[实用新型]骨科外固定模拟矫形分析仪

说明书

技术领域

本实用新型属于一种模拟分析仪器，特别是一种用于肢体外科矫形的计算机模拟分析仪器。

背景技术

随着骨外固定技术的不断发展和器械的完善，应用骨外固定器对截骨端进行固定和调控，已成为现代骨科领域的一项新技术。近些年来，经过很多专家的刻苦研究，我国的骨外固定技术在某些方面已处于国际领先水平。然而，由于患者畸形的情况存在明显的个体差异性，截骨点的选取、矫形方案的选择，以及手术的操作，以致手术的成功与否，在很大程度上取决于外科医师的临床经验，为给外科医师提供大量的术前术后信息，对骨科肢体外固定矫形提供辅助参考，急需一种模拟分析仪器。

实用新型内容

为了满足临床外科医师的手术需求，本实用新型提供一种骨科外固定模拟矫形分析仪，其操作简单，仅需提供患者矫形部位正位和侧位的X光片输入到本系统，就能丰富而精确地术前诊断信息、可进行手术模拟和术后调整模拟等功能，能为外科医师提供大量的术前、术后信息，可作为外科矫形的术前模拟系统和术后评价系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种骨科外固定模拟矫形分析仪，包括患病部位信息采集设备、中央处理器和输出设备，其特征在于：

中央处理器包括一个可对病骨进行模拟矫形数据处理的算术逻辑单元、累加器和通用寄存器组、程序计数器、时序和控制逻辑部件、数据与地址锁存器、缓冲器、I/O接口电路和内部总线；中央处理器的一个I/O电路接口与用于将采集的患病部位模拟信号转变为数字信号的采集卡连接；中央处理器的一个I/O电路接口与一个将患者信息、诊治医师信息和模拟矫形数据打印出来的打印机连接；中央处理器的一个I/O电路接口与一个将患者信息、诊治医师信息和模拟矫形数据显示出来的显示屏连接；中央处理器的一个I/O电路接口与用于随时查询、读取所存信息的存储单元连接；

存储单元中包括下列模块：图片输入模块；用于测量患病部位相关角度和长度的测量模块；可勾画进行手术模拟的骨头外部轮廓线的骨外形勾画模块；可依据正位片和侧位片记载的外形轮廓信息得到骨三维信息的三维骨模型生成模块；可将绘制好的三维器械模型导入到本系统的三维器械导入模块；可对三维骨模型生成模块和三维器械导入模块进行前后、左右、上下平移和绕前后、左右、上下三根坐标轴旋转的三维模拟分析模块；矫形数据模拟处理模块；可连续和单帧播放矫形模拟过程的动画生成模块；与模拟矫形信息相关的数据库模块。

所述患病部位信息采集设备包括可输入患者患病部位正位X光片和侧位X光片的X光片扫描仪、CT透视仪、螺旋CT仪和核磁共振仪。

所述图片输入模块是可同时在一个视窗内加载两幅图片，对输入的图片可以替换；图片的下方显示患病部位和位置信息，滚动鼠标滚轮可对图片进行缩放操作的模块。

所述测量模块的测量数据包括患病部位正位和侧位的关节走行方向角、骨长骨宽的信息。

所述骨外形勾勒模块是通过勾勒患病骨头正位和侧位的外形轮廓线获取骨头正位和侧位轮廓信息的模块。

所述三维骨模型生成模块是采用断层层叠重建的方法根据骨头正位和侧位的轮廓数据生成骨立体模型的模块。

所述三维器械导入模块是采用CAD或3DMax三维建模软件建立的模型。

所述三维模拟分析模块是可在三维视窗环境中对生成的模型和导入的器械进行上下、左右、前后移动操作和绕上下、左右、前后3根坐标轴旋转操作、对模型进行缩放操作、以及确定模型的正视图面和左视图面操作的模块。

所述矫形数据模拟处理模块是可以定义关节走行方向线、骨头的机械轴、骨头或骨段的解剖轴；可以确定患病骨头的畸形点，可以模拟开放楔形截骨、中性楔形截骨、闭合楔形截骨、圆形截骨等4种截骨手术方式，可以将器械固定在骨头上，模拟矫形的过程，并能得出外固定器6根连杆的初始长度和矫形结束后的长度，并能按照设定的矫形时间得出外固定器6根连杆每天的变化长度的模块。

所述与模拟矫形信息相关的数据库模块是记载患者病历号、患者姓名、性别、年龄、患病部位、术前诊断信息、模拟矫形数据、会诊医师姓名、会诊日期和会诊医院信息的模块。

本实用新型的有益效果如下：