[发明专利]全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法

权利要求书

1.全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：包括实时跟踪骨盆位置及姿态，模拟并求得股骨柄假体安装规划路线，具体包括如下步骤：

(1)读入假体库模型相关信息；

(2)将含有运动传感器的跟踪装置固定在患者骨盆上；

(3)结合运动传感器捕获的位置与姿态信息；

(4)采集股骨上A，B两点，记录此时的股骨姿态pos(A，B)；

(5)结合髋臼杯假体轴线方向及骨盆坐标系之间的关系，获取髋臼杯假体安装角度；

(6)再次采集股骨上A'，B'两点，记录此刻的股骨姿态pos(A'，B')；

(7)计算相对于术前的腿长及偏心距的变化；

(8)最终得出股骨柄安装规划路线，根据路线完成安装。

2.根据权利要求1所述的全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：所述步骤(1)假体库模型相关信息具体包括但不限于：模型型号，模型参数，初始条件和边界条件。

3.根据权利要求1所述的全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：所述步骤(3)通过采点注册将术前3D模型与术中骨骼解剖结构进行配准，获取股骨柄假体的位置与姿态信息的转换关系。

4.根据权利要求1所述的全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：所述步骤(5)具体是骨盆坐标系由r，l，p三个特征点确定，其中r表示右侧髂前上棘，l表示左侧髂前上棘，p表示耻骨联合；分别用向量表示r指向l的向量，表示l指向p的向量；其中表示骨盆x轴，向量与向量叉乘向量表示骨盆Y轴，向量与向量叉乘向量表示骨盆Z轴。

5.根据权利要求1所述的全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：所述步骤(7)计算腿长及偏心距的具体步骤如下：

a)根据术前3D模型与术中骨骼解剖结构实时配准关系确定股骨头中心Hc；

b)根据髋臼杯假体中心及骨盆坐标系之间的关系确定髋臼杯植入中心Cc；

c)根据两次股骨验证钉采集到的姿态信息确定矫正转换矩阵：

R1＝Rotate(pos(A，B)，pos(A′B′)) (1)

并计算新的股骨姿态：

pos(A″，B″)＝R1(pos(A′，B′)) (2)

d)根据pos(A，B)和股骨头中心Hc确定相对位置关系：

T＝Trans(pos(A，B)，Hc)， (3)

并更新矫正后的股骨姿态

pos(A″′，B″′)＝T(pos(A″，B″)，Cc)； (4)

根据pos(A，B)与pos(A′，B′)计算相对于术前的腿长及偏心距变化。

6.根据权利要求1所述的全髋关节置换术中股骨柄假体安装调整方法，其特征在于：所述步骤(8)股骨柄安装规划路线具体求解过程如下：

a)读入假体库模型相关信息θ；

b)根据腿长和偏心距的变化，以及当前股骨柄模型信息θ₀，求解调整方向Δl和Δo，分别表示腿长和偏心距调整方向；

c)根据假体库模型相关信息，求解调整数值L和O，分别表示腿长和偏心距调整幅度；

d)求解规划路线调节方案f＝F(Δl，Δo，L，O)。