用于重建对称的肢体的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于支持规划和/或实施对患者的通常对称的肢体的重建的系统。该医疗系统包括至少一个测量单元，用于测量第一面和第二面，以便检测所述第一面和所述第二面的形貌；存储单元，用于存储所测得的第一面和第二面的形貌；处理单元，用于建立所存储的第一面的形貌的镜像并且用于计算所存储的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差；和控制单元，用于基于所计算得到的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差发出用于至少一个医疗器械的导引信息，以便根据第一面的形貌的镜像重建第二面的形貌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于支持规划和/实施对患者的通常对称的肢体的重建(Rekonstruktion)的系统。在侵入性的外科手术操作中，施术者使外科器械在手术过程中在患者的身体内运动。患者内部的在手术过程中能够或者有效地受到所使用的外科器械影响的空间被称为手术区域(Operationsgebiet)。将外科器械导入或导出患者的身体以及外科器械在患者的身体中的运动和外科器械进入在手术区域中设置且准确预设的操作区域都属于手术。在手术区域中由施术者作业的部分被称为操作区域(Eingriffsgebiet)。在此，例如可以涉及待去除的组织或待闭合的血管或淋巴管。据此，一个手术区域可以包括多个操作区域。在手术区域中多个敏感结构位于操作区域旁边，应该确保所述敏感区域不受外科器械的损伤。血管或淋巴管、器官、神经、肌肉、韧带、肌腱和其他总体上未受损、应该保持不变的组织属于所述敏感结构，以便将手术限制在必要的最小范围内，因为在手术过程中任何对身体的进一步损害都会提高患者的健康风险并且对手术结果产生负面影响。肿瘤疾病、事故或先天缺陷经常需要对患者的组织进行重建。尤其在面部区域中，对此在修复患者的骨骼和软组织结构时应就功能和美学方面进行考虑。对于这种在患者面部的手术来说特别重要的是，面部在手术之后具有尽可能精确的对称性，因为即便对称性的轻微偏差就已经在感官上非常明显，并且还会对患者造成持久的功能性以及心理负担。在规划修复以及重建患者面部的骨骼和软组织结构时，通常首先检测面部的对称面。为此借助光学方法测得面部的几何情况，例如基于模型投影或激光测距进行检测。通过由此测得的面部的表面结构，可以通过不同的方法自动地确定对称面。在随后的步骤中，被该对称面分隔开的两个侧面的表面结构被检测、相互比较并且由此测量差值。这通常借助复杂的、仅为受过专门培训的用户所设计的CAD程序完成。此外，已知所述系统还用于基于骨骼结构的导航，并且在外科手术中用于脊柱或头颈区域(HNO-Bereich)中。这种系统通常包括位置检测系统，用于检测医疗器械以及患者在参考坐标系中的位置，并且包括导引系统，用于提供用来导航外科器械的导引数据。通过协调对医疗器械的导引，使传统的导航系统减轻了外科医生的负担，因为该任务需要高度的空间想象力。由此降低了手术风险并且改进了手术结果。在已知的导航和位置检测系统中，对器械以及患者位置的确定大多基于光学或电磁方法，其中，利用光学方法的系统更加广泛。在一般的电磁方法中，医疗器械在由场发生器形成的、变化的电磁场中的位置通过电流的强度被测量，在被布置在医疗器械上的位置传感器中感应所述电流。对此适用的位置传感器具有已知的多个、尤其三个线圈。然而电磁位置检测系统具有的弊端在于，必须探测并抵消可能的干扰源、例如放射性的外科器械，所述外科器械在工作时同样也会发出电磁场。已知的测量和导航系统全都具有的弊端在于，所述测量和导航系统带来相对较高的制造费用，通常具有高复杂性并且仅能由经过特殊培训的专业人员操作。此外，该系统通常在操作上是繁琐的，并且由此产生大量的潜在的错误源。此外，该系统全都需要患者的图像数据，并且由此需要较长的准备时间而且有时可能会导致对患者额外的辐射负载。由此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种用于在修复患者的对称的肢体时规划和实施导航的系统，所述系统不具有上述弊端。根据本专利技术，所述技术问题通过一种用于支持规划和/或实施对患者的通常对称的肢体的重建的医疗系统解决。所述系统包括至少一个测量单元，用于测量第一面和第二面，并且用于检测第一面和第二面的形貌。在此涉及患者的面或者说表面，其中，所述面被选择满足这样的标准，即，对于健康人来说，所述第一面通常大体上相对于所述第二面成镜像。此外，还设有存储单元，用于存储所测得的患者的第一面和第二面的形貌。此外，所述系统还具有处理单元，用于建立所存储的第一面的形貌的镜像并且用于计算所存储的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差，并且所述系统具有控制单元，用于基于计算得出的第二面的形貌与所存储的第一面的形貌的镜像的偏差来发出用于至少一个医疗器械的导引信息，以便根据第一面的形貌的镜像重建第二面的形貌。利用根据本专利技术的系统能够检测通常对称的肢体的两个对称半部的形貌。如果待处理的对称半部具有IST形貌(实际形貌)，所述IST形貌具有相对于相应未受损的对称半部的不对称性，则为了建立或重建待处理的对称半部的对称性，可以通过相应未受损的对称半部的形貌的镜像测取SOLL形貌(理论形貌)。由IST形貌相对于理论形貌的偏差，能够形成用于控制至少一个医疗器械的导引信息。优选地，医疗系统具有数据传输接口，用于将通过测量单元测得的表面的形貌数据传递给处理单元和/或存储单元。在此，所述测量单元可以是有线连接的，或者可以包括用于传递测量值的无线电装置。在本专利技术的第一实施方式中，至少一个测量单元包括机械式扫描装置，用于对面或表面进行机械式扫描。所述扫描装置可以例如包括带有器械手柄和器械尖端的触点件(Pointer)，用于对面或各测量点进行扫描。所述扫描装置能够接入位置检测系统，从而扫描装置的扫描尖端的位置数据能够通过位置检测系统测取并且显示在显示单元上。利用这种扫描装置能够检测面的各测量点在位置检测系统的坐标系中的位置，并且由此能够通过机械式扫描检测所述面的形貌。特别优选地，机械式扫描装置包括带有至少一个部分球状的器械尖端的触点件。这种器械尖端具有的优点在于，所述器械尖端在患者的面上良好地滑动导引，而不会对所述面造成损伤。作为备选，尤其作为对扫面各测量点的备选，能够使用带有尖锐的或者球状的器械尖端的触点件，因为利用这种器械尖端能够更准确地操控某一点。在本专利技术的第二实施方式中，至少一个测量单元包括光学式扫描装置，用于对面或表面进行光学式扫描。在此发出光波，并且利用光学器件检测反射和/或阴影。由此结果能够推断出各个面的形貌的构成。优选地，所述光学式扫描装置包括激光和/或视频装置和/或光电元件。特别优选地，由光学式扫描装置测取的图像数据能够显示在显示单元、例如显示器上。特别优选地，所述系统设计用于基于图像、例如照片自动地识别与自然相符的对称性。为此，所述系统可以具有检测单元、例如光学读取单元，所述检测单元能够检测既包括第一面也包括待重建的第二面的图像。所述系统可以通过测得的图像测取SOLL对称线(理论对称线)，并且在第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支持规划和/或实施对患者的通常对称的肢体的重建的系统，其包括：‑至少一个测量单元，用于测量第一面和第二面，以便检测所述第一面和所述第二面的形貌；‑存储单元，用于存储所测得的第一面和第二面的形貌；‑处理单元，用于建立所存储的第一面的形貌的镜像并且用于计算所存储的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差；和‑控制单元，用于基于所计算得到的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差发出用于至少一个医疗器械的导引信息，以便根据第一面的形貌的镜像重建第二面的形貌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.05 DE 102013215395.31.一种用于支持规划和/或实施对患者的通常对称的肢体的重建的系
统，其包括：
-至少一个测量单元，用于测量第一面和第二面，以便检测所述第一面
和所述第二面的形貌；
-存储单元，用于存储所测得的第一面和第二面的形貌；
-处理单元，用于建立所存储的第一面的形貌的镜像并且用于计算所存
储的第二面的形貌相对于所存储的第一面的形貌的镜像的偏差；和
-控制单元，用于基于所计算得到的第二面的形貌相对于所存储的第一
面的形貌的镜像的偏差发出用于至少一个医疗器械的导引信息，以便根据第
一面的形貌的镜像重建第二面的形貌。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于数据传输接口，所述数据传
输接口用于使由测量单元测得的表面的形貌数据传递给处理单元和/或存储
单元。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，至少一个测量单元包
括机械式扫描装置，用于对一个面进行机械式扫描，其中，机械式扫描装置
能够接入位置检测系统，从而使扫描装置的扫描尖端的位置数据能够通过位
置检测系统被检测，并且显示在显示单元上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，机械式扫描装置包括带有
至少一个部分球状的器械尖端的触点件。
5.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个测量
单元包括光学式扫描装置，用于对一个面进行光学式扫描。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，光学式扫描装置包括激光、
视频装置和/或光电元件，并且由光学式扫描装置测得的图像数据能够显示在
显示单元上。
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【专利技术属性】
技术研发人员：T克鲁格，
申请(专利权)人：菲亚戈股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE