[发明专利]一种定位误差测量装置及方法

权利要求书

1.一种定位误差测量装置，其特征在于：包括底座(1)以及插接在所述底座(1)上的测量板(2)；

其中，所述底座(1)为枪形、且其上开设有若干个与骨骼位置对应的位置孔(3)和若干个用于同测量板(2)插接的连接孔(4)，若干个所述连接孔(4)间隔设置并构成弧形。

2.根据权利要求1所述一种定位误差测量装置，其特征在于：在所述底座(1)的横边、纵边方向均间隔开设有所述位置孔(3)，且若干所述连接孔(4)位于横边、纵边方向开设的位置孔(3)之间。

3.根据权利要求1所述一种定位误差测量装置，其特征在于：所述测量板(2)包括两个竖直设置的插柱(21)、一垂直固定于所述插柱(21)顶部的圆盘(22)，所述插柱(21)用于插入所述连接孔(4)与所述底座(1)连接；

其中，通过髋关节手术导航系统中的标记模块(4)在所述位置孔(3)上标记以测量位置信息。

4.根据权利要求3所述一种定位误差测量装置，其特征在于：所述髋关节手术导航系统还包括采集模块(5)、控制模块(6)、导航模块(7)，所述采集模块(5)将采集到的位置信息输出至所述采集模块(5)，并通过所述采集模块(5)将位置信息采集后输出至所述控制模块(6)，通过所述控制模块(6)将采集来的位置信息进行数据转化与分析后通过所述导航模块(7)输出显示。

5.一种定位误差测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将髋关节手术导航系统上的标记模块安装在底座(1)的位置孔(3)上，以测量对应髂前上棘、骨盆、股骨处的位置信息并传输至采集模块(5)后经控制模块(6)数据转换，再输出至导航模块(7)进行显示；

以计算髋关节手术导航系统的长度误差，具体公式如下所示：

其中，n——测量次数；

A、B分别为对应骨盆处、股骨处的绝对位置；

A_iB_i——第n次测量A、B两点间的距离。

6.根据权利要求5所述一种定位误差测量方法，其特征在于：步骤S1中，通过对应髂前上棘处的位置信息以确定测量坐标系，对应骨盆处的位置信息、对应股骨处的位置信息均为绝对位置A、B，并计算两个绝对位置的距离A_iB_i。

7.根据权利要求5所述一种定位误差测量方法，其特征在于：步骤S1中，绝对位置A、B的坐标系分别为(x_A1，y_A1，z_A1)、(x_B1，y_B1，z_B1)，且重复步骤S1，以获得A₂B₂、A₃B₃、A₄B₄、A₅B₅、A₆B₆。

8.根据权利要求5所述一种定位误差测量方法，其特征在于：还包括

S2、测量底座(1)上若干组连接孔(4)的连线与对应髂前上棘处的位置孔(3)连线之间的实际夹角为实际外展角；

S3、将测量板(2)插接于底座(1)上的连接孔(4)内，并在测量板(2)的外壁上随机若干次采集三点，并计算以每次采集的该三点构成的平面与底板所在平面的交线的延长线，同对应髂前上棘处的位置孔(3)连线之间构成的夹角为测量外展角；

S4、将步骤S2测得的实际外展角、步骤S3测得的测量外展角置入如下公式，以计算髋关节手术导航系统的角度误差：

其中：

n——测量次数；

α₀、β₀、γ₀——均为底座(1)上不同位置的实际外展角；

α_i、β_i、γ_i——均为测量板(2)不同位置测量的第i次测量外展角。