[發(fā)明專利]基于光束引導的骨科用導針手術(shù)方案術(shù)中實施方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711397921.6
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN107928781B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙德偉;曲飛寰;王本杰;趙振華
• 申請（專利權(quán)）人: 成都真實維度科技有限公司;大連大學附屬中山醫(yī)院
• 主分類號: A61B17/90
• 分類號: A61B17/90;A61B34/20;A61B34/10
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了基于光束引導的骨科用導針手術(shù)方案術(shù)中實施方法及系統(tǒng)，方法包括手術(shù)方案設(shè)計步驟、術(shù)中坐標還原步驟和光束引導步驟；所述的光束引導步驟包括以下子步驟：S31：光源裝置的控制器接收術(shù)中坐標還原步驟中導針植入的相對坐標值，光源裝置定好初始位置；S32：控制器根據(jù)所述植入的相對坐標值，對光源裝置本體的高度和旋轉(zhuǎn)方向進行控制；S33：當?shù)竭_植入方向時，光源裝置產(chǎn)生引導光束照射至患者皮膚處，此時引導光束照射的方向即為導針植入方向。本發(fā)明通過三個步驟實現(xiàn)導針術(shù)中實施，首先獲得骨折側(cè)導針的植入角度的實際值；然后得到相對坐標；最后控制光源裝置的位置，光源裝置發(fā)出引導光束，從而實現(xiàn)導針術(shù)中實施。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于光束引導的骨科用導針手術(shù)方案術(shù)中實施方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

股骨頸骨折是指由于骨質(zhì)疏松、髖周肌肉群退變、反應(yīng)遲鈍或遭受嚴重外傷所致的股骨頸斷裂。該部位血運較差，若骨折處理不及時、不適當，都會導致骨折不愈合或并發(fā)股骨頭缺血性壞死，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，嚴重地影響生活。

股骨頸骨折部的形態(tài)分為嵌入型和錯位型骨折。這兩型股骨頸骨折的骨折線可表現(xiàn)為致密線和/或透亮線。致密骨折線表示兩骨折端的骨小梁有重疊嵌插，而透亮骨折線則意味著兩骨折端有分離。（1）嵌入型股骨頸骨折無明顯錯位，通常股骨頸可見模糊的致密骨折線，局部骨小梁中斷，局部骨皮質(zhì)出現(xiàn)小的成角或凹陷，股骨干的外旋畸形小明顯。此型骨折屬較穩(wěn)定性骨折。由于骨折發(fā)生時外力作用的不同，股骨頭可發(fā)生不同程度的內(nèi)收、外旋。前傾或后傾的成角畸形。如出現(xiàn)嵌入端成角畸形較明顯，或骨折線的斜度較大、骨折端部分有分離，或股骨干外旋明顯時，提示骨折不穩(wěn)定。（2）錯位型股骨頸骨折較常見，亦稱為內(nèi)收型股骨頸骨折。兩折端出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和錯位。股骨頭向后傾骨折端向前成角，股骨干外旋向上錯位，骨折線分離明顯。

通常情況下，醫(yī)生會在手術(shù)前進行手術(shù)設(shè)計，包括對患者的正位方向與角度、以及導針的植入角度進行設(shè)計；然而當患者實際上手術(shù)臺時，由于角度的不同，會與手術(shù)前的設(shè)計有一定出入，使得醫(yī)生無法直接獲取導針需要植入的實際方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供基于光束引導的骨科用導針手術(shù)方案術(shù)中實施方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：基于光束引導的骨科用導針手術(shù)方案術(shù)中實施方法，包括手術(shù)方案設(shè)計步驟、術(shù)中坐標還原步驟和光束引導步驟；所述的手術(shù)方案設(shè)計步驟包括以下子步驟：

S11：分別獲取患者股骨頸骨折側(cè)的原始CT圖像和健康側(cè)的原始CT圖像；

S12：分別對骨折側(cè)的原始CT圖像和健康側(cè)的原始CT圖像進行三維建模；

S13：分別對骨折側(cè)和健康側(cè)的股骨三維建模圖像執(zhí)行如下操作：

S131：在三維重建的模型上分別尋找兩個骨性標志點，所述的兩個骨性標志點為大粗隆頂點P₁、股骨頭中心點P₂；

S132：將大粗隆頂點P₁和股骨頭中心點P₂連接，得到A線，并計算A線長度α；

S133：延長A線，在所有的垂直于A線在股骨頭上的切面中，找到其中一個a切面，所述的a切面包含股骨頭凹點P₃，所述的股骨頭凹點P₃為股骨頭上部的小凹處骨性標志點；

S134：將大粗隆頂點P₁和股骨頭凹點P₃進行連接，得到B線；

S135：計算B線在a切面的投影與B線的夾角角度β；

S14：根據(jù)步驟S13獲得的正常側(cè)的α值α-0/β值β-0、以及創(chuàng)傷側(cè)的α值α-1和β值β-1，計算出骨折側(cè)導針的植入角度的實際值，所述的實際值包括包橫斷值、冠狀值和矢狀值；