【技术实现步骤摘要】
肘关节外固定旋转轴的定位方法及导航系统
本公开的实施例涉及肘关节外固定轴的定位领域，更具体地说，涉及一种肘关节外固定旋转轴的定位方法及导航系统。
技术介绍
铰链式肘关节外固定设备在复杂性肘关节骨折脱位、肘关节不稳定的治疗和肘关节松解术、肘关节间隔式成形术后康复等方面发挥着重要作用，而使用各种铰链式肘关节外固定设备的关键是精确定位外固定轴心位置，目前临床上较常采用X线透视下轴心定位方法。但X线透视下定位轴心需要患者保持一个非常标准的特殊姿势，以使滑车影与肱骨小头影成为同心圆。但某些情况下患者根本无法摆出标准姿势，例如肩关节活动受限，特别是外展内旋受限的患者。同时，为确保针的位置及方向合适，置针时需要反复透视并及时调整针的位置及方向，即使有经验的专科医生也需要多次透视才能成功定位，而反复透视对患者及医生的X线辐射量较大。此外，该种定位方式，对医生技术要求较高，手术效果很大程度上取决于医生的经验、能力和主观判断，因而增加了手术难度。以上这些都极大地限制了铰链式外固定设备的使用。因此，设计出一种不需要多次X线透视，不需要摆放...
【技术保护点】
1.一种肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：/n固定安装示踪器：安装尺骨示踪器，以标记尺骨的位置，安装肱骨示踪器，以标记肱骨的位置；/n建立以肱骨示踪器为原点的世界坐标系；/n采集运动轨迹数据：在患者前臂做旋前位、中立位和旋后位多个方向的肘关节平面内屈曲活动时，获取患者尺骨示踪器和肱骨示踪器在每个运动平面内的运动轨迹，根据记录的运动轨迹生成尺骨示踪器和肱骨示踪器在世界坐标系中的运动坐标数据；/n拟合旋转曲线轴：将尺骨示踪器的运动坐标数据转换成以肱骨示踪器为参照点的运动坐标数据，基于转化得到的以肱骨示踪器为参照点的运动坐标数据拟合出肘关节在世界坐标系中的旋...
【技术特征摘要】
1.一种肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
固定安装示踪器：安装尺骨示踪器，以标记尺骨的位置，安装肱骨示踪器，以标记肱骨的位置；
建立以肱骨示踪器为原点的世界坐标系；
采集运动轨迹数据：在患者前臂做旋前位、中立位和旋后位多个方向的肘关节平面内屈曲活动时，获取患者尺骨示踪器和肱骨示踪器在每个运动平面内的运动轨迹，根据记录的运动轨迹生成尺骨示踪器和肱骨示踪器在世界坐标系中的运动坐标数据；
拟合旋转曲线轴：将尺骨示踪器的运动坐标数据转换成以肱骨示踪器为参照点的运动坐标数据，基于转化得到的以肱骨示踪器为参照点的运动坐标数据拟合出肘关节在世界坐标系中的旋转曲线，生成并显示旋转曲线在世界坐标系中的旋转曲线轴；
确定外固定轴置入点：在患者前臂固定后，获取患者手臂的三维图形数据，将获取的三维图形数据转化到世界坐标系中并进行显示，根据世界坐标系中的三维图形和世界坐标系中的旋转曲线轴的相交数据确定出外固定旋转轴的置入点。
2.根据权利要求1所述的肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，在拟合旋转曲线轴步骤之后还包括：
验证步骤：获取患者手臂的三维透视图像数据，将世界坐标系中的旋转曲线轴以及获取的三维透视图像数据转化成同一个坐标系下的数据；
显示同一个坐标系中的三维透视图像和旋转曲线轴，验证旋转曲线轴与肘关节的三维透视图的相交特征是否满足预设要求。
3.根据权利要求1所述的肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，在拟合旋转曲线轴步骤之后还包括：
验证步骤：获取患者手臂的三维透视图像数据，基于三维透视图像数据、预储存的经验数据或用户输入数据模拟出患者手臂的虚拟旋转轴，将虚拟旋转轴的数据转化成世界坐标系中的数据，比较世界坐标系中的虚拟旋转轴和世界坐标系中的旋转曲线轴的一致性，并在一致性超出预设标准范围时，输出提示信息。
4.根据权利要求1所述的肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，在所述采集运动轨迹数据步骤之前还包括：
发出姿势指令，获取患者手臂的姿势图像，根据患者手臂的姿势图像判断患者的手臂姿势是否符合标准，和/或
发出姿势指令，生成并显示是否开始数据采集的判断窗口，在接收到开始数据采集的指令后执行所述采集运动轨迹数据的步骤；
其中，发出的姿势指令包括将手臂位于中立位、将手臂位于旋前位和将手臂位于旋后位。
5.根据权利要求1所述的肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，
在所述采集运动轨迹数据步骤之前还包括：播放预储存或临时获取的演示教学视频。
6.根据权利要求1至5任一项所述的肘关节外固定旋转轴的定位方法，其特征在于，还包括：
导航步骤：获取机械臂末端的位置，根据机械臂末...
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