CN103735315B - 一种骨科导航装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种骨科导航装置，属于医疗器械技术领域；它解决了现有骨科导航装置体积较大、使用不方便、使用寿命较短的技术问题；本发明的技术方案为：一种骨科导航装置，包括移动箱体，移动箱体上设置有第一活动机构与第二活动机构以及控制机构，第一活动机构上活动安装有光电跟踪仪和第一显示器，第二活动机构上活动安装有第二显示器，所述光电跟踪仪与第二显示器均可以自动复位；本发明的有益效果为：将实时影像与手术过程紧密结合，全方位、全角度的进行实时追踪与手术，使得手术过程更加轻松和快速，有利于医生更迅速、更顺利的完成手术，与现代化的骨科手术结合更加紧密。

Description

一种骨科导航装置

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种骨科导航装置。

背景技术

近年来，随着骨科技术的快速发展，手术的难度和风险增加的同时，影像辅助和微创技术成为了骨科发展的主要方向。在这种情况下，一些类似于骨科导航系统的医疗器械应运而生，这种系统可大大减少复杂骨科手术的风险，并为骨科手术技术带来一种新的操作模式-可视化外科技术。

骨科手术利用导航系统在术前制定手术计划和术中导航，可以在手术过程中跟踪手术器械，并将手术器械的位置在病人术前或术中的影像上实时更新显示出来，让手术医生随时知道手术器械的位置同病患解剖结构的关系，同时又具备齐全的导航功能，可以模拟手术器械的前进和后退，如此使得手术的过程更加精确，而不是靠医生的临床经验来解决问题，例如，授权公告号为CN1263433C的发明公开了一种机器人骨科导航手术装置，包括计算机以及储存于计算机内的医学图像处理软件、C型臂X光机、手术床机构，由C型臂X光机采集图像，经采集卡输到计算机内进行医学图像软件处理，这种骨科导航手术装置在手术过程中能精确的定位，利用计算机处理图像，确定图像空间中的手术对象和手术器械的位置和状态，增加了手术的精度，但是由于这种骨科导航手术装置采用X光设备，大量X光线的辐射大大的伤害了医生和患者的健康，而且这种设备体积较大，比较占空间，而且移动不便，使用也相当不灵活。

因此，在这些技术问题的基础上，人们又发明了一种体积较小的骨科导航装置，例如，公开号为CN101332137A的发明公开了一种长骨骨折牵引复位导航装置，它包括主动机械臂、被动机械臂、光电跟踪器、末端执行器、移动车、跟踪标志组件、空间点采集器，跟踪标志组件安装在长骨骨折处，空间点采集器握持在医生手中，主动机械臂和被动机械臂分别安装在移动车上，光电跟踪器安装在主动机械臂上，末端执行器安装在被动机械臂上，移动车上安装有计算机，该装置体积较小，移动车可移动，方便使用时移动或摆放在适当的位置，摆放也不占空间，虽然如此，但其使用时还是存在一些问题，例如，该装置整体结构较为零散、落后、不完善，与现代化的骨科手术联系不够紧密，使得该装置在使用过程中受到诸多限制，另外该装置的主动机械臂与被动机械臂虽然可上下左右转动，但是其结构较为复杂，零部件较多，使用过程中容易损坏，而且该装置的光电跟踪器在使用过程中被移动到固定位置后，常常由于医生忘了将其移动到原位或者其他空余地方而被医生不小心碰到或者撞到，而大大影响了医生的手术操作过程，如果每次使用前和使用后均对光电跟踪器进行手动移动，不仅过程较为繁琐，浪费手术时间，而且频繁的对其施力，会使光电跟踪器与主动机械臂或主动机械臂的各个连接处之间受损，如此使得主动机械臂的使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种使用更方便、整体结构紧凑、完善且现代化骨科手术联系更紧密、使用寿命更长的骨科导航装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种骨科导航装置，包括移动箱体，所述移动箱体顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，移动箱体前端面设置有控制机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪和第一显示器，第二活动机构上设置有第二显示器，所述第一活动机构包括依次活动连接的第一支撑杆、第一活动臂、第一转动支架以及第一安装基座，所述光电跟踪仪与第一安装基座连接，第一显示器与第一支撑杆活动连接，所述第二活动机构包括依次活动连接的第二支撑杆、第二转动支架、第二活动臂以及第二安装基座，所述第二显示器与第二基座活动连接，所述第一活动臂与第二活动臂均可以自动复位。

在上述一种骨科导航装置中，所述第一支撑杆与第一活动臂之间设置有第一旋转基座，第一旋转基座与第一支撑杆垂直铰接，所述第一转动支架与第一活动臂之间设置有第一连接基座，第一连接基座与第一转动支架垂直铰接,所述第一安装基座与第一转动支架间设置有连接轴，所述连接轴与第一转动支架垂直铰接，连接轴与第一安装基座水平铰接。

在上述一种骨科导航装置中，第一活动臂包括第一上连接臂、第一下连接臂,所述第一上连接臂与第一连接基座通过第一上连接轴连接，第一上连接臂与第一旋转基座通过第二上连接轴连接，所述第一下连接臂与第一连接基座通过第一下连接轴连接，所述第一下连接臂与第一旋转基座通过第二下连接轴连接，在第一上连接臂与第一下连接臂之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴连接，另一端与第二上连接轴连接。

在上述一种骨科导航装置中，所述光电跟踪仪的底端中部设置有调节杆。

在上述一种骨科导航装置中，所述第一支撑杆与第一显示器通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆上的移动导套，移动导套上横向设置有调节螺杆且调节螺杆一端穿过移动导套并抵靠在第一支撑杆上，移动导套一侧径向延伸出连接部，所述连接部上垂直铰接有第二旋转基座，所述第一显示器后端面设置有第二安装基座，第二安装基座与第二旋转基座垂直铰接。

在上述一种骨科导航装置中，第二支撑杆上固定套设有限位环，第二转动支架下端套设于第二支撑杆上并抵靠于限位环上端，所述第二转动支架上端垂直铰接有第三旋转基座，第二活动臂下端与第三旋转基座固定连接，第二活动臂上端设置有第三安装基座，所述第三安装基座与第二显示器水平铰接。

在上述一种骨科导航装置中，所述控制机构为键盘，所述箱体的前端面设置有一安装平台，安装平台上倾斜设置有操作台，所述键盘安装于操作台上。

在上述一种骨科导航装置中，所述操作台上设置有第一把持部，所述箱体后端设置有与箱体连接的第二把持部。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本装置将实时影像与手术过程紧密结合，全方位、全角度的进行实时追踪与手术，使得手术过程更加轻松和快速，有利于医生更迅速、更顺利的完成手术，与现代化的骨科手术结合更加紧密；

2、本装置的活动臂整体结构较为简单且具有自动复位功能，使用过程中方便移动的同时不需要对其手动复位，节省了医生的手术时间，缩短了手术过程，也防止医生在手术时不小心碰到或撞到而影响手术质量。

附图说明

图1是本发明一种骨科导航装置的正面立体结构示意图。

图2是本发明一种骨科导航装置的背面立体结构示意图。

图3为本发明一种骨科导航装置中第一活动臂的立体示意图。

图4为本发明一种骨科导航装置中旋转固定机构的大样图。

图中，100、移动箱体；110、安装平台；120、第一把持部；130、滑轮；200、第一支撑杆；210、第一旋转基座；211、第二上连接轴；212、第二下连接轴；220、第一活动臂；221、第一上连接臂；222、第一下连接臂；230、第一连接基座；231、第一上连接轴；232、第一下连接轴；240、第一转动支架；250、连接轴；260、第一安装基座；270、光电跟踪仪；271、调节杆；280、第一显示器；290、移动导套；291、连接部；292、调节螺杆；293、第二旋转基座；294、第二安装基座；300、第二支撑杆；310、限位环；320、第二转动支架；330、第三旋转基座；340、第二活动臂；350、第三安装基座；360、第二显示器；400、操作台；410、支撑座；420、键盘；430、第二把持部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本发明一种骨科导航装置，包括移动箱体100，该移动箱体100底端面设置有可使移动箱体100移动的滑轮130，方便移动箱体100移动，移动箱体100顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪270和第一显示器280，第二活动机构上设置有第二显示器360，箱体前端面设置有控制机构和第一把持部120，箱体后端面设置有第二把持部430，移动箱体100内部安装有计算机。

进一步的，该第一活动机构包括由下往上依次活动连接的第一支撑杆200、第一活动臂220、第一转动支架240以及第一安装基座260，该第一支撑杆200垂直固定在移动箱体100的侧面上，该第一支撑杆200用于支撑第一活动臂220，第一活动臂220用于支撑第一转动支架240，第一转动支架240用于支撑第一安装基座260，所述光电跟踪仪270与第一安装基座260连接，该第一显示器280与第一支撑杆200活动连接，该第二活动机构包括由下而上依次活动连接的第二支撑杆300、第二转动支架320、第二活动臂340以及第三安装基座350，该第二支撑杆300垂直固定于移动箱体100的顶端面上，该第二支撑杆300用于支撑第二转动支架320，该第二转动支架320用于支撑第二活动臂340，该第二活动臂340用于支撑第三安装基座350，该第二显示器360与第二安装基座294活动连接。

通过两个显示器与移动箱体100连接，使得实时影像与手术过程紧密结合，而显示器和光电跟踪仪270均与支撑杆活动连接，使得本装置可全方位、全角度的进行实时追踪与手术，手术过程更加轻松和快速，有利于医生更迅速、更顺利的完成手术，与现代化的骨科手术结合更加紧密。

如图1、图2所示，第一支撑杆200与第一活动臂220之间设置有第一旋转基座210，第一旋转基座210与第一支撑杆200垂直铰接，所述第一转动支架240与第一活动臂220之间设置有第一连接基座230，第一连接基座230与第一转动支架240垂直铰接,第一安装基座260与第一转动支架240之间设置有连接轴250，所述连接轴250与第一转动支架240垂直铰接，连接轴250与第一安装基座260水平铰接。

第一支撑杆200固定于移动箱体100上，第一活动臂220通过第一旋转基座210以第一支撑杆200为基点水平周向转动，第一转动支架240相对于第一活动臂220，也可水平周向转动，而光电跟踪仪270通过连接轴250可水平周向转动，也可前后翻转，如此使得第一支撑杆200、第一活动臂220、第一转动支架240以及光电跟踪仪270之间保持充分的活动连接，使得本装置在手术过程中使用更加灵活和全方位，大大节省了手术时间。

如图3所示，第一活动臂220包括第一上连接臂221、第一下连接臂222,所述第一上连接臂221与第一连接基座230通过第一上连接轴231连接，第一上连接臂221与第一旋转基座210通过第二上连接轴211连接，所述第一下连接臂222与第一连接基座230通过第一下连接轴232连接，所述第一下连接臂222与第一旋转基座210通过第二下连接轴212连接，在第一上连接臂221与第一下连接臂222之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴232连接，另一端与第二上连接轴211连接，当气动伸缩杆伸长时，整个第一活动臂220可向下运动，当气动伸缩杆回缩时，整个第一活动臂220向上运动，由于气动伸缩杆具有自动伸缩功能，将光电跟踪仪270向下移动后进行使用，使用完后，只需将光电跟踪仪270放开，在气动伸缩杆的自动伸缩功能下，整个第一活动臂220会自动复原到原来位置，使得手术过程更加方便和快捷，而第二活动臂340与第一活动臂220的结构相同，因此第二显示器360在使用时也可达到与光电跟踪仪270相同的效果。

如图4所示，第一支撑杆200与第一显示器280通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆200上的移动导套290，移动导套290上横向设置有调节螺杆292且调节螺杆292一端穿过移动导套290抵靠在第一支撑杆200上，移动导套290的一侧径向延伸出连接部291，连接部291上垂直铰接有第二旋转基座293，第一显示器280后端面设置有第二安装基座294，第二安装基座294与第二旋转基座293垂直铰接。

移动导套290套设于第一支撑杆200上并可通过调节螺杆292来调节高度，移动导套290与第二安装基座294之间连接有第二旋转基座293，第一显示器280通过第二旋转基座293可进行水平周向转动和倾斜角度调节，使得第一显示器280在手术过程中可调节至合理的高度和合适的角度，增加了医生手术时的舒适度，使得实时影像与手术过程紧密结合。

如图1、图2所示，第二支撑杆300上固定套设有限位环310，第二转动支架320的一端套设于第二支撑杆300上并抵靠于限位环310上端，所述第二转动支架320的另一端垂直铰接有第三旋转基座330，第二活动臂340下端与第三旋转基座330连接，第二活动臂340上端设置有第三安装基座350，所述第三安装基座350与第二显示器360水平铰接。

第二转动支架320可以第二支撑杆300为基点水平周向转动，第三旋转基座330与第二转动支架320垂直铰接，因此第三旋转基座330也可水平周向转动，固定板与第三安装基座350水平铰接，使得第二显示器360可调节倾斜角度，同样增加了医生手术时的舒适度，使得实时影像与手术过程紧密结合。

如图1、图2所示，在光电跟踪仪270的底端中部还设置有调节杆271，该调节杆271与光电跟踪仪270固定连接，通过该调节杆271，医生在手术过程中可通过拨动调节杆271来调节光电跟踪仪270的位置与朝向，避免医生手部直接对光电跟踪仪270施力，不仅防止了光电跟踪仪270对人体的辐射，保护了医生的安全，而且使得光电跟踪仪270在调节时受力更加均匀，有效的保护了光电跟踪仪270的使用寿命。

如图1、图2所示，该控制机构为键盘420，该键盘420与移动箱体100内的计算机电连接，在箱体的前端面设置有安装平台110，安装平台110上倾斜设置有操作台400，该操作台400底面与安装平台110之间连接通过支撑座410固定连接，该键盘420嵌入操作台400内且键盘420平面与操作台400平面相平；通过在移动箱体100上安装键盘420并与计算机电连接，使得医生在手术过程中能通过键盘420随时对光电跟踪仪270与手术器械进行操作和调整，以便满足实时的手术需求，而键盘420嵌入操作台400内使得键盘420能稳固于操作台400上，并随移动箱体100移动的同时也增加了键盘420的稳固程度。

如图1、图2所示，操作台400上设置有第一把持部120，所述移动箱体100后端设置有与移动箱体100连接的第二把持部430，第一把持部120与第二把持部430分设与移动箱体100的前后两端，方便移动箱体100在移动过程中推或拉，有效的保护了移动箱体100。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种骨科导航装置，包括移动箱体，其特征在于：所述移动箱体顶端设置有第一活动机构，箱体侧面设置有第二活动机构，移动箱体前端面设置有控制机构，第一活动机构上设置有光电跟踪仪和第一显示器，第二活动机构上设置有第二显示器，所述第一活动机构包括依次活动连接的第一支撑杆、第一活动臂、第一转动支架以及第一安装基座，所述光电跟踪仪与第一安装基座连接，第一显示器与第一支撑杆活动连接，所述第二活动机构包括依次活动连接的第二支撑杆、第二转动支架、第二活动臂以及第二安装基座，所述第二显示器与第二基座活动连接，所述第一活动臂与第二活动臂均可以自动复位。

2.根据权利要求1所述的一种骨科导航装置，其特征在于：所述第一支撑杆与第一活动臂之间设置有第一旋转基座，第一旋转基座与第一支撑杆垂直铰接，所述第一转动支架与第一活动臂之间设置有第一连接基座，第一连接基座与第一转动支架垂直铰接,所述第一安装基座与第一转动支架间设置有连接轴，所述连接轴与第一转动支架垂直铰接，连接轴与第一安装基座水平铰接。

3.根据权利要求2所述的一种骨科导航装置，其特征在于：第一活动臂包括第一上连接臂、第一下连接臂,所述第一上连接臂与第一连接基座通过第一上连接轴连接，第一上连接臂与第一旋转基座通过第二上连接轴连接，所述第一下连接臂与第一连接基座通过第一下连接轴连接，所述第一下连接臂与第一旋转基座通过第二下连接轴连接，在第一上连接臂与第一下连接臂之间安装有气动伸缩杆，该气动伸缩杆的一端与第一下连接轴连接，另一端与第二上连接轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种骨科导航装置，其特征在于：所述光电跟踪仪的底端中部设置有调节杆。

5.根据权利要求4所述的一种骨科导航装置，其特征在于：所述第一支撑杆与第一显示器通过旋转固定机构连接，所述旋转固定机构包括套设于第一支撑杆上的移动导套，移动导套上横向设置有调节螺杆且调节螺杆一端穿过移动导套并抵靠在第一支撑杆上，移动导套一侧径向延伸出连接部，所述连接部上垂直铰接有第二旋转基座，所述第一显示器后端面设置有第二安装基座，第二安装基座与第二旋转基座垂直铰接。

6.根据权利要求5所述的一种骨科导航装置，其特征在于：第二支撑杆上固定套设有限位环，第二转动支架下端套设于第二支撑杆上并抵靠于限位环上端，所述第二转动支架上端垂直铰接有第三旋转基座，第二活动臂下端与第三旋转基座固定连接，第二活动臂上端设置有第三安装基座，所述第三安装基座与第二显示器水平铰接。

7.根据权利要求6所述的一种骨科导航装置，其特征在于：所述控制机构为键盘，所述箱体的前端面设置有一安装平台，安装平台上倾斜设置有操作台，所述键盘安装于操作台上。

8.根据权利要求7所述的一种骨科导航装置，其特征在于：所述操作台上设置有第一把持部，所述箱体后端设置有与箱体连接的第二把持部。