骨固定器的固定孔轴向定位方法技术

本发明专利技术是有关于一种骨固定器的固定孔轴向定位方法，其包括下列步骤：取得固定孔影像信息、计算中垂线、决定空间平面以及取得固定孔轴向向量。首先，取得分别由两个X光源位置拍摄的固定孔影像信息以得到固定孔的两个重叠影像，接着分别处理两个重叠影像以计算得到两条中垂线，每条中垂线与其相对应的X光源位置可分别形成一个空间平面，最后两个空间平面的交集即是固定孔轴向向量。借由本发明专利技术的实施，骨科手术时，可仅凭两张固定孔影像信息计算出固定孔的轴向向量，借此使患者及医事人员所接受到的辐射量大幅减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种用于骨科手术的。
技术介绍
在医疗产业中，借由放射性仪器进行摄影以辅助了解人体体内的结构是常见的做法。特别是在骨科手术过程中，常常需要即时地了解手术器械在体内的状况，因此C型臂透视X光机(以下简称c-arm)成为常用的设备。C-arm可以即时地显示手术器械或植入物在体内的状况，供医师参考以决定手术进行的方式。举例来说，医师可以借由C-arm影像了解骨髓内钉打入骨头内的状况，亦可以利用C-arm的即时影像显示，得知骨髓内钉的固定孔的大致方位，并将锁固螺丝锁入固定孔内以将骨髓内钉固定于骨头中。过去将锁固螺丝锁入骨髓内钉时，医师需要不断的拍摄骨髓内钉的固定孔影像，并观察固定孔与钻头之间的相对位置关系，再慢慢将钻头以正确的方向钻进骨髓内钉的固定孔中。在手术的过程中，不论是患者、医师及在场的医事人员皆会因此而接受到不低的辐射剂量。除此之外，由于不断重复地调整C-arm方向与位置及拍摄影像，也会拉长手术的作业时间，不仅容易使患者的感染率提高，也相当耗费医事人员的体力，更严重的是常有锁固螺丝无法锁进固定孔的案例发生。因此亟需一种能减少辐射照射，又能自动定位出固定孔轴向的方法。
技术实现思路
本专利技术为一种，其包括下列步骤:取得固定孔影像信息、计算中垂线、决定空间平面及取得固定孔轴向向量。本专利技术主要是要达到可以仅利用两张固定孔影像信息计算并定位固定孔的轴向向量，以使医师能顺利地将锁固螺丝锁进固定孔以将骨固定器固定于骨头中，并可以减少患者及医事人员所接受的辐射量。本专利技术提供一种，其执行于电脑系统中，固定孔轴向定位方法包括下列步骤:取得固定孔影像信息，其由第一位置拍摄固定孔，以得到固定孔的第一孔面及第二孔面的第一重叠影像，又由第二位置拍摄固定孔，以得到第一孔面及第二孔面的第二重叠影像；计算中垂线，其由处理单元分别处理第一重叠影像及第二重叠影像以计算得到第一中垂线及第二中垂线；决定空间平面，其由第一位置与第一中垂线形成第一平面，又由第二位置与第二中垂线形成第二平面；以及取得固定孔轴向向量，其由处理单元计算出第一平面与第二平面的交集，以作为固定孔的轴向向量。借由本专利技术的实施，至少可达到下列进步功效:1、可以仅使用两张固定孔影像信息定位固定孔的轴向向量，借此可以减少患者及医事人员所接受的辐射量。2、可以减少手术的操作时间，也因此可以减少病患的感染率。3、可以更容易导引钻头/K-pin循固定孔轴向方向钻孔，让锁固螺丝顺利的锁入固定孔。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合说明书附图，详细说明如下。【附图说明】图1为本专利技术实施例的一种流程图。图2为本专利技术实施例的一种骨髓内钉及其固定孔示意图。图3为本专利技术实施例的一种骨板及其固定孔示意图。图4A为本专利技术实施例的一种重叠影像示意图。图4B为本专利技术实施例的一种取得固定孔影像信息示意图。图4C为本专利技术实施例的另一种重叠影像示意图。图5A为本专利技术实施例的一种计算中垂线步骤示意图。图5B为图5A的X光影像的中垂线示意图。图6A至图6C分别为本专利技术实施例的一种决定空间平面步骤示意图。`图7为本专利技术实施例的一种取得固定孔轴向向量示意图。【主要元件符号说明】10骨固定器11固定孔12第一孔面13第二孔面14锁固螺丝20第一位置21第一重叠影像22第一中垂线23第一平面30第二位置31第二重叠影像32第二中垂线33第二平面40拍摄画面41高亮度区块42低亮度区块50正中位置51完全重叠影像52中心点LI直线P1、P2顶点X 固定孔的轴向向量Vl中垂线【具体实施方式】图1为本专利技术实施例的一种流程图。图2为本专利技术实施例的一种骨髓内钉及其固定孔示意图。图3为本专利技术实施例的一种骨板及其固定孔示意图。图4A为本专利技术实施例的一种重叠影像示意图。图4B为本专利技术实施例的一种取得固定孔影像信息示意图。图4C为本专利技术实施例的另一种重叠影像示意图。图5A为本专利技术实施例的一种计算中垂线步骤示意图。图5B为图5A的X光影像的中垂线示意图。图6A至图6C分别为本专利技术实施例的一种决定空间平面步骤示意图。图7为本专利技术实施例的一种取得固定孔轴向向量示意图。如图1所示，本专利技术实施例的一种S100，其执行于电脑系统中。SlOO包括下列步骤:取得固定孔影像信息(步骤S10)、计算中垂线(步骤S20)、决定空间平面(步骤S30)及取得固定孔轴向向量(步骤S40)。如图2及图3所示，骨固定器10上形成有至少一个固定孔11，固定孔11贯穿骨固定器10并在骨固定器10的两相对表面上分别形成第一孔面12及第二孔面13，因此第一孔面12是固定孔11的第一端在骨固定器10上所产生的孔洞曲面，而第二孔面13是固定孔11的第二端在骨固定器10上产生的孔洞曲面。骨固定器10亦可以为骨钉，例如骨髓内钉，骨髓内钉用于植入长骨的骨髓腔以将断裂的长骨进行固定，其中长骨可以为股骨或胫骨。当骨固定器10为骨髓内钉时，骨髓内钉穿入长骨的骨髓腔后，仍需要使用锁固螺丝14穿过固定孔11以使骨髓内钉能稳固的设置于长骨中。固定孔11可以贯穿骨髓内钉的径轴而在骨髓内钉的两相对表面上分别形成第一孔面12及第二孔面13。 如图3所示，骨固定器10亦可以为一骨板，骨板设置于骨头的外侧以将断裂的骨头进行固定，在将骨板固定于骨头时，也需要使用锁固螺丝14穿过固定孔11以使骨板能稳固的设置于骨头的外侧。固定孔11可以贯穿骨板的板面而在骨板的两相对表面上分别形成第一孔面12及第二孔面13。如图4A及图4B所示，取得固定孔影像信息(步骤S10)，在骨科手术过程中使用C-arm取像时，通常沿着通过固定孔11的轴向并与骨固定器10长轴方向垂直的平面上旋转调整C-arm的拍摄位置来取得骨固定器10及其固定孔11的影像信息。利用C-arm的X光源端由前述平面上的第一位置20拍摄骨固定器10与其固定孔11时，X光能穿透固定孔11的第一孔面12及第二孔面13的重叠处到达C-arm的接收端，此部分由于辐射曝光度较高，因此于拍摄画面40中形成高亮度区块41。另外，X光仅通过第一孔面12但未能通过第二孔面13或仅通过第二孔面13但未能通过第一孔面12处的部分到达C-arm的接收端时，由于辐射曝光度较低，因此在拍摄画面40中形成低亮度区块42。将拍摄画面40经过影像处理辨别及分割后可以得到高亮度区块41视为固定孔11的第一孔面12及第二孔面13的第一重叠影像21。同样地，以C-arm的X光源端由前述平面上的第二位置30拍摄固定孔11时，将拍摄画面40经过影像处理辨别及分割后可以得到高亮度区块41，并将高亮度区块41视为固定孔11的第一孔面12及第二孔面13的第二重叠影像31。前述的第一重叠影像21及第二重叠影像31均可以由C-arm所拍摄，而第一位置20及第二位置30则分别是C-arm取像时X光源的X光源位置。请同时参考图4C，取得固定孔影像信息步骤(步骤S10)可以进一步包括辨别完全重叠步骤，其为若由固定孔11正上方的正中位置50拍摄固定孔11，由于固定孔11的第一孔面12及第二孔面13为近乎或完全重叠，因此使X光通过第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨固定器的固定孔轴向定位方法，其特征在于，执行于电脑系统中，该固定孔轴向定位方法包括下列步骤：取得固定孔影像信息，其由第一位置拍摄固定孔，以得到该固定孔的第一孔面及第二孔面的第一重叠影像，又由第二位置拍摄该固定孔，以得到该第一孔面及该第二孔面的第二重叠影像；计算中垂线，其由处理单元分别处理该第一重叠影像及该第二重叠影像以计算得到第一中垂线及第二中垂线；决定空间平面，其由该第一位置与该第一中垂线形成第一平面，又由该第二位置与该第二中垂线形成第二平面；以及取得固定孔轴向向量，其由该处理单元计算出该第一平面与该第二平面的交集，以作为该固定孔的轴向向量。

【技术特征摘要】
1.一种骨固定器的固定孔轴向定位方法，其特征在于，执行于电脑系统中，该固定孔轴向定位方法包括下列步骤: 取得固定孔影像信息，其由第一位置拍摄固定孔，以得到该固定孔的第一孔面及第二孔面的第一重叠影像，又由第二位置拍摄该固定孔，以得到该第一孔面及该第二孔面的第二重置影像； 计算中垂线，其由处理单元分别处理该第一重叠影像及该第二重叠影像以计算得到第一中垂线及第二中垂线； 决定空间平面，其由该第一位置与该第一中垂线形成第一平面，又由该第二位置与该第二中垂线形成第二平面；以及 取得固定孔轴向向量，其由该处理单元计算出该第一平面与该第二平面的交集，以作为该固定孔的轴向向量。2.如权利要求1所述的固定孔轴向定位方法，其特征在于其中该骨固定器为骨髓内钉或骨板。3.如权利要求1所述的固定孔轴向定位方法，其特征在于其中该固定孔贯穿该骨固定器的径轴而在该骨固定器的两相对表面上分别形成该第一孔面及该第二孔面。4.如权利要求1所述的固定孔轴向定...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾清秀，陈佩君，吴鸿康，
申请(专利权)人：中央大学，
类型：发明
国别省市：