[发明专利]一种全髋关节置换手术中骨盆姿态获取方法与系统

权利要求书

1.一种全髋关节置换手术中骨盆姿态获取系统，其特征在于，包括：

用于测量骨盆初始姿态的骨盆静态测量装置，所述骨盆静态测量装置包括固定基座一(2)和固定基座二(6)，固定基座一(2)和固定基座二(6)上均设置有旋转杆(1)，标有刻度(3)的可拉伸杆(4)连接在两旋转杆(1)之间，其中一个旋转杆(1)的顶部安装骨盆测量模块一(5)；

用于根据骨盆初始姿态测量骨盆实时姿态的骨盆动态测量装置，骨盆动态测量装置包括骨盆测量模块二(11)和用于将骨盆测量模块二(11)固定在骨盆平面的针(12)；

所述骨盆测量模块一(5)和骨盆测量模块二(11)结构一致，均包含保护壳(21)，保护壳(21)内设置运动传感器(22)，所述运动传感器(22)包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计。

2.根据权利要求1所述全髋关节置换手术中骨盆姿态获取系统，其特征在于，还包括：

数据处理模块，用于将运动传感器采集的数据存在缓冲区；

数据传输模块，用于将所述缓冲区中的一帧数据发送至体外处理器；

体外处理器，接收所述数据传输模块发送的数据，提取运动数据，获得髋关节置换手术中骨盆的实时姿态。

3.根据权利要求2所述全髋关节置换手术中骨盆姿态获取系统，其特征在于，所述数据处理模块由一个MCU实现；所述数据传输模块采用wifi方式将数据外送，所述体外处理器为计算机。

4.根据权利要求2或3所述全髋关节置换手术中骨盆姿态获取系统，其特征在于，所述体外处理器包括：

用于将来自数据传输模块的数据拆解为加速度数据、地磁数据和角速度数据的数据提取模块；

用于根据获得的数据进行骨盆静态与动态的姿态测算模块；

用于显示姿态测算模块测算得到的姿态数据，方便外科医生更好地进行髋关节置换手术的显示模块。

5.根据权利要求4所述全髋关节置换手术中骨盆姿态获取系统，其特征在于，所述体外处理器根据骨盆静态测量装置中三轴地磁数据，确定绕垂直轴的转角，通过三轴加速度数据确定绕两水平轴转角，进而得到静态姿态数据；所述体外处理器根据骨盆动态测量装置中三轴角速度数据进行动态姿态检测，其基本原理是将三轴角速度数据进行积分，得到绕每个轴的旋转角度，将通过静态姿态解算得到的数据与通过角速度积分得到的数据进行数据融合，即卡尔曼滤波，从而得到最终的骨盆动态姿态数据。