[发明专利]长骨骨折牵引复位导航装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种骨科导航装置，更特别地说，是指一种借助光电跟踪技术、利用两个机械臂来辅助医生完成长骨(如大腿骨、小腿骨)骨折的牵引复位导航装置。

背景技术

长骨骨折的主要过程包括牵引复位和固定两个重要环节，牵引复位是医生在手术中首先要解决的问题，即将骨折的部分拼接起来，恢复到原来的几何形状。由于长骨的外形复杂，医生在传统的牵引复位操作中，是利用手术中的二维X光图像和经验来完成复位操作的，这种复位操作往往只是在二维空间上进行，很难实现三维几何形状的复位，且医生在利用X光复位的过程中，会遭受很大的辐射伤害。同时，由于复位后没有可靠的器械来固定复位的成果，在固定阶段，往往会造成复位后的折骨发生移位，影响了手术效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种长骨骨折牵引复位导航装置，该牵引复位导航装置采用光电跟踪器来确定空间点采集器和跟踪标志组件的空间位置；跟踪标志组件同手术对象固定在一起，用于识别手术对象的位置变化；空间点采集器用于获得临床手术环境中的特征点的位置数据；末端执行器用于固定复位操作；两个机械臂用于实现多自由度的运动。

本发明长骨骨折牵引复位导航装置，由第一机械臂1、第二机械臂2、移动车5、脚踏板7、光电跟踪器3、末端执行器4、跟踪标志组件8和空间点采集器9组成；跟踪标志组件8安装在长骨骨折处，用于确定长骨骨折处的空间坐标，同时标定出骨折处的病灶信息点；空间点采集器9握持在医生手中，用于采集跟踪标志组件8在临床手术环境中反射球所表示的特征点的位置数据。其中，第一机械臂1与第二机械臂2的结构相同。各部分的详细说明请见“具体实施方式”段的内容。

本发明牵引复位导航装置，为了辅助医生能够更好的进行手术，也可以增加计算机系统6，该计算机系统6放置于移动车5的车箱54内。计算机系统6包括有计算机硬件、空间图像重构软件；计算机硬件是指预装有操作系统(Windows2000/XP平台)且能进行数据处理的现有市集计算机，如IBM R50e型号的计算机等。空间图像重构软件是用于对采集的特征点位置数据与CT数据(用CT仪器在术前拍摄的CT照片)进行融合处理的一个工具，这个工具能够辅助指导医生进行骨折复位，提高手术质量和骨折复位精度。

本发明长骨骨折牵引复位导航装置的优点在于：

(1)通过在第一机械臂1的摆臂108的端盖上安装光电跟踪器3，实现对跟踪标志组件8和空间点采集器9上的信息点进行图像获取，其精度高，图像获取方便、实时，可在手术过程中实时采集，使手术更加精确，效率更高。

(2)在手术过程中采用术前CT等医学图像导航，所以在手术过程中医生可以避免X光的辐射。术前CT等医学图像导航借助了计算机系统6、光电跟踪器3、跟踪标志组件8和空间点采集器9的软硬组合。

(3)具有多关节的第一机械臂、第二机械臂能够辅助医生完成牵引复位操作，提高复位精度。

附图说明

图1是本发明长骨骨折牵引复位导航装置的整体结构图。

图2是本发明跟踪标志组件的结构图。

图2A是本发明跟踪标志组件的分解图。

图2B是本发明跟踪标志组件中反射球的结构图。

图3是本发明空间点采集器的结构图。

图3A是本发明空间点采集器中的Y形架结构图。

图4是本发明第一机械臂的结构图。

图4A是本发明第一机械臂中三个关节组件的位置布局。

图4B是本发明第一机械臂中三个机械臂与摆臂的位置布局。

图4C是本发明第一机械臂中A关节组件的分解图。

图4D是图4C中A电机盖的仰视图。

图4E是图4C中A制动轮的仰视图。

图4F是图4C中A连接件的仰视图。

图5是本发明第一机械臂中A机械臂的俯视结构图。

图5A是本发明第一机械臂中A连杆的仰视结构图。

图6是本发明第一机械臂中B连杆的俯视结构图。

图6A是本发明第一机械臂中B连杆的仰视结构图。

图7是本发明第一机械臂中C连杆的俯视结构图。

图7A是本发明第一机械臂中C连杆的仰视结构图。

图8是本发明第一机械臂中A摆臂的结构图。

图9是本发明第一机械臂中C关节组件的分解图。

图9A是图9中转接头的俯视图。

图10是本发明第二机械臂的结构图。

图中：        1.第一机械臂  11.A关节组件  12.B关节组件   13.C关节组件