一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统与流程

本发明涉及医用设备领域，具体涉及一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统。

背景技术：

1、髋关节置换术是骨科最常见的手术之一，通过手术并使用人工髋关节假体替代终末期病变或损伤的髋关节，全髋关节置换术双下肢不等长具有发生率高、致残率高、术中判断困难等特点。

2、术中，医生通常会根据经验估测、卷尺测量或者激光测距等方法来判断患肢长度，避免双下肢不等长并发症的发生。根据经验估测或者采用游标卡尺、卷尺测量髂前上棘到内踝尖的距离来判断，这些测量方法误差大，方法可重复性差。

3、影像学测量在术中下肢长度测量中也得到应用，即标准骨盆平片的测量以及ct测量等，由于手术通常在侧卧位下完成，术中无法精确判断患者是否处于标准侧卧位以及测量前后体位有无微动，由于这种方法需要在术中进行影像拍摄，这也延长了手术时间并增加了潜在感染风险。

4、此外，手术机器人应用于髋关节置换领域，其将计算机导航与更高精度的机械臂结合起来，术前进行建模与手术规划，理论上能够将假体植入到更为理想的位置，但仍然无法根本性规避体位改变和髋关节三维运动而引起的术中下肢长度测量误差，手术机器人的引入使得手术准备周期变长，也增加了手术成本，难以全面推广。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，包括：采集模块、数据处理模块和显示模块。

4、所述采集模块使用双目相机获取下肢实时视频图像和收集患肢上骨贴的空间位置坐标；所述数据处理模块对所述双目相机获取的空间位置坐标信息进行分析处理，利用三维重建算法，得到患肢下肢长度；所述显示模块对所述双目相机视频数据和所述的下肢及下肢长度进行可视化。

5、髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，包括如下步骤：

6、s1：骨贴粘贴，调整双目相机位置；骨贴粘贴在患肢一侧，骨盆、膝盖骨和脚踝分别一个；接着调整所述双目相机的位置，使得所述骨贴始终可被双目相机追踪。

7、s2：患者平躺为标准体位，上身固定，下肢绕股骨头进行运动，运动包括屈、伸、外展、内收等，记录骨贴标记点位置及各骨贴的空间相对位置。。

8、s3：对获取的骨贴空间位置进行分析和三维点云重建，得到下肢长度，并记录。具体步骤为：

9、对获取的所有追踪时刻内的骨贴标记点的位置信息进行预处理，验证数据的完整性，发现某一时刻内某一骨贴数据异常，直接剔除这一时刻的所有数据，异常情况包括数值为空，数据相较于前后差别过大等。

10、分析预处理后的数据量是否满足最小重建数据量，不满足则无法进行下一步。下一步对预处理后的数据尽心处理分析，利用三维重建算法，重新构建骨贴的空间位置关系，得到重建误差，并建立重建误差模型。比较重建误差和重建误差模型，判断重建是否合理。

11、最后根据重建后的空间位置关系得出下肢长度。

12、s4：对比术前术中记录的相关数据，得出手术前后下肢长度差，并反馈给用户，在术中调试过程提醒医生，从而减小下肢长度变化量。

13、本发明的有益效果在于：采用上述髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，能够在髋关节置换术中发现患者术前和术中更换假体后患肢长度的变化量，在生物型股骨假体的植入后的调试阶段，为医生提供更好的建议，以选择合适的头、颈试模，并安装尺寸恰当的假体柄、股骨头假体等，从而避免双下肢不等长并发症的发生。

技术特征：

1.一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：系统包括采集模块、数据处理模块和显示模块，所述采集模块使用双目相机获取下肢实时视频图像和收集患肢上骨贴的空间位置坐标；所述数据处理模块对所述双目相机获取的空间位置坐标信息进行分析处理；所述显示模块对所述双目相机视频数据和空间位置坐标信息分析处理的可视化。

2.根据权利要求1所述的髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：数据处理模块利用髋关节置换术中下肢长度差值测量方法，并求出患肢长度，比较术前和术中下肢长度，得到下肢长度变化量。

3.根据权利要求1所述的髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：所述骨贴形状为正圆平面，厚度可忽略，朝向双目相机面为正面，背面则为可粘贴在人体皮肤的胶状面。

4.根据权利要求1所述的髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：所述骨贴粘贴在患肢的骨突出位置，不局限于如髂前上棘、外膝眼、脚踝等位置明现可区分的位置。

5.根据权利要求2所述的髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：双目相机获取所述骨贴的空间动态坐标数据，对所述的坐标数据进行预处理，利用三维重建算法，重构骨贴的三维点云坐标，根据点云坐标分析得出下肢长度。

6.根据权利要求4所述的髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统，其特征在于：骨贴的空间动态坐标为下肢绕股骨头进行运动的数据点，运动包括屈、伸、外展、内收等。

技术总结本发明涉及骨科手术技术领域，具体涉及一种髋关节置换术中下肢长度差值测量方法和系统。所述方法包括：在患者患肢上粘贴骨贴标记点；通过双目相机捕捉患肢上骨贴标记点及骨贴的空间坐标；对获取的所有骨贴的空间位置进行分析和点云重建，计算患者平躺姿态下的各标记点距离并给出下肢长度分析结果并记录；对比术前术中记录的数据，得出下肢长度差。采用本方法及系统，能够在髋关节置换术中发现患者术中更换假体后患肢长度的变化量，在假体植入后的调试阶段，为医生提供更好的建议，将患者患肢的术后长度变化量降到最低。技术研发人员：刘海庆,邹志勇,王翠珍,李威龙受保护的技术使用者：安徽派睿太赫兹医疗器械技术开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2