CN114948076A - 一种胫骨隧道重建导向器、定位方法、系统及关节镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胫骨隧道重建导向器、系统、定位方法及关节镜，其中导向器包括，导向探头、导针、滑轨、第一安装板、第二安装板和标识标定装置；导向探头和导针设置在一起组成导向器的本体，导向探头一侧安装在第一安装板上，通过第一安装板固定在滑轨一端；标识标定装置与第二安装板连接，通过第二安装板安装在滑轨上；滑轨设置有多个定位孔，第二安装板通过不同的定位孔固定，使得标识标定装置可安装在滑轨上的不同位置。使用导向器可辅助手术操作者调整合适的导向探头位置及导针角度,从而降低手术难度、提高手术质量和精度；通过胫骨隧道重建系统，配合双目相机，可实现将足印区定位过程和胫骨隧道重建过程可视化。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种胫骨隧道重建导向器、定位方法、系统及关节镜。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术或现有技术。
交叉韧带损伤在膝关节运动损伤中比较常见,损伤后关节不稳,韧带松弛,继发软骨损伤退变及创伤性关节炎等膝关节疾病。因此重建损伤的交叉韧带,恢复膝关节的稳定与功能，越来越受到临床医生的重视。随着医学技术的发展,关节镜下重建交叉韧带已成为治疗ACL、PCL损伤的重要方法，但是交叉韧带重建失败翻修的病例也屡见不鲜,其原因主要之一为重建中骨隧道的定位不正确。这就要求临床医生更加重视患者交叉韧带位置的个体化差异,更准确的定位骨隧道位置,从而最大可能实现解剖重建交叉韧带。
传统的定位方法主要凭借临床医生在关节镜下的经验进行骨隧道的定位，然而关节镜术野狭小，经胫骨隧道达到股骨隧道解剖定点的方法对术者的空间定位感要求极高,对于缺乏经验的术者来说不易完成，且操作不慎会损伤膝关节周围重要血管及神经，带来手术风险。因此急需可以辅助医生进行定位的技术方案及装置。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种胫骨隧道重建导向器、定位方法、系统及关节镜，其能全部或部分的解决上述问题。
本发明的第一方面，提出一种胫骨隧道重建导向器，该导向器包括：导向探头、导针、滑轨、第一安装板、第二安装板和标识标定装置；其中，导向探头和导针设置在一起组成导向器的本体，导向探头一侧安装在第一安装板上，通过第一安装板固定在滑轨一端；标识标定装置与第二安装板连接，通过第二安装板安装在滑轨上；滑轨设置有多个定位孔，第二安装板通过不同的定位孔固定，使得标识标定装置可安装在滑轨上的不同位置。
可选的，标识标定装置为一平板，该平板的边角处设置有多个角点标识位。
可选的，标识标定装置也可以是另外一种结构，包括一壳体，壳体表面固定安装有多个感光球。
本发明的第二方面，提出一种关节镜，使用上述第一方面描述的胫骨隧道重建导向器。
本发明的第三方面，提出一种胫骨隧道重建系统，该系统包括双目相机、控制模块、数据采集模块、数据采集探针和计算机；具体的：
双目相机，被配置为采集标识标定装置的位置；
数据采集探针架设在胫骨内侧面，且与数据采集模块电连接；
数据采集模块，被配置为采集胫骨隧道重建过程中的电信号，并转换为数据信息；
计算机，被配置为数据接收终端及操作终端；双目相机、数据采集模块和控制模块与计算机电连接。
本发明的第四方面，还提出一种胫骨隧道重建的定位方法，该方法使用上述第一、二、三方面描述的胫骨隧道重建导向器、关节镜以及胫骨隧道重建系统，来实现胫骨隧道重建过程中的定位。
优选的，上述定位过程包括如下步骤：
S1：启动双目相机、控制模块、数据采集模块和计算机，数据监控进入稳定阶段；
S2：安装标识标定装置至导向器；
S3：控制导向器使导向探头固定在胫骨平台，导针卡入胫骨内侧面；
S4：通过双目相机获得标识标定装置运动轨迹的三维位置信息。
进一步的，胫骨隧道重建的定位过程还包括，通过数据采集探针测量胫骨的三维空间位姿，经过配准，获得标识标定装置及导向器的位姿，从而实现胫骨隧道重建制作过程的可视。
通过使用本发明的胫骨隧道重建导向器、系统及关节镜，可带来如下有益效果：
(1)通过使用胫骨隧道重建导向器，可以辅助手术操作者调整合适的导向探头位置及导针角度,从而降低手术难度、提高手术质量和精度；
(2)通过胫骨隧道重建系统，配合双目相机，可实现将足印区定位过程和胫骨隧道重建过程可视化。
附图说明
图1为本发明中胫骨隧道重建过程的操作原理图；
图2为本发明优选实施例的胫骨隧道重建导向器结构图；
图3为本发明优选实施例的胫骨隧道重建导向器结构爆炸图；
图4为本发明优选实施例的胫骨隧道重建系统工作模块示意图；
图5为本发明优选实施例的胫骨隧道重建时的定位过程流程图。
其中，
1-胫骨隧道重建导向器；11-导向探头；12-导针；13-滑轨；14-第一安装板；15-第二安装板；16-标识标定装置；
2-胫骨隧道重建系统；21-双目相机；22-控制模块；23-数据采集模块；24-数据采集探针；25-计算机。
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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
本发明优选实施例的第一方面，提出一种胫骨隧道重建导向器1，该导向器1包括：导向探头11、导针12、滑轨13、第一安装板14、第二安装板15和标识标定装置16；其中，导向探头11和导针12设置在一起组成导向器1的本体，导向探头11一侧安装在第一安装板14上，通过第一安装板14固定在滑轨13一端；标识标定装置16与第二安装板15连接，通过第二安装板15安装在滑轨13上；滑轨13设置有多个定位孔，第二安装板15通过不同的定位孔固定，使得标识标定装置16可安装在滑轨13上的不同位置。
本实施例优选的，标识标定装置16为一平板结构，该平板的边角处设置有多个角点标识位。
本发明优选实施例的第二方面，提出一种关节镜，使用上述第一方面描述的胫骨隧道重建导向器1。
本发明优选实施例的第三方面，提出一种胫骨隧道重建系统2，该系统包括双目相机21、控制模块22、数据采集模块23、数据采集探针24和计算机25；具体的：
双目相机21，被配置为采集标识标定装置16的位置；
数据采集探针24架设在胫骨内侧面，且与数据采集模块23电连接；
数据采集模块23，被配置为采集胫骨隧道重建过程中的电信号，并转换为数据信息；
计算机25，被配置为数据接收终端及操作终端；双目相机21、数据采集模块23和控制模块22与计算机25电连接。
本发明优选实施例的第四方面，还提出一种胫骨隧道重建的定位方法，该方法使用上述第一、二、三方面描述的胫骨隧道重建导向器1、关节镜以及胫骨隧道重建系统2，来实现胫骨隧道重建过程中的定位。
优选的，上述定位过程包括如下步骤：
S1：启动双目相机、控制模块、数据采集模块和计算机，数据监控进入稳定阶段；
S2：安装标识标定装置至导向器；
S3：控制导向器使导向探头固定在胫骨平台，导针卡入胫骨内侧面；
S4：通过双目相机获得标识标定装置运动轨迹的三维位置信息。
进一步的，胫骨隧道重建的定位过程还包括，通过数据采集探针24测量胫骨的三维空间位姿，经过配准，获得标识标定装置16及导向器1的位姿，从而实现胫骨隧道重建制作过程的可视。
具体的，在进行胫骨隧道重建时，通过导向器1及系统2的定位工作过程描述如下：
第一步，启动胫骨隧道重建系统的各个模块，并在初始时间阶段运行系统，是数据采集进入稳定阶段；
第二步，把已知空间坐标的标识标定板固定在导向器上；
第三步，控制导向器，使导向器的导向探头固定在胫骨平台，导向器的导针卡入胫骨内侧面，并利用双目相机获取标识标定板运动轨迹的三维位置信息；
第四步，因为导向器与标识标定板是固定连接，因此可以间接获得导向器的空间三维坐标；
第五步,若想可视化呈现骨髓道制作过程，还需要通过探针测量胫骨的三维空间位姿，进而通过配准，获得标识标定板与胫骨探针的位姿。
通过使用本发明的胫骨隧道重建导向器，可以辅助手术操作者调整合适的导向探头位置及导针角度,从而降低手术难度、提高手术质量和精度；通过胫骨隧道重建系统，配合双目相机，可实现将足印区定位过程和胫骨隧道重建过程可视化。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种胫骨隧道重建导向器，其特征在于，所述导向器包括，导向探头、导针、滑轨、第一安装板、第二安装板和标识标定装置；其中，
所述导向探头和导针设置在一起组成所述导向器的本体，所述导向探头一侧安装在所述第一安装板上，通过所述第一安装板固定在所述滑轨一端；
所述标识标定装置与所述第二安装板连接，通过所述第二安装板安装在所述滑轨上；
所述滑轨设置有多个定位孔，所述第二安装板通过不同的定位孔固定，使得所述标识标定装置可安装在所述滑轨上的不同位置。
2.根据权利要求1所述的胫骨隧道重建导向器，其特征在于，所述标识标定装置为一平板，所述平板的边角处设置有多个角点标识位。
3.根据权利要求1所述的胫骨隧道重建导向器，其特征在于，所述标识标定装置包括一壳体，所述壳体表面固定安装有多个感光球。
4.一种关节镜，其特征在于，使用权利要求1-3任意一项所述的胫骨隧道重建导向器。
5.一种胫骨隧道重建系统，其特征在于，包括双目相机、控制模块、数据采集模块、数据采集探针和计算机；其中，
所述双目相机，被配置为采集标识标定装置的位置；
所述数据采集探针架设在胫骨内侧面，且与所述数据采集模块电连接；
所述数据采集模块，被配置为采集胫骨隧道重建过程中的电信号，并转换为数据信息；
所述计算机，被配置为数据接收终端及操作终端，所述双目相机、数据采集模块和控制模块与所述计算机电连接。
6.一种胫骨隧道重建的定位方法，其特征在于，使用权利要求1-3任意一项所述的胫骨隧道重建导向器或使用权利要求4所述的关节镜或使用权利要求5所述的胫骨隧道重建系统，实现胫骨隧道重建时的定位。
7.根据权利要求6所述的定位方法，其特征在于，胫骨隧道重建时，定位过程包括如下步骤，
S1：启动双目相机、控制模块、数据采集模块和计算机，数据监控进入稳定阶段；
S2：安装标识标定装置至导向器；
S3：控制导向器使导向探头固定在胫骨平台，导针卡入胫骨内侧面；
S4：通过双目相机获得标识标定装置运动轨迹的三维位置信息。
8.根据权利要求7所述的定位方法，其特征在于，所述定位过程还包括，通过数据采集探针测量胫骨的三维空间位姿，经过配准，获得标识标定装置及导向器的位姿，从而实现胫骨隧道重建制作过程的可视。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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