一种股骨腔髓腔锉切削导航仪

摘要

一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，包括图像采集单元，中央控制单元（4），显示单元（5），按钮键盘（6）；其特征在于：还包括探棒，所述中央控制单元（4）分别与图像采集单元、显示单元（5）和按钮键盘（6）连接；所述图像采集单元包括固定架（1）和两个以上的摄像头，所述固定架（1）包括放置摄像头的半圆型支架。该仪器可以显示出髓腔锉切削参考导路，协助手术医生确定髓腔锉切削患者股骨腔松质骨导路位置和方向，使髋关节股骨柄假体一次性植入成功，确保定制型股骨柄假体与患者髓腔的匹配程度。

权利要求

1.一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，包括图像采集单元，中央控制单元（4），显示单元（5），按钮键盘（6），三个标志点；其特征在于：还包括探棒，所述中央控制单元（4）分别与图像采集单元、显示单元（5）和按钮键盘（6）连接；所述图像采集单元包括固定架（1）和两个以上的摄像头，所述固定架（1）包括放置摄像头的半圆型支架；所述中央控制单元（4）根据所述摄像头传来的探棒图像信号和通过按钮键盘（6）设定的探棒直径，模拟一个与所述探棒直径相同的圆柱形与所述探棒图像进行图像配准，确定出所述探棒的中心线，再根据所述探棒的中心线模拟出参考切削导路，所述参考切削导路的中心线与所述探棒的中心线重合，所述参考切削导路与三个标志点位置相关联。

2.根据权利要求1所述的一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，其特征在于：摄像头之间的角度介于0～180度。

3.根据权利要求1或2所述的一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，其特征在于：摄像头之间的角度可以调节。

4.根据权利要求1或2所述的一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，其特征在于：所述探棒为髓腔钻的钻杆（10）。

说明书

一种股骨腔髓腔锉切削导航仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种手术导航设备，尤其是用于骨科髋关节置换手术中对患者股骨腔的切削导航仪。

背景技术

[0002] 在人体髋关节置换手术过程中，需要采用髓腔锉切除股骨近端部分松质骨以便于植入髋关节股骨柄假体。目前有许多髋关节置换手术采用定制型股骨柄假体，要求髋关节股骨柄假体与患者股骨腔尽可能地密贴匹配，这就要求对患者股骨腔松质骨的切削适当。目前，在髋关节置换手术过程中，手术医生完全凭经验来确定髓腔锉的切削导路。然而，即便是有经验的手术医生，有时也会出现选择的髓腔锉切削导路不正确，出现无法植入髋关节股骨柄假体的情况，有时甚至导致患者股骨骨裂现象。通过重新切削股骨腔才能植入假体，这就不可避免地出现过多切削掉患者股骨腔松质骨的情况，这时股骨近端髓腔与髋关节股骨柄假体之间匹配程度大为降低，影响人体髋关节处力向股骨的传导，同时增大股骨柄假体早期松动风险，不利于患者术后的康复。另外，为了知道髋关节股骨柄假体在患者股骨腔中卡死情况，需要对患者拍摄X光片，一方面造成对患者的进一步辐射，另一方面增长了手术时间。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种确定髓腔锉切削患者股骨腔手术导路的手术导航设备，协助手术医生确定髓腔锉切削导路，使髋关节股骨柄假体一次性植入成功，确保定制型股骨柄假体与患者髓腔的匹配程度。

[0004] 本发明股骨腔髓腔锉切削导航仪的技术方案是：一种股骨腔髓腔锉切削导航仪，包括图像采集单元，中央控制单元，显示单元，按钮键盘和探棒，该中央控制单元分别与图像采集单元、显示单元和按钮键盘连接；图像采集单元包括固定架和两个以上的摄像头，该固定架包括放置摄像头的半圆型支架，摄像头之间的角度介于0～180度，可以调节。

[0005] 本发明的有益效果为：股骨腔髓腔锉切削导航仪的中央处理单元对图像采集单元采集的数据进行分析，模拟并在现实单元上显示出的髓腔锉切削参考导路，通过这种方法可确保股骨柄假体一次植入成功，保证定制型人工髋关节股骨柄假体与患者股骨腔的匹配程度。

附图说明

[0006] 图1为股骨腔髓腔锉切削导航仪结构示意图

[0007] 图2为髓腔钻结构示意图

[0008] 其中，1-固定架，2-第一摄像头，3-第二摄像头，4-中央控制单元，5-显示器，6-按钮键盘， 8-电源开关，9-髓腔钻外壳，10-钻杆。

具体实施方式

[0009] 本发明的结构如图1所示，该装置主要包括：固定架1、第一摄像头2、第二摄像头3、中央控制单元4、显示单元5、按钮键盘6以及一个附件探棒组成。固定架1固定在手术台上，第一摄像头2和第二摄像头3固定固定架1上，两者之间夹角可在0～180度之间调整，用以采集手术区域图像，并将图像信息传输给中央控制单元4；中央控制单元4接收操作指令和第一摄像头2和第二摄像头3传输来图像信号，根据按钮键盘6输入的指令要求对图像信息进行处理，确定出髓腔锉切削参考导路，并将髓腔锉切削参考导路与当前手术区域的影像通过显示单元5显示出来；显示单元5接收并显示中央控制单元4传来的信息，显示出髓腔锉切削参考导路以及手术区域的图像，供手术医生参考；按钮键盘6用于发出操作指令；附件探棒为一圆棒，在髋关节手术截去患者股骨颈暴露出股骨髓腔后，试插入患者股骨腔，髓腔锉切削参考导路将根据探棒构建出来。

[0010] 本发明的工作过程为: 在髋关节置换手术前，启动股骨腔髓腔锉切削导航仪系统，这时显示单元5仅显示手术区域影像信息，当髋关节手术截骨完成，暴露出患者股骨腔后，在患者股骨大粗隆可见处钉上三个标志点，将附件探棒插入患者股骨腔内，通过点击按钮键盘6上的按钮，显示单元5显示的设置髓腔锉切削参考导路程序菜单，中央控制单元4接收到按钮键盘6上传来的设置髓腔锉切削参考导路指令后，发出指令给显示单元5，显示单元5显示出操作提示，根据操作提示输入探棒直径，参考导路直径（髓腔锉打拔器直径为参考导路直径），完成后，进入下一步；选择参考导路显示方式，显示方式有两种：一种环线形，一种透明圆柱形，完成后，进入下一步；确定三个标志点位置，完成后，进入下一步；确认探棒，中央控制单元4将根据摄像头传来的探棒图像信号以及设定的探棒直径，模拟一个与探棒直径相同的圆柱形与探棒图像进行图像配准，确定出探棒的中心线，再根据探棒中心线模拟出参考切削导路，参考切削导路中心线与探棒中心线重合，并将参考切削导路与标志点联系起来，这样当患者股骨位置发生改变时，参考切削导路将随股骨位置变化而变动，点击参考切削导路设置完成按扭，取出探棒，显示器显示出的手术区域图像上将显示出参考切削导路。手术医生将根据参考切削导路确定髓腔锉切削导路，使髓腔锉切削患者股骨腔松质骨实际导路尽可能与参考导路一致，这样就可确保股骨柄假体一次植入成功，并保证定制型人工髋关节股骨柄假体与患者股骨腔的匹配程度。

[0011] 作为本实施例的进一步改进，如图2所示，髓腔钻的钻杆10代替附件探棒来构建髓腔锉切削参考导路, 髓腔钻包括电源开关8和髓腔钻外壳9。当髋关节手术截骨完成，暴露出患者股骨腔，在患者股骨大粗隆可见处钉上标志点后，用髓腔钻对患者股骨腔进行扩髓处理，扩髓后，开始设置髓腔锉切削参考导路，由于髓腔钻的钻杆10为直柱杆，切削参考导路根据髓腔钻钻杆确定出来，切削参考导路中心线与髓腔钻钻杆中心线重合。