[发明专利]一种并联型骨外固定器的处方参数优化方法

说明书

本发明公开了一种并联型骨外固定器的处方参数优化方法，属于医疗设备领域。所述方法包括：确定移动骨段上的对应点；根据所述移动骨段上所述对应点的运动轨迹，获取处方参数；根据最优指标，对所述处方参数进行优化，获取优化后的处方参数。避免了移动骨位姿点在调节驱动杆的过程中呈现无规律的折线运动所导致的患者疼痛，且风险较大的问题，从而提高的患者舒适感，有利于患者的康复。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种并联型骨外固定器的处方参数优化方法。

背景技术

在患者的治疗和康复过程中，并联型骨外固定器动平台固定安装在移动骨段上，构成一个整体。在动平台的带动下移动骨做相对于参照骨的复位运动。从而实现患者的康复。

在实际使用过程中，并联型骨外固定器的非线性导致在按照现有的处方参数进行调节的过程中，由于移动骨的复位轨迹呈现无规律的折线运动，所以可能造成对周围软组织以及神经血管的二次损伤，从而加大治疗周期，提高患者的经济负担。且这种无规律的非线性运动和每日的驱动杆调节量不均匀造成固定器在移动过程中拉伸骨头、肌肉、神经组织过长使患者疼痛难忍。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种并联型骨外固定器的处方参数优化方法。所述技术方案如下：

提供一种并联型骨外固定器的处方参数优化方法，所述骨外固定器包括多个驱动杆，包括：

确定移动骨段上的对应点；

根据所述移动骨段上所述对应点的运动轨迹，获取处方参数；

根据最优指标，对所述处方参数进行优化，获取优化后的处方参数；

其中所述最优指标包括所述处方参数的适应度最高；所述处方参数用于调节所述驱动杆的长度。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述确定移动骨段上的对应点包括：

从影像资料所包括的原始参数中，获取医生在所述影像资料中所标记的对应点。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述根据所述移动骨段上所述对应点的运动轨迹，获取处方参数包括：

建立所述并联型骨外固定器执行机构的数学模型；所述数学模型用于描述所述移动骨在三维空间的位置信息以及运动信息；

通过直角坐标路径控制法对所述移动骨段进行直线轨迹规划，获取所述移动骨段的位置姿态参数；

根据所述移动骨段的位置姿态参数，获取所述多个驱动杆的长度参数。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述建立所述并联型骨外固定器执行机构对应的数学模型包括：

以参考环中心为原点建立局部坐标系{B}，以移动环中心为原点建立局部坐标系{P},以参照骨段的“起始点”为原点建立全局坐标系{U}；

读取并联型骨外固定器六根驱动杆杆长的初始值：L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆，利用位姿正解算法计算出动平台(移动环)相对于静平台(参照环)的初始位姿，用位姿矩阵表示：

式中，表示动平台坐标{P}相对于静平台坐标{B}的姿态转换矩阵，³P₄表示{P}坐标原点相对于{B}坐标系的位置；

测得正位图像、侧位图像的角度均为多个轴向的合成角，其中，设绕固定轴X-Y-Z的转角为α'、β'和γ'，从测量的畸形参数中得到：