[发明专利]基于医学图像的定制化髋关节手术定位装置及配套假体

说明书

技术领域

本发明属于髋关节置换技术领域，具体涉及一种基于医学图像的定制化髋关节手术定位装置及配套假体以及定位方法。

背景技术

骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是一种以关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特征的慢性关节病。骨性关节炎有关节疼痛、僵直畸形和功能障碍的症状表现，这些症状表现就直接构成了对患者的危害，影响患者的身体健康和生活质量。骨关节炎的发病与年龄密切相关，45-64岁的发病率低于30％，超过65岁的发病率可高达68％，此病成为50岁以上患者失去劳动能力的第二大原因，仅次于心脏病。

骨关节炎的治疗仍是目前医学界面临的重大问题，保守的药物治疗往往达不到效果，最后仍需要进行手术。人工关节置换手术，是通过外科技术将假体植入人体，代替患病关节功能，达到缓解关节疼痛，恢复关节功能的目的。随着中国人口老龄化的加剧，人工关节市场呈现迅速增长的趋势，在大型三甲医院里，人工关节的置换台数，每年以20％-30％以上的速度增加。2010年中国人工关节市场约为10亿美元，2015年中国将超过日本成为仅次于美国的全球第二大人工关节市场。人工关节置换手术的成败，不仅取决于所使用的人工关节产品，也在于医生能否根据病人的实际情况准确地实施定位和安装。人工关节置换手术要求医生仅根据二维医学图像和自己的临床经验，在非常狭小的创口下，根据人体骨骼生理和生物力学特征，精确完成患者人工关节的置换。目前，成为一名能够独立完成人工关节置换手术的合格的骨外科临床医生，在美国需要最少11年的训练时间，而成为一名优秀的医生，需要更长的实践过程。相对于迅速增长的患者数量，中国合格的关节置换手术医生数量非常短缺，传统方法难以迅速培养大量合格的医生。

传统人工关节定位方法主要是依据机械器械来完成对定位系统的定位，操作复杂，精度有限。而外科手术中用到的计算机导航系统虽然在过去几十年里一直认为将取代传统的机械定位方式，为人工关节手术带来革命性的变革，但直到今天，现有的手术导航系统设备依然昂贵，定位精度仍需提高，同时要求外科医生接受特殊训练，手术中所需要的校准等工作也必然延长了手术时间。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种导航定位系统，以提高手术中定位的精确度，降低使用成本，同时无需要求外科医生接受特殊训练，安装假体较简便，且在假体安装时其三维坐标位置已确定，减少了手术中所需要的校准等的时间，提高手术效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于医学图像的定制化髋关节手术定位装置及配套假体以及定位方法，以达到有效提高手术中髋臼假体定位的精确度，降低使用成本，同时无需要求外科医生接受特殊训练，操作安装假体较简便，且在假体安装时其三维坐标位置已确定，减少了手术中所需要的校准等的时间，提高手术效率的目的。

根据本发明的目的提出的一种基于医学图像的定制化髋关节手术定位装置，用于准确定位髋臼假体，所述定位装置包括为每个病人定制化的定位机构及位于所述定位机构内壁上的导向杆，所述定位机构的外表面与所述髋臼的内表面相匹配；所述导向杆至少为1根，包括中心导向杆，所述导向杆上沿其轴线方向开设有导向孔，通过所述导向孔可对髋臼钻孔进行导向，在髋臼上形成定位孔，所述中心导向杆与髋臼假体的中心轴对应，并对应成型有中心定位孔。

优选的，所述导向杆还包括偏心导向杆，通过所述偏心导向杆在髋臼上对应成型有偏心定位孔。

优选的，所述导向杆还包括设置于髋臼外侧边上的多个辅助导向杆，通过所述辅助导向杆进行导向打入钻孔钉以在骨盆上成型辅助定位孔，手术校准装置与切骨装置可以直接或间接的固定到钻孔钉上辅助移除髋臼内软骨组织及坏掉的臼骨，辅助定位孔用于辅助进行髋臼假体定位，辅助导向杆还可用于在切骨准备髋臼时确定钻孔装置的准确方向。

优选的，所述定位机构的内侧还设置有基准平面，所述基准平面与最终安装固定的髋臼假体的平面相平齐，用于确定髋臼假体安装后的开口方向，给予手术医生直观的手术置换后髋臼假体的最终位置；或所述基准平面与最终安装固定的髋臼假体的平面相平行，但不需要相齐，从而给予医生直观的最终假体的置换方向。

一种髋臼假体，包括髋臼假体壳，所述髋臼假体壳外侧设置有偏心短柄，所述偏心短柄安装入髋臼内对所述髋臼假体周向定位。

优选的，所述偏心短柄与所述髋臼假体壳可拆卸固定或与所述髋臼假体壳一体成型。

一种基于医学图像的定制化髋关节手术定位方法，采用所述的基于医学图像的定制化髋关节手术定位装置，具体定位步骤如下：