CN116350349B - 一种基于cjfh分型的保髋手术治疗***及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***及装置，涉及医疗设备技术领域，***包括术前规划模块，具体包括影像处理单元、分型诊断单元、力学分析单元、方案选择单元及方案规划单元：影像处理单元，接收患者髋部影像学信息，划定三柱体范围及坏死灶范围；分型诊断单元，选取各层面中坏死比例最大的层面及所述股骨头正中层面，分别依据CJFH分型标准进行分型；力学分析单元，重建股骨头及坏死灶三维模型，再计算生物力学特性及应力分布图；方案选择单元，根据坏死比例及分型结果，匹配数据库得到治疗方案及预后数据；方案规划单元，从各治疗方案及预后数据中筛选出最优方案。本方案提升了保髋手术的安全性，降低了手术复杂程度及风险。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***及装置。
背景技术
传统保髋手术的切口大，对周围组织的损伤大，导致术后恢复时间长。而且，在定位病灶时，还需要反复进行CT透视，增加了患者及操作者的辐射暴露量，并延长了手术操作周期。在手术过程中，还需要克氏针反复穿刺定位钻孔，手术难度大，进一步增加了手术创伤，严重影响患者的恢复时间及预后。
目前，通过手术机器人（如图1所示，从左至右依次由手术规划导航***、光学跟踪***及移动式6自由度机械臂***组成），结合影像学及导针植入等技术，例如C形臂X线机、专用髓芯减压或打压植骨器械（实心环钻、空心环钻、打压植骨器）、机器人手术专用导针、骨科牵引床等，可进行辅助保髋手术（如图2所示）。
具体操作步骤，往往包括：手术准备；路径规划，将X线机或CT机的正、侧位图像导入规划软件，标记定位点，根据术前X线和MRI图像规划进针方向，自动计算出进针长度；机器人辅助置入导针，根据机械臂定位，从皮肤切口***套筒使尖端顶至骨皮质，以计算长度为参考，以测深尺测量实际进针深度，置入完成后再次正、侧位透视验证导针位置；手工多孔髓芯减压；术后处理等。
通过上述方案，虽然可以提供精确的空间定位和稳定的***路径，在一定程度上降低了手术难度，减少了手术时间，但是仍缺少***性的术前规划模块，不能辅助术前诊疗，无法提供诊疗指导，更不能根据不同患者的病情，提供个体化、精准化的治疗方案。
而李子荣等专家，基于三柱结构理论（即Herring对Legg-Perthes病的三柱概念，将股骨头冠状面划分为外侧柱、中央柱、内侧柱，外侧柱占股骨头宽度的30%、中央柱40%、内侧柱30%，如图3所示），提出了中日友好医院（CJFH）股骨头坏死分型，该分型在JIC分型的基础上，对ARCO分期I~III期股骨头坏死患者，采用T1WI(TR/TE=550/18)冠状位股骨头正中层面MRI图像，依据坏死灶累及三柱的位置将股骨头坏死分为五型：M型（内侧型）：坏死区累及内侧柱，中央柱和外侧柱留存；C型（中央型）：坏死区累及中央柱和内侧柱，外侧柱留存；L1型（次外侧型）：坏死区累及三柱，外侧柱有部分存留；L2型（极外侧型）：坏死区累及外侧柱及部分中央柱，部分中央柱和内侧柱存留；L3型（全股骨头型）：坏死区穿透整个股骨头外侧、中央和内侧柱皮质及骨髓，如图4所示。CJFH分型不仅可有效预测疾病结局、指导保髋治疗，而且与传统的JIC分型相比，该分型对患者在进行影像学检查时的***无严格要求，同时CJFH分型以股骨头本身作为参考系，若被应用于机器人辅助手术中，将具有明显的技术优势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***及装置，以解决现有技术中存在的至少一种上述技术问题。
第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***，包括术前规划模块，所述术前规划模块包括影像处理单元、分型诊断单元、力学分析单元、方案选择单元及方案规划单元：
所述影像处理单元，接收患者髋部影像学信息，划定影像各层面的三柱体范围及坏死灶范围；所述各层面包括股骨头正中层面；所述三柱体包括内侧柱、中央柱及外侧柱；
所述分型诊断单元，基于各层面的三柱体范围及坏死灶范围，计算各层面的坏死比例，具体计算公式为：坏死比例=(坏死灶面积/股骨头面积)*100%；通过三柱体的分界线分割坏死灶，计算各柱体内的坏死比例，具体计算公式同上式；选取各层面中坏死比例最大的层面及所述股骨头正中层面，分别依据CJFH分型标准进行分型，这样对股骨头塌陷预测的准确度更高；将该两层面的坏死比例及分型结果外发，以便作为手术参考；
所述力学分析单元，将影像导入医学影像控制***，进行三维重建，分别得到股骨头及坏死灶的三维模型；将三维模型外发，以便立体展现坏死灶情况进而辅助术前规划；基于所述三维模型，通过计算机辅助设计工具，对三维模型中的材质进行赋值，通过计算机辅助分析工具，对三维模型施加载荷并设定接触面后进行应力计算，得到术前股骨头生物力学特性及应力分布图；
所述方案选择单元，包括治疗方案指南数据库及循证医学数据库：
所述治疗方案指南数据库包括不同CJFH分型对应的治疗方案等，所示治疗方案包括手术参数等；
所述循证医学数据库包括患者的性别、年龄、病因、影像学信息、CJFH分型、ARCO分期、手术方式、术后Harris评分差值及是否需要置换手术等；根据所述分型诊断单元中得到的坏死比例及分型结果分别与所述治疗方案指南数据库及所述循证医学数据库进行条件匹配，得到相应的治疗方案及预后数据等；这样可以避免现有机器人辅助保髋治疗方案的限制，对不同分期、不同分型的患者提供适宜的手术方案；
所述方案规划单元，基于所述方案选择单元中得到的治疗方案及预后数据，通过计算机辅助设计工具，更改三维模型中的材质赋值和/或添加植入物模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算，得到不同治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图；对比每种治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图，选择股骨头各参考点位平均应力值最小时对应的治疗方案作为最优方案；将所述最优方案及相应的术前股骨头生物力学特性及应力分布图、术后股骨头生物力学特性及应力分布图外发，以便展示该方案预计的治疗效果、应力分步情况，从而有利于判断预后及应力改善程度。
在一种可行的实施方式中，所述患者髋部影像学信息包括髋部MRI图像和/或髋部CT图像，所述MRI是指磁共振成像,所述CT是指计算机X射线断层扫描。
在一种可行的实施方式中，所述方案规划单元中的最优方案还包括：基于外部输入参数调整方案后，通过计算机辅助设计工具，更改三维模型中的材质赋值和/或添加植入物模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算，得到该方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图；这样便于对方案进行修改及比较。
在一种可行的实施方式中，所述基于CJFH分型的保髋手术治疗***还包括手术模块，所述手术模块包括手术机器人单元，基于所述最优方案选择适配该手术机器人单元可手术范围的方案，提取该方案的手术参数及相关患者髋部影像学信息，通过放射机采集患者髋部的实际定位点，通过光学跟踪设备得到机械臂手术端的位置信息，通过手术规划导航设备生成机械臂手术端的导航信息，输出驱动机械臂运动的指令，从而实现机器人辅助手术操作。
在一种可行的实施方式中，所述方案选择单元还包括病房数据库，用于储存患者在病房中的医疗信息，使得这些信息可以被快速提取浏览，从而有助于了解患者病情，确定手术方案。
第二方面，基于相同的发明构思，本申请还提供了一种基于CJFH分型的保髋手术治疗装置，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据，所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，以实现如上所述的任一一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***，所述总线连接各功能部件之间传送信息。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括主机，所述主机安装有所述处理器、所述存储器及所述总线。
在一种可行的实施方式中，所述主机还包括触摸显示屏，用于展示基于CJFH分型的保髋手术治疗***的外发信息，并进行人机交互。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括MRI机，用于提供患者髋部的磁共振图像。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括手术机器人，用于辅助实施保髋手术。
在一种可行的实施方式中，所述手术机器人包括机械臂、光学跟踪设备及手术规划导航设备。
在一种可行的实施方式中，所述机械臂包括6自由度，便于灵活地实施手术。
在一种可行的实施方式中，所述光学跟踪设备包括双目红外相机，用于避免手术环境中可见光变化对于光线定位跟踪***的影响，并规避手术器械及人员引起的光线遮挡问题。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括放射机，所述放射机为X线机或CT机，用于为所述手术规划导航设备标记髋部的定位点。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括手术床，用于在手术过程中保持患者的***。
在一种可行的实施方式中，所述放射机为C形结构，便于当患者处于卧姿时，拍摄髋部影像。
在一种可行的实施方式中，所述手术床设置有电动滑轨，用于使床面靠近或远离手术区域，便于患者转移手术床。
在一种可行的实施方式中，所述装置还包括手术室，所述手术室的中央固定有所述手术床，所述手术床的上方沿手术床长度方向设有横梁，所述横梁的本体固定于所述手术室的顶部，所述横梁的一端固定有倒置的光学跟踪设备，所述横梁的中部设置有倒置的机械臂，所述机械臂可沿横梁的长度方向运动并固定于某一位置，所述机械臂与所述光学跟踪设备之间设置有可沿横梁长度方向移动的无影灯，所述手术床远离所述光学跟踪设备的一端设有放射机，所述手术床的底部设有电动滑轨，所述手术床的周围设有可移动的手术规划导航设备及主机，所述主机分别与所述光学跟踪设备、所述机械臂、所述放射机及所述手术规划导航设备电连接，这样可以将机械臂、手术床、放射机等设备合理、牢固地进行整合，提升了手术精度，还便于手术操作，从而提升了手术效率。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***及装置，将影像学图像处理、CJFH分型诊断、生物力学分析、循证医学、手术指南、手术机器人***等进行了创造性地结合，可向术者提供更完善、更直观的术前信息，为患者提供智能化、个体化的手术规划及手术治疗。本方案提升了股骨头坏死保髋手术的安全性，降低了手术复杂程度及风险，同时实现了手术的精准化、个体化、微创化及人文化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为骨科手术机器人例图；
图2为机器人辅助保髋手术例图；
图3为股骨头三柱结构理论说明图；
图4为CJFH股骨头坏死分型说明图；
图5为本发明实施例提供的一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***图；
图6为本发明实施例提供的手术室布局示意图。
附图标记：
1-手术床；11-电动滑轨；2-横梁；3-光学跟踪设备；4-机械臂；5-无影灯；6-放射机；7-手术规划导航设备；8-主机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了便于理解本发明实施例，先就本发明的具体构思介绍如下：
本发明以CJFH分型为基础，通过患者术前影像学检查、影像学图像处理、计算机分型诊断、生物力学分析、循证医学、手术指南等技术，在手术前医患双方可以共同进行手术方案科学规划、准确预测患者预后，并在手术过程中结合手术机器人实施手术，从而实现了保髋手术的精准化、个体化、微创化及人文化，还可以提升保髋手术的安全性、降低保髋手术的复杂程度及风险。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
还需要说明的是，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的。
实施例一：
如图5所示，本实施例提供的一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***，包括术前规划模块，所述术前规划模块包括影像处理单元、分型诊断单元、力学分析单元、方案选择单元及方案规划单元：
所述影像处理单元，接收患者髋部影像学信息，划定影像各层面的三柱体范围及坏死灶范围；所述各层面包括股骨头正中层面；所述三柱体包括内侧柱、中央柱及外侧柱；
所述分型诊断单元，基于各层面的三柱体范围及坏死灶范围，计算各层面的坏死比例，具体计算公式为：坏死比例=(坏死灶面积/股骨头面积)*100%；通过三柱体的分界线分割坏死灶，计算各柱体内的坏死比例，具体计算公式同上式；选取各层面中坏死比例最大的层面及所述股骨头正中层面，分别依据CJFH分型标准进行分型，这样对股骨头塌陷预测的准确度更高；将该两层面的坏死比例及分型结果外发，以便作为手术参考；例如，在影像的正中层面上划定坏死灶范围后，判断坏死灶同时出现在内侧柱和中央柱上，则判定为C型；
所述力学分析单元，将影像导入医学影像控制***，例如Mimics，进行三维重建，具体过程包括：将Dicom格式的髋部影像导入至医学影像控制***，选定自动计算界定值作为阈值范围；在冠状面的视窗中选中具有不同灰度值的组织，逐层在图像中作蒙版编辑和空洞处理，得到分离的骨组织及软组织；任意选取股骨头上一点作区域增长，可获得初始的股骨头蒙版；随后在矢状面和横断面中对各层图像进行逐层编辑，可获得坏死灶蒙版；选中股骨头蒙版和坏死灶蒙版，运用Calculate 3D（三维计算）和Smoothing（光滑）功能对股骨头和坏死灶进行三维重建和光滑处理，分别得到股骨头及坏死灶的三维模型；将三维模型外发，以便立体展现坏死灶情况进而辅助术前规划；基于所述三维模型，通过计算机辅助设计工具，例如Solidworks，对三维模型中的材质进行赋值，通过计算机辅助分析工具，例如ANSYS，对三维模型施加载荷并设定接触面后进行应力计算，得到术前股骨头生物力学特性及应力分布图；
所述方案选择单元，包括治疗方案指南数据库及循证医学数据库：所述治疗方案指南数据库包括不同CJFH分型对应的治疗方案等，例如髓芯减压术、打压植骨术、钽棒植入术、带蒂/不带蒂腓骨植入术、经股骨颈基底部旋转截骨术、细针减压术等；
所述髓芯减压术的治疗方案包括压力值、实施位置等手术参数；
所述打压植骨术的治疗方案包括压力值、实施位置、实施角度等手术参数；
所述钽棒植入术的治疗方案包括实施位置、实施角度、材质参数等手术参数；
所述带蒂/不带蒂腓骨植入术的治疗方案包括实施位置、实施角度、材质参数等手术参数；
所述经股骨颈基底部旋转截骨术的治疗方案包括实施位置、旋转角度等手术参数；
所述细针减压术的治疗方案包括压力值、实施位置、实施角度、材质参数等手术参数；
所述循证医学数据库包括患者的性别、年龄、病因、影像学信息、CJFH分型、ARCO分期、手术方式、术后Harris评分差值及是否需要置换手术等；根据所述分型诊断单元中得到的坏死比例及分型结果分别与所述治疗方案指南数据库及所述循证医学数据库进行条件匹配，得到相应的治疗方案及预后数据等；这样可以避免现有机器人辅助保髋治疗方案（以髓芯减压术及打压植骨术为主）的限制，对不同分期、不同分型的患者提供适宜的手术方案；
所述方案规划单元，基于所述方案选择单元中得到的治疗方案及预后数据，通过计算机辅助设计工具，更改三维模型中的材质赋值和/或添加植入物模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算，得到不同治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图；对比每种治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图，选择股骨头各参考点位平均应力值最小时对应的治疗方案作为最优方案；将所述最优方案及相应的术前股骨头生物力学特性及应力分布图、术后股骨头生物力学特性及应力分布图外发，以便展示该方案预计的治疗效果、应力分步情况，从而有利于判断预后及应力改善程度。例如：对于打压植骨术，通过调整打压植骨部分的材质参数后，再通过计算机辅助分析工具进行计算；对于钽棒植入术，添加钽棒模型，输入钽棒的材质参数后，再通过计算机辅助分析工具进行计算；对于带蒂/不带蒂腓骨植入术，添加腓骨模型，输入腓骨的材质参数后，再通过计算机辅助分析工具进行计算；对于经股骨颈基底部旋转截骨术，添加旋转后的股骨头模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算。
进一步地，所述患者髋部影像学信息包括髋部MRI图像和/或髋部CT图像，所述MRI是指磁共振成像,所述CT是指计算机X射线断层扫描。
进一步地，所述方案规划单元中的最优方案还包括：基于外部输入参数调整方案后，通过计算机辅助设计工具，更改三维模型中的材质赋值和/或添加植入物模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算，得到该方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图；这样便于对方案进行修改及比较。
进一步地，所述基于CJFH分型的保髋手术治疗***还包括手术模块，所述手术模块包括手术机器人单元，基于所述最优方案选择适配该手术机器人单元可手术范围的方案，提取该方案的手术参数及相关患者髋部影像学信息，通过放射机采集患者髋部的实际定位点，通过光学跟踪设备得到机械臂手术端的位置信息，通过手术规划导航设备生成机械臂手术端的导航信息，输出驱动机械臂运动的指令，从而实现机器人辅助手术操作。
进一步地，所述方案选择单元还包括病房数据库，用于储存患者在病房中的医疗信息，使得这些信息可以被快速提取浏览，从而有助于了解患者病情，确定手术方案。
实施例二：
本实施例提供了一种基于CJFH分型的保髋手术治疗装置，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据，所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，以实现如上所述的任一一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***，所述总线连接各功能部件之间传送信息。
本方案在又一种实施方式下，可以通过设备的方式来实现，该设备可以包括执行上述各个实施方式中各个或几个步骤的相应模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本方案中的***实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其它实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。该设备可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线将包括一个或多个处理器、存储器和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线还可以将诸如***设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路连接。总线可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等，总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
进一步地，所述装置还包括主机，所述主机安装有所述处理器、所述存储器及所述总线。
进一步地，所述主机还包括触摸显示屏，用于展示基于CJFH分型的保髋手术治疗***的外发信息，并进行人机交互。
进一步地，所述装置还包括MRI机，用于提供患者髋部的磁共振图像。
进一步地，所述装置还包括手术机器人，用于辅助实施保髋手术。
进一步地，所述手术机器人包括机械臂、光学跟踪设备及手术规划导航设备。
进一步地，所述机械臂包括6自由度，便于灵活地实施手术。
进一步地，所述光学跟踪设备包括双目红外相机，用于避免手术环境中可见光变化对于光线定位跟踪***的影响，并规避手术器械及人员引起的光线遮挡问题。
进一步地，所述装置还包括放射机，所述放射机为X线机或CT机，用于为所述手术规划导航设备标记髋部的定位点。
进一步地，所述装置还包括手术床，用于在手术过程中保持患者的***。
进一步地，所述放射机为C形结构，便于当患者处于卧姿时，拍摄髋部影像。
进一步地，所述手术床设置有电动滑轨，用于使床面靠近或远离手术区域，便于患者转移手术床。
实施例三：
如图6所示，本实施例提供的一种基于CJFH分型的保髋手术治疗装置还包括手术室，所述手术室的中央固定有所述手术床1，所述手术床1的上方沿手术床1长度方向设有横梁2，所述横梁2的本体固定于所述手术室的顶部，所述横梁2的一端固定有倒置的光学跟踪设备3，所述横梁2的中部设置有倒置的机械臂4，所述机械臂4可沿横梁2的长度方向运动并固定于某一位置，所述机械臂4与所述光学跟踪设备3之间设置有可沿横梁2长度方向移动的无影灯5，所述手术床1远离所述光学跟踪设备3的一端设有放射机6，所述手术床1的底部设有电动滑轨11，所述手术床1的周围设有可移动的手术规划导航设备7及主机8；所述主机8分别与所述光学跟踪设备3、所述机械臂4、所述放射机6及所述手术规划导航设备7电连接，这样可以将机械臂4、手术床1、放射机6等设备合理、牢固地进行整合，提升了手术精度，还便于手术操作，从而提升了手术效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于CJFH分型的保髋手术治疗***，其特征在于，包括术前规划模块，所述术前规划模块包括影像处理单元、分型诊断单元、力学分析单元、方案选择单元及方案规划单元：
所述影像处理单元，接收患者髋部影像学信息，划定影像各层面的三柱体范围及坏死灶范围；所述各层面包括股骨头正中层面；所述三柱体包括内侧柱、中央柱及外侧柱；
所述分型诊断单元，基于各层面的三柱体范围及坏死灶范围，计算各层面的坏死比例；通过三柱体的分界线分割坏死灶，计算各柱体内的坏死比例；选取各层面中坏死比例最大的层面及所述股骨头正中层面，分别依据CJFH分型标准进行分型；
所述力学分析单元，将影像导入医学影像控制***，进行三维重建，分别得到股骨头及坏死灶的三维模型；基于所述三维模型，通过计算机辅助设计工具，对三维模型中的材质进行赋值；通过计算机辅助分析工具，对三维模型施加载荷并设定接触面后进行应力计算，得到术前股骨头生物力学特性及应力分布图；
所述方案选择单元，包括治疗方案指南数据库及循证医学数据库：所述治疗方案指南数据库包括不同CJFH分型对应的治疗方案，所示治疗方案包括手术参数；所述循证医学数据库包括患者的性别、年龄、病因、影像学信息、CJFH分型、ARCO分期、手术方式、术后Harris评分差值及是否需要置换手术；根据所述分型诊断单元中得到的坏死比例及分型结果分别与所述治疗方案指南数据库及所述循证医学数据库进行条件匹配，得到相应的治疗方案及预后数据；
所述方案规划单元，基于所述方案选择单元中得到的治疗方案及预后数据，通过计算机辅助设计工具，更改三维模型中的材质赋值和/或添加植入物模型后，再通过计算机辅助分析工具进行计算，得到不同治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图；对比每种治疗方案条件下，术后股骨头生物力学特性及应力分布图，选择股骨头各参考点位平均应力值最小时对应的治疗方案作为最优方案。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述患者髋部影像学信息包括髋部MRI图像和/或髋部CT图像。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括手术模块，所述手术模块包括手术机器人单元，基于所述最优方案选择适配该手术机器人单元可手术范围的方案，提取该方案的手术参数及相关患者髋部影像学信息，通过放射机采集患者髋部的实际定位点，通过光学跟踪设备得到机械臂手术端的位置信息，通过手术规划导航设备生成机械臂手术端的导航信息，输出驱动机械臂运动的指令。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述方案选择单元还包括病房数据库，用于储存患者在病房中的医疗信息。
5.一种基于CJFH分型的保髋手术治疗装置，其特征在于，包括处理器、存储器及总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令及数据，所述处理器用于调用所述存储器中的指令及数据，以实现如权利要求1~4中任一所述的***，所述总线连接各功能部件之间传送信息。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括主机，所述主机安装有所述处理器、所述存储器及所述总线。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括手术机器人，所述手术机器人包括机械臂、光学跟踪设备及手术规划导航设备。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括放射机，所述放射机为X线机或CT机。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括手术床，所述手术床设置有电动滑轨，用于使床面靠近或远离手术区域。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括手术室，所述手术室的中央固定有所述手术床，所述手术床的上方沿手术床长度方向设有横梁，所述横梁的本体固定于所述手术室的顶部，所述横梁的一端固定有倒置的光学跟踪设备，所述横梁的中部设置有倒置的机械臂，所述机械臂可沿横梁的长度方向运动并固定于某一位置，所述机械臂与所述光学跟踪设备之间设置有可沿横梁长度方向移动的无影灯，所述手术床远离所述光学跟踪设备的一端设有放射机，所述手术床的底部设有电动滑轨，所述手术床的周围设有可移动的手术规划导航设备及主机，所述主机分别与所述光学跟踪设备、所述机械臂、所述放射机及所述手术规划导航设备电连接。
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