[發明專利]用于計算機輔助外科手術的多面追蹤器裝置

無效

• 申請號: 200680040934.1
• 申請日: 2006-11-02
• 公開（公告）號: CN101299971A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: S·朱特拉斯;L－P·阿米奧;B·佩爾捷
• 申請（專利權）人: 奧索瑟夫特公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 錢亞卓

相關申請的交叉引用

本發明要求美國臨時專利申請No.60/732674的優先權，該美國臨 時專利申請No.60/732674由本申請人在2005年11月3日提交。

技術領域

本發明涉及計算機輔助外科手術系統，特別是涉及用于在計算機 輔助外科手術過程中追蹤外科手術工具的儀器。

背景技術

外科手術儀器或工具的追蹤是計算機輔助外科手術(下文中稱為 CAS)的整體部分。對該工具的位置和/或方位進行追蹤，從而獲得關 于身體部分的信息。該信息再用于對身體的各種介入，例如骨改造、 植入件定位、切口等。

通常使用兩種追蹤系統。主動追蹤系統在要追蹤工具上提供有發 射器，該發射器發射信號，該信號將由CAS系統的處理器接收，該處 理器計算作為接收信號的函數的工具的位置和/或方位。主動追蹤系統 的發射器例如通過通向CAS系統的電線來供電，或者通過提供有獨立 電源來供電，以便發射信號。

被動追蹤系統并不在工具上提供主動發射器，因此關于消毒的問 題更少。與被動追蹤相關的CAS系統有用于視覺檢測工具上的光學元 件的光學傳感器裝置。光學元件為無源的，因此沒有電源與它相連。

為了獲得位置和/或方位值，光學元件必須在光學傳感器裝置的瞄 準線內。因此，通過被動追蹤系統，外科手術根據在光學傳感器裝置 和光學元件之間的所需可視性而以給定方位進行。

在已知實施例中，光學元件為可由CAS系統的光學傳感器裝置檢 測的回復反射球。該回復反射球定位成可識別的圖案，這樣，與光學 元件相關聯的工具的位置和/或方位信息可以計算?；貜头瓷淝虻膸缀? 形狀優選是提供良好的可視范圍。不過，回復反射球的制造相對昂貴。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種追蹤器裝置，它解決了現有技術 的相關問題。

因此，根據本發明，提供了一種追蹤器裝置，該追蹤器裝置為與 外科手術儀器相關聯和可由CAS系統進行空間追蹤的類型，從而至少 可計算外科手術儀器的位置，該追蹤器裝置包括：支承件，該支承件 用于與外科手術儀器相連；至少兩個光學元件，所述光學元件以第一 圖案安裝在支承件上，以便可沿第一可視范圍由CAS系統檢測；以及 至少兩個另外的光學元件，所述另外的光學元件以第二圖案安裝在支 承件上，以便可沿第二可視范圍由CAS系統檢測，該第一可視范圍和 第二可視范圍最多具有公共部分；因此，根據光學元件圖案的任意一 個的檢測而在第一和第二可視范圍內追蹤至少外科手術儀器的位置。

而且，根據本發明，提供了一種計算機輔助外科手術系統，用于 在外科手術過程中追蹤外科手術儀器，包括：至少一個外科手術儀器； 追蹤器裝置，該追蹤器裝置固定在外科手術儀器上，該追蹤器裝置有 沿第一可視范圍可見的、光學元件的第一幾何圖案和沿第二可視范圍 可見的、光學元件的第二幾何圖案；追蹤系統，該追蹤系統具有傳感 器單元，當儀器在第一可視范圍和/或第二可視范圍運動時，該傳感器 單元追蹤任意一個幾何圖案；數據庫，該數據庫儲存幾何圖案數據和 儀器/追蹤器裝置的關系數據；以及位置和方位計算器，該位置和方位 計算器與傳感器單元和數據庫相連，以便由幾何圖案數據識別被追蹤 的幾何圖案，并根據由傳感器元件追蹤的識別幾何圖案來計算追蹤器 裝置的位置和方位；該追蹤系統根據追蹤器裝置的位置和方位以及儀 器/追蹤器裝置的關系數據來計算儀器的位置和方位。

附圖說明

已經總體介紹了本發明的特性，下面將參考附圖，附圖表示了本 發明的優選實施例，且附圖中：

圖1是根據本發明實施例構成的多面追蹤器裝置的正視圖；

圖2是圖1的多面追蹤器裝置從正面看時的透視圖；

圖3是圖1的多面追蹤器裝置從后面看時的透視圖；

圖4是表示根據本發明另一實施例構成的多面追蹤器裝置的透視 圖，它與被動追蹤器支承件連接；

圖5是圖1的多面追蹤器裝置的追蹤器端部的放大透視圖；

圖6是圖4的多面追蹤器裝置的正視圖；

圖7是沿圖1的剖面線VII-VII的追蹤器端部的剖視圖；

圖8是根據本發明另一實施例構成的多面追蹤器裝置的透視圖；

圖9是沿圖8的剖面線IX-IX的追蹤器端部的剖視圖；以及