一种髓内钉交锁钉植入方法及装置

摘要

本发明涉及一种髓内钉交锁钉植入方法及装置，所述髓内钉交锁钉植入方法，包括：获取虚拟模型，其中，所述虚拟模型与目标物一致；获取目标物位置，使虚拟模型与目标物基本重合；获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物精准重合，可以实现相应入路通道的可视化，可依靠视觉直接操作交锁钉的置入；所述髓内钉交锁钉植入装置包括定位柄、虚拟成像装置；所述定位柄与髓内钉固定，其另一端设有定位配对装置；所述虚拟成像装置为头戴式虚拟成像显示器，可以显示定位柄及髓内钉的位置，其数据库中设有多种定位柄与髓内钉的虚拟组合模型，供手术操作时调用，可以与现实中髓内钉进行高精度匹配，方便交锁钉的入路定位。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种髓内钉交锁钉植入方法及装置。

背景技术

目前，髓内钉是临床上常用的固定长干骨骨折的内固定装置，髓内钉交锁钉的安全、精准的植入是保证手术成功的关键。以往的方法主要采用髓内钉主钉外接的刚性定位装置来定位远端及近端的交锁钉植入的钉道，这种方法由于主钉与外接的定位装置之间连接关节较多，且手术当中相对位置可能发生变动，而产生交锁钉位置定位的失败。一旦这种传统的定位方法置钉失败，手术医师只能依靠X线透视机的反复透视进行交锁钉孔的定位，手术时间无限延长且放射线辐射量增大，对患者及手术医师造成辐射伤害。如果交锁钉植入失败或未锁进髓内钉主钉内，将严重影响髓内钉固定的牢固程度，甚至造成骨折再次移位、畸形愈合或不愈合等并发症。

中国专利申请：CN208677556U公开了一种胫骨髓内钉瞄准装置，属于骨科植入物配套手术器械领域，旨在提供一种方便锁钉与髓内钉上的锁定孔对位的胫骨髓内钉瞄准装置，以解决髓内钉难以固定的问题,其技术方案要点如下，它包括髓内钉瞄准器和手柄，手柄远离髓内钉的一端设有转换支架；髓内钉瞄准器包括近端瞄准架和远端瞄准架，远端瞄准架包括瞄准杆和横向支架，瞄准杆通过转换支架与手柄相连；近端瞄准架包括双横钉瞄准架和交叉钉瞄准架，双横钉瞄准架通过转换支架与手柄固定连接，交叉钉瞄准架与手柄固定连接。本申请适用于胫骨髓内钉的瞄准，但其依然是提供传统的机械定位方式，操作繁琐，无可视性，效率低。

综上所述，亟需一种稳定性高、安全性好，能够实现髓内钉固定时，相应入路通道的可视化，可供依靠视觉直接操作，定位精度高的髓内钉交锁钉植入方法及装置。

发明内容

本发明的目的是，提供一种稳定性高、安全性好，能够实现髓内钉固定时，相应入路通道的可视化，可供依靠视觉直接操作，定位精度高的髓内钉交锁钉植入方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种髓内钉交锁钉植入方法，包括：获取虚拟模型，其中，所述虚拟模型与目标物一致；获取目标物位置，使虚拟模型与目标物基本重合；获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物精准重合。

作为一种优选的技术方案，所述虚拟模型为数据库中预先存储的定位柄及髓内钉组合模型；所述目标物为实际应用的定位柄及髓内钉组合，所述虚拟模型与所述目标物对应匹配。

作为一种优选的技术方案，获取虚拟模型包括：使用者使用虚拟成像装置，从数据库中选取与所述目标物相匹配的目标物虚拟模型。

作为一种优选的技术方案，获取目标位置，使虚拟模型与目标物基本重合包括：对虚拟模型位置进行调整，如所述虚拟成像装置识别相应手势移动所述虚拟模型至与目标物基本重合。

作为一种优选的技术方案，获取目标物定位识别信息，使虚拟模型与目标物精准重合包括：所述虚拟成像装置通过目标物定位识别标志获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物精准重合，且保持重合跟踪。

本发明的另一目的是，提供一种稳定性高、安全性好，能够实现髓内钉固定时，相应入路通道的可视化，可供依靠视觉直接操作，定位精度高的髓内钉交锁钉植入装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种髓内钉交锁钉植入装置，包括定位柄、虚拟成像装置；所述定位柄与髓内钉相连，所述定位柄其上设有定位配对装置，所述定位配对装置其上设有若干定位角，所述虚拟成像装置识别所述定位角。

作为一种优选的技术方案，所述定位配对装置为正方体框，其上带有八个定位角。

作为一种优选的技术方案，所述定位配对装置与所述定位柄可拆卸相连。

作为一种优选的技术方案，所述定位配对装置其上设有定位杆，所述定位杆通过螺栓与所述定位柄相连。

作为一种优选的技术方案，所述虚拟成像装置为头戴式虚拟成像显示器，可以显示定位柄及髓内钉的位置。

本发明优点在于：

1、本发明所述髓内钉交锁钉植入方法可以避免髓内钉主钉与外接的定位装置之间连接关节较多，而因手术当中相对位置可能发生变动，发生交锁钉位置定位的失败的情况发生，且还可以避免依靠X线透视机的反复透视进行交锁钉孔的定位，导致手术时间无限延长且放射线辐射量增大，对患者及手术医师造成辐射伤害的风险。

2、本发明所述髓内钉交锁钉植入装置包括定位柄、虚拟成像装置，所述定位柄其上设有定位配对装置，所述定位配对装置带有用于提供精准匹配的定位角，所述虚拟成像装置可以识别所述定位配对装置，使虚拟模型与所述定位柄及与定位柄连接的髓内钉进行匹配定位，令相应入路通道得以可视化。

附图说明

附图1是本发明一种髓内钉交锁钉植入方法流程示意图。

附图2是本发明一种髓内钉交锁钉植入装置立体示意图。

附图3是本发明一种髓内钉交锁钉植入装置其定位柄示意图。

附图4是本发明另一种髓内钉交锁钉植入装置其定位柄示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.定位柄2.虚拟成像装置3.髓内钉

11.定位配对装置12.定位角13.定位杆

实施例1

请参见附图1，附图1是本发明一种髓内钉交锁钉植入方法流程示意图。一种髓内钉交锁钉植入方法，至少包括以下步骤S100-S104：

步骤S100：获取虚拟模型，其中，所述虚拟模型与目标物一致；

使用者使用虚拟成像装置，从数据库中选取与所述目标物相匹配的目标物虚拟模型；所述虚拟模型为数据库中预先存储的定位柄及髓内钉组合模型；所述目标物为实际应用的定位柄及髓内钉组合，所述虚拟模型与所述目标物对应匹配；

在一些实施方式中，建立虚拟模型数据库，其数据库中应至少包含可应用髓内钉及定位柄组合，即组合固定好的髓内钉及定位柄，其由于手术中髓内钉处于骨髓内部，因此需要配合定位柄来辅助定位，相当于机械定位中的手柄，应理解的是，所述虚拟模型可以自行构建如三维建模等，或导入、更新相关模型数据等；

步骤S102：获取目标物位置，使虚拟模型与目标物基本重合；

使用者对虚拟模型位置进行调整，使其与现实中的目标物基本重叠；

在一些实施方式中，可通过虚拟成像装置识别相应手势移动所述虚拟模型至与目标物基本重合，所述虚拟成像装置将虚拟模型投射于现实世界中，使目标物通过虚拟模型的方式可视化，如Hololens眼镜等设备；

步骤S104：获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物精准重合；

所述虚拟成像装置通过目标物定位识别标志获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物精准重合，且保持重合跟踪；

在一些实施例中，通过在目标物上设置目标物定位识别标志，如带若干定位角的定位配对装置，其提供的定位角可供虚拟成像装置精准识别配对，获取目标物定位信息，使虚拟模型与目标物始终保持精准的重叠，锁定其空间位置。

需要说明的是：本发明所述髓内钉交锁钉植入方法，通过虚拟成像技术，使目标物的虚拟模型与目标物的位置相匹配重叠，即使置入患者骨髓中的髓内钉可视化，使医务工作者，能直接观察到髓内钉其上的交锁钉入路通道，且固定髓内钉时，无需借助繁杂的机械定位设备，可直接根据该视觉通道，手持装有钻头的电钻沿虚拟交锁钉孔的位置钻入骨内，通过钉孔直至穿透对侧骨皮质，完成手术；可以有效避免髓内钉主钉与外接的定位装置之间连接关节较多，手术当中相对位置发生变动，发生交锁钉位置定位的失败的情况发生，且还可以避免依靠X线透视机的反复透视进行交锁钉孔的定位，导致手术时间无限延长且放射线辐射量增大，对患者及手术医师造成辐射伤害的风险。

实施例2

请参见附图2、附图3，附图2是本发明一种髓内钉交锁钉植入装置立体示意图，附图3是本发明一种髓内钉交锁钉植入装置其定位柄示意图。一种髓内钉交锁钉植入方法及装置，包括定位柄1、虚拟成像装置2；所述定位柄1为L型刚体结构，其一端设有螺栓孔，通过螺栓与髓内钉3固定；所述定位柄1其另一端设有定位配对装置11，所述定位配对装置11为正方体框，其上带有八个用作定位的定位角12，应注意的是，所述定位配对装置11还可以是棱柱体、锥形体等；所述虚拟成像装置2为头戴式虚拟成像显示器，可以显示定位柄1及髓内钉3的位置，如Hololens设备，所述虚拟成像装置2其数据库中设有多种定位柄1与髓内钉3的虚拟组合模型，供手术操作时调用，其可通过手势控制控制虚拟模型的移动，所述虚拟成像装置2可以识别所述定位角12，保证与现实中髓内钉3的匹配精度，方便交锁钉的入路定位。

本发明的使用方式：连接所述定位柄1与髓内钉3，在手术中，如长干骨骨折手术中，将连接有定位柄1的髓内钉3主钉插入骨髓腔中；手术医师佩戴虚拟成像装置2，如Hololens眼镜。可通过手势操作调取数据库中储存的当前使用的髓内钉3与定位柄1的虚拟模型，将虚拟模型通过手势控制进行空间移动，使真实的定位柄1和虚拟的定位柄1之间的空间位置进行匹配，所述虚拟成像装置2可识别所述定位配对装置11其上的定位角12，自动即时进行精度调整，匹配完成后，使现实中髓内钉3及定位柄1保持稳定，并锁定虚拟模型的空间位置；手术医师观察虚拟模型其上的交锁钉孔的空间位置，手持装有钻头的电钻沿虚拟交锁钉孔的位置钻入骨内，通过钉孔直至穿透对侧骨皮质，测量钉孔的长度，拧入相应长度的交锁钉，完成后续手术操作。

需要说明的是：本发明所述髓内钉交锁钉植入方法及装置包括定位柄1、虚拟成像装置2，所述定位柄1其上设有定位配对装置11，所述定位配对装置11带有定位角12，所述虚拟成像装置2可以识别所述定位配对装置11，可调用数据库中相应的虚拟模型与所述定位柄1及与定位柄1连接的髓内钉3进行匹配定位，并将其位置信息显示于现实环境下，以直接暴露交锁钉的入路通道，供手术医师直接通过观察即可沿虚拟交锁钉孔的位置钻入交锁钉；本发明所述髓内钉交锁钉植入方法及装置可以避免髓内钉3主钉与外接的定位装置之间连接关节较多，手术当中相对位置发生变动，发生交锁钉位置定位的失败的情况发生，且还可以避免依靠X线透视机的反复透视进行交锁钉孔的定位，导致手术时间无限延长且放射线辐射量增大，对患者及手术医师造成辐射伤害的风险。

实施例3

请参见附图4，附图4是本发明另一种髓内钉交锁钉植入装置其定位柄示意图。本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述定位配对装置11与所述定位柄1可拆卸相连，所述定位配对装置11其上设有定位杆13，所述定位杆13通过螺栓与所述定位柄1相连，即所述定位柄1可以为现有的髓内钉3手柄，利用其手柄上原有的与定位装置连接的定位孔连接所述定位配对装置11，并使所述虚拟成像装置2可以调用其虚拟模型，如先将相应组合的定位柄1与定位配对装置11及髓内钉3进行虚拟建模，并存储于数据库中，供虚拟成像装置2调用，其优点在于，有效利用现有设备，降低了使用成本，增加了所述髓内钉交锁钉植入方法及装置的应用灵活性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。