[发明专利]人工髋关节置换手术的术前计划用程序及手术支援用夹具

权利要求书

1.一种人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，使计算机执行以下步骤：

图像输入步骤，在该图像输入步骤中，输入多个包括骨盆及大腿骨在内的患者下肢的二维断层图像；

图像再构筑步骤，在该图像再构筑步骤中，在所述图像输入步骤中输入的多个二维断层图像，再构筑出包括骨盆及大腿骨在内的患者下肢的三维图像；

人工关节决定步骤，在该人工关节决定步骤中，根据在所述图像再构筑步骤中获得的骨盆及大腿骨的三维图像，决定设置于骨盆髋臼的人工关节的设置位置及设置方向；

底座夹具设定步骤，在该底座夹具设定步骤中，相对于在所述图像再构筑步骤中获得的骨盆的三维图像，设定具有与该骨盆的三点以上的参照点分别抵接的三根以上支柱的底座夹具的三维图像；以及

参数取得步骤，在该参数取得步骤中，将指示仪的方向参数化来取得参数，该指示仪的方向在所述底座夹具设定步骤中设定的底座夹具的三维图像中穿过该底座夹具上的规定位置，并与在所述人工关节决定步骤中决定的人工关节的设置方向平行。

2.如权利要求1所述的人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，

所述底座夹具设定步骤对具有三根支柱的底座夹具的三维图像进行设定，这三根支柱以骨盆的左右髂前上棘及趾骨联合的三点为参照点，

所述参数取得步骤将指示仪的方向参数化来取得参数，该指示仪的方向在底座夹具的三维图像中穿过与左髂前上棘或右髂前上棘上的体表面抵接的支柱的上端附近或将与左右髂前上棘上的体表面分别抵接的各支柱的上端彼此连接的线的中心附近，并与在所述人工关节决定步骤中决定的人工关节的设置方向平行。

3.如权利要求1或2所述的人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，

在所述底座夹具设定步骤中，考虑了骨盆与皮肤表面间的距离，来相对于在所述图像再构筑步骤中获得的骨盆的三维图像设定底座夹具的三维图像。

4.如权利要求3所述的人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，

所述骨盆与皮肤表面间的距离是使用深度计测量获得的实测值。

5.如权利要求1至4中任一项所述的人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，

在所述底座夹具设定步骤中，在所述底座夹具的三维图像中以各支柱所支承的平面与包括所述骨盆的各参照点在内的平面平行的方式，根据各参照点处的骨盆与皮肤表面间的距离的不同，至少对一根支柱的长度进行修正。

6.如权利要求1至4中任一项所述的人工髋关节置换手术的术前计划用程序，其特征在于，

在所述底座夹具设定步骤中，在所述底座夹具的三维图像中，在使各支柱的长度相同的状态下，根据各参照点处的骨盆与皮肤表面间的距离的不同，对所述指示仪的方向进行修正。

7.一种手术支援用夹具，其特征在于，包括

底座夹具，该底座夹具具有相对于形成一个平面的框架体能调节彼此间隔的三根以上的支柱；以及

方向指示夹具，该方向指示夹具安装于所述框架体的表面上的规定位置，并具有指示以所述框架体的平面为基准的任意方向角度的指示仪。

8.如权利要求7所述的手术支援用夹具，其特征在于，

所述底座夹具包括与骨盆的左右髂前上棘及趾骨联合这三点抵接的三根支柱，

所述方向指示夹具安装于与左髂前上棘或右髂前上棘上的体表面抵接的支柱的上端附近，或将与左右髂前上棘上的体表面分别抵接的各支柱的上端彼此连接的线的中点附近。

9.如权利要求8所述的手术支援用夹具，其特征在于，

在所述底座夹具的与骨盆的左右髂前上棘抵接的两根支柱前端具有固定于髂前上棘的固定构件。

10.一种精度验证方法，是权利要求7至9中任一项所述的手术支援用夹具的精度验证方法，其特征在于，

求出所述指示仪的从水平面起始的前方开角与设置于骨盆髋臼的髋臼杯的法线的从水平面起始的前方开角之差，

求出术前计划时的髋臼杯的法线的前方开角与从术后拍摄获得的髋臼杯的法线的前方开角中减去所述差后的值之差。

11.一种精度验证方法，是权利要求7至9中任一项所述的手术支援用夹具的精度验证方法，其特征在于，

将与所述指示仪平行的线和设置于骨盆髋臼的髋臼杯的法线投影到水平面上，并在投影后的两根线上分别设置任意两点，

根据由合计四点形成的两个三角形的边的长度及内角，求出所述两根线所成的第一角度，

根据所述第一角度，求出所述框架体的平面上所述两根线所成的第二角度，

求出术前计划时的髋臼杯的法线的前方开角与从术后拍摄获得的髋臼杯的法线的前方开角中减去所述第二角度后的值之差。