CN101002696A

CN101002696A - 骨定位装置、方法和系统

Info

Publication number: CN101002696A
Application number: CNA2006101086838A
Authority: CN
Inventors: 顾国强; 麦福达; 赵以甦
Original assignee: Hong Kong Polytechnic University HKPU
Current assignee: Hong Kong Polytechnic University HKPU
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2026-08-03
Also published as: US7881771B2; CN101002696B; US20070043354A1

Abstract

一种用以相对于第二骨段移动第一骨段的骨定位装置，该装置包括：在骨折或截骨部位周围可与断骨或截骨的第一和第二骨段接合的第一和第二骨支架；在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和多个接头，各个接头具有单自由度，并且在相邻连接部件之间以及在邻近第一和第二骨支架的连接部件之间提供相对运动。该多个接头包括至少六个接头，并且允许第一骨支架相对于第二骨支架关于六个自由度进行可控的相对转动和平移。

Description

骨定位装置、方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于整形外科手术应用中的包括外部装置及其附件的系统，并且更具体涉及一种使用该装置的方法，用以相对于一个骨段对另一个骨段进行定位和固定。

背景技术

在各种整形外科应用中，经常需要相对彼此地定位和固定两个骨段。手术治疗长骨骨折是一个典型的例子。已知各种技术用于在愈合期间将骨折部分保持在一起。其中的一种技术为外部固定，其中在骨折位置的每一侧将骨钉插入断骨中，并且然后通过可调整夹具将骨钉连接到支架。然后将夹具紧固以保持骨折部分相对彼此进行固定。

传统的外部固定器设计通常缺乏足够的自由度以促进断骨重新对位过程。例如，在名称为“External axial fixation device”并且于1986年11月11日授予DeBastiani等人的美国专利No.4,621,627，以及名称为“Patient-operated orthopedic devices”并且于1998年8月4日授予Richardson的美国专利No.5,788,695中披露了外部固定器设计，该设计使用两个球窝接头和一个套筒接头并且因此可允许进行三维调整。此外，名称为“Method and apparatus for external fixation of largebones”并且于1997年9月2日授予Bailey等人的美国专利No.5,662,650披露了一种外部固定器设计，该设计使用四个旋转接头、一个中心旋转接头和两个套筒接头并且因此可允许进行三维调整。然而，旋转接头的锯齿形锁定机构并不允许在任意位置处将接头定位并且固定。因此，可控调整可能比较困难。此外，目前很多的接头设计并不便于直接读取接头位置。因此，可控调整可能更加困难。

在目前的临床应用中，使用外部固定器的骨折复位可被认为是一种反复试验过程。通常，外科医生备有通过使用X射线或C手臂获得的二维图像，基于该图像，外科医生需要处理骨折部位以将近部和远部骨段重新对位。该过程涉及反复地解锁固定接头、处理骨折部位、重锁固定接头以及检查静态二维荧光图像。如果骨折移位本质上是三维的，则基于有限视野和静态二维图像将三维移位复位相当困难。外科医生必须具备娴熟的技术，以便在脑海中重建骨折骨段之间的时空关系并且在进行调整时保持眼睛和手的协调性。而且，当固定接头松动时，将影响到该构造目前所实现的稳定性。因此，这种传统骨折复位过程是过度主观性的和耗时的，并且复位精确性因经验而异。该过程有时可在骨折部位周围造成额外的组织损伤，这将损害到组织完整性并且延缓骨折愈合过程。而且，由于在复位过程期间需要多次进行成像，该过程可易于使得外科医生和患者遭受过量辐射。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种改进的外部固定装置，其允许进行可控三维调整，或者至少为公众提供一种有用的选择。

本发明进一步的目的在于提供一种改进的断骨重新对位方法和系统，与传统方法相比，其调整可以更加精确，或者至少为公众提供一种有用的选择。

根据本发明的一个方面，用以相对于第二骨段移动第一骨段的骨定位装置包括：

在骨折或截骨部位周围可与断骨或截骨的第一和第二骨段接合的第一和第二骨支架；

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

多个接头，各个接头具有单自由度，并且在相邻连接部件之间以及在邻近第一和第二骨支架的连接部件之间提供相对运动；

其中该多个接头包括至少六个接头，并且允许第一骨支架相对于第二骨支架关于六个自由度进行可控的相对转动和平移。

根据本发明的第二个方面，提供一种断骨的骨折复位方法，该断骨在骨折部位周围具有第一和第二骨段，该方法包括：

将骨定位装置联结到断骨，该骨定位装置包括：

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

扫描该断骨，以获得骨段的三维图像；

基于该三维图像为所述六个接头的每一个确定调整因子，其中该调整因子表示用于将骨段从骨折位置处移动到复位位置处所需的相对位移；以及

根据其各自的调整因子围绕其各自轴线使所述六个接头的所述的每对相邻部件转动或者平移，以施行所述骨折复位过程。

根据本发明再一个方面，提供一种用于对断骨进行骨折复位的骨定位系统，其中该断骨在骨折部位周围具有第一和第二骨段，该系统包括：

可联结到断骨的骨定位装置，该骨定位装置包括：

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

多个接头，各个接头具有单自由度并且在相邻连接部件之间以及在邻近第一和第二骨支架的连接部件之间提供相对运动；

其中该多个接头包括至少六个接头，并且允许第一骨支架相对于第二骨支架关于六个自由度进行可控的相对转动和平移，

用于扫描断骨和标记保持器以获取断骨和标记保持器的三维图像的三维医学成像装置，以及

用以基于该三维图像为所述六个接头的每一个确定调整因子的计算装置，

其中根据其各自的调整因子围绕其各自轴线使得所述六个接头的所述的每对相邻部件相对转动或者平移，以施行所述骨折复位过程。

从下面的详细描述并参考附图可以清楚本发明的其它方面和优点，该描述通过实例示意出本发明的原理。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施例的骨定位装置的透视图，骨定位装置处于中立构形并且未设置传感器和相应的安装构件；

图2是图1装置的透视图，设有传感器和相应的安装构件；

图3是图1和2装置的铰接接头的分解视图；

图4是图1和2装置的导轨部件的后视图；

图5是图1和2装置的连接部件的前视图；

图6是图1和2装置的基准标记保持器的侧视图；

图7是图1和2装置的骨钉偏置定位器的侧视图；

图8是图7的骨钉偏置定位器和骨钉的分解视图；

图9是图1和2装置的中心旋转接头的分解视图；

图10是图2装置的传感器安装组件的分解视图；

图11是图1和2装置的第一安装部件的透视图；

图12A-F和C’示意出根据本发明另一个方面的示例性骨折复位方法的工作流程；

图13示意出图12方法的操作工作流程；

图14示意出图13方法的分析工作流程部分；

图15示意出骨定位系统的软件构架。

具体实施方式

本领域普通技术人员将会意识到，传统外部固定器设计缺乏可控调整性，并且目前的外部固定器应用缺乏用于制定如何应用和调整外部固定器以便于断骨定位的系统方法，这使得传统应用比较困难并且带有主观性。如果在骨折部位处的变形具有六个自由度(即，关于成一组的三条正交轴线的三个平移和三个转动自由度)，为了完成断骨重新对位过程，外部固定装置需要至少六个自由度。

图1和2示意了处于其中立构形的根据本发明的示例性骨定位装置300的实施例。该骨定位装置300具有通过中心旋转接头42(见图9)连接并且可围绕轴线A-A’相对彼此进行转动的近部和远部301、303。远部和近部301、303的每一个均包括：骨钉夹具组件201、203；导轨部件2、7；连接部件3、6；和旋转接头部件4、5，它们串联连接并且在其中立构形处沿着轴线A-A’纵向延伸。骨钉组件1a、1b和导轨部件2、7分别通过测量刻度尺16a、16b连接，它们允许沿着轴线A-A’的方向进行相对直线运动。

导轨部件2、7和连接部件3、6分别通过轴14a、14d连接，它们用作铰接接头并且允许分别围绕轴线B-B’和C-C’相对于彼此进行转动。连接部件3、6和旋转接头部件4、5分别通过轴14b、14c连接，它们用作铰接接头并且允许分别围绕轴线D-D’和E-E’相对于彼此进行转动。

在该示例性实施例中，在装置300的中立构形处，轴线A-A’、B-B’和D-D’至少基本上相互垂直；轴线C-C’和B-B’至少基本上相互平行；轴线D-D’和E-E’至少基本上相互平行。本领域普通技术人员可以理解，这些轴线的其它定向也可能是合适的。

因此，骨定位装置300主要包括连接各个部件的7个接头16a、14a、14b、42、14c、14d、16b；每个接头具有两个相邻部件，并且每一个均具有单自由度。如下所述，各个接头均有助于进行连续和可控调整。

各个骨钉夹具组件201、203包括：骨钉夹具本体1a、1b；骨钉垫8a、8b；和用于插入各个骨段51、50(见图12a)中的一对骨钉9a、9b、9c、9d。因此骨钉9a-9b可被定位，并且由此被骨定位装置300控制的骨段51、50可被定位。在各个骨钉夹具本体1a、1b的侧面305a、305b上设有凹槽。通过使用穿过骨钉垫8a、8b延伸进入骨钉夹具本体1a、1b中的螺钉10a-d，骨钉9a-9d在各个侧面305a、305b和两个骨钉垫8a、8b之间被夹紧。这样，通过松动螺钉10a-d，骨定位装置300可与骨钉9a-d分离。骨钉9a-d的两端均延伸到其各自的骨钉夹具组件201、203的外侧，一端穿入骨段中，另一端允许联结附件，这将参考图6-8详细描述。

固定螺钉11a-d延伸到骨钉夹具本体的内部，用于将骨钉夹具本体1a、1b紧固到导轨部件2、7的相应凹槽17a、17b上，从而它们被牢固连接。

参考图2，传感器21a-d可通过第一和第二安装部件22a-d、23a-d以及螺钉24a-p联结到各个导轨部件2、7和如图9所示的旋转接头部件4、5，用于确保在各对导轨部件-连接部件和连接部件-旋转接头部件之间能够相对转动。为了测量的目的，还将传感器连接到计算机(未示出)。测量刻度尺16a、16b、18和传感器21a-d由此为骨定位装置提供精确的调整能力。图3、4、5示意出连接部件和相邻部件之间的连接，使用连接部件6作为例子。连接部件6具有至少基本上彼此垂直并且通过平台311连接的一对壁307、309。各个壁具有圆形的轴孔27d、27c，该轴孔27d、27c分别用于容纳导轨部件7和旋转接头部件5(在图3中未示出)的轴14d、14c。轴14d、14c在一端分别被压配到导轨部件7和旋转接头部件5的轴孔30、40。在另一端，其延伸到壁307、309的背面319、321的外侧，以允许联结钮扣件20d、20c，所述钮扣件分别用于限制导轨部件7和旋转接头部件5相对于连接部件6沿着轴14d、14c进行平移。分别在壁307、309上形成两个狭槽26d、26c，各个狭槽从相应轴孔27d、26c延伸到连接部件6的上表面和底表面313d、313c。这种狭槽赋予连接部件的壁一定弹性。形成具有埋头孔28d、28c的两个非螺纹孔，所述非螺纹孔分别从壁307、309的两个侧面315d、315c延伸至两个狭槽26d、26c。形成与非螺纹孔28d、28c同心的两个螺纹孔29，它们分别从狭槽26d、26c延伸至两个侧面317d、317c。通过轴14d、轴孔27d、狭槽26d、螺钉12d、非螺纹孔28d、螺纹孔29和钮扣件20d，可以在导轨部件7和连接部件6之间实现连续的相对转动，并且接头刚度受到控制。可以理解，各个连接部件和导轨部件或旋转接头部件之间的连接可以类似地实现。

参考图9，两个球头弹簧定位销321d、321c在连接部件6的壁307、309的前表面327、329处插入，当与分别设置在导轨部件7和旋转接头部件5的背面331、333处的两个孔配合时，允许将铰接接头定位在其中立位置处。

图6示意出可联结到骨钉9a-d另一端的基准标记保持器31。在标记保持器31上设有用于使得骨钉穿过的孔32。直径为1mm的三个铬涂层不锈钢基准标记33在最外表面上嵌入，并且并不排列成一条单独直线，从而用于限定骨折骨段的局部坐标系统。在该示例性实施例中，设置两个基准标记保持器，用于分别联结到两个骨钉组件。

图7和8示意出可联结到整体由附图标记9表示的骨钉的骨钉偏置定位器34。该骨钉偏置定位器34通常具有圆形形状，并且具有用以允许骨钉9穿过的孔36以及用于利用固定螺钉37将骨钉偏置定位器34紧固到骨钉9上的螺纹孔35。在该示例性实施例中，四个骨钉偏置定位器分别设置为四个骨钉9a-d，用于在调整过程中定位骨定位装置300的近部骨钉夹具组件203，并且引导对远部骨折骨段的操作，这将参考图12和13详细讨论。

图9示意出旋转接头部件4、5之间的连接。如图9所示，测量刻度尺18安装在旋转接头部件4的顶部。从测量刻度尺18向上延伸的柱体317容纳在形成于旋转接头部件5中的圆柱形空腔41中。该柱体317具有圆形凹槽42，用于接合固定螺钉13，该固定螺钉13通过形成于旋转接头部件5的侧壁上的螺纹孔38从外部穿入空腔41中。这样，可以实现两个旋转接头部件之间的连续的相对转动，并且接头刚度可控。

图10和11示意出其中一个可拆卸传感器的结构，其整体由附图标记21表示。该传感器21通过基本为平坦台面的第一安装部件22和传感器安装轴49联结到其相应的导轨部件或旋转部件，该传感器安装轴49从第一安装部件延伸并且插入第二安装部件23上的接收孔47，该第二安装部件基本是另一个平坦台面。第二安装部件23联结到其相应的连接部件。这种组件可通过各种螺钉24(见图2)、螺纹孔15和孔44、45固定并且安装到骨定位装置300。

作为该骨定位系统的示例性应用，下面参考图1、2、12A-F，12C’和13-15描述用于骨折复位的方法。

在步骤401中，将骨定位装置300联结到患者(未示出)的具有任何已知初始构形的骨段50、51，以便临时固定骨折部位319，该骨折部位319限定出初始变形。在步骤403中，将基准标记保持器31a、31b联结到骨钉夹具组件201、203，如图12A所示。在步骤405中，通过使用计算机体层成像(CT)或者ISO-C3D三维医学成像技术沿着骨折骨段50、51扫描，以获得手术前体积图像。在步骤407中，利用计算机(未示出)分析CT或ISO-C3D切片，以便为骨折复位确定接头调整因子。这些因子为骨定位装置300的各个接头确定调整量。在下面将参考图13和14，对这种分析进行更加详细的描述。

在步骤409中，将基准标记保持器31a、31b移除，并且四件骨钉偏置定位器34被安装到骨钉组件的骨钉9并且与骨钉组件的侧面紧密接触，如图12b所示。

在步骤411中，使得骨定位装置300从患者分离，并且使得骨钉9固定在骨段50、51中而且骨钉偏置定位器34固定在骨钉9上，如图12C和12C’所示。这可通过松动骨钉夹具垫8a、8b上的螺钉10a-d实现。

在步骤413中，如图12d所示，根据在分析步骤407中计算的接头调整因子对骨定位装置300进行调整。具体的，骨钉夹具组件201、203沿着测量刻度尺16a、16b相对于导轨部件2、7移动；导轨部件2，7、连接部件3，6和旋转接头部件4，5围绕其各自的接头或轴14a-d和317相对彼此转动。测量刻度尺16a、16b、18和传感器21a-d提供精确的调整测量。随后将骨定位装置300上的各螺钉11a-d、12a-d、13紧固，以便保持该调整。

在步骤415中，近部骨钉夹具组件203被再次联结并且固定到近部骨钉9c、9d，使得侧面与各个骨钉偏置定位器34c、34d对准，如图12E所示。

在步骤417中，外科医生操纵远部骨段51直至远部骨钉9a、9b以由各个骨钉偏置定位器34a、34b限定的初始骨钉偏距再次定位到远部骨钉夹具组件201。换言之，远部骨钉夹具组件201的侧面与各个骨钉偏置定位器34a、34b对准，如图12F所示。可以理解，因为骨定位装置已经根据需要而进行调整，而且骨定位装置上的所有接头已经被紧固，并且因为近部骨钉夹具组件203被再次定位成与各个骨钉偏置定位器34c、34d对准，所以远部骨段51在步骤417中被调整到其所需位置处。

在该操作之后，在步骤419中，远部骨钉被固定到远部骨钉夹具组件201上。

在步骤421中，可以通过利用X-射线装置进行扫描而确认骨折复位，然后骨折复位过程完成。

应该理解，用于进行上述过程的骨定位系统首先具有上述的骨定位装置、用于沿着骨段扫描断骨以获得骨折骨段三维图像的三维医学成像装置、以及用以基于该三维图像为所述七个接头的每一个确定调整因子的计算装置，但是这种三维医学成像装置和计算装置在图中没有示出。

参考图14和15，在步骤501和505中，对CT或ISO-C3D切片进行分割、标注并且重建，以利用在本领域所公知的3D成像和再现模块100，形成远部和近部骨段的表面模型。

在步骤507中，由基准标记坐标计算模块130使用自动重心计算算法，利用在步骤503中重建的基准标记的体积数据，计算铬涂层不锈钢基准标记中心的三维坐标。这种算法是本领域普通技术人员所公知的，并且例如在“Use of a Biocompatible Fiducial Marker in Evaluatingthe Accuracy of CT Image Registration”，Ellis，R.，等，InvestigativeRadiology 31，658-667，1996中披露，该文献通过引用结合在这里。因为近部(远部)骨折骨段50、51，近部(远部)骨钉9c、d、9a、b；近部(远部)骨钉夹具组件203、201；以及近部(远部)基准标记保持器31a、31b被刚性地联结到一起，因此基准标记的3D坐标可用于为近部和远部骨段限定局部坐标系统。

在步骤509中，由主轴计算模块120使用主轴转换技术，利用在步骤505中重建的各个骨段的表面数据，可以确定各个骨段的主轴。这种技术是本领域所公知的，并且已经例如在“Computer-assistedQuantification of Periaxial Bone Rotation from X-ray CT”，Tsao，J.，等，Journal of Computer Assisted Tomography 22，615-620，1998中披露，该文献通过引用结合在这里。

在步骤511中，将表面模型、基准标记的3D坐标以及近部和远部骨段的代表其在骨折复位之前的空间位置和定向的主轴输入虚拟复位模块150，该模块150在该示例性实施例中基本为自然虚拟现实造型语言创作软件(native VRML authoring software)，用于为手术建立虚拟模型。

在对虚拟模型的处理中，首先，在步骤513中，将远部和近部骨段的主轴彼此对准。这将骨折变形从六自由度简化成单自由度问题，即，沿着纵向轴线。在步骤515中，通过沿其纵向轴线平移其中一个骨段直至肢长基本等于对侧的长度，还原轴向位移。

在步骤517和519中，可对虚拟模型进行微调，并且在步骤521中，在利用计算机进行“虚拟”骨折复位之后，可以建立最终的虚拟模型。

在“虚拟”复位之后，在步骤523中，基准标记的3D坐标被用于估算需要的在近部和远部骨段之间的转换矩阵。然后在步骤525中，装置构形计算模块170使用所需的转换矩阵，以便为骨折复位计算接头调整因子。这种计算在本领域是公知的，并且已经在例如“KinematicSimulation of Fracture Reduction and Bone Deformity Correction UnderUnilateral External Fixation”，Kim Y.H.等，Journal of Biomechanics 35(2002)，1047-1058中披露，该文献通过引用结合在这里。

前面的描述仅仅公开并且描述了本发明的应用于骨折复位的示例性实施例。可对上述的实施例做出各种替换。例如，不同于人工调整，可将电动机例如步进电动机连接到各个旋转和平移接头，以驱动和控制所述调整。

进而，如可由本领域技术人员所理解的，具有六个接头的骨定位装置，其中各个接头具有单自由度，将导致各个接头具有唯一的接头调整因子，其用于将特定的骨折变形复位。然而，如可由本领域技术人员所理解的，具有多于六个接头的骨定位装置，其中各个接头具有单自由度，将导致多种接头调整模式，其用于将特定的骨折变形复位。本领域技术人员还可理解，六个接头中的每一个可以是转动的或者平移的。

此外，除了骨折复位，要求将两个骨段相对彼此进行定位的各种应用也可使用上述实施例或其替代形式而实现。肢体延长和截骨是其中的一些例子。

Claims

1.一种用以相对于第二骨段移动第一骨段的骨定位装置，该装置包括：

在骨折或截骨部位周围能够与断骨或截骨的第一和第二骨段接合的第一和第二骨支架；

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

2.根据权利要求1所述的骨定位装置，其中，第一和第二骨支架的每一个均包括用以与相应的骨段接合的至少两个细长部件。

3.根据权利要求2所述的骨定位装置，还包括能够联结到第一骨支架的第一和第二偏置定位器，以及能够联结到第二骨支架的第三和第四偏置定位器，用于在接头调整之后将第一和第二骨支架再联结到细长部件上。

4.根据权利要求3所述的骨定位装置，其中，各个偏置定位器能够联结到其相应的细长部件。

5.根据权利要求2所述的骨定位装置，还包括能够联结到第一和第二骨支架的第一和第二标记保持器，其中各个标记保持器包括用于限定第一和第二骨段的相对定向和位置的标记，并且其中当标记保持器分别联结到骨支架时，各个标记具有相对于其相应骨段的固定位置。

6.根据权利要求5所述的骨定位装置，其中，各个标记保持器包括嵌入在其外表面上用于限定其相应骨段的局部坐标系统的至少三个非共线的金属基准标记。

7.根据权利要求1所述的骨定位装置，还包括用于示出各对相邻部件的位移或转动的至少六个精密刻度尺或者位置传感器。

8.根据权利要求1所述的骨定位装置，还包括至少六个电动机，每个电动机连接到六个接头中的一个接头上，以便为所述的一个接头的对应的一对相邻部件提供相对转动。

9.根据权利要求8所述的骨定位装置，其中，所述电动机为步进电机。

10.根据权利要求1所述的骨定位装置，还包括摩擦调整部件，用于为所述接头中的至少三个接头的运动提供可调阻力。

11.根据权利要求1所述的骨定位装置，其中，所述的多个接头包括五个旋转接头和两个线性接头。

12.根据权利要求11所述的骨定位装置，其中，一个线性接头邻近第一骨支架部件，并且另一个线性接头邻近第二骨支架部件，并且所述旋转接头位于所述线性接头之间。

13.根据权利要求12所述的骨定位装置，其中，最靠近最中心的旋转接头的旋转接头的旋转轴线与该最中心的旋转接头的旋转轴线共面并且垂直，最不靠近中心旋转接头的旋转接头的旋转轴线与最靠近中心旋转接头的旋转接头的旋转轴线相垂直，并且所述线性接头具有与所述最不靠近中心旋转接头的旋转接头的旋转轴线相垂直的平移轴线。

14.根据权利要求12所述的骨定位装置，包括用于对所述旋转接头中的至少四个的调整进行测量的传感器，以及能够联结到所述两个线性接头以测量调整的两个测量刻度尺。

15.根据权利要求14所述的骨定位装置，还包括用于对中心旋转接头的旋转进行测量的测量刻度尺。

16.一种断骨的骨折复位方法，该断骨在骨折部位周围具有第一和第二骨段，该方法包括：

将骨定位装置联结到所述断骨，该骨定位装置包括：

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

其中该多个接头包括至少六个接头，并且允许第一骨支架相对于第二骨支架关于六个自由度进行可控的相对转动和平移；

扫描该断骨以获得断骨骨段的三维图像；

基于该三维图像，为所述六个接头的每一个确定调整因子，其中该调整因子表示用于将骨段从骨折位置处移动到复位位置所需的相对位移；以及

根据其各自的调整因子围绕其各自轴线使所述六个接头的所述每对相邻部件转动或者平移，以执行所述骨折复位过程。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

分别将第一和第二标记联结到第一和第二骨支架；和

对所述断骨和所述标记进行扫描，以获得所述断骨骨段和所述标记保持器的三维图像。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

使用所述断骨骨段的三维图像建立断骨骨段的虚拟模型；以及

在虚拟模型中将断骨从骨折状态复位到复位状态以确定调整因子。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：

利用所述标记坐标确定用于将第一和第二骨段从骨折状态转换到复位状态所需的转换矩阵；以及

基于所述的转换矩阵为所述六个接头的每一个确定调整因子。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，第一和第二骨支架的每一个均包括以可拆卸方式安装到其相应骨支架以与相应骨段接合的至少两个细长部件。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

将第一和第二标记保持器联结到相应的细长部件，其中各个标记保持器包括用于限定第一和第二骨段的相对定向和位置的至少三个非共线的标记，并且其中当标记保持器分别联结到骨支架时，各个标记具有相对于其相应骨段的固定位置。

22.根据权利要求21所述的方法，包括：

利用所述标记为第一和第二骨段建立局部坐标系统；以及

根据该局部坐标系统确定所述接头的调整因子。

23.根据权利要求19所述的方法，包括：

在扫描之后，将标记保持器从骨定位装置分离；

将第一和第二偏置定位器联结到第一骨支架的细长部件，并且将第三和第四偏置定位器联结到第二骨支架的细长部件，以便相对于相应的细长部件将标志保持器定位；

将骨定位装置从断骨分离，使得第一和第二细长部件保持在断骨中，并且偏置定位器保持在细长部件上；以及

在施行所述骨折复位期间，将调整的骨定位装置与偏置定位器对准，以便定位断骨骨段。

24.根据权利要求16所述的方法，其中骨定位装置包括能够分别联结到六个接头以用于示出各对相邻部件的位移或转动的至少六个精密刻度尺或者位置传感器。

25.根据权利要求16所述的方法，其中骨定位装置包括至少六个电动机，每个电动机连接到六个接头中的一个接头上，以便驱动所述的一个接头的所述一对对应的相邻部件进行相对转动。

26.根据权利要求16所述的方法，其中所述扫描步骤通过使用三维医学成像方法进行。

27.根据权利要求26所述的方法，其中扫描步骤通过使用计算机体层成像技术进行。

28.根据权利要求16所述的方法，其中该多个接头包括五个旋转接头和两个线性接头。

29.根据权利要求16所述的方法，其中按照以下方式确定调整因子：

确定第一和第二骨段的主轴；

确定对侧骨的长度；以及

将第一和第二骨段的主轴对准，并且平移第一和第二骨段，从而断骨的长度基本等于对侧的长度。

30.根据权利要求16所述的方法，其中在其中立构形处，所述六条轴线围绕所述三条轴线中的一条，并且其中所述三条轴线至少基本上相互垂直。

31.一种用于对断骨进行骨折复位的骨定位系统，其中该断骨在骨折部位周围具有第一和第二骨段，该系统包括：

能够联结到所述断骨的骨定位装置，该骨定位装置包括：

在第一和第二骨支架之间延伸的一系列连接部件；和

其中根据其各自的调整因子围绕其各自轴线使得所述六个接头的所述的每对相邻部件相对转动或者平移，以执行所述骨折复位过程。