[发明专利]全膝关节置换的术中规划调整方法、装置及设备

说明书

本申请提供了一种全膝关节置换的术中规划调整方法、装置、设备及计算机可读介质。其中该方法包括：导入术前规划数据；将术前规划图像与手术对象膝关节表面轮廓进行图像配准；获取连续屈伸角度下的膝关节动态间距力线数据；可视化显示所述动态间距力线数据图；根据所述动态间距力线数据的可视化显示，调整假体规划。通过计算术中下肢连续屈伸角度下的关节间距、力线角度等信息，为术者提供全面的术中调整信息来源，从而获得更优的手术规划方案。

技术领域

本申请属于关节置换技术领域，具体地，涉及一种全膝关节置换的术中规划调整方法、装置、电子设备及计算机可读介质。

背景技术

全膝关节置换(Total Knee Arthroplasty，以下简称TKA)是一种治疗膝关节疾病的新技术，通过将膝关节的关节连接表面替换为假体部件，能非常有效地根除重度膝关节病痛，极大地提高手术对象的生活质量。影响关节置换效果的因素包括三维立体空间上的准确截骨、韧带等软组织的平衡及稳定、假体安放的位置和角度，而全膝关节置换术对这些因素的要求尤其严格。

计算机辅助系统在全膝关节置换中的应用，大幅度地提升了手术的准确性、缩短了手术时间并且降低了传统手术过程带给手术对象的附加伤害。通常，全膝关节置换中的计算机辅助系统包括术前规划和术中规划。在术前规划中，一般从手术对象的计算机断层摄影(CT)或磁共振成像(MRI)图像数据集生成手术对象的骨骼解剖结构的3D模型，确定术前坐标系并转正图像。将关节假体的一组3D模型加载系统中，允许医生将所需关节假体模型放置到骨骼解剖结构的3D模型中，调整关节假体的位置和方向，选择型号大小合适的关节假体，以实现关节假体与骨骼的术前优化配合。

术前规划依据的是手术对象的3D重构模型，存在一定的误差而且仅仅能反应出骨骼的静态信息。因此，需要在术中根据手术对象的下肢力线以及下肢动态位置信息对术前规划进行调整，以达到更优的手术效果。现有的术中规划调整方法能够为术者提供手术对象下肢屈伸角度为 0度和90度两种状态下的下肢力线信息、间距信息。术者可依据上述信息，在术中调整假体规划位置、优化截骨方案。然而，膝关节可达的屈伸角度范围是-10度至130度。要提升手术的愈后效果、实现假体的长时间使用，需要保证精确的力线对线和软组织平衡，仅仅依据屈伸角度为0度和90度下的信息来调整术中规划，是远远不够的。

发明内容

为了解决现有技术中，术中规划调整过的信息来源单一问题，本申请提供了一种全膝关节置换的术中规划调整方法，包括：

导入术前规划数据；

将术前规划图像与手术对象膝关节表面轮廓进行图像配准；

获取连续屈伸角度下的膝关节动态间距力线数据；

可视化显示动态间距力线数据图；

根据所述动态间距力线数据的可视化显示，调整假体规划。

根据本申请的一些实施例，所述术前规划数据包括：关节假体数据和/ 或初步截骨方案。

根据本申请的一些实施例，所述获取连续屈伸角度下的膝关节动态间距力线数据，包括：

采集下肢连续屈伸过程中膝关节的运动轨迹信息；

根据所述运动轨迹信息，计算下肢连续屈伸角度下的间距和力线角度。

根据本申请的一些实施例，所述采集下肢连续屈伸过程中膝关节的运动轨迹信息，包括：

在所述膝关节的股骨以及胫骨上设置示踪器；

在所述下肢在连续屈伸过程中，通过光学相机对所述示踪器进行连续跟踪，采集并记录所述膝关节的运动轨迹信息。

根据本申请的一些实施例，所述间距和力线角度包括：

第一间距，假体的股骨内侧髁外表面与胫骨截骨平面的最小间距；