[發(fā)明專利]骨科外固定模擬矯形分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910307851.X
• 申請日: 2009-09-28
• 公開（公告）號: CN101655890A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏和桃;唐佩福;王坤正;李剛;夏洪菁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京骨外固定技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 朱麗巖;白 云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種模擬分析儀器，特別是一種用于肢體外科矯形的計算機(jī)模擬分析儀器。

背景技術(shù)

隨著骨外固定技術(shù)的不斷發(fā)展和器械的完善，應(yīng)用骨外固定器對截骨端進(jìn)行固定和調(diào)控，已成為現(xiàn)代骨科領(lǐng)域的一項新技術(shù)。近些年來，經(jīng)過很多專家的刻苦研究，我國的骨外固定技術(shù)在某些方面已處于國際領(lǐng)先水平。然而，由于患者畸形的情況存在明顯的個體差異性，截骨點的選取、矯形方案的選擇，以及手術(shù)的操作，以致手術(shù)的成功與否，在很大程度上取決于外科醫(yī)師的臨床經(jīng)驗，為給外科醫(yī)師提供大量的術(shù)前術(shù)后信息，對骨科肢體外固定矯形提供輔助參考，急需一種模擬分析儀器。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿足臨床外科醫(yī)師的手術(shù)需求，本發(fā)明提供一種骨科外固定模擬矯形分析儀，其操作簡單，僅需提供患者矯形部位正位和側(cè)位的X光片輸入到本系統(tǒng)，就能豐富而精確地術(shù)前診斷信息、可進(jìn)行手術(shù)模擬和術(shù)后調(diào)整模擬等功能，能為外科醫(yī)師提供大量的術(shù)前、術(shù)后信息，可作為外科矯形的術(shù)前模擬系統(tǒng)和術(shù)后評價系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種骨科外固定模擬矯形分析儀，包括患病部位信息采集設(shè)備、中央處理器和輸出設(shè)備，其特征在于：

中央處理器包括一個可對病骨進(jìn)行模擬矯形數(shù)據(jù)處理的算術(shù)邏輯單元、累加器和通用寄存器組、程序計數(shù)器、時序和控制邏輯部件、數(shù)據(jù)與地址鎖存器、緩沖器、I/O接口電路和內(nèi)部總線；中央處理器的一個I/O電路接口與用于將采集的患病部位模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的采集卡連接；中央處理器的一個I/O電路接口與一個將患者信息、診治醫(yī)師信息和模擬矯形數(shù)據(jù)打印機(jī)連接；中央處理器的一個I/O電路接口與一個將患者信息、診治醫(yī)師信息和模擬矯形數(shù)據(jù)的顯示屏連接；中央處理器的一個I/O電路接口與用于隨時查詢、讀取所存信息的存儲單元連接；

存儲單元中包括下列模塊：圖片輸入模塊；用于測量患病部位相關(guān)角度和長度的測量模塊；可勾畫進(jìn)行手術(shù)模擬的骨頭外部輪廓線的骨外形勾畫模塊；可依據(jù)正位片和側(cè)位片記載的外形輪廓信息得到骨三維信息的三維骨模型生成模塊；可將繪制好的三維器械模型導(dǎo)入到本系統(tǒng)的三維器械導(dǎo)入模塊；可對三維骨模型生成模塊和三維器械導(dǎo)入模塊進(jìn)行前后、左右、上下平移和繞前后、左右、上下三根坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的三維模擬分析模塊；矯形數(shù)據(jù)模擬處理模塊；可連續(xù)和單幀播放矯形模擬過程的動畫生成模塊；與模擬矯形信息相關(guān)的數(shù)據(jù)庫模塊。

所述患病部位信息采集設(shè)備包括可輸入患者患病部位正位X光片和側(cè)位X光片的X光片掃描儀、CT透視儀、螺旋CT儀和核磁共振儀。

所述圖片輸入模塊是可同時在一個視窗內(nèi)加載兩幅圖片，對輸入的圖片可以替換；圖片的下方顯示患病部位和位置信息，滾動鼠標(biāo)滾輪可對圖片進(jìn)行縮放操作的模塊。

所述測量模塊的測量數(shù)據(jù)包括患病部位正位和側(cè)位的關(guān)節(jié)走行方向角、骨長骨寬的信息。

所述骨外形勾勒模塊是通過勾勒患病骨頭正位和側(cè)位的外形輪廓線獲取骨頭正位和側(cè)位輪廓信息的模塊。

所述三維骨模型生成模塊是采用斷層層疊重建的方法根據(jù)骨頭正位和側(cè)位的輪廓數(shù)據(jù)生成骨立體模型的模塊。

所述三維器械導(dǎo)入模塊是采用CAD或3DMax三維建模軟件建立的模型。

所述三維模擬分析模塊是可在三維視窗環(huán)境中對生成的模型和導(dǎo)入的器械進(jìn)行上下、左右、前后移動操作和繞上下、左右、前后3根坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)操作、對模型進(jìn)行縮放操作、以及確定模型的正視圖面和左視圖面操作的模塊。

所述矯形數(shù)據(jù)模擬處理模塊是可以定義關(guān)節(jié)走行方向線、骨頭的機(jī)械軸、骨頭或骨段的解剖軸；可以確定患病骨頭的畸形點，可以模擬開放楔形截骨、中性楔形截骨、閉合楔形截骨、圓形截骨等4種截骨手術(shù)方式，可以將器械固定在骨頭上，模擬矯形的過程，并能得出外固定器6根連桿的初始長度和矯形結(jié)束后的長度，并能按照設(shè)定的矯形時間得出外固定器6根連桿每天的變化長度的模塊。

所述與模擬矯形信息相關(guān)的數(shù)據(jù)庫模塊是記載患者病歷號、患者姓名、性別、年齡、患病部位、術(shù)前診斷信息、模擬矯形數(shù)據(jù)、會診醫(yī)師姓名、會診日期和會診醫(yī)院信息的模塊。

本發(fā)明的有益效果如下：