CN109247986A - 辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置,包括:获取待测数据;根据待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;对三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;根据第一导航模板和第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;根据钉道的进钉点和进钉方向确定置钉钉道,针对不完全复位的AAD,可以在术中确定安全置钉钉道,定位的准确度高,并且导航模板多样化,适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及医学技术领域,尤其是涉及辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置。
背景技术
寰枢椎脱位(Atlantoaxial Dislocation,AAD)一直是脊柱和神经外科较难处理的疾患,最终设计了口咽寰枢椎复位钢板(transoral anterior reduction plate,TARP)手术固定技术。并且在TARP手术的基础上,实现了经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI),解决了螺钉松动问题。但由于枢椎解剖结构特殊,毗邻复杂,临床上经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)置钉技术上存在一定难度,螺钉误置可能会导致显性或隐性的神经血管损伤。
然而,就上颈椎区域经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)手术而言,由于TARP手术复位后置入了钢板螺钉及复位器,阻挡住枢椎前方大部分面积。此外,AAD的术中复位情况分为完全复位和不完全复位两种情况,传统提取大量骨表面创建的单一化导航模板并不适用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置,针对不完全复位的AAD,可以在术中确定安全置钉钉道,定位的准确度高,并且导航模板多样化,适用范围广。
第一方面,本发明实施例提供了辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,所述方法包括:
获取待测数据;
根据所述待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,所述多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
根据所述钉道的进钉点和所述进钉方向确定置钉钉道。
进一步的,所述多个导航模板还包括第三导航模板,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取所述TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
根据所述扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建所述第三导航模板。
进一步的,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取所述TARP模型的上表面的曲面,得到所述第一导航模板,所述第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,所述第一孔和所述第二孔位于所述第三孔和所述第四孔的上方,并且所述第一孔和所述第二孔位于同一水平位置,所述第三孔和所述第四孔位于同一水平位置。
进一步的,所述根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向,包括:
所述第一孔和所述第二孔对应于所述TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,所述第一孔和所述第二孔为所述钉道的进钉点;
所述第三孔和所述第四孔对应于所述TARP模型的下方椎体螺钉孔。
进一步的,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取未被TARP模型覆盖的椎体表面,得到所述第二导航模板。
进一步的,所述第二导航模板包括第一移动部件、第二移动部件和第三移动部件,所述根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向,包括:
将所述第二导航模板置入枢椎椎体中,并与所述第一导航模板相贴;
固定所述第二导航模板和所述第一导航模板,并将固定的第二导航模板和第一导航模板贴合在3D打印的枢椎椎体模型上;
通过导向套管置入克氏针,并确定所述克氏针在所述3D打印的枢椎椎体模型上的位置,确保克氏针不接触周围重要结构;
固定所述第一移动部件、所述第二移动部件和所述第三移动部件,并将所述固定的第二导航模板和第一导航模板与所述枢椎椎体模型和所述TARP模型相贴,并通过导向套管置入所述克氏针;
移除所述第一导航模板和所述第二导航模板,并置入椎弓根螺钉。
第二方面,本发明实施例还提供辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置,所述装置包括:
获取单元,用于获取待测数据;
构建单元,用于根据所述待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
提取单元,用于对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,所述多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
第一确定单元,用于根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
第二确定单元,用于根据所述钉道的进钉点和所述进钉方向确定置钉钉道。
进一步的,所述多个导航模板还包括第三导航模板,所述提取单元具体用于:
提取所述TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
根据所述扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建所述第三导航模板。
进一步的,所述提取单元具体用于:
提取所述TARP模型的上表面的曲面,得到所述第一导航模板,所述第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,所述第一孔和所述第二孔位于所述第三孔和所述第四孔的上方,并且所述第一孔和所述第二孔位于同一水平位置,所述第三孔和所述第四孔位于同一水平位置。
进一步的,所述第一确定单元具体用于:
所述第一孔和所述第二孔对应于所述TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,所述第一孔和所述第二孔为所述钉道的进钉点;
所述第三孔和所述第四孔对应于所述TARP模型的下方椎体螺钉孔。
本发明实施例提供了辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置,包括:获取待测数据;根据待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;对三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;根据第一导航模板和第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;根据钉道的进钉点和进钉方向确定置钉钉道,针对不完全复位的AAD,可以在术中确定安全置钉钉道,定位的准确度高,并且导航模板多样化,适用范围广。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法流程图;
图2为本发明实施例一提供的去除椎弓根上方和椎体前方骨面的枢椎椎体模型示意图;
图3为本发明实施例一提供的3D打印的枢椎椎体模型;
图4为本发明实施例一提供的不完全复位组的导航模板系统示意图;
图5为本发明实施例一提供的3D打印的导航模板系统示意图;
图6为本发明实施例一提供的利用导航模板对标本进行经口咽枢椎椎弓根置钉过程示意图;
图7为本发明实施例二提供的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置示意图。
图标:
10-获取单元;20-构建单元;30-提取单元;40-第一确定单元;50-第二确定单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
由于不完全复位的AAD术前无法确定其复位程度,导致术前无法计算枢椎椎弓根螺钉最佳置钉钉道,因此,设计了术中确定钉道的导航模板,用于AAD不完全复位下的经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)。首先,获取经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)钉道的进钉点和进钉方向,再根据钉道的进钉点和进钉方向确定出安全置钉钉道。将不完全复位组寰椎椎体和枢椎椎体模型及TARP模型以STL格式导入Solidworks 2014(Dassault Systemes,法国)软件中,针对不完全复位组通过计算机辅助设计软件Solidworks 2014软件设计了枢椎椎体模型和多个导航模板。
为便于对本实施例进行理解,下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一:
图1为本发明实施例一提供的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法流程图。
参照图1,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取待测数据;
这里,待测数据为CT扫描数据。
具体地,采用64排螺旋CT对标本进行扫描,其中,标本可以为10名患者,选取10名患者的颈椎标本,标本范围包括完整的寰枢椎骨性结构,将标本中围绕齿状突的横韧带及寰枢椎前方软组织等切除。扫描参数为电压120kV,管电流为150mA,平面像素值为0.55mm,层厚为0.625mm。并将CT扫描数据以医学数字成像和通信标准(Digital Imaging andCommunication in Medicine,DICOM)格式存贮在DVD光盘中。
读取待测数据可以通过Mimics软件进行读取。Mimics软件提供自定义输入的工具,可以对数据格式进行检测,并能够转换成可支持的格式。目前能够支持自动或人工导入DICOM、BMP或TIFF格式的连续断层图像。Mimics软件可以自动处理导入的CT扫描数据,不需要人为进行任何形式图像转换,这样能够极大地降低了信息损失率。
步骤S102,根据待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
这里,针对待测数据构建三维寰枢椎椎体模型,需要对待测数据进行阈值分割,得到分割结果,其中,设定阈值为100—3071。将分割结果保存为初始蒙版,对初始蒙版进行编辑,即手动绘制未被初始蒙版包含进入的寰椎椎体和枢椎椎体部分,对寰椎椎体和枢椎椎体进行分割,并对分割的每个椎体进行区域增长,保存单节段椎体的蒙版,并赋予不同的颜色,从而得到二维椎体图像。
从二维椎体图像中选取重建质量和重建参数,进行三维重建,得到三维寰枢椎椎体模型。将三维寰枢椎椎体模型导出并保存到标准模板库(Standard Template Library,STL)中。
步骤S103,对三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
这里,多个导航模板属于一套,可以组合使用。
具体地,将提取处理得到的枢椎椎体模型(C2模型)导入Geomagic软件进行进一步处理,利用Geomagic软件去除C2模型椎体前方和椎弓根上方的骨面,从而可以清楚地显示克氏针置入椎弓根时的位置,以此来帮助第二导航模板获取经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)钉道的进钉方向。
具体可参照图2;然后对C2模型进行“抽壳”并以“STL”格式保存,最终将C2模型进行3D打印,具体可参照图3。打印的C2模型可以清晰显示椎动脉内壁和椎管外侧壁,并可以清楚显示克氏针置入椎弓根时的位置。其中,抽壳是是Geomagic软件的一个操作流程,可以将实心的物体抽成空心结构,方便进行3D打印。
步骤S104,根据第一导航模板和第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
步骤S105,根据钉道的进钉点和进钉方向确定置钉钉道。
进一步的,多个导航模板还包括第三导航模板C,步骤S103包括以下步骤:
步骤S201,提取TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
步骤S202,根据扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建第三导航模板。
具体地,第三导航模板C通过Solidworks 2014软件提取枢椎前表面的扇形面积,通过拉伸,得到厚度为3mm的扇形薄板,然后在扇形薄板上,根据第一定位孔D1和第二定位孔D2的位置创建两根垂直于椎体的管道作为引导,分别置入第一定位孔的引导管和第二定位孔的引导管,从而得到辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,其中,辅助第一定位孔管道的内径2.6mm,外径3.6mm和拉伸30mm。辅助第二定位孔管道的内径2.1mm,外径3.3mm和拉伸15mm。具体可参照图4中的图(a),其中,PDT C为第三导航模板。
进一步的,步骤S103包括以下步骤:
步骤S301,提取TARP模型的上表面的曲面,得到第一导航模板,第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,第一孔和第二孔位于第三孔和第四孔的上方,并且第一孔和第二孔位于同一水平位置,第三孔和第四孔位于同一水平位置。具体可参照图4中的图(b),其中,PDT D为第一导航模板。
这里,通过提取TARP模型的上表面的曲面,得到厚度为3mm的第一导航模板D,第一导航模板D上下各有两孔,上方为第一孔和第二孔,下方为第三孔和第四孔。
进一步的,步骤S104包括以下步骤:
步骤S401,第一孔和第二孔对应于TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,第一孔和第二孔为钉道的进钉点;
步骤S402,第三孔和第四孔对应于TARP模型的下方椎体螺钉孔。
这里,上方两孔即为第一孔和第二孔,第一孔和第二孔对应于TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,也就是经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)钉道的进钉点。因此,第一导航模板D在寰枢椎复位后可以用来匹配定位TARP模型术中的位置,即可以获取到经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)钉道的安全的进钉点。
进一步的,步骤S103包括以下步骤:
步骤S501,提取未被TARP模型覆盖的椎体表面,得到第二导航模板。
这里,提取未被TARP模型覆盖的椎体表面(包括TARP模型下方面积和旁边的两翼面积),得到第二导航模板E。柱状结构中央有两根短销伸出,刚好对准第一定位孔D1和第二定位孔D2的孔隙位置。
进一步的,第二导航模板包括第一移动部件E1、第二移动部件E2和第三移动部件E3,步骤S103包括以下步骤:
步骤S601,将第二导航模板置入枢椎椎体中,并与第一导航模板相贴;
步骤S602,固定第二导航模板和第一导航模板,并将固定的第二导航模板和第一导航模板贴合在3D打印的枢椎椎体模型上;
步骤S603,通过导向套管置入克氏针,并确定克氏针在3D打印的枢椎椎体模型上的位置,确保克氏针不接触周围重要结构;
步骤S604,固定第一移动部件、第二移动部件和第三移动部件,并将固定的第二导航模板和第一导航模板与枢椎椎体模型和TARP模型相贴,并通过导向套管置入克氏针;
步骤S605,移除第一导航模板和第二导航模板,并置入椎弓根螺钉。
具体地,桌面上方包括第一移动部件E1、第二移动部件E2和第三移动部件E3,桌面的结构是一个平板结构,下方为柱状结构。
E1为辅助杆,直径为3.6mm,长度30mm;E2为导向杆,底部为圆球状结构,上部为管状结构,管道内径为2.6mm,外径3.6mm,拉伸20mm;E3为固定杆,包括长管状结构和短管状结构,长管状结构的直径为3.6mm,可以通过医用级胶水固定在E2导向杆上,短管状结构的内径为3.7mm,外径4.7mm,可以旋入E1辅助杆进行固定。通过固定“桌面”上方可移动部件,可以获取经口咽枢椎椎弓根固定(C2TOPI)钉道的进钉方向。具体可参照图4中的图(c),其中,PDT E为第二导航模板。
图6为利用导航模板对标本进行经口咽枢椎椎弓根置钉过程示意图,在图6中,图(a)至图(h),标本为5个枢椎椎体,将所有准备好的颈椎标本放置在实验台上。
图(a)中,手术暴露枢椎椎体部分骨面后,将第三导航模板C,与枢椎椎体模型相贴,用电钻分别经第三导航模板C在枢椎椎体上钻2个浅洞(第一定位孔D1和第二定位孔D2)。
图(b)移除第三导航模板C,TRS置入D1定位孔,TARP模型通过侧块螺钉固定在寰椎上。
图(c),利用TARP模型专用复位复位工具对寰枢椎进行部分复位。
图(d),将第一导航模板D的底板放入TARP模型的上表面,通过与TARP模型中央椎弓根螺钉孔匹配,获取经口咽枢椎椎弓根进钉点。
图(e),然后将第二导航模板E置入枢椎椎体使其与第一导航模板D相贴,使用医用级胶水将导第二导航模板E和第一导航模板D粘贴固定。
图(f),接着将位置固定的第二导航模板E和第一导航模板D与3D打印的枢椎椎体模型C2的椎体前面相贴,经导向套管E2置入克氏针,观察克氏针在枢椎3D打印枢椎椎体模型C2中的位置,确保克氏针不接触周围重要结构后,同样用上述医用级胶水粘贴固定所有的导航模板、第一移动部件E1、第二移动部件E2和第三移动部件E3。
图(g),再次将固定后的所有导航模板与患者枢椎及TARP模型相贴,经导向套管E2钻入2.5mm克氏针。
图(h),移除导航模板后进行攻丝,并拧入直径3.5mm椎弓根螺钉。
另外,第三导航模板C、第一导航模板D和第二导航模板E通过3D打印,得到打印的第三导航模板C、第一导航模板D和第二导航模板E,具体可参照图5,图(a)为打印的第三导航模板C,图(b)为打印的第一导航模板D,图(c)为打印的第二导航模板E。
通过Materialise Magics V13软件,把STL格式的经口咽枢椎椎弓根螺钉导航模板模型及不完全复位组的枢椎椎体模型导入,设置打印精度为0.05mm,相关设置完成后,通过RS6000立体光固化成型3D打印机打印出经口咽枢椎椎弓根螺钉导航模板模型和枢椎椎体模型模型。具体可参照图3和图5。
实施例二:
图7为本发明实施例二提供的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置示意图。
参照图7,该装置包括获取单元10、构建单元20、提取单元30、第一确定单元40和第二确定单元50。
获取单元10,用于获取待测数据;
构建单元20,用于根据待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
提取单元30,用于对三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
第一确定单元40,用于根据第一导航模板和第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
第二确定单元50,用于根据钉道的进钉点和进钉方向确定置钉钉道。
进一步的,多个导航模板还包括第三导航模板,提取单元30具体用于:
提取TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
根据扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建所述第三导航模板。
进一步的,提取单元30具体用于:
提取TARP模型的上表面的曲面,得到第一导航模板,第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,第一孔和第二孔位于第三孔和第四孔的上方,并且第一孔和所述第二孔位于同一水平位置,第三孔和第四孔位于同一水平位置。
进一步的,第一确定单元40具体用于:
第一孔和第二孔对应于TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,第一孔和第二孔为所述钉道的进钉点;
第三孔和第四孔对应于TARP模型的下方椎体螺钉孔。
本发明实施例提供了辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法和装置,包括:获取待测数据;根据待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;对三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;根据第一导航模板和第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;根据钉道的进钉点和进钉方向确定置钉钉道,针对不完全复位的AAD,可以在术中确定安全置钉钉道,定位的准确度高,并且导航模板多样化,适用范围广。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待测数据;
根据所述待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,所述多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
根据所述钉道的进钉点和所述进钉方向确定置钉钉道。
2.根据权利要求1所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述多个导航模板还包括第三导航模板,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取所述TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
根据所述扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建所述第三导航模板。
3.根据权利要求1所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取所述TARP模型的上表面的曲面,得到所述第一导航模板,所述第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,所述第一孔和所述第二孔位于所述第三孔和所述第四孔的上方,并且所述第一孔和所述第二孔位于同一水平位置,所述第三孔和所述第四孔位于同一水平位置。
4.根据权利要求3所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向,包括:
所述第一孔和所述第二孔对应于所述TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,所述第一孔和所述第二孔为所述钉道的进钉点;
所述第三孔和所述第四孔对应于所述TARP模型的下方椎体螺钉孔。
5.根据权利要求1所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,包括:
提取未被TARP模型覆盖的椎体表面,得到所述第二导航模板。
6.根据权利要求5所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定方法,其特征在于,所述第二导航模板包括第一移动部件、第二移动部件和第三移动部件,所述根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向,包括:
将所述第二导航模板置入枢椎椎体中,并与所述第一导航模板相贴;
固定所述第二导航模板和所述第一导航模板,并将固定的第二导航模板和第一导航模板贴合在3D打印的枢椎椎体模型上;
通过导向套管置入克氏针,并确定所述克氏针在所述3D打印的枢椎椎体模型上的位置,确保克氏针不接触周围重要结构;
固定所述第一移动部件、所述第二移动部件和所述第三移动部件,并将所述固定的第二导航模板和第一导航模板与所述枢椎椎体模型和所述TARP模型相贴,并通过导向套管置入所述克氏针;
移除所述第一导航模板和所述第二导航模板,并置入椎弓根螺钉。
7.一种辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元,用于获取待测数据;
构建单元,用于根据所述待测数据构建三维寰枢椎椎体模型;
提取单元,用于对所述三维寰枢椎椎体模型和口咽寰枢椎复位钢板TARP模型进行提取,得到枢椎椎体模型和多个导航模板,所述多个导航模板包括第一导航模板和第二导航模板;
第一确定单元,用于根据所述第一导航模板和所述第二导航模板分别确定钉道的进钉点和进钉方向;
第二确定单元,用于根据所述钉道的进钉点和所述进钉方向确定置钉钉道。
8.根据权利要求7所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置,其特征在于,所述多个导航模板还包括第三导航模板,所述提取单元具体用于:
提取所述TARP模型的枢椎前表面的扇形面积,并进行处理,得到扇形薄板;
根据所述扇形薄板在第一定位孔和第二定位孔上分别创建垂直于椎体的辅助第一定位孔管道和辅助第二定位孔管道,从而构建所述第三导航模板。
9.根据权利要求7所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置,其特征在于,所述提取单元具体用于:
提取所述TARP模型的上表面的曲面,得到所述第一导航模板,所述第一导航模板包括第一孔、第二孔、第三孔和第四孔,所述第一孔和所述第二孔位于所述第三孔和所述第四孔的上方,并且所述第一孔和所述第二孔位于同一水平位置,所述第三孔和所述第四孔位于同一水平位置。
10.根据权利要求9所述的辅助不完全复位的寰枢椎脱位的固定装置,其特征在于,所述第一确定单元具体用于:
所述第一孔和所述第二孔对应于所述TARP模型的中央椎弓根螺钉孔,所述第一孔和所述第二孔为所述钉道的进钉点;
所述第三孔和所述第四孔对应于所述TARP模型的下方椎体螺钉孔。
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