[发明专利]一种用于从骨骼和关节获取数据、计划手术和制造器械或植入物的装置和系统

权利要求书

1.一种用于从骨骼和关节表面获取数据、手术规划和制造患者专用植入物的装置，其特征在于，所述装置包括三个单元：数据收集单元、计算机化单元和台式3D打印机，它们在功能上、物理上和电气上以紧凑、便携的方式相互连接，所述装置适用于基于医院或基于诊所的服务，其中：

所述数据收集单元由四个组件组成：电磁设备、诊断3D超声机、激光扫描仪和用于获取外部数据的接收器，这些组件通过物理和电气连接，作为一个集成多源数据的单元并具有传感器融合能力；

所述诊断 3D 超声机为带有肌肉骨骼探头的诊断3D超声机，所述诊断3D超声机旨在补充数据收集单元中的其他三个组件，以便为骨骼和关节的感兴趣区域制定完整的数据集；

所述电磁设备通过探针在皮肤表面上或通过经皮细针在皮肤内部收集基于骨骼和关节的界标和表面解剖的数据；

所述激光扫描仪用于收集关于骨骼和关节的轮廓和形态的数据；所述激光扫描仪旨在补充数据收集单元中的其他三个组件，以便为骨骼和关节的感兴趣区域制定完整的数据集；

所述界标包括所有可识别的骨骼和软组织结构，所述可识别的骨骼和软组织结构包括骨突起、肌腱、韧带。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计算机化单元包括能够合并所收集的数据的特定软件程序，所述特定软件程序具有骨骼和关节特定部分的数学模型，所述计算机化单元还包括具有执行完整手术的程序的计算机可读介质。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，收集的数据由计算机化单元导入并转换成与计划手术过程兼容的数字数据。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部数据包括DICOM格式或其他格式的2D X射线图像以及其他患者特定数据，所述其他患者特定数据包括年龄、身高、体重、骨骼畸形程度和关节的运动范围。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置通过能够合并收集的数据的特定软件程序来执行如下的规划过程: 重建3D模型并保留XYZ坐标，所述XYZ坐标叠加在数学模型上，以创建特定于患者的骨骼和关节的特定部分的3D 成像，能够直接从CT或MRI图像中导入3D数据，并在保持XYZ坐标的同时进行手术规划。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述计算机化单元的执行完整手术的程序被执行时实现尺寸确定、骨切割和手术的完整模拟。