CN106236287B - G臂机可旋转激光手术引导装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及G臂机可旋转激光手术引导装置，所述G臂机包括圆形的G臂机接收源，所述引导装置包括同轴固定安装在G臂机接收源上的圆形定位导轨以及转动套接于定位导轨外周的定位转套，所述定位转套上安装有能随其同步转动的用于定位手术位置的激光发射机构，激光发射机构的激光发射方向与G臂机接收源的轴心线以及定位转套的旋转中心线重合。本发明结构简单、使用方便，利用十字激光精确定位手术路线，发射的定位引导激光可时时引导并校准医务人员手术路线，有效辅助医学手术的进行，手术引导定位精度高，误差小。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种G臂机可旋转激光手术引导装置。
背景技术
现在有些手术利用激光辅助进行，其共同点是从仪器中发射出激光照射在手术部位上从而引导医务人员进行手术。
由于现有的G臂机在操作的时候没有设置精确定位引导装置，只能通过目测定位手术位置，这就导致手术位置、角度、深度等存在偏差，使得医务人员不得不重新调整并进行再拍摄，既拖延了手术的时间，又增大了射线对医护人员及病人的危害。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种结构简单、使用方便，利用可旋转激光进行高精度制导的G臂机可旋转激光手术引导装置。
本发明解决技术问题所采用的方案是：一种G臂机可旋转激光手术引导装置，所述G臂机包括圆形的G臂机接收源，所述引导装置包括同轴固定安装在G臂机接收源上的圆形定位导轨以及转动套接于定位导轨外周的定位转套，所述定位转套上安装有能随其同步转动的用于定位手术位置的激光发射机构，激光发射机构的激光发射方向与G臂机接收源的轴心线以及定位转套的旋转中心线重合。
为了便于自动控制定位转套的旋转，提高旋转精度；所述定位转套上环绕其外周均匀分布有轮齿，所述引导装置还包括设于定位转套旁侧并且与定位转套的轮齿啮合传动的驱动齿轮、以及用来驱动驱动齿轮转动的第一驱动装置，所述第一驱动装置为伺服电机。
为了保证旋转精度，在旋转调整后旋转角度保持不变；所述定位转套与定位导轨之间设置有用于锁定定位转套旋转位置的限位机构，所述限位机构可以是挡销限位机构、行程开关限位机构或者传感器限位机构。
为了提供定位转套的旋转精度；所述定位导轨上环绕其外周设置有刻度盘。
为了提高定位效果，并且在旋转定位转套时，能同步旋转激光发射机构；所述激光发射机构包括十字激光发射器以及连接于十字激光发射器和定位转套之间的传动组件；所述传动组件包括转轴和弧形臂，所述转轴转动安装于定位转套上且轴线与定位转套的旋转中心线相平行，所述弧形臂的一端与转轴固定连接，另一端与十字激光发射器固定连接。
为了自动控制弧形臂的旋转，将其收合起来；所述传动组件还包括转动齿轮、主动齿轮和第二驱动装置，所述转动齿轮同轴固定套设于转轴上，所述主动齿轮设于转动齿轮旁侧并与其啮合传动，所述第二驱动装置驱动主动齿轮转动进而通过带动转轴转动使弧形臂转动以将弧形臂收合。
为了将弧形臂收合起来与G臂机接收源贴合，避免占用空间；所述弧形臂的半径与G臂机接收源的外圆半径相适应。
为了提高定位效果；所述激光发射机构为分别固定安装于定位转套两个不同位置上的两个一字激光发射器，两个一字激光发射器与G臂机接收源中心的连线所形成的夹角为90°，使得两个一字激光发射器发出的一字激光形成等同于十字激光的光路，并且避免采用十字激光时需要将十字激光设置在外侧所带来的不便，无需另外设置部件来收合激光发射机构。
较之现有技术而言，本发明具有以下优点：本发明结构简单、使用方便，利用十字激光精确定位手术路线，发射的定位引导激光可时时引导并校准医务人员手术路线，有效辅助医学手术的进行，手术引导定位精度高，误差小。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的立体示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例2的俯视示意图；
图5是本发明实施例1安装在G臂机上的结构示意图；
图6是本发明实施例1使用状态的俯视图；
图7是本发明实施例1使用状态的主视图；
图8是本发明激光定位的原理图，A、B表示调整前的十字激光；a、b表示调整后的十字激光；m表示调整后两个十字激光的交点。
图中：
1-主动齿轮；2-第二驱动装置；3-转轴；4-定位转套；401-轮齿；5-定位导轨；501-刻度盘；6-第一驱动装置；7-驱动齿轮；8-G臂机接收源；9-十字激光发射器；10-弧形臂；11-转动齿轮；12-G臂机主体；13-人体；14-一字激光发射器。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1-8所示，一种G臂机可旋转激光手术引导装置，所述G臂机包括圆形的G臂机接收源8，所述引导装置包括同轴固定安装在G臂机接收源8上的圆形定位导轨5以及转动套接于定位导轨5外周的定位转套4，所述定位转套4上安装有能随其同步转动的用于定位手术位置的激光发射机构，激光发射机构的激光发射方向与G臂机接收源8的轴心线以及定位转套4的旋转中心线重合；所述定位转套4上环绕其外周均匀分布有轮齿401，所述引导装置还包括设于定位转套4旁侧并且与定位转套4的轮齿401啮合传动的驱动齿轮7、以及用来驱动驱动齿轮7转动的第一驱动装置6，所述第一驱动装置6为伺服电机；所述定位转套4与定位导轨5之间设置有用于锁定定位转套4旋转位置的限位机构，所述限位机构可以通过挡销、行程开关或者传感器来实现限位，定位转套4与定位导轨5之间通过挡销进行限位时，则在定位转套4上设置限位孔，在定位导轨5上设置挡销，挡销上套设弹簧来控制挡销的伸缩以实现限位和解锁；所述定位导轨5上环绕其外周设置有用刻度盘501。
在上面结构的基础上，下面特举两种激光发射机构的具体实施例：
实施例1：
如图1、图2所示，在本实施例中，采用的激光发射机构为发射激光形状为十字形的单台十字激光发射器9，所述激光发射机构包括十字激光发射器9以及连接于十字激光发射器9和定位转套4之间的传动组件；所述传动组件包括转轴3和弧形臂10，所述转轴3转动安装于定位转套4上且轴线与定位转套4的旋转中心线相平行，所述弧形臂10的一端与转轴3固定连接，另一端与十字激光发射器9固定连接。
在本实施例中，为了自动控制弧形臂10的旋转，将其收合起来；所述传动组件还包括转动齿轮11、主动齿轮12和第二驱动装置2，所述转动齿轮11同轴固定套设于转轴3上，所述主动齿轮1设于转动齿轮11旁侧并与其啮合传动，所述第二驱动装置2驱动主动齿轮1转动进而通过带动转轴3转动使弧形臂10转动以将弧形臂10收合。
在本实施例中，为了将弧形臂10收合起来与G臂机接收源8贴合，避免占用空间；所述弧形臂10的半径与G臂机接收源8的外圆半径相适应。
实施例2：
如图3所示，在本实施例中，采用的激光发射机构为两台发射激光形状为一字形的一字激光发射器14，两个一字激光发射器14与G臂机接收源8中心的连线所形成的夹角为90°，使得两个一字激光发射器14发出的一字激光形成等同于十字激光的光路，并且避免采用十字激光时需要将十字激光发射器9设置在外侧所带来的不便，无需另外设置部件来收合激光发射机构。
两种实施例方案的激光发射机构所发出的激光最终均为十字激光，术者可依据术前规划的手术路径，旋转激光到指定角度，利用十字激光在三维空间内形成交点和交线，引导手术的进行，提高定位精度。
使用时，可根据定位导轨5上的刻度盘501手动旋转定位转套4，也可由伺服电机驱动带动定位转套4旋转，定位转套4旋转直接带动一字激光发射器旋转，或者定位转套4旋转带动转轴3、弧形臂10旋转进而带动十字激光发射器9旋转，十字激光发射器9发出的十字激光沿其交点旋转，调整使该十字激光的一条线与另一台十字激光发射器9发射出的十字激光一条线相交的点逐渐移动到手术点上，便于手术的进行，原理如图8所示，A为未旋转定位转套4时十字激光发射器9所发出的十字激光，B为未旋转定位转套4时另一个十字激光发射器9所发出的十字激光，当对十字激光进行旋转调整时，十字激光由A位置旋转到a位置，十字激光B旋转到十字激光b的位置，a与b的交点则为m点，实现了激光导向点的微调，精度更高，定位更准确；该过程获得的交点m即为手术穿刺点，两个激光面的交线即为手术规划的穿刺线方向；使用完毕后，将弧形臂10旋转收合起来，弧形臂10的收合可以通过手动旋转转轴3使其收合，也可以通过驱动第二驱动装置2使转轴3转动，将弧形臂10收合起来。
具体实施步骤：(1)利用三维软件精确规划椎间孔镜路径，避开神经、最大程度减少骨质破坏，从而确定最佳手术路径；(2)测量虚拟X线透视侧位片上手术路径与基线的夹角(以终板为基线)；(3)测量虚拟X线透视前后位片上手术路径与基线的夹角(以平行终板为基线)；(4)手术前，将人体13的穿刺目标点调整至G臂机主体12的中央(即将穿刺目标点与两个片上的中心重合)；(5)按照预先计算好的角度，旋转激光发射机构，两条十字激光的交点即为体表穿刺点，两个激光面的交线，即为规划穿刺线。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种G臂机可旋转激光手术引导装置，所述G臂机包括圆形的G臂机接收源(8)，其特征在于：所述引导装置包括同轴固定安装在G臂机接收源(8)上的圆形定位导轨(5)以及转动套接于定位导轨(5)外周的定位转套(4)，所述定位转套(4)上安装有能随其同步转动的用于定位手术位置的激光发射机构，激光发射机构的激光发射方向与G臂机接收源(8)的轴心线以及定位转套(4)的旋转中心线重合；
所述激光发射机构包括十字激光发射器(9)以及连接于十字激光发射器(9)和定位转套(4)之间的传动组件；所述传动组件包括转轴(3)和弧形臂(10)，所述转轴(3)转动安装于定位转套(4)上且轴线与定位转套(4)的旋转中心线相平行，所述弧形臂(10)的一端与转轴(3)固定连接，另一端与十字激光发射器(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述定位转套(4)上环绕其外周均匀分布有轮齿(401)，所述引导装置还包括设于定位转套(4)旁侧并且与定位转套(4)的轮齿(401)啮合传动的驱动齿轮(7)、以及用来驱动驱动齿轮(7)转动的第一驱动装置(6)。
3.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述定位转套(4)与定位导轨(5)之间设置有用于锁定定位转套(4)旋转位置的限位机构。
4.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述定位导轨(5)上环绕其外周设置有刻度盘(501)。
5.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述传动组件还包括转动齿轮(11)、主动齿轮(12)和第二驱动装置(2)，所述转动齿轮(11)同轴固定套设于转轴(3)上，所述主动齿轮(1)设于转动齿轮(11)旁侧并与其啮合传动，所述第二驱动装置(2)驱动主动齿轮(1)转动进而通过带动转轴(3)转动使弧形臂(10)转动以将弧形臂(10)收合。
6.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述弧形臂(10)的半径与G臂机接收源(8)的外圆半径相适应。
7.根据权利要求1所述的G臂机可旋转激光手术引导装置，其特征在于：所述激光发射机构为分别固定安装于定位转套(4)两个不同位置上的两个一字激光发射器(14)，两个一字激光发射器(14)与G臂机接收源(8)中心的连线所形成的夹角为90°。
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