一种用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及医学电子技术领域，公开了一种髋关节置换手术辅助角度校准装置及方法，该装置包括主机设备、从机设备、从机固定支架、平面支架，其中主机设备和从机设备均安装有陀螺仪，同时主从设备均具有通信功能，从机设备安装固定在从机固定支架上，主机设备安装在手术器械上。本发明专利技术提供的髋关节置换手术辅助角度校准装置可帮助术者客观、快速检测髋臼安装过程中需要确定的实时安装角度，能为医生进行髋关节置换手术带来极大的方便，进而可提高手术成功率和治疗效果，本发明专利技术成本低，操作步骤简单、方便，适合在医院中推广应用。适合在医院中推广应用。适合在医院中推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置


[0001]本专利技术涉及医疗辅助器械领域，尤其涉及一种人工髋关节置换手术辅助角度校准装置。

技术介绍

[0002]人工髋关节置换手术对股骨头坏死等髋关节功能障碍患者的康复和生活具有重要作用。
[0003]髋关节置换手术，是将人工假体，包含股骨和髋臼部分，利用骨水泥和螺丝钉固定在正常的骨质上，以取代病变的关节，重建患者髋关节的正常功能。目前髋关节置换手术过程中，患者身体极有可能会因为身体抽搐或者骨头切割碰撞引起身体有一定程度的移动或者偏转。如果这种身体的移动或者偏转发现不及时，将会给手术带来一定的影响；同时，为维护患者个人隐私及防护细菌的情况下，在手术过程中医护人员都会在患者身体上盖上一层手术单，这无疑都会给医护人员带来一定的挑战。为避免发生重大医疗事故，坏骨切除以及人工假体安装，须时刻了解患者的躺卧姿态，需要确保人工髋臼假体相对骨盆的适当对准。
[0004]相关临床报告表明，髋臼杯安装时，将髋臼杯保持成前倾角为5
°
～20
°
及外展角为35
°
～50
°
为较佳状态。髋臼杯的安装角度取决于用髋臼打磨钻的角度，目前手术过程中常借助于髋臼定位器来保持正确的角度，提前设置好髋臼定位器的角度，然后将髋臼定位器一直架在髋臼旁，边打磨边进行比对。该方法存在一定弊端，受患者躺卧姿态变化，手术单覆盖以及目测误差等影响，医生或操作者往往很难精确确定人工髋臼的安装角度。如果髋臼假体安装角度误差大，会导致术后关节脱位、行走不适、过早磨损等康复使用问题。因此，在手术过程中，需要对角度进行实时感知、适时调整。
[0005]髋关节置换手术过程中，目前已有一些方法进行检测，主要有：影像测量法(包括术前影像和术中影像)、支架引导法、盆骨姿态识别法等，其中盆骨姿态识别法采用多个摄像头采集部分人体姿势照片，基于神经网络算法进行预测，再上传到医护人员的手术操作平台。这些方法及相应检测装置都存在系统构成复杂，软硬件性能要求高、投入成本大等不足。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种可直接获取医疗手术设备与患者身体需手术部位之间的角度以辅助手术治疗的装置，该装置能够在手术过程中，实时监测患者身体翻转情况，方便医生能实时调整手术器械角度，从而调整假体安装角度。
[0007]为实现上述目的，一种用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置，其特征在于包括主机设备、从机设备，其中所述主机设备和所述从机设备均安装有陀螺仪和通讯装置，所述主机设备可以接收由所述从机设备发出的包含位置信息的信号，从而计算出主机设备相对于从机设备的角度，所述角度包括前倾角θ和外展角
[0008]进一步的，从机设备安装在患者身上，具体的为安装在髋骨附近，而主机设备安装在需要相对于髋臼确定相对位置或角度的手术器械(例如髋臼研磨钻、髋臼杯安装器等)上，主机设备，从机设备均以髋臼为基准点进行零点校准，这样通过主机设备与从机设备的角度差，即可以获知手术器械与髋臼的角度差。
[0009]进一步的，该角度校准装置还可以包括从机固定支架，所述从机固定支架用于将所述从机设备相对于髋骨固定，所述从机固定支架具有高度调节阀，宽度调节阀，从机设备扣位，支架支脚调节阀，支脚，支架支脚固定阀和硅胶骨垫，其中所述高度调节阀和宽度调节阀分别用于调节所述从机固定支架的高度和宽度，所述硅胶骨垫具有螺纹状的齿印。
[0010]本专利技术还提供前述设备的相应使用方法。
[0011]本专利技术提供一种髋关节置换手术辅助角度校准的方法：
[0012]步骤1.选择合适位置固定从机设备；
[0013]优选地，将带有通讯功能的陀螺仪从机设备扣到稳固在身体两侧的支架上；视情况而定也可选择固定至髋骨上；
[0014]步骤2.将平面支架贴合到髋臼的碗口处，然后将陀螺仪主机设备平行放置到平面支架上；
[0015]步骤3.对主机设备和从机设备同时进行零点校准；
[0016]陀螺仪可通过三轴角速度和三轴加速度换算获取实时的三维空间位置；将设备固定到相应位置之后，同时对设备进行校零操作，记录主机设备当前空间位置、从机设备的当前空间位置,将其作为两台设备的零点；
[0017]步骤4.零点校准完之后撤除平面支架，并将主机设备平行固定到手术器械上；
[0018]步骤5.从机设备以一定时间间隔实时向主机设备发送其三维空间位置；
[0019]步骤6.主机设备计算角度差，获得前倾角和外展角；
[0020]主机设备实时接收从机设备发送过来的当前空间位置(α1，β1，γ1)，再根据主机设备的当前空间位置(χ1，y1，z1)及两台设备的校零时的空间位置，获取去除掉因身体偏转影响的当前手术器械(例如髋臼研磨钻、髋臼杯安装器等)，与髋臼之间的角度差，从而获得前倾角θ和外展角
[0021]前倾角
[0022]外展角
[0023]本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术提供的髋关节置换手术辅助角度校准装置可帮助术者客观、快速检测髋臼安装过程中需要确定的实时安装角度，能为医生进行髋关节置换手术带来极大的方便，进而可提高手术成功率和治疗效果；本专利技术成本低，操作步骤简单、方便，适合在医院中推广应用。
附图说明
[0024]图1为根据本专利技术的平面支架安装位置示意图；
[0025]图2为根据本专利技术的从机固定支架示意图；
[0026]图3为根据本专利技术的从机设备示意图；
[0027]图4为根据本专利技术的操作流程示意图；
[0028]图中：1—人体髋骨、2—髋臼、3—股骨头、4—股骨、5—平面支架、 6—高度调节阀、7—宽度调节阀、8—从机设备扣位、9—支架支脚调节阀、 10—支脚、11—支架支脚固定阀、12—硅胶骨垫、13—主控部件、14—挂扣；
[0029]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将整合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]下面结合附图并通过具体实施例对本专利技术做进一步详述，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术的保护范围。
[0031]本专利技术实施例的主要解决方案是：提供一种髋关节置换手术辅助角度校准装置，包括从机固定支架、从机设备、主机设备、平面支架。
[0032]如图2所示，从机固定支架是一款夹扣形装置可根据患者体型来调整支架大小，并能稳固到患者身体两侧。
[0033]从机固定支架，在使用过程中可根据患者的腹部厚度及胯宽来调整高度调节阀6及宽度调节阀7来调节整个支架的宽度和高度，确保硅胶骨垫12能够牢稳地固定在体外两侧的髋骨上，硅胶骨垫12具有螺纹状的齿印，可以避免支架存在移位的问题；调节支架支脚调节阀9及支架支脚固定阀11使支架支脚10能固定至髋臼的边缘，作为支架的支撑，可以防止支架手术过程中因重力作用发生支架前后翻转，避免造成从机设备位置发生偏转。从机设备扣位8是用于安装从机设备的。利用该装置固定从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置，其特征在于包括主机设备、从机设备，其中所述主机设备和所述从机设备均安装有陀螺仪和通讯装置，所述主机设备可以接收由所述从机设备发出的包含位置信息的信号，从而计算出主机设备相对于从机设备的角度，所述角度包括前倾角θ和外展角2.一种如权利要求1所述的用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置，其特征在于，所述从机设备用于相对于髋骨固定位置安装，所述主机设备用于安装在手术器械上。3.一种如权利要求1
‑
2所述的用于髋关节置换手术的辅助角度校准装置，其特征在于，包括平面支架(5)，所述平面支架(5)用于所述主机设备的零点校准；从机固定支架，所述从机固定支架用于将所述从机设备相对于髋骨固定，所述从机固定支架具有高度调节阀(6)，宽度调节阀(7)，从机设备扣位(8)，支架支脚调节阀(9)，支脚(10)，支架支脚固定阀(11)和硅胶骨垫(12)，其中所述高度调节阀(6)和宽度调节阀(7)分别用于调节所述从...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，欧伟，张敏，
申请(专利权)人：可孚医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：