CN114948260A - 一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置，用于C形臂X光机或G形臂X光机。该定位装置包括两个激光发射件及捆绑带，捆绑带捆绑于C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器上；两个激光发射件设置于捆绑带上且可沿捆绑带移动。本发明改进了已有技术术中校准不便的问题，可以实现在手术过程中对激光发射件实时校准。本发明还简化了激光发射件位置定位方法，两个激光发射件可实现同时定位，减少了透视次数，简化了操作方法，最大程度降低了辐射损伤。本发明可实现利用克氏针进行骨科植入物的钉孔骨内通道定位的导航过程，不仅可对进针点进行精准定位，同时可对进针方向进行精准导航，本发明定位导航准确率高且简单实用。

Description

一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置及定位方法

技术领域

本发明涉及一种骨科手术用定位装置，具体地说是一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置及利用该装置进行钉孔骨内通道定位的方法。

背景技术

当前，骨科植入物如髓内钉、接骨板，通道螺钉(空心钉)等在手术过程中，首先需要在透视机的引导下，利用导针对植入物的骨内通道进行定位，定位到理想位置后，再将螺钉沿导针定位路径植入，完成植入物的固定。现有的手术过程一般是术者借助C形臂X光机或G形臂X光机，直接在透视下徒手进行骨内钉孔通道的定位，具体定位方法为：先利用X光机透视定位钉孔位置，然后在透视的情况下由人体体表插入克氏针，针尖至骨外表面后暂停，再透视确定克氏针针尖位于钉孔正中间的位置后，轻轻将克氏针敲入近侧骨皮质，针尖进入骨皮质大约2mm左右，再次透视针尖位置在钉孔正中间后，调整克氏针方向，使克氏针在透视下，成像为一个圆点，并且在钉孔透视影的中心，保持此位置(尤其是术者经验不足时，保持此位置非常困难，需要较长学习曲线)，再用电钻打入克氏针，穿透近侧骨皮质，通过钉孔，再穿透对侧骨皮质后，再次透视，见到克氏针从钉孔中心通过，完成满意定位。若是成像显示克氏针从钉孔外通过，则需要再次重复以上操作。上述多次定位操作，可能对局部骨质破坏较多，局部继发骨折和退钉发生概率大大增加。而且，此操作过程需要多次X射线透视，对于经验不足的医生透视次数更为频繁。X射线对人体有辐射损伤，骨科手术操作时间长，频繁透视的情况下医生及患者均要接受过多的辐射。

针对上述问题，本领域技术人员曾经提出一种骨科手术定位装置，其包括可移动平台、C形承载架、X射线源以及X射线成像设备，所述C形承载架安装于所述可移动平台上，所述X射线源与X射线成像设备分别设于所于C形承载架的两端，所述C形臂X光设备还包括设于所述X射线源或者X射线成像设备顶部边缘的骨科手术导航定位装置，所述骨科手术导航定位装置包括：第一激光发射器与第二激光发射器，分别用于发射第一激光束与第二激光束，所述第一激光束与所述第二激光束相交，并且其交点指示X射线源发射的X射线束的中心轴的位置。该技术虽然也使用到了两个激光发射件，但是两个激光发射件发射的激光面交线是“中心轴”，即X射线束发射一般呈圆形，这些X射线束相互平行共同构成了X射线圆柱，两激光面的交线即为X射线圆柱的中心轴。该技术方案解决的问题是如何利用激光发射件找到X射线圆柱的中心轴，使每次透视时可以确保透视部位位于所述中心轴上，确保每次透视位置相同。但该技术方案并不能实现定位和导航骨科植入物钉孔体内通道的效果，正因为激光辅助定位大多只能定位体表的入针点，无法定位体内环境，因此激光辅助定位在骨科手术定位中具有很大的局限性。

也有技术人员利用机械定位装置进行骨内通道的定位，如髓内钉端部连接一个定位装置，定位装置上设有与钉孔轴线重合的指示器，髓内钉打入后可由该指示器辅助定位体内钉孔的方位，但由于髓内钉植入过程中会发生扭转，螺钉孔的轴线也会随扭转发生变化，体外的机械定位装置并不同时变化，因此依靠该体外定位装置对钉孔的骨内通道进行定位并不可靠。

如何解决上述现有技术的问题，仍然是本领域技术人员一直研究的热点。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种可实现实时校准的骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种利用上述装置进行植入物钉孔骨内通道定位的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置，与C形臂X光机或G形臂X光机连接；

所述定位装置包括两个激光发射件及连接件，所述激光发射件通过连接件与所述C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器连接；

所述定位装置还包括第一定位器、第二定位器及屏幕定位器；所述第一定位器、第二定位器均具有两条相互垂直的定位杆，所述屏幕定位器设有两条互相垂直的定位线；所述第一定位器设置于C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器端面上；所述第二定位器设置于目标物体表面；所述屏幕定位器设置于C形臂X光机或G形臂X光机的显示屏上；

两个所述激光发射件的发射激光线的头端分别对准所述第一定位器的两条定位杆；两个所述激光发射件发射的两条激光线分别与所述第二定位器的两条定位杆重合；所述第一定位器的两条定位杆和第二定位器的两条定位杆在所述显示屏上的透视成像均与屏幕定位器的定位线重合。

其中较优地，所述第一定位器包括至少一个第一定位环及固定于第一定位环上的定位杆X1和定位杆Y1。

其中较优地，所述第一定位环数量为三个，三个第一定位环同心设置且具有不同直径，所述定位杆X1和定位杆Y1不穿过直径最小的第一定位环。

其中较优地，所述第二定位器包括至少一个第二定位环及固定于第二定位环上的定位杆X2和定位杆Y2。

其中较优地，所述第二定位环数量为三个，三个第二定位环同心设置且具有不同直径，所述定位杆X2和定位杆Y2不穿过直径最小的第二定位环。

其中较优地，在透视下所述骨科植入物钉孔在显示屏上成像为正圆形，所述正圆形的圆心与定位线X3和定位线Y3的交点重合。

其中较优地，所述连接件为捆绑带两个所述激光发射件与所述捆绑带连接且可沿捆绑带移动；两个所述激光发射件的结构相同，均包括固定座、激光笔固定器和可发射线形光线的激光笔，所述固定座与所述捆绑带连接，所述激光笔固定器与所述固定座连接，所述激光笔固定器设有激光笔固定通道，所述激光笔固定通道与所述激光笔固定器同轴设置且所述激光笔可在所述激光笔固定通道内绕轴线自由旋转，所述激光笔由所述激光笔固定通道顶部插入且激光笔发射的线形激光线由所述激光笔固定通道底部射出。

其中较优地，所述固定座设有通孔，所述捆绑带穿过所述通孔。

其中较优地，所述定位装置还包括一个角度固定座，所述角度固定座设置于所述固定座与所述激光笔固定器之间。

其中较优地，所述角度固定座可使所述激光笔固定器与所述固定座之间设有40～60度夹角。

其中较优地，所述固定座与所述C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器的贴合面设有增加摩擦力的结构。

其中较优地，所述捆绑带与所述固定座的贴合面设有固定卡槽。

其中较优地，所述捆绑带上设有松紧调节件。

其中较优地，所述激光笔发射的线型激光线投射于人体皮肤表面的宽度不超过2mm。

其中较优地，所述激光笔与人体目标投射位置的距离为60～70cm。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位方法，利用上述的定位装置实现，包括如下的步骤：

(1)利用第一定位器、第二定位器及屏幕定位器确定两个激光发射件的位置；

(2)使植入物钉孔在显示屏上的成像呈正圆形，屏幕定位器的定位线交点位于所述正圆形的圆心；

(3)开启两个激光发射件，两个激光发射件发射的两条激光线的交点为植入物钉孔骨内通道的入针点，两条激光线所在平面的交线为植入物钉孔骨内通道的入针路径。

其中较优地，所述步骤(1)具体为：在透视状态下，所述第一定位器的两条定位杆和第二定位器的两条定位杆在所述显示屏上的成像同时与屏幕定位器的定位线重合，此时，两个所述激光发射件的激光发射端分别对准所述第一定位器的两条定位杆；两个所述激光发射件发射的两条激光线分别与所述第二定位器的两条定位杆重合。

本发明实施例中，第一定位器和第二定位器均采用透视下可显影成像的材质制成。

本发明的有益效果为：

(1)本发明可以实现骨科植入物钉孔骨内通道精准的定位及入针过程中的导航功效，大幅减少了由于定位操作次数，解决了现有技术中由于定位操作次数过多对局部骨质破坏较多的问题，降低了继发骨折及退钉发生的概率，同时解决了现有技术透视次数过多对医患造成过多辐射的问题。

(2)本发明解决了现有技术中激光定位只能定位克氏针入针点，无法对入针路径进行实时导航的问题，同时解决了现有髓内钉植入过程中由于扭转造成螺钉孔轴线变化不便定位的问题。经多次实验证实，本发明在使用时不仅可对进针点进行精准定位，同时可对进针过程中的进针方向和路径进行实时精准导航。

(3)本发明还改进了手术中激光发射件校准不便的问题，可实现手术中对激光发射件进行实时校准，保证了手术的顺利进行。

(4)本发明还简化了激光发射件的位置定位过程。两个激光发射件可实现同时定位，减少了由于定位产生的透视次数，进一步简化了操作方法，最大程度降低了辐射损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例及附图。

图1为本发明实施例中，定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中，激光发射件的结构示意图；

图3为本发明实施例中，屏幕定位器的结构示意图；

图4为本发明实施例中，第一定位器的结构示意图；

图5为本发明实施例中，第二定位器的结构示意图；

图6为本发明实施例中，定位过程的示意图一；

图7为本发明实施例中，定位过程的示意图二；

图8为本发明实施例的使用状态示意图；

图9为本发明实施例中，在手术中利用激光线导航的示意图一；

图10为本发明实施例中，在手术中利用激光线导航的示意图二；

图11为利用本发明进行髓内钉远端钉孔的定位图；

图12为利用本发明将克氏针打入髓内钉远端钉孔后的透视确认图。

附图标记说明：

激光发射件1、第一激光发射件11、固定座111、激光笔固定器112、第一激光笔113、通孔114、激光笔固定通道115、角度固定座116、凸棱117、第一激光线118、第二激光发射件12、第二激光笔121、第二激光线122；

捆绑带2、固定卡槽21、松紧调节件22；

G形臂X光机3、影像增强器31；

圆形曝光区域4；

第一定位器5、第一定位环51、定位杆X1、定位杆Y1；

第二定位器6、第二定位环61、定位杆X2、定位杆Y2；

屏幕定位器7、定位板71、定位线X3、定位线Y3；

显示屏8、克氏针9、目标通道A、交线B。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。

术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。

本发明可以与现有技术中的G形臂或C形臂X光机结合使用。其中，影像增强器31及显示屏8均为现有技术中G形臂或C形臂X光机必配部件，影像增强器31及与其正对设置的X光箱对准器配套使用，X光箱对准器即X射线源，影像增强器31即X射线接收器，显示屏8的圆形曝光区域4显示的为影像增强器31接收到的图像区域，圆形曝光区域在显示屏8上位置固定，因此本发明可以适配现有技术的任意G形臂或C形臂X光机。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置与C形臂X光机或G形臂X光机3结合使用。在本发明的一个实施例中，定位装置主要捆绑于C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器31上使用。C形臂X光机和G形臂X光机3均为现有技术，并且两种X光机均具有影像增强器31，C形臂X光机具有一个影像增强器31，G形臂X光机3具有两个影像增强器31，分别为水平影像增强器和垂直影像增强器。由于患者平躺于手术床上，因此，在骨科手术中C形臂X光机需将影像增强器31旋转至水平位置，影像增强器31端部朝向患者。G形臂X光机3利用水平影像增强器31进行透视。

本实施例以G形臂X光机3为例介绍本定位装置的基本结构及相应的定位方法。本定位装置可以同样的方法固定于C形臂X光机上使用，定位方法和达到的技术效果与实施例所述G形臂X光机3一致。本实施例根据患者平躺位及髓内钉透视位确定本定位装置固定于G形臂X光机的水平影像增强器31上。

本定位装置包括两个激光发射件1及连接件，连接件的作用是将激光发射件固定于影像增强器上并且可实现激光发射件的位置调节功能，因此现有技术中可以起到相同作用的结构均可应用于此。本实施例中，连接件为一条捆绑带2。捆绑带2捆绑于G形臂X光机3的影像增强器31上。两个激光发射件1设置于捆绑带2上并可沿捆绑带2移动。激光发射件1的具体结构描述如下：

如图2所示，在本实施例中两个激光发射件1分别为第一激光发射件11及第二激光发射件12。以第一激光发射件11为例进行具体说明，第二激光发射件12与其结构相同。激光发射件1的主要作用是发射激光线，本实施例为发明人推荐的较佳结构，其他现有技术可实现相同目的的激光发射件均可应用于本发明，并实现本发明的技术效果。

第一激光发射件11包括固定座111、激光笔固定器112和可发射线形激光线的激光笔113。固定座111与捆绑带2连接，具体连接方式为，固定座111设有通孔114，通孔114形状与捆绑带2匹配，以利于捆绑带2穿过通孔114，固定座111可以捆绑带2为轨道往复移动。激光笔固定器112与固定座111连接，在本实施例中为固定连接，优选的是一体连接。激光笔固定器112在本实施例中为圆筒结构，两端开放，其内设有激光笔固定通道115，激光笔固定通道115与激光笔固定器112同轴设置且第一激光笔113可在激光笔固定通道115内绕第一激光笔113的轴线自由旋转，第一激光笔113的发射端由激光笔固定通道115顶部插入至所述通道内，第一激光笔113发射的线形激光线由激光笔固定通道115底部射出。此处的顶部和底部可解释为：当第一激光笔113插入所述激光笔固定通道115后笔尾一端为顶部，与所述顶部相对的一端即笔头一端为底部，第一激光笔113的激光光线由笔头射出。第一激光笔113轴线与影像增强器31轴线平行的时候照射范围有限，为了使激光线照射范围更大，本实施例还包括一个角度固定座116，角度固定座116设置于固定座111与激光笔固定器112之间。在本实施例中，角度固定座116可使激光笔固定器112与固定座111之间设有40～60度夹角，在该夹角范围内激光线照射区域都是可行的，在本实施例中优选采用45度。

本实施例着重描述第一激光发射件11和第二激光发射件12的设置位置及位置确定方法。

如图3至图5所示，本实施例还包括第一定位器5、第二定位器6及屏幕定位器7。第一定位器5包括第一定位环51，第一定位环51的作用是用于固定定位杆X1和定位杆Y1，并且第一定位环51也用于与影像增强器端面固定。本实施例中第一定位环51为圆形，也可以根据固定需要设置为其他形状或结构。第一定位环51上设有互相垂直的两根定位杆，分别为定位杆X1和定位杆Y1。第一定位环51的数量可以根据需要设置，在本实施例中设有三个第一定位环51。三个定位环的直径不同，为了便于固定于影像增强器31端面，第一定位环51的最大直径应等于或略小于影像增强器31端面，最小直径以不影响透视为准。三个第一定位环51同心等距离设置。定位杆X1和定位杆Y1互相垂直设置。定位杆X1和定位杆Y1分别与三个定位环固定。在本实施例中，定位杆X1和定位杆Y1相交于直径最小的定位环圆心，此结构对定位精准度的提升有一定辅助作用。也可以设计为二者不穿过最小直径的第一定位环51，即三个第一定位环51中最小的中心定位环为中空定位环，此结构设计可避免两定位杆遮挡目标通道。

第二定位器6包括了第二定位环61。本实施例中，第二定位环61为圆形，也可以根据固定需要设置为其他形状或结构。第二定位环61上设有互相垂直的两根定位杆，分别为定位杆X2和定位杆Y2。第二定位环61的数量可以根据需要设置，在本实施例中设有三个第二定位环61，三个定位环可设计为与三个第一定位环51直径相同。三个第二定位环61同心且等距离设置。定位杆X2和定位杆Y2互相垂直设置。定位杆X2和定位杆Y2分别与三个定位环固定，但并不穿过最小直径的第二定位环61，此结构设计可便于入针，避免两定位杆遮挡目标通道。

如图6所示，(a)为屏幕定位器7的示意图，(b)为显示屏8的示意图。屏幕定位器7可卡制于G形臂X光机3的显示屏8上，屏幕定位器7可以设计为透明的定位板71，定位线X3和定位线Y3印刷在定位板71上；或者，根据实际需要设计为其他可以用于标注显示屏8的圆形曝光区域4的标尺结构，如两条相交的金属杆等。如图6中(c)所示，显示屏8具有一个圆形曝光区域4。屏幕定位器7上设有互相垂直的两条定位线，分别为定位线X3和定位线Y3，定位线X3和定位线Y3互相垂直交叉点为圆形曝光区域4的圆点。定位线X3为圆形曝光区域的水平轴，定位线Y3为垂直轴。

第一激光发射件11的激光发射头端对准定位杆X1所在位置，第一激光发射件11发射的第一激光线118与定位杆X2重合。第二激光发射件12头端对准定位杆Y1所在位置，第二激光发射件12发射的第二激光线122与定位杆Y2重合。第一激光线118所在平面与第二激光线122所在平面的交线B为克氏针入针的目标通道A。

本实施例中，第一定位器和第二定位器也可以设计成其他结构，只需包含十字交叉结构的可透视定位杆即可实现本发明的技术效果。本实施例中的定位环和定位杆设计为发明人推荐的较佳结构。发明人研发初期的目标是如何实现术中激光发射件的实时校准，解决校准不便的问题。最初第一定位器及第二定位器的方案为利用可灵活摆放的水平定位杆和垂直定位杆进行定位，将水平定位杆和垂直定位杆粘贴于目标物体表面及影像增强器端面，利用透视定位水平定位杆，再次透视定位垂直定位杆，但此定位方法较繁琐。发明人进一步进行了改进，将第二定位器设计为透明板，其上设有金属定位杆。透明板虽然可以实现较好的透视效果，但固定不方便，需助手辅助固定或利用磁力结构吸附于患者体表，但磁力结构会影响透视效果。发明人再次改进得到了本实施例所述的技术方案，该技术方案可同时进行水平定位和垂直定位，减少了透视的次数。同时，定位环的设计不仅可以有效地固定定位杆，整体重量较轻用贴膜即可固定于患者体表及影像增强器上。

如图7所示，第一激光发射件11和第二激光发射件12的位置需要根据第一定位环51及第二定位环61的位置确定。摆放位置及摆放角度可同时进行定位，具体的定位方法为：

(1)图7中(a)、(b)和(c)所示，透视状态下，调整第一定位器5的位置，使定位杆X1和Y1在显示屏8的圆形曝光区域4的成像分别与定位线X3和Y3重合。同时，将第二定位器6放置于目标物体表面，即术中患者身体表面，调整第二定位器6的位置，使定位杆X2和Y2在圆形曝光区域的成像分别与定位杆X1和定位杆Y1的成像及定位线X3、Y3同时重合，此时在屏幕曝光区域呈现三线合一，透视结束。

(2)调整第一激光发射件11和第二激光发射件12的位置：第一定位器5的定位杆X1指示的位置即为第一激光发射件11的激光笔头端所在位置，第一激光线118投射至第二定位器6的定位杆X2上与X2完全重合；第一定位器5的定位杆Y1指示的位置即为第二激光发射件12的第二激光笔121头端所在位置，第二激光线122投射至定位杆Y2上并与定位杆Y2完全重合。此时，第一激光发射件11和第二激光发射件12的位置确定完成，此位置保证了后期植物物钉孔骨内通道导航的精准度。

由于骨科植入物钉孔直径约3～5mm，激光笔发射的激光线宽度理论上不应超过钉孔的直径即可，因此为了便于定位，本实施例中激光笔113发射的线型激光线投射于人体皮肤表面的宽度优选不超过2mm。激光线的宽度与激光笔113距投射物体的距离有相关性，该距离可根据实际手术情况进行调整，只要保证投射于人体皮肤表面的激光线宽度在目标宽度即可。在本实施例中激光笔113距离人体的距离为60～70cm。激光笔投照距离在1米内，线条宽度不超过2mm。本实施例定位导针选用2mm直径克氏针最佳。

为了增加第一激光笔113发射光线时的稳定性，固定座111与影像增强器31的贴合面设有增加摩擦力的结构，在本实施例中为凸棱117。

捆绑带2与固定座111的贴合面设有固定卡槽21，该固定卡槽21主要用于稳定固定座111在捆绑带2上的位置。

为了便于捆绑带2捆绑于影响增强器31上，捆绑带2上设有松紧调节件22，通过松紧调节件22可实现捆绑带2长短调节。在本实施例中，松紧调节件22为捆绑带，端部设有卡扣结构。

激光笔固定器的激光笔固定通道与激光笔外形尺寸匹配。激光笔插入后可将激光笔稳定固定于激光笔固定器中，激光笔固定器在激光笔发射端还设有止挡部用于防止激光笔掉出，为了增加激光笔的稳定性，在实际应用中仍可加设橡皮筋进行二次固定。在最初实验中，激光笔固定器为筒状结构，直径大于激光笔，通过弹性皮筋将激光笔固定其内，但固定效果差，激光笔在定位中微动偏移也致使激光线定位精准度不高。针对上述实验中遇到的问题，发明人经多次改进得到现有的技术方案。

本发明实施例中，定位方法详细描述如下：

(1)手术前，确定第一激光发射件11和第二激光发射件12的位置及发射的线形激光线的位置。

(2)如图11所示，手术中，利用一次透视，调整患者患肢位置使髓内钉远端钉孔在显示屏8上呈现正圆形，并且保证定位线X3和定位线Y3的交点的成像与钉孔的圆形成像的圆心重合；此时交点显示的路径即为克氏针打入钉孔的路径，本发明的原理即利用透视原理将上述找到的最优入针路径利用定位杆X1、Y1和X2、Y2投影到人体体表，利用两条激光线构建的两个平面及两面相交线来指引进针的方位及路径；

(3)如图9和图10所示，打开第一激光发射件11的激光笔113及第二激光发射件12的激光笔，两条激光线在患者体表形成十字交叉的激光线。克氏针9通过两条激光线交叉点打入人体，在打入过程中克氏针9的针尾需始终保持在第一激光线118所在平面及第二激光线122所在平面，即克氏针9保持在第一激光线118所在平面时激光线射在针体上，如克氏针9偏离第一激光线118所在平面激光线则远离克氏针9针体。同理，第二激光线122需始终照射在克氏针9针体上。本发明的使用状态示意图如图8所示，通过上述定位方法定位两个激光发射件后，屏幕定位器7的定位线X3和Y3的交点位于屏幕中显示的髓内钉远端锁定钉孔显示区域内，理论上从交点入针即可顺利通过钉孔。本发明通过第一定位器5和第二定位器6级屏幕定位器7的三线合一原理，即X1、X2、X3在屏幕显示三线合一，以及Y1、Y2和Y3在屏幕上显示三线合一，将屏幕的定位线投影到了患者体表，得到的第一激光发射件11发射的激光线118及第二激光发射件12发射的激光线122所在激光面的交线B即为钉孔骨内通道A。由此，利用激光线可以实现对克氏针9打入骨内通道过程中的定位导航；

(4)如图12所示，利用透视确认打入后的克氏针9位置，再用特定规格钻头沿克氏针9扩大骨内通道，置入合适长度的螺钉，完成髓内钉远端钉孔的锁定。图12显示利用本定位装置可精准导航定位钉孔骨内通道，克氏针精准入针。

如手术中由于各种原因造成第一激光发射件11和/或第二激光发射件12位置变动无法提供精准定位时，可利用第一定位器、第二定位器及屏幕定位器按上述第一激光发射件11和第二激光发射件12的位置定位方法再次校准即可。第二定位器可在校准需要时随时放置于目标物体表面并灵活调整位置，操作简便。较早前技术中，需要在X线机箱表面提前划线确定激光发射件位置，再次校准透视位置时，因操作目标遮挡激光线需要再次调整透视机重新定位的问题不复存在，因此本发明无疑提高了操作效率，进一步保证了定位精准度。

发明人通过多次股骨模型实验证实，利用本发明实施例提供的定位装置及定位方法，可以精准定位入针点且可以准确实现克氏针植入过程全程导航功能。

需要强调的是，上述实施例中以髓内钉远端锁定钉孔为例进行了说明，但其他植入物钉孔也可以利用本发明实施例提供的定位装置及定位方法进行定位。

Claims (18)

1.一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位装置，与C形臂X光机或G形臂X光机连接；其特征在于包括两个激光发射件及连接件，所述激光发射件通过连接件与所述C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器(31)连接；

所述定位装置还包括第一定位器(5)、第二定位器(6)及屏幕定位器(7)；所述第一定位器(5)、第二定位器(6)均具有两条相互垂直的定位杆，所述屏幕定位器(7)设有两条互相垂直的定位线；所述第一定位器(5)设置于C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器(31)端面上；所述第二定位器(6)设置于目标物体表面；所述屏幕定位器(7)设置于C形臂X光机或G形臂X光机的显示屏(8)上；

两个所述激光发射件的激光发射端分别对准所述第一定位器(5)的两条定位杆；两个所述激光发射件发射的激光线分别与所述第二定位器(6)的两条定位杆重合；所述第一定位器(5)的两条定位杆和第二定位器(6)的两条定位杆在所述显示屏(8)上的透视成像均与屏幕定位器(7)的两条定位线重合。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述第一定位器(5)包括至少一个第一定位环(51)及固定于第一定位环(51)上的定位杆X1和定位杆Y1。

3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于：所述第一定位环(51)数量为三个，三个第一定位环(51)同心设置且具有不同直径，所述定位杆X1和定位杆Y1不穿过直径最小的第一定位环(51)。

4.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述第二定位器(6)包括至少一个第二定位环(61)及固定于第二定位环(61)上的定位杆X2和定位杆Y2。

5.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于：两个所述第二定位环(61)数量为三个，三个第二定位环(61)同心设置且具有不同直径，所述定位杆X2和定位杆Y2不穿过直径最小的第二定位环(61)。

6.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述屏幕定位器(7)包括透明的定位板(71)，所述定位板(71)上设有定位线X3及定位线Y3。

7.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：在透视下所述骨科植入物的钉孔在显示屏(8)上成像为正圆形，所述正圆形的圆心与定位线X3和定位线Y3的交点重合。

8.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述连接件为捆绑带(2)，两个所述激光发射件与所述捆绑带(2)连接且可沿捆绑带(2)移动；两个所述激光发射件结构相同，均包括固定座(111)、激光笔固定器(112)和可发射线形光线的激光笔，所述固定座(111)与所述捆绑带(2)连接，所述激光笔固定器(112)与所述固定座(111)连接，所述激光笔固定器(112)设有激光笔固定通道(115)，所述激光笔固定通道(115)与所述激光笔固定器(112)同轴设置且所述激光笔可在所述激光笔固定通道(115)内绕轴线自由旋转，所述激光笔由所述激光笔固定通道(115)顶部插入且激光笔发射的线形激光线由所述激光笔固定通道(115)底部射出。

9.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于：所述固定座(111)设有通孔(114)，所述捆绑带(2)穿过所述通孔(114)。

10.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于还包括一个角度固定座(116)，所述角度固定座(116)设置于所述固定座(111)与所述激光笔固定器(112)之间。

11.如权利要求10所述的定位装置，其特征在于：所述角度固定座(116)使所述激光笔固定器(112)与所述固定座(111)之间设有40～60度夹角。

12.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于：所述固定座(111)朝向所述C形臂X光机或G形臂X光机的影像增强器(31)的表面设有增加摩擦力的结构。

13.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于：所述捆绑带(2)与所述固定座(111)的贴合面设有固定卡槽(21)。

14.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于：所述捆绑带(2)上设有松紧调节件(22)。

15.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述激光笔发射的线形激光线投射于人体皮肤表面的宽度不超过2mm。

16.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述激光笔与人体目标投射位置的距离为60～70cm。

17.一种骨科植入物钉孔骨内通道的定位方法，利用权利要求1～16中任意一项所述的定位装置实现，其特征在于包括如下步骤：

(1)利用第一定位器(5)、第二定位器(6)及屏幕定位器(7)确定两个激光发射件的位置；

(2)使植入物钉孔在显示屏(8)上的成像呈正圆形，屏幕定位器(7)的定位线交点位于所述正圆形成像的圆心；

(3)开启两个激光发射件，两个激光发射件发射的两条激光线的交点为植入物钉孔骨内通道的入针点，两条激光线所在平面的交线为植入物钉孔骨内通道的入针路径。

18.如权利要求17所述的定位方法，其特征在于所述步骤(1)进一步包括：

在透视状态下，所述第一定位器(5)的两条定位杆和第二定位器(6)的两条定位杆在所述显示屏(8)上的成像均与屏幕定位器(7)的定位线重合；此时，两个所述激光发射件的激光发射端分别对准所述第一定位器(5)的两条定位杆；两个所述激光发射件发射的两条激光线分别与所述第二定位器(6)的两条定位杆重合。

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