[發(fā)明專利]一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010912346.4
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111887908A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙金忠;王少白;蔣佳;燕曉宇;侯堯;周武建;李軍軍;伍晨亮;葉梓鵬;鄭智
• 申請（專利權(quán)）人: 上海卓夢醫(yī)療科技有限公司;上海市第六人民醫(yī)院
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61B34/10;A61B34/30;A61B90/00
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 吳軼淳

1.一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括

關(guān)節(jié)鏡手術(shù)系統(tǒng)，用于觀察待手術(shù)關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并實(shí)時監(jiān)控前交叉韌帶重建手術(shù)過程；

采點(diǎn)建模系統(tǒng)，與所述關(guān)節(jié)鏡手術(shù)系統(tǒng)連接，依據(jù)所述待手術(shù)關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)定位隧道的位置，構(gòu)建隧道空間路徑模型；

機(jī)械臂定位系統(tǒng)，與所述采點(diǎn)建模系統(tǒng)連接，依據(jù)所述隧道空間路徑模型，對所述隧道進(jìn)行物理輔助定位，為所述前交叉韌帶重建手術(shù)提供導(dǎo)向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述關(guān)節(jié)鏡手術(shù)系統(tǒng)包括空心棒，所述空心棒的內(nèi)部固定有透鏡、光導(dǎo)纖維和攝像裝置，所述攝像裝置連接顯示裝置，所述空心棒連接一動力裝置，通過所述動力裝置將所述空心棒的一端導(dǎo)入所述關(guān)節(jié)內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述采點(diǎn)建模系統(tǒng)包括探針、追蹤器和計算機(jī)，所述探針連接所述追蹤器，所述追蹤器連接所述計算機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述探針用于采集關(guān)節(jié)鏡下的多個采樣點(diǎn)，所述追蹤器將所述采樣點(diǎn)傳輸至所述計算機(jī)，多個所述采樣點(diǎn)構(gòu)成采樣點(diǎn)集，所述計算機(jī)依據(jù)所述采樣點(diǎn)集構(gòu)建三維坐標(biāo)系和所述隧道空間路徑模型，并依據(jù)預(yù)定算法確定脛骨和股骨隧道內(nèi)口的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂定位系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂的一端設(shè)置一空心套筒。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂為七自由度機(jī)械臂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空心套筒的內(nèi)徑比所述隧道內(nèi)徑大。

8.一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制方法，其特征在于，用于權(quán)利要求1-7任意一項所述的膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制系統(tǒng)，操作方法包括：

S100、在關(guān)節(jié)鏡系統(tǒng)的視線范圍內(nèi)采集若干位置點(diǎn)，組成所述采樣點(diǎn)集，依據(jù)所述采樣點(diǎn)集建立三維坐標(biāo)系；

S200、于所述三維坐標(biāo)系內(nèi)選取若干特征點(diǎn)，依據(jù)所述特征點(diǎn)建立所述隧道空間路徑模型；

S300、依據(jù)所述隧道空間路徑模型，定位所述隧道內(nèi)口的位置；

S400、依據(jù)所述隧道內(nèi)口的位置，通過所述機(jī)械臂定位所述空心套筒，使所述空心套筒的內(nèi)腔對準(zhǔn)所述隧道內(nèi)口；

S500、依據(jù)所述空心套筒的導(dǎo)引，通過工具建立隧道。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制方法，其特征在于，步驟S200包括：

S201、用剛性探針分別對股骨、脛骨關(guān)節(jié)面上進(jìn)行多點(diǎn)采點(diǎn)；計算機(jī)依據(jù)所述多點(diǎn)采點(diǎn)模擬關(guān)節(jié)面效果圖；

S202、再次進(jìn)行精細(xì)采點(diǎn)，采集包括過頂點(diǎn)、下參考點(diǎn)、外側(cè)半月板游離緣任一點(diǎn)、內(nèi)側(cè)髁間嵴外側(cè)坡面任一點(diǎn)，計算機(jī)依據(jù)預(yù)定算法和所述精細(xì)采點(diǎn)確認(rèn)所述脛骨和所述股骨的隧道內(nèi)口位置。

10.根據(jù)權(quán)利要8所述的一種膝關(guān)節(jié)韌帶重建智能控制方法，其特征在于，步驟S500包括

S501、使空心套筒對準(zhǔn)脛骨隧道內(nèi)口，用鉆頭插入所述空心套筒內(nèi)并鉆出脛骨隧道外口凹槽，通過導(dǎo)針插入所述脛骨隧道外口凹槽建立脛骨隧道；

S502、使空心套筒對準(zhǔn)股骨隧道內(nèi)口，用鉆頭插入所述空心套筒內(nèi)并鉆出股骨隧道外口凹槽，通過導(dǎo)針插入所述股骨隧道外口凹槽建立股骨隧道。