一种脊柱椎弓根固定定位导向系统的制作方法

本发明属于医疗领域，具体涉及一种脊柱椎弓根固定定位导向系统。

背景技术：

目前，椎弓根螺钉是脊柱外科手术中应用最为广泛的内固定器械之一，椎弓根螺钉的成功、安全的植入是保证手术成功的关键。

当前的椎弓根内固定术存在一些困扰手术医师的难点如下：1)因为操作的钉道开路器械外径仅为配套使用的丝攻器械和上钉器械外径的1/3左右。2)因为由于病人骨质状况、手术医师的操作经验以及手术中出现的突发状况，使得椎弓根内固定操作中经常会出现多次开路现象，即在一个钉道开口内存在多条开出的钉道，而这些钉道中只有一条是所需的正确钉道。3)人体骨质脆而不坚。而这三条原因经常致使在手术操作中出现内固定螺钉偏离正确的钉道，进而可能造成神经和血管结构严重损伤引起引起潜在问题，如感觉迟钝，神经损伤，出血和原有结构的破坏。目前已有一些导航技术已被用于手术以实时辅助，且正在进行的许多研究活动旨在寻找各种替代方案来避免椎弓根螺钉置入不当。现有的可用于导航的方法包括术中透视，计算机辅助手术(cas)，超声图像引导的椎弓根螺钉插入以及非成像导航等。这些方法为术中导航开路、入路提供了新方法和新思路，但是目前市场上现有的装置存在辐射较大对工作人员的健康造成威胁，系统与程序操作繁琐耗时较长且不易携带等问题，给入路的导航的进一步发展带来了一定的限制。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种脊柱椎弓根固定定位导向系统，用于为脊柱椎弓根固定器械进行定位及导向，脊柱椎弓根固定器械包括开路器、丝攻器以及上钉器，其特征在于，包括：定位导向装置，用于将开路器、丝攻器以及上钉器对应地与传感器连接成为开路机构、丝攻机构以及上钉机构；以及中心管理装置，与定位导向装置通信连接；其中，定位导向装置包括：初始位置校正板及设置在该初始位置校正板上的开路器部、上钉器部以及丝攻部；其中，设置有第一传感器的开路器部与开路器连接形成开路机构，设置有第二传感器的上钉器部与上钉器连接形成上钉机构，设置有第三传感器的丝攻部与丝攻器连接形成丝攻机构；第一传感器用于采集该第一传感器所处即时空间位置点的坐标，第二传感器用于采集该第二传感器所处即时空间位置点的坐标，第三传感器用于采集该第三传感器所处即时空间位置点的坐标，将第一传感器的即时空间位置点作为空间点a，该空间点a的坐标为开路坐标，将第二传感器的即时空间位置点作为空间点b，该空间点b的坐标为上钉坐标，将第三传感器的即时空间位置点作为空间点c，该空间点c的坐标为丝攻坐标，将空间点a与空间点b所在直线称为空间线ab，将空间点b与空间点c所在直线称为空间线bc；空间线ab与空间线bc之间的夹角小于等于1/100度，空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离均等于预定长度，中心管理装置包括：通信部，用于接收开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标；器械校准部，根据空间线ab与空间线bc的夹角，空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离对开路机构、上钉机构以及丝攻机构执行校准操作；画面存储部，存储有管理画面，该管理画面包括：控制按键区域、位置显示区域以及数据显示区域，控制按键区域包括多个可供操作的按键；画面显示部，用于显示管理画面；数据调用部，用于调用开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标；数据生成部，用于生成开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串；数据添加部，用于将开路坐标添加入开路数据串、将上钉坐标添加入上钉数据串以及将丝攻坐标添加入丝攻数据串；数据更新部，用于对开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串进行更新；数据删除部，用于删除开路数据串；数据运算部，用于对两个不同时间点的开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标进行计算得到相应计算结果值；数据存储部，用于储存计算结果值作为参考结果值；数据判断部，对参考结果值与计算结果值进行比对得到相应的判断结果值；以及控制部，与上述各部分别连接，用于根据控制按键区域对相应按键的操作控制上述各部执行相应的功能。其中，控制按键区域包括用于生成开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串的入路器选择按键、用于选择进行椎弓根手术固定椎骨种类及位置的初始化按键、用于分别获取开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的记录按键、用于对开路数据串进行更新保存的标记按键以及用于对未经更新保持的开路数据串进行删除的退出按键。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，中心管理装置为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑其中任意一种。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，中心管理装置包括声音提示部，用于根据不同的判断结果值发出不同频率的蜂鸣声。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，控制按键区域包括提示音开关按键，用于选择开启或者关闭声音提示部发出的提示蜂鸣声。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，定位导向装置与中心管理装置采用有线网络或者无线网络进行通信连接。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，有线网络采用双绞线、同轴电缆、光纤其中任一种作为传输介质，无线网络采用蓝牙、wifi、3g、4g、zigbee、enocean其中任一种技术。

在本发明提供的脊柱椎弓根固定定位导向系统中，还可以具有这样的特征：其中，定位导向装置与中心管理装置之间距离在10米以内。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的一种脊柱椎弓根固定定位导向系统，因为具有相互通过传感器通信连接的定位导向装置与中心管理装置，定位导向装置与内固定手术用开路器、丝攻器以及上钉器连接，中心管理装置对传感器的即时三维坐标进行获得及记录，并对该三维坐标进行计算得到正确的开路方向及开路距离，以开路方向及开路距离为依据引导内固定机构进行操作，所以，本发明的脊柱椎弓根固定定位导向系统不经具有能快速、准确地引导内固定手术器械快速、准确地进行脊柱椎弓根手术固定操作，而且操作简单、便于携带。

附图说明

图1是本发明的实施例中脊柱椎弓根固定定位导向系统的说明示意图；

图2是本发明的实施例中定位导向装置的结构示意图；

图3是本发明的实施例中初始位置校正板的结构示意图；

图4是本发明的实施例中定位导向装置的开路器部的爆炸图；

图5是本发明的实施例中定位导向装置的上钉器部的爆炸图；

图6是本发明的实施例中定位导向装置的丝攻部的爆炸图；

图7是本发明的实施例中定位导向装置的丝攻器抱卡的侧视剖面图；

图8是本发明的实施例中定位导向装置的丝攻器抱卡的仰视图；

图9是本发明的实施例中中心管理装置的结构框图；

图10是本发明的实施例中管理画面示意图；

图11是本发明的实施例中控制按键区域示意图一；

图12是本发明的实施例中控制按键区域示意图二；以及

图13是本发明的实施例中脊柱椎弓根固定定位导向系统的系统流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的脊柱椎弓根固定定位导向系统作具体阐述。

如图1所示，一种脊柱椎弓根固定定位导向系统100，用于为脊柱椎弓根固定器械进行定位及导向，所述脊柱椎弓根固定器械包括开路器t1、丝攻器t3以及上钉器t2，其特征在于，包括：

如图2所示，定位导向装置10，用于将开路器t1、丝攻器t3以及上钉器t2对应地与传感器连接成为开路机构14a、丝攻机构12a以及上钉机构13a。包括初始位置校正板11及设置在初始位置校正板11上的开路器部14、上钉器部13以及丝攻部12。

如图3所示，初始位置校正板11具有开路器放置位111、上钉器放置位112以及丝攻放置位113；

开路器放置位11、上钉器放置位12、丝攻放置位13可以是凹槽结构或是通孔结构。在本实施例中，开路器放置位11、上钉器放置位12、丝攻放置位13从左至右依次设置且均优选为贯穿初始位置校正板10上下端面的长方形通孔。

如图4所示，开路器部14呈长方体状，可拆卸地设置在开路器放置位111上，用于与杆状开路器t1连接成为开路机构14a。包括由上至下依次连接的第一传感器环卡组件141、开路器上垫片142、开路器下垫片1433以及第一连接螺栓144。

第一传感器环卡组件141设置在开路器部14的上部，包括方形第一传感器1411和第一传感器环卡1412，第一传感器环卡1412为外形呈长方体的无底筒状并通过位于四个侧面的可调节紧定螺丝将第一传感器1411固定在第一传感器环卡1412内，在本实施例中，第一传感器1411优选为具有开关及通信状态指示灯的lpms-b2九轴蓝牙姿态传感器，工作温度-20℃-60℃，可充电，满电状态下可持续使用8小时。

开路器上垫片142为矩形金属平板，与第一传感器环卡组件141相邻设置，开路器上垫片142的四角通过第一连接螺栓144与第一传感器环卡组件141连接在一起并相互吻合。

开路器下垫片143形状呈板状，与开路器上垫片142相邻设置，开路器下垫片143的四角通过第一连接螺栓144与开路器上垫片142连接在一起并相互吻合，在开路器下垫片143上端面的中部具有一个横截面为“v”形的第一通槽145，第一通槽145的槽口朝向开路器上垫片142设置。这种槽口设置方式使得第一通槽145与开路器上垫片142共同形成开路器通孔，即在开路器上垫片142和开路器下垫片143之间形成贯穿开路器部14的两个对应侧面的开路器通孔，开路器通孔轴线与开路器部14高度方向垂直，且通过调节第一连接螺栓144可调节开路器上垫片142与开路器下垫片143之间间隙大小进而使得开路器通孔的大小发生变化，进而可以将穿过开路器通孔的开路器t1夹紧固定形成开路机构14a，开路器t1的头部即为开路机构14a的头部。

在开路器下垫片143底面上与第一通槽145对应的位置具有一个横截面为梯形的第一凸起146，第一凸起146的上端面的面积小于下端面。从开路器下垫片143正下方往上看去，第一凸起146外形为与开路器放置位111相同的长方形。第一凸起146嵌入开路器放置位111，使得开路器部14水平地嵌在开路器放置位111上。

如图5所示，上钉器部13呈长方体状，可拆卸地设置在开路器放置位112上，用于与杆状上钉器t2连接成为上钉机构13a，包括由上至下依次连接的第二传感器环卡组件131、上钉器上垫片132、上钉器下垫片133以及第二连接螺栓134。

第二传感器环卡组件131设置在上钉器部13的上部，包括方形第二传感器1311和第二传感器环卡1312，第二传感器环卡1312为外形呈长方体的无底筒状并通过位于四个侧面的可调节紧定螺丝将第二传感器1311固定在第二传感器环卡1312内，在本实施例中，第二传感器1311优选为具有开关及通信状态指示灯的lpms-b2九轴蓝牙姿态传感器，工作温度-20℃-60℃，可充电，满电状态下可持续使用8小时。

上钉器上垫片132为长方体，与第二传感器环卡组件131相邻设置，上钉器上垫片132的四角通过第二连接螺栓134与第二传感器环卡组件131连接在一起并相互吻合。在上钉器上垫片132下端面的中部设置有第二通槽136，第二通槽136的底面呈圆弧面，并且第二通槽136各处横截面的面积均相同。

上钉器下垫片133形状呈板状，与上钉器上垫片132相邻设置，在上钉器下垫片133上端面的中部设置有第三通槽138，第三通槽138的底面呈圆弧面，此圆弧面与第二通槽136底面的形状大小均相同。上钉器下垫片133的四角通过第二连接螺栓134与上钉器上垫片132连接在一起并相互吻合。

第三通槽138的槽口与第二通槽136的槽口相向设置并且相互吻合，这种槽口设置方式使得第二通槽136与第三通槽138共同形成上钉器通孔，即在上钉器上垫片132和上钉器下垫片133之间形成贯穿上钉器部13的两个对应侧面的上钉器通孔，上钉器通孔轴线与上钉器部13高度方向垂直，且通过调节第二连接螺栓134可调节上钉器上垫片132与上钉器下垫片133之间间隙大小进而使得上钉器通孔的大小发生变化。进而可以将穿过上钉器通孔的上钉器t2夹紧固定形成上钉机构13a，上钉器t2的头部即为上钉机构13a的头部。

在上钉器下垫片133底面上与第三通槽138对应的位置具有一个圆弧形第二凸起137，第二凸起137与第三通槽138的形状相同。

从上钉器下垫片133正下方往上看去，第二凸起137外形为与上钉器放置位112相同的长方形。第二凸起137嵌入上钉器放置位112，使得上钉器部13水平地嵌在上钉器放置位112上。

如图6所示，丝攻部12呈长方体状，可拆卸地设置在开路器放置位113上，用于与杆状丝攻器t3连接成为丝攻机构，可拆卸地设置在丝攻放置位113上，包括丝攻器抱卡1412和设置在丝攻器抱卡1412上部的第三传感器1411。

丝攻器抱卡1212呈长方体状，上端面具有一个平底方形凹陷12121，方形凹陷12121的底面与水平面平行。丝攻器抱卡1212通过位于丝攻器抱卡1212四个侧面上部的四个可调节紧定螺丝将方形第三传感器1211固定在方形凹陷12121内。在本实施例中，第三传感器1211优选为具有开关及通信状态指示灯的lpms-b2九轴蓝牙姿态传感器，工作温度-20℃-60℃，可充电，满电状态下可持续使用8小时。

丝攻器抱卡1212上设置有贯穿丝攻部12两个对应侧面的丝攻器通孔12122，丝攻器通孔12122设置在方形凹陷12121的下方，丝攻器通孔12122轴线与丝攻部12高度方向垂直。从丝攻器通孔12122的边缘沿平行于方形凹陷12121底面的方向延伸出一条缝隙12124，缝隙12124将丝攻器抱卡1212的一侧分成两个自由端，分别为位于缝隙12124上部的上部自由端b与位于缝隙12124下部的下部自由端a。

如图7，图8所示，下部自由端a靠近丝攻器抱卡1212的两个角落处分别设置有一个螺纹通孔12126，上部自由端b靠近丝攻器抱卡1212的两个角落处分别设置有一个螺纹盲孔12125，螺纹盲孔12125与螺纹通孔12126位置相对应，当调节螺丝122旋入螺纹通孔12126与螺纹盲孔12125时，可通过调节调节螺丝旋入螺纹盲孔12125的深度来调节缝隙12124的宽度大小进而使得丝攻器通孔12122产生大小变化，进而可以将穿过丝攻器通孔的丝攻器t3夹紧固定形成上钉机构12a，丝攻器t3的头部即为丝攻机构12a的头部。

丝攻器抱卡1212的底面中部设置有第三凸起12123，第三凸起12123呈长方体状且长度方向与丝攻器通孔12122轴线方向一致。

从丝攻器抱卡1212正下方往上看去，第三凸起12123外形为与丝攻放置位113相同的长方形。第三凸起12123嵌入丝攻放置位113，使得丝攻部12水平地嵌在丝攻放置位113上。

第一传感器1411用于采集第一传感器1411所处即时空间位置点的坐标，第二传感器1311用于采集第二传感器1311所处即时空间位置点的坐标，第三传感器1211用于采集第三传感器1211所处即时空间位置点的坐标，在本实施例中，当第一传感器1411、当第二传感器1311以及当第三传感器1211打开开关时，相应的通信状态指示灯为第一闪烁状态，当与中心管理装置20完成通信连接后，通信状态指示灯变为第二闪烁状态。

将第一传感器1411的即时空间位置点作为空间点a，空间点a的坐标为开路坐标，将第二传感器1311的即时空间位置点作为空间点b，空间点b的坐标为上钉坐标，将第三传感器1211的即时空间位置点作为空间点c，空间点c的坐标为丝攻坐标，将空间点a与空间点b所在直线称为空间线ab，将空间点b与空间点c所在直线称为空间线bc。

空间线ab与空间线bc之间的夹角小于等于1/100度，空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离均等于预定长度，在本实施例中，空间线ab与空间线bc重合，空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离均为1cm。

中心管理装置20，由装置操作员操作，与定位导向装置10通信连接，用于获得及记录与定位导向装置10连接的开路器t1、丝攻器t3以及上钉器t2的空间位置点的坐标，并对空间位置点的坐标进行计算得到内固定孔道参数，根据内固定孔道参数引导丝攻器t3以及上钉器t2的操作，中心管理装置20为台式电脑、笔记本电脑、平板电脑其中任意一种，在本实施例中，中心管理装置20为笔记本电脑。

定位导向装置10与中心管理装置20采用有线网络30或者无线网络30进行通信连接。有线网络30采用双绞线、同轴电缆、光纤其中任一种作为传输介质，无线网络30采用蓝牙、wifi、3g、4g、zigbee、enocean其中任一种技术，在本实施例中，定位导向装置10与中心管理装置20采用蓝牙无线网络30进行通信连接。

定位导向装置10与中心管理装置20之间距离在10米以内。

将定位导向装置10与中心管理装置20进行通信连接，当开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a经过校准操作被中心管理装置20识别后，通信部202通过接收开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标与开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a完成通信连接，此时将开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a分别从初始位置校正板11上拆下。

如图9所示，中心管理装置20包括通信部202、数据调用部206、数据运算部209、器械校正部201、数据添加部213、数据更新部214、数据生成部207、数据删除部208、数据存储部210、数据判断部211、声音提示部204、画面存储部205、画面显示部203以及与上述各部分别连接的控制部212。

通信部202，用于接收开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标；

数据调用部206，用于调用通信部202接收的开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标；

数据运算部209，用于对两个不同时间点的开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标进行计算得到相应计算结果值；

器械校准部201，根据空间线ab与空间线bc的夹角、空间点a与空间点b的距离以及空间点b与空间点c的距离对开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a进行校准操作，若空间线ab与空间线bc的夹角小于等于1/100度且空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离均为预定长度，则校准通过，中心管理装置20与开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a通信连接，否则，中心管理装置20与开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a将断开通信连接，在本实施例中，空间点a与空间点b的距离，空间点b与空间点c的距离均为1cm；

数据生成部207，用于生成一条开路数据串、一条上钉数据串以及一条丝攻数据串；

数据添加部213，用于将开路坐标添加入开路数据串、将上钉坐标添加入上钉数据串以及将丝攻坐标添加入丝攻数据串；

数据更新部214，用于对开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串进行更新；

数据删除部208，用于删除开路数据串；

数据存储部210，用于储存计算结果值作为参考结果值；

声音提示部204，用于根据不同的判断结果值发出不同频率的蜂鸣声，包括正常状态提示蜂鸣声及非正常状态提示蜂鸣声；

画面存储部205，存储有如图10所示的管理画面，该管理画面包括控制按键区域c、位置显示区域v以及数据显示区域d。

控制按键区域c包含多个按键，通过对多个按键的操作实现对开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标进行相应的处理，进而驱动中心管理装置20根据开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a的运动情况执行相应的操作。包括用于生成开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串的入路器选择按键，选择将要固定的椎弓根种类及位置的初始化按键、用于分别获取开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的记录按键、对开路数据串进行更新保存的标记按键、用于对未经更新保存的开路数据串进行删除的退出按键以及用于选择开启或者关闭声音提示部发出的提示蜂鸣声的提示音开关按键。

位置显示区域v通过图形显示开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的位置，包括一个位置靶图图像v1，位置靶图图像v1由多个同心圆图形构成且多个同心圆的直径从小到大呈等差数列，位置靶图图像v1显示有开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的图形标记。

数据显示区域d用于显示开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的值，分为位于位置显示区域v的两侧。

画面显示部203，用于显示管理画面，该管理画面功能在于：在位置显示区域v显示开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的图形标记、在位置数据显示区域d显示开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的值以及在控制按键区域c通过多个按键对开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标进行相应的处理；

在位置显示区域v中，位置靶图图像v1的多重环线初始状态下显示为红色。在定位导向装置10与中心管理装置20完成通信连接后，位置靶图图像v1中出现分别表示开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标的空间位置的图形标记p1，p2，p3。在本实施例中，开路坐标的图形标记p1、上钉坐标的图形标记p2以及丝攻坐标的图形标记分别为绿色圆点、红色圆点以及黄色圆点。

入路器选择按键被按下时，下方将出现下拉菜单，下拉菜单中包括“开路器”选项卡、“上钉器”选项卡以及“丝攻器”选项卡，当“开路器”选项卡被选择时，在数据生成部207中将生成一条开路数据串。当“上钉器”选项卡被选择时，在数据生成部207中将生成一条上钉数据串。当“丝攻器”选项卡被选择时，在数据生成部207中将生成一条丝攻数据串。

初始化按键用于选择进行内固定椎弓根种类及位置并将这些椎弓根相关信息写入开路数据串、上钉数据串以及丝攻数据串。此按键表面显示“初始化”。按下此按键后，如图11所示，该按键处将显示两排两列呈矩阵排列的三个按键和一个输入框，分别是位于矩阵左上角的准备进行操作的椎弓根种类的椎弓根类型选择按键，按下此按键，下方将出现下拉菜单，分别是：选项卡“c”，代表颈椎；选项卡“t”，代表胸椎，选项卡“l”，代表腰椎，选项卡“s”，代表骶椎；位于矩阵右上角的椎弓根位置选择按键，在椎弓根类型选择按键中选定相应的椎弓根类型后，再按下此按键，下方将出现下拉菜单，包括显示为从“1”开始的表示选定椎弓根类型的顺序位置序号，顺序位置序号的确定基于本领域的公知常识；位于矩阵左下角的椎弓根左右侧选择按键，按下此按键，下方将出现下拉菜单，分别是：表面显示“l”的选项卡代表左侧，表面显示“r”的按键代表右侧(根据本领域公知常识，人体椎弓根呈蝴蝶状，分左侧和右侧)，上述三个按键选定相应的选项卡后内固定操作的椎弓根类型、椎弓根顺序位置以及椎弓根的内固定操作方位就确定了；位于矩阵右下角的输入框为备注输入框，用以手动输入备注。内固定椎弓根种类、位置以及实施手术方位三条信息数据将被添加进开路数据串或上钉数据串或丝攻数据串。在本实施例中，如图12所示的按键组合则表示准备进行对第5节胸椎的右侧进行上钉器的操作。

记录按键用于对开路坐标、上钉坐标以及丝攻坐标进行获取操作，具体为：记录按键表面初始显示“记录”，当开路机构14a被操作时，按下此按键后，按键表面的显示会变成“结束”，同时，控制部212控制数据调用部206获取的开路坐标作为第一开路坐标并通过数据添加部212添加入开路数据串，再次按下按键的同时，按键表面显示将会变成“记录”，同时，控制部202控制数据调用部206获取的开路坐标作为第二开路坐标并通过数据添加部212添加入开路数据串，并控制数据运算部209通过对开路数据串中的第一开路坐标及第二开路坐标进行计算得到开路行进方向并作为开路计算结果值，开路方向为第一开路坐标与第二开路坐标所在直线的方向；当上钉机构13a被操作时，按下后，按键表面的显示会变成“结束”，同时，控制部212控制数据调用部206获取的上钉坐标作为第一上钉坐标并通过数据添加部212添加入上钉数据串，并在上钉机构13a不断操作过程中，根据数据调用部206获取的即时上钉坐标作为第二上钉坐标，控制部212通过数据运算部209对第一上钉坐标与第二上钉坐标进行计算得到上钉行进方向并作为上钉计算结果值，上钉行进方向为第一上钉坐标与第二上钉坐标所在直线的方向，当再次按下记录按键，按键表面显示将会变成“记录”，同时，控制部202将控制数据调用部206不再获取新的上钉坐标；当丝攻机构12a被操作时，按下后，按键表面的显示会变成“结束”，同时，控制部212控制数据调用部206获取的丝攻坐标作为第一丝攻坐标并通过数据添加部212添加入丝攻数据串，并在丝攻机构12a不断操作过程中，根据数据调用部206获取的即时丝攻坐标作为第二丝攻坐标，控制部212通过数据运算部209对第一丝攻坐标与第二丝攻坐标进行计算得到丝攻行进方向并作为丝攻计算结果值，丝攻行进方向为第一丝攻坐标与第二丝攻坐标所在直线的方向，当再次按下记录按键，按键表面显示将会变成“记录”，同时，控制部202将控制数据调用部206不再获取新的丝攻坐标。

标记按键用于对经过获取操作得到的开路行进方向及开路进行距离进行标记操作，具体为：标记按键表面显示“标记”，当开路机构14a经过获取操作按下此按键后，数据更新部214将用开路行进方向及开路行进距离对开路数据串中的第一开路坐标及第二开路坐标进行替换，并将新的开路数据串保存至数据存储部210，此时在位置靶图图像v1中，图形标记p1上将覆上一个蓝色圆点。将开路计算结果值作为参考结果值。

退出按键表面显示“退出”，被按下时，控制部212控制数据删除部208删除未经标记操作的开路数据串。

数据判断部211，对参考结果值与计算结果值进行比对得到相应的判断结果值，具体包括将丝攻计算结果值与参考结果值进行比较，相等时，判断结果值为“2”；不相等时，判断结果值为“1”；将上钉计算结果值与参考结果值进行比较，相等时，判断结果值为“2”；不相等时，判断结果值为“1”；

当判断结果值为“2”时，位置靶图图像v1的多重环线显示将由红色变为绿色，对应的图形标记p2或者图形标记p3与图形标记p1重合；当判断结果值为“1”时，声音提示部将发出非正常状态提示蜂鸣声，当判断结果值为“1”时，声音提示部将发出正常状态提示蜂鸣声且位置靶图图像v1的多重环线显示为红色。

提示音开关按键用于选择开启或者关闭中心管理装置20发出的提示蜂鸣声。以及

控制部212，与各部分别连接，用于根据装置操作员在控制按键区域的操作控制上述各部执行相应的功能。

图13所示，脊柱椎弓根定位导向系统100的动作流程s100包括以下步骤：

步骤s1:将开路器t1、上钉器t2以及丝攻器t3与定位导向装置10连接得到开路机构14a、攻丝机构12a以及上钉机构13a；

步骤s2:将定位导向装置10置于中心管理装置20屏幕正前方并打开各传感器,执行校准操作；

步骤s3:校准操作完成后得到开路机构14a对应的第一传感器1411的即时坐标并作为开路坐标、得到上钉机构13a对应的第二传感器1311的即时坐标并作为上钉坐标、得到丝攻机构12a对应的第三传感器1211的即时坐标并作为丝攻坐标，将开路机构14a、上钉机构13a以及丝攻机构12a从初始位置校正板11上取下；

步骤s4:在需要进行内固定的椎弓根表面确定入钉点，操作开路机构14a，使开路机构14a的头部对准入钉点，保持开路机构14a不动；

步骤s5:在控制功能按键区域c中对入路器按键选定“开路器”、控制部212将控制数据生成部207生成一条开路数据串；

步骤s6:按下记录按键，控制部212将控制数据调用部206获取的开路坐标作为第一开路坐标，并通过数据添加部213将开路初始坐标添加入开路数据串；

步骤s7:应用开路机构14a进行开路操作，即在以入钉点为入口向椎弓根内部开出一条用于安放椎弓根内固定螺钉的开路孔道，开路完成后，保持开路机构14a不动；

步骤s8:再次按下记录按键，控制部212将控制数据调用部206获取的开路坐标作为第二开路坐标并将其通过数据添加部213添加入开路数据串，并根据第一开路坐标及第二开路坐标得到开路行进方向及开路行进距离；

步骤s9:按下标记按键，控制部212控制数据更新部214将开路行进方向及开路行进距离替换开路数据串内的第一开路坐标及第二开路坐标，再将开路数据串存储进数据存储部210，将开路行进方向作为参考结果值，将开路机构14a放置一边；

步骤s10:操作攻丝机构12a对开路孔道进行攻丝，使丝攻机构12a的头部对准入钉点，此时数据调用部206将获取的丝攻坐标作为丝攻起点坐标；

步骤s11:手动微微转动丝攻机构12a，使丝攻机构12a的头部产生微小的方向变动和距离的变动，此时数据调用部206将获取的丝攻坐标作为丝攻变动坐标；

步骤s12:数据运算部209对丝攻起点坐标及丝攻变动坐标进行计算得到丝攻初始方向；

步骤s13:数据判断部211判断丝攻初始方向与参考结果值是否一致，若不一致，进入步骤s14，若一致，进入步骤s15；

步骤s14:声音提示部204发出非正常状态提示蜂鸣声，然后进入步骤s11；

步骤s15:声音提示部204发出正常状态提示蜂鸣声且位置靶图图像v1的多重环线显示将由红色变为绿色，在控制功能按键区域c中对入路器按键选定“丝攻器”，数据生成部将生成一条丝攻数据串；

步骤s16:按下记录按键，控制部212将控制数据调用部206从通信部202获取的丝攻坐标作为第一丝攻坐标，并将第一丝攻坐标添加入数据生成部207中的丝攻数据串；

步骤s17:应用丝攻机构12a对开路孔道进行攻丝操作，攻丝过程中，数据调用部206将获取的丝攻坐标作为第二丝攻坐标；

步骤s18:数据运算部209对第二丝攻坐标与第一丝攻坐标进行运算得到丝攻行进方向及丝攻行进距离，将丝攻行进方向作为丝攻计算结果值；

步骤s19:数据判断部211判断丝攻计算结果值与参考结果值是否一致，若不一致，进入步骤s20，若一致，进入步骤s21；

步骤s20:在开路孔道内，微微转动丝攻机构，使得第二丝攻坐标发生变化，数据运算部209对第二丝攻坐标与第一丝攻坐标进行运算得到调整后的丝攻行进方向作为新的丝攻计算结果值，然后返回步骤s19；

步骤s21:监控位置靶图图像v1中图形标记p1与图形标记p2是否重合时，若重合，则表示丝攻行进距离与开路行进距离一致，进入步骤s22，若不重合，进入步骤s17；

步骤s22:再次按下记录按键，丝攻操作完成，得到丝攻孔道，将丝攻机构12a取出放置一边；

步骤s23:在上钉机构13a头部附上内固定螺钉，操作上钉机构13a，使上钉机构13a的头部对准入钉点，此时数据调用部206将获取的上钉坐标作为上钉起点坐标；

步骤s24:手动微微转动上钉机构13a，使上钉机构13a的头部产生微小的方向变动和距离的变动，此时数据调用部206将获取的上钉坐标作为上钉变动坐标；

步骤s25:数据运算部209对上钉起点坐标及上钉变动坐标进行计算得到上钉初始方向；

步骤s26:数据判断部211判断上钉初始方向与参考结果值是否一致，若不一致，进入步骤s27，若一致，进入步骤s28；

步骤s27:声音提示部204发出非正常状态提示蜂鸣声，然后进入步骤s24；

步骤s28:声音提示部204发出正常状态提示蜂鸣声且位置靶图图像v1的多重环线显示将由红色变为绿色，在控制功能按键区域c中对入路器按键选定“上钉器”，数据生成部将生成一条上钉数据串；

步骤s29:按下记录按键，控制部212将控制数据调用部206从通信部202获取的上钉坐标作为第一上钉坐标，并将第一上钉坐标添加入数据生成部207中的上钉数据串；

步骤s30:应用上钉机构13a对丝攻孔道进行上钉操作，上钉过程中，数据调用部206将获取的上钉坐标作为第二上钉坐标；

步骤s31:数据运算部209对第二上钉坐标与第一上钉坐标进行运算得到上钉行进方向及上钉行进距离，将上钉行进方向作为上钉计算结果值；

步骤s32:数据判断部211判断上钉计算结果值与参考结果值是否一致，若不一致，进入步骤s33，若一致，进入步骤34；

步骤s33:在丝攻孔道内，微微转动上钉机构13a，使得第二上钉坐标发生变化，数据运算部209对第二上钉坐标与第一上钉坐标进行运算得到调整后的上钉行进方向作为新的上钉计算结果值，然后返回步骤s32；

步骤s34:监控位置靶图图像v1中图形标记p1与图形标记p3是否重合时，若重合，则表示丝攻行进距离与开路行进距离一致，进入步骤s35，若不重合，进入步骤s30；

步骤s35:再次按下记录按键，上钉操作完成；

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的一种脊柱椎弓根固定定位导向系统，因为具有相互通过传感器通信连接的定位导向装置与中心管理装置，定位导向装置与内固定手术用开路器、丝攻器以及上钉器连接，中心管理装置对传感器的即时三维坐标进行获得及记录，并对该三维坐标进行计算得到正确的开路方向及开路距离，以开路方向及开路距离为依据引导内固定机构进行操作，所以，本发明的脊柱椎弓根固定定位导向系统不经具有能快速、准确地引导内固定手术器械快速、准确地进行脊柱椎弓根手术固定操作，而且操作简单、便于携带。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。