一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法与流程

技术特征：
1.一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述方法包括：完成髋关节置换手术，将患者髋骨、股骨注册到相机坐标系下；计算股骨在外旋内旋、外展内收、前屈后伸三个方向上的活动度；记录股骨的活动范围，评估术后患者的股骨可活动情况；其中，所述计算股骨在外旋内旋、外展内收、前屈后伸三个方向上的活动度包括：分别计算所述髋骨及股骨在实际坐标系下的位姿；计算当前股骨相对于标准股骨的变换矩阵；计算所述股骨在三个方向上的活动度。2.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述完成髋关节置换手术，将患者髋骨、股骨注册到相机坐标系下包括：相机视野内在患者所述髋骨上安装反光阵列，通过同样装有反光阵列的探针在患者所述髋骨表面采集特征点，将患者所述髋骨注册到相机坐标系下；相机视野内在患者所述股骨上安装反光阵列，通过同样装有反光阵列的探针在患者所述股骨表面采集特征点，将患者所述股骨注册到相机坐标系下；根据术前规划方案完成髋臼杯和股骨柄等假体的安装。3.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，计算所述髋骨在实际坐标系下的位姿包括：根据当前的髋骨阵列读取所述髋骨在相机坐标系下的位姿；通过手术时注册得到的转换矩阵，计算所述髋骨在ct坐标系下的位姿；通过术前方案的矫正矩阵计算所述髋骨在实际坐标系下的位姿。4.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述计算所述股骨在实际坐标系下的位姿包括：根据当前的股骨阵列读取所述股骨在相机坐标系下的位姿；通过手术时注册得到的转换矩阵，计算所述股骨在ct坐标系下的位姿；通过术前方案的矫正矩阵计算所述股骨在实际坐标系下的位姿。5.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述计算当前股骨相对于标准股骨的变换矩阵包括：通过所述髋骨与所述股骨在实际坐标系下的位姿计算所述股骨在髋骨坐标系下的位姿；在术前矫正后的实际坐标系下，计算术前股骨在髋骨坐标系下的位姿，此时股骨活动度在各个方向上为 0；计算当前股骨在术前股骨坐标系下的位姿；计算当前股骨相对于标准股骨的变换矩阵。6.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述计算股骨在三个方向上的活动度包括：将当前股骨相对于标准股骨的变换矩阵平移到以所述股骨球头中心为原点的坐标系；将旋转矩阵转换到欧拉角得到所述股骨在三个方向上的活动度，由于欧拉角的转换过程中应用了反三角函数，故其结果存在二义性；通过遍历其所有可能的结果，并结合所述股骨活动度在医学上可能的最大活动范围，最终得到所述股骨在外旋内旋、外展内收、前屈后伸三个方向上正确的活动度。
7.根据权利要求1所述的一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，其特征在于，所述记录股骨的活动范围，评估术后患者的股骨可活动情况包括：在保证所述髋骨和所述股骨阵列稳定的情况下，医护人员摆动患者的股骨，实时记录并更新患者在外旋内旋、外展内收、前屈后伸三个方向上的最大最小值，用于评估术后患者的股骨可活动情况。

技术总结
本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种用于髋关节置换手术的术后关节活动度评估方法，该方法包括：完成髋关节置换手术，将患者髋骨、股骨注册到相机坐标系下；计算股骨在外旋内旋、外展内收、前屈后伸三个方向上的活动度；评估术后患者的股骨可活动情况。本发明在手术完成后第一时间即可计算出当前股骨的活动度，并且根据计算过程中欧拉角转换的二义性分析了所有可能的结果，筛选出符合医学上人体生理极限的活动度，避免了常规测量方法引起的误差。另外，通过摆动患者关节，手术电脑上会实时显示当前股骨在三个方向上的数值，医生可以根据实时显示的活动度将患者股骨调整到想要测试的指定位姿，从而更好地评估患者在术后的股骨活动能力。活动能力。活动能力。


技术研发人员：王芳良 文理为 上官佳荣 周雷 马静静 何宏炜
受保护的技术使用者：杭州键嘉机器人有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/6/28