[發明專利]關節置換手術輔助定位方法、定位裝置及系統

在審

• 申請號: 201910329634.4
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110037768A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王利峰;劉洪澎
• 申請（專利權）人: 雅客智慧（北京）科技有限公司
• 主分類號: A61B17/17
• 分類號: A61B17/17;A61B17/16;A61B34/10;A61B34/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王慶龍;苗曉靜

本發明實施例提供一種關節置換手術輔助定位方法、定位裝置及系統，該方法包括：獲取關節的三維模型坐標系與定位裝置的視覺空間坐標系的映射關系；獲取關節部位在所述視覺空間坐標系中的位姿，并獲取手術器械末端在所述視覺空間坐標系中的位姿；根據所述映射關系，將所述手術器械末端以及所述關節部位在視覺空間坐標系中的位姿轉換到三維模型坐標系中；在所述三維模型坐標系的虛擬圖像中顯示所述關節部位以及手術器械末端，以供根據所述虛擬圖像的顯示結果進行手術輔助定位。由于醫生在手術操作中能夠直觀的觀測到關節部位和手術器械末端的相對位置關系，從而截骨準確率高，能夠降低操作風險，進而使得假體安裝位置的精確性和匹配度提高。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，尤其涉及一種關節置換手術輔助定位方法、定位裝置及系統。

背景技術

退化性膝關節炎是隨著年齡逐漸惡化的關節疾病，主要是由老化與膝關節長期過度使用而造成，膝關節面軟骨磨損，導致膝關節囊的潤滑液變少，使關節組織產生慢性發炎，逐漸出現酸、脹、麻痛、關節僵硬。據統計國內60歲以上的族群，有八成飽受退化性關節炎所苦，還有一部分人群長年飽受關節彎曲變形之苦。

面對上述關節性的疾病，目前主要通過傳統全人工膝關節置換手術來解決。手術時，主要通過醫生憑經驗手工進行壞骨的磨除操作，醫生無法準確觀察到手術器械與手術關節的相對位姿，難以避免的將好壞骨頭都磨除，甚至連健康的軟組織如十字韌帶等也無法保留，從而患者需承受較大的傷口帶來的創傷，以及長達1到2年的漫長復原時間。

目前的關節手術的位置確定方法，其截骨準確率低，存在骨皮質穿透風險，從而假體安裝位置的精確性和匹配度較差，術后力線恢復也難以接近生理狀態。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供一種關節置換手術輔助定位方法、定位裝置及系統。

第一方面，本發明實施例提供一種關節置換手術輔助定位方法，包括：獲取關節的三維模型坐標系與定位裝置的視覺空間坐標系的映射關系；獲取關節部位在所述視覺空間坐標系中的位姿，并獲取手術器械末端在所述視覺空間坐標系中的位姿；根據所述映射關系，將所述手術器械末端以及所述關節部位在視覺空間坐標系中的位姿轉換到三維模型坐標系中；在所述三維模型坐標系的虛擬圖像中顯示所述關節部位以及手術器械末端，以供根據所述虛擬圖像的顯示結果進行手術輔助定位。

第二方面，本發明實施例提供一種關節置換手術輔助定位裝置，包括：第一獲取模塊，用于獲取關節的三維模型坐標系與定位裝置的視覺空間坐標系的映射關系；第二獲取模塊，用于獲取關節部位在所述視覺空間坐標系中的位姿，并獲取手術器械末端在所述視覺空間坐標系中的位姿；處理模塊，用于根據所述映射關系，將所述手術器械末端以及所述關節部位在視覺空間坐標系中的位姿轉換到三維模型坐標系中；輸出模塊，用于在所述三維模型坐標系的虛擬圖像中顯示所述關節部位以及手術器械末端，以供根據所述虛擬圖像的顯示結果進行手術輔助定位。

第三方面，本發明實施例提供一種關節置換手術輔助系統，包括：手術器械、視覺導航儀，以及本發明第二方面的關節置換手術輔助定位裝置。

第四方面，本發明實施例提供一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行程序時實現本發明第一方面關節置換手術輔助定位方法的步驟。

第五方面，本發明實施例提供一種非暫態計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現本發明第一方面關節置換手術輔助定位方法的步驟。