手術多點定位導航系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型是關于一種導航系統(tǒng)，特別是關于一種應用于骨科手術的導航系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]常見的固定器為骨板，其中又以鎖固型骨板應用最為廣泛，傳統(tǒng)的手術方法是將鎖固型骨板植入于骨折部位，此作法稱為開創(chuàng)復位內固定法(open reduct1n internalfixat1n, ORIF)，其需將患部附近組織沿著骨板上的鎖固孔分布方向切開，接續(xù)借助器械(如鉆頭或鉗子等)于骨頭上鉆孔，其對應于骨板上的鎖固孔，最后再借助骨釘以將骨板鎖固于骨折部位，上述方法在于具有良好手術視野且提供較佳的機械穩(wěn)定性，但手術創(chuàng)口較大，除不易愈合外，也容易引發(fā)感染等。
[0003]另外，為使縮小手術創(chuàng)口，也發(fā)展出微創(chuàng)內固定系統(tǒng)(less invasivestabilizat1n system, LISS)以進行骨板植入手術，此種方法是將具有導引裝置的骨板植入后，可由導引裝置以導引器械(如鉆頭或鉗子等)于骨頭上鉆孔，同時由骨釘以將骨板鎖固于骨折部位，據(jù)此，無須大范圍地切開患部組織，相較于傳統(tǒng)ORIF手術，LISS手術的創(chuàng)口較小，較易愈合且可降低感染的機會，因此，LISS手術逐漸取代ORIF手術。
[0004]由于人體組織較軟且具有彈性，易使得導引裝置產(chǎn)生偏斜，進而影響骨板、鉆頭和骨釘?shù)奈恢煤徒嵌?，?jù)此，發(fā)展出骨科手術的導航裝置，現(xiàn)有導航裝置僅針對骨頭進行定位與尺寸量測，并借助電腦軟件以模擬骨頭的三維立體影像，但無法顯示骨板或骨釘?shù)戎踩胛镉谑中g部位的角度與位置，因而現(xiàn)有導航裝置無法提供手術過程中植入物的實際影像。除此之外，不論ORIF或LISS系統(tǒng)中，皆須使用套筒插入于鎖固孔中，以導引器械至正確位置及角度，接續(xù)借助其他量測器以量測鉆孔的深度，以決定骨釘尺寸，如此繁雜的步驟增加手術及麻醉時間，同時提高手術人員的負擔以及手術風險等。
[0005]鑒于此，本實用新型提供一種手術多點定位導航系統(tǒng)，以若干個植入物和器械為定位對象，取代傳統(tǒng)導航系統(tǒng)以單一骨頭為定位對象，以解決現(xiàn)有技術中無法得知植入物和器械的準確位置及角度等問題，另外也解決現(xiàn)有技術需要導引裝置和套筒以確保植入物位置以及鉆孔的深度的缺陷，據(jù)此，本實用新型可簡化操作步驟及提高精準度，同時也能減輕手術人員的負擔以及降低手術風險。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型為解決上述問題，提供一種應用于骨科手術的多定位導航系統(tǒng)。
[0007]為達上述目的，本實用新型的技術手段是如此實現(xiàn)的:一種手術多點定位導航系統(tǒng)，用以操控至少一個植入物以及至少一件器械，所述手術導航系統(tǒng)包括控制裝置，包括多重輸入單元、三維空間定位單元、儲存單元、計算單元以及顯示單元。所述多重輸入單元用以輸入所述植入物的第一預設參數(shù)，以及所述器械的第二預設參數(shù)。所述三維空間定位單元與所述植入物和所述器械相耦接，所述三維空間定位單元用以接收所述植入物的第一定位參數(shù)，以及所述器械的第二定位參數(shù)。所述儲存單元耦接于所述多重輸入單元及所述三維空間定位單元之間，所述儲存單元用以儲存若干個所述第一預設參數(shù)、第二預設參數(shù)以及所述第一定位參數(shù)、第二定位參數(shù)。所述計算單元耦接于所述儲存單元，所述計算單元用以取得若干個所述第一預設參數(shù)、第二預設參數(shù)及所述第一定位參數(shù)、第二定位參數(shù)，并依據(jù)所取得的若干個所述第一預設參數(shù)、第二預設參數(shù)及所述第一定位參數(shù)、第二定位參數(shù)以進行空間運算。所述顯示單元耦接于所述計算單元，用以顯示所述空間運算的運算結果。
[0008]優(yōu)選的是，所述控制裝置也包括校準單元，其耦接于所述計算單元，所述校準單元自動接收所述運算結果，并依據(jù)所述運算結果以自動調整所述植入物和所述器械的位置和角度。
[0009]優(yōu)選的是，所述三維空間定位單元包括標記元件，用以標記所述植入物或所述器械的位置和角度。
[0010]優(yōu)選的是，所述植入物及所述器械包括至少一個感應傳送/接收器，其用以耦接于所述控制裝置，以傳送所述第一定位參數(shù)、第二定位參數(shù)。
[0011]優(yōu)選的是，所述空間運算為三維空間運算。
[0012]優(yōu)選的是，所述顯示單元為三維顯示器。
[0013]優(yōu)選的是，所述控制裝置更包括語音單元，其耦接于所述計算單元及所述顯示單元之間，用以語音播放所述運算結果。
[0014]優(yōu)選的是，所述多重輸入單元包括互動式輸入單元。
[0015]優(yōu)選的是，所述互動式輸入單元包括手勢辨識控制模式、觸控模式、腳踏板控制模式。
【附圖說明】
[0016]圖1為根據(jù)本實用新型的實施例顯示骨科手術多點定位導航系統(tǒng)；
[0017]圖2為根據(jù)本實用新型的實施例顯示骨科手術多點定位導航系統(tǒng)的操作步驟；
[0018]圖3為根據(jù)本實用新型的實施例顯示植入物的運算流程；
[0019]圖4為根據(jù)本實用新型的實施例顯示器械的運算流程；
[0020]圖5為根據(jù)本實用新型的實施例顯示骨科手術多點定位導航系統(tǒng)的操作示意圖。
[0021]附圖標記:
[0022]100、手術導航系統(tǒng)，102、植入物，104、器械，106、裝置，1062、多重輸入單元，1064、三維空間定位單元，1066、儲存單元，1068、計算單元，1082、顯示單元，1084、語音單元，1086、校準單元，1064a、標記元件，20、感應傳送/接收器，30、骨頭。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)對本實用新型不同的實施方式進行說明。下列描述提供本實用新型特定的施行細節(jié)，使閱者徹底了解這些實施例的實行方式。然熟悉本領域的技術人員須了解本實用新型也可在不具備這些細節(jié)的條件下實行。此外，文中不會對一些已熟知的結構或功能作細節(jié)描述，以避免造成各種實施例間不必要的混淆，以下描述中使用的術語將以最廣義的合理方式解釋，即使其與本實用新型某特定實施例的細節(jié)描述一起使用。
[0024]參閱圖1，該圖為手術多點定位導航系統(tǒng)100的示意圖，同時參閱圖5，該圖為手術導航系統(tǒng)100與骨頭30的操作示意圖。手術導航系統(tǒng)100用以操控至少一個植入物102以及至少一件器械104，所述植入物102為植入于病患體內的生物可相容性材料，于最佳實施例中，所述植入物102為骨板、骨釘、髓內釘系統(tǒng)、脊椎固定釘棒系統(tǒng)或及其組合，但并不以此為限；所述器械104乃為于手術過程中需施用的器械，例如但不限于手術刀、內視鏡、套管(sleeve)或鉆頭(drill bit)等。所述手術導航系統(tǒng)100包括控制裝置106，其包括多重輸入單元1062、三維空間定位單元1064、儲存單元1066、計算單元1068以及顯示單元1082。所述控制裝置106可為具有計算功能的電子裝置，如電腦或平板電腦等，但并不以此為限。下文所述的患部或手術患部可泛指受損的骨頭，但并不以此為限。
[0025]所述多重輸入單元1062以供醫(yī)護人員輸入病患資訊、骨頭30尺寸大小、植入物102資訊、器械104資訊或其他相關資訊至所述控制裝置106中。傳統(tǒng)的多重輸入單元1062為實體鍵盤，以供醫(yī)護人員輸入病患相關資訊至所述控制裝置106中。于一實施例中，所述多重輸入單元1062為互動式輸入單元，其可包含但不限于手勢辨識模式、觸控模式、腳踏板控制模式、EEG(腦電波儀)等人機介面模式。醫(yī)護人員可借助觸控模式以輸入病患相關資訊；除此之外，可借助手勢辨識模式以辨別植入物以及器械的實際位置；也可借助腳踏板控制模式以控制植入物與器械等，但并不以此為限。
[0026]所述三維空間定位單元1064用以接收所述植入物102的至少一個第一定位參數(shù)，以及所述器械104的至少一個第二定位參數(shù)。所述第一定位參數(shù)及第二定位參數(shù)為植入物102及器械104于空間中的實際位置。應當理解，植入物102、器械104及控制裝置106皆需安裝至少一個感應傳送/接收器(傳感器)20，植入物102與器械104傳送實際位置的相關資料至控制裝置106，或，控制裝置106接收植入物102與器械104的預設參數(shù)，以利于手術人員操控，縮減手術時間。除此之外，感應傳送/接收器(傳感器)20能隨時隨地偵測所述植入物102和器械104的實際位置，并記錄錄，以利于后續(xù)運算。所述感應傳送/接收器(傳感器)20可為無線裝置(如紅外線)或有線裝置(如導線)。于另一實施例中，所述三維空間定位單元1064也可接收患部(如骨頭30)的實際位置，換言之，所述三維空間定位單元