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CN112603556A - 一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统 - Google Patents

一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统 Download PDF

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CN112603556A
CN112603556A CN202011356707.8A CN202011356707A CN112603556A CN 112603556 A CN112603556 A CN 112603556A CN 202011356707 A CN202011356707 A CN 202011356707A CN 112603556 A CN112603556 A CN 112603556A
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China
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patient
positioning
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刘艳娟
伍可菲儿
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Abstract

本发明提供了一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，检测装置用于检测患者的生理参数，并基于生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；感应装置被构造为对患者的脊椎的起点和终点进行感应；指导装置被构造为基于感应装置的起点和终点、以及纠偏方案对脊椎的基准线进行显示；取样装置被构造为对脊椎的当前位置和基准线的偏差进行取样；定位装置被构造为对脊椎的钉孔进行定位操作。本发明通过采用定位装置基于采样装置、指导装置的数据并利用定位装置的各个定位指定标记对偏离的脊椎块上的开孔位置进行定位，保证偏离的脊椎能进行高效的纠正操作。

Description

一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统。
背景技术
脊椎畸形的定义和范围以及治疗选择持续衍变。脊椎畸形矫正的手术目标包括曲率矫正、防止进一步畸形、改进或保存神经病学功能及恢复矢状和冠状平衡。
如CN107811691A现有技术公开了一种脊椎手术工具及导引脊椎手术工具的方法，在手术的过程中，施术者必须操作多种不同的手术工具，以将椎弓螺钉内固定器系统架设于所欲稳定的椎节，且每一次的操作都必须先定位出已经先植入的元件的位置，例如椎弓螺钉，再将不同的手术工具精准地移动至该处，此程序的有效性及效率为手术成败与否，以及影响患者复原速度的关键。另一种典型的如WO2019020048A1的现有技术公开的一种基于超声拓片技术的脊椎图像生成系统以及脊柱手术导航定位系统，以及如WO2016177303A1的现有技术公开的一种高强度骨螺钉座，发展了ASD的SRS-Schwab分类以帮助外科医师以此方式分类ASD并提供射线照相分析的方法。帮助提供手术前治疗设计和术后评定的方案，需要外科医师检查术前患者的胶片并手动地或通过使用术前软件测量骨盆入射、腰部脊椎前凸、骨盆倾斜角和矢状纵轴。评定向这些术中脊椎参数的改变的系统和方法的需要。
为了解决本领域普遍存在缺乏定位装置、定位操作不准确、脊椎纠正不准确、凭经验容易出现差错等等问题，作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前脊髓纠正手术中定位所存在的不足，提出了一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，所述纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，所述检测装置用于检测患者的生理参数，并基于所述生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；所述感应装置被构造为对所述患者的脊椎的起点和终点进行感应；所述指导装置被构造为基于所述感应装置的起点和终点、以及所述纠偏方案对所述脊椎的基准线进行显示；所述取样装置被构造为对所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述定位装置被构造为对所述脊椎的钉孔进行定位操作；所述调整装置被构造为对所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑。
可选的，所述检测装置包括检测单元、数据采集器，所述检测单元被构造为对所述患者的生理参数进行检测，所述数据采集器被构造为与所述检测单元连接，并对所述检测单元采集的数据进行存储，并把所述数据传输到所述处理器的存储单元中；所述检测单元包括检测板和所述检测环，所述检测板被构造为对所述患者的手掌进行检测，所述检测环被构造为对所述患者肢干的腕部嵌套并进行检测。
可选的，所述感应装置包括一组感应板、配对单元和感应单元，所述感应板被构造为对所述感应单元和所述配对单元进行支撑，所述配对单元被构造为对所述感应单元采集的数据与所述处理器进行配对并进行传输；所述感应单元被构造为对所述患者的脊椎的矫正位置的初始位置和终点位置进行检测。
可选的，所述指导装置包括偏转机构和光路显示机构，所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑，并对所述光路显示机构的角度进行纠正；所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点，并显示所述患者脊椎的基准基准线；所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆，所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接，所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接；所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测。
可选的，所述取样装置包括取样探头、取样算法和数据采集单元，所述取样探头被构造为对所述患者的所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述取样算法被构造为对所述取样探头的取样操作进行指导；所述数据采集单元被构造为对所述取样探头取样的数据进行采集。
可选的，所述定位装置包括若干个指定标记、分散机构和滑动机构，各个所述指定标记被构造为设置在所述分散机构上；所述分散机构被构造为与所述滑动机构滑动连接，所述分散机构被配置为对各个所述指定标记的间距和各个所述指定标记的角度进行调整；所述分散机构包括若干个分散座、若干个角度调节件和角度驱动机构，各个所述指定标记被构造为与各个所述分散座连接，各个所述角度调节件被构造为与各个所述分散座连接；所述角度驱动机构被构造为与各个所述角度调节件进行驱动，用于调整各个所述角度调节件的角度。
可选的，所述调整装置包括支撑机构、转动机构和升降机构，所述支撑机构被构造为设置在所述转动机构和所述升降机构的一侧，并对所述转动机构和所述升降机构进行支撑的操作，所述升降机构设置在所述支撑机构和所述转动机构的中间，且所述升降机构的两端分别与所述支撑机构和所述转动机构进行连接；所述升降机构包括升降杆、高度检测件和升降驱动机构，所述高度检测件被构造为设置在所述升降杆上，所述高度检测件被构造为对所述升降杆的伸出的高度进行检测，所述升降驱动机构被构造为与所述升降杆驱动连接。
可选的，所述转动机构包括转动杆和锁定单元，所述锁定单元被构造为对所述转动杆的转动角度进行锁定；所述转动杆被构造为对所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑。
可选的，所述滑动机构包括滑动座、滑动轨道、若干个位置标记件、以及滑动驱动机构，所述滑动座被构造为与所述滑动轨道滑动连接，并在所述滑动驱动机构的驱动连接下沿着所述滑动轨道的朝向滑动；各个所述位置标记件沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分布。
本发明所取得的有益效果是：
1.通过采用分散机构的识别相机对脊椎位置进行检测，使得各个指定标记能够配合识别相机对脊椎上的可转孔的位置进行标记，用于辅助医生对手术的转孔位置进行标记；
2.通过采用定位装置基于采样装置、指导装置的数据进行采集的操作后，利用定位装置的各个定位指定标记对偏离的脊椎块上的开孔位置进行定位，使得脊椎在纠正钢钉的固定操作下能够对脊椎进行纠正的操作；
3.通过采用光路显示机构被构造为显示脊椎的基准线，方便医生在手术的过程中能够参考标准的基准线，防止纠偏手术的过程中凭经验引起的偏差；
4.通过采用数据采集单元利用采集算法和取样探头相互配合之下，对患者脊椎的偏离值进行实时数据的取样操作，当还与基准线存在偏差时，触发预警信号，使得医生能够根据取样装置的取样操作进行纠偏的操作；
5.通过采用感应装置与指导装置、取样装置、定位装置之间进行配合使用，使得对脊椎的纠正的手段能够进行定位，并利用纠正工具进行纠正的操作，有效的降低在手术的过程中还需要对每节脊椎进行定位的操作，减少了手术需要的时间；
6.通过采用检测装置的采集的数据，并基于机器语言、大数据获得患者的脊椎的间距、骨龄等参数，并对脊椎的距离进行调整，即：各个分散座之间的间隔距离与各个脊椎节之间的距离相互匹配，使得各个指定标记能够精准的标记在各个脊椎节上。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的控制流程示意图。
图2为所述调整装置的结构示意图。
图3为所述检测环的结构示意图。
图4为所述检测板的结构示意图。
图5为所述定位装置的结构示意图。
图6为所述偏转机构的结构示意图。
图7为所述光路显示机构应用场景示意图。
图8为各个所述指定标记应用场景示意图。
附图标号说明：1-升降机构；2-锁定单元；3-转动机构；4-移动轮；5-支撑台；6-检测环；7-变形件；8-检测板；9-滑动机构；10-指定标记；11-角度调节件；12-光路显示机构；13-偏转杆；14-偏转座；15-角度检测件；16-分散座。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，所述纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，所述检测装置用于检测患者的生理参数，并基于所述生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；所述感应装置被构造为对所述患者的脊椎的起点和终点进行感应；所述指导装置被构造为基于所述感应装置的起点和终点、以及所述纠偏方案对所述脊椎的基准线进行显示；所述取样装置被构造为对所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述定位装置被构造为对所述脊椎的钉孔进行定位操作；所述调整装置被构造为对所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑；所述检测装置包括检测单元、数据采集器，所述检测单元被构造为对所述患者的生理参数进行检测，所述数据采集器被构造为与所述检测单元连接，并对所述检测单元采集的数据进行存储，并把所述数据传输到所述处理器的存储单元中；所述检测单元包括检测板和所述检测环，所述检测板被构造为对所述患者的手掌进行检测，所述检测环被构造为对所述患者肢干的腕部嵌套并进行检测；所述感应装置包括一组感应板、配对单元和感应单元，所述感应板被构造为对所述感应单元和所述配对单元进行支撑，所述配对单元被构造为对所述感应单元采集的数据与所述处理器进行配对并进行传输；所述感应单元被构造为对所述患者的脊椎的矫正位置的初始位置和终点位置进行检测；所述指导装置包括偏转机构和光路显示机构，所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑，并对所述光路显示机构的角度进行纠正；所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点，并显示所述患者脊椎的基准基准线；所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆，所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接，所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接；所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测；所述取样装置包括取样探头、取样算法和数据采集单元，所述取样探头被构造为对所述患者的所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述取样算法被构造为对所述取样探头的取样操作进行指导；所述数据采集单元被构造为对所述取样探头取样的数据进行采集；所述定位装置包括若干个指定标记、分散机构和滑动机构，各个所述指定标记被构造为设置在所述分散机构上；所述分散机构被构造为与所述滑动机构滑动连接，所述分散机构被配置为对各个所述指定标记的间距和各个所述指定标记的角度进行调整；所述分散机构包括若干个分散座、若干个角度调节件和角度驱动机构，各个所述指定标记被构造为与各个所述分散座连接，各个所述角度调节件被构造为与各个所述分散座连接；所述角度驱动机构被构造为与各个所述角度调节件进行驱动，用于调整各个所述角度调节件的角度；所述调整装置包括支撑机构、转动机构和升降机构，所述支撑机构被构造为设置在所述转动机构和所述升降机构的一侧，并对所述转动机构和所述升降机构进行支撑的操作，所述升降机构设置在所述支撑机构和所述转动机构的中间，且所述升降机构的两端分别与所述支撑机构和所述转动机构进行连接；所述升降机构包括升降杆、高度检测件和升降驱动机构，所述高度检测件被构造为设置在所述升降杆上，所述高度检测件被构造为对所述升降杆的伸出的高度进行检测，所述升降驱动机构被构造为与所述升降杆驱动连接；所述转动机构包括转动杆和锁定单元，所述锁定单元被构造为对所述转动杆的转动角度进行锁定；所述转动杆被构造为对所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑；所述滑动机构包括滑动座、滑动轨道、若干个位置标记件、以及滑动驱动机构，所述滑动座被构造为与所述滑动轨道滑动连接，并在所述滑动驱动机构的驱动连接下沿着所述滑动轨道的朝向滑动；各个所述位置标记件沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分布。
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，具体的，提供一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，所述纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，所述检测装置用于检测患者的生理参数，并基于所述生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；所述感应装置被构造为对所述患者的脊椎的起点和终点进行感应；所述指导装置被构造为基于所述感应装置的起点和终点、以及所述纠偏方案对所述脊椎的基准线进行显示；所述取样装置被构造为对所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述定位装置被构造为对所述脊椎的钉孔进行定位操作；所述调整装置被构造为对所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑；具体的，在本实施例中，整个系统用于在手术进行的过程中，使得对所述脊椎的纠正能够得到纠正，并辅助医生在手术过程中能够快速的进行纠正的操作，大大降低了医生的劳动强度，进一步提升了手术的精度；在本实施例中，所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置控制连接，并在所述处理器的集中的操作下，使得整个系统在各个系统的配合下能够更加的高效的辅助；在本实施例中，所述检测装置和所述感应装置进行配合使用，使得所述患者的生理参数和脊椎的参数位置等信息均能被采集，并在所述处理器，依据手术的策略进行调整；在本实施例中，所述策略是依据大数据进行录入，并利用机器语言进行学习的过程；在本实施例中，所述机器语言是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手段获知该技术，因而在，本实施例中，不再一一赘述；另外，所述感应装置与所述指导装置、所述取样装置、定位装置之间进行配合使用，使得对所述脊椎的纠正的手段能够进行定位，并利用纠正工具进行纠正的操作，有效的降低在手术的过程中还需要对每节脊椎进行定位的操作，减少了手术需要的时间；
所述检测装置包括检测单元、数据采集器，所述检测单元被构造为对所述患者的生理参数进行检测，所述数据采集器被构造为与所述检测单元连接，并对所述检测单元采集的数据进行存储，并把所述数据传输到所述处理器的存储单元中；所述检测单元包括检测板和所述检测环，所述检测板被构造为对所述患者的手掌进行检测，所述检测环被构造为对所述患者肢干的腕部嵌套并进行检测；具体的，所述检测装置被构造为对所述患者的生理参数进行采集，采集的生理参数包括但是不局限于以下列举的几种：血压、身高、骨龄、脊椎的偏移角度等常用的生理参数；在本实施例中，所述检测装置根据上述的生理参数后，依托大数据进行访问，借鉴或者参考与所述患者相同或者相仿的同龄人的脊椎的状态，提高度对所述脊椎进行纠偏的准确性；在本实施例中，所述检测单元包括检测板和所述检测环，所述检测板和所述检测环均是对所述患者的骨龄或者骨质进行检测，用于保证所述患者的骨头或者脊椎的状态能够被检测出来；在本实施例中，所述检测板用于检测所述患者的手掌或者脚掌，使得所述患者的骨龄、骨质等参数均能被检测出来；另外，所述检测环被构造为与所述患者的肢干的腕部进行可拆卸的嵌套，用于检测所述患者的骨头的生长的状态；所述数据采集器被构造为与所述检测单元进行连接，并对所述检测单元检测到的数据进行汇总，并通过所述数据采集器与所述处理器进行传输的操作；在本实施例中，所述检测环设有检测件，所述检测件被构造为沿着所述检测环的内壁进行分布，以保证所述腕部的数据能够被采集；在本实施例中所述检测板包括变形件、感应片和底座，所述变形件被构造为对所述感应片进行包裹形成感应部，所述感应部被构造为设置在所述底座上；所述检测板在使用的过程中，所述患者的手掌或者脚掌在所述检测板上挤压，使得所述检测板的所述感应部产生变形，检测所述感应部的最大变形量，就能得到所述手掌或者所述脚掌的参数；另外，在一次检测完成后，在非检测状态，所述检测板的所述感应部就会自动恢复到原始的状态；
所述感应装置包括一组感应板、配对单元和感应单元，所述感应板被构造为对所述感应单元和所述配对单元进行支撑，所述配对单元被构造为对所述感应单元采集的数据与所述处理器进行配对并进行传输；所述感应单元被构造为对所述患者的脊椎的矫正位置的初始位置和终点位置进行检测；具体的，所述感应装置用于对所述脊椎的起始端和终点位置进行检测，即：所述感应装置用于对非正常的脊椎段的起止位置进行定位，所述指导装置和所述定位装置均基于所述感应装置采集的数据进行角度的纠正的操作；在本实施例中，通过所述感应装置和所述指导装置、所述定位装置之间的配合使用，有效的保证所述脊椎的纠正能够得到有效的提升；另外，所述感应板在对所述患者的脊椎进行检测的过程中，还能够对所述患者的其他的生理特征进行采集；在本实施例中，一组所述感应板被构造为与所述患者的背部进行连接，并用于检测所述脊椎的位置；在本实施例中，所述感应单元设置在一组所述感应板上；所述感应单元包括但是不局限于以下列举的几种：全身显像、局部骨平面显像、骨三相显像、骨断层显像、骨SPECT/CT显像、F18(氟)正电子骨显像等；所述感应单元是本领域的技术人员所熟知的手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获悉该技术方案，因而，在本实施例中，不再一一赘述；同时，所述检测单元检测到所述骨髓的参数后，通过所述配对单元与所述处理器建立的通信链路进行传输，使得所述指导装置、所述取样装置、所述调整装置、定位装置、所述调整装置均能对所述检测单元的数据进行调用；在本实施例中，所述配对单元也能与所述指导装置、所述取样装置、所述调整装置、定位装置、所述调整装置建立通行链路，用于对所述数据进行直接传输，用于提高在手术过程中的辅助效果；在本实施例中，由于所述感应装置在检测所述脊椎的位置过程中，需要借助影像医学的数据对所述脊椎的位置进行定位的操作，因而，所述感应装置可以设置在所述调整装置的转动机构上，也可以由影像科或放射科的数据搭配所述指导装置、所述取样装置、所述调整装置、定位装置、所述调整装置进行辅助定位的操作，本领域的技术人员可以根据手术的过程中，可以针对实际情况作进一步的适应性的调整，因而，不再一一赘述；特别的，若采用微型式检测脊椎的感应装置，应该优选的采用低剂量的感应装置，防止医护人员和所述患者暴露在高强度的辐射中；
所述指导装置包括偏转机构和光路显示机构，所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑，并对所述光路显示机构的角度进行纠正；所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点，并显示所述患者脊椎的基准基准线；所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆，所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接，所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接；所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测；具体的，所述指导装置被构造为对所述基准的基准线进行显示，并配合所述取样装置的取样操作对脊椎的当前偏移值进行检测，并保证所述偏移值能够实现的装置之间进行调整；所述偏转机构对所述光路限制机构进行支撑并参考所述感应装置的数据，对所述脊椎的初始点和终点进行检测，并通过所述光路显示机构显示基准线，使得在对所述脊椎进行纠偏的过程中能够借助所述基准线进行操作；所述基准线如图7、图8所示；在本实施例中，所述光路显示机构与所述偏转机构的配合使得能够纠正所述光路显示的位置；即：所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接，所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接，使得所述偏转杆根据所述感应装置的数据，对对所述脊椎的起始端和终点位置进行定位，使得所述光路显示机构能够显示基准线；在本实施例中，所述偏转机构还包括偏转驱动机构，所述偏转驱动机构被构造为与所述偏转杆驱动连接，并在所述角度检测件的检测下对所述偏转杆的角度经进行检测；在本实施例中，所述角度检测件和所述偏转杆、所述处理器和所述感应装置的数据之间形成一个反馈通道，即：所述角度检测件根据所述感应装置的数据，在所述处理器的控制操作下，通过偏转驱动机构对所述偏转杆进行驱动，并实时的检测所述偏转杆偏转的角度是否与设定的数据一致，如果不一致，则通过所述偏转驱动机构的偏转操作，直到所述偏转杆的偏转角度与所述感应装置检测到的位置相符为止；所述光路显示机构显示为可见光，并能根据实际性的需要对光照的强度进行调整；所述光路显示机构被构造为显示所述脊椎的基准线，方便医生在手术的过程中能够参考标准的基准线，防止纠偏手术的过程中凭经验引起的偏差；
所述取样装置包括取样探头、取样算法和数据采集单元，所述取样探头被构造为对所述患者的所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述取样算法被构造为对所述取样探头的取样操作进行指导；所述数据采集单元被构造为对所述取样探头取样的数据进行采集；具体的，所述取样装置被构造为对所述脊椎的最大偏移值和所述指导装置的基准线之间的偏差范围进行采集，并通过所述采样算法的采样辅助或者指导的作用，有效的辅助手术过程中对所述脊椎的纠正的实时监控、采样；所述数据采集单元利用所述采集算法和所述取样探头相互配合之下，对所述患者脊椎的偏离值进行实时数据的取样操作，当还与所述基准线存在偏差时，触发预警信号，使得医生能够根据所述取样装置的取样操作进行纠偏的操作；另外，所述数据采集单元在数据采集后，通过所述数据采集单元的数据与所述处理器进行连接的操作，用于利用手术对所述脊椎进行纠正的过程鞥能够更加的精准；
所述定位装置包括若干个指定标记、分散机构和滑动机构，各个所述指定标记被构造为设置在所述分散机构上；所述分散机构被构造为与所述滑动机构滑动连接，所述分散机构被配置为对各个所述指定标记的间距和各个所述指定标记的角度进行调整；所述分散机构包括若干个分散座、若干个角度调节件和角度驱动机构，各个所述指定标记被构造为与各个所述分散座连接，各个所述角度调节件被构造为与各个所述分散座连接；所述角度驱动机构被构造为与各个所述角度调节件进行驱动，用于调整各个所述角度调节件的角度；具体的，所述滑动机构包括滑动座、滑动轨道、若干个位置标记件、以及滑动驱动机构，所述滑动座被构造为与所述滑动轨道滑动连接，并在所述滑动驱动机构的驱动连接下沿着所述滑动轨道的朝向滑动；各个所述位置标记件沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分布；具体的，所述定位装置被构造为基于所述采样装置、所述指导装置的数据进行采集的操作后，利用所述定位装置的各个所述定位指定标记对偏离的脊椎块上的开孔位置进行定位，使得所述脊椎在纠正钢钉的固定操作下能够对所述脊椎进行纠正的操作；标记的所述开孔位置如图8所示；在本实施例中，所述纠正钢钉或者纠正钢线均是脊椎纠正手术中常用的耗材，是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中，不再一一赘述；在本实施例中，各个所述指定标记被构造为设置在所述分散机构上，且所述分散机构被构造为与所述滑动机构进行连接，并在所述滑动驱动机构的驱动操作下，沿着所述滑动轨道的朝向进行滑动；在本实施例中，各个所述位置标记件沿着所滑动轨道的长度方向等间距的分布；另外，所述分散机构的所述分散座与所述角度调节件相互配对卡接，并与各个所述指定标记连接，并在所述角度驱动机构的驱动操作下对所述脊椎的转孔位置进行定位指示；另外，所述分散机构还包括识别相机，所述识别相机被构造为对所述脊椎位置进行检测，使得各个所述指定标记能够配合所述识别相机对所述脊椎上的可转孔的位置进行标记，用于辅助医生对所述手术的转孔位置进行标记；所述识别相机能够对还未纠正的所述脊椎进行检测，保证各个所述指定标记能够在所述取样装置和所述指导装置的数据指引下，由各个所述指定标记指示到所述患者的各个脊椎节上且各个脊椎节在纠正手术进行矫正后，与所述指导装置的基准线的位置相符；同时，各个所述角度调节件与所述角度驱动机构的驱动配合操作，均是基于所述指导装置的检测数据以及所述取样装置的数据，结合大数据、转孔策略进行定位的操作，保证各个脊椎在矫正的过程中能够与所述指导装置的基准线相符；在本实施例中，各个所述分散座之间的距离，需要通过所述检测装置的采集的数据，并基于机器语言、大数据获得所述患者的脊椎的间距、骨龄等参数，并对所述脊椎的距离进行调整，即：各个所述分散座之间的间隔距离与各个所述脊椎节之间的距离相互匹配，使得各个所述指定标记能够精准的标记在各个所述脊椎节上；在本实施例中，各个所述指定标记与各个所述角度调节件之间的配合使用，使得各个所述指定标记能够根据所述脊椎节的位置进行角度的偏转，用于对各个脊椎节上的位置进行标记；另外，在本实施例中，各个所述指定标记设置为采用高强度可见光进行标记，使得所述医生在进行转孔的过程中能够对转孔的位置进行标记；
所述调整装置包括支撑机构、转动机构和升降机构，所述支撑机构被构造为设置在所述转动机构和所述升降机构的一侧，并对所述转动机构和所述升降机构进行支撑的操作，所述升降机构设置在所述支撑机构和所述转动机构的中间，且所述升降机构的两端分别与所述支撑机构和所述转动机构进行连接；所述升降机构包括升降杆、高度检测件和升降驱动机构，所述高度检测件被构造为设置在所述升降杆上，所述高度检测件被构造为对所述升降杆的伸出的高度进行检测，所述升降驱动机构被构造为与所述升降杆驱动连接；具体的，所述转动机构包括转动杆和锁定单元，所述锁定单元被构造为对所述转动杆的转动角度进行锁定；所述转动杆被构造为对所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑；具体的，所述调整装置用于对整个系统进行支撑，且在使用的过程中，需要通过所述调整装置把整个系统放置在所述患者的正上方，并通过所述取样装置依据所述感应装置或者所述检测装置的数据对所述患者背部脊椎及其他的参考位置进行定位的操作，使得所述指导装置和所述取样装置、所述定位装置能够进行精准的定位的操作；在本实施例中，所述检测装置和所述感应装置作为对所述患者的生理参数进行出初期的采集设备，且其他装置均是依托所述检测装置和所述感应装置的数据进行展开的定位和指导的操作，因而，所述检测装置和所述感应装置可以设置为一体式或者分体式；在本实施例中，所述支撑机构包括移动轮和支撑台，所述移动轮设置在所述支撑台的一侧，所述升降机构设置在所述支撑台远离所述移动轮的一侧，且所述升降机构的一端被构造为与所述支撑台垂直固定连接，且所述升降机构的另一端朝着远离所述支撑台的一侧垂直伸出，所述升降机构能够根据手术台或者实际的需要对所述升降杆进行调整，保证设置在所说话转动机构上的各个装置能够对所述患者的脊椎进行精准的定位的操作；在本实施例中，所述转动机构包括转动杆和锁定单元，所述锁定单元被构造为在所述转动杆转动到合适的位置后，对所述转动杆进行锁定的操作；所述转动杆上设有供所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑的固定板；所述固定板被构造为与所述转动杆连接，并跟随所述转动杆的转动而跟随转动；另外，所述锁定单元是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术，因而在本实施例中不再一一赘述。
实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进，具体的，提供一种一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，所述纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，所述检测装置用于检测患者的生理参数，并基于所述生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；所述感应装置被构造为对所述患者的脊椎的起点和终点进行感应；所述指导装置被构造为基于所述感应装置的起点和终点、以及所述纠偏方案对所述脊椎的基准线进行显示；所述取样装置被构造为对所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述定位装置被构造为对所述脊椎的钉孔进行定位操作；所述调整装置被构造为对所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑；具体的，在本实施例中，整个系统用于在手术进行的过程中，使得对所述脊椎的纠正能够得到纠正，并辅助医生在手术过程中能够快速的进行纠正的操作，大大降低了医生的劳动强度，进一步提升了手术的精度；在本实施例中，所述处理器分别与所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置控制连接，并在所述处理器的集中的操作下，使得整个系统在各个系统的配合下能够更加的高效的辅助；在本实施例中，所述检测装置和所述感应装置进行配合使用，使得所述患者的生理参数和脊椎的参数位置等信息均能被采集，并在所述处理器，依据手术的策略进行调整；在本实施例中，所述策略是依据大数据进行录入，并利用机器语言进行学习的过程；在本实施例中，所述机器语言是本领域的技术人员所熟知的技术手段，本领域的技术人员可以查询相关的技术手段获知该技术，因而在，本实施例中，不再一一赘述；另外，所述感应装置与所述指导装置、所述取样装置、定位装置之间进行配合使用，使得对所述脊椎的纠正的手段能够进行定位，并利用纠正工具进行纠正的操作，有效的降低在手术的过程中还需要对每节脊椎进行定位的操作，减少了手术需要的时间；
所述取样装置包括取样探头、取样算法和数据采集单元，所述取样探头被构造为对所述患者的所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述取样算法被构造为对所述取样探头的取样操作进行指导；所述数据采集单元被构造为对所述取样探头取样的数据进行采集；具体的，所述取样装置被构造为对所述脊椎的最大偏移值和所述指导装置的基准线之间的偏差范围进行采集，并通过所述采样算法的采样辅助或者指导的作用，有效的辅助手术过程中对所述脊椎的纠正的实时监控、采样；所述数据采集单元利用所述采集算法和所述取样探头相互配合之下，对所述患者脊椎的偏离值进行实时数据的取样操作，当还与所述基准线存在偏差时，触发预警信号，使得医生能够根据所述取样装置的取样操作进行纠偏的操作；另外，所述数据采集单元在数据采集后，通过所述数据采集单元的数据与所述处理器进行连接的操作，用于利用手术对所述脊椎进行纠正的过程鞥能够更加的精准；
所述取样算法被构造为基于所述感应装置的起止位置进行定位，同时结合所述指导装置的所述基准线，并依托所述感应装置以及影像学科的数据对所述患者的脊椎的位置参数进行收集；并基于下列的公式进行取样的操作；
任取所述感应装置感测数据的起止点A、B数据，A(x1,y1)；B(x2,y2)，带入以下公式(1)中，
Figure BDA0002802795670000181
其中，式子中取值范围为[-1,+1]，-1表示强负相关，+1表示强正相关，0表示不相关；通过上述的式子验证所述脊椎节的位置的相关位置，并通过多次检测对搭建完整的脊椎参数模型，并对所述脊椎模型进行检测后，与所述指导装置的基准线进行偏离值的确定；
对上述选用各个脊椎节的位置组成向量参数的N，并在在N组向量预估值用于偏离值差值的最大坐标；
由公式(2)进行得出，
Figure BDA0002802795670000182
式子中，k∈N，由于P∈Qn,m，因而在N到p中进行取值，即：在p的范围中取N组参数进行最大偏离值的排序；
同时，通过所述取样探头进行检测的过程中，存在缩放，因而还需要对相似度进行计算，任取两个数值D(x3,y3)、F(x4,y4)，
Figure BDA0002802795670000183
式子中，α为取样探头像素的最小值；
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
综上所述，本发明的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，通过采用分散机构的识别相机对脊椎位置进行检测，使得各个指定标记能够配合识别相机对脊椎上的可转孔的位置进行标记，用于辅助医生对手术的转孔位置进行标记；通过采用定位装置基于采样装置、指导装置的数据进行采集的操作后，利用定位装置的各个定位指定标记对偏离的脊椎块上的开孔位置进行定位，使得脊椎在纠正钢钉的固定操作下能够对脊椎进行纠正的操作；通过采用光路显示机构被构造为显示脊椎的基准线，方便医生在手术的过程中能够参考标准的基准线，防止纠偏手术的过程中凭经验引起的偏差；通过采用数据采集单元利用采集算法和取样探头相互配合之下，对患者脊椎的偏离值进行实时数据的取样操作，当还与基准线存在偏差时，触发预警信号，使得医生能够根据取样装置的取样操作进行纠偏的操作；.通过采用感应装置与指导装置、取样装置、定位装置之间进行配合使用，使得对脊椎的纠正的手段能够进行定位，并利用纠正工具进行纠正的操作，有效的降低在手术的过程中还需要对每节脊椎进行定位的操作，减少了手术需要的时间；通过采用检测装置的采集的数据，并基于机器语言、大数据获得患者的脊椎的间距、骨龄等参数，并对脊椎的距离进行调整，即：各个分散座之间的间隔距离与各个脊椎节之间的距离相互匹配，使得各个指定标记能够精准的标记在各个脊椎节上。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述纠偏定位系统包括检测装置、感应装置、指导装置、取样装置、定位装置、调整装置和处理器，所述检测装置用于检测患者的生理参数，并基于所述生理参数响应与该患者对应的纠偏方案；所述感应装置被构造为对所述患者的脊椎的起点和终点进行感应；所述指导装置被构造为基于所述感应装置的起点和终点、以及所述纠偏方案对所述脊椎的基准线进行显示；所述取样装置被构造为对所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述定位装置被构造为对所述脊椎的钉孔进行定位操作；所述调整装置被构造为对所述检测装置、所述感应装置、所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑。
2.如权利要求1所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述检测装置包括检测单元、数据采集器，所述检测单元被构造为对所述患者的生理参数进行检测，所述数据采集器被构造为与所述检测单元连接，并对所述检测单元采集的数据进行存储，并把所述数据传输到所述处理器的存储单元中；所述检测单元包括检测板和所述检测环，所述检测板被构造为对所述患者的手掌进行检测，所述检测环被构造为对所述患者肢干的腕部嵌套并进行检测。
3.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述感应装置包括一组感应板、配对单元和感应单元，所述感应板被构造为对所述感应单元和所述配对单元进行支撑，所述配对单元被构造为对所述感应单元采集的数据与所述处理器进行配对并进行传输；所述感应单元被构造为对所述患者的脊椎的矫正位置的初始位置和终点位置进行检测。
4.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述指导装置包括偏转机构和光路显示机构，所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑，并对所述光路显示机构的角度进行纠正；所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点，并显示所述患者脊椎的基准基准线；所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆，所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接，所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接；所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测。
5.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述取样装置包括取样探头、取样算法和数据采集单元，所述取样探头被构造为对所述患者的所述脊椎的当前位置和所述基准线的偏差进行取样；所述取样算法被构造为对所述取样探头的取样操作进行指导；所述数据采集单元被构造为对所述取样探头取样的数据进行采集。
6.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述定位装置包括若干个指定标记、分散机构和滑动机构，各个所述指定标记被构造为设置在所述分散机构上；所述分散机构被构造为与所述滑动机构滑动连接，所述分散机构被配置为对各个所述指定标记的间距和各个所述指定标记的角度进行调整；所述分散机构包括若干个分散座、若干个角度调节件和角度驱动机构，各个所述指定标记被构造为与各个所述分散座连接，各个所述角度调节件被构造为与各个所述分散座连接；所述角度驱动机构被构造为与各个所述角度调节件进行驱动，用于调整各个所述角度调节件的角度。
7.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述调整装置包括支撑机构、转动机构和升降机构，所述支撑机构被构造为设置在所述转动机构和所述升降机构的一侧，并对所述转动机构和所述升降机构进行支撑的操作，所述升降机构设置在所述支撑机构和所述转动机构的中间，且所述升降机构的两端分别与所述支撑机构和所述转动机构进行连接；所述升降机构包括升降杆、高度检测件和升降驱动机构，所述高度检测件被构造为设置在所述升降杆上，所述高度检测件被构造为对所述升降杆的伸出的高度进行检测，所述升降驱动机构被构造为与所述升降杆驱动连接。
8.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述转动机构包括转动杆和锁定单元，所述锁定单元被构造为对所述转动杆的转动角度进行锁定；所述转动杆被构造为对所述指导装置、所述取样装置和所述定位装置进行支撑。
9.如前述权利要求之一所述的一种骨科用骨脊辅助纠偏定位系统，其特征在于，所述滑动机构包括滑动座、滑动轨道、若干个位置标记件、以及滑动驱动机构，所述滑动座被构造为与所述滑动轨道滑动连接，并在所述滑动驱动机构的驱动连接下沿着所述滑动轨道的朝向滑动；各个所述位置标记件沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分布。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118512267A (zh) * 2024-07-24 2024-08-20 中国人民解放军总医院第六医学中心 一种脊柱手术导航偏移报警系统及检测方法

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