[發明專利]手術輔助注冊器及手術注冊方法

有效

• 申請號: 201710999623.8
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN109692040B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 胡穎;齊曉志;孫宇;高鵬;王宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

本發明公開了一種手術輔助注冊器及手術注冊方法，手術輔助注冊器包括注冊器基體、供電電路板、紅外發光二極管、標識塊及鋼珠；其中，供電電路板安裝于注冊器基體的上表面，紅外發光二極管設置于供電電路板上，標識塊與注冊器基體的一端可拆卸連接，上述鋼珠封裝于標識塊的內部。本發明可以利用上述手術輔助注冊器中的鋼珠與紅外發光二極管來自動完成手術注冊過程，不需要醫生進行人為操作，在保證注冊精度的前提下，有效的簡化了手術注冊過程；同時，由于上述手術輔助注冊器的標識塊可拆卸，在經過消毒處理之后能夠重復使用，因此本發明還能夠有效的降低手術注冊過程的成本。

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，尤其涉及一種手術輔助注冊器及手術注冊方法。

背景技術

手術注冊是指醫生將患者在實際空間中的位置信息與通過C型臂等設備掃描得到的圖像信息建立位置映射關系的過程，它是手術導航中至關重要的步驟，直接決定了手術定位的準確性。

目前臨床中使用的注冊方案主要有兩種：一種是通過在患者身上貼上金屬制作的標識點，在通過C型臂等設備掃描后該標識點可于影像中成像，并且可以結合鼠標等操作以獲取其在圖像空間中的坐標，之后通過標定后的醫用探針點選標識點在實際空間中的坐標，最后采用ICP(Iterative Closest Point，迭代臨近點)等配準算法完成手術注冊；另一種是將術前獲得的CT(Computed Tomography，電子計算機斷層掃描)體數據與術中的C型臂正、側位片進行3D/2D配準，該方案首先需要對術前或術中的三維點云數據進行三維重建，并結合DRR(Digitally Reconstructed Radiograph，數字重建放射影像)技術完成對三維數據的平面投影，之后采用Powell等優化算法旋轉體數據，使得投影圖像與術中正、側位片盡可能相似，進而完成后續的配準操作。

目前基于標識點的注冊方案對于醫生操作較為耗時，但精確度相對較高；3D/2D配準注冊方案平均誤差在2mm左右，且需要術前或術中獲取三維影像數據，難以用于脊柱等定位精度要求高的手術。在實際脊柱導航類手術中，基于標識點的注冊方案仍然是最為實用的方案，但是現有的標識點點選的操作對醫生而言比較繁瑣，且其精度與醫生熟練度直接相關；另外注冊過程中所用的標識點為一次性耗材，長期使用成本過高。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種手術輔助注冊器及手術注冊方法，旨在解決現有技術中基于標識點的手術注冊方案比較繁瑣，且注冊過程成本較高的技術問題。

為實現上述目的，本發明第一方面提供一種手術輔助注冊器，該手術輔助注冊器包括注冊器基體、供電電路板、紅外發光二極管、標識塊及鋼珠；

所述供電電路板安裝于所述注冊器基體的上表面，所述紅外發光二極管設置于所述供電電路板上，所述標識塊與所述注冊器基體的一端可拆卸連接，所述鋼珠封裝于所述標識塊的內部。

可選的，所述手術輔助注冊器還包括注冊器蓋板與轉軸，所述轉軸設置于所述注冊器基體上表面的邊沿，所述注冊器蓋板的一端與所述注冊器基體通過所述轉軸活動連接。

可選的，所述注冊器蓋板上設置有通孔，所述通孔的位置與所述紅外發光二極管的位置相對應，以使所述注冊器蓋板覆蓋在所述供電電路板上時，所述紅外發光二極管位于對應的所述通孔內。

可選的，所述手術輔助注冊器還包括紅外濾光片，所述紅外濾光片設置于所述注冊器蓋板上表面的所述通孔上。

可選的，所述標識塊具有T字型凹槽，且所述注冊器基體與所述標識塊連接的一端為工字型凸件，所述標識塊通過所述T字型凹槽與所述注冊器基體的所述工字型凸件匹配連接，實現所述可拆卸連接。

可選的，所述注冊器蓋板、所述標識塊及所述注冊器基體均由聚砜PSU材料制成。

可選的，所述紅外發光二極管的數量至少為4個，且非對稱分布，所述鋼珠的數量至少為4個，且非對稱分布，以及至少有一個鋼珠與其他的鋼珠不共面。