[實用新型]兩點導航立體定向設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020678311.0
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN202143651U
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫輝;李景斌
• 申請（專利權）人: 沈陽沈大內窺鏡有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，特別涉及一種兩點導航立體定向設備。

背景技術

神經外科手術，尤其是開顱手術的成敗與優(yōu)劣，很大程度上取決于定位的準確性。為了準確定位病灶，人們研究了各種各樣的方法。隨著技術和電腦軟件編寫的發(fā)展，非接觸式的(或叫無框架)準確定位病灶已經實現(xiàn)。但醫(yī)生在臨床操作中需要手持手術器械，對照神經導航系統(tǒng)顯示器上的圖像來調整方向，醫(yī)生若同時使用多個手術器械操作起來就更加困難，比如手里拿著內窺鏡，再把其它的手術器械通過內窺鏡導入體內，并做手術，那是非常困難的。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種通過導航和移動三維空間里的兩個控制點使手術器械遙控指向目標的兩點導航立體定向設備。

本發(fā)明技術方案：

一種定向桿，桿上有手術器械定向孔，孔的軸線與定向桿的軸線偏離某個距離；孔的外緣相對于定向桿前突某個距離。導航系統(tǒng)包括導航工具，在定向桿上安裝導航工具，導航工具的導航軸線與定向桿的手術器械定向孔的軸線相重合。定向桿與機械零件配合后形成兩個萬向節(jié)。兩個萬向節(jié)分別與兩個控制點連接，通過控制點在三維空間的位置來控制兩個萬向節(jié)在三維空間的位置，進而控制定向桿的手術器械定向孔的位置和方向。導航系統(tǒng)能夠與CT、MRI等成像技術配合獲得被掃描物體的三維模型并進行跟蹤。定向桿的手術器械定向孔與較近的萬向節(jié)之間不能做相對移動，而與較遠的萬向節(jié)之間可以做相對移動。

本設備根據兩點決定一條直線，也就是兩點決定一個方向的原理，通過移動定向桿上的兩個控制點，來調整定向桿的方向，從而使手術器械到達指定位置并指向病灶。在定向過程中，不需要與人體接觸，是非接觸式的定向，是無框架立體定向的一種。兩點，是指決定定向桿方向的兩個三維空間里的點。通過導航和移動三維空間里的兩個控制點使手術器械指向目標。因為是三維空間里的點，所以是立體定向。定向桿及其控制點可以有各種各樣的設計，比如光電控制，機械式萬向節(jié)連接等等。導航可選紅外導航，超聲導航，電磁導航等等。目標(病灶)的獲取可用CT、MRI等無損傷性成像技術。

附圖說明

圖1：頭皮基準架粘貼于頭皮上。

圖2：紅外導航系統(tǒng)示意圖

圖3：安裝有導航工具的定向桿

圖4：直線移動機械臂組的機械臂端部作為控制點示意圖

圖5：機械臂端部的萬向節(jié)結構示意圖

圖6：切開皮膚示意圖

圖7：手術器械定向孔到達開刀位置

圖8：手術器械定向孔的中央軸線沒有指向血腫

圖9：在水平平面上手術器械定向孔的中央軸線穿過血腫

圖10：在豎直平面上手術器械定向孔的中央軸線穿過血腫

圖11：任意方向看，手術器械定向孔的中央軸線穿過血腫

圖12：手術器械定向孔的位置偏離了醫(yī)生的開刀位置

圖13：手術器械定向孔重新回到開刀位置

圖14：手術器械定向孔軸線穿過血腫的中心

圖15：手術器械定向孔到達開刀位置，偏離在允許的范圍內

圖16：套筒、鎖緊螺絲和顱鉆的安裝示意圖

具體實施方式

下面結合附圖及手術的過程對本發(fā)明方法作進一步詳細描述：

1)CT掃描成像

首先要剃光患者的頭發(fā)。然后粘上頭皮基準架，如圖1所示。頭皮基準架上面的小球是用來反射紅外線的，下面的小球是在CT掃描中顯影用的。紅外線反射球與CT掃描顯影球之間的相對位置是固定的。患者帶著極輕的頭皮基準架進行CT掃描。當皮膚被切開后，由于張力的原因，頭皮會發(fā)生移位。為此，CT掃描前一般用兩個頭皮基準架，左右各一個。若醫(yī)生決定在左半腦做手術，那么左面那個頭皮基準架就不用啦。反之亦然。

2)CT影像資料電腦三維重建

CT影像資料除了顱腦信息(包括病灶)外，還包括CT掃描顯影球的影像資料。給每個斷層以厚度，然后把這些斷層疊起來就形成了顱腦三維模型。使用電腦完成這個工作就叫CT影像資料電腦三維重建。

3)紅外導航

啟動紅外導航系統(tǒng)，如圖2所示。紅外導航系統(tǒng)通常包括電腦主機、鍵盤、顯示器、紅外線發(fā)射裝置、紅外線接收裝置、導航工具(紅外線反射裝置)及電源等配套產品。紅外線反射球的立體影像就顯示在紅外導航系統(tǒng)的顯示器(以下簡稱顯示器)里。

4)導航工具影像與三維重建的CT影像的配準