[實用新型]無創式實時手術定位3D導航設備

有效

• 申請號: 201620871979.4
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN206275730U
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 許碩貴;何濱;沈麗萍
• 申請（專利權）人: 杭州三壇醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/10;A61B90/13
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 李靈鋒

技術領域

本實用新型涉及一種無創式實時手術定位3D導航設備。

背景技術

骨科手術中由于手術空間狹小，且骨骼周圍遍布血管神經等重要組織，使得醫生在手術過程中無法獲得良好視野，骨骼和病灶的解析和定位需要臨床醫生的長期經驗積累。由于術前無法獲得精確的定位，傳統手術需要大切口來實施后續的手術操作，這樣易引起術中大出血，且會對其他組織造成傷害，增加手術風險。

隨著現代科技的發展，骨科手術導航技術的出現，成為手術的一個重要輔助工具，手術導航技術是借助醫學影像設備和計算機圖像軟件，對患者的多模式圖像數據進行處理，讓醫生能夠準確掌握患者病變位置，從而在術前制定合理的手術方案。計算機輔助導航系統的應用，使得骨科手術變得迅速、安全、準確。它擴大了醫生的有限的視覺范圍，讓醫生看透組織結構，有效的提高了手術精度，減少了手術時間及患者的非必要創傷。

在患者定位系統中，首先需要使用斷層像攝像裝置（如CT）取得患者病灶部位的治療計劃用CT數據，對數據進行重建和可視化處理，獲得三維模型，術前模擬，術中通過操作，將三維模型與患者的實際體位及手術器械的的實時位置統一在一個坐標系中，并利用導航系統實時采集并顯示手術器械的空間位置，讓醫生能夠觀察三維模型中手術器械與病灶部位的相對位置關系，引導醫生進行快速精準的手術治療。

在之前的研究中，我們已經申請多項關于無創式實時手術定位導航設備的專利，其中201210385980.2，名稱為一種附屬C臂X光機的手術定位導航設備的實用新型專利，該設備包含機械遙控式的圖像數字化框和簡易的激光發射裝置以及圖像只進行簡單的線性處理，需要操作者通過手持遙控器來手動控制圖像數字化框，所以該實用新型無法實現自動校準；校準過程采用人工獲取校準點數據的方式，誤差較大；該激光裝置無法單獨更換且不能保證出射光線與激光管同軸等缺陷。

201310515922.1，名稱為無創式實時手術定位導航設備的實用新型專利雖然改進了上述的缺陷，但是依舊只能生成二維圖像，不能夠顯示病灶的深度位置，為改進以上所述不足，我們在前面的研究基礎上，適配了三維裝置，并配套相應的軟件，以實現極低輻射的三維導航。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供無創式實時手術定位3D導航設備的技術方案。該設備通過圖像處理技術來實現術前的通道規劃，通過“激光定位系統”在術中病灶點的可視化實時配準和“空間定位裝置”的角度與深度控制，從而實現手術通道的空間準確定位。該系統適用于病患任意部位的微創骨科手術。

所述的無創式實時手術定位3D導航設備，其特征在于包括激光定位系統和空間定位裝置，所述激光定位系統由激光驅動裝置、工作服務器、數字信號分流器和顯示器組成，激光驅動裝置和工作服務器之間通過藍牙通訊，工作服務器、數字信號分流器和顯示器之間電連接；所述空間定位裝置由相互配合的固定滑軌、雙向滑軌、二自由度的固定滑塊、二自由度雙向滑塊、激光定位桿和手術通道組成。

所述的無創式實時手術定位3D導航設備，其特征在于所述激光驅動裝置包括上平面運動機構、下平面運動機構、改進型激光發射裝置、行程測量裝置和驅動裝置控制電路；所述上平面運動機構設有上平面步進電機，下平面運動機構上設置有下平面步進電機。

所述的無創式實時手術定位3D導航設備，其特征在于所述改進型激光發射裝置由尾纖式激光器、光纖快速接頭、尾纖、透鏡組、插套、陶瓷插芯和激光管組成，激光管分為上激光管和下激光管，上激光管通過上平面軸承安裝在上平面運動機構上，下激光管通過下平面軸承安裝在下平面運動機構上，尾纖的裸光纖端與光纖快速接頭連接，尾纖的光纖頭端與激光管連接，所述的透鏡組與激光管螺紋連接，光纖快速接頭的插拔端連接尾纖式激光器，所述的透鏡組與尾纖的光纖頭的間距能夠通過透鏡組與激光管的螺旋副調節，經過透鏡組聚焦的激光的出射方向由設置在上激光管內部的插套與管壁上的螺釘螺旋調節。

所述的無創式實時手術定位3D導航設備，其特征在于所述的行程測量裝置由磁柵讀頭、磁柵尺、磁柵讀頭固定架、拖鏈和拖鏈扣構成；所述的驅動裝置控制電路與所述的工作服務器無線藍牙連接，驅動裝置控制電路還分別與上平面步進電機、下平面步進電機、改進型激光發射裝置和行程測量裝置相連。