CN115607281B - 髋关节骨科手术导航*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种髋关节骨科手术导航***，该***包括光学导航***、手持动力***、计算机主控***、无线通信***和图像配准***，图像配准***用于对患者髋关节病灶进行CT扫描后进行分割模型，结合安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置得到病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型，以医学图像为载体，采用双目视觉跟踪手术工具与患者髋臼杯实体的相对位姿，并在病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型间进行基于髋臼杯特征点的一次配准和二次配准；一次配准是通过分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点确定骨盆髋臼初始位置的定位；二次配准是通过分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点确定骨盆髋臼的精确空间位置。

Description

髋关节骨科手术导航***

技术领域

本发明涉及医疗仪器技术领域，具体涉及一种髋关节骨科手术导航***。

背景技术

髋关节是人体最大的球凹关节，髋臼软骨下骨近似于球面，股骨头和髋臼关节面之间具有轮廓相似的球面结构，二者运动过程中髋臼和股骨头两个曲面之间始终保持相切或平行的关系。髋臼在发育过程中通过自然选择的过程形成了不同概念的外展角和前倾角，股骨也形成了不同的颈干角，这种差异性从本质上适应了不同个体生物力学的需要。但是，髋关节作为体重的支撑和下肢活动能够功能的主要架构，常因为磨损等原因而并发骨性关节炎等，导致解剖截骨的改变和关节生理功能的减退，进而需要进行髋关节骨科手术。

目前常见的髋关节骨科手术包括人工髋关节表面置换术或人工全髋关节置换术。人工髋关节表面置换术中在处理假体时，通常是由手工测量和经验把握，利用股骨颈中心***等辅助定位极易受到术中***变化的影响。人工全髋关节置换术中需要尽可能地将臼杯安放在真臼位置以避免假体在置换后的非生理状态下产生生物力学的变化，但是临床上在置放髋臼假体时，常会面临髋臼以及股骨近端解剖变异等情况，关于如何准确定位臼杯假体的理想方位目前仍然没有一个统一可靠的标准，实际操作中很大程度上依赖于术者的个人经验。而采用骨科手术导航***能够改善手术质量，提高手术效率，有利于实现精准医疗与微创操作。

骨科手术导航***是应用计算机辅助骨科手术技术，基于术中图像，采用相应定位手段对手术部位和术中的手术器械进行精确的实时跟踪、显示和引导，从而使骨科医生能够根据导航图像开展手术。骨科手术导航***的工作原理为：在患者的手术部位附近和手术器械上安装能够发出信号的装置，通常采用红外线作为发射源、CCD相机为接收器，利用发出的信号对患者的骨骼位置和手术器械的位置以及运动轨迹进行跟踪，同时将这些信息通过显示器展示给医生；在术中进行患者手术部位的X线透视，并将透视图像与得到的患者骨骼位置和手术器械位置图像进行合成，从而得到医生进行手术采用的导航图像。采用骨科手术导航***后，医生在手术中首先在患者手术部位附近和手术器械上安装示踪器，然后拍摄患者手术部位的透视图像，此时，在导航软件模块上就能看到手术器械进入患者身体内部的虚拟图像，这样就能在导航显示器上实时观看手术器械与患者手术部位的位置关系，并可以根据导航***制定的手术规划完成整个手术。

但是现有技术中的骨科手术导航***在图像配准方面还存在很大的改进空间。现有技术中，骨科手术导航***在图像配准方面容易出现平移、伸缩、旋转等图像失真问题，而且由于不同批次采集得到的医学图像在局部显影上具有一定的失真，直接会影响配准的精度。而且现有技术中骨科手术导航***完成配准消耗的平均时间较长，用户体验不佳。

另外，现有技术中的骨科手术导航***没有设置安全区域预警，无法保证手术操作的安全有效。

发明内容

本发明旨在提供一种髋关节骨科手术导航***，所要解决的技术问题至少包括如何提高图像配准的精度，缩短配准时间，提高用户体验，设置安全区域预警，保证手术操作的安全有效。

为了实现上述目的，本发明提供一种髋关节骨科手术导航***，包括光学导航***、手持动力***、计算机主控***、无线通信***和图像配准***，所述的图像配准***用于对患者髋关节病灶进行CT扫描后进行分割模型，结合安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置得到病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型，以医学图像为载体，采用双目视觉跟踪手术工具与患者髋臼杯实体的相对位姿，并在病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型间进行基于髋臼杯特征点的一次配准和二次配准；所述的一次配准是通过分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点确定骨盆髋臼初始位置的定位；所述的二次配准是通过分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点确定骨盆髋臼的精确空间位置；所述的手持动力***上设置有光学靶标，所述的光学导航***用于在手术实施过程中实时捕捉手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间能够无线通信，所述的计算机主控***根据所述的光学导航***实时捕捉的手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置和所述的图像配准***通过一次配准和二次配准确定的骨盆髋臼的精确空间位置进行计算，形成对所述手持动力***的实时控制信号，经由无线通信控制所述的手持动力***；针对通过术前***规划确定的假***置，所述的计算机主控***能够生成控制边界及深度边界，进行实时的跟踪响应，对超出术前***规划的条件作出停机响应，保证了磨骨过程的安全有效。

优选地，所述的髋臼上部选择在髋臼上缘外侧；所述的髋臼前部选择在髋臼上缘外侧；所述的髋臼后部选择在马蹄窝后面关节面上。

优选地，所述的一次配准的具体方法为：

将骨盆髋臼的旋转中心作为圆心抽象出一个近似圆球，使分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点作为抽象出的近似圆球的表面上的点，骨盆髋臼的旋转中心与设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点的直线距离作为半径R，采用最小二乘法完成该近似圆球的函数拟合并将拟合函数的误差最小化，设拟合后所述的近似圆球的圆心在世界坐标系下的坐标为(α,β,γ)，拟合后所述的近似圆球的表面上的任意一点在世界坐标系下的坐标为(x_i,y_i,z_i)，每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_i(α,β,γ,R)的数学模型（拟合函数）为：

e_i(α,β,γ,R)=(x_i–α)²+(y_i–β)²+(z_i–γ)²-R²；

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)的数学模型为：

;

其中，N为大于或等于3的整数；

使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)对α,β,γ,R分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ,R的数值解；其中α,β,γ代表的坐标值即为骨盆髋臼的旋转中心在世界坐标系下的初始位置的定位信息。

优选地，所述的二次配准的具体方法为：

假设分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点在世界坐标系下的坐标为(x_j,y_j,z_j)，计算32个CT标志点与α,β,γ代表的坐标值所表征的点之间的距离均值L：

 ；

用距离均值L代替一次配准中的半径R，重新拟合后所述的近似圆球的表面上的每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_j(α,β,γ,L)的数学模型（拟合函数）为：

e_j(α,β,γ,L)=(x_j–α)²+(y_j–β)²+(z_j–γ)²-L²；

由于距离均值L为计算得到的已知数值，差值e_j(α,β,γ,L)的数学模型（拟合函数）塌缩为(α,β,γ)的函数，

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)的数学模型为：

 ;

再次使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)对α,β,γ分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ的数值解；以该数值解中的α,β,γ作为原点建立虚拟的骨盆髋臼参照坐标系；将安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置、分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点、分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点以及所述的光学导航***在手术实施过程中实时捕捉到的手持动力***上的光学靶标的位置均投射到该虚拟的骨盆髋臼参照坐标系中，确定骨盆髋臼的精确空间位置。

优选地，所述的手持动力***包括电钻、摆剧和/或往复机。

优选地，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间通过无线传输2.4G低功率进行数据传输及动作控制，实现所述手持动力***的空间位姿控制。

优选地，所述的手持动力***中设置有3D标识点，通过捕捉所述手持动力***中的任意空间3点就能够进行位置捕捉，进而完成复合角度的定位捕捉控制，能够精确完成前倾外展角的磨削定位。

优选地，所述的髋关节骨科手术导航***在经过一次配准和二次配准的图像中设置了深度边界预警和角度边界预警。

优选地，在深度边界预警中，通过颜色管理将所述图像中的需打磨区域设定为绿色，安全区域设定为白色，预警区域设定为红色，其中白色区域有1mm的磨削公差，红色区域有0.5mm的磨削公差。

优选地，在角度边界预警中，针对于髋臼杯置换，以坎贝尔理论设计了前倾角15°±5°、外展角40°±5°的容错设计。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的髋关节骨科手术导航***在计算机辅助***指导下进行髋臼杯配准，以医学图像为载体，采用双目视觉跟踪手术工具与患者髋臼杯实体的相对位姿，通过一次特征点配准与二次配准相结合的方式以实现基于机器人技术的髋关节置换手术***下模型与实体患处配准，提高了配准精度。

现有技术中导航***完成配准消耗的平均时间约为11-13秒，本发明所述的髋关节骨科手术导航***由于改进了算法，完成配准消耗的平均时间约为25毫秒，大大缩短了配准时间。

另外，本发明所述的髋关节骨科手术导航***设置了深度边界预警和角度边界预警，在深度边界预警中，通过颜色管理将图像中的需打磨区域设定为绿色，安全区域设定为白色，预警区域设定为红色，其中白色区域有1mm的磨削公差，红色区域有0.5mm的磨削公差；角度边界预警中，针对于髋臼杯置换，以坎贝尔理论设计了前倾角15°±5°、外展角40°±5°的容错设计，保证手术操作的安全有效。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明所述的髋关节骨科手术导航***的结构示意图。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

如图1所示，本发明所述的髋关节骨科手术导航***包括光学导航***、手持动力***、计算机主控***、无线通信***和图像配准***，所述的图像配准***用于对患者髋关节病灶进行CT扫描后进行分割模型，结合安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置得到病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型，以医学图像为载体，采用双目视觉跟踪手术工具与患者髋臼杯实体的相对位姿，并在病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型间进行基于髋臼杯特征点的一次配准和二次配准；所述的一次配准是通过分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点确定骨盆髋臼初始位置的定位；所述的二次配准是通过分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点确定骨盆髋臼的精确空间位置；所述的手持动力***上设置有光学靶标，所述的光学导航***用于在手术实施过程中实时捕捉手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间能够无线通信，所述的计算机主控***根据所述的光学导航***实时捕捉的手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置和所述的图像配准***通过一次配准和二次配准确定的骨盆髋臼的精确空间位置进行计算，形成对所述手持动力***的实时控制信号，经由无线通信控制所述的手持动力***；针对通过术前***规划确定的假***置，所述的计算机主控***能够生成控制边界及深度边界，进行实时的跟踪响应，对超出术前***规划的条件作出停机响应，保证了磨骨过程的安全有效。

优选地，所述的髋臼上部选择在髋臼上缘外侧；所述的髋臼前部选择在髋臼上缘外侧；所述的髋臼后部选择在马蹄窝后面关节面上。

分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点的坐标是建立在一个真实坐标上的，即世界坐标系。而骨盆髋臼的旋转中心是一个抽象的点，在世界坐标系下该旋转中心的位置坐标为未知值。由于髋关节骨科手术导航***需要在虚拟现实（VR）的环境中展示手术器械进入患者身体内部的虚拟图像，无法直接使用世界坐标系，因此需要建立一个虚拟坐标系，并把分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点的坐标、光学导航***在手术实施过程中实时捕捉的手持动力***上的光学靶标的位置信息以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置信息都投射到这个虚拟坐标系中。虚拟坐标系与世界坐标系越匹配，导航手术的精确度越高。

为了建立与世界坐标系匹配的虚拟坐标系，首先需要确定骨盆髋臼的旋转中心。由于骨盆髋臼的旋转中心本身是一个抽象的点，而且位于骨盆髋臼的内部，无法直接在骨盆髋臼的旋转中心设置CT标志点，因此本领域一直没有提出有工程意义的确定骨盆髋臼的旋转中心的有效方法。本申请提出的一次配准的主要目的就是确定骨盆髋臼的旋转中心，并把该旋转中心作为原点建立虚拟的骨盆髋臼参照坐标系。

优选地，所述的一次配准的具体方法为：

将骨盆髋臼的旋转中心（该旋转中心的位置坐标为未知值）作为圆心抽象出一个近似圆球，使分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点（该CT标志点在世界坐标系下的位置坐标为已知信息）作为抽象出的近似圆球的表面上的点，骨盆髋臼的旋转中心与设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点的直线距离作为半径R，采用最小二乘法完成该近似圆球的函数拟合并将拟合函数的误差最小化，设拟合后所述的近似圆球的圆心在世界坐标系下的坐标为(α,β,γ)，拟合后所述的近似圆球的表面上的任意一点在世界坐标系下的坐标为(x_i,y_i,z_i)，每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_i(α,β,γ,R)的数学模型（拟合函数）为：

e_i(α,β,γ,R)=(x_i–α)²+(y_i–β)²+(z_i–γ)²-R²；

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)的数学模型为：

;

其中，N为大于或等于3的整数；

使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)对α,β,γ,R分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ,R的数值解；其中α,β,γ代表的坐标值即为骨盆髋臼的旋转中心在世界坐标系下的初始位置的定位信息。

由于一次配准仅仅采用了3个CT标志点（设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部）作为基础，求出的α,β,γ,R的数值解与实际坐标值存在偏移，因此一次配准也称为粗配准。为了减小偏移量，本申请采用分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点进行二次配准，对一次配准的结果进行校正，二次配准也称为精配准。

优选地，所述的二次配准的具体方法为：

假设分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点在世界坐标系下的坐标为(x_j,y_j,z_j)，计算32个CT标志点与α,β,γ代表的坐标值所表征的点之间的距离均值L：

 ；

用距离均值L代替一次配准中的半径R，重新拟合后所述的近似圆球的表面上的每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_j(α,β,γ,L)的数学模型（拟合函数）为：

e_j(α,β,γ,L)=(x_j–α)²+(y_j–β)²+(z_j–γ)²-L²；

由于距离均值L为计算得到的已知数值，差值e_j(α,β,γ,L)的数学模型（拟合函数）塌缩为(α,β,γ)的函数，

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)的数学模型为：

 ;

再次使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)对α,β,γ分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ的数值解；以该数值解中的α,β,γ作为原点建立虚拟的骨盆髋臼参照坐标系；将安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置、分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点、分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点以及所述的光学导航***在手术实施过程中实时捕捉到的手持动力***上的光学靶标的位置均投射到该虚拟的骨盆髋臼参照坐标系中，确定骨盆髋臼的精确空间位置。

实验结果表明，采用本申请提出的配准方法与传统的配准方法（本申请以Stryker公司制作的型号为240-030-900的导航***作为对比例）相比，在mTRE的平均值和标准差上分别对应减少了62.75%和70.64%，配准成功率最少增加了15.3%，最多增加了32.6%。

配准时间方面，针对同一个患者，Stryker公司制作的型号为240-030-900的导航***完成配准消耗的平均时间约为11-13秒，本发明完成配准消耗的平均时间约为25毫秒，大大缩短了配准时间。

当本发明所述的髋关节骨科手术导航***配合骨科手术机器人***时，为了能够实现髋臼磨除区域的精确切割，使患者的骨组织不至于被过度磨削，骨科手术机器人***根据导航***计算出来的手持动力***的实时空间位置，准确的控制手持动力***的磨削过程，导航***根据坎布尔理论进行了姿态容错设计，磨削过程符合临床需要，让操作过程流畅安全有效。

优选地，所述的手持动力***包括电钻、摆剧和/或往复机。

优选地，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间通过无线传输2.4G低功率进行数据传输及动作控制，实现所述手持动力***的空间位姿控制。

优选地，所述的手持动力***中设置有3D标识点，通过捕捉所述手持动力***中的任意空间3点就能够进行位置捕捉，进而完成复合角度的定位捕捉控制，能够精确完成前倾外展角的磨削定位。

优选地，所述的髋关节骨科手术导航***在经过一次配准和二次配准的图像中设置了深度边界预警和角度边界预警。

优选地，在深度边界预警中，通过颜色管理将所述图像中的需打磨区域设定为绿色，安全区域设定为白色，预警区域设定为红色，其中白色区域有1mm的磨削公差，红色区域有0.5mm的磨削公差。

优选地，在角度边界预警中，针对于髋臼杯置换，以坎贝尔理论设计了前倾角15°±5°、外展角40°±5°的容错设计，保证手术操作的安全有效。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (3)

1.一种髋关节骨科手术导航***，其特征在于，所述的髋关节骨科手术导航***包括光学导航***、手持动力***、计算机主控***、无线通信***和图像配准***，所述的图像配准***用于对患者髋关节病灶进行CT扫描后进行分割模型，结合安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置得到病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型，以医学图像为载体，采用双目视觉跟踪手术工具与患者髋臼杯实体的相对位姿，并在病患髋臼杯图像和髋臼杯三维模型间进行基于髋臼杯特征点的一次配准和二次配准；所述的一次配准是通过分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点确定骨盆髋臼初始位置的定位；所述的二次配准是通过分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点确定骨盆髋臼的精确空间位置；所述的手持动力***上设置有光学靶标，所述的光学导航***用于在手术实施过程中实时捕捉手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间能够无线通信，所述的计算机主控***根据所述的光学导航***实时捕捉的手持动力***上的光学靶标的位置以及安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置和所述的图像配准***通过一次配准和二次配准确定的骨盆髋臼的精确空间位置进行计算，形成对所述手持动力***的实时控制信号，经由无线通信控制所述的手持动力***；针对通过术前***规划确定的假***置，所述的计算机主控***能够生成控制边界及深度边界，进行实时的跟踪响应，对超出术前***规划的条件作出停机响应，保证磨骨过程的安全有效；

所述的髋关节骨科手术导航***在经过一次配准和二次配准的图像中设置了深度边界预警和角度边界预警；

在深度边界预警中，通过颜色管理将所述图像中的需打磨区域设定为绿色，安全区域设定为白色，预警区域设定为红色，其中白色区域有1mm的磨削公差，红色区域有0.5mm的磨削公差；

在角度边界预警中，针对于髋臼杯置换，以坎贝尔理论设计了前倾角15°±5°、外展角40°±5°的容错设计；

所述的一次配准的具体方法为：

将骨盆髋臼的旋转中心作为圆心抽象出一个近似圆球，使分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点作为抽象出的近似圆球的表面上的点，骨盆髋臼的旋转中心与设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点的直线距离作为半径R，采用最小二乘法完成该近似圆球的函数拟合并将拟合函数的误差最小化，设拟合后所述的近似圆球的圆心在世界坐标系下的坐标为(α,β,γ)，拟合后所述的近似圆球的表面上的任意一点在世界坐标系下的坐标为(x_i,y_i,z_i)，每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_i(α,β,γ,R)的拟合函数为：

e_i(α,β,γ,R)=(x_i–α)²+(y_i–β)²+(z_i–γ)²-R²；

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)的数学模型为：

;

其中，N为大于或等于3的整数；

使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,R)对α,β,γ,R分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ,R的数值解；其中α,β,γ代表的坐标值即为骨盆髋臼的旋转中心在世界坐标系下的初始位置的定位信息；

所述的手持动力***中设置有3D标识点，通过捕捉所述手持动力***中的任意空间3点就能够进行位置捕捉，进而完成复合角度的定位捕捉控制，能够精确完成前倾外展角的磨削定位；

所述的二次配准的具体方法为：

假设分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点在世界坐标系下的坐标为(x_j,y_j,z_j)，计算32个CT标志点与α,β,γ代表的坐标值所表征的点之间的距离均值L：

 ；

用距离均值L代替一次配准中的半径R，重新拟合后所述的近似圆球的表面上的每一点拟合后估计值与实际值之间的差值e_j(α,β,γ,L)的拟合函数为：

e_j(α,β,γ,L)=(x_j–α)²+(y_j–β)²+(z_j–γ)²-L²；

由于距离均值L为计算得到的已知数值，差值e_j(α,β,γ,L)的拟合函数塌缩为(α,β,γ)的函数，

所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)的数学模型为：

 ;

再次使所述的拟合函数的误差的平方和E(α,β,γ,L)对α,β,γ分别求偏导数，令所述的偏导数分别等于0，从而求出α,β,γ的数值解；以该数值解中的α,β,γ作为原点建立虚拟的骨盆髋臼参照坐标系；将安装在患者骨组织上的追踪靶标的实时位置、分别设置在髋臼上部、髋臼前部和髋臼后部的CT标志点、分别设置在骨盆髋臼上的各不重合的32个CT标志点以及所述的光学导航***在手术实施过程中实时捕捉到的手持动力***上的光学靶标的位置均投射到该虚拟的骨盆髋臼参照坐标系中，确定骨盆髋臼的精确空间位置。

2.根据权利要求1所述的髋关节骨科手术导航***，其特征在于，所述的手持动力***包括电钻、摆剧和/或往复机。

3.根据权利要求1所述的髋关节骨科手术导航***，其特征在于，所述的计算机主控***与所述的手持动力***之间通过无线传输2.4G低功率进行数据传输及动作控制，实现所述手持动力***的空间位姿控制。

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