[发明专利]一种基于计算机辅助技术的人工关节术前准备系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于计算机辅助技术的人工关节术前准备系统及方法，准备系统包括手术关节测量装置、操作终端、服务器、关节假体数据库，服务器包括手术关节数据存储模块、关节参数计算模块、数据匹配模块，手术关节测量装置与服务器通信连接，操作终端与服务器通信连接，准备方法包括获取关节信息、模拟关节参数、匹配合适假体、选定关节假体等步骤。本发明采用计算机建模方法辅助人工关节手术的选型准备工作，具有效率高、事故率低的特点。

技术领域

本发明涉及一种人工关节术前准备系统及方法，特别涉及一种采用计算机辅助模拟的人工关节术前准备系统及方法，属于计算机辅助模拟系统领域。

背景技术

目前人工关节手术的术前准备工作主要通过X光片与假体模片进行手动比对，选择最适合植入的假体，确定理想的锚固位置，确定良好生物力学重建的正确位置并确认假体尺寸。以髋关节置换手术为例，首先对髋关节（骨盆和股骨近端三分之一处）进行X射线照相检查，通过前后侧X射线照片可以确定在健康状态时旋转对侧股骨头中心，并量化X射线照相的距离，在相片上描出3条平行线：一条双坐骨线，位于坐骨下缘之间，一条上髋臼线，位于髋臼腔上缘之间，一条双转子线，位于2个小转子之间。如果3条线彼此是平行的，则无辨距障碍，如果双坐骨线和上髋臼线是平行的，但双转子线不平行，则具有因股骨变形所引起的辨距障碍，如果3条线都不平行的情况下，则具有因髋臼变形以及股骨变形所引起的复合辨距障碍。通过X射线照相模板研究和评估上述信息后，为股骨组件以及髋臼组件选择最佳尺寸组合。具体是可以将模板放在待植入的假体上来准备髋关节的X射线照相描绘亮度。这种主要通过平面的X光片对患者的关节部位进行分析的术前准备过程需要逐一手工作图，增加了术前准备的复杂程度，产品的各类模片也需要反复进行比对，这样大大延长了术前准备时间，降低了关节置换手术的效率。同时，医生在准备的时候由于无法对患者的整个关节进行全方位的医学诊断，容易出现错误，导致手术中出现事故的概率增加。

发明内容

本发明基于计算机辅助技术的人工关节术前准备系统及方法公开了新的方案，采用计算机建模方法辅助人工关节的选型准备工作，解决了现有方案效率低、事故概率高的问题。

本发明基于计算机辅助技术的人工关节术前准备系统包括手术关节测量装置、操作终端、服务器、关节假体数据库，服务器包括手术关节数据存储模块、关节参数计算模块、数据匹配模块，手术关节测量装置与服务器通信连接，操作终端与服务器通信连接。

进一步，本方案的手术关节测量装置是螺旋CT。

本发明还公开了一种基于计算机辅助技术的人工关节术前准备方法，准备方法通过准备系统实现，准备系统包括手术关节测量装置、操作终端、服务器、关节假体数据库，服务器包括手术关节数据存储模块、关节参数计算模块、数据匹配模块，手术关节测量装置与服务器通信连接，操作终端与服务器通信连接，包括步骤：⑴利用手术关节测量装置获取手术关节的基础数据信息传送到服务器的手术关节数据存储模块；⑵服务器的关节参数计算模块从手术关节数据存储模块调取手术关节的基础数据信息经计算得到手术关节的三维结构数据信息、手术关节的关键参数后传送到服务器的数据匹配模块；⑶服务器的数据匹配模块从关节假体数据库中调取关节假体数据模型与手术关节的关键参数对比匹配得到选定的关节假体模型；⑷医生通过操作终端浏览、查阅、分析、比对、确认、更换匹配得到的选定关节假体模型，完成关节手术前的准备工作。

进一步，本方案的准备系统还包括手术器械数据库，服务器还包括关节手术模拟模块，关节手术模拟模块从手术器械数据库调取手术器械信息后与选定关节假体模型、手术关节的三维结构数据信息配合模拟关节手术的过程。

进一步，本方案的准备系统还包括术后关节力线模型数据库，服务器还包括术后关节力线模拟模块，术后关节力线模拟模块根据选定关节假体模型与手术关节三维结构数据信息的匹配模型从术后关节力线模型数据库调取术后关节模型的人体运动力学信息。