CN101647710B - 一种手术定位导航设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手术定位导航设备，主要用于医疗手术时定位手术部位并进行手术导航，以便用于各类需要定位导航的手术。本发明包括上标示板、下标示板和光学定位导航装置；上标示板上设置有上定位块，下标示板上设置有下定位块。本发明结构设计合理，使用效果好，能够快速、精确定位人体内部的异物或病变组织的具体位置，增加手术安全性，提高手术准确率，同时减少辐射暴露及减少手术创伤。

Description

一种手术定位导航设备

技术领域

本发明涉及一种手术定位导航设备，主要用于医疗手术时定位手术部位并进行手术导航，以便用于各类需要定位导航的手术。

背景技术

现在对应医疗手术而言，很大的一个问题是如何来快速、精确定位人体内部的异物或病变组织的具体位置。如果在手术中一直靠长时间照射X光显影来定位的话，对人体损害很大，因此现在手术中定位往往是靠医生的经验和技术，而每个医生的水平都不一样，这样有可能会造成定位不准确甚至医疗事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种能够快速、精确定位人体内部的异物或病变组织的具体位置，增加手术安全性，提高手术准确率，同时减少辐射暴露及减少手术创伤的手术定位导航设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案：一种手术定位导航设备，其特征在于：包括：

采用透明材料制成的上标示板，用以放置在C臂机和人体内靶点之间，其上设置有可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来的上定位块；

采用透明材料制成的下标示板，用以放置在人体皮肤上，其上设置有可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来的下定位块；

上定位块和下定位块都是活动设置在两个标示板上的，在使用的时候可以取下来和固定上去；

可发出长直细光线的光学定位导航装置，发出的光线可通过串连上定位块和下定位块以指向人体内靶点。

本发明在所述的上标示板和下标示板上设置有带有序号标识的金属制成的网格线，所述的网格线可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来。

本发明所述的上定位块位于上标示板的网格线内，所述的下定位块位于下标示板的网格线内。

本发明所述的光学定位导航装置包括红外线激光发射器。

本发明所述的光学定位导航装置安装在C臂机上。

本发明设置有支架，所述的光学定位导航装置安装在支架上。

本发明还设置有光学定位导航装置遥控器。

本发明还设置有深度辅助工具。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、结构设计合理；2、使用效果好，能够快速、精确定位人体内部的异物或病变组织的具体位置，增加手术安全性，提高手术准确率，同时减少辐射暴露及减少手术创伤。

附图说明

图1为本发明实施例的原理示意图。

图2为本发明实施例上标示板的结构示意图。

图3为本发明实施例下标示板的结构示意图。

图4为本发明实施例标示板的一种安装方式示意图。

图5为手术中采用一台本发明实施例进行定位示意图。

图6为手术中采用二台本发明实施例进行定位示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1～图6，本发明实施例手术定位导航设备基于如下同心圆定位原理：由于X光在不同介质中折射率均为1，故X线在不同介质中成直线传播，从X线发射器发出到影像增强器或胶片的X光束呈圆锥形，圆锥形光束可以看做是由逐渐变大的、连续的同轴圆组成，假设该圆锥形上任意三个平行的同轴圆平面上3点A、B和C，如果此3点在X线投影片上影像重叠，则此3点必然与光源O处于同一直线上，且此3点与各自圆的位置相对应（与各自圆圆心的角度相同，距离成比例），反之亦然。参见图1。

由此，归纳出X线的点定位原理：同一点光源O出发的不同平面内的A、B、C三点，只要符合以下一个条件，则另外2个条件也成立：

1、A、B、C在同一X线光源O发出的圆锥形空间内所处平行平面上相对位置相同；

2、A、B、C在投影影像上重合；

3、A、B、C与光源处于同一直线。

    任何一个空间点在圆锥形光束内所处的平行平面都具有唯一性，所以从某种程度上来说点定位原理是基于平面显示的立体定位，当然如果要确切知道某个点的空间位置，那必须进行2次不同位置的定位，综合2次定位的结果就能模拟出它的空间位置，从而完成空间定位。

实施方法：

D=体内靶点(区，下同)，即医生在手术中需要在人体内找到的点，也就是本发明需要定位出的点，比如异物摘除手术中需要找到的异物；D′=体内靶点D被C臂机发出的X光显影而显示在C臂机显示屏上的点；E=体表入口点(区，下同)，即手术中皮肤表面的开刀点；F=下定位块(区，下同)；G=上定位块(区，下同) ；F′=下定位块在被C臂机发出的X光显影而显示在C臂机显示屏上的点；G′=上定位块在被C臂机发出的X光显影而显示在C臂机显示屏上的点。

本发明实施例包括上标示板1、下标示板2、带有红外线激光发射器的光学定位导航装置3、光学定位导航装置遥控器5和深度辅助工具。光学定位导航装置遥控器5用来控制光学定位导航装置3开停和发光角度。

上标示板1和下标示板2都采用X线不显影的透明材料制成，使得两者在C臂机的显示屏上不显示。根据需要，在上标示板1和下标示板2上可设置带标识的采用金属材料制成的网格线11和网格线21，网格线11和网格线21可被C臂机发出的X光显影而在C臂机的显示屏上显示。在上标示板1的网格线11上设置有上定位块G，在下标示板2的网格线21上设置有下定位块F。上定位块G和下定位块F都是活动设置在两个标示板上的，在使用的时候可以取下来和固定上去。上标示板1通过支架4来固定，参见图4，也可采用其他方式固定，例如直接安装在C臂机头部。上定位块G和下定位块F可以采用在上标示板1和下标示板2上固定一枚小的金属片来实现。

使用方法如下：

1、调整C臂机位置，使体内靶点D显示在C臂机的显示屏上任意位置；

2、在C臂机X光发射器和D点中间空间内放置上标示板1，使上标示板1的网格线11和位于网格线11内的上定位块G的能在C臂机显示屏上显影；在人体表皮肤上放置下标示板2，使下标示板2的网格线21和位于网格线21内的下定位块F能在C臂机显示屏上显影；

3、若手术中E点位置固定，比如脑科手术时，医生都是选择耳朵位置为E点，则进行如下步骤：1）移动下标示板2，使下定位块F与E点重合；2）调整C臂机角度，使在C臂机显示屏上F′点和D′点重合，此时下定位块F和体内靶点D在一条直线上；3) 移动上标示板1，使在C臂机显示屏上G′点与F′点和D′点重合，此时上定位块G、下定位块F、体内靶点D在一条直线上；4)进行步骤5；

4、若手术中E点位置不固定，即医生可以在范围内选择E点，则进行如下步骤：1）移动上标示板1，使在C臂机显示屏上G′点与D′点重合，此时上定位块G与体内靶点D在一条直线上；2）移动下标示板2，使在C臂机显示屏上F′点和D′点重合，此时上定位块G、下定位块F、体内靶点D在一条直线上，下定位块F所在位置作为E点；4)进行步骤5；

5、记录上定位块G和下定位块F在各自网格线上的位置后取下上定位块G和下定位块F，调整激光发射器，使激光分别穿过原先上定位块G和下定位块F在各自网格线上所在的位置；

6、若体内靶点D可见，比如异物摘除手术中需要找到的异物，开刀后就可以看见，进行步骤7；若体内靶点D不可见，比如体内靶点D不位于器官的表面上，而是位于器官内部的立体空间上，且肉眼很难分辨，则进行步骤8；

7、利用激光的准直性，激光必然会指向体内靶点D，按激光点指示可进行手术导航到达体内靶点D；

8、需准备至少2套本发明，如图6所示，移动C臂机在不同角度重复以上步骤，两套本发明在定位后要使各自发出的激光相交，应用光线交叉定位的原理定位，然后使用深度辅助工具测试其距离皮肤的深度。

如果D细小或发现D有移动可能，可在手术过程中多次重复以上操作，微调C臂机。

凡是本发明实施例技术方案和技术特征的简单变形或组合，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种手术定位导航设备，其特征在于：包括：

采用透明材料制成的上标示板，用以放置在C臂机和人体内靶点之间，其上设置有可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来的上定位块；

采用透明材料制成的下标示板，用以放置在人体皮肤上，其上设置有可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来的下定位块；

上定位块和下定位块都是活动设置在两个标示板上的，在使用的时候可以取下来和固定上去；

可发出长直细光线的光学定位导航装置，发出的光线可通过串连上定位块和下定位块以指向人体内靶点。

2.根据权利要求1所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：在所述的上标示板和下标示板上设置有带有序号标识的金属制成的网格线，所述的网格线可被C臂机发出的X射线显影而在C臂机的显示屏上显示出来。

3.根据权利要求2所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：所述的上定位块位于上标示板的网格线内，所述的下定位块位于下标示板的网格线内。

4.根据权利要求1所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：所述的光学定位导航装置包括红外线激光发射器。

5.根据权利要求4所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：所述的光学定位导航装置安装在C臂机上。

6.根据权利要求4所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：设置有支架，所述的光学定位导航装置安装在支架上。

7.根据权利要求4所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：还设置有光学定位导航装置遥控器。

8.根据权利要求1所述的一种手术定位导航设备，其特征在于：还设置有深度辅助工具。

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