一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，所述方法具體包括以下步驟：步驟1），在手術(shù)器械上固定安裝加速度傳感器和磁場(chǎng)傳感器，由加速度傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的重力加速度分量，磁場(chǎng)傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)分量，此外，在手術(shù)器械上還設(shè)有照明燈和無線數(shù)據(jù)傳輸單元；步驟2），將獲取的重力加速度分量和磁場(chǎng)分量轉(zhuǎn)換為方位角和矢狀角信息；步驟3），將方位角和矢狀角信息通過藍(lán)牙方式輸出到顯示單元實(shí)時(shí)顯示；步驟4），根據(jù)顯示的方位角和矢狀角信息來進(jìn)行實(shí)時(shí)三維定向?qū)颉?br> 【專利說明】一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及骨科醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已有的骨外科手術(shù)操作中，穿刺技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，特別是在進(jìn)行脊柱外科的經(jīng)椎弓根手術(shù)操作時(shí)，必須在唯一正確的骨性通道內(nèi)進(jìn)行穿刺，從而使螺釘或骨水泥等置入位置準(zhǔn)確，故而要求臨床醫(yī)師能高精度地確定器械操作的矢狀角和方位角。然而，目前一般都是靠醫(yī)生眼觀目測(cè)的經(jīng)驗(yàn)來粗略估計(jì)角度的大小，因此，即使是經(jīng)驗(yàn)很豐富的醫(yī)生，也無法保證角度的完全正確或者基本準(zhǔn)確。文獻(xiàn)報(bào)道椎弓根螺釘?shù)恼`置率介于10% -33.7%,并發(fā)癥后果嚴(yán)重。矢狀角不準(zhǔn)確可能使椎弓根釘置于椎間盤或者傷及椎間孔內(nèi)的神經(jīng)根，導(dǎo)致內(nèi)固定失效或感覺運(yùn)動(dòng)功能障礙；方位角(內(nèi)傾角)過大或者過小，可使椎弓根釘進(jìn)入椎管內(nèi)或者穿出椎體外壁，傷及脊髓和腹內(nèi)大血管及臟器，造成嚴(yán)重的后果。
[0003]專利號(hào)為9724488.1的中國實(shí)用新型專利、專利號(hào)為200620024102.8的中國實(shí)用新型專利、專利號(hào)為200920101434.5的中國實(shí)用新型專利公開了幾種用于椎弓根固定手術(shù)的輔助裝置，但基本上是同一個(gè)類型，差別在于材料，以及在實(shí)現(xiàn)工藝上的改進(jìn)。其中，專利號(hào)為9724488.1的中國實(shí)用新型專利所公開一種機(jī)械式椎弓根固定手術(shù)的輔助裝置:通過調(diào)節(jié)連接板和定位板上的螺栓和螺母來將定位板，連接板和彎板固定以保持調(diào)整好的角度和橫向距離。手術(shù)時(shí)，固定彎板上的導(dǎo)向孔中的打孔器即所對(duì)位置。該輔助裝置的不足之處在于:
[0004]1.在打孔之前，固定好角度和橫向距離，不可能做到依據(jù)具體的個(gè)體的差異及時(shí)調(diào)整這個(gè)角度和橫向距離。
[0005]2.整個(gè)裝置由木頭，螺釘和螺母構(gòu)成。從本身的材料的物理特性很難保證其固有精度；再經(jīng)過加工時(shí)的工具精度，同樣影響其裝置的精度。
[0006]3.在手術(shù)中醫(yī)護(hù)人員的差異，很難要求每一個(gè)使用人員在讀取刻度是遵守讀取規(guī)貝U，從實(shí)際使用中又引入人為誤差。
[0007]4.由于定位板和鏈接板，以及彎板是通過螺釘和螺母的方式固定，很難保證在使用前和使用中，不會(huì)由于外力的作用而產(chǎn)生相對(duì)位移，而造成定位角度上的偏差。
[0008]5.從其裝置本身的構(gòu)造的描述，決定其體積過大，不便攜，不能提供動(dòng)態(tài)的位置信息使醫(yī)護(hù)人員根據(jù)個(gè)體差異及時(shí)調(diào)整角度滿足具體情況要求，而且使用相對(duì)繁瑣復(fù)雜。
[0009]6.其裝置必須錨定于棘突等骨性結(jié)構(gòu)之上，只適合于開放手術(shù)中相應(yīng)的解剖標(biāo)志獲得清楚顯露的情況之下，無法應(yīng)用于目前廣泛興起的微創(chuàng)脊柱外科手術(shù)，如:經(jīng)皮椎弓根螺釘固定術(shù)、經(jīng)皮椎體成形術(shù)、經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)等術(shù)式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為此，本發(fā)明提出一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，可充分地消除由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。[0011]本發(fā)明另外的優(yōu)點(diǎn)、目的和特性，一部分將在下面的說明書中得到闡明，而另一部分對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過對(duì)下面的說明的考察將是明顯的或從本發(fā)明的實(shí)施中學(xué)到。通過在文字的說明書和權(quán)利要求書及附圖中特別地指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明目的和優(yōu)點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明提供了一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟:
[0013]步驟1)，在手術(shù)器械上固定安裝加速度傳感器和磁場(chǎng)傳感器，由加速度傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的重力加速度分量，磁場(chǎng)傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)分量，此外，在手術(shù)器械上還設(shè)有照明燈和無線數(shù)據(jù)傳輸單元；
[0014]步驟2)，將獲取的重力加速度分量和磁場(chǎng)分量通過以下計(jì)算方法轉(zhuǎn)換為方位角和矢狀角息；
[0015]計(jì)算公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟: 步驟1)，在手術(shù)器械上固定安裝加速度傳感器和磁場(chǎng)傳感器，由加速度傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的重力加速度分量，磁場(chǎng)傳感器獲取手術(shù)器械各軸對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)分量，此外，在手術(shù)器械上還設(shè)有照明燈和無線數(shù)據(jù)傳輸單元； 步驟2)，將獲取的重力加速度分量和磁場(chǎng)分量通過以下計(jì)算方法轉(zhuǎn)換為方位角和矢狀角信息； 計(jì)算公式為: ZS =腦細(xì)-5-5-^-1-- 其中U如2 S-1Sy


-2.................容-2.....= arctan —-----
Sx 其中，Z B為器械的方位角，Z A為矢狀角，gx，gy，gz分別為加速度傳感器在x、y、z軸獲得的分量，hx, hy, hz為磁場(chǎng)傳感器在x、y、z軸獲得的分量； 步驟3)，將方位角和矢狀角信息通過藍(lán)牙方式輸出到顯示單元實(shí)時(shí)顯示； 步驟4)，根據(jù)顯示的方位角和矢狀角信息來進(jìn)行實(shí)時(shí)三維定向?qū)颉?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，通過無線數(shù)據(jù)傳輸單元將方位角和矢狀角信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行其它處理，同時(shí)把處理后的數(shù)據(jù)在上位機(jī)上顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述手術(shù)器械上還設(shè)有供電單元，其為無線供電單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述供電單元包括前級(jí)部分和后級(jí)部分，前級(jí)部分與后級(jí)部分米用電磁感應(yīng)方式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述手術(shù)器械上還設(shè)有微控制器單兀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述無線供電單元的后級(jí)部分與所述的傳感器單元、微控制器單元、無線數(shù)據(jù)傳輸單元封裝為一體的印刷電路板固定在手術(shù)器械上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，印刷電路板的中軸線與整個(gè)設(shè)備器械的中軸線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述加速度傳感器采用二軸或三軸加速度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科手術(shù)導(dǎo)引方法，其特征在于，所述磁場(chǎng)傳感器采用三軸磁場(chǎng)傳感器。
【文檔編號(hào)】A61B17/90GK103536349SQ201310492919
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】李建祥 申請(qǐng)人:江蘇艾迪爾醫(yī)療科技股份有限公司