[发明专利]一种引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置

说明书

本发明公开了一种引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置。该装置包括磁阻双模态传感器模块，所述磁阻双模态传感器模块包括用于套在人体髋关节外面的环形外套、电磁层析成像传感器和电阻层析成像传感器，环形外套包括内导体环和外屏蔽环，电磁层析成像传感器的输入端与第一多通道选通开关的输出端相连接，电磁层析传感器的输出端与信号采集及处理模块的第一输入端相连接，电阻层析成像传感器的输入端与第二多通道选通开关的输出端相连接，电阻层析成像传感器的输出端与信号采集及处理模块的第二输入端相连接。本发明提供的引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置，具有结构简单、响应速度快、实时性好的特点。

技术领域

本发明涉及医学电子技术领域，特别是涉及一种引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置。

背景技术

自20世纪60年代第一例人工髋关节置换术成功以来，髋关节置换术已成为20世纪最重要的外科手术之一，随着人工髋关节置换术更趋成熟，手术患者年龄逐渐下降，人工关节在体内留置时间延长，术后活动量较大，因此需进行翻修术的患者日益增多。据统计约有10％的人工髋关节置换术需要进行人工髋关节翻修。

人工髋关节翻修术不是单纯的用新假体替换旧假体的过程，而是远较初次人工髋关节置换术复杂的手术，与初次髋关节置换术相比，翻修手术时间更长，失血更多，并发症发生率也更高，需要采用可视化医学影像方法对该手术进行辅助，以判断手术成效果。

目前，可为人工髋关节翻修术提供医学影像的方法均为基于辐射的方法，如X光片及X-CT，且只能为手术提供诊断、确定治疗方案及术后效果评估，并不能为手术提供实时的引导。在人工髋关节翻修术中，需要使用金属的钻孔或打磨用手术工具，为减小手术中对骨头的损坏并提高手术效率，非常需要提供一种对人体无害的实时成像手术引导方法，可准确获得该工具在大腿骨截面上的位置及其上下移动过程中的轴向位置。

发明内容

本发明提供一种引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置，能够获得手术中金属工具的实时位置，为手术提供实时引导，而且具有结构简单、响应速度快、实时性好的特点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种引导髋关节置换修正术的电磁/电阻双模态成像装置，包括磁阻双模态传感器模块、第一多通道选通开关、第二多通道选通开关、主控模块、信号采集及处理模块、激励信号产生及功率放大模块和计算机，所述磁阻双模态传感器模块包括用于套在人体髋关节外面的环形外套、电磁层析成像传感器和电阻层析成像传感器，所述环形外套包括内导体环和外屏蔽环，所述内导体环与外屏蔽环之间设置有电磁层析成像传感器和电阻层析成像传感器，所述电磁层析成像传感器包括N个圆形磁线圈，所述电阻层析成像传感器包括N个矩形金属电极，所述N个圆形磁线圈与所述N个矩形金属电极以等间距交替粘贴在所述内导体环上，并环绕所述内导体环一周，所述圆形磁线圈、所述矩形金属电极均设置有信号输入端和信号输出端，所述N个圆形磁线圈的各信号输入端由一根导线引出作为所述电磁层析成像传感器的输入端，所述N个圆形磁线圈的各信号输出端由一根导线引出作为所述电磁成像传感器的输出端，所述电磁层析成像传感器的输入端与所述第一多通道选通开关的输出端相连接，所述电磁层析成像传感器的输出端与所述信号采集及处理模块的第一输入端相连接，所述N个矩形金属电极的各信号输入端由一根导线引出作为所述电阻层析成像传感器的输入端，所述N个矩形金属电极的各信号输出端由一根导线引出作为所述电阻层析成像传感器的输出端，所述电阻层析成像传感器的输入端与所述第二多通道选通开关的输出端相连接，所述电阻层析成像传感器的输出端与所述信号采集及处理模块的第二输入端相连接，所述信号采集及处理模块的第一输出端、第二输出端均与所述计算机的输入端相连接，所述计算机的输出端与所述主控模块的输入端相连接，所述主控模块的输出端与所述激励信号产生及功率放大模块的输入端相连接，所述激励信号产生及功率放大模块的第一输出端与所述第一多通道选通开关的输入端相连接，所述激励信号产生及功率放大模块的第二输出端与所述第二多通道选通开关的输入端相连接。