CN115399834B - 基于手术撑开器的数据处理方法和装置 - Google Patents

基于手术撑开器的数据处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115399834B
CN115399834B CN202211359564.5A CN202211359564A CN115399834B CN 115399834 B CN115399834 B CN 115399834B CN 202211359564 A CN202211359564 A CN 202211359564A CN 115399834 B CN115399834 B CN 115399834B
Authority
CN
China
Prior art keywords
included angle
osteotomy
angle value
knee joint
lateral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211359564.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115399834A (zh
Inventor
郭笑楠
庞博
申一君
李文彦
王静芝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Yidian Lingdong Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Yidian Lingdong Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Yidian Lingdong Technology Co ltd filed Critical Beijing Yidian Lingdong Technology Co ltd
Priority to CN202211359564.5A priority Critical patent/CN115399834B/zh
Publication of CN115399834A publication Critical patent/CN115399834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115399834B publication Critical patent/CN115399834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1657Bone breaking devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/02Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for holding wounds open; Tractors
    • A61B17/025Joint distractors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/1662Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans for particular parts of the body
    • A61B17/1675Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans for particular parts of the body for the knee
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/16Bone cutting, breaking or removal means other than saws, e.g. Osteoclasts; Drills or chisels for bones; Trepans
    • A61B17/17Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires
    • A61B17/1732Guides or aligning means for drills, mills, pins or wires for bone breaking devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4603Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof
    • A61F2/461Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor for insertion or extraction of endoprosthetic joints or of accessories thereof of knees
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/70Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00075Motion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/02Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for holding wounds open; Tractors
    • A61B17/025Joint distractors
    • A61B2017/0268Joint distractors for the knee
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2002/4632Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor using computer-controlled surgery, e.g. robotic surgery
    • A61F2002/4633Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor using computer-controlled surgery, e.g. robotic surgery for selection of endoprosthetic joints or for pre-operative planning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/30Joints
    • A61F2/46Special tools or methods for implanting or extracting artificial joints, accessories, bone grafts or substitutes, or particular adaptations therefor
    • A61F2/4657Measuring instruments used for implanting artificial joints
    • A61F2002/4666Measuring instruments used for implanting artificial joints for measuring force, pressure or mechanical tension
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10081Computed x-ray tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10116X-ray image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30008Bone

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

本申请公开了一种基于手术撑开器的数据处理方法和装置,涉及医疗技术领域。该方法包括:若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量;若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量。通过本申请,解决了相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题。

Description

基于手术撑开器的数据处理方法和装置
技术领域
本申请涉及医疗技术领域,具体而言,涉及一种基于手术撑开器的数据处理方法和装置。
背景技术
作为主要关节置换之一,全膝关节置换术是一项成熟的手术,全膝关节置换术的成功与否,一直是人们关注的问题。要取得好的临床远期疗效,对于适应症的选择、假体的选定、手术技巧的准确、手术前的管理都很重要,尤其在很大程度上对手术技巧的要求,既要在三维空间上准确截骨、假体立体摆置,还要注意屈伸膝关节时间隙及韧带等软组织平衡、稳定,保证股骨、胫骨和髌骨假体部件的置位准确无误。
在完成骨质切割后,全膝关节置换术就进入到一个非常关键的步骤,即膝周软组织平衡,这也是最为困难的一步,不像切割骨组织,有很好的配套器械可以帮助医生定位、侧量和校正,软组织平衡仍更多地依赖医生的经验和技术,处理是否得当,直接影响术后关节功能和稳定性。
针对相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种基于手术撑开器的数据处理方法和装置,以解决相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种基于手术撑开器的数据处理方法。该方法包括:获取目标对象的目标医学影像,并确定所述目标对象的截骨部位,其中,所述截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若所述截骨部位为所述股骨远端截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,所述第一夹角值为膝关节机械轴线与所述目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,所述第一截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;若所述截骨部位为所述股骨后髁截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据所述第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,所述第二夹角值为膝关节截骨线与所述目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,所述第二截骨量用于为所述股骨后髁截骨提供数据参数。
进一步地,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值包括:将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;依据所述目标医学影像,确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角;依据所述内外侧高度差和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
进一步地,依据所述目标医学影像,确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角包括:依据所述目标医学影像,确定目标轴线,其中,所述目标轴线至少包括所述膝关节机械轴线、所述膝关节力学轴线和膝关节关节线;依据所述目标轴线确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
进一步地,依据所述内外侧高度差和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值包括:依据所述内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;依据所述第三夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
进一步地,依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量包括:判断所述第一夹角值是否满足第一预设要求,若所述第一夹角值满足所述第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第一膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第一膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整,其中,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量。
进一步地,在依据所述当前内外侧撑开距离和所述预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量之后,所述方法还包括:判断所述第一截骨量是否满足第二预设要求;若所述第一截骨量满足所述第二预设要求,则依据所述第一截骨量为所述股骨远端截骨提供数据参考;若所述第一截骨量不满足所述第二预设要求,则对所述当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足所述第二预设要求。
进一步地,所述方法还包括:若所述第一夹角值不满足所述第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据所述预期第一夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;依据所述第三夹角值与所述预期第三夹角值的差值对所述内外侧撑开距离进行调整,以使所述第一夹角值满足所述第一预设要求。
进一步地,在依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,所述方法还包括:若检测到更换所述目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;依据所述第二假体型号调整所述第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,所述第三截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考。
进一步地,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值包括:将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨后髁内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨后髁外侧;将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;依据所述内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;依据所述目标医学影像和所述第三夹角值确定所述第二夹角值。
进一步地,依据所述第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量包括:判断所述第二夹角值是否满足第三预设要求,若所述第二夹角值满足所述第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第二膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第二膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第二截骨量。
为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种基于手术撑开器的数据处理装置。该装置包括:第一获取单元,用于获取目标对象的目标医学影像,并确定所述目标对象的截骨部位,其中,所述截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;第一计算单元,用于若所述截骨部位为所述股骨远端截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,所述第一夹角值为膝关节机械轴线与所述目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,所述第一截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;第二计算单元,用于若所述截骨部位为所述股骨后髁截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据所述第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,所述第二夹角值为膝关节截骨线与所述目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,所述第二截骨量用于为所述股骨后髁截骨提供数据参数。
进一步地,所述第一计算单元包括:第一设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;第二设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;第一确定子单元,用于依据所述目标医学影像,确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角;第一计算子单元,用于依据所述内外侧高度差和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
进一步地,所述第一确定子单元包括:第一确定模块,用于依据所述目标医学影像,确定目标轴线,其中,所述目标轴线至少包括所述膝关节机械轴线、所述膝关节力学轴线和膝关节关节线;第二确定模块,用于依据所述目标轴线确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
进一步地,所述第一计算子单元包括:第一计算模块,用于依据所述内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;第二计算模块,用于依据所述第三夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
进一步地,所述第一计算单元还包括:第一判断子单元,用于判断所述第一夹角值是否满足第一预设要求,若所述第一夹角值满足所述第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;第二确定子单元,用于确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;第三设置子单元,用于依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第一膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第一膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整,其中,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;第二计算子单元,用于通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量。
进一步地,所述装置还包括:判断单元,用于在依据所述当前内外侧撑开距离和所述预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量之后,判断所述第一截骨量是否满足第二预设要求;第一确定单元,用于若所述第一截骨量满足所述第二预设要求,则依据所述第一截骨量为所述股骨远端截骨提供数据参考;第二确定单元,用于若所述第一截骨量不满足所述第二预设要求,则对所述当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足所述第二预设要求。
进一步地,所述装置还包括:第二获取单元,用于若所述第一夹角值不满足所述第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据所述预期第一夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;调整单元,用于依据所述第三夹角值与所述预期第三夹角值的差值对所述内外侧撑开距离进行调整,以使所述第一夹角值满足所述第一预设要求。
进一步地,所述装置还包括:第三获取单元,用于在依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,若检测到更换所述目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;第三计算单元,用于依据所述第二假体型号调整所述第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,所述第三截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考。
进一步地,所述第二计算单元包括:第四设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨后髁内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨后髁外侧;第五设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;第三计算子单元,用于依据所述内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;第三确定子单元,用于依据所述目标医学影像和所述第三夹角值确定所述第二夹角值。
进一步地,所述第二计算单元还包括:第二判断子单元,用于判断所述第二夹角值是否满足第三预设要求,若所述第二夹角值满足所述第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;第四确定子单元,用于确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;第六设置子单元,用于依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第二膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第二膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;第四计算子单元,用于通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第二截骨量。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述任意一项所述的基于手术撑开器的数据处理方法。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种电子设备,电子设备包括一个或多个处理器和存储器,存储器用于存储一个或多个处理器实现上述任意一项所述的基于手术撑开器的数据处理方法。
通过本申请,采用以下步骤:获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数,解决了相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题。在股骨远端截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第一夹角值,然后利用第一夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第一截骨量;以及在股骨后髁截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第二夹角值,然后利用第二夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第二截骨量,能够更加精准的计算截骨量,并且通过控制内外侧张力、内外侧撑开距离以及膝关节内外侧间隙值能够更好地平衡膝关节软组织以及更好地重建下肢力线,进而达到了提高软组织平衡的精确性的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例提供的股骨远端机械轴外侧角的示意图;
图2是根据本申请实施例提供的第一夹角值的示意图;
图3是根据本申请实施例提供的第三夹角值的示意图;
图4是根据本申请实施例提供的第二夹角值的示意图;
图5是根据本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法的流程图;
图6是根据本申请实施例提供的股骨远端截骨的数据处理方法的流程图;
图7是根据本申请实施例提供的股骨后髁截骨的数据处理方法的流程图;
图8是根据本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置的示意图;
图9是根据本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述,以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
mLDFA表示股骨远端机械轴外侧角,定义为冠状面上股骨机械轴线与膝关节线的外侧夹角,通常为85°-95°,如图1所示,图1中的LPFA为外侧髌骨角,一般在85°-90°,MPTA为胫骨近端内侧角,一般在85°-90°;JLCA为胫骨股骨关节线夹角,一般在0-2°;LDTA为股骨外侧远端角,一般在86°-92°。
第一夹角值为膝关节力学轴线相对于机械轴的角度,设定为α,如图2所示,线A为机械轴,线B为膝关节力学轴线,线C与水平线垂直,设定膝关节内翻α为正,膝关节外翻α为负。当α为正时,若想要恢复患者下肢力线,则术中患者股骨远端外侧截骨量大于股骨远端内侧截骨量;当α为负时,若想要恢复患者下肢力线,术中患者股骨远端外侧截骨量小于股骨远端内侧截骨量。
第三夹角值为β,将手术撑开器插入膝关节,定义手术撑开器内外侧(设定所述手术撑开器内、外侧与患者股骨内外侧一致)倾斜角为β,当撑开器的内侧高度高于外侧时,此时认为β为正,反之,β为负。如图3所示。
力线轴相对于机械轴角度α、撑开器倾斜角β、股骨远端机械轴外侧角mLDFA之间满 足如下关系:
Figure 436459DEST_PATH_IMAGE001
膝关节置换股骨最常用的旋转定位参考轴线为内外后髁连线,如图4所示,第二夹角值为内外后髁连线与截骨线夹角γ,设定外旋为正,即膝关节后髁内侧截骨量大于外侧,设置内旋为负,即膝关节后髁截骨量内侧小于外侧,γ与β的关系式为:γ = - β。
全膝关节置换术是治疗晚期膝关节骨关节炎的一种常规手术,对减轻患者膝关节疼痛、恢复或改善患者膝关节的功能有重要意义。在完成骨质切割后,整个置换术就进入到一个非常关键的步骤,即膝周软组织平衡,这也是最为困难的一步,不像切割骨组织,有很好的配套器械可以帮助医生定位、侧量和校正,软组织平衡仍更多地依赖医生的经验和技术,处理是否得当,直接影响术后关节功能和稳定性。为了提高软组织平衡的精确性提出了下述的于手术撑开器的数据处理方法。
下面结合优选的实施步骤对本发明进行说明,图5是根据本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法的流程图,如图5所示,该方法包括如下步骤:
步骤S501,获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨。
步骤S502,若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。
步骤S503,若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数。
具体地,确定患者(即上述的目标对象)的目标医疗影像,目标医疗影像可以是患者的X光片或者CT数据。并确定患者的截骨部位,截骨部位主要包括股骨远端截骨和股骨后髁截骨。在股骨远端截骨中一般需要参考膝关节力学轴线相对于机械轴的角度,即上述的第一夹角值;在股骨后髁截骨中一般需要参考内外后髁连线与截骨线的夹角值,即上述的第二夹角值。
因此,在股骨远端截骨中,首先通过目标医学影像确定股骨机械轴线、膝关节线和膝关节力学线轴等轴线的位置,依据这些轴线确定各类夹角的位置。然后通过预设的手术撑开器的内外侧张力控制手术撑开器撑开患者的膝关节骨骼,并计算得到第一夹角值。预设的手术撑开器的内外侧张力可以根据实际需求进行设置,例如,内外侧张力可以设置为20N,即控制手术撑开器以20N的力撑开患者的膝关节上方的膝关节骨骼。最后通过第一夹角值以及预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量。第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。第一膝关节内外侧间隙值一般设置在18-22毫米。
在股骨后髁截骨中,首先通过目标医学影像确定截骨线、内外后髁连线等轴线的位置,依据这些轴线确定各类夹角的位置。然后利用预设的手术撑开器的内外侧张力控制手术撑开器撑开患者的膝关节骨骼,并计算得到内外后髁连线与截骨线的夹角值(即上述的第二夹角值)。预设的手术撑开器的内外侧张力可以根据实际需求进行设置,例如可以设置为20N,即控制手术撑开器以20N的力撑开患者的膝关节上方的膝关节骨骼。最后通过第二夹角值以及预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量。第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参考。第二膝关节内外侧间隙值一般设置在18-22毫米。
综上所述,通过上述步骤计算截骨量能够更好地重建患者的下肢力线,通过控制内外侧撑开距离、膝关节力学轴线相对于机械轴的夹角值、内外后髁连线与截骨线的夹角值和膝关节内外侧间隙值能够更好地平衡膝关节软组织平衡,提高软组织平衡的精确度,可以有效减轻患者术后疼痛,维持术后假体稳定,较少假体磨损,以及延长假体使用寿命。
如何更加准确地计算第一夹角值是至关重要的,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法中,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角;依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
依据内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据第三夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
具体地,首先通过术前患者X光片或CT(即上述的目标医学影像)进行术前规划,找到股骨机械轴线、膝关节线和膝关节力学线轴(即上述的目标轴线)等,标记所述轴线的特征点,通过目标轴线确定患者的股骨远端机械轴外侧角的大小。
然后,将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并设定手术撑开器的内外侧张力,以控制手术撑开器以设定的内外侧张力撑开患者的膝关节骨骼,并控制手术撑开器底端紧贴胫骨截骨平面,顶端内、外侧紧贴股骨远端内、外侧。需要说明的是,将手术撑开器的操作模式设置为力控模型下,手术撑开器才能够以固定的力度撑开患者的膝关节骨骼。
最后,控制手术撑开器撑开至稳定后,将手术撑开器的操作模式设置为距离模式。 控制手术撑开器撑开至稳定是指的说,手术撑开器的内外侧张力与患者的膝关节的内外侧 韧带张力达到平衡的状态。通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差,并根据内外 侧高度差计算计算得到手术撑开器的内外侧倾斜角(即上述的第三夹角值)。根据力线轴相 对于机械轴角度α(即上述的第一夹角值)、内外侧倾斜角β、股骨远端机械轴外侧角mLDFA之 间的关系,即
Figure 88020DEST_PATH_IMAGE002
,计算得到力线轴相对于机械轴角度α。
需要说明的是,将手术撑开器的操作模式设置为距离模式下,手术撑开器才能实时检测手术撑开器的内外侧高度差以及内外侧撑开距离等参数。
综上所述,力线轴相对于机械轴角度是评估膝关节是否内翻与外翻的重要标准,通过上述的预设的手术撑开器的内外侧张力控制力线轴相对于机械轴角度的大小,能够准确把握与纠正膝关节内翻与外翻。
为了准确得到目标对象的股骨远端机械轴外侧角,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法中,采用以下步骤进行处理:依据目标医学影像,确定目标轴线,其中,目标轴线至少包括膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线;依据目标轴线确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
具体地,在获取到目标对象的X光片或CT(即上述的目标医学影像)后,根据目标医学影像确定膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线(即上述的目标轴线),并为这些轴线标记特征点,通过这些特征点后续可以准确识别患者的各类轴线。利用上述的膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线准确识别目标对象的股骨远端机械轴外侧角的角度值。
如何更加准确地计算第一截骨量是至关重要的,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法中,依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量包括:判断第一夹角值是否满足第一预设要求,若第一夹角值满足第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第一膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第一膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量。
具体地,由于力线轴相对于机械轴角度是评估膝关节是否内翻与外翻的重要标准,所以在根据预设的手术撑开器的内外侧张力计算得到第一夹角值后,为了能够更好地纠正膝关节内翻与外翻的问题,需要判断第一夹角值是否满足第一预设要求,在第一夹角值满足第一预设要求的情况下,通过预设的第一膝关节内外侧间隙值,在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,调整内外侧实际撑开间隙。即将第一膝关节内外侧间隙值发送给手术撑开器,手术撑开器同步调整内外侧间隙值。然后通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并利用当前内外侧撑开距离以及第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量。需要说明的是,第一截骨量为后续的股骨远端截骨提供数据参考。需要说明的是,在正常情况下,力线轴相对于机械轴角度值应该在0°,因此可以将第一预设要求设置为力线轴相对于机械轴角度是否在0°左右。
为了更好地设置第一膝关节内外侧间隙值,可以采用以下方式设置第一膝关节内外侧间隙值:计算膝关节正常的人群的膝关节内外侧间隙值的平均值,以及确定患者要使用的假体的型号(即上述的第一假体型号),根据假体型号可以确定假体的大小尺寸,然后根据平均值和第一假体型号,设置第一膝关节内外侧间隙值。正常膝关节的内外侧间隙值在18-22毫米左右,因此,一般将第一膝关节内外侧间隙值设置在18-22毫米左右。综合考虑正常膝关节内外侧间隙值的平均值以及假体型号能够更加准确地设置第一膝关节内外侧间隙值,进而提高计算截骨量的准确度。
通过对上述的膝关节内外侧间隙值和膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值的控制,能够更加精确地计算截骨量,以及更加精确地平衡膝关节软组织。
如果力线轴相对于机械轴角度α不满足第一预设条件,则采用以下步骤进行调整:若第一夹角值不满足第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据预期第一夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;依据第三夹角值与预期第三夹角值的差值对内外侧撑开距离进行调整,以使第一夹角值满足第一预设要求。
具体地,如果力线轴相对于机械轴角度α不满足第一预设要求,设置期望第一夹角值(一般为0°),根据力线轴相对于机械轴角度α、内外侧倾斜角β、股骨远端机械轴外侧角mLDFA之间的关系,利用期望第一夹角值得到期望的预期第三夹角值(即内外侧倾斜角β),然后根据预期第三夹角值与第三夹角值的差值对撑开器的内外侧撑开距离进行调整,以使第一夹角值满足第一预设要求。
在一可选的实施例中,若此时力线轴相对于机械轴角度α处于可接受范围外:
设置期望的α'角度值,依据设置的α'计算新的β'。
对新计算所得的β'与初始β进行比较。
若β'>β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低撑开器外侧的撑开距离,将计算的数值发送到撑开器控制器,对撑开器的撑开距离进行调整。
若β'<β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低撑开器内侧的撑开距离,将计算的数值发送到撑开器控制器,对撑开器的撑开距离进行调整。
在计算得到第一截骨量之后,为了更好地重建下肢力线,会对第一截骨量进行判断,具体包括以下内容:判断第一截骨量是否满足第二预设要求;若第一截骨量满足第二预设要求,则依据第一截骨量为股骨远端截骨提供数据参考;若第一截骨量不满足第二预设要求,则对当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足第二预设要求。
具体地,首先需要判断第一截骨量是否满足第二预设要求,需要说明的是,一般来说股骨远端截骨的内外侧截骨量在7-11mm左右,第二预设要求可以设置为截骨量是否在7-11mm左右,误差一般在1-2mm。如果第一截骨量不满足第一预设要求,在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,调整内外侧撑开距离直至第一截骨量满足第二预设要求。对截骨量的反复调整有助于更好地重建目标对象的下肢力线。
为了更好地实现膝关节置换手术,可能会出现更换假体的现象,因此在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法中,在依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,该方法还包括:若检测到更换目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;依据第二假体型号调整第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,第三截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。
具体地,可依据患者实际情况,设置或切换假体型号,依据新的假体型号,调整第一膝关节内外侧间隙值,以及计算新的截骨量(即上述的第三截骨量)。
在一可选的是实施例中,可以采用如图6所示的流程图实现股骨远端截骨的数据处理。
(1)生成术前规划,术前规划包括患者全长膝关节的X光片或CT数据,根据患者术前X光或CT数据,获取mLDFA角。
(2)读取术前规划,显示患者mLDFA角。设置手术撑开器的操作模式为力控模型,设定内外侧张力,并将手术撑开器底端紧贴胫骨截骨平面,顶端内、外侧紧贴股骨远端内、外侧。
(3)发送预设的内外侧张力到手术撑开器,撑开一定距离并稳定后,将手术撑开器的操作模式切换到距离模式下。
(4)通过手术撑开器根据实时读取的内外侧撑开距离的高度差,计算撑开器内外 侧倾斜角β,根据力线轴相对于机械轴角度α、手术撑开器的内外侧倾斜角β、股骨远端机械 轴外侧角mLDFA之间的关系
Figure 664495DEST_PATH_IMAGE003
,计算力线轴相对于机械轴角度α。
(5)判断力线轴相对于机械轴角度α是否满足要求,若此时力线轴相对于机械轴角度α处于可接受范围外:
设置期望的α'角度值,依据设置的α'计算新的β'。
对新计算所得的β'与初始β进行比较。
若β'>β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低撑开器外侧的撑开距离,将计算的数值发送到撑开器控制器,对撑开器的撑开距离进行调整。
若β'<β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低撑开器内侧的撑开距离,将计算的数值发送到撑开器控制器,对撑开器的撑开距离进行调整。
(6)若此时力线轴相对于机械轴角度α处于可接受范围内,则结合内外侧膝关节置换间隙值的平均值,设置期望的膝关节内外侧间隙值,在保持撑开器内、外侧高度差不变的情况下,同步调整内外侧实际撑开间隙。
(7)软件通过设置的膝关节内外侧间隙值及内外侧撑开距离,计算截骨量。
(8)判断截骨量是否满足要求,若满足要求,则根据当前截骨量为膝关节手术提供数据参考。
综上所述,通过上述步骤计算截骨量能够更好地重建患者的下肢力线,通过控制内外侧撑开距离、膝关节力学轴线相对于机械轴的夹角值、内外后髁连线与截骨线的夹角值和膝关节内外侧间隙值能够更好地平衡膝关节软组织平衡,提高软组织平衡的精确度,可以有效减轻患者术后疼痛,维持术后假体稳定,较少假体磨损,以及延长假体使用寿命。
在截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨后髁内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨后髁外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据目标医学影像和第三夹角值确定第二夹角值。
具体地,如图7所示,通过患者的目标医学影像确定各个轴线,例如,截骨线以及内外侧后髁连线等,通过各个轴线确定各个夹角的位置。将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并设定手术撑开器的内外侧张力,以控制手术撑开器以设定的内外侧张力撑开患者的膝关节骨骼,并控制手术撑开器底端紧贴胫骨截骨平面,顶端内、外侧紧贴股骨远端内、外侧。
最后,控制手术撑开器撑开至稳定后,将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差,并根据内外侧高度差计算计算得到手术撑开器的内外侧倾斜角(即上述的第三夹角值)。通过内外侧倾斜角计算得到第二夹角值。
在截骨部位为股骨后髁截骨时,依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量包括:判断第二夹角值是否满足第三预设要求,若第二夹角值满足第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第二膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第二膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第二截骨量。
具体地,如图7所示,首先判断第二夹角值是否满足第三预设要求,正常情况下,第二夹角值一般期望在3°左右,所以可以将第三预设要求设置为第二夹角值是否在3°左右。如果满足第三预设要求,则设置第二膝关节内外侧间隙值。然后在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,根据设置的第二膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整。最后,通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第二截骨量。
同样为了提高计算截骨量的准确度,也会判断第二截骨量是否满足要求,一般来说股骨后髁截骨的截骨量,外侧在8mm左右,内侧在10-11mm。在截骨量满足要求的情况下,依据当前的截骨量为股骨后髁截骨提供数据参考。
如果第二夹角值不满足第三预设要求,则可以采用以下步骤进行调整:
设置期望的第二夹角值γ',依据设置的γ'计算新的β'。对新计算所得的β'与原始β进行比较。
若β'>β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低手术撑开器外侧的撑开距离,将计算的数值发送到手术撑开器外侧,对手术撑开器外侧的撑开距离进行调整。
若β'<β,则依据两个角度的差值自动计算内外侧撑开距离的差值,降低手术撑开器内侧的撑开距离,将计算的数值发送到手术撑开器外侧,对手术撑开器外侧的撑开距离进行调整。
综上所述,对力线轴相对于机械轴角度α、内外旋角γ以及截骨量的反复调整都是为了更好地平衡膝关节软组织。通过上述步骤,可以更好地重建患者的下肢力线以及有效提高了软组织平衡的精确度。
本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理方法,通过获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数,解决了相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题。在股骨远端截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第一夹角值,然后利用第一夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第一截骨量;在股骨后髁截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第二夹角值,然后利用第二夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第二截骨量,能够更加精准的计算截骨量,并且通过控制设定的内外侧张力、内外侧撑开距离以及膝关节内外侧间隙值能够更好地平衡膝关节软组织以及更好地重建下肢力线,进而达到了提高软组织平衡的精确性的效果。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种基于手术撑开器的数据处理装置,需要说明的是,本申请实施例的基于手术撑开器的数据处理装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于基于手术撑开器的数据处理方法。以下对本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置进行介绍。
图8根据本申请实施例的基于手术撑开器的数据处理装置的示意图。如图8示,该装置包括:第一获取单元801,第一计算单元802和第二计算单元803。
第一获取单元801,用于获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;
第一计算单元802,用于若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;
第二计算单元803,用于若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数。
本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置,通过第一获取单元801获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;第一计算单元802若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;第二计算单元803若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数,解决了相关技术中通过人工的方式实现屈膝关节间隙及韧带等软组织平衡,导致软组织平衡的精确性比较低的问题。在股骨远端截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第一夹角值,然后利用第一夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第一截骨量;在股骨后髁截骨中,通过设定的内外侧张力以及内外侧撑开距离计算得到第二夹角值,然后利用第二夹角值和设定的第一膝关节内外侧间隙值计算第二截骨量,能够更加精准的计算截骨量,并且通过控制设定的内外侧张力、内外侧撑开距离以及膝关节内外侧间隙值能够更好地平衡膝关节软组织以及更好地重建下肢力线,进而达到了提高软组织平衡的精确性的效果。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第一计算单元802包括:第一设置子单元,用于将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;第二设置子单元,用于将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;第一确定子单元,用于依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角;第一计算子单元,用于依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第一确定子单元包括:第一确定模块,用于依据目标医学影像,确定目标轴线,其中,目标轴线至少包括膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线;第二确定模块,用于依据目标轴线确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第一计算子单元包括:第一计算模块,用于依据内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;第二计算模块,用于依据第三夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第一计算单元802还包括:第一判断子单元,用于判断第一夹角值是否满足第一预设要求,若第一夹角值满足第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;第二确定子单元,用于确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;第三设置子单元,用于依据平均值和第一假体型号,设置第一膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第一膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;第二计算子单元,用于通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,该装置还包括:判断单元,用于在依据当前内外侧撑开距离和预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量之后,判断第一截骨量是否满足第二预设要求;第一确定单元,用于若第一截骨量满足第二预设要求,则依据第一截骨量为股骨远端截骨提供数据参考;第二确定单元,用于若第一截骨量不满足第二预设要求,则对当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足第二预设要求。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,该装置还包括:第二获取单元,用于若第一夹角值不满足第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据预期第一夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;调整单元,用于依据第三夹角值与预期第三夹角值的差值对内外侧撑开距离进行调整,以使第一夹角值满足第一预设要求。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,该装置还包括:第三获取单元,用于在依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,若检测到更换目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;第三计算单元,用于依据第二假体型号调整第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,第三截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第二计算单元803包括:第四设置子单元,用于将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;第五设置子单元,用于将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;第三计算子单元,用于依据内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;第三确定子单元,用于依据目标医学影像和第三夹角值确定第二夹角值。
可选地,在本申请实施例提供的基于手术撑开器的数据处理装置中,第二计算单元803还包括:第二判断子单元,用于判断第二夹角值是否满足第三预设要求,若第二夹角值满足第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;第四确定子单元,用于确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;第六设置子单元,用于依据平均值和第一假体型号,设置第二膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第二膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;第四计算子单元,用于通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第二截骨量。
基于手术撑开器的数据处理装置包括处理器和存储器,上述的第一获取单元801,第一计算单元802和第二计算单元803等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来实现基于手术撑开器的数据处理方法。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行基于手术撑开器的数据处理方法。
如图9所示,本发明实施例提供了一种电子设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数。
可选地,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角;依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角包括:依据目标医学影像,确定目标轴线,其中,目标轴线至少包括膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线;依据目标轴线确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
可选地,依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值包括:依据内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据第三夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量包括:判断第一夹角值是否满足第一预设要求,若第一夹角值满足第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第一膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第一膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量。
可选地,在依据当前内外侧撑开距离和预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量之后,该方法还包括:判断第一截骨量是否满足第二预设要求;若第一截骨量满足第二预设要求,则依据第一截骨量为股骨远端截骨提供数据参考;若第一截骨量不满足第二预设要求,则对当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足第二预设要求。
可选地,该方法还包括:若第一夹角值不满足第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据预期第一夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;依据第三夹角值与预期第三夹角值的差值对内外侧撑开距离进行调整,以使第一夹角值满足第一预设要求。
可选地,在依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,该方法还包括:若检测到更换目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;依据第二假体型号调整第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,第三截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。
可选地,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据目标医学影像和第三夹角值确定第二夹角值。
可选地,依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量包括:判断第二夹角值是否满足第三预设要求,若第二夹角值满足第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第二膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第二膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第二截骨量。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:获取目标对象的目标医学影像,并确定目标对象的截骨部位,其中,截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若截骨部位为股骨远端截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,第一夹角值为膝关节机械轴线与目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,第一截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考;若截骨部位为股骨后髁截骨时,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,第二夹角值为膝关节截骨线与目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,第二截骨量用于为股骨后髁截骨提供数据参数。
可选地,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角;依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,依据目标医学影像,确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角包括:依据目标医学影像,确定目标轴线,其中,目标轴线至少包括膝关节机械轴线、膝关节力学轴线和膝关节关节线;依据目标轴线确定目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
可选地,依据内外侧高度差和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值包括:依据内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据第三夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到第一夹角值。
可选地,依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量包括:判断第一夹角值是否满足第一预设要求,若第一夹角值满足第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第一膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第一膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量。
可选地,在依据当前内外侧撑开距离和预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第一截骨量之后,该方法还包括:判断第一截骨量是否满足第二预设要求;若第一截骨量满足第二预设要求,则依据第一截骨量为股骨远端截骨提供数据参考;若第一截骨量不满足第二预设要求,则对当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足第二预设要求。
可选地,该方法还包括:若第一夹角值不满足第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据预期第一夹角值和股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;依据第三夹角值与预期第三夹角值的差值对内外侧撑开距离进行调整,以使第一夹角值满足第一预设要求。
可选地,在依据第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,该方法还包括:若检测到更换目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;依据第二假体型号调整第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,第三截骨量用于为股骨远端截骨提供数据参考。
可选地,依据目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值包括:将手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据内外侧张力和内外侧撑开距离,控制手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;将手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过手术撑开器获取手术撑开器的内外侧高度差;依据内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,第三夹角值为手术撑开器的内外侧倾斜角;依据目标医学影像和第三夹角值确定第二夹角值。
可选地,依据第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量包括:判断第二夹角值是否满足第三预设要求,若第二夹角值满足第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;确定目标对象使用的第一假体的第一假体型号;依据平均值和第一假体型号,设置第二膝关节内外侧间隙值,并在保持手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据第二膝关节内外侧间隙值,通过手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;通过手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据当前内外侧撑开距离和第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到第二截骨量。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取目标对象的目标医学影像,并确定所述目标对象的截骨部位,其中,所述截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;
第一计算单元,用于若所述截骨部位为所述股骨远端截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,所述第一夹角值为膝关节机械轴线与所述目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,所述第一截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考;
第二计算单元,用于若所述截骨部位为所述股骨后髁截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据所述第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,所述第二夹角值为膝关节截骨线与所述目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,所述第二截骨量用于为所述股骨后髁截骨提供数据参数;
其中,所述第二计算单元包括:第四设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨后髁内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨后髁外侧;第五设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;第三计算子单元,用于依据所述内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;第三确定子单元,用于依据所述目标医学影像和所述第三夹角值确定所述第二夹角值。
2.根据权利要求1所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述第一计算单元包括:
第一设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨远端内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨远端外侧;
第二设置子单元,用于将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;
第一确定子单元,用于依据所述目标医学影像,确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角;
第一计算子单元,用于依据所述内外侧高度差和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
3.根据权利要求2所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述第一确定子单元包括:
第一确定模块,用于依据所述目标医学影像,确定目标轴线,其中,所述目标轴线至少包括所述膝关节机械轴线、所述膝关节力学轴线和膝关节关节线;
第二确定模块,用于依据所述目标轴线确定所述目标对象的股骨远端机械轴外侧角。
4.根据权利要求2所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述第一计算子单元包括:
第一计算模块,用于依据所述内外侧高度差进行计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;
第二计算模块,用于依据所述第三夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到所述第一夹角值。
5.根据权利要求2所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述第一计算单元还包括:
第一判断子单元,用于判断所述第一夹角值是否满足第一预设要求,若所述第一夹角值满足所述第一预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;
第二确定子单元,用于确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;第三设置子单元,用于依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第一膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第一膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整,其中,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;
第二计算子单元,用于通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量。
6.根据权利要求5所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述装置还包括:
判断单元,用于在依据所述当前内外侧撑开距离和所述预设的第一膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第一截骨量之后,判断所述第一截骨量是否满足第二预设要求;
第一确定单元,用于若所述第一截骨量满足所述第二预设要求,则依据所述第一截骨量为所述股骨远端截骨提供数据参考;
第二确定单元,用于若所述第一截骨量不满足所述第二预设要求,则对所述当前内外侧撑开距离进行调整,以使截骨量满足所述第二预设要求。
7.根据权利要求5所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述装置还包括:
第二获取单元,用于若所述第一夹角值不满足所述第一预设要求,则获取预期第一夹角值,并依据所述预期第一夹角值和所述股骨远端机械轴外侧角计算得到预期第三夹角值;
调整单元,用于依据所述第三夹角值与所述预期第三夹角值的差值对所述内外侧撑开距离进行调整,以使所述第一夹角值满足所述第一预设要求。
8.根据权利要求5所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述装置还包括:
第三获取单元,用于在依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量之后,若检测到更换所述目标对象的假体时,获取第二假体的第二假体型号;
第三计算单元,用于依据所述第二假体型号调整所述第一膝关节内外侧间隙值,并依据调整后的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第三截骨量,其中,所述第三截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考。
9.根据权利要求1所述的基于手术撑开器的数据处理装置,其特征在于,所述第二计算单元还包括:
第二判断子单元,用于判断所述第二夹角值是否满足第三预设要求,若所述第二夹角值满足所述第三预设要求,则获取目标群体的膝关节内外侧间隙值的平均值,其中,所述目标群体为膝关节状态满足预设条件的群体;
第四确定子单元,用于确定所述目标对象使用的第一假体的第一假体型号;
第六设置子单元,用于依据所述平均值和所述第一假体型号,设置所述第二膝关节内外侧间隙值,并在保持所述手术撑开器的内外侧高度差不变的情况下,依据所述第二膝关节内外侧间隙值,通过所述手术撑开器对内外侧撑开距离进行调整;
第四计算子单元,用于通过所述手术撑开器获取当前内外侧撑开距离,并依据所述当前内外侧撑开距离和所述第二膝关节内外侧间隙值进行计算,得到所述第二截骨量。
10.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行以下步骤:获取目标对象的目标医学影像,并确定所述目标对象的截骨部位,其中,所述截骨部位为以下之一:股骨远端截骨和股骨后髁截骨;若所述截骨部位为所述股骨远端截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第一夹角值,并依据所述第一夹角值和预设的第一膝关节内外侧间隙值计算得到第一截骨量,其中,所述第一夹角值为膝关节机械轴线与所述目标对象的膝关节力学轴线的夹角值,所述第一截骨量用于为所述股骨远端截骨提供数据参考,所述内外侧撑开距离为所述手术撑开器撑开所述目标对象的膝关节骨骼的内外侧之间的距离;若所述截骨部位为所述股骨后髁截骨时,依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值,并依据所述第二夹角值和预设的第二膝关节内外侧间隙值计算得到第二截骨量,其中,所述第二夹角值为膝关节截骨线与所述目标对象的膝关节内外后髁连线的夹角值,所述第二截骨量用于为所述股骨后髁截骨提供数据参数;依据所述目标医学影像和预设的手术撑开器的内外侧张力,得到第二夹角值包括:将所述手术撑开器的操作模式设置为力控模型,并依据所述内外侧张力,控制所述手术撑开器的底端贴合胫骨截骨平面、所述手术撑开器的顶端内侧贴合股骨后髁内侧和所述手术撑开器的顶端外侧贴合股骨后髁外侧;将所述手术撑开器的操作模式设置为距离模式,并通过所述手术撑开器获取所述手术撑开器的内外侧高度差;依据所述内外侧高度差计算得到第三夹角值,其中,所述第三夹角值为所述手术撑开器的内外侧倾斜角;依据所述目标医学影像和所述第三夹角值确定所述第二夹角值。
CN202211359564.5A 2022-11-02 2022-11-02 基于手术撑开器的数据处理方法和装置 Active CN115399834B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211359564.5A CN115399834B (zh) 2022-11-02 2022-11-02 基于手术撑开器的数据处理方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211359564.5A CN115399834B (zh) 2022-11-02 2022-11-02 基于手术撑开器的数据处理方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115399834A CN115399834A (zh) 2022-11-29
CN115399834B true CN115399834B (zh) 2023-02-17

Family

ID=84169365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211359564.5A Active CN115399834B (zh) 2022-11-02 2022-11-02 基于手术撑开器的数据处理方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115399834B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116059016B (zh) * 2023-02-27 2023-07-28 北京壹点灵动科技有限公司 膝关节参数的处理方法和装置、电子设备
CN116115318B (zh) * 2023-04-17 2023-07-28 北京壹点灵动科技有限公司 手术撑开器的调节方法、装置、存储介质和处理器
CN117442396B (zh) * 2023-12-25 2024-04-30 北京壹点灵动科技有限公司 膝关节撑开器的数据处理方法、装置及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108451582A (zh) * 2018-03-12 2018-08-28 长沙市第三医院 一种辅助膝关节置换间隙平衡工具
CN108992134A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 吴頔 一种开放式楔形截骨装置
CN210019464U (zh) * 2019-03-18 2020-02-07 嘉思特华剑医疗器材(天津)有限公司 一种截骨撑开器
CN111528946A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 吕奕萱 膝关节撑开器
WO2020164219A1 (zh) * 2019-02-14 2020-08-20 北京水木天蓬医疗技术有限公司 机器人辅助超声骨动力系统
CN112914724A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 北京长木谷医疗科技有限公司 全膝关节置换手术导板的设计方法及相关设备
CN214857176U (zh) * 2021-04-26 2021-11-26 西安市红会医院 一种股骨远端内侧闭合截骨精确导向器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115252047A (zh) * 2022-07-11 2022-11-01 青海省人民医院 用于膝关节置换术的股骨远端及前后髁测量定位截骨装置
CN115153884A (zh) * 2022-09-09 2022-10-11 北京壹点灵动科技有限公司 手术机器人的示踪器组件

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108451582A (zh) * 2018-03-12 2018-08-28 长沙市第三医院 一种辅助膝关节置换间隙平衡工具
CN108992134A (zh) * 2018-08-29 2018-12-14 吴頔 一种开放式楔形截骨装置
WO2020164219A1 (zh) * 2019-02-14 2020-08-20 北京水木天蓬医疗技术有限公司 机器人辅助超声骨动力系统
CN210019464U (zh) * 2019-03-18 2020-02-07 嘉思特华剑医疗器材(天津)有限公司 一种截骨撑开器
CN111528946A (zh) * 2020-05-07 2020-08-14 吕奕萱 膝关节撑开器
CN112914724A (zh) * 2021-01-29 2021-06-08 北京长木谷医疗科技有限公司 全膝关节置换手术导板的设计方法及相关设备
CN214857176U (zh) * 2021-04-26 2021-11-26 西安市红会医院 一种股骨远端内侧闭合截骨精确导向器

Also Published As

Publication number Publication date
CN115399834A (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115399834B (zh) 基于手术撑开器的数据处理方法和装置
Oussedik et al. Alignment in total knee arthroplasty: what’s in a name?
Howell et al. Implant survival and function ten years after kinematically aligned total knee arthroplasty
Kim et al. Alignment and orientation of the components in total knee replacement with and without navigation support: a prospective, randomised study
US20190254751A1 (en) Methods for facilitating individualized kinematically aligned knee replacements and devices thereof
Radtke et al. Effect of limb rotation on radiographic alignment in total knee arthroplasties
Ishida et al. Mid-term outcomes of computer-assisted total knee arthroplasty
Tingart et al. Computer-assisted total knee arthroplasty versus the conventional technique: how precise is navigation in clinical routine?
Pietsch et al. Patient-specific total knee arthroplasty: the importance of planning by the surgeon
Song et al. Robotic-assisted TKA reduces postoperative alignment outliers and improves gap balance compared to conventional TKA
CN115462866B (zh) 基于膝关节参数的调整方法和装置、处理器及电子设备
Vundelinckx et al. Functional and radiographic short-term outcome evaluation of the Visionaire system, a patient-matched instrumentation system for total knee arthroplasty
Tigani et al. Comparison between two computer-assisted total knee arthroplasty: gap-balancing versus measured resection technique
Silva et al. Patient-specific instrumentation improves tibial component rotation in TKA
Ferrara et al. Implant positioning in TKA: comparison between conventional and patient-specific instrumentation
Perlick et al. Minimally invasive unicompartmental knee replacement with a nonimage-based navigation system
Matsumoto et al. Soft tissue balance measurement in minimal incision surgery compared to conventional total knee arthroplasty
Molicnik et al. Patient-matched instruments versus standard instrumentation in total knee arthroplasty: a prospective randomized study
Gu et al. Simulation of total knee arthroplasty in 5 or 7 valgus: a study of gap imbalances and changes in limb and knee alignments from native
Weber et al. Navigation in minimally invasive unicompartmental knee arthroplasty has no advantage in comparison to a conventional minimally invasive implantation
Inui et al. Influence of navigation system updates on total knee arthroplasty
CN115462865B (zh) 全膝关节置换的数据处理方法和装置、处理器及电子设备
Saragaglia et al. Navigation of the tibial plateau alone appears to be sufficient in computer-assisted unicompartmental knee arthroplasty
CN116059016B (zh) 膝关节参数的处理方法和装置、电子设备
Hoffart et al. Novel computer-assisted method for revision arthroplasty of the knee

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant