CN115068111A - 用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法,系统,包括示踪器、接骨板抓持器和接骨板标定器;所述示踪器与所述接骨板抓持器固定连接;所述接骨板抓持器稳定夹持接骨板;所述接骨板标定器具有与所述接骨板形状匹配的接骨板容置槽,用于放置所述接骨板。本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法,可实现接骨板抓持器有效、稳定而持久的夹持接骨板,防止手术过程中接骨板相对于接骨板抓持器发生位置变化,从而保证对手术过程中接骨板实时位置的准确追踪,保证手术的精准性。本发明通过与光学监测系统配套使用,可实现无放射性透视下的骨科手术微创化和可视化操作。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域,具体涉及一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法。
背景技术
对于骨科患者,X线和CT是评估患者伤情、进行手术期规划以及术中监测最基本的检查方式。其中,术中影像增强器的应用,如C臂、G臂和术中CT成像等,为骨科手术的微创化和放射条件下的可视化创造了实用的环境基础。但是,术中医护团队需要在透视监视下,反复大量调节放射性透视监测接骨板的位置,其与髓腔或骨的匹配情况,以及螺钉的深度,以期实现更好的骨折复位和固定。
近些年,完全开放性手术已很少使用,取而代之的是间接复位,暴露骨折断端和保护软组织的复位方式越来越多。然而,这些方法在术中需要更多地依赖术中影像。随着手术微创化的广泛应用,对术中影像的质量和数量要求越来越高,放射线的应用明显增加,相应的术者、手术室其他医护人员甚至患者都面临巨大的放射暴露风险。而这种放射暴露风险是一种累积效应,对医护团队损害更大,包括眼睛、甲状腺和性腺,都可能发生继发于辐射的损害。如何平衡微创手术的精准性和辐射损害是亟待解决的临床难题。
人工智能技术的发展为这一问题的解决提供一种有效的途径。基于以NDI为代表的光学监测系统,通过追踪示踪器实现物理的监控,已经开始用于骨科的多个领域,如关节置换手术、脊柱退变手术以及生物力学试验等。这些应用场景多基于开放式环境,如关节置换或生物力学试验中的兴趣部位完全暴露。而在脊柱外科领域的应用,智能监测则基于术中影像增强器技术的改进(即术中可移动式CT应用),依然未能解决放射性暴露的问题,反而增加了患者术中辐射损害的风险。
因此,如何平衡微创手术的精准性和辐射损害,是目前亟待解决的临床难题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法,可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,包括示踪器(1)、接骨板抓持器(2)和接骨板标定器(3);
所述示踪器(1)与所述接骨板抓持器(2)固定连接;所述接骨板抓持器(2)稳定夹持接骨板(4);所述接骨板标定器(3)具有与所述接骨板(4)形状匹配的接骨板容置槽(3-1),用于放置所述接骨板(4);所述接骨板标定器(3)设置标定球(3-2)。
优选的,所述示踪器(1)包括示踪器架体(1-1),所述示踪器架体(1-1)的顶部固定安装多个示踪器定位球(1-2);所述示踪器架体(1-1)的底部配置三棱形的插孔(1-3)。
优选的,所述接骨板抓持器(2)包括抓持底座(2-1)、操作手柄(2-2)和固定柱体(2-3);
其中,所述抓持底座(2-1)包括基座(2-1-1),所述基座(2-1-1)的左右两侧相对设置左抓板(2-1-2)和右抓板(2-1-3);所述左抓板(2-1-2)和所述基座(2-1-1)的左下部通过转轴(2-1-4)可转动连接;所述右抓板(2-1-3)和所述基座(2-1-1)的右下部一体成形;所述左抓板(2-1-2)绕所述转轴(2-1-4)转动,实现所述左抓板(2-1-2)的开合动作;
所述基座(2-1-1)的顶面固定安装所述固定柱体(2-3),所述操作手柄(2-2)和所述左抓板(2-1-2)的顶面一体成形;通过操控所述操作手柄(2-2),带动所述左抓板(2-1-2)绕所述转轴(2-1-4)转动;
所述操作手柄(2-2)与所述固定柱体(2-3)之间卡扣式连接。
优选的,所述固定柱体(2-3)设置第一锯齿(2-3-1);所述操作手柄(2-2)安装第二锯齿(2-2-1);当抓持到位后,所述第二锯齿(2-2-1)卡于所述第一锯齿(2-3-1)上,实现所述操作手柄(2-2)和所述固定柱体(2-3)的连接固定。
优选的,所述抓持底座(2-1)与所述接骨板(4)采用形封闭抓持结构。
优选的,所述左抓板(2-1-2)的内侧设置与所述接骨板(4)左侧面匹配的左凹槽(A1);所述右抓板(2-1-3)的内侧设置与所述接骨板(4)右侧面匹配的右凹槽(A2);
所述基座(2-1-1)的底面对角位置,各设置左后夹块(A3)和右后夹块(A4);所述左后夹块(A3)和所述右后夹块(A4)压于所述接骨板(4)的表面,并与所述接骨板(4)的表面形状相匹配;
所述左后夹块(A3)的底部固定第一凸起(A5);所述右后夹块(A4)的底部固定第二凸起(A6);所述第一凸起(A5)和所述第二凸起(A6)各嵌入到所述接骨板(4)开设的锁孔内。
优选的,所述第一凸起(A5)和所述第二凸起(A6)均为从下向上直径逐渐变大的圆台状,与所述锁孔的形状匹配。
优选的,所述左凹槽(A1)对所述接骨板(4)左侧面形成全包围结构;所述右凹槽(A2)对所述接骨板(4)右侧面形成全包围结构。
本发明还提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统的方法,包括以下步骤:
步骤1,将示踪器(1)固定到接骨板抓持器(2)的顶部;接骨板抓持器(2)稳定夹持接骨板(4),示踪器(1)、接骨板抓持器(2)和接骨板(4)形成的整体称为接骨板操作体;
步骤2,将带有示踪器(1)和接骨板抓持器(2)的接骨板(4)置入到接骨板标定器(3)的接骨板容置槽(3-1)中;
步骤3,采用光学测量系统,测量得到示踪器定位球(1-2)在光学坐标系下的三维位置坐标C1;测量得到接骨板标定器(3)的标定球(3-2)在光学坐标系下的三维位置坐标C2;根据三维位置坐标C1和三维位置坐标C2的转换关系,得到示踪器定位球(1-2)到标定球(3-2)的转换矩阵T1;
由于接骨板标定器(3)的标定球(3-2)和接骨板容置槽(3-1)中心之间的转换矩阵T2为已知值,因此,根据转换矩阵T1和转换矩阵T2,得到示踪器定位球(1-2)到接骨板容置槽(3-1)中心之间的转换矩阵T3;
由于接骨板(4)置于接骨板容置槽(3-1),因此,转换矩阵T3即为示踪器定位球(1-2)到接骨板(4)的转换矩阵,进而确定接骨板(4)和示踪器定位球(1-2)的相对位置;
在手术过程中,接骨板(4)被接骨板抓持器(2)稳定夹持,根据接骨板(4)和示踪器定位球(1-2)的相对位置和示踪器定位球(1-2)的实时位置,得到接骨板(4)的实时位置,实现手术过程中对接骨板(4)位置的准确追踪监测。
本发明提供的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统具有以下优点:
本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法,可实现接骨板抓持器有效、稳定而持久的夹持接骨板,防止手术过程中接骨板相对于接骨板抓持器发生位置变化,从而保证对手术过程中接骨板实时位置的准确追踪,保证手术的精准性。本发明通过与光学监测系统配套使用,可实现无放射性透视下的骨科手术微创化和可视化操作。
附图说明
图1为本发明提供的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统的组装图;
图2为本发明提供的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统的分解图;
图3为本发明提供的接骨板和接骨板标定器的分解图;
图4为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在未夹紧状态时的结构图;
图5为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在夹紧过程状态时的结构图;
图6为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在完全夹紧状态时的结构图;
图7为本发明提供的接骨板抓持器在一种角度下的立体图;
图8为本发明提供的接骨板抓持器在另一种角度下的立体图;
图9为本发明提供的接骨板抓持器的拆解图;
图10为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在夹紧状态时的侧视图;
图11为图10沿A-A的剖面图;
图12为图10沿C-C的剖面图;
图13为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在夹紧状态时的主视图;
图14为图13沿B-B的剖面图;
图15为本发明提供的接骨板抓持器和接骨板在夹紧状态时的立体图;
图16为图15在D区域的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
由于骨骼分布于全身多部位及其形态的多样化,传统监测方式均不适用于创伤骨科的微创化手术。因此,本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,配合术中的骨骼及髓腔形态的光学监测,用于解决接骨板和已获得的髓腔形态或(和)其他内植物数据进行匹配,以实现无放射性透视下的骨科手术微创化和可视化操作。
参考附图1和图2,本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,包括示踪器1、接骨板抓持器2和接骨板标定器3;
示踪器1与接骨板抓持器2固定连接;接骨板抓持器2稳定夹持接骨板4;参考图3,接骨板标定器3具有与接骨板4形状匹配的接骨板容置槽3-1,用于放置接骨板4;接骨板标定器3设置标定球3-2。
下面对示踪器1、接骨板抓持器2和接骨板标定器3详细介绍:
(一)示踪器1
示踪器1包括示踪器架体1-1,示踪器架体1-1的顶部固定安装多个示踪器定位球1-2;示踪器架体1-1的底部配置三棱形的插孔1-3,用于插入到接骨板抓持器2对应位置的三棱形的插柱,实现示踪器1和接骨板抓持器2的稳定可靠连接。
(二)接骨板抓持器2
接骨板抓持器2用于稳定夹持固定接骨板4。如图4、图5和图6所示,为接骨板抓持器2对接骨板4夹持过程的变化图。
如图7和图9所示,接骨板抓持器2包括抓持底座2-1、操作手柄2-2和固定柱体2-3;
其中,抓持底座2-1包括基座2-1-1,基座2-1-1的左右两侧相对设置左抓板2-1-2和右抓板2-1-3;左抓板2-1-2和基座2-1-1的左下部通过转轴2-1-4可转动连接;右抓板2-1-3和基座2-1-1的右下部一体成形;左抓板2-1-2绕转轴2-1-4转动,实现左抓板2-1-2的开合动作,通过左抓板2-1-2和右抓板2-1-3,实现对接骨板的夹紧作用。
基座2-1-1的顶面固定安装固定柱体2-3,操作手柄2-2和左抓板2-1-2的顶面一体成形;通过操控操作手柄2-2,带动左抓板2-1-2绕转轴2-1-4转动;
操作手柄2-2与固定柱体2-3之间卡扣式连接。具体的,参考图15和图16,固定柱体2-3设置第一锯齿2-3-1;操作手柄2-2安装第二锯齿2-2-1;当抓持到位后,第二锯齿2-2-1卡于第一锯齿2-3-1上,实现操作手柄2-2和固定柱体2-3的连接固定。因此,操作手柄2-2与固定柱体2-3采用锯齿状紧合方式,当松开操作手柄2-2时,左抓板2-1-2绕转轴2-1-4向外转动,远离右抓板2-1-3,松开接骨板4;当需要夹紧接骨板4时,转动操作手柄2-2,使左抓板2-1-2绕转轴2-1-4向内转动,靠近右抓板2-1-3,实现夹紧接骨板4的效果。另外,采用锯齿状紧合方式,第一锯齿2-3-1和第二锯齿2-2-1啮合的齿数可调节,从而可适应对不同形态和宽度接骨板的夹紧匹配。
为实现接骨板抓持器2对接骨板4稳定的夹持作用,本发明对接骨板抓持器2的结构进行精细设计,具体结构如下:
抓持底座2-1与接骨板4采用形封闭抓持结构。形封闭是外力稳定抓取接骨板的最有效方式。接骨板在这种抓取约束下可以承受任意方向的外力。抓取的封闭性是其固有特性,既与坐标系的选择无关,也与坐标轴的刻度单位无关。对于任意物体,需要采用瞬心三角形与第四接触力方式判定是否完成形封闭。瞬心三角形是指三个手指对三条互不平行的抓取边的接触力方向线的交点形成的三角形。对于两条同向边的瞬心三角形,保证形封闭的第四个手指的接触力的方向线必须与瞬心三角形的两条同向边相交,接触力的负方向必须在两条同向边所围成的扇形之内。
由于光学监视系统对结构间的相对位移非常敏感,因此,需要在整个操作过程中抓持器对接骨板进行有效、稳定而持久的固定。基于此,抓持器底座设计采用形封闭固定方式。参考图10-图14,任选抓持装置与接骨板形成的三个点接触,接触力内法线两两相交的交点是瞬时转动中心(简称瞬心),以三个瞬心为顶点构成的三角形称为瞬心三角形。三角形的三条边相对于三角形中任意一点A、B或C,三个接触力的矩有瞬时针(CW)或逆时针(CCW)两种方向。实线箭头关于点A、B或C的矩同为顺时针方向,为同向边;点状虚线箭头关于点A、B或C的矩为逆时针方向,为逆向边。段状虚线为第四个接触力,它与瞬心三角形的两条同向边相交,并且方向处于两条同向边的负方向围成的扇形区域内,满足形封闭的条件。
具体的,参考图8,左抓板2-1-2的内侧设置与接骨板4左侧面匹配的左凹槽A1;右抓板2-1-3的内侧设置与接骨板4右侧面匹配的右凹槽A2;左凹槽A1和右凹槽A2与接骨板4侧面均为面接触,并且,左凹槽A1与接骨板4在每个接触点位置的法线方向,均指向接骨板4;同样的,右凹槽A2与接骨板4在每个接触点位置的法线方向,均指向接骨板4;采用此种方式,通过左凹槽A1和右凹槽A2的夹持,实现对接骨板4全面的夹持效果。例如,本发明中,左凹槽A1对接骨板4左侧面形成全包围结构;右凹槽A2对接骨板4右侧面形成全包围结构,可实现对接骨板4全面的夹持效果。
基座2-1-1的底面对角位置,各设置左后夹块A3和右后夹块A4;左后夹块A3和右后夹块A4压于接骨板4的表面,并与接骨板4的表面形状相匹配;
左后夹块A3的底部固定第一凸起A5;右后夹块A4的底部固定第二凸起A6;第一凸起A5和第二凸起A6各嵌入到接骨板4开设的锁孔内。并且第一凸起A5和第二凸起A6均为从下向上直径逐渐变大的圆台状,与锁孔的形状匹配。
第一凸起和第二凸起插入到接骨板4的锁孔内,可实现对接骨板前后方向运动的限定。
另外,左后夹块A3和右后夹块A4,与接骨板4的表面为面接触,而第一凸起和第二凸起的侧面,与锁孔为面接触,并且,每个接触点位置的法线方向,均指向接骨板4,可有效对接骨板4上下高度的位置进行限位,实现对接骨板稳定的夹持作用。
通过此形封闭稳定固定结构,实现对接骨板的稳定抓持,避免在光学监测中发生接骨板和抓持器之间发生相对位移,导致定位误差。抓持的位置根据手术的需求不同,可以抓持钢板的远近端或中间任意部位。可以遵循此原理设计不同规格的凹槽,以夹持从2.00mm至10.00mm厚度的任意规格接骨板系统。
另外,本发明中,固定柱体2-3设计为锥形结构:对于直接夹持接骨板的抓持底座2-1,宽度略大于接骨板宽度;按逐渐远离接骨板的方向,固定柱体2-3的截面逐渐缩小,此种设计的优点为:在将夹持状态的接骨板通过切口置入到目标位置时,固定柱体2-3截面逐渐缩小,因此,有利于术中通过更小的微创切口实现接骨板的置入,并减少对软组织的激惹。
(三)接骨板标定器3
骨板标定器3具有与接骨板4形状匹配的接骨板容置槽3-1,用于放置接骨板4;接骨板标定器3设置标定球3-2。
实际应用中,接骨板容置槽3-1采用凹槽设计,该空间可根据不同的接骨板厚度,长度,设计不同规格凹槽,以容纳相应规格接骨板。亦可以对凹槽引入延长器,以改变凹槽的长度;或引入滑动夹持装置,以变换凹槽的宽度;或引入阶段式和组配式设计,以适应不同形态的接骨板。
本发明还提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统的方法,包括以下步骤:
步骤1,将示踪器1固定到接骨板抓持器2的顶部;接骨板抓持器2稳定夹持接骨板4,示踪器1、接骨板抓持器2和接骨板4形成的整体称为接骨板操作体;
步骤2,将带有示踪器1和接骨板抓持器2的接骨板4置入到接骨板标定器3的接骨板容置槽3-1中;
步骤3,采用光学测量系统,测量得到示踪器定位球1-2在光学坐标系下的三维位置坐标C1;测量得到接骨板标定器3的标定球3-2在光学坐标系下的三维位置坐标C2;根据三维位置坐标C1和三维位置坐标C2的转换关系,得到示踪器定位球1-2到标定球3-2的转换矩阵T1;
由于接骨板标定器3的标定球3-2和接骨板容置槽3-1中心之间的转换矩阵T2为已知值,因此,根据转换矩阵T1和转换矩阵T2,得到示踪器定位球1-2到接骨板容置槽3-1中心之间的转换矩阵T3;
由于接骨板4置于接骨板容置槽3-1,因此,转换矩阵T3即为示踪器定位球1-2到接骨板4的转换矩阵,进而确定接骨板4和示踪器定位球1-2的相对位置;
在手术过程中,接骨板4被接骨板抓持器2稳定夹持,根据接骨板4和示踪器定位球1-2的相对位置和示踪器定位球1-2的实时位置,得到接骨板4的实时位置,实现手术过程中对接骨板4位置的准确追踪监测。
本发明提供的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,可解决无放射透视下内植物的可视化和微创化操作,并配合骨或其他类型内植物(外固定架、髓内钉或螺钉等)进行交互匹配和监测。该系统由三部分组成:包括示踪器1、接骨板抓持器2和接骨板标定器3。
操作步骤如下:
(1)采用接骨板抓持器固定接骨板;
(2)通过抓持器近端三棱形体和示踪器进行固定;
(3)将带示踪器的接骨板放置于接骨板标定器中,进行光学标定;
(4)标定完成后,将接骨板从接骨板标定器的凹槽中取出,仍保持其与示踪器和抓持器一体化结构;
(5)将带有示踪器的接骨板通过适当的切口置入到患者体内,通过电脑显示器或头戴显示设备(如Hololens眼镜等)在患者体内实现接骨板形态数字化和可视化,并根据具体手术需求,将其与骨或其他类型内植物(外固定架、髓内钉或螺钉等)进行交互匹配和监测。
本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,主要用于人工智能骨科领域,尤其是创伤骨科的微创化手术。通过对接骨板形态进行标定和监测,通过人工智能方式,术中将其和已获得的髓腔形态或(和)其他内植物数据进行匹配,实现多种应用场景:(1)接骨板和髓腔形态的交互匹配和监测;(2)接骨板和髓内钉的交互匹配和监测;(3)接骨板和外固定支架的交互匹配和监测;(4)接骨板和螺钉的交互匹配和监测。最终,使其成为骨科手术的真正可视化和无放射性透视的重要环节和技术支撑。
本发明提供一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统及方法,可实现接骨板抓持器有效、稳定而持久的夹持接骨板,防止手术过程中接骨板相对于接骨板抓持器发生位置变化,从而保证对手术过程中接骨板实时位置的准确追踪,保证手术的精准性。本发明通过与光学监测系统配套使用,可实现无放射性透视下的骨科手术微创化和可视化操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,包括示踪器(1)、接骨板抓持器(2)和接骨板标定器(3);
所述示踪器(1)与所述接骨板抓持器(2)固定连接;所述接骨板抓持器(2)稳定夹持接骨板(4);所述接骨板标定器(3)具有与所述接骨板(4)形状匹配的接骨板容置槽(3-1),用于放置所述接骨板(4);所述接骨板标定器(3)设置标定球(3-2)。
2.根据权利要求1所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述示踪器(1)包括示踪器架体(1-1),所述示踪器架体(1-1)的顶部固定安装多个示踪器定位球(1-2);所述示踪器架体(1-1)的底部配置三棱形的插孔(1-3)。
3.根据权利要求1所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述接骨板抓持器(2)包括抓持底座(2-1)、操作手柄(2-2)和固定柱体(2-3);
其中,所述抓持底座(2-1)包括基座(2-1-1),所述基座(2-1-1)的左右两侧相对设置左抓板(2-1-2)和右抓板(2-1-3);所述左抓板(2-1-2)和所述基座(2-1-1)的左下部通过转轴(2-1-4)可转动连接;所述右抓板(2-1-3)和所述基座(2-1-1)的右下部一体成形;所述左抓板(2-1-2)绕所述转轴(2-1-4)转动,实现所述左抓板(2-1-2)的开合动作;
所述基座(2-1-1)的顶面固定安装所述固定柱体(2-3),所述操作手柄(2-2)和所述左抓板(2-1-2)的顶面一体成形;通过操控所述操作手柄(2-2),带动所述左抓板(2-1-2)绕所述转轴(2-1-4)转动;
所述操作手柄(2-2)与所述固定柱体(2-3)之间卡扣式连接。
4.根据权利要求3所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述固定柱体(2-3)设置第一锯齿(2-3-1);所述操作手柄(2-2)安装第二锯齿(2-2-1);当抓持到位后,所述第二锯齿(2-2-1)卡于所述第一锯齿(2-3-1)上,实现所述操作手柄(2-2)和所述固定柱体(2-3)的连接固定。
5.根据权利要求3所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述抓持底座(2-1)与所述接骨板(4)采用形封闭抓持结构。
6.根据权利要求3所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述左抓板(2-1-2)的内侧设置与所述接骨板(4)左侧面匹配的左凹槽(A1);所述右抓板(2-1-3)的内侧设置与所述接骨板(4)右侧面匹配的右凹槽(A2);
所述基座(2-1-1)的底面对角位置,各设置左后夹块(A3)和右后夹块(A4);所述左后夹块(A3)和所述右后夹块(A4)压于所述接骨板(4)的表面,并与所述接骨板(4)的表面形状相匹配;
所述左后夹块(A3)的底部固定第一凸起(A5);所述右后夹块(A4)的底部固定第二凸起(A6);所述第一凸起(A5)和所述第二凸起(A6)各嵌入到所述接骨板(4)开设的锁孔内。
7.根据权利要求6所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述第一凸起(A5)和所述第二凸起(A6)均为从下向上直径逐渐变大的圆台状,与所述锁孔的形状匹配。
8.根据权利要求6所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统,其特征在于,所述左凹槽(A1)对所述接骨板(4)左侧面形成全包围结构;所述右凹槽(A2)对所述接骨板(4)右侧面形成全包围结构。
9.一种权利要求1-8任一项所述的用于接骨板形态标定的光学智能监测系统的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将示踪器(1)固定到接骨板抓持器(2)的顶部;接骨板抓持器(2)稳定夹持接骨板(4),示踪器(1)、接骨板抓持器(2)和接骨板(4)形成的整体称为接骨板操作体;
步骤2,将带有示踪器(1)和接骨板抓持器(2)的接骨板(4)置入到接骨板标定器(3)的接骨板容置槽(3-1)中;
步骤3,采用光学测量系统,测量得到示踪器定位球(1-2)在光学坐标系下的三维位置坐标C1;测量得到接骨板标定器(3)的标定球(3-2)在光学坐标系下的三维位置坐标C2;根据三维位置坐标C1和三维位置坐标C2的转换关系,得到示踪器定位球(1-2)到标定球(3-2)的转换矩阵T1;
由于接骨板标定器(3)的标定球(3-2)和接骨板容置槽(3-1)中心之间的转换矩阵T2为已知值,因此,根据转换矩阵T1和转换矩阵T2,得到示踪器定位球(1-2)到接骨板容置槽(3-1)中心之间的转换矩阵T3;
由于接骨板(4)置于接骨板容置槽(3-1),因此,转换矩阵T3即为示踪器定位球(1-2)到接骨板(4)的转换矩阵,进而确定接骨板(4)和示踪器定位球(1-2)的相对位置;
在手术过程中,接骨板(4)被接骨板抓持器(2)稳定夹持,根据接骨板(4)和示踪器定位球(1-2)的相对位置和示踪器定位球(1-2)的实时位置,得到接骨板(4)的实时位置,实现手术过程中对接骨板(4)位置的准确追踪监测。
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