[實用新型]外科手術導航系統定位精度檢測裝置

無效

• 申請號: 201120101108.1
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN202051814U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 全懿;蘇穎穎;葉銘;奚波
• 申請（專利權）人: 上海優益基醫療器械有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王函

技術領域

本實用新型涉及外科手術導航系統，具體涉及一種外科手術導航系統的定位精度檢測裝置，尤其是基于斷層影像的外科手術導航系統定位精度檢測裝置。

背景技術

長期以來雖然有CT、MRI等先進的影像學診斷設備和技術，但外科醫生在術中定位和尋找病灶卻仍較困難，病灶切除的程度主要依賴于外科醫生的主觀判斷和個人經驗。手術導航技術來源于立體定向神經外科，將醫學影像診斷技術、空間定位技術、三維圖像處理技術和高性能計算機結合起來，又稱無框架立體定向外科或影像導航外科。

外科手術導航最初應用于神經外科，并逐步擴展到耳鼻喉科、脊柱外科、膝髖關節和創傷等領域。導航技術在臨床上的應用是在傳統外科手術理念上的巨大進步，明顯提高了手術精度、減小了手術創傷，增加了手術的安全性。導航系統已成為微創外科的重要組成部分，作為一種先進的微侵襲設備，可降低醫生手術的難度和強度，使手術更加安全。導航系統的基本原理基于空間定位技術和配準技術。目前手術導航系統基本采用兩種空間定位技術：電磁定位技術和紅外線光學定位技術。電磁定位適用于導管類等軟性手術器械的跟蹤，由于精度不理想及需要特殊的手術工具，除心內科之外的神經外科、骨科、耳鼻喉科等手術基本采用紅外線光學定位技術。光學導航系統主要包括：高性能計算機、紅外線空間定位裝置、導航軟件、手術工具、解剖結構定位參考架等。紅外線定位裝置通過追蹤安裝于手術工具和解剖結構定位參考架上的紅外線發射源或反射源確定手術工具和患者的實際位置。

手術導航系統的關鍵性能指標是定位精確度。手術過程中的定位誤差主要分為兩部分，一是系統本身的定位誤差，包括手術工具機械加工誤差、反光球尺寸的微小差別、定位跟蹤儀定位誤差、影像處理導致的誤差、配準誤差等。二是手術過程中參考架松動、組織移位造成的誤差。第一部分的誤差是反映導航系統總體性能指標的誤差，反映了一個導航系統的總體定位精度。而第二部分誤差影響因素更為復雜，屬于不可控誤差，與操作者的熟練程度、甚至手術類型、手術部位等有關。

因此，反應手術導航系統性能水平的，是第一類誤差，稱為配準精確度。配準是通過坐標系的空間變換將患者術前的斷層影像數據與患者實體之間達到空間上一致的過程，使影像數據與實際患者的解剖點一一對應。配準的精度是提高手術導航精確度的主要因素。目前，手術導航系統術中采用的配準方法分為點配準和面配準兩種。點配準是在術中點取患者身上若干影像上可分辨的標記點，通過這些標記點的一一對應求出影像坐標系和患者坐標系的變換關系。面配準是在患者身上連續點取一個點云，通過點云和患者影像形狀上的匹配求出影像坐標系和患者坐標系之間的變換關系。

隨著手術導航技術的發展，伴生的手術導航精度的檢測技術也在持續改進，國際上所有的手術導航系統生產廠商都有自己的手術導航精度檢測方法，導致市面上眾多的手術導航系統的精度參數都由廠商自己給出，而沒有一個標準來檢測和衡量，使廣大的使用者不知道這個精度是如何得出，在使用中存在隱患。

另外，一個制約手術導航精度檢測技術標準化的因素是：對于基于斷層影像的手術導航系統來說，采用的配準方式主要是點配準和面配準。目前還沒有一個可同時檢測點配準和面配準精確度的檢測裝置。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種外科手術導航系統定位精度檢測裝置，該裝置既能檢測點配準也能同時檢測面配準精度，使檢測精度更高、更真實。

為了解決本實用新型的技術問題，本實用新型提供了一種外科手術導航系統定位精度檢測裝置，其主體是一個可密封的圓柱體，包括：

底座，包括基座、外罩和數根有機玻璃棒；該基座位于底座的底面，該基座上設有數根長短不一的有機玻璃棒；該外罩位于底座的側面，該外罩粘結在基座上，該外罩上設有數根長度一致的有機玻璃棒；

可拆卸的上蓋，包括密封蓋、連接螺栓和注水孔螺絲；密封蓋中心設有一根用于擰緊上蓋的連接螺栓，其旁邊設有用于注水的注水孔螺絲；該上蓋與底座接觸固定；

可拆卸的頭模，該頭模固定于底座的基座上和底座的外罩內。

所述基座上設有32個直徑一定的孔，將數根長短不一的有機玻璃棒隨機插入這些孔內；在基座上設的有機玻璃棒的底端固定于基座上，頂端設一個小的凹坑，這些凹坑是用于檢測的靶點；在基座上設的有機玻璃棒的長短分布為隨機分布，但較長的有機玻璃棒分布比較靠中心，較短的有機玻璃棒分布比較靠外圈，其中取3根較長的有機玻璃棒，在其上打孔。