CN103976793A - 用于ct引导下穿刺的激光定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于CT引导下穿刺的激光定位装置，包括固定架、全方位旋转台、固定座、360°全方位一字线激光定位器、角度传感器和显示器，固定架包括支架和滑台，滑台与支架底部固定连接；全方位旋转台与滑台固定连接；固定座设有固定孔；360°全方位一字线激光定位器置于固定孔内且通过轴承与固定孔内壁连接；固定座与全方位旋转台固定连接；角度传感器与360°全方位一字线激光定位器固定连接；该角度传感器与显示器传输连接。解决了病人挪动身体到任何位置都能根据激光投影线路径进行穿刺手术，定位精确、操作简单、使用方便、工作效率高，制造成本低。

Description

用于CT引导下穿刺的激光定位装置

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，尤其涉及一种用于CT引导下穿刺的激光定位装置。

背景技术

随着医疗技术的发展，CT引导下的微创诊疗应用越来越广泛，该项诊疗技术的关键是精确穿刺，精确穿刺主要涉及到穿刺针的角度及深度，而角度往往是一个较难控制的因素，因此影响到穿刺精确度的主要因素是穿刺针的进针角度，大部分医院根据经验徒手操作完成，由于穿刺针的进针角度是三维立体空间角度，单纯的经验操作一次成功率较低，需要反复的调整，不但延长了手术时间，同时给病人增加了痛苦及手术风险。针对这个问题，国内外均有一些激光定位系统的面市，常用的就是Marconi Medical System 开发的pinpoint系统，国内同类型的有北京易亨同基科技《TJ-3DD-A 数控立体定位仪》，都是通过CT扫描数据设计出三维穿刺针道，再通过电脑控制激光灯，从而虚拟一条进针路线，如申请号为“US19970885077”的专利，该专利的激光灯光源采用的是点光源，其实现定位的基础是两点成一线的基本原理。在使用过程中，体表穿刺点是术前确定的，即针尖位置确定，而针尾是通过上述定位设备的线状激光束确定定位，即定位设备的线状激光束的落点必须始终保持位于针尾端断面上。这种定位方法有他的不足，首先，由于患者胸腹壁的呼吸运动常常影响穿刺点的位置，同时术者在手术过程中持针并不能完全保证稳定性，因此很难要实现穿刺的角度与设定的角度一致，容易对术者形成干扰而造成偏位，使用不方便，操作繁琐，工作效率低。其次，由于定位设备的线状激光束必须始终保持位于针尾端上，手术医师在手术时，手术设施、设备或手术医师或医师助手的头部因为需要俯视而遮挡线状激光束，定位功能就完全丧失。

而专利号为“2013202860357”的中国专利，其使用的激光器的发出光束是扇形光束，当光束照射到物体上时其投影成一字线。因此，固定该激光器的底座必须置于CT机床尾部且让底座的长轴平行与CT扫描床的短轴，使激光器的一字线投影必须与CT机垂直水平面的平面垂直，将支撑架滑行至合适位置，打开并转动激光器，使显示器的实时显示数据与根据CT测量角度数据相吻合，确定与术前预定的进针路线一致，然后医生手持穿刺针沿激光器的一字光标线进针，穿刺针具才能按预定的针道穿刺入病灶内，使用不方便，操作繁琐，工作效率低。其次，该激光器的光源自患者头侧或者脚侧发出的，在手术时也很容易受手术设施、设备或手术医师或医师助手的头部因为需要俯视而遮挡线状激光束的投影，激光投影线无法投射至手术区，定位功能就完全丧失。

目前，在CT引导下穿刺的手术过程中，通过CT机确定进针点及进针角度后，人体从CT机出来进行手术，由于这个过程中病人挪动身体、人体呼吸或者手术者手部的颤抖，均可发生体表穿刺点与引导激光线不能重合，或其它原因造成激光线的遮挡，无法投射至手术区，致使激光引导设备失去引导作用，此时，必须依靠手术医师的经验徒手完成穿刺手术，给病人带来更多的痛苦，增加了手术风险，不方便、工作效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既定位准确、又操作简单、能适应任何置放位置、能适应任何手术位置的用于CT引导下穿刺的激光定位装置。

为了解决上述技术问题，本发明的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，包括固定架、全方位旋转台、固定座、360°全方位一字线激光定位器、角度传感器和显示器，所述固定架包括支架和滑台，所述滑台与支架底部固定连接； 所述全方位旋转台与滑台固定连接，能使全方位旋转台通过滑台在支架上滑行，用于调节全方位旋转台在固定架上的固定位置；所述固定座设有固定孔；所述360°全方位一字线激光定位器置于固定孔内且通过轴承与固定孔内壁连接，使360°全方位一字线激光定位器能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转，用于360°全方位一字线激光定位器的框型激光线投影面与水平面相交的平面调节旋转角度；所述固定座与全方位旋转台固定连接，能使固定座随全方位旋转台旋转；所述角度传感器与360°全方位一字线激光定位器固定连接；该角度传感器与显示器传输连接，使显示器能实时显示角度传感器7转动的角度数值。

所述支架由横梁、立柱和支撑脚组成，所述横梁与立柱固定连接，使横梁与立柱之间有90°的夹角；所述滑台一端固定于横梁底部，另一端沿横梁底部延伸至立柱下部且固定于立柱下部内侧；所述支撑脚与立柱固定连接，用于支撑立柱。以使结构更简单，加工成本更低，使用更方便。

所述支架包括横梁和连接杆，所述横梁与手术台上方的楼板固定连接，所述滑台与横梁底部固定连接；所述连接杆一端固定于滑台底部、另一端与全方位旋转台固定连接；能使全方位旋转台通过滑台在横梁上滑行，用于调节全方位旋转台在固定架上的固定位置。以使使用更方便。

所述滑台与连接杆之间还设有副滑台，所述副滑台与滑台垂直交叉且固定于滑台底部，使副滑台能在滑台上滑行、使连接杆能在副滑台上滑行。以使更方便地调节全方位旋转台的位置，更适应于调节激光投影线在手术床的任何位置。

所述全方位旋转台包括筒状外壳和转芯，所述外壳与固定架底部的滑台滑动连接；所述转芯置于外壳内且通过轴承与外壳连接，使转芯能在外壳内360°转动且通过螺柱调节控制转动；所述固定座与转芯固定连接。以使使用更方便，生产加工更简单。

还包括无线发射器和无线接收器，所述无线发射器与角度传感器电连接，使角度传感器通过无线发射器能发送角度传感器转动的角度数值信息；所述无线接收器与显示器电连接，使显示器能接收无线发射器发出的角度传感器转动的角度数值信息并能实时显示角度传感器转动的角度数值。以使使用更方便，操作更简单。

所述无线发射器是蓝牙模块；所述显示器是设有蓝牙功能的智能手机。以使使用更方便，操作更简单。

所述360°全方位一字线激光定位器通过固定盒置于固定座的固定孔内，该固定盒通过轴承与固定孔内壁连接，使固定盒能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转。以使使用更方便，操作更简单，安装更便捷。

所述角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器的电源固定于固定盒内。以使使用更方便，操作更简单，安装更便捷。

所述固定盒与固定座交叉垂直。以使操作更简单，安装更便捷。

采用本发明的结构，由于设置了固定架、全方位旋转台、360°全方位一字线激光定位器、角度传感器和显示器。目前使用的360°全方位一字线激光定位器是由激光发生器、聚光透镜、驱动板及锥形镜组成，激光发生器发出的激光经过聚光透镜聚焦后投射至锥形镜，经过锥形镜的反射形成一个以锥形镜为中心的圆形激光圈，该圆形激光圈在房间内由于墙体、楼面、地面遮挡则形成的投影是一个方形投影圈，即是一个方形平面。使用时，将全方位旋转台沿固定架底部的滑台滑行至合适位置固定，打开并旋转360°全方位一字线激光定位器使360°全方位一字线激光定位器的框型激光线投影面垂直水平面，然后转动全方位旋转台使360°全方位一字线激光定位器发出的方框型激光线投影面的其中一边与CT床长边平行后固定全方位旋转台，旋转360°全方位一字线激光定位器，即旋转即360°全方位一字线激光定位器的框型激光线投影面。旋转的角度方向，使显示器实时显示的角度值与CT测量角度数据相吻合，即是调整框型激光线投影面与水平面之间的夹角与CT测量角度数据相吻合，此时将穿刺针与框型激光线投影面与水平面交叉的一线重合或平行进针即可到达病灶。当框型激光线投影面与水平面交叉的一线与穿刺针无法重叠时，手术医师只需要用手或者其他无菌物品遮挡激光投影线，让激光投影线投影于其上，穿刺针只需要与激光线的投影平行即可进针。本发明能够准确、快速地定位进针角度，操作一次成功率高，缩短了手术时间，减少了手术给病人带来的痛苦及手术风险，解决了病人轻微挪动身体或者呼吸运动都能根据激光投影线路径进行穿刺手术，定位精确、操作简单、使用方便、工作效率高，制造成本低。 

作为进一步改进，还包括无线发射器和无线接收器，无线发射器与角度传感器电连接，使角度传感器通过无线发射器能发送角度传感器转动的角度数值信息；无线接收器与显示器电连接，使显示器能接收无线发射器发出的角度传感器转动的角度数值信息并能实时显示角度传感器转动的角度数值。使用时，显示器通过无线接收器接收角度传感器通过无线发射器发送角度传感器转动的角度数值信息。因此，显示器可以根据穿刺手术需要放置任何方位或位置，手术时操作更简单、使用更方便。

作为进一步改进，所述无线发射器是蓝牙模块；所述显示器是设有蓝牙功能的智能手机。目前人们使用的手机一般都是设有蓝牙功能的智能手机，在进行穿刺手术时，手术室内的每个医生都能通过自己的手机接收角度传感器通过无线发射器发送角度传感器转动的角度数值信息，每个医生都可以监控传感器转动的角度数值是否与CT测量角度数据相吻合，使用更方便，操作360°全方位一字线激光定位器转动的角度更精确、更安全，工作效率更高，同时可以省去显示器，生产成本更低。

作为进一步改进，360°全方位一字线激光定位器通过固定盒置于固定座的固定孔内，该固定盒通过轴承与固定孔内壁连接，使固定盒能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转。由于360°全方位一字线激光定位器体积小，直接将360°全方位一字线激光定位器通过轴承置于固定座的固定孔内，操作不方便，安装工作效率低。因此，在生产或安装时，将360°全方位一字线激光定位器固定于固定盒内，然后将固定盒通过轴承于固定座的固定孔内，安装更简单更方便，安装工作效率更高。

作为进一步改进，所述角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器的电源固定于固定盒内。角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器的置于固定盒内固定，与固定盒形成一整体，然后将固定盒置于固定座的固定孔内固定，安装更便捷。同时，在调节360°全方位一字线激光定位器的激光线投影位置时直接旋转固定盒，即角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器同时旋转，不会因连接线牵扯而影响360°全方位一字线激光定位器旋转，经久耐用，使用更方便，操作更简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1沿A-A线的剖视图;

图3是本发明实施例二结构示意图；

图4是本发明的360°全方位一字线激光定位器的激光投影平面与CT床平面垂直且投影平面其中一边激光投影线与CT床长边平行的示意图；

图5是图4旋转360°全方位一字线激光定位器后360°全方位一字线激光定位器的激光投影平面倾斜与CT床平面形成夹角的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述：

实施例一：如图1、图2所示，本发明的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，包括固定架、全方位旋转台5、固定座9、360°全方位一字线激光定位器11、角度传感器7和显示器。固定架包括支架和滑台4。支架由横梁1、立柱3和支撑脚2组成。横梁1与立柱3固定连接，使横梁1与立柱3之间有90°的夹角。滑台4一端固定于横梁1底部，另一端沿横梁1底部延伸至立柱3下部且固定于立柱3下部内侧。支撑脚2与立柱3固定连接，用于支撑立柱3。全方位旋转台5与滑台4固定连接，能使全方位旋转台5通过滑台4在支架上滑行，用于调节全方位旋转台5在固定架上的固定位置。全方位旋转台5包括筒状外壳6和转芯12。外壳6与固定架底部的滑台4滑动连接。转芯12置于外壳6内且通过轴承与外壳6连接，使转芯12能在外壳6内360°转动且通过螺柱调节控制转动；所述固定座9与转芯12固定连接。全方位旋转台5也可以是目前常用的具有相同功能的旋转台，如360度全景云台等。固定座9设有固定孔。360°全方位一字线激光定位器11置于固定孔内且通过轴承与固定孔内壁连接，使360°全方位一字线激光定位器11能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转，用于360°全方位一字线激光定位器11的框型激光线投影面与水平面相交的平面调节旋转角度。固定座9与全方位旋转台5固定连接，能使固定座9随全方位旋转台5旋转。角度传感器7与360°全方位一字线激光定位器11固定连接；该角度传感器7与显示器传输连接，使显示器能实时显示角度传感器7转动的角度数值。

使用时，如图4所示，将全方位旋转台沿固定架底部的滑台滑行至合适位置固定，打开并旋转360°全方位一字线激光定位器使360°全方位一字线激光定位器的激光线投影面B垂直CT床水平面C，然后转动全方位旋转台使360°全方位一字线激光定位器发出的方框型激光线投影面B的其中一边与CT床长边平行后固定全方位旋转台，旋转360°全方位一字线激光定位器，即旋转即360°全方位一字线激光定位器的框型激光线投影面B。如图5所示，旋转的角度方向，使显示器实时显示的角度值与CT测量角度数据相吻合，即是调整框型激光线投影面B与CT床水平面C之间的夹角与CT测量角度数据相吻合，此时将穿刺针与框型激光线投影面B与CT床水平面C交叉的一线重合或平行进针即可到达病灶。当激光线投影面B与CT床水平面C交叉的一线与穿刺针无法重叠时，手术医师只需要用手或者其他无菌物品遮挡激光投影线，让激光投影线投影于其上，穿刺针只需要与激光线的投影平行即可进针。准确、快速地定位进针角度，操作一次成功率高，缩短了手术时间，减少了手术给病人带来的痛苦及手术风险，解决了病人挪动身体到任何位置都能根据激光投影线路径进行穿刺手术，定位精确、操作简单、使用方便、工作效率高，制造成本低。 

为了手术时操作更简单、使用更方便。还包括无线发射器10和无线接收器。无线发射器10与角度传感器7电连接，使角度传感器7通过无线发射器10能发送角度传感器7转动的角度数值信息。无线接收器与显示器电连接，使显示器能接收无线发射器10发出的角度传感器7转动的角度数值信息并能实时显示角度传感器7转动的角度数值。使用时，显示器通过无线接收器接收角度传感器通过无线发射器发送角度传感器转动的角度数值信息。因此，显示器可以根据穿刺手术需要放置任何方位或位置，手术时操作更简单、使用更方便。

为了使用更方便。无线发射器10是蓝牙模块。显示器是设有蓝牙功能的智能手机。目前人们使用的手机一般都是设有蓝牙功能的智能手机，在进行穿刺手术时，手术室内的每个医生都能通过自己的手机接收角度传感器通过无线发射器发送角度传感器转动的角度数值信息，每个医生都可以监控传感器转动的角度数值是否与CT测量角度数据相吻合，使用更方便，操作360°全方位一字线激光定位器转动的角度更精确、更安全，工作效率更高，同时可以省去显示器，生产成本更低。

为了使安装更简单更方便，安装工作效率更高。360°全方位一字线激光定位器11通过固定盒8置于固定座9的固定孔内，该固定盒8通过轴承与固定孔内壁连接，使固定盒8能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转。由于360°全方位一字线激光定位器体积小，直接将360°全方位一字线激光定位器通过轴承置于固定座的固定孔内，操作不方便，安装工作效率低。因此，在生产或安装时，将360°全方位一字线激光定位器固定于固定盒内，然后将固定盒通过轴承于固定座的固定孔内，安装更简单更方便，安装工作效率更高。

为了使用更方便，操作更简单。角度传感器7、无线发射器10、360°全方位一字线激光定位器11的电源固定于固定盒8内。角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器的置于固定盒内固定，与固定盒形成一整体，然后将固定盒置于固定座的固定孔内固定，安装更便捷。同时，在调节360°全方位一字线激光定位器的激光线投影位置时直接旋转固定盒，即角度传感器、无线发射器、360°全方位一字线激光定位器同时旋转，不会因连接线牵扯而影响360°全方位一字线激光定位器旋转，经久耐用，使用更方便，操作更简单。

为了使用更方便，操作更便捷。固定盒8与固定座9交叉垂直。 

实施例二：如图3所示，支架包括横梁1和连接杆14。横梁1与手术台上方的楼板固定连接。滑台4与横梁1底部固定连接。连接杆14一端固定于滑台4底部、另一端与全方位旋转台5固定连接，能使全方位旋转台5通过滑台4在横梁1上滑行，用于调节全方位旋转台5在固定架上的固定位置。当支架置于地面上时，手术医师或手术医师的助手在全神贯注的进行手术时，可能会不注意晃动身体时碰到支架，导致360°全方位一字线激光定位器的激光线投影面偏移，造成定位不精确、手术室的自由空间小，使用不方便。由于支撑脚2悬吊于手术台上方的楼板上，手术室的自由空间大，不管手术医师或手术医师的助手怎么晃动身体都不会碰触到支架，有效防止了手术医师或手术医师的助手晃动身体而影响360°全方位一字线激光定位器的激光线投影面定位，定位精确，使用更方便，操作更简单。

在实际使用过程中，安装固定360°全方位一字线激光定位器时，预先将360°全方位一字线激光定位器的激光线投影面其中一边调整固定与机床长边平行，无需利用全方位旋转台5进行校准，通过滑台可使360°全方位一字线激光定位器的激光线投影面位于任意一个位置，这样做可以节省手术时的操作时间，使用更便捷。

为了使更方便地调节全方位旋转台的位置，更适应于调节激光投影线在手术床的任何位置。滑台4与连接杆14之间还设有副滑台13。副滑台13与滑台4垂直交叉且固定于滑台4底部，使副滑台13能在滑台4上滑行、使连接杆14能在副滑台4上滑行。在使用时，可以根据病人躺在床上及进针点的具体位置，通过滑台4、副滑台13调节全方位旋转台的固定位置，使用更方便，达到了更方便地调节全方位旋转台的固定位置，更适应于调节激光投影线在手术床的任何位置。连接杆14根据实际使用的需要，最好是采用具有伸缩功能的杆件，以使更方便地调节360°全方位一字线激光定位器悬挂的高度，以使更好地调节360°全方位一字线激光定位器的激光投影线，使用更便捷。

Claims (10)

1.一种用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：包括固定架、全方位旋转台（5）、固定座（9）、360°全方位一字线激光定位器（11）、角度传感器（7）和显示器，

所述固定架包括支架和滑台（4），所述滑台（4）与支架底部固定连接； 

所述全方位旋转台（5）与滑台（4）固定连接，能使全方位旋转台（5）通过滑台（4）在支架上滑行，用于调节全方位旋转台（5）在固定架上的固定位置；

所述固定座（9）设有固定孔；所述360°全方位一字线激光定位器（11）置于固定孔内且通过轴承与固定孔内壁连接，使360°全方位一字线激光定位器（11）能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转，用于360°全方位一字线激光定位器（11）的框型激光线投影面与水平面相交的平面调节旋转角度；所述固定座（9）与全方位旋转台（5）固定连接，能使固定座（9）随全方位旋转台（5）旋转；

所述角度传感器（7）与360°全方位一字线激光定位器（11）固定连接；该角度传感器（7）与显示器传输连接，使显示器能实时显示角度传感器（7）转动的角度数值。

2.根据权利要求1所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述支架由横梁（1）、立柱（3）和支撑脚（2）组成，所述横梁（1）与立柱（3）固定连接，使横梁（1）与立柱（3）之间有90°的夹角；所述滑台（4）一端固定于横梁（1）底部，另一端沿横梁（1）底部延伸至立柱（3）下部且固定于立柱（3）下部内侧；所述支撑脚（2）与立柱（3）固定连接，用于支撑立柱（3）。

3.根据权利要求1所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述支架包括横梁（1）和连接杆（14），所述横梁（1）与手术台上方的楼板固定连接，所述滑台（4）与横梁（1）底部固定连接；所述连接杆（14）一端固定于滑台（4）底部、另一端与全方位旋转台（5）固定连接；能使全方位旋转台（5）通过滑台（4）在横梁（1）上滑行，用于调节全方位旋转台（5）在固定架上的固定位置。

4.根据权利要求3所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述滑台（4）与连接杆（14）之间还设有副滑台（13），所述副滑台（13）与滑台（4）垂直交叉且固定于滑台（4）底部，使副滑台（13）能在滑台（4）上滑行、使连接杆（14）能在副滑台（4）上滑行。

5.根据权利要求1所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述全方位旋转台（5）包括筒状外壳（6）和转芯（12），所述外壳（6）与固定架底部的滑台（4）滑动连接；所述转芯（12）置于外壳（6）内且通过轴承与外壳（6）连接，使转芯（12）能在外壳（6）内360°转动且通过螺柱调节控制转动；所述固定座（9）与转芯（12）固定连接。

6.根据权利要求1所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：还包括无线发射器（10）和无线接收器，所述无线发射器（10）与角度传感器（7）电连接，使角度传感器（7）通过无线发射器（10）能发送角度传感器（7）转动的角度数值信息；所述无线接收器与显示器电连接，使显示器能接收无线发射器（10）发出的角度传感器（7）转动的角度数值信息并能实时显示角度传感器（7）转动的角度数值。

7.根据权利要求6所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述无线发射器（10）是蓝牙模块；所述显示器是设有蓝牙功能的智能手机。

8.根据权利要求6所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述360°全方位一字线激光定位器（11）通过固定盒（8）置于固定座（9）的固定孔内，该固定盒（8）通过轴承与固定孔内壁连接，使固定盒（8）能在固定孔内360°旋转且通过螺柱调节控制旋转。

9.根据权利要求8所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述角度传感器（7）、无线发射器（10）、360°全方位一字线激光定位器（11）的电源固定于固定盒（8）内。

10.根据权利要求9所述的用于CT引导下穿刺的激光定位装置，其特征在于：所述固定盒（8）与固定座（9）交叉垂直。