CN116849809A - 一种骨折导航系统用导航套件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种骨折导航系统用导航套件，涉及智能医疗领域。所述套件包括：影像拍摄装置、配准装置、置入器械、红外光学定位组件、有显示屏的计算机；影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位的二维影像；配准装置具有配准小球和光学追踪小球；红外光学定位组件包括具有光学追踪小球的参考架和红外光定位系统；有显示屏的计算机用于接受含有患者骨折部位、置入器械、配准装置的二维影像及其空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。本发明提供的导航套件辅助医生在手术过程中实时获得骨折部位的结构信息，根据导航系统的指导进行手术操作，提高手术的准确性和安全性，在复杂骨折的处理和骨折手术中具有重要的价值。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种骨折导航系统用导航套件。
背景技术
创伤骨科是骨科领域的基础学科，骨折是创伤骨折医生日常面对的临床问题。由于创伤的发生具有时间和地点的不定性，多属于急诊范畴，需要立即处理，加上创伤患者的病情在很多情况下又不容许转诊，必须就地治疗。所有这一切，常常使处于一线的创伤骨科医生面临严峻的考验和挑战，因为处理的正确与否和伤病员的预后息息相关。从这个意义上讲，一线骨科医生对创伤患者的处理水平决定着我国创伤骨科的诊疗水平。为了让创伤患者都能就近、在第一时间里得到正确、有效的治疗，考虑到创伤骨科医生自己的临床经验难以覆盖到所有可能发生的骨折手术，因此，提出一种可应用于各种部位不同程度的骨折导航系统，并配有完备齐全导航套件来帮助创伤骨折医生完成骨折手术具有重要的临床意义。
发明内容
本发明公开一种骨折导航系统用导航套件，该导航套件辅助医生进行骨折手术。所述导航套件是由一系列硬件和软件组成的系统，可以提供实时的骨折部位的结构信息和手术导航指导，帮助医生在手术过程中更准确地定位和处理骨折。
本发明公开的骨折导航系统用导航套件涉及多学科、多领域的知识，所述导航套件设计过程中涉及了多图像采集与处理技术、三维重建与配准技术、定位与追踪技术、路径规划与手术导航技术、用户界面设计与交互技术。其中，多图像采集与处理技术是指导航套件通过采集患者的骨骼影像数据，如X射线、CT扫描等，对这些数据进行处理和重建，生成患者的二维骨骼影像或三维骨骼模型。三维重建与配准技术是指导航套件将采集到的二维影像数据转化为三维骨骼模型或者将采集到的三维影像数据与患者的二维骨骼影像进行配准，这涉及到三维重建和图像配准的算法，以及精确的空间定位技术。定位与追踪技术是指导航套件需要能够准确地追踪医生操作工具的位置和姿态，以及实时更新骨骼模型与实际骨骼的对应关系，这涉及到定位传感器、追踪算法和姿态估计技术的应用。路径规划与手术导航技术是指导航套件根据患者的骨骼模型和手术方案，通过路径规划算法和手术导航算法，为医生提供实时的手术导航指导，包括定位工具的位置、切口位置和适当的骨折复位角度等。用户界面设计与交互技术是指导航套件需要提供直观的用户界面，使医生能够方便地操作和获取所需的信息，这需要合理的界面设计和友好的交互技术支持。
进一步，本发明公开一种骨折导航系统用导航套件，所述套件包括：影像拍摄装置、配准装置、置入器械、红外光学定位组件、有显示屏的计算机；
所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位的二维影像；
所述配准装置固定在影像拍摄装置上，所述配准装置上具有配准小球和光学追踪小球，拍摄患者骨折部位的影像时，得到含配准小球的患者骨折部位的二维影像；
所述红外光学定位组件包括数个具有光学追踪小球的参考架、红外光定位系统，具有光学追踪小球的参考架分别连接在患者骨折部位、置入器械和配准装置上，所述具有光学追踪小球的参考架被所述红外光定位系统实时捕获，进而获得患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置；
所述有显示屏的计算机用于接收影像拍摄装置拍摄的含配准小球的患者骨折的二维影像并显示在显示屏上，同时接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
进一步，所述置入器械包括以下任意一种或几种：克氏针、螺旋刀片、伽玛钉、扩髓钻；所述克氏针用于确定手术置入器械置入股骨开口位置、开口方向，为后续扩髓、髓内钉植入预先定位；所述螺旋刀片用于抑制骨折部位的旋转，防止骨折片的不稳定性和错位；所述伽玛钉由一根长钉和一个横向锁定螺钉组成，长钉经过股骨髓腔穿刺后固定在骨折处，横向锁定螺钉固定粗隆部位；所述扩髓钻用于扩大骨髓腔，为髓内钉和螺旋刀片的进入提供空间。
进一步，所述配准装置包括配准小球；所述配准小球为N小球，分布在至少2个相对的平面上，一个平面上小球相连时构成的连线的延长线和另一个平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇于一点，和/或不同平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇成不同方向上的数个点，其中N大于4的自然数整数。
进一步，所述配准装置包括承接配准小球的承接板，所述承接板设置到影像拍摄装置下方，拍摄时，得到含配准小球的患者骨折的二维影像。
进一步，所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位正位、侧位影像。
进一步，所述有显示屏的计算机显示患者骨折部位和置入器械的相对位置并规划置入器械的运动路径，所述运动路径包括置入器械的置入方向、置入深度和TAD距离；
优选的，所述TAD距离通过计算TAD顶点与置入器械之间的物理距离得到；所述TAD顶点的计算方法为：接收用户在患者正位、侧位影像中点选的三点，所述三点是在股骨头边缘任选三点，基于所述三点成圆并确定圆心点；将所述圆心点与股骨颈的中心点进行连线，得到一条线段；将所述线段向圆心点一端延长与圆相交，得到的交点即为正位、侧位TAD顶点。
进一步，所述TAD距离是正位影像中TAD顶点与所述正位影像中置入器械顶点之间的物理距离和所述侧位影像中TAD顶点与所述侧位影像中置入器械顶点之间的物理距离之和。
进一步，所述接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置，具体包括：
所述配准装置上的光学追踪小球在所述空间定位坐标系中具有空间坐标，计算机接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，所述配准装置上的配准小球在影像坐标系中具有影像坐标，所述光学追踪小球和所述配准小球具有固定的空间位置关系，基于所述空间坐标、所述影像坐标和所述空间位置关系构建所述空间定位坐标系与所述影像坐标系之间的映射关系，通过所述映射关系将置入器械的实时空间位置映射至影像坐标系内，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
进一步，所述套件还包括非置入的手术器械，所述非置入的手术器械上连接具有光学追踪小球的参考架，所述非置入的手术器械包括：用于打开髓腔及扩髓的第一手术器械，用于置入髓内钉的第二手术器械，用于置入螺旋刀片的第三手术器械，用于锁定的第四手术器械。
进一步，所述第一手术器械包括以下任意一种或几种：空心开口锥、克氏针把持器、近端空心钻、软组织护板、软扩、硬扩、保护套筒、AWL钻、扩髓钻、电钻、测量尺、拉力螺钉。
进一步，所述第二手术器械包括以下任意一种或几种：保护套筒、连接螺栓万向扳手、连接螺栓、髓内钉打入器、开口扳手、手把、髓内钉打入/取出杆、滑锤。
进一步，所述第三手术器械包括以下任意一种或几种：螺旋套筒、套筒标定器、保护套筒、手把、扩髓钻、打入器。
进一步，所述第四手术器械包括以下任意一种或几种：台阶钻、内套管、髓内钉刀片钉、克氏针、克氏针测深器、打入锁定起子、锁定起子、锁定扳手、刀片钉组合套筒、近端限位空心钻、打入锤、小L型扳手、限位钻头、测深器、远端导杆、远端瞄准架、全螺纹锁钉、远端锁钉扳手、远端锁定组合套筒、电钻、软组织分离器、尾帽、上钉器。
本发明的优点：
1.本申请公开一种骨折导航系统用导航套件，通过导航套件的辅助，医生可以在手术过程中实时获得骨折部位的结构信息，并根据导航系统的指导进行手术操作，提高手术的准确性和安全性，对于复杂骨折的处理和骨折手术具有重要的价值。
2.该导航套件通过影像拍摄装置和配准装置，可以准确捕获患者骨折部位的二维影像，并通过红外光学定位组件实时捕获患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维空间的位置，计算机则根据这些数据在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置，从而提供精确的导航和定位，帮助医生更准确地进行手术。
3.通过该导航套件，医生可以在手术前规划置入器械的运动路径，包括置入方向、置入深度和TAD距离，这些规划可以帮助医生在手术过程中避免误操作，提高手术的安全性。
4.该导航套件可以实时显示患者骨折部位和置入器械的相对位置，医生可以根据这些信息快速准确地进行手术操作，此外，通过术前规划置入器械的运动路径，可以减少手术中的调整时间，提高手术效率。
5.该导航套件通过有显示屏的计算机，将拍摄的含配准小球的患者骨折的二维影像显示在屏幕上，并与红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置的三维空间位置进行配准，保证医生看到的患者骨折部位和置入器械的相对位置是真实可靠的。
6.该导航套件与多种置入器械配合使用，如克氏针、螺旋刀片、伽玛钉、扩髓钻等，使医生可以根据患者的临床情况和手术需要选择合适的置入器械，增加手术的灵活性与个性化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是一种本发明实施例提供的骨折导航系统用导航套件示意图，该导航套件包括影像拍摄装置、配准装置、置入器械、红外光学定位组件、有显示屏的计算机。其中，影像拍摄装置拍摄患者骨折部位的二维影像；配准装置一是实现三维的空间定位坐标系校准，二是建立三维的空间定位坐标系与二维影像坐标系的映射关系；红外光学定位组件获取患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置；有显示屏的计算机接收二维影像数据和空间位置数据，然后显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如S101、S102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种骨折导航系统用导航套件，所述套件包括：影像拍摄装置、配准装置、置入器械、红外光学定位组件、有显示屏的计算机，所述套件的示意图如图1所示；
所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位的二维影像；
在一个实施例中，影像拍摄装置是C臂，C臂是一种医疗设备，它由一个呈C形的臂部组成，内部装有X射线发射器和探测器，C臂可以在手术过程中提供高质量的实时X射线成像，以引导医生进行手术操作，它具有360度旋转的能力，可以围绕患者在各个角度进行成像，从而提供更全面和准确的影像信息。
所述配准装置固定在影像拍摄装置上，所述配准装置上具有配准小球和光学追踪小球，拍摄患者骨折部位的影像时，得到含配准小球的患者骨折部位的二维影像；
在一个实施例中，配准装置命名为V-spots，其上分布有4个光学追踪小球和12个配准小球。所述12个配准小球在C臂拍摄的正位、侧位影像中均具有相应的二维影像坐标。
所述红外光学定位组件包括数个具有光学追踪小球的参考架、红外光定位系统，具有光学追踪小球的参考架分别连接在患者骨折部位、置入器械和配准装置上，所述具有光学追踪小球的参考架被所述红外光定位系统实时捕获，进而获得患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置；
在一个实施例中，所述红外光学定位组件包括Northern Digital Inc.(NDI)的Optotrak3020、Polaris、Boulder的Flashpoint5000、Ascension的3D Guidance、Vicon的Vantage、OptiTrack的Prime系列和Atracsys的FusionTrack。这些光学定位装置在医疗、生物科学研究、虚拟现实、动作捕捉等领域都有广泛的应用，并在精度、实时性、灵活性等方面具有不同的特点和优势。
所述有显示屏的计算机用于接收影像拍摄装置拍摄的含配准小球的患者骨折的二维影像并显示在显示屏上，同时接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
所述置入器械通常采用金属和生物可降解材料，其中，金属包括不锈钢(ISO5832-1)，商用纯钛(cpTi)(ISO 5832-2)和/或钛合金如钛铝铌合金(TAN)(ISO 5832-11)。生物可降解材料包括聚乳酸脂(PLA)，聚乳酸-羟基磷灰石(PLA-HA)复合材料和/或聚己内酯(PCL)。
不锈钢具有较高的强度和刚性，能够提供稳定的内固定支持，但密度高，可能导致器械重量较大，且可能引发金属敏感性反应。钛合金具有良好的生物相容性和高强度，密度低，重量轻的特点，被广泛应用于骨折内固定器械中。聚乳酸脂是一种广泛应用的生物可降解材料，可以分解为无毒的代谢产物，并逐渐被机体吸收和代谢。聚乳酸-羟基磷灰石复合材料结合了聚乳酸酯和羟基磷灰石的特性，羟基磷灰石是一种生物活性材料，可以促进骨组织再生和愈合，也能够提供良好的机械支持和生物活性，有助于骨折愈合。聚己内酯是一种可降解的聚合物，具有低熔点和高延展性，可以提供长期的稳定支持，常应用于儿童骨折或骨折修复后需要逐渐恢复负荷的情况。
所述置入器械包括以下任意一种或几种：克氏针、螺旋刀片、伽玛钉、扩髓钻；所述克氏针用于确定手术置入器械置入股骨开口位置、开口方向，为后续扩髓、髓内钉植入预先定位；所述螺旋刀片用于抑制骨折部位的旋转，防止骨折片的不稳定性和错位；所述伽玛钉由一根长钉和一个横向锁定螺钉组成，长钉经过股骨髓腔穿刺后固定在骨折处，横向锁定螺钉固定粗隆部位；所述扩髓钻用于扩大骨髓腔，为髓内钉和螺旋刀片的进入提供空间。
所述配准装置包括配准小球；所述配准小球为N小球，分布在至少2个相对的平面上，一个平面上小球相连时构成的连线的延长线和另一个平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇于一点，和/或不同平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇成不同方向上的数个点，其中N大于4的自然数整数。
所述配准装置包括承接配准小球的承接板，所述承接板设置到影像拍摄装置下方，拍摄时，得到含配准小球的患者骨折的二维影像。
在一个具体实施例中，所述V-spots包括承接板、配准小球和光学追踪小球，配准小球包含用于确定影像三维坐标系的点；光学追踪小球，与配准小球存在确认位置关系，用于被红外光定位系统识别；
通过影像设备同时拍摄所述标定器械与患者需要拍摄的位置，通过配准小球确定的坐标系，并根据坐标系确定真实患者影像图像在坐标系中的位置；通过红外光定位系统识别光学追踪小球在红外光定位系统中的位置，并根据光学追踪小球与标识结构的点的关系，配准影像图像的坐标系与红外光定位系统的坐标系，使两者坐标系统一。
配准小球包括有设置在承接板不同空间的点；点设置在两个不同的空间平面内；每个空间平面的点的数目相同，但空间设置不同，一个空间平面内呈现两列，及至少两行点；沿着横向，纵向，垂直向将同一空间同一位置的点构建直线，构建呈3组直线，每组直线汇集呈一个汇集点，3个汇集点在同一坐标系的坐标轴上。通过此种方式可以很好构建成一个确定的坐标系被影像设备识别。当随真实患者拍摄时，可以清楚知晓患者的真实影像图像坐标位置；并将患者的真实影像图像坐标位置与被配准小球对应，实现影像图像坐标与红外光定位系统坐标的配准。
一种配准小球对应的点的实施方式，承接板一端包括两侧板，分别为第一侧板与第二侧板；第一侧板与第二侧板通过连接结构连接，优选通过连接横板连接，第一侧板与第二侧板上设置配准小球的点；第一侧板上设置两列点，每列设置最少2个点且每列点数相同；另一个侧板也设置两列点，每列设置最少2个点且每列点数相同；具体实施时为每个侧板设置两列4点或2列6点，两列6点的方式效果更好。上述点以列，以排及以两侧板间相同位置点，分别构成直线，每个三维方向上的直线汇集成一个点，3个三维方向形成3个在同一坐标系的坐标轴上的3个点；通过3个点有效构建坐标系。
更优选的实施方式，在未连接第一侧板与第二侧板的连接横板下方设置连接板，将连接板固定到过渡的实施例1所述的固定器械上，固定器械的配准结合件与承接板的连接板连接，控制承接板位置不变。此种方式可以有效地实现承接板的固定。
具体为：第一侧板与第二侧板的每列点设置在1条直线上，共形成4条线，4条线能够在一个点实现汇集，此点为第一汇集点；
第一侧板或第二侧板的每列点按照纵向位置与内外侧位置定义为内侧第一点，外侧第一点，内侧第二点与外侧第二点；
其中，第一侧板上的内侧第一点与外侧第一点构成一条直线，内侧第二点与外侧第二点构成一条直线，第二侧板上也对应形成两条直线，形成4条直线，或者，当每列存在3条直线时，形成6条直线，所有直线在一个点实现汇集，此点为第二汇集点；
其中，第一侧板的内侧第一点与第二侧板的内侧第一点形成一条直线，第一侧板的外侧第一点与第二侧板的外侧第一点形成一条直线，第一侧板的内侧第二点与第二侧板的内侧第二点形成一条直线，第一侧板的外侧第二点与第二侧板的外侧第二点形成一条直线；形成4条直线，或者当每列存在3条直线时，形成6条直线；所有直线在一个点实现汇集，此点为第三汇集点；
第一汇集点、第二汇集点与第三汇集点设置在同一坐标系的3个坐标轴上，通过此种方式构建坐标系，进而能够确定影像图像的位置点，也能知晓光学追踪小球的位置坐标情况；进而能够在光学追踪小球被红外光定位系统识别后，将影像图像的位置点与红外光定位系统的坐标配准，保证对影像图像的路径设置及跟踪的坐标统一。
更优选的实施方式为，承接板的另一侧设置光学追踪小球，可以避免拍摄时的干扰及影响。光学追踪小球为能够被红外光定位系统识别的至少三个圆板型识别结构，或者为NDI小球。
更优选的实施方式为，配准小球包括能够及被影像设备拍摄的小球，一个小球对应一个点；小球为小钢球，小钢球容易被影像设备拍摄。
更优选的实施方式为：承接板的第一侧板与第二侧板为不等大且不平行的梯形侧板，第一侧板较第二侧板大，连接第一侧板与第二侧板的连接横板也为梯形板；最终自上下方，左右方及前后方分别观看，用于承接标识结构的承接板部分都为梯形形状。此种形状设置可以有效的在不同空间设置点，形成3个汇集点，构建呈一个有效的坐标系。
更优选的实施方式为，第一侧板较第二侧板大，且第一侧板的投影完全覆盖第二侧板的投影。
更优选的实施方式为：为了实现上述的交汇效果，同一侧板的两列点的上下两点的高度位置并不相同，一列点的投影包含另一列点的投影。此种设置方式为一种有效的汇集设置方式。
所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位正位、侧位影像。
所述有显示屏的计算机显示患者骨折部位和置入器械的相对位置并规划置入器械的运动路径，所述运动路径包括置入器械的置入方向、置入深度和TAD距离。
所述TAD距离是正位影像中TAD顶点与所述正位影像中置入器械顶点之间的物理距离和所述侧位影像中TAD顶点与所述侧位影像中置入器械顶点之间的物理距离之和。
在一个实施例中，医生可以在显示正位、侧位X光片的显示屏上，于正位、侧位X光片中股骨头的边缘任选三点，基于所选三点成圆并确定圆心点，然后选择股骨颈的中心点，连接所述圆心点与所述股骨颈的中心点得到一条线段，再将所述线段向圆心点一端延长与圆相交，得到的交点即为正位、侧位TAD顶点。
TAD距离的计算公式为：
其中，Xap指正位X光片上所测的从置入器械钉尖到TAD顶点的距离；Dture指置入器械的真实直径；Dap指正位X光片上所测置入器械的直径；指正位X光片上需矫正的放大倍数；Xlat指侧位X光片上所测的从置入器械钉尖到TAD顶点的距离；Dlat指侧位X光片上所测置入器械的直径；/>指侧位X光片上需矫正的放大倍数。
所述接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置，具体包括：
所述配准装置上的光学追踪小球在所述空间定位坐标系中具有空间坐标，计算机接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，所述配准装置上的配准小球在影像坐标系中具有影像坐标，所述光学追踪小球和所述配准小球具有固定的空间位置关系，基于所述空间坐标、所述影像坐标和所述空间位置关系构建所述空间定位坐标系与所述影像坐标系之间的映射关系，通过所述映射关系将置入器械的实时空间位置映射至影像坐标系内，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
影像坐标系，以医学影像为参照的坐标系统，此坐标系的生成和定义与C臂相关，空间定位坐标系的映射及可视化实时检测置入器械位姿都是在这个坐标系统进行的。
在一个实施例中，空间定位坐标系的映射采用的ICP算法，是一种刚性配准算法，且是手术导航领域应用最为广泛的算法。刚性配准算法是一种将两个或多个图像或点云进行对齐的方法，它假设变换是刚性的，即不发生形变和缩放。刚性变换包括平移、旋转和镜像。刚性配准算法的目标是找到最佳的变换参数，使得两个或多个图像或点云的特征点或特征区域能够最好地对齐。
ICP算法的本质是基于最小二乘法最小化目标函数。该算法首先假设一个初始的位姿变换矩阵，然后通过最近邻方法匹配对应点对，计算两个点云的最优刚体变换矩阵(即求得最合适的旋转参数R和平移参数T)，最后反复迭代直至满足精度误差要求。
所述套件还包括非置入的手术器械，所述非置入的手术器械上连接具有光学追踪小球的参考架，所述非置入的手术器械包括：用于打开髓腔及扩髓的第一手术器械，用于置入髓内钉的第二手术器械，用于置入螺旋刀片的第三手术器械，用于锁定的第四手术器械。
所述第一手术器械包括以下任意一种或几种：空心开口锥、克氏针把持器、近端空心钻、软组织护板、软扩、硬扩、保护套筒、AWL钻、扩髓钻、电钻、测量尺、拉力螺钉。
其中，空心开口锥(Hollow reamer)的结构类似于一个中空的圆柱体，一端有开口，其主要功能是在手术中进行骨折固定器械的植入，比如钢板和钉子，医生可以通过空心开口锥将钢板或钉子引导到骨折部位，然后通过锥内的通道将固定器械插入到骨折骨片中，最终固定骨折。克氏针把持器(Kirschner wire holder)是一种用于固定克氏针的器械，它的结构类似于一把夹子，两侧有锁定装置，其主要功能是固定克氏针，防止其在手术过程中滑动，医生可以将克氏针放入克氏针把持器的夹口中，然后通过锁定装置固定克氏针，以便在手术中准确操控和定位克氏针。近端空心钻(Proximal hollow drill)用于骨折的骨折端的钻孔，它的结构类似于一个中空的柱状物，一端有一个旋转的钻头，其主要功能是在手术中通过旋转钻头，在骨折骨片中钻孔，为固定器械的植入提供通道。软组织护板(Soft tissue protector)用于保护周围软组织免受手术器械的损伤，它的结构类似于一个带有开口的金属片，可以将周围的软组织从骨折部位分离开来，以便医生进行手术操作，同时减少对软组织的损伤。软扩(Soft spreader)和硬扩(Hard spreader)用于扩开骨折骨片之间的间隙，软扩的结构柔软，适用于较小的间隙；硬扩的结构坚硬，适用于较大的间隙，它们的主要功能是通过扩开骨折部位的间隙，为骨折复位和固定提供更好的条件。保护套筒(Protection sleeve)用于保护骨折钉子或螺钉在植入过程中不损伤周围组织，它的结构类似于一个套筒，可以将植入物包裹起来，防止其与周围组织摩擦和碰撞。AWL钻(Awldrill)用于骨折骨片的定位和预钻孔，它的结构类似于一个带有锋利尖端的金属棒，医生可以通过AWL钻在骨折骨片上进行定位和预钻孔，以便后续的固定器械植入。扩髓钻(Reamer)用于扩大骨折骨片的髓腔，以便植入骨折钉或螺钉，它的结构类似于一个中空的圆柱体，一端有一个旋转的刀片，医生可以通过扩髓钻在骨折骨片上进行旋转，从而扩大髓腔，为固定器械的植入提供更好的条件。电钻(Power drill)用于骨折骨片的钻孔和固定器械的植入，它的结构类似于一个手持式的电动工具，可以通过电动机驱动旋转的钻头进行钻孔，医生可以通过电钻对骨折骨片进行钻孔，以便植入固定器械。测量尺(Measurementruler)用于测量骨骼长度、角度和距离等参数，通常呈直尺状，一端为固定点，另一端有刻度线和测量标记。
所述第二手术器械包括以下任意一种或几种：保护套筒、连接螺栓万向扳手、连接螺栓、髓内钉打入器、开口扳手、手把、髓内钉打入/取出杆、滑锤。
其中，保护套筒(Protection sleeve)与上述一致用于保护植入物或手术器械在植入或操作过程中不损伤周围组织，它的结构类似于一个套筒，可以将植入物或手术器械包裹起来，防止其与周围组织摩擦和碰撞，保护周围组织的完整性。连接螺栓万向扳手(Connection bolt universal wrench)用于紧固或松开连接螺栓的操作。它的结构类似于一个手柄，一端有一个可旋转的头部。其主要功能是通过转动头部，使其与连接螺栓的接口相匹配，实现连接螺栓的紧固或松开。连接螺栓(Connection bolt)用于连接植入物或手术器械的部件，它的结构类似于一个带有螺纹的柱状物，可以与其他部件相互连接，其主要功能是通过旋转和紧固，将植入物或手术器械固定在一起，提供稳定的连接。髓内钉打入器(Intramedullary nail inserter)用于将髓内钉植入骨髓腔内，它的结构类似于一个手柄，一端有一个用于插入髓内钉的头部，其主要功能是通过插入头部将髓内钉引导到骨髓腔内，然后通过手柄的推压来将髓内钉打入骨髓腔，实现骨折的固定。开口扳手(Open-ended spanner)用于紧固或松开开口螺母或螺栓的操作，它的结构类似于一个手柄，两端有开口，用于与螺母或螺栓的六边形头相匹配，其主要功能是通过握住螺母或螺栓的头部，使其与开口扳手的开口相配合，实现螺母或螺栓的紧固或松开。手把(Handle)用于操作其他器械或植入物，它的结构类似于一个手柄，可以握住或固定，其主要功能是作为其他器械的握持部分，帮助医生稳定和控制器械的操作。髓内钉打入/取出杆(Intramedullary nailinserter/extractor)用于将髓内钉植入或取出骨髓腔内，它的结构类似于一个柱状物，一端有一个用于插入或抓取髓内钉的头部，其主要功能是通过插入或抓取头部来操作髓内钉的植入或取出，实现骨折的固定或解除固定。滑锤(Mallet)用于敲击或推动其他器械或植入物，它的结构类似于一个手柄，一端有一个较重的头部，其主要功能是通过手柄的运动，使头部对其他器械或植入物施加敲击或推动力，帮助完成手术操作。
所述第三手术器械包括以下任意一种或几种：螺旋套筒、套筒标定器、保护套筒、手把、扩髓钻、打入器。
其中，螺旋套筒(Screw sleeve)用于在骨折修复中将螺钉固定在骨骼中，它的结构类似于一个套筒，具有内部的螺纹结构，可以与螺钉的外部螺纹相配合，其主要功能是通过旋转，将螺旋套筒螺入骨骼中，为螺钉提供稳定的固定点。套筒标定器(Sleevecalibrator)用于确定套筒的位置和方向，它的结构类似于一个标定器，具有刻度和指示线，其主要功能是通过插入到套筒中，确定套筒的位置和方向，帮助医生准确植入螺钉或其他植入物。保护套筒(Protection sleeve)用于保护植入物或手术器械在植入或操作过程中不损伤周围组织，它的结构类似于一个套筒，可以将植入物或手术器械包裹起来，防止其与周围组织摩擦和碰撞，保护周围组织的完整性。手把(Handle)用于操作其他器械或植入物，它的结构类似于一个手柄，可以握住或固定，其主要功能是作为其他器械的握持部分，帮助医生稳定和控制器械的操作。扩髓钻(Reamer)用于扩大骨髓腔的直径以便植入髓内钉，它的结构类似于一个柄，一端有一个旋转的刀片或钻头，其主要功能是通过旋转的方式，将刀片或钻头插入骨髓腔中，扩大骨髓腔的直径，为髓内钉的植入提供合适的空间。打入器(Inserter)用于将植入物或其他器械打入骨骼中，它的结构可以根据具体的使用情况而有所不同，但一般都具有一个握持部分和一个用于推动或敲击的头部，其主要功能是通过推动或敲击的方式，将植入物或其他器械打入骨骼中，实现固定或修复的目的。
所述第四手术器械包括以下任意一种或几种：台阶钻、内套管、髓内钉刀片钉、克氏针、克氏针测深器、打入锁定起子、锁定起子、锁定扳手、刀片钉组合套筒、近端限位空心钻、打入锤、小L型扳手、限位钻头、测深器、远端导杆、远端瞄准架、全螺纹锁钉、远端锁钉扳手、远端锁定组合套筒、电钻、软组织分离器、尾帽、上钉器。
其中，台阶钻(Step drill)用于钻取骨骼中的孔洞，以便植入螺钉或其他植入物，其结构类似于一个圆柱体，具有多个不同直径的台阶，其主要功能是通过旋转，逐步扩大孔洞的直径，以适应不同尺寸的植入物。内套管(Inner sleeve)用于在手术中保护周围组织，并引导其他器械的插入，其结构类似于一个空心的管道，可以插入到骨骼中，为其他器械的操作提供通道，其主要功能是保护周围组织不受损伤，并提供准确的引导。髓内钉刀片钉(Intramedullary nail blade screw)用于固定髓内钉的刀片部分，其结构包括一个刀片和一个螺纹部分，其主要功能是将刀片固定在骨骼中，以提供额外的稳定性和支持。克氏针(Guide wire)用于引导其他器械的插入，其结构类似于一个细长的针，具有锥形尖端和握持部分，其主要功能是通过插入到骨骼中，为其他器械的导向提供准确的路径。克氏针测深器(Guide wire depth gauge)用于测量克氏针的插入深度。其结构包括一个刻度尺和一个握持部分，其主要功能是通过插入到骨骼中，测量克氏针的插入深度，以确保植入物的正确位置。打入锁定起子(Impactor locking screw)用于固定锁定螺钉的插入，其结构类似于一个握持部分和一个用于敲击的头部，其主要功能是通过敲击的方式，将锁定螺钉打入骨骼中，增加植入物的稳定性。锁定起子(Locking screwdriver)用于固定锁定螺钉，其结构类似于一个握持部分和一个用于旋转的头部，其主要功能是通过旋转的方式，将锁定螺钉拧紧，提供额外的稳定性。锁定扳手(Locking wrench)用于拧紧锁定螺钉，其结构类似于一个握持部分和一个用于旋转的头部，其主要功能是通过旋转的方式，将锁定螺钉拧紧，提供额外的稳定性。刀片钉组合套筒(Blade screw combination sleeve)用于固定刀片钉，其结构类似于一个套筒，具有适配刀片钉的螺纹结构，其主要功能是通过旋转，将刀片钉固定在骨骼中，提供额外的支持。近端限位空心钻(Proximal limit hollow drill)用于限制钻孔的深度。其结构类似于一个空心的钻头，具有一个限位器以控制钻孔的深度，其主要功能是通过旋转和限位器的作用，限制钻孔的深度，以确保植入物的正确位置。打入锤(Mallet)用于敲击其他器械或植入物，其结构类似于一个握持部分和一个用于敲击的头部，其主要功能是通过敲击的方式，将其他器械或植入物打入骨骼中，实现固定或修复的目的。小L型扳手(Small L-shaped wrench)用于旋转或拧紧其他器械或螺钉，其结构类似于一个L型的握持部分，可以握住或转动，其主要功能是通过旋转或拧紧的方式，操作其他器械或螺钉，实现固定或修复的目的。限位钻头(Limit drill bit)用于限制钻孔的深度，其结构类似于一个钻头，具有一个限位器以控制钻孔的深度，其主要功能是通过旋转和限位器的作用，限制钻孔的深度，以确保植入物的正确位置。测深器(Depth gauge)用于测量孔洞或植入物的深度，其结构类似于一个刻度尺，可以插入到孔洞或植入物中进行测量，其主要功能是通过插入到孔洞或植入物中，测量其深度，以确保植入物的正确位置。远端导杆(Distal guiderod)用于引导其他器械的插入到远端骨折部位，其结构类似于一个细长的导向杆，可以插入到远端骨折部位，为其他器械的导向提供准确的路径。远端瞄准架(Distal targetingframe)用于引导其他器械的插入到远端骨折部位，其结构包括一个固定装置和一个用于定位的框架，其主要功能是通过固定装置将瞄准架固定在患者身体上，并通过框架的定位，引导其他器械的插入。全螺纹锁钉(Fully threaded locking screw)用于提供额外的稳定性和支持，其结构类似于一根螺钉，具有全螺纹结构，其主要功能是通过旋转，将其固定在骨骼中，为骨折的稳定性和愈合提供支持。远端锁钉扳手(Distal locking screwdriver)用于拧紧远端锁钉，其结构类似于一个握持部分和一个用于旋转的头部，其主要功能是通过旋转的方式，将远端锁钉拧紧，提供额外的稳定性。远端锁定组合套筒(Distal lockingcombination sleeve)用于固定远端锁钉，其结构类似于一个套筒，具有适配远端锁钉的螺纹结构，其主要功能是通过旋转，将远端锁钉固定在骨骼中，提供额外的支持。电钻(Electric drill)用于钻取骨骼中的孔洞，其结构类似于一个手持电动工具，具有一个握持部分和一个旋转钻头，其主要功能是通过旋转钻头，快速而准确地钻取骨骼中的孔洞，为植入物的固定提供通道。软组织分离器(Soft tissue dissector)用于分离和保护周围的软组织，其结构类似于一个手柄，一端有一个扁平的或弯曲的工作部分，其主要功能是通过分离和保护软组织，为其他器械的操作提供更好的可视性和操作空间。尾帽(End cap)用于固定或保护植入物的末端。其结构类似于一个套筒，可以放置在植入物的末端，其主要功能是通过固定或保护植入物的末端，提供额外的稳定性和保护。上钉器(Tacker)用于将钉子或其他固定件固定在软组织中，其结构类似于一个手柄，一端有一个可旋转或可移动的头部，其主要功能是通过旋转或移动的方式，将钉子或其他固定件固定在软组织。
实施例1
实施例1介绍在粗隆间骨折手术过程中骨折导航系统用导航套件的应用。
第一步，调整患者体位：将患者仰卧于骨科牵引床上。
第二步，患者骨折复位：对患者患侧骨折处进行复位，满意后，将患肢内旋10°至15°，内收10°至15°，固定于牵引床上，使用红外光学定位组件获得患者骨折部位在三维的空间定位坐标系的空间位置，使用影像拍摄装置获得患者骨折部位的二维影像，所述空间位置与二维影像通过配准装置实现配准，进一步在显示屏上显示经配准后的患者粗隆间骨折部位的正位、侧位二维影像。
第三步，确定髓内钉长度和直径：将测量尺放在股骨正前方，所述测量尺用于测量患者股骨干的直径与长度，近端置于髓内钉入钉点处，远端位于预期位置，直接读出髓内钉长度，根据测量尺上的读数预测直径。
第四步，手术入路及确定入针点：由大粗隆顶点水平切开5～6cm，正确入点为侧位上大粗隆顶点的前方1/3和后方2/3交界处，正位上粗隆顶点。
第五步，打开髓腔及扩髓：将空心开口锥沿入针点以适当的力量打开髓腔，克氏针沿空心开口锥尾部插入，克氏针顶点到达预定深度，移除其余装置，保留克氏针，放置软组织护板；使用软扩穿过克氏针扩髓，软扩从直径9mm开始，逐渐增加，近端扩髓时，放置保护套筒，所述保护套筒上连接参考架，所述克氏针尾部也连接有参考架，参考架上具有光学追踪小球，可以被红外光学定位系统捕获，从而确定克氏针在二维影像中的位置，使用扩髓钻扩髓，当扩髓完毕后，移扩髓钻和保护套筒，保留克氏针，所述扩髓钻也与参考架连接，可以被在显示屏上显示扩髓钻正位、侧位的置入路径。
第六步，植入髓内钉：将准备好的髓内钉用连接螺栓固定在手把上，用连接螺栓万向扳手将其拧紧，套入球头克氏针，轻微摆动手把插入，如需敲击打入时，在手把上的恰槽内先安装主钉打入器，用开口扳手将其拧紧，再连接主钉打入/取出杆，滑锤轻轻敲击，植入髓内钉，移除打入装置及克氏针。
第七步，TAD规划：将近端导杆安装在手把上并固定，刀片钉组合套筒插入近端导杆刀片钉孔内直至软组织皮肤，在正下方作约1cm切口，再插入直达骨皮质，并与瞄准臂锁定，移除定位针，钻入克氏针，使用基于二维影像的骨折术中规划方法监视放置状态，用克氏针测深器测量克氏针在骨内的实际长度，所述长度的安全取值范围通过TAD距离的值来限定，所述TAD距离的值会在显示屏中实时显示，当15mm＜TAD＜25mm时，克氏针处于合理的范围内，无切出和/或翻转风险，此时，移除测深器及克氏针套管，再改用近端限位空心钻钻入，用刀片钉连接锁定起子，逆时针安装刀片钉，套入克氏针插入，再用打入锤轻轻敲击打入锁定起子置限深处，红外光定位系统放置状态位置正确后，顺时针旋转，打入锁定起子，如果间隙闭合，表示刀片钉已锁紧，此时移除近端非植入装置，保留手把与连接螺栓。
第八步，远端锁定：在手把上安装远端导杆并固定，把远端锁定组合套筒插入最远端的动态锁定孔内，在其正下方作0.5cm切口，再插入直达骨皮质，改用钻头钻孔，钻头钻透第一层骨质，到达对侧髓腔内壁时，用小L型扳手调整限位器，与远端锁定钻头距离约1cm，目的保护对侧软组织，继续钻透对侧骨质，保证远端锁定套筒紧贴骨皮质，用测深器测量骨直径，再用远端锁钉扳手安装测量的全螺纹锁钉拧入，不用过分拧紧。最后，使用基于二维影像的骨折术中规划方法监视放置状态，远端锁定完毕。植入尾帽，移除所有非植入装置，将患者股骨内收，远端锁钉扳手安装合适的尾帽，沿主钉尾部先顺时针再逆时针拧入，不要过分拧紧。
第九步，股骨髓内钉的取出：将克氏针插入刀片钉中心孔内，并沿克氏针套入刀片钉，打入取出器，然后逆时针旋转，连接固定刀片钉，将其取出。用远端锁钉扳手移除尾帽，安装主钉取出杆，再用远端锁钉扳手取出远端锁钉，最后用滑锤将主钉取出。
实施例2
实施例2介绍在胫骨骨折手术过程中骨折导航系统用导航套件的应用。
第一步：调整患者体位：将患者仰卧位，置于可透视的手术床上，患者膝关节弯曲至少90°至100°，方便髓内钉插入，对骨骼进行牵引复位，满意后，固定于骨科手术床上，使用红外光学定位组件获得患者骨折部位在三维的空间定位坐标系的空间位置，使用影像拍摄装置获得患者骨折部位的二维影像，所述空间位置与二维影像通过配准装置实现配准，进一步在显示屏上显示经配准后的患者胫骨骨折部位的正位、侧位二维影像。
第二步：确定髓内钉长度及直径：将测量尺放置于胫骨的侧方，近端于进钉点处，远端位于粗隆部位，直接读出长度，将测量尺放置于胫骨正前方，根据测量尺上的读数预测直径。
第三步，确定进针点：正位上，进针点在胫骨髓腔和髁间隆起外侧节点的连线上；侧位上，进针点位于胫骨平台的前缘。
第四步，打开髓腔及扩髓：在进针点处，钻入一根克氏针，红外光导航系统实时捕获放置效果，位置正确后，将扩髓钻套入克氏针，轻推旋转，打开胫骨髓腔约8-10cm，移除克氏针及扩髓钻，插入克氏针把持器，在显示屏的监视和手把复位的帮助下，正确通过骨折端，用克氏针把持器固定克氏针，沿克氏针把持器尾部插入，克氏针顶部到达最低端，移除克氏针把持器。电钻安装软扩，套入克氏针，顺时针扩髓，软扩从直径7.5mm开始逐渐增加，扩髓完毕后顺时针移除软扩，保留克氏针，所述克氏针、扩髓钻、软扩等手术器械的远端与参考架相接，插入端通过保护套筒插入，保护套筒上也连接参考架，基于参考架实现手术器械位姿的捕获，进一步显示在显示屏上，指导手术操作。
第五步，置入髓内钉：将髓内钉用连接螺杆固定在手柄上，连接螺杆扳手将其拧紧，套入克氏针，轻微旋转进钉，进入后保持方向直接插入，如需敲击打入时，在手柄上的卡槽内，先安装髓内钉打拔连接器，用开头扳手将其拧紧，再连接滑锤导向杆，滑锤轻轻敲击插入髓内钉，移除打拔器及克氏针，最后，通过影像拍摄装置监视放置效果，所述髓内钉的远端与参考架相接，插入端通过保护套筒插入，保护套筒上也连接参考架，基于参考架实现手术器械位姿的捕获，进一步显示在显示屏上，指导手术操作。
第六步，远端锁定：将导杆连接在手柄上，用导杆锁轮固定，大L型扳手拧紧，再将远端固定架放置在远端拧紧固定，在导杆远端的定位孔内插入软组织分离器，并在正下方做长0.5cm切口，再插入直达骨皮质，移除软组织分离器，插入T形定位杆，安装U形卡块实现远端定位；在远端瞄准架上的远端锁定孔内插入软组织分离器与外套管，并在正下方做长0.5cm切口，再插入直达骨皮质，移除软组织分离器，使用螺旋刀片钻透第一层骨皮质到达对侧髓腔内壁时，使用小L型扳手调整钻头上的限位器，继续钻透对侧骨皮质，移出钻头，插入测深器测量骨直径，选择合适长度的全螺纹锁钉，用六角起子拧入，使用影像拍摄装置监测远端锁钉放置状态，所述螺旋刀片的远端与参考架相接，插入端通过螺旋套筒插入，螺旋套筒上也连接参考架，基于参考架实现手术器械位姿的捕获，进一步显示在显示屏上，指导手术操作。
第七步，近端锁定：将近端瞄准架安装在手柄上，使用大L型扳手拧紧，将外套管与软组织分离器插入近端瞄准架锁定孔内，在软组织分离器与软组织接触处做长0.5cm切口，将外套管与软组织分离器插入直达骨皮质，移除软组织分离器，插入螺旋套筒及螺旋刀片，当螺旋刀片钻透第一层骨皮质，到达对侧骨皮质内壁时，使用小L型扳手调整钻头上的限位器，目的保护对侧软组织皮肤，接下来选择合适直径的全螺纹锁钉，使用全螺纹锁钉扳手拧入，移除近端瞄准架。
第八步，置入尾帽：移除所有非置入装置，安装合适的尾帽，顺时针拧入，使用T型扳手拧紧。
第九步，胫骨髓内钉的取出：用T型扳手取出远端锁钉，保留一枚近端锁钉，再使用T型扳手取出尾帽，将主钉拔出器安装在胫骨髓内钉尾部，开口扳手加压拧紧，连接滑锤导向杆，移除剩下的一枚近端锁钉，用滑锤将胫骨髓内钉取出。
以上对本发明所提供的一种骨折导航系统用导航套件进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述套件包括：影像拍摄装置、配准装置、置入器械、红外光学定位组件、有显示屏的计算机；
所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位的二维影像；
所述配准装置固定在影像拍摄装置上，所述配准装置上具有配准小球和光学追踪小球，拍摄患者骨折部位的影像时，得到含配准小球的患者骨折部位的二维影像；所述红外光学定位组件包括数个具有光学追踪小球的参考架、红外光定位系统，具有光学追踪小球的参考架分别连接在患者骨折部位、置入器械和配准装置上，所述具有光学追踪小球的参考架被所述红外光定位系统实时捕获，进而获得患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置；
所述有显示屏的计算机用于接收影像拍摄装置拍摄的含配准小球的患者骨折的二维影像并显示在显示屏上，同时接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
2.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述置入器械包括以下任意一种或几种：克氏针、螺旋刀片、伽玛钉、扩髓钻；所述克氏针用于确定手术置入器械置入股骨开口位置、开口方向，为后续扩髓、髓内钉植入预先定位；所述螺旋刀片用于抑制骨折部位的旋转，防止骨折片的不稳定性和错位；所述伽玛钉由一根长钉和一个横向锁定螺钉组成，长钉经过股骨髓腔穿刺后固定在骨折处，横向锁定螺钉固定粗隆部位；所述扩髓钻用于扩大骨髓腔，为髓内钉和螺旋刀片的进入提供空间。
3.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述配准装置包括配准小球；所述配准小球为N小球，分布在至少2个相对的平面上，一个平面上小球相连时构成的连线的延长线和另一个平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇于一点，和/或不同平面上小球相连时构成的连线的延长线交汇成不同方向上的数个点，其中N大于4的自然数整数。
4.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述配准装置包括承接配准小球的承接板，所述承接板设置到影像拍摄装置下方，拍摄时，得到含配准小球的患者骨折的二维影像。
5.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述影像拍摄装置用于拍摄患者骨折部位正位、侧位影像。
6.根据权利要求5所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述有显示屏的计算机显示患者骨折部位和置入器械的相对位置并规划置入器械的运动路径，所述运动路径包括置入器械的置入方向、置入深度和TAD距离；
优选的，所述TAD距离通过计算TAD顶点与置入器械之间的物理距离得到；所述TAD顶点的计算方法为：接收用户在患者正位、侧位影像中点选的三点，所述三点是在股骨头边缘任选三点，基于所述三点成圆并确定圆心点；将所述圆心点与股骨颈的中心点进行连线，得到一条线段；将所述线段向圆心点一端延长与圆相交，得到的交点即为正位、侧位TAD顶点。
7.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置，具体包括：
所述配准装置上的光学追踪小球在所述空间定位坐标系中具有空间坐标，计算机接收红外光定位系统实时捕获的患者骨折部位、置入器械、配准装置在三维的空间定位坐标系的空间位置，所述配准装置上的配准小球在影像坐标系中具有影像坐标，所述光学追踪小球和所述配准小球具有固定的空间位置关系，基于所述空间坐标、所述影像坐标和所述空间位置关系构建所述空间定位坐标系与所述影像坐标系之间的映射关系，通过所述映射关系将置入器械的实时空间位置映射至影像坐标系内，并在显示屏上显示患者骨折部位和置入器械的相对位置。
8.根据权利要求1所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述套件还包括非置入的手术器械，所述非置入的手术器械连接具有光学追踪小球的参考架，所述非置入的手术器械包括：用于打开髓腔及扩髓的第一手术器械，用于置入髓内钉的第二手术器械，用于置入螺旋刀片的第三手术器械，用于锁定的第四手术器械；
优选的，所述第一手术器械包括以下任意一种或几种：空心开口锥、克氏针把持器、近端空心钻、软组织护板、软扩、硬扩、保护套筒、AWL钻、扩髓钻、电钻、测量尺、拉力螺钉。
9.根据权利要求8所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述第二手术器械包括以下任意一种或几种：保护套筒、连接螺栓万向扳手、连接螺栓、髓内钉打入器、开口扳手、手把、髓内钉打入/取出杆、滑锤；
优选的，所述第三手术器械包括以下任意一种或几种：螺旋套筒、套筒标定器、保护套筒、手把、扩髓钻、打入器。
10.根据权利要求8所述的骨折导航系统用导航套件，其特征在于，所述第四手术器械包括以下任意一种或几种：台阶钻、内套管、髓内钉刀片钉、克氏针、克氏针测深器、打入锁定起子、锁定起子、锁定扳手、刀片钉组合套筒、近端限位空心钻、打入锤、小L型扳手、限位钻头、测深器、远端导杆、远端瞄准架、全螺纹锁钉、远端锁钉扳手、远端锁定组合套筒、电钻、软组织分离器、尾帽、上钉器。
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