一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械的制作方法

文档序号:33114763发布日期:2023-02-01 02:42阅读:57来源:国知局
一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械的制作方法

1.本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及为一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械。


背景技术:

2.全膝关节置换就是用人工生物材料,来置换膝关节病变的软骨和骨,通过切除磨损破坏的关节面,用新的人工材料来替代。过程中需要了解股骨与胫骨的位置,也需要精确地测量截骨量与截骨角度。目前临床上,在进行全膝关节置换时多依赖医生的经验确定各个截骨指标,整个过程对医生的依赖程度高,且过程中的一些操作主观性很强。经常出现操作偏差。
3.随着手术导航系统的不断出现,如何借用导航系统来完成相关数据的获取,尤其是如何获取有效的截骨数据,需要一种可以在导航系统中使用的被跟踪的器械。
4.本发明针对上述问题,提供一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械。


技术实现要素:

5.为了克服背景技术中提出的问题,本发明采用如下技术方案:一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械,用于引导股骨或胫骨的截骨角度与截骨厚度;其包括被跟踪器械,用于被导航系统的拍摄器械拍摄跟踪;所述被跟踪器械上设置有被拍摄器械拍摄并被导航系统识别的被识别结构;所述导航系统包括显示结构;截骨量测量器械,与被跟踪器械组合,提前标定被跟踪器械与截骨量测量器械的空间位姿,截骨孔,设置在截骨量测量器械上,通过固定位置的截骨孔进行胫骨与股骨的截骨操作;截骨孔的空间位姿提前由导航系统标定;所述截骨孔与所述显示结构上的实时截骨线对应,真实手术骨与显示结构的提前获得的患者的影像骨对应;截骨孔与真实手术骨的关系与显示结构上的实时截骨线与影像骨的关系对应;通过跟踪被跟踪器械的位置变化,在显示结构上跟踪显示实时截骨线与所需截骨的关系变化,确定截骨角度与厚度;后将截骨孔的结构固定,通过截骨器械进行截骨。通过此种方式达到可视化及可跟踪地了解截骨量的效果,使截骨量的确定更加有效,可以减少对操作医生经验的依赖。
6.进一步,截骨量测量器械包括股骨截骨量测量器械,与胫骨截骨量测量器械。
7.进一步,截骨量测量器械包括测量尺与带有截骨孔的固定结构;测量尺与固定结构为使用时位置固定的组合方式;且测量尺与固定结构的空间位姿也提前标定好。
8.测量尺包括自固定结构伸出的延长尺,延长尺伸入到股骨平台或胫骨平台处;固定结构上将固定结构固定到股骨或胫骨上的固定孔;将骨螺钉设置到固定孔内
实现固定结构的固定,后将截骨器械伸入截骨孔内完成截骨。
9.进一步,延长尺包括左右两个;延长尺前端分别伸入到股骨平台或胫骨平台上;延长尺后端为汇合结构,汇合结构以组合的方式固定在固定结构上。当固定结构固定到胫骨或股骨上后,将组合在固定结构上的测量尺撤出,可以有效避免测量尺对截骨操作的干扰。
10.进一步,汇合结构包括与延长尺连接器垂直延长尺的垂直段,两个延长尺的垂直段通过横向段汇合在一起。
11.进一步,汇合结构设置在固定结构的后侧面上。通过设置在后侧面可以有效地完成设置避免干扰。
12.进一步,汇合结构及固定结构的后侧面上设置对应的螺纹孔,通过带螺母的螺杆实现将汇合结构与固定结构组合。
13.进一步,汇合结构设置在固定结构的后侧面的中央位置,将测量尺转动180度能实现胫骨测量尺到股骨测量尺的转换。
14.进一步,被跟踪器械组合设置在固定结构上方,且使用时被跟踪器械与固定结构位置固定不发生变化;且被跟踪器械的设置不影响延长尺地伸出。
15.进一步,被跟踪器械上端为被识别结构;被识别结构包括至少三个被识别定位结构;进一步,被识别定位结构设置3个时,以3个识别定位结构为顶点可构成一个三角形。
16.进一步,设置4个被识别定位结构;被识别定位结构都设置4个,任意3个被识别定位结构不在同一直线上。
17.进一步,以被识别定位结构为顶点,被识别定位结构可围成不同形状的四边形。
18.进一步,被识别结构为带有颜色区分明显分区的结构,拍摄结构为普通的双目摄像器械。
19.进一步,被识别定位结构上设置有一个带有区分明显的颜色分区的平面结构,且所有的定位识别结构上的平面结构都设置在一个平面上,且朝向相同。通过此种设置可以保证将被识别定位结构统一朝向双目可见光摄像头,方便进行实时拍摄及跟踪。
20.进一步,平面结构为任意形状的平面结构,如,长方形,正方形,圆形,三角形,梯形等;不同定位识别结构上的平面结构相同或不同。
21.进一步,平面结构上带有两种区分明显的颜色分区,每种颜色设置2-5个颜色分区,其中优选每种颜色两种颜色分区。
22.进一步,颜色分区充满平面结构。
23.进一步,平面结构上的颜色分区为交替设置的方式。
24.进一步,平面结构上的颜色分区为等大的颜色分区。
25.进一步,平面结构上设置4个等大的颜色分区,每种颜色设置2个颜色分区。
26.进一步,平面结构上设置2个黑色颜色分区与两个白色颜色分区。
27.进一步,平面结构为圆形平面结构,且圆形平面结构上交替设置黑色颜色分区与白色颜色分区,黑色颜色分区与白色颜色分区都设置为扇形分区。黑白交替设置,且设置为扇形分区能够最大限度地减小被追踪难度,提升追踪精准程度。
28.进一步,被识别定位结构为板形结构,平面结构为板形结构的一个平面。
29.进一步,被识别结构包括主杆,主杆上设置被识别定位结构和/或主杆上伸出连接杆设置被识别定位结构。
30.或者,主杆上伸出一个四边形框,在四边形的顶点位置分别设置一个被识别定位结构。进一步,四边形框设置为平行四边形,梯形,不规则四边形。
31.进一步,被识别结构的上端还设置空间位姿设定好的位置探查探针,当被识别结构未与截骨量测量器械组合时,其可单独使用,用于探查股骨平台与胫骨平台的最远点,获取截骨所需要的点参数。
32.进一步,被识别结构与固定结构通过螺纹螺孔的方式旋转组合,或者,在固定结构上设置一个侧方口及容纳被识别结构底部结构的容纳槽,被识别结构底部结构与容纳槽适配,底部结构设置到容纳槽内后不会发生位置的移动。
33.或者,固定结构的上平面设置插接口,被识别结构底部设置适配的插接杆。
34.本发明还公开了一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械,用于引导股骨或胫骨的截骨角度与截骨厚度,所述引导器械包括上述的引导器械:还包括参考架,所述参考架固定于股骨或胫骨上,根据参考架的空间位姿确定股骨或胫骨的空间位姿信息,所述全膝关节置换导航系统中输出的股骨或胫骨的截骨角度或截骨厚度,基于所述股骨或胫骨的空间位姿信息和所述股骨或胫骨的截骨角度或截骨厚度,使得所述全膝关节置换导航系统的显示结构中形成所述股骨或胫骨的实时截骨线;和截骨量测量器械,该截骨量测量器械上设置有被跟踪器械,根据被跟踪器械的空间位姿确定截骨量测量器械的空间位姿信息;基于所述截骨量测量器械的空间位姿信息确定截骨量测量器械的空间位姿信息的实时截骨线,使得所述全膝关节置换导航系统的显示结构中形成所述截骨量测量器械的设定标准截骨线;其中,通过移动所述截骨量测量器械相对股骨或胫骨的角度和位置,使得所述截骨量测量器械上的截骨孔对应的实时截骨线与所述全膝关节置换导航系统的显示结构中的输出的股骨或胫骨设定标准截骨线重合。
35.本发明的有益效果:通过将被跟踪器械与截骨量测量器械组合,并将器械置于导航系统中,可以有效保证手术中对各个参数的直观有效地获得;且通过高颜色区分的被识别定位结构的设置可以极大地降低硬件设备的使用成本,减少医院购置硬件成本。通过被识别结构与测量结构器械的组合设置,可以保证被识别结构不影响截骨操作,还能在被识别结构上设置其他如探针似的操作器械,减少器械的使用件数。
附图说明
36.图1为本发明胫骨上使用的引导器械整体结构示意图;图2为本发明胫骨截骨量测量器械前侧面观结构示意图;图3为本发明胫骨截骨量测量器械后侧面观结构示意图;图4为本发明带探针的被跟踪器械整体结构示意图;图5为本发明股骨上使用的引导器械整体结构示意图;图6为本发明连接杆设置的被识别结构示意图;图7为本发明四边形框设置的被识别结构示意图;图8为本发明基于双目标定的膝关节置换手术截骨引导示意图,a为股骨示意图;b
为胫骨示意图;注,图1,4,5仅为示意图,并未具体显示颜色分区,具体分区参考图6-7黑白颜色分区情况。
37.图中,1、被跟踪器械;11、被识别结构;111、被识别定位结构;1111、颜色分区;1112、平面结构;12、主杆;13、四边形框;21、股骨截骨量测量器械;22、胫骨截骨量测量器械;31、测量尺;311、延长尺;312、固定孔;313、垂直段;314、横向段;32、固定结构;321、截骨孔;33、螺帽;41、容纳槽;42、圆盘;43、旋转螺母;44、长槽口;5、探针。
具体实施方式
38.以下通过特定的具体实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
39.一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械,用于引导股骨或胫骨的截骨角度与截骨厚度;其包括被跟踪器械1,用于被导航系统的拍摄器械拍摄跟踪;所述被跟踪器械1上设置有被拍摄器械拍摄并被导航系统识别的被识别结构11;所述导航系统包括显示结构;截骨量测量器械,与被跟踪器械1组合,提前标定被跟踪器械1与截骨量测量器械的空间位姿,截骨孔321,设置在截骨量测量器械上,通过固定位置的截骨孔321进行胫骨与股骨的截骨操作;截骨孔321的空间位姿提前由导航系统标定;所述截骨孔321与所述显示结构上的实时截骨线对应,真实手术骨与显示结构的提前获得的患者的影像骨对应;截骨孔321与真实手术骨的关系与显示结构上的实时截骨线与影像骨的关系对应;通过跟踪被跟踪器械1的位置变化,在显示结构上跟踪显示实时截骨线与所需截骨的关系变化,确定截骨角度与厚度;后将截骨孔321的结构固定,通过截骨器械进行截骨。
40.通过此种方式实现可视化及可跟踪地了解截骨量的效果,使截骨量的确定更加直观有效。
41.此种方式需要提前获取患者骨影像,并由导航系统提前计算好各结构的空间位姿,通过跟踪被跟踪器械1及与其结合的截骨量测量器械的截骨孔321情况,根据截骨孔321与显示实时截骨线的对应关系及真实骨与影像骨的对应关系;在显示结构上实时显示实时截骨线与影像上的截骨区域的关系就能准确知晓截骨孔321与真实骨的关系,通过调整被跟踪器械1,找到显示结构上最佳的实时截骨线,后将截骨测量器械固定,最后通过截骨孔321对股骨或胫骨进行截骨,此种方式可以非常快速准确的完成截骨操作。
42.截骨量测量器械包括股骨截骨量测量器械21,与胫骨截骨量测量器械22。截骨量测量器械包括测量尺31与带有截骨孔321的固定结构32;测量尺31与固定结构32为使用时位置固定的组合方式;且测量尺31与固定结构32的空间位姿也提前标定好。测量尺31包括
自固定结构32伸出的延长尺311,延长尺311伸入到股骨平台或胫骨平台处;固定结构32上将固定结构32固定到股骨或胫骨上的固定孔312;将骨螺钉设置到固定孔312内实现固定结构32的固定,后将截骨器械伸入截骨孔321内完成截骨。
43.延长尺311包括左右两个;延长尺311前端分别伸入到股骨平台或胫骨平台上;延长尺311后端为汇合结构,汇合结构以组合的方式固定在固定结构32上。当固定结构32固定到胫骨或股骨上后,将组合在固定结构32上的测量尺31撤出,可以有效避免测量尺31对截骨操作的干扰。汇合结构包括与延长尺311连接器垂直延长尺311的垂直段313,两个延长尺311的垂直段313通过横向段314汇合在一起。
44.优选的实施方式为,汇合结构设置在固定结构32的后侧面上。通过设置在后侧面可以有效地完成设置避免干扰。
45.优选的实施方式为,汇合结构及固定结构32的后侧面上设置对应的螺纹孔,通过带螺母的螺杆实现将汇合结构与固定结构32组合。汇合结构设置在固定结构32的后侧面的中央位置,将测量尺31转动180度能实现胫骨测量尺31到股骨测量尺31的转换。
46.被跟踪器械1组合设置在固定结构32上方,且使用时被跟踪器械1与固定结构32位置固定不发生变化;且被跟踪器械1的设置不影响延长尺311地伸出。
47.被识别结构11的实施方式为,被跟踪器械1上端为被识别结构11;被识别结构11包括至少三个被识别定位结构111;被识别定位结构111设置3个时,以3个识别定位结构为顶点可构成一个三角形。
48.另一种被识别结构11的实施方式为:设置4个被识别定位结构111;被识别定位结构111都设置4个,任意3个被识别定位结构111不在同一直线上。以被识别定位结构111为顶点,被识别定位结构111可围成不同形状的四边形。
49.被识别定位结构111的实施方式为,被识别定位结构111可以为ndi公司的被动标记球;被动标记球设置在一个平面上;且朝向拍摄结构;拍摄结构为对应的双目红外拍摄结构。
50.被识别定位结构111的另一种实施方式为,被识别结构11为带有颜色区分明显分区的结构,拍摄结构为普通的双目摄像器械。
51.被识别定位结构111上设置有一个带有区分明显的颜色分区1111的平面结构1112,且所有的定位识别结构上的平面结构1112都设置在一个平面上,且朝向相同。通过此种设置可以保证将被识别定位结构111统一朝向双目可见光摄像头,方便进行实时拍摄及跟踪。
52.更优选的实施方式,平面结构1112为任意形状的平面结构1112,如,长方形,正方形,圆形,三角形,梯形等;不同定位识别结构上的平面结构1112相同或不同。
53.更优选的实施方式,平面结构1112上带有两种区分明显的颜色分区1111,每种颜色设置2-5个颜色分区1111,其中优选每种颜色两种颜色分区1111。更优选的实施方式,颜色分区1111充满平面结构1112。平面结构1112上的颜色分区1111为交替设置的方式。平面结构1112上的颜色分区1111为等大的颜色分区1111。平面结构1112上设置4个等大的颜色分区1111,每种颜色设置2个颜色分区1111。最优实施方式为,平面结构1112上设置2个黑色颜色分区1111与两个白色颜色分区1111。平面结构1112为圆形平面结构1112,且圆形平面结构1112上交替设置黑色颜色分区1111与白色颜色分区1111,黑色颜色分区1111与白色颜
色分区1111都设置为扇形分区。黑白交替设置,且设置为扇形分区能够最大限度地减小被追踪难度,提升追踪精准程度。
54.更优选的实施方式,颜色分区1111为通过喷涂或张贴颜色分区1111贴的方式设置在平面结构1112上。
55.更优选的实施方式,被识别定位结构111为板形结构,平面结构1112为板形结构的一个平面。板形结构的厚度小于3mm。此种厚度设置可以保证设置的便宜性。平面结构1112的表面积小于1cm2;此种面积设置可以保证识别准确,且不干扰手术操作。
56.更优选的实施方式,被识别结构11包括主杆12,主杆12上设置被识别定位结构111和/或主杆12上伸出连接杆设置被识别定位结构111。更优选的实施方式,主杆12上设置2个被识别定位结构111,且在主杆12同侧或两侧伸出两根连接杆,连接杆上分别设置一个被识别定位结构111。更优选的实施方式,以4个被识别定位结构111互连形成四边形,四边形形状为平行四边形,梯形,不规则四边形等。
57.或者,主杆12上伸出一个四边形框13,在四边形的顶点位置分别设置一个被识别定位结构111。更优选的实施方式,四边形框13设置为平行四边形,梯形,不规则四边形。
58.更优选的实施方式,被识别结构11的上端还设置空间位姿设定好的位置探查探针5,当被识别结构11未与截骨量测量器械组合时,其可单独使用,用于探查股骨平台与胫骨平台的最远点,获取截骨所需要的点参数。
59.更优选的实施方式,被识别结构11与固定结构32通过螺纹螺孔的方式旋转组合,更优选的实施方式,被识别结构11下端为螺纹杆;对应固定结构32上设置螺纹孔。
60.更优选的实施方式,螺纹孔设置在固定结构32上平面中间。
61.或者,在固定结构32上设置一个侧方口及容纳被识别结构11底部结构的容纳槽41,被识别结构11底部结构与容纳槽41适配,底部结构设置到容纳槽41内后不会发生位置的移动。
62.更优选的实施方式,为减少制备工艺的难度,将容纳槽41与截骨孔321设置为平行并列的孔。
63.更优选的实施方式,底部结构为交被识别结构11杆体直径大的圆盘42;更优选的实施方式,侧方口朝向固定结构32后侧面;且圆盘42通过两个延长尺311中间进入到容纳槽41内。
64.更优选的实施方式,在固定结构32顶面设置供被识别结构11主杆12移动的长槽口44;更优选的实施方式,为保证被识别结构11底部圆盘42与固定结构32组合的位置稳定性;在主杆12底部设置套在主杆12外侧的旋转螺母43,通过旋转螺母43锁紧被识别结构11与固定结构32的位置关系。
65.更优选的实施方式,旋转螺母43的直径较长槽口44宽度大。此种设置可以保证有效的结合。
66.或者,固定结构32的上平面设置插接口,被识别结构11底部设置适配的插接杆。
67.更优选的实施方式,插接杆为尺寸逐渐变大的椎体形结构。此种方式可以有效进行固定。
68.实施例1
参考图1-5;一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械,其包括被跟踪器械1,截骨量测量器械,截骨量测量器械包括股骨截骨量测量器械21,与胫骨截骨量测量器械22。截骨量测量器械包括测量尺31与带有截骨孔321的固定结构32;测量尺31与固定结构32为使用时位置固定的组合方式;且测量尺31与固定结构32的空间位姿也提前标定好。测量尺31包括自固定结构32伸出的延长尺311,延长尺311伸入到股骨平台或胫骨平台处;固定结构32上将固定结构32固定到股骨或胫骨上的固定孔312;将骨螺钉设置到固定孔312内实现固定结构32的固定,后将截骨器械伸入截骨孔321内完成截骨。
69.参考2-3;延长尺311包括左右两个;延长尺311前端分别伸入到股骨平台或胫骨平台上;延长尺311后端为汇合结构,汇合结构以组合的方式固定在固定结构32上。当固定结构32固定到胫骨或股骨上后,将组合在固定结构32上的测量尺31撤出,可以有效避免测量尺31对截骨操作的干扰。汇合结构包括与延长尺311连接器垂直延长尺311的垂直段313,两个延长尺311的垂直段313通过横向段314汇合在一起。汇合结构设置在固定结构32的后侧面上。通过设置在后侧面可以有效地完成设置避免干扰。汇合结构及固定结构32的后侧面上设置对应的螺纹孔,通过带螺母的螺杆实现将汇合结构与固定结构32组合。汇合结构设置在固定结构32的后侧面的中央位置,将测量尺31转动180度能实现胫骨测量尺31到股骨测量尺31的转换。固定结构32的前侧面下方设置一个贯穿左右侧面的弧形缺,弧形缺的设置可以极大方便角度的调整。固定结构32的下方设置贯穿的缺口,缺口形状为梯形缺口。此种设置可以减小固定结构32的质量,增加操作的方便性。固定结构32整体为长方体形状,固定结构32的所有边及边角都设置弧形边或弧形角,此种设置可以减少使用时对组织可能的损伤。
70.实施例2在实施例1的基础上,被识别结构11的实施方式为,被跟踪器械1上端为被识别结构11;被识别结构11包括至少三个被识别定位结构111;被识别定位结构111设置3个时,以3个识别定位结构为顶点可构成一个三角形。
71.另一种被识别结构11的实施方式为:设置4个被识别定位结构111;被识别定位结构111都设置4个,任意3个被识别定位结构111不在同一直线上。以被识别定位结构111为顶点,被识别定位结构111可围成不同形状的四边形。
72.被识别定位结构111的实施方式为,被识别定位结构111可以为ndi公司的被动标记球;被动标记球设置在一个平面上;且朝向拍摄结构;拍摄结构为对应的双目红外拍摄结构。
73.实施例3在实施例1的基础上,被识别结构11的实施方式为,被跟踪器械1上端为被识别结构11;被识别结构11包括至少三个被识别定位结构111;被识别定位结构111设置3个时,以3个识别定位结构为顶点可构成一个三角形。
74.另一种被识别结构11的实施方式为:设置4个被识别定位结构111;被识别定位结构111都设置4个,任意3个被识别定位结构111不在同一直线上。以被识别定位结构111为顶点,被识别定位结构111可围成不同形状的四边形。
75.被识别结构11为带有颜色区分明显分区的结构,拍摄结构为普通的双目可见光摄像器械。
76.被识别定位结构111上设置有一个带有区分明显的颜色分区1111的平面结构1112,且所有的定位识别结构上的平面结构1112都设置在一个平面上,且朝向相同。通过此种设置可以保证将被识别定位结构111统一朝向双目可见光摄像头,方便进行实时拍摄及跟踪。平面结构1112为任意形状的平面结构1112,如,长方形,正方形,圆形,三角形,梯形等;不同定位识别结构上的平面结构1112相同或不同。
77.平面结构1112上充满深色与浅色的交替颜色,设置4个颜色分区1111,分别可以为黑色与白色,深蓝色与白色,大红色与白色等。
78.更好的方式参考图6-7:平面结构1112为圆形平面结构1112,且圆形平面结构1112上交替设置黑色颜色分区1111与白色颜色分区1111,黑色颜色分区1111与白色颜色分区1111都设置为扇形分区。
79.颜色分区1111为通过喷涂或张贴颜色分区1111贴的方式设置在平面结构1112上。
80.被识别定位结构111为板形结构,平面结构1112为板形结构的一个平面。平面结构1112的表面积小于1cm2;被识别结构11包括主杆12,主杆12上设置被识别定位结构111和/或主杆12上伸出连接杆设置被识别定位结构111。主杆12上设置2个被识别定位结构111,且在主杆12同侧或两侧伸出两根连接杆,连接杆上分别设置一个被识别定位结构111。以4个被识别定位结构111互连形成四边形,四边形形状为平行四边形,梯形,不规则四边形等。参考图6.或者另一种实施方式为:主杆12上伸出一个四边形框13,在四边形的顶点位置分别设置一个被识别定位结构111。四边形框13设置为平行四边形,梯形,不规则四边形。参考图7。
81.实施例4在实施例1-3的基础上,被识别结构11的上端还设置空间位姿设定好的探查地探针5,当被识别结构11未与截骨量测量器械组合时,其可单独使用,探针5用于探查股骨平台或胫骨平台的点,通过点计算出截骨角度与截骨厚度,获得设定标准截骨线,获取截骨所需要参数。参考图4。
82.实施例5在实施例1-4的基础下,设置被识别结构11与固定结构32的组合方式:第一种实施方式为:被识别结构11与固定结构32通过螺纹螺孔的方式旋转组合,被识别结构11下端为螺纹杆;对应固定结构32上设置螺纹孔。螺纹孔设置在固定结构32上平面中间。
83.第二种实施方式为:在固定结构32上设置一个侧方口及容纳被识别结构11底部结构的容纳槽41,被识别结构11底部结构与容纳槽41适配,底部结构设置到容纳槽41内后不会发生位置的移动。将容纳槽41与截骨孔321设置为平行并列的孔。底部结构为交被识别结构11杆体直径大的圆盘42;侧方口朝向固定结构32后侧面;且圆盘42通过两个延长尺311中间进入到容纳槽41内。在固定结构32顶面设置供被识别结构11主杆12移动的长槽口44;参考图3-4.更优选的实施方式,为保证被识别结构11底部圆盘42与固定结构32组合的位置稳定性;在主杆12底部设置套在主杆12外侧的旋转螺母43,通过旋转螺母43锁紧被识别结构11与固定结构32的位置关系。旋转螺母43的直径较长槽口44宽度大。此种设置可以保证有
效的结合。
84.第三种实施方式为:固定结构32的上平面设置插接口,被识别结构11底部设置适配的插接杆。插接杆为尺寸逐渐变大的椎体形结构。此种方式可以有效进行固定。
85.实施例6实施例1-5的引导器械使用方法,以胫骨截骨为例,在双摄像头导航系统下使用,使用前先获取患者影像图像,进行分析,并在患者胫骨上设置参考识别器械,通过软件系统分析,获取到真实胫骨与影像胫骨与股骨的对应关系,后使用带有探针5的被跟踪器械1,进行胫骨平台与股骨平台的几何点的获取,具体为通过将被跟踪器械1的探针5的轴线与胫骨的胫骨前后(ap)面对齐以确定矢状位,基于矢状位、机械轴获得胫骨截骨角度。
86.其中,胫骨的ap面是指平行于胫骨前后(ap)轴和垂直于轴向截面的平面。胫骨横轴定义为垂直于ap轴的线,其中胫骨的横向直径最大。胫骨截骨角度通过将探针5放在对应的截骨块所在截骨面的卡槽里,基于胫骨建立的标准坐标系自动计算所在截骨面与对应的矢状位的夹角得到。将探针5置于胫骨内外髁最远端以确定胫骨内外髁最凹处点。其中,胫骨内外髁最凹处点即探针5所指的胫骨内外髁最远端。基于假体信息和胫骨内外髁最凹处点计算得到胫骨截骨厚度。其中,胫骨截骨厚度,通过测量并确定胫骨内外髁最凹处点所在基于胫骨建立的标准坐标系中的相对位置,再计算胫骨内外髁最凹处点与对应假体信息中的假体厚度的差,得到胫骨截骨厚度。输出胫骨截骨角度和胫骨截骨厚度引导胫骨截骨。
87.参考图8-b;将被跟踪器械1与截骨量测量器械组合,在双目摄像头跟踪作用下,软件根据跟踪器械与截骨量测量器械的空间位姿确定的跟踪的实时截骨线,实时截骨线对应到胫骨平台上,通过医生的经验通过显示结构上的图像情况确定准确的实时截骨线;后通过固定螺钉将固定结构32固定到胫骨或股骨处,后利用截骨器械通过截骨孔321完成对胫骨平台的截骨,后撤下固定结构32,完成器械使用。
88.实施例7一种全膝关节置换导航中的截骨角度及厚度的引导器械,用于引导股骨或胫骨的截骨角度与截骨厚度,所述引导器械包括上述的带有探针5的引导器械:还包括参考架,所述参考架固定于股骨或胫骨上,根据参考架的空间位姿确定股骨或胫骨的空间位姿信息,所述全膝关节置换导航系统中输出的股骨或胫骨的截骨角度或截骨厚度,基于所述股骨或胫骨的空间位姿信息和所述股骨或胫骨的截骨角度或截骨厚度,使得所述全膝关节置换导航系统的显示结构中形成所述股骨或胫骨的实时截骨线;和截骨量测量器械,该截骨量测量器械上设置有被跟踪器械1,根据被跟踪器械1的空间位姿确定截骨量测量器械的空间位姿信息;基于所述截骨量测量器械的空间位姿信息确定截骨量测量器械的空间位姿信息的实时截骨线,使得所述全膝关节置换导航系统的显示结构中形成所述截骨量测量器械的设定标准截骨线;其中,通过移动所述截骨量测量器械相对股骨或胫骨的角度和位置,使得所述截骨量测量器械上的截骨孔321对应的实时截骨线与所述全膝关节置换导航系统的显示结构中的输出的股骨或胫骨设定标准截骨线重合。
89.参考图8-a;以股骨截骨为例说明引导器械使用方法:将参考架固定于股骨末端,周转手术腿,根据参考架的空间位姿信息,确定股骨头中心点。
90.其中,参考架是指患者追踪器,股骨头中心点的确定过程包括:在一定范围内通过
周转手术腿,根据周转手术腿随之旋转产生的参考架的空间位姿信息拟合得到圆球球心,得到的球心即股骨头中心点。
91.将探针5置于股骨踝中心点以确定股骨踝中心点。
92.其中,股骨踝中心点即股骨解剖轴与髁间窝的交点。
93.基于股骨头中心点、股骨踝中心点,获得股骨的机械轴。
94.其中,机械轴是连接近端和远端关节中心点的直线。股骨的机械轴通过连接股骨头中心点、股骨踝中心点得到,同时是下肢的机械轴线,即下肢力线,常说mikulicz线,在临床工作中最常用、最基础、最重要。
95.基于探针5的轴线、股骨头中心、股骨踝中心点,得到股骨的坐标系。
96.股骨的坐标系通过构建对应探针5的轴线、股骨头中心点、股骨踝中心点得到。
97.将探针5的轴线与股骨的怀特线对齐以确定矢状位,基于所述矢状位、机械轴获得股骨截骨角度。
98.其中,股骨的怀特线是一条穿越股骨髓腔的一条直线。角度信息通过注册确定的矢状位判断。股骨截骨角度通过矢状位和机械轴构成的夹角得到。具体的,股骨截骨角度通过将探针5放在截骨块所在截骨面的卡槽里,基于建立的股骨的坐标系进行自动计算对应截骨面与矢状位的夹角得到。更具体的,截骨块的厚度与假体有关,在确定好假体型号后选择对应截骨块的厚度。
99.将探针5在股骨内外踝移动以确定股骨内外踝最远端。
100.基于假体信息和股骨内外踝最远端计算得到股骨截骨厚度。
101.其中,股骨截骨厚度,通过探针5点云方式测量并确定股骨内外踝最远端,即股骨内外踝最凸处点所在股骨的坐标系的相对坐标位置,基于假体信息中的假体厚度再计算股骨内外踝最远端与假体厚度的差,得到股骨截骨厚度。
102.输出所述股骨截骨角度和股骨截骨厚度引导股骨髁截骨。
103.后利用引导器械将固定结构32固定在股骨上,通过截骨器械完成截骨。
104.上述实施例的说明只是用于理解本发明。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进,这些改进也将落入本发明权利要求的保护范围内。
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