったときに発生する可能性がある。
【0073】
例として、開創器ブレードは、組織の牽引中の剛性を保証するステンレス鋼、アルミニウム、チタン、及び／又は透明なポリカーボネートを含むがこれらに限定されない、人体への導入に適した任意の材料で構成され得る。開創器ブレードは、強度及び耐久性を高めるために、オプションで、炭素繊維強化コーティングでコーティングすることができる。ブレードは、イメージング（例えば、Ｘ線撮影、ＭＲＩ、ＣＴ、透視等）中の外科医の視認性を改善するために、部分的又は全体的に放射線透過性の材料（例えば、アルミニウム、ＰＥＥＫ、炭素繊維、及びチタン）からオプションで構築され得る。開創器ブレードは、オートクレーブ処理時に破壊する材料（ガラス粒子の一部を含むポリマー等）で構成することもでき、これは、ブレードの不正な再利用（滅菌状態でユーザに提供される）を防ぐのに有利な場合がある。開創器ブレードは、解剖学的環境及び外科的アプローチに応じて、２０ｍｍ～１５０ｍｍの範囲（単なる一例として）等、任意の数の適切な長さで提供され得る。この範囲のサイズに基づいて、図１のアセンブリ１００は、非常に用途が広く、所望のサイズの開創器ブレードを選択してそれら開創器ブレードを手術用開創器２００に取り付けるだけで、側方、後部、後外側、前部、及び前外側を含むがこれらに限定されない、様々な所望の外科的アプローチのいずれかで使用することができる。
【0074】
一例では、開創器ブレードは、様々な追加の機能又は構成要素を備え得る。ほんの一例として、１つ又は複数の開創器ブレードに、幅広の開創器エクステンダー又は幅狭の開創器エクステンダー等の開創器エクステンダーを装備することができる。開創器エクステンダーは、開創器ブレードから延びて保護バリアを形成し、器具又は生物学的構造（例えば、神経、血管系、器官等）の手術用回廊への出入りを防止する。解剖学的設定及び外科的アプローチに応じて、１つ又は複数の開創器ブレードにシム要素が装備されている場合がある。一例では、シム要素は、開創器ブレードを固定する目的で組織（例えば、骨、軟組織等）内に前進され、及び／又は隣接する椎体をそらす（distract）ために椎間板腔に前進され得る遠位テーパー領域を有する（これにより、椎間板腔の高さを復元する）。開創器エクステンダーと同様に、シム要素は、器具又は生物学的構造（例えば、神経、血管系等）の手術用回廊への出入りを防ぐための保護バリアも形成する。
【0075】
一例では、開創器エクステンダー及び／又はシム要素は、生物学的に適合性のあるプラスチック及び／又は金属（アルミニウム、ＰＥＥＫ、炭素繊維、チタン等）、好ましくは部分的又は完全に放射線透過性の天然材料を含むがこれらに限定されない、人体の使用に適した任意の材料で作製され得る。プラスチック又は薄い金属からの構造は、要素を挿入するときにシム及び／又は開創器エクステンダーを皮膚レベルで圧縮又は低プロファイル構成に折りたたむことができ、次にそれが皮膚レベルを下回って手術用回廊内に入ると拡張するのを可能にするという追加の利点を提供する。別の例では、開創器エクステンダーは、対称的な狭い構成及び／又は広い構成、及び／又は狭い要素及び広い要素の非対称的な構成を有し得る。例えば、開創器エクステンダーのいずれか又は全ては、横断面、狭い構成、及び／又は横断面で提供され得る。開創器エクステンダー及び／又はシム要素は、オートクレーブ処理時に破壊する材料（ガラス粒子の一部を含むポリマー等）で構成することができ、これは、開創器エクステンダー及び／又はシム要素の不正な再利用（滅菌状態でユーザに提供される）を防ぐのに有利な場合がある。柔軟性を向上させるために、スリットをシムに設けてもよい。開創器エクステンダー及び／又はシム要素は、放物線状の凹状の湾曲を有し得る。
【0076】
一例では、開創器エクステンダー及び／又はシム要素のそれぞれは、それぞれの開創器ブレードと選択的且つ解放可能に係合する機構を備えていてもよい。単なる例として、これは、開創器エクステンダー及び／又はシム要素を、開創器ブレードの内面に沿った対応するラチェット状の溝と係合することができるタブ要素を用いて構成することによって達成することができる。開創器エクステンダー及び／又はシム要素のそれぞれには、ほんの一例として、一般に蟻継ぎの断面形状を有する一対の係合要素が設けられる。係合要素は、それぞれの開創器ブレード上の受容部分と係合するように寸法決めされる。好ましい実施形態では、開創器エクステンダー及び／又はシム要素のそれぞれには、挿入ツールと係合するための細長いスロットが設けられ得る。各タブ部材はまた、開創器ブレードの内面に沿って設けられる対応する溝内に係合する拡大された歯要素を備えている。幅広の開創器エクステンダーでは、それぞれが一対の横断面に隣接する中央部分を含み、これは開創器ブレードの幅を効果的に増加させる。
【0077】
別の例では、開創器ブレード、開創器エクステンダー、及び／又はシム要素のいずれか又は全てに、例として、２００２年７月１１日、２００２年９月２５日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０２／３０６１７号、２００８年４月３日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００４４２７号（“Neurophysiology Monitoring Patents”）に示され、記載されているタイプ等、神経監視システムで使用するために装備された１つ又は複数の電極を（好ましくはそれらの遠位領域又はその近くに）設けることができ、これらの文献の全内容は、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。このような神経監視システムは、刺激信号を電極に印可し、開創器ブレードの近くの神経に関連する筋節からの誘発筋電図を監視することにより神経の存在を検出することによって、組織の退縮中に神経構造の存在（オプションで、神経構造までの距離及び／又は方向）を検出することができる。そうすることで、システム全体（手術用開創器２００を含む）を使用して、そのような神経構造を有する様々な組織、特に接触又は衝突した場合にそれらを通る（又はその近くの）任意の組織を通る（又はその近くの）手術用回廊を形成することができ、そうでなければ、患者の神経障害を引き起こす。このようにして、手術用開創器２００のアクセスシステムを使用して、通常は危険又は望ましくないと見なされる組織を横断することができ、それにより、所与の外科的標的部位にアクセスできる方法の数を広げることができる。
【0078】
図１６は、開位置にある開創器ブレード４０２、４０４、及び４０６及びアレイ６００を備えた例示的な手術用開創器２００を示している。上記のように、例示的な手術用開創器２００は、図１のアセンブリ１００を含む。アレイ６００は、追跡マーカー６０２、６０４、６０６、及び６０８を含む。図１６には４つの球形追跡マーカーのみが示されているが、より多い又は少ない追跡マーカーを利用してもよいことが想定される。一例では、追跡マーカーは半球形である。別の例では、アレイは、６自由度の追跡マーカーを含むように構成される。一例では、アレイは３６０度アレイである。アレイ６００は、中央アーム１６２に解放可能に固定される。一例では、アレイ６００によって、ナビゲーションシステムが、外科手術中に手術用開創器２００の場所又は位置を追跡するのが可能になる。
【0079】
本明細書で説明するように、「ナビゲーション」という用語は、解剖学的構造と器具との間の空間認識を得るために、リアルタイムで術中イメージングを活用する能力を説明する。ナビゲーションシステムは、低侵襲性手術（MIS）及び従来の開腹手術中の革新的で効率的なソリューションを通じて、最小限の放射線被曝で外科医に最大の視覚化を提供する。例えば、ナビゲーションシステムによって、外科医は、３次元（３D）画像誘導手術を行うことができ、後柱及び前柱の手術中の露出精度が向上する。これは、外科医及び病院：１）視覚化の改善を望むと同時に、放射線被曝を低減する変性疾患処置の外科医及びＭＩＳ外科医；２）複雑な脊椎手術におけるリアルタイムの脊椎骨盤パラメータ評価及び解剖学的方向きを望む変形外科医；３）正確なインプラント配置及びＭＩＳ処置の罹患率の低下により、より予測可能な結果による医療の総コストを削減したい病院管理者に同様に利点を提供する。
【0080】
本明細書で説明するナビゲーションシステムは、脊椎処置及びそれに関連する器具及びインプラントと互換性がある。例として、本明細書で説明するナビゲーションシステムは、胸腰椎固定術、外側腰椎椎体間固定術（XLIF）を含む外側椎体間固定術、外傷処置、最大アクセス手術経椎間孔腰椎椎体間固定術（MAS TLIF）、最大アクセス手術後方腰椎椎体間固定術（MAS PLIF）、側方固定術、椎体部分切除術、前方頸椎椎間板切除術及び固定固定術（ACDF）、及び後方頸椎固定術（PCF）のための開腹及びＭＩＳ椎弓根スクリュー配置とも互換性がある。ナビゲーションシステムは、NuVasive, Inc.によるｉＧＡプラットフォーム、術中モニタリング、自動ロッド曲げ等の計画を統合して、解剖学的構造の全体像を提供し、強化された手術ソリューションを促進すると考えらる。
【0081】
図１７は、手術用開創器等の器具を追跡するために使用され得るナビゲーションシステム１０の例を示している。図１７に示されるように、ナビゲーションシステム１０は、１つ又は複数のハードウェアコンポーネント、１つ又は複数のソフトウェアコンポーネント、及び１つ又は複数の補助コンポーネントを含むことができる。例えば、ナビゲーションシステム１０は、コンピュータ実行可能命令（すなわち、ソフトウェア）を実行するように構成される少なくとも１つのプロセッサを有する制御ユニット１４を含むコンピュータシステム１２と、１つ又は複数の表示画面１６とを含むことができる。制御ユニット１４は、その上に配置された１つ又は複数のロックホイール２０を有する技術ハブ１８に収容され得、それによって、技術ハブ１８は、手術室（ＯＲ）の周りに容易に位置付けすることができる。技術ハブ１８は、表示画面１６に接続する１つ又は複数のアーム２２を含むことができる。制御ユニット１４は、アプリケーションソフトウェア及びアルゴリズムを実行し、ナビゲーションシステム１０に関連する他のシステムコンポーネント（補助ディスプレイ２４、タブレット又は電話等の遠隔制御装置２６、及び術中神経監視技術者のラップトップ等のモバイルコンピューティング装置２８、並びにクラウド遠隔及びクラウド計画システム３０）と通信及びインターフェース接続するように構成され得る。
【0082】
コンピュータシステム１２は、ユニバーサル・イメージング入力を受け取ることができ、これは、術前コンピュータ断層撮影（ＣＴ）入力、術前磁気共鳴画像（ＭＲＩ）入力、３Ｄ Ｃアーム入力、又は術中ＣＴ入力を意味する。イメージング入力は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格、ＰＡＣＳ（Picture Archive and Communication System）規格、ＰＡＬ（Phase Alternating Line）規格、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格等の業界規格に従ってフォーマット化され得る。システム１２は、１つ又は複数のネットワーク（例えば、病院のＰＡＣＳ等の有線又は無線のローカルエリアネットワーク）を介して、又はＵＳＢ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＤＶＩ、コンポジットビデオ、又はアナログビデオを介して入力を受信することができる。有利には、本明細書で議論するように、本システム１０は、術中及び術前のＣＴ画像との自動位置合せを使用し、システム１０は、画像認識を通じて各椎体のセグメンテーションを実行するように構成され、システム１０は、脊椎を外科的処置中に動的に追跡できるように、個々の椎体を位置合わせするように構成される。
【0083】
１つ又は複数の表示画面１６は、ユーザが画面１６に触れることによってコマンドを直接入力することができるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含むようなタッチスクリーンであり得る。システム１０は、外科医（及び外科分野内の他のユーザ）及び他の病院職員（外科分野以外）が利用できるソフトウェア及びハードウェアとの直感的且つ便利なシステム対話を提供する。本開示の態様の様々な説明は、１人又は複数の外科医を指す場合があるが、そのような態様の機能は、文脈上適切である場合に、「外科医」という用語が「ユーザ」という用語をサポートするように、他のユーザにまで及ぶ場合があることを理解されたい。ソフトウェアは、主に、ナビゲーションシステム１０を制御する、１つ又は複数の表示画面１６上のタッチスクリーン・グラフィカルユーザインターフェースを介して制御することができる。一実施形態では、システム１０は、１つ又は複数の遠隔制御装置２６を介した二次制御を含む。
【0084】
ナビゲーションシステム１０は、手術用器具（例えば、図１６の手術用開創器２００）、外科医の入力、及び外科医又はＯＲ担当者にリアルタイムのナビゲーション情報を提供する３Ｄイメージングデータ及び光学カメラ３４、３６を含む、システム１０の様々な他の部品からデータ及び入力を受け取る。外科医／ＯＲ担当者は、ナビゲーションビューの設定、器具の選択／キャリブレーションのリアルタイムインプラントの計画及びサイズ設定、管理機能、及びオプションの選択のために、滅菌場からナビゲーションソフトウェアと対話することができる。ソフトウェアは、他の術中コンピュータ支援モダリティに干渉することなく制御され、システム１０は、ナビゲーションモードと他のモード、例えば、術中神経モニタリング（ＩＯＭ）サービス、ＮＵＶＡＭＡＰ Ｏ．Ｒ．、及びＢＥＮＤＩＮＩソフトウェアモードとの間で容易に移行することができる。
【0085】
ナビゲーションシステム１０の別の例では、図１８及び図１９に示されるように、システム１０は、光学追跡システム３２を含む。光学追跡システム３２は、物体（例えば、手術で使用するための１つ又は複数の器具）が空間を移動するときの物体の相互関係のリアルタイム位置を提供し得る。光学追跡システム３２は、ナビゲーションシステム１０のコンピュータシステム１２の制御ユニット１４と通信することができる。光学追跡システム３２は、赤外線（ＩＲ）カメラ３４及び／又は可視光カメラ３６である（すなわち、ＩＲ又は可視光スペクトルからのデータを感知して送信する）１つ又は複数のカメラを含むことができる。各カメラ３４及び３６は、制御ユニット１４によるソフトウェア制御の下で、ＩＲモードと可視光モードとの間で選択され得る。光学追跡システム３２は、システム３２の視野内の１つ又は複数の追跡アレイの位置を感知する（すなわち、見る（確認する））。追跡アレイは、１つ又は複数の手術用器具に位置付けすることができる。光学追跡システム３２は、追跡されている手術用器具の解剖学的構造に対応する動的３Ｄ位置情報をナビゲーションシステム１０に提供する。
【0086】
光学追跡システム３２は、任意の適切な向きに構成することができる。図１８に示される一実施形態では、光学追跡システム３２は、第１の可視光カメラ３６に隣接する第１及び第２のＩＲカメラ３４を含む。カメラ３４、３６は、個別のユニットであるか、又はカメラベース３７によって一緒に接続され得る。カメラ３４、３６は、手術に干渉することなく、外科的処置の滅菌場内に位置付けされるのに十分にコンパクトであり得る。カメラ３４、３６は、多数のピクセルを含み得る。本明細書で使用する場合に、「ピクセル」という用語は、多成分表現（フォトサイトとも呼ばれる）の単一のスカラー要素を指すために使用される。カメラ３４、３６は、少なくとも１メガピクセル、少なくとも２メガピクセル、少なくとも５メガピクセル、少なくとも１０メガピクセル、少なくとも１２メガピクセル、少なくとも１５メガピクセル、又は少なくとも２０メガピクセルをキャプチャすることができる。薄くて透明なバリア４０をカメラ３４、３６のレンズ４１の上に配置することができる。有利には、ピクセル数が多いと、バリア４０をカメラ３４、３６のレンズ４１の上に配置することができ、カメラ３４、３６は、感知される追跡アレイ３８の位置の精度を犠牲にすることなく使用される。バリア４０はまた、カメラ３４、３６をドレープして滅菌場内に配置するのを可能にする。バリア４０を有するシステム１０の実施形態の別の利点は、バリア４０によって、カメラ３４、３６が追跡アレイ３８に近接するのが可能になり、これは、アレイ３８が、行われている外科的処置と干渉する可能性が低くなるように、アレイ３８の寸法をさらに縮小するのを可能にすることである。
【0087】
光学追跡システム３２は、１つ又は複数のアレイ（以下で説明する）に配置されたマーカー４２とともに使用することができる。マーカー４２は、追跡アレイの最小フットプリントを備えた小さいサイズ（例えば、直径３ｍｍ又は技術的に可能な限り小さい）であり得る。（トラック）アレイを空間的に追跡することに加えて、光学追跡システム３２は、物体が向き（例えば、回転、ヨー、ロール）を変えるときにアレイを有する物体（オブジェクト）を追跡することができる。光学追跡システム３２は、外科的処置を行う外科医の対象物との視線の混乱の可能性を最小限にするために、手術室内に位置付けすることができる。
【0088】
カメラ３４、３６が滅菌場の外側に配置されるナビゲーションシステム１０の実施形態では、カメラ３４、３６は、１つ又は複数のロックホイール４６を備えた移動カート４４（図１９）上に配置され得、それによって、カート４４は、ＯＲ内でカート４４を転がすことにより、様々に位置付けすることができる。カート４４は、手術用ベッドの一端の近くに配置することができる。カート４４は、カメラ３４、３６を受容するためのベース４８を含み得る。ベース４８は、カメラ３４、３６が外科的処置のために最適に配置され得るように、高さ方向、長手方向、及び横方向を含めてロック可能に調整可能であり得る。
【0089】
カメラ３４、３６が滅菌場内に配置されるナビゲーションシステム１０の実施形態では、ドレープされたカメラ３４、３６は、１つ又は複数のカメラ３４、３６を以下の位置：患者アンカーアタッチメント、ベッドレールアタッチメント、カートアタッチメント、オーバーヘッドブーム／ライトアタッチメント、又はそれらの任意の組合せのいずれかの場所に配置することによって、Ｃアーム１９４、アレイ３８（器具上を含む）を見るように構成され得る。以下で議論するナビゲーションシステム１０のいくつかの実施形態は、追加の調整を必要とせずに、又は外科的処置中に行われることなく、カメラ３４、３６の単一の（すなわち、初期の）セットアップを可能にする光学追跡システム３２を含み、それによってナビゲートされる器具６又はマーカー４２を「見る」又は較正するために外科的処置中に病院職員がカメラ３４、３６を調整及び再調整する必要性を排除することによって、外科的ワークフローを改善する。
【0090】
一実施形態では、図１７のナビゲーションシステム１０は、手術用開創器２００のリアルタイム位置を追跡及び相関させるための命令を含むコンピュータ実行可能命令を含む。一例では、コンピュータ実行可能命令は、手術部位の画像にオーバーレイされた手術用開創器２００のシミュレーションを表示画面（例えば、図１６の表示画面１６）に表示するように構成される。一例では、図１６のコンピュータシステム１２は、タッチスクリーンディスプレイ１６と通信しており、タッチスクリーンディスプレイ１６は、システム１０からのデータを外科医に表示し、システムから入力データを受け取ることができる。コンピュータシステム１２は、ＩＲカメラ３４及び可視光カメラ３６を含む光学追跡システム３２と通信している。コンピュータシステム１２は、カメラ３４、３６（ビュー、ＩＲ／可視光機能等）を制御することができ、カメラ３４、３６に、画像をキャプチャさせて送信させ、カメラ３４、３６から画像データを受信させる。
【0091】
上記の実施形態及び変形例の特徴又は属性のいずれかを、必要に応じて、上記の実施形態及び変形例の他の特徴及び属性のいずれかと組み合わせて使用することができる。真の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な変更、追加、及びその他の代替の実施形態が可能である。本明細書に提示した実施形態は、本発明の様々な原理及びその実際の適用の実例を提供するために選択及び説明され、それにより、当業者が様々な実施形態において、特定の使用目的に適した様々な修正を加えて本発明を利用するのを可能にする。そのような全ての修正及び変形は、それら添付の特許請求の範囲が公正に、法的に、そして公平に権利を与えられる利益に従って解釈される場合に、添付の特許請求の範囲によって決定される本発明の範囲内にある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】