一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法技术

技术编号:40466312 阅读:17 留言:0更新日期:2024-02-22 23:20
本发明专利技术提供了一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,涉及术前规划技术领域,包括步骤:计算髋关节的运动角度和关节合力,利用关节合力计算得到的接触位置及接触半角与臼杯边缘位置判断髋关节是否发生边缘负载,将运动角度输入撞击点确定相对空间位置,并通过潜在撞击点预测撞击;将臼杯植入角度作为参数循环输入进行边界负载检测和碰撞检测,获取髋关节臼杯的无边缘负载安全区和运动无撞击安全区,将运动无撞击安全区和无边缘负载安全区求交集,获得术前规划所需臼杯植入角度的综合安全区。本发明专利技术利用二维极坐标系中与臼杯边缘的位置变化,预测髋关节的边界负载,计算效率高及算法功能性和实现性强,提高了髋关节接触特性计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及术前规划,尤其涉及一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法


技术介绍

1、全髋关节由人工髋臼和人工股骨头组成。过去二者均用金属构成,实践证明并发症多,现已不用。国内外均用超高分子聚乙烯制成的髋臼,低强度模量金属制成的人工股骨头。人工全髋关节的类型和设计较多,主要是股骨头的直径和与骨固定的髋臼面的设计。较厚的髋臼,直径相对小的人工股骨头组成的全髋,头臼摩擦力小,人工臼稳定,局部反应小。全髋关节置换术中假体植入角度及方位的选择是影响术后假体脱位和磨损的主要因素。

2、目前临床主要应用的假体在角度选择上缺乏统一且有力的理论基础,忽视了关节的功能性运动及相关的撞击情况,未能为选择患者假体植入角度和预防术后运动脱位提供个性化的术前规划和手术指导。另外,目前髋关节接触面积和边缘负载等力学特性的研究主要依赖于有限元分析,由于计算复杂和耗时较高等因素,在术前规划领域的应用具备一定的局限性。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,目的是解决现有技术中计算复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,还包括通过髋关节假体简化模型获取运动无撞击安全区,包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,所述利用所述变换矩阵计算股骨颈轴线与臼杯轴线间的空间夹角,包括如下步骤:

4.如权利要求2所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,将股骨假体简化为以股骨颈直径为底面直径的圆柱体,臼杯简化为内外侧为球面的碗状结构,且由于髋关节假体间的撞击发...

【技术特征摘要】

1.一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,还包括通过髋关节假体简化模型获取运动无撞击安全区,包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,所述利用所述变换矩阵计算股骨颈轴线与臼杯轴线间的空间夹角,包括如下步骤:

4.如权利要求2所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,将股骨假体简化为以股骨颈直径为底面直径的圆柱体,臼杯简化为内外侧为球面的碗状结构,且由于髋关节假体间的撞击发生在股骨颈与臼杯开口平面内缘处,利用股骨颈轴线与臼杯轴线间的相对位置表示假体间的方位。

5.如权利要求1所述的一种全髋关节置换术中假体植入角度的规划方法,其特征在于,所述利用运动学及动力学数据计算髋关节模型中髋关节的运动角度和关节合力,具体包括:使用逆向运动学仿真和逆向动力学仿真解算髋关节不同离散时间节...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘更付鹏鸽
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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