[發(fā)明專利]一種關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110367850.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN113180826A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張逸凌;劉星宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京長(zhǎng)木谷醫(yī)療科技有限公司;長(zhǎng)木谷醫(yī)療科技（青島）有限公司;張逸凌
• 主分類號(hào): A61B34/20
• 分類號(hào): A61B34/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 秦廣成

本發(fā)明提供的一種關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法及裝置，屬于醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括：在關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中導(dǎo)入測(cè)試模具的三維STL模型；通過關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制掃描探針抵接測(cè)試模具上的各標(biāo)記點(diǎn)，從三維STL模型中采集掃描探針在各標(biāo)記點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)信息；通過關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制標(biāo)定桿插入測(cè)試模具的空間特征孔，從三維STL模型中采集標(biāo)定桿在空間特征孔的角度信息；確定關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度誤差。本發(fā)明中用標(biāo)準(zhǔn)的STL模型做配準(zhǔn)，避免傳統(tǒng)精度檢測(cè)中的包括圖像變形產(chǎn)生的誤差，配準(zhǔn)后，經(jīng)過三坐標(biāo)精確計(jì)量后的組件空間位置信息及角度信息可在軟件中實(shí)時(shí)讀出，能夠?qū)崿F(xiàn)手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)精度的精確檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)

骨科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)能夠被用于術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃和術(shù)中導(dǎo)航，可以在手術(shù)過程中跟蹤手術(shù)器械，并將手術(shù)器械的位置在病人術(shù)前或術(shù)中的影像上實(shí)時(shí)更新顯示出來，讓手術(shù)醫(yī)生隨時(shí)知道手術(shù)器械的位置同病人解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

正確評(píng)價(jià)和檢測(cè)骨科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度，是評(píng)估產(chǎn)品性能、保障手術(shù)安全和效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)和驗(yàn)證的重要基礎(chǔ)。現(xiàn)有各類型骨科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法不僅過程復(fù)雜，并且需要醫(yī)學(xué)成像設(shè)備配合完成掃描成像，掃描成像的圖形有可能會(huì)出現(xiàn)變形，進(jìn)而導(dǎo)致檢測(cè)精度存在較大的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)存在較大誤差的缺陷，從而提供一種關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法及裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度檢測(cè)方法，所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)包括：測(cè)試模具、標(biāo)定桿以及掃描探針，其中，所述測(cè)試模具用于模擬關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程中被操作的人體骨骼的骨骼形貌，所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)用于控制所述標(biāo)定桿及掃描探針對(duì)所述測(cè)試模具執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作以模擬關(guān)節(jié)置換手術(shù)過程，所述方法包括：

在所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中導(dǎo)入所述測(cè)試模具的三維STL模型；

通過所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制所述掃描探針抵接所述測(cè)試模具上的各標(biāo)記點(diǎn)，并從所述三維STL模型中采集所述掃描探針在各標(biāo)記點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)信息；

通過所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制所述標(biāo)定桿插入所述測(cè)試模具的空間特征孔，并從所述三維STL模型中采集所述標(biāo)定桿在所述空間特征孔的角度信息；

基于所述掃描探針在各標(biāo)記點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)信息和測(cè)試模組上的各標(biāo)記點(diǎn)的實(shí)際空間坐標(biāo)信息，以及基于所述標(biāo)定桿在空間特征孔的角度信息和所述測(cè)試模具上各空間特征孔的實(shí)際角度信息，確定所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度誤差。

作為優(yōu)選方案，在通過所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制所述標(biāo)定桿插入所述測(cè)試模具的空間特征孔之前，所述方法還包括：

通過所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制所述掃描探針抵接所述測(cè)試模具上的預(yù)設(shè)位置的多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)；

通過所述掃描探針上設(shè)置的示蹤元件，獲取所述多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的空間坐標(biāo)信息；

所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)所述空間坐標(biāo)信息，完成所述三維STL模型和所述測(cè)試模組的圖像配準(zhǔn)。

作為優(yōu)選方案，還包括：

通過所述關(guān)節(jié)置換手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)控制所述掃描探針抵靠至所述標(biāo)記點(diǎn)；

獲取所述標(biāo)記點(diǎn)的空間坐標(biāo)信息；

計(jì)算所述空間坐標(biāo)信息和所述測(cè)試模具上標(biāo)記點(diǎn)的實(shí)際空間坐標(biāo)信息的差值。