[实用新型]骨科手术导航系统无效
申请号: | 200720105573.6 | 申请日: | 2007-01-15 |
公开(公告)号: | CN201029876Y | 公开(公告)日: | 2008-03-05 |
发明(设计)人: | 全任夫;钱晋武;杨建玺;林学龙;李伟 | 申请(专利权)人: | 杭州市萧山区中医院 |
主分类号: | A61B5/00 | 分类号: | A61B5/00;A61B17/90 |
代理公司: | 杭州丰禾专利事务所有限公司 | 代理人: | 王晓峰 |
地址: | 311201浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 骨科 手术 导航系统 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种医疗装置,尤其涉及一种用于封闭式髓内钉的骨折复原手术的骨科手术导航系统。
背景技术
目前,在骨伤科手术中,长骨骨折占有很大的比例,而目前对长骨骨折进行治疗最常采用的是封闭式髓内钉内固定技术。髓内钉内固定是一种较好的“生物性”内固定技术。股骨和胫骨骨折手术采用锁式髓内钉内固定,效果非常良好,目前已成为国内外治疗股骨胫骨骨折优先选择的方法。该技术通过插入髓内钉来帮助断骨的愈合,减少了对骨折进一步的损伤,增加了骨折两端间的稳定性,合理分配了骨折块间的生理应力,有利于骨折的快速愈合。采用该技术时,目前常规方法分以下几个步骤:①根据患者患部情况拍摄X光;②选择合适的髓内钉型号;③切开关节处;④钻开口孔;⑤插入导引钢丝;⑥钻、扩孔至髓内钉直径;⑦植入髓内钉;⑧打髓内钉两端绞锁螺钉孔;⑨紧固四个螺钉;⑩缝合切口。横向绞锁螺钉用来连接两折断部分的骨头与髓内钉,防止髓内钉在骨头内部的旋转和移位。但是髓内钉插入长骨内腔之后,由于绞锁孔的位置和方向无法在手术的过程中确切获悉,因此手术中,医生往往需要使用C型臂X线影像增强仪,不断地拍摄X光片,根据X片的图像来检查打孔位置和方向是否正确,以达到绞锁孔和螺钉的轴心线重合。特别是在远端绞索过程中。远端绞索——横向螺钉的植入以防止髓内钉的旋转——长期被公认是断骨手术中最具挑战性的步骤之一。由于髓内钉要与骨骼内腔形状一致其变形达到几毫米,远端绞索螺钉孔轴线的精确定位以前不能确定。通过不断地在前面和侧面交替地X光线影像观察,外科医生调整电钻的入口点和方向以便使电钻的轴线和相应的螺钉孔轴线一致。用一对X光片通过预先检查,钻孔的益处越来越明显。一旦引导孔通过髓内钉上的远端已经钻过的螺钉孔,绞索螺钉就很容易被固定了。其并发症包括不适当的固定、不该有的旋转、骨头的破裂、皮质层的穿破以及由于多次钻打或者扩大引导孔引起的骨骼弱化。
从对整个手术过程的分析中,可以发现以下的问题:
①X光图像被用于确定手术解剖位置,由于图像是静止的,显示的实际区域是有限的,因此为获得绞锁孔的确切位置就必须频繁的使用透视,从而导致外科医生和患者多次遭受X射线辐射的侵害。
②手术中应用X射线透视系统辅助定位时,医生只能观察到单平面视图,当需要在多平面视图上观察手术器械的位置时,就要不断重复调节C型臂的位置进行扫描定位,造成手术中断,且费时费力。
③外科医生必须凭自己的经验,从时间和空间上在头脑中重构螺钉相对于绞锁孔的位置,没有可视的实时反馈工具来操纵手术工具(电钻)把螺钉准确地打入绞锁孔中。
这种凭经验的方法经常是不准确的、冗长的过程,从而造成不准确的固定、不当的转动、骨裂、皮层穿透。特别是在一些病况复杂的病例中,因一次打孔的不正确会造成多处打孔或螺钉孔增大而使骨强度变弱,病人手术痛苦大。此外,受解剖位置和技艺影响,外科医生在每个手术中直接受射线辐射的时间在3~30min,其中30%~51%的时间花费在绞锁螺钉孔的打孔上。髓内钉的绞锁孔定位困难,难以准确锁紧,将导致手术时间的延长并影响固定效果,这些问题早已引起国际上许多专家教授的重视,相继进行了关节置换、牙齿更换、面部矫正等手术导航的研究,而针对股骨、胫骨骨折这样的手术还没有进行研究,特别是在我国,仅仅对此类系统的原理进行了一些理论方面的探讨,还没有深入进行实际应用的研究。借助于手术导航系统来提高手术精度、缩短手术过程,减少病人尤其是医生在X射线下的暴露时间是非常必要的。研发手术导航系统也成为迫在眉睫的课题。
发明内容
为了解决现有骨科手术中存在的上述问题,本实用新型的发明目的是提供骨科手术导航系统,实现对手术工具和患者病灶部位的相对位置关系的准确定位,即要计算出目标点的相对空间坐标,使手术医师在计算机屏幕的指导下正确地一次打髓内钉绞锁孔成功,有效减少手术时间、手术创伤、X线辐射等,并且可大幅提高了手术成功率,减轻病患的痛苦。
为了达到上述的发明目的,本实用新型采用了以下的技术方案:
骨科手术导航系统,包括双目立体视觉传感装置和标识器,所述双目立体视觉传感装置包括:主频不低于1G的计算机,可多方向可调节的定位器支架,设置在定位器支架上的定位器,设置在定位器内的两个CCD摄像机,图像采集卡,与图像采集卡相连的双通道信号同步器,所述标识器为2个,所述标识器上设有不在同一直线上的至少3个主动发光二极管,所述其中一个标识器上刚性的插设连接有髓内钉,所述其中另一个标识器刚性的与手术专用电钻插设连接。
作为优选,所述CCD摄像机为高分辨率的彩色CCD摄像机。
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