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一种彩超骨科穿刺双引导控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了医疗器械技术领域的一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，包括超声波发生装置，所述超声波发生装置的输出端电性连接超声波接收装置的输入端，所述超声波接收装置的输出端电性连接中央处理器的输入端，所述程序编写单元的输入端电性连接输入单元的输出端，所述中央处理器的输出端分别电性连接通讯单元和运动控制器的输入端，通过超声波进行定位，而且超声波发生装置能够实现超声波传输距离远，抗干扰能力强的功能，通过导航软件单元进行对对穿刺装置和患者骨骼图像进行三位模型的建立，然后通过机器人进行操纵穿刺装置进行骨骼穿刺，采用PMAC运动控制卡对机器人进行控制，PMAC运动控制卡具有很强的灵活性和稳定性。

Description

一种彩超骨科穿刺双引导控制系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种彩超骨科穿刺双引导控制系统。
背景技术
目前，医院的麻醉科医生在进行外周神经阻滞时需要对神经丛进行准确定位。传统的方法主要依靠体表解剖标志和异感来进行定位，属于一种“盲探性”穿刺。在人体的骨科手术中，发现关节骨质增生病灶，需要进行微床上手术，需要将器械穿入人体内，进行手术。现有的技术中大多是将人体切开进行开放形手术，其缺陷是患者伤口大，手术麻烦，满足不了理想的手术效果。现有的引导系统操作复杂，穿刺精度低，为此，我们提出一种彩超骨科穿刺双引导控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，以解决上述背景技术中提出的现有的引导系统操作复杂，穿刺精度低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，包括超声波发生装置，所述超声波发生装置的输出端电性连接超声波接收装置的输入端，所述超声波接收装置的输出端电性连接中央处理器的输入端，所述中央处理器的输入端电性连接图像采集单元的输出端，所述图像采集单元的输入端电性连接超声波图像处理仪的输出端，所述中央处理器双向电性连接导航软件单元，所述导航软件单元的输出端电性连接显示单元的输入端，所述导航软件单元的输入端分别电性连接射线装置和三维动作捕捉单元的输出端，所述中央处理器的输入端电性连接程序编写单元的输出端，所述程序编写单元的输入端电性连接输入单元的输出端，所述中央处理器的输出端分别电性连接通讯单元和运动控制器的输入端，所述通讯单元的输出端电性连接远程终端的输入端，所述运动控制器的输出端电性连接转接板的输入端，所述转接板的输出端电性连接机器人的输入端。
通过所述超声波发生装置发出超声波，超声波接收装置接收所述超声波发生装置所发出的超声波信号，并对超声波进行编码和解码，将接收信号传输至中央处理器，通过超声波图像处理仪扫面二维图像，图像采集单元采集二维图像，并将图像信息传输至中央处理器，通过所述射线装置拍摄患者骨骼图像，三维动作捕捉单元捕捉穿刺装置的形状、位置和运动轨迹的三维信息，并将图像和三维信息传输至导航软件单元进行三维模型的建立，通过显示单元进行图像模型的显示，通过所述输入单元和程序编写单元向所述中央处理器内输入编程，通过运动控制器和转接板控制机器人的运动，通过机器人操纵穿刺装置进行穿刺，通过通讯单元将穿刺信息传输至远程终端。
优选的，所述超声波发生装置内置有带通滤波器和功率放大器，所述功率放大器包括三极管放大器和变压器，所述三极管放大器用于对信号进行放大，所述变压器用于升压，实现超声波传输距离远，抗干扰能力强的功能。
优选的，所述运动控制器为PMAC运动控制卡，且运动控制器通过串口与中央处理器连接，且串口为RS串口或RS串口。
优选的，所述通讯单元为无线网络或GPRS网络。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，通过超声波进行定位，而且超声波发生装置能够实现超声波传输距离远，抗干扰能力强的功能，通过导航软件单元进行对对穿刺装置和患者骨骼图像进行三位模型的建立，然后通过机器人进行操纵穿刺装置进行骨骼穿刺，采用PMAC运动控制卡对机器人进行控制，PMAC运动控制卡具有很强的灵活性和稳定性，该系统还实现了与远程终端进行连接，通过远程终端便于专家的指导和观摩，该发明操作方便，穿刺精度高。
附图说明
图1为本发明原理框图。
图中：1超声波发生装置、2超声波接收装置、3中央处理器、4超声波图像处理仪、5图像采集单元、6导航软件单元、7显示单元、8射线装置、9三维动作捕捉单元、10通讯单元、11远程终端、12程序编写单元、13输入单元、14运动控制器、15转接板、16机器人。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，包括超声波发生装置1，所述超声波发生装置1的输出端电性连接超声波接收装置2的输入端，所述超声波接收装置2的输出端电性连接中央处理器3的输入端，所述中央处理器3的输入端电性连接图像采集单元5的输出端，所述图像采集单元5的输入端电性连接超声波图像处理仪4的输出端，所述中央处理器3双向电性连接导航软件单元6，所述导航软件单元6的输出端电性连接显示单元7的输入端，所述导航软件单元6的输入端分别电性连接射线装置8和三维动作捕捉单元9的输出端，所述中央处理器3的输入端电性连接程序编写单元12的输出端，所述程序编写单元12的输入端电性连接输入单元13的输出端，所述中央处理器3的输出端分别电性连接通讯单元10和运动控制器14的输入端，所述通讯单元10的输出端电性连接远程终端11的输入端，所述运动控制器14的输出端电性连接转接板15的输入端，所述转接板15的输出端电性连接机器人16的输入端。
通过所述超声波发生装置1发出超声波，超声波接收装置2接收所述超声波发生装置1所发出的超声波信号，并对超声波进行编码和解码，将接收信号传输至中央处理器3，通过超声波图像处理仪4扫面二维图像，图像采集单元5采集二维图像，并将图像信息传输至中央处理器3，通过所述射线装置8拍摄患者骨骼图像，三维动作捕捉单元9捕捉穿刺装置的形状、位置和运动轨迹的三维信息，并将图像和三维信息传输至导航软件单元6进行三维模型的建立，通过显示单元7进行图像模型的显示，通过所述输入单元13和程序编写单元12向所述中央处理器3内输入编程，通过运动控制器14和转接板15控制机器人16的运动，通过机器人操纵穿刺装置进行穿刺，通过通讯单元10将穿刺信息传输至远程终端11。
其中，所述超声波发生装置1内置有带通滤波器和功率放大器，所述功率放大器包括三极管放大器和变压器，所述三极管放大器用于对信号进行放大，所述变压器用于升压，实现超声波传输距离远，抗干扰能力强的功能，所述运动控制器14为PMAC运动控制卡，且运动控制器14通过串口与中央处理器3连接，且串口为RS232串口或RS422串口，所述通讯单元10为无线网络或GPRS网络。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，包括超声波发生装置(1)，其特征在于：所述超声波发生装置(1)的输出端电性连接超声波接收装置(2)的输入端，所述超声波接收装置(2)的输出端电性连接中央处理器(3)的输入端，所述中央处理器(3)的输入端电性连接图像采集单元(5)的输出端，所述图像采集单元(5)的输入端电性连接超声波图像处理仪(4)的输出端，所述中央处理器(3)双向电性连接导航软件单元(6)，所述导航软件单元(6)的输出端电性连接显示单元(7)的输入端，所述导航软件单元(6)的输入端分别电性连接射线装置(8)和三维动作捕捉单元(9)的输出端，所述中央处理器(3)的输入端电性连接程序编写单元(12)的输出端，所述程序编写单元(12)的输入端电性连接输入单元(13)的输出端，所述中央处理器(3)的输出端分别电性连接通讯单元(10)和运动控制器(14)的输入端，所述通讯单元(10)的输出端电性连接远程终端(11)的输入端，所述运动控制器(14)的输出端电性连接转接板(15)的输入端，所述转接板(15)的输出端电性连接机器人(16)的输入端；
通过所述超声波发生装置(1)发出超声波，超声波接收装置(2)接收所述超声波发生装置(1)所发出的超声波信号，并对超声波进行编码和解码，将接收信号传输至中央处理器(3)，通过超声波图像处理仪(4)扫面二维图像，图像采集单元(5)采集二维图像，并将图像信息传输至中央处理器(3)，通过所述射线装置(8)拍摄患者骨骼图像，三维动作捕捉单元(9)捕捉穿刺装置的形状、位置和运动轨迹的三维信息，并将图像和三维信息传输至导航软件单元(6)进行三维模型的建立，通过显示单元(7)进行图像模型的显示，通过所述输入单元(13)和程序编写单元(12)向所述中央处理器(3)内输入编程，通过运动控制器(14)和转接板(15)控制机器人(16)的运动，通过机器人操纵穿刺装置进行穿刺，通过通讯单元(10)将穿刺信息传输至远程终端(11)。
2.根据权利要求1所述的一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，其特征在于：所述超声波发生装置(1)内置有带通滤波器和功率放大器，所述功率放大器包括三极管放大器和变压器，所述三极管放大器用于对信号进行放大，所述变压器用于升压，实现超声波传输距离远，抗干扰能力强的功能。
3.根据权利要求1所述的一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，其特征在于：所述运动控制器(14)为PMAC运动控制卡，且运动控制器(14)通过串口与中央处理器(3)连接，且串口为RS232串口或RS422串口。
4.根据权利要求1所述的一种彩超骨科穿刺双引导控制系统，其特征在于：所述通讯单元(10)为无线网络或GPRS网络。
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