[发明专利]一种陀螺仪辅助实时监测骨折旋转对位的方法和装置

说明书

本发明专利公开的属于医疗辅助设备领域，本发明专利应用医用骨针、陀螺仪实时监测传感器、主控设备，先通过标准参考面骨针悬挂的陀螺仪实时监测传感器，获得测量时所需的空间标准平面(横断面)；然后在骨折近端、远端相对恒定位置分别置入一枚医用骨针，通过陀螺仪实时监测传感器测量各医用骨针在标准平面中获得对地面的绝对角度，再计算出骨近、远端之间在空间相对的旋转角度，该测量系统设备简洁，易于单人操作，造价低廉，适于狭小场地，且用无线获取实时精准数据，实时辅助监测接骨术的旋转对位情况，无需大型医疗设备和专业团队，大幅节省就医成本，亦无需要术前或术中X线透视和CT扫描，不会造成额外身体损害，有利于各级别医疗单位开展此项技术等优点。

技术领域

本发明公开的属于医疗辅助设备领域，具体为一种陀螺仪辅助实时监测骨折旋转对位的方法和装置。

背景技术

各种原因导致的肢体骨折严重影响患者日常生活和工作能力，危害健康。由于医疗技术和水平的日益进步，国内外有相关资质的医院都可以开展此类骨折手术。

闭合复位髓内钉固定接骨术是此类损伤常用、规范的微创治疗方式之一，因为它能最大限度保留骨折端骨外膜的血液供应，促进骨折愈合。而采用开放性手术会加重局部血液供应的破坏，不利骨折愈合，甚至导致骨愈合延迟或骨不连接，从而失去手术意义。

术中如何达到骨折的良好复位是手术成功实施的必备条件之一。术中复位不良会造成肢体的力线异常，骨折畸形愈合，肢体功能受限，再次翻修手术等严重后果。对于粉碎性骨折或者局部肌肉覆盖丰富的骨骼来说闭合手术复位时无法通过触摸骨嵴的连续性来进行复位情况的判断。借助多角度X线透视仅能从二维平面评估骨折冠状面和矢状面骨折对位对线情况，但是由于骨骼本身为三维立体构造，所以术中对于第三维平面——横断面，即骨干的旋转对位情况难以利用普通透视完成相对精确的评估。以大腿股骨为例，如果偏差角度过大，则术后患者出现明显内八字或外八字步态，不仅影响美观，甚至诱发医疗法律诉讼。

对于术中骨折端旋转角度的测量和控制，已经有众多医疗工作者做出了很多不同的尝试，但是传统解决方案在方法学上存在明显的测量精度问题。目前单纯的目测观察法精度基本无法保证，而通过X线的二维图像(电刀引线法、局部骨质轮廓或皮质台阶法等)来估算第三维平面的旋转对位情况依然存在缺陷，甚至出现临床判断失误。

通过精密仪器在体外模拟骨骼空间旋转对位情况，如实时3D-CT，计算机导航等方法。但是这类方法往往需要配备专门的大型精密医疗设备及相关软件，需要较大的手术室空间，同时配备一支默契的辅助团队。使用这种方式会延长手术时间，增加术中失血和发生感染的几率；额外透视可能造成医患的身体伤害，加大患者医疗费用支出，同时基层医院恐难以普及。

面对目前临床窘境，本专利提出的发明技术是一套相对简洁、高精度、快捷、低廉、便于普及的陀螺仪辅助实时监测骨折旋转对位的方法和装置系统，用于体外实时测定和计算骨折端旋转情况，有效解决前述问题。

发明内容

本发明的目的在于实时获取手术中骨折近端和远端旋转相对角度。

提供应用成熟且容易控制的陀螺仪传感器获取高精度实时角度测量数据，能精确测量骨折近端、远端放置的骨针在空间标准平面中对地面的相对角度，为手术医生提供比较精准的角度数据参考，大大提高此类手术成功的几率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，本发明的原理是：本发明应用医用骨针、陀螺仪实时监测传感器和主控设备构成测量系统。

进一步的，通过陀螺仪实时监测传感器，在膝关节放置一枚医用骨针，获得所需的空间标准平面(横断面)，即基准参考面；然后在骨折近端、远端相对恒定位置的分别植入一枚医用骨针，通过陀螺仪实时监测传感器获得各医用骨针在基准参考面对地面的相对角度，再计算出骨近、远端之间相对夹角。本发明支持通过指令或操控器通过有线或无线方式控制主控设备和陀螺仪实时监测传感器。