CN111631815A - 手术定位组件及磁共振兼容手术导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及手术定位组件及磁共振兼容手术导航系统，该手术定位组件及磁共振兼容手术导航系统由于其支撑架可相对患者身体期望位置至少在两个自由度上运动，从而使得该手术定位组件可实现至少两个自由度的变换，有助于减小手术实施难度。另外，本发明的另一种手术定位组件通过在患者身体期望位置区域同时设置产生磁场的线圈与磁共振系统连接以实现在手术前及手术过程中的造影，从而在手术中获取定位目标点的空间位置，进而可使造影和目标位置定位同步进行，可提高手术准确性，减少手术感染风险和缩短手术时间。本发明适用于植入医疗手术或者介入性医疗手术，尤其是兼容核磁共振的植入医疗手术或者介入医疗手术。
Description
技术领域
本发明涉及一种手术定位组件及磁共振兼容手术导航系统，属于医疗手术设备。
背景技术
核磁共振成像(MRI)是20世纪80年代应用于临床的影像诊断新技术。MRI能够多方位、多平面、多参数成像,有优良的软组织分辨力并具有精确几何学特性；与X射线及CT相比,MRI无电离辐射,对病人和医生都没有伤害。相比其它成像方式,由于MRI在微创手术操作中具有的优点,因此,医生和工程师们决定将机器人技术移植到MRI中去,具有无辐射、多方位成像、优良的软组织分辨力、精确定位、工作时间长等优点的核磁共振图像引导机器人的辅助微创外科手术应运而生,它代表着微创手术在当今至今后一段很长时间内的发展方向。
脑深部刺激器(DBS)植入脑部可用以治疗帕金森等运动障碍疾病，及癫痫，抑郁症、强迫症等精神类疾病，亦可以用来戒毒。植入手术中，由于人体头部内存在脑液，而人脑组织由脑液包覆，所以，当IPG植入手术时，当脑颅外壳被打开后，脑液将小部分流出脑颅，此时，由于脑液量的变化，脑组织的位置将发生偏移，定位目标点的空间位置也会发生偏移，此时，若仍按照之前的造影图像实施手术，则植入的IPG无法准确到达定位目标点。
另外，目前的定位组件与核磁共振造影室的不兼容，需要在核磁共振造影室外实施IPG植入手术，如此，使得病人被反复推入(推出)核磁共振造影室，增加了感染的风险，拖延了手术时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可实现在多个自由度的变换，有助于减小手术实施难度的手术组件。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种手术定位组件，用于将手术工具放置在患者身体期望位置处，所述的手术定位组件至少包括用以支撑手术工具的支撑架，所述支撑架可相对患者身体期望位置在至少两个自由度上运动。
进一步的，所述支撑架可相对所述患者身体期望位置沿至少一个圆周方向上做旋转运动和/或做平移动运动。
进一步的，所述支撑架包括至少两个子架体，至少两个所述子架体相对患者身体期望位置沿第一圆周方向上做旋转运动。
进一步的，至少两个所述子架体相对患者身体期望位置沿第一圆周方向上做同向或者反向旋转运动。
进一步的，两个所述子架体包括第一子架体和第二子架体，所述第一子架体和第二子架体均为悬臂结构；所述第一子架体和第二子架体相对设置在患者身体期望位置的两侧。
进一步的，每个所述子架体具有相对设置的第一固定端和第二固定端，所述第一固定端和第二固定端相对设置在患者身体期望位置的两侧。
进一步的，所述架体的旋转中心与核磁共振系统的垂直扫描基线和横向扫描基线的中点重合。
进一步的，所述支撑架包括用以安装所述手术工具和/或可使所述手术工具在其上移动的架体。
进一步的，所述支撑架为可实现至少在两个自由度上运动的机械臂。
进一步的，所述手术定位组件还包括底座，所述底座设置在所述支撑架的下方；所述支撑架可在所述底座上移动。
进一步的，所述的手术定位组件还包括用于成像过程中的线圈。
进一步的，所述的手术定位组件线圈固定在手术定位组件上，并且与患者身体期望位置配合形成固定。
进一步的，所述手术定位组件还包括将患者身体期望位置固定的固定装置。
进一步的，所述固定装置包括抵持患者身体期望位置的抵持钉。
本发明还提供了如下技术方案：一种手术定位组件，包括至少在患者身体期望位置的部分位置产出磁场的磁场发生装置和靠近患者身体期望位置且用以支撑手术工具的支撑架，所述支撑架相对患者身体期望位置运动。
进一步的，所述手术定位组件还包括将患者身体期望位置固定的固定装置。
进一步的，所述固定装置包括抵持患者身体期望位置的抵持钉。
进一步的，所述的患者身体期望位置为患者的头部。
本发明还提供了一种磁共振兼容手术导航系统，包括上述手术定位组件。
本发明的有益效果在于：本发明的手术定位组件及磁共振兼容手术导航系统由于其支撑架可相对患者身体期望位置做至少两个自由度上运动，从而使得该手术定位组件可实现至少两个自由度的变换，有助于减小手术实施难度。另外，本发明的另一种手术定位组件通过在患者身体期望位置设置产生磁场的磁场发生装置与磁共振系统连接以实现在手术前及手术过程中的造影，从而在手术中获取定位目标点的空间位置，进而可使造影和目标位置定位同步进行，所以，可提高手术准确性，减少手术感染风险和缩短手术时间。本发明适用于植入医疗手术或者介入性医疗手术，尤其是兼容核磁共振的植入医疗手术或者介入医疗手术。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明中实施例一所示的手术定位组件的结构示意图；
图2为本发明中实施例二所示的手术定位组件的结构示意图；
图3为本发明中实施例三所示的手术定位组件的结构示意图；
图4为图3中部分结构的分解图；
图5为本发明中实施例四所示的手术定位组件的结构示意图；
图6为本发明中其他底座及头部固定装置结构的分解图；
图7为本发明中实施例五所示的手术定位组件的结构示意图；
图8为图7中角度调节架的分解图；
图9为本发明中实施例六所示的手术定位组件的结构示意图。
图10为本发明中实施例七所示的手术定位组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明提供一种手术定位组件，其可用于包括脑在内的整个身体的期望部位的定位，以下以脑部作为定位部位作为具体实施方式讨论，该装置实际应用领域不局限于脑部位置。由于脑部为头部的一部分，为了更容易手术的操作，将脑部作为定位部位时，通常需要将头部固定，所以，下面所出现对患者头部固定的目的在于定位脑部。
请参见图1，本发明实施例一所示的手术定位组件1包括用以支撑手术工具的支撑架10和设置在该支撑架10下方的底座20，本实施例中，该手术工具为穿刺器及电极导线穿过的管套12(请结合图2)，在本实施例中，套管12采用现有常规设计，故不赘述。该支撑架10可相对患者头部(未标号)在至少两个自由度上运动，在本实施例中，该支撑架10被设计成可相对患者头部在两个自由度上的运动，该支撑架10包括用以支撑手术工具的架体30和用以支撑所述架体30的角度调节架40，所述的架体30可采用包括但不限于弧形，三角形，矩形等多边形形状，优选为弧形。以图1为基准视角，以患者头部所在空间建立直角空间坐标系，在图1中定义x轴方向为该架体组件1的宽度方向，定义y轴方向为该架体组件1的高度方向，定义z轴方向为该架体组件1纵长方向。假设患者平躺，患者面部朝上，以患者头部作为球型模型参照物，定义经过两耳的圆为头部的第二圆周方向，定义垂直第二圆周方向的圆为头部的第一圆周方向，该角度调节架40相对设置在患者头部的两侧，靠近耳朵位置，该角度调节架40可驱动架体30在患者头部沿第一圆周方向做旋转运动，该架体30具有大致呈弧形，其具有弧形段(未标号)，架体30沿第二圆周方向延伸。底座20具有两个沿Z轴方向延伸的纵向延伸架201和连接两个纵向延伸架201的横向延伸架202。支撑架30设置在纵向延伸架201上且可相对该纵向延伸架201沿其纵长方向(z轴方向)移动。本实施例中，该支撑架30与纵向延伸架201通过滑轨组件实现平移运动。由于支撑架30可相对患者头部在两个自由度上运动(沿第一圆周方向上旋转和沿纵长方向平移)，从而使得该手术定位组件1可实现至少两个在自由度的变换，有助于减小手术实施难度。
在使用本实施例一的手术定位组件30实施手术可采用如下流程：
第一次定位结束后，且即将开颅时，无需转动架体30以使架体30上翻，而是直接将架体30拆下。此时，架体30的角度保持在工作位置的角度，开颅后将架体30装回，可直接进行下一步操作，省去了二次调整架体30的操作，也避免了二次调整角度带来的误差。架体30的拆卸仅通过旋转角度调节架40即能完成；且不需要调整位置。
请参见图2，本发明实施例二所示的手术定位组件100包括用以支撑手术工具的支撑架13和用以在患者头部区域产生磁场的磁场发生装置11。该支撑架13可相对患者头部(未标号)做旋转运动以及相对患者头部做平移运动。手术定位组件100通过患者头部区域产生磁场的磁场发生装置11实现与磁共振系统连接以实现在手术前及手术过程中的造影，从而在手术中获取定位目标点的空间位置；同时，通过管套12和支撑架13的配合可实现对开颅准确位置的定位，由于造影和开颅位置定位可实现同步进行，所以，通过应用该兼容磁共振的手术定位组件100可提高手术准确性，减少手术感染风险和有助于缩短手术时间的兼容磁共振的手术定位组件100。
所述磁场发生装置11可采用任意可以产生磁场的装置，该装置需与磁共振系统连接，在本实施例中，该磁场发生装置11设置为线圈罩，所述线圈罩包括用以支撑患者头部的下罩壳111和盖盒在所述下罩壳111上的上罩壳112，所述上罩壳112和下罩壳111围设形成用以容纳患者头部的容置腔113。当手术时，患者的头部伸入至容置腔113内。
所述支撑架13包括用以支撑管套12的架体131和用以支撑所述架体131的角度调节架132。以图2为基准视角，以患者头部所在空间建立直角空间坐标系，在图2中定义x轴方向为该架体组件100的宽度方向，定义y轴方向为该架体组件100的高度方向，定义z轴方向为该架体组件100纵长方向。本实施例中，架体131具有两个安装端部1311，架体131的两个安装端部1311布置在该手术定位组件100的宽度方向上，位于磁场发生装置11的两侧。在本实施例中，该架体131大致呈弧形结构。假设患者平躺，患者头部伸入至磁场发生装置11内，患者面部朝上，以患者头部作为球型模型参照物，定义经过两耳的圆为头部的第二圆周方向，定义垂直第二圆周方向的圆为头部的第一圆周方向，由于该架体131大致呈弧形，且架体131的两个安装端部1311位于磁场发生装置11的两侧，故可以定义该架体131沿头部的第二圆周方向延伸。
所述架体131还具有沿头部的第二圆周方向延伸的弧形段1312和自所述弧形段1312的两端向后延伸形成的平缓段1313，所述安装端部1311形成在平缓段1313的端部。所述管套12被安装在架体131上，管套12可以在该架体131上移动，具体的：所述支撑架13包括设置在架体131上的定位组件133，该管套12设置在所述定位组件133上，定位组件133可在所述架体131上移动。为了使定位组件133移动平稳，该定位组件133在架体131的所述弧形段1312上实施移动。所述定位组件133与弧形段1312之间的装配方式可采用现有技术中常规的多种方式，如定位组件133之间通过滑移组件连接以实现滑移。本实施例中，所述架体131设置有沿头部的第二圆周方向延伸的移动槽1314，所述定位组件133设置有穿设在所述移动槽1314内的滑移件，具体的：所述架体131具有沿头部的第二圆周方向延伸的片状本体1315，所述移动槽1314形成在所述片状本体1315上，所述定位组件133包括卡持在所述片状本体1315上的卡扣1331，所述卡扣1331上开设有紧固孔(未图示)，所述滑移件为依次穿过所述紧固孔和移动槽1314的紧固件。
所述架体131的两个端部分别通过两个角度调节架132固定，所述架体131可相对所述角度调节架132转动以实现所述架体131沿头部的第一圆周方向上移动。为了便于控制支架的调节角度，在安装端部1311上的外端面上形成有环形刻度标识，对应的，在片状支架上设置有刻度基准标识。
在本实施例中，通过定位组件133与架体131的配合使管套12可以沿第一周向上移动，通过设置角度调节架132，使架体131可以沿第一圆周方向上移动，而管套12设置在架体131上，故架体131的移动将使得管套12在第一圆周方向的位置变化，故，本实施例中的支撑架13可使得管套12完成两个自由度的变换。诚然，除了两个自由度的变化外，可以采用其他支撑架13实现管套12的多个自由度变化。在本实施例中，该支撑架13还包括自动平台定位组件134，该自动平台定位组件134可以实现地自动精准植入电极，用以完成精密微调和植入电极。该自动平台定位组件134安装在滑移件上，管套12安装在该自动平台定位组件134上。
为了使手术更精确且提高手术的效率，在手术中，一般需要将患者的头部固定以防止手术过程中患者移动或者患者因外力作用而晃动头部，所以，该手术定位组件100还包括用以固定患者头部的头部固定装置135，在本实施例中，该头部固定装置135包括两个相对设置的所述夹持座(未标号)和安装在所述夹持座上以夹持患者头部的抵持钉(未标号)，两个所述抵持钉相对抵持在患者头部的相对两侧。当患者平躺是，两个抵持钉位于患者耳朵上部附近。在本实施例中，为了便于操作抵持钉，将所述头部固定装置135设置在磁场发生装置11的外部，于该手术定位组件100的宽度方向上位于磁场发生装置11的两侧，所述磁场发生装置11的两侧开设有供抵持钉1352穿过的开窗(未标号)。
为了使该手术定位组件100模块化，便于移动的组装，且，为了方便与磁共振系统配合使用，本实施例的手术定位组件100还包括底座14，磁场发生装置11、支撑架13和头部固定装置135固定在所述底座14上。在具体使用时，一般磁共振系统均包含核磁共振床，所以，当使用该手术定位组件100的时候，只需移动该底座14即可实现与磁共振系统的组装，由于该手术定位组件100具有底座14，所以，当与磁共振系统的组装时，无需使用额外的固定件固定磁场发生装置11、支撑架13和头部固定装置135，且无需改变核磁共振床的设计。另外，由于架体组件100基本上是放置在核磁共振床上的，所以，若设置底座14还可以使得该架体组件100与核磁共振床之间形成稳固的刚性连接，避免在手术过程中晃动、移位。在前述中，通过角度调节架132使得该支撑架13可相对患者头部旋转，其可以完成在一个自由度上的运动，本实施例中，该支撑架13相对患者头部做平移运动，以实现在第二个自由度上的运动，所述底座14具有两个沿Z轴方向延伸的纵向延伸架141和连接两个纵向延伸架141的横向延伸架142。支撑架13设置在纵向延伸架141上且可相对该纵向延伸架141沿其纵长方向(z轴方向)移动。
请参见图3和图4，本发明的实施例三的手术定位组件200的结构与实施例一所示的手术定位组件200相似，区别在于：磁场发生装置21的形状、支撑架23的结构。在本实施例中，磁场发生装置21的形状与实施例一中的磁场发生装置仅仅为外形和尺寸上的不同，故在此不对其详细描述。本实施例中的支撑架23与实施例一种的支撑架基本相似，本实施例中的第一圆周方向、第二圆周方向定义方向与实施例一相同。本实施例二的区别一在于：所述架体231包括第一滑移段2311和可以与所述第一滑移段2311对接的第二滑移段2312，该第一滑移段2311和第二滑移段2312均为沿第二圆周方向上延伸的弧形段，所述定位组件133包括设置在所述第一滑移段2311上的第一定位组件2331和设置在所述第二滑移段2312上的第二定位组件2332，在本实施例中，所述架体231包括连接所述第一对接部2314和第二滑移段2312的紧固件(未图示)。在其他实施方式中，所述第一滑移段2311与第二滑移段2312可错位移动，请参见图5，本实施例四中，第一滑移段3311和第二滑移段3312为悬臂结构(仅通过角度调节件固定一端)，在本实施例中，由于第一滑移段3311和第二滑移段3312不连接，相对独立，故将该第一滑移段3311称之为第一子架体，第二滑移段3312称之为第二子架体。两个角度调节件332相对设置在患者头部(未图示)的两侧，通过将架体设置成两个悬臂结构(第一子架体和第二子架体)，使得第一子架体和第二子架体可在第一圆周方向的不同位置上移动，此种方式可以避免定位错位，因为，在具体手术时，由于人的躺姿、头部摆放的位置、脑组织在颅体内的位置使得两个定位目标点的位置不再用一个圆周上，所以，若采用实施例一的架体，该架体本身无法校正偏差，需要通过其他部件来校正偏差(如用自动定位组件133)，而采用本实施例的架体，则架体本身即可校正此种偏差，实施更方便；另外，若架体采用两段式也便于架体的制作。请参见图9，在本实施例六中，所述支撑架包括两个子架体631，每个子架体631具有相对设置的第一固定端(未标号)和第二固定端(未标号)，所述第一固定端和第二固定端相对设置在患者头部的两侧，本实施例中，支撑架还包括角度调节架，角度调节架包括安装两个第一固定端的第一角度调节架6321和安装两个第二固定端的第二角度调节架6322。两个子架体631均通过角度调节架相对患者头部沿第一圆周方向旋转。诚然，在其他实施方式中，可以根据实际情况设置多个子架体，在其他实施方式中，每个子架体分别通过不同的角度调节架支撑。
请再次结合图3和图4，在实施例三中，所述第一滑移段2311和第二滑移段2312均为沿第二圆周方向上延伸的片状本体，所述滑移件233为固定在所述片状本体上的卡夹。
所述角度调节架232包括安装在底座24上的座体2321、安装在座体2321上的连接环2322、连接座体2321和连接环2322的轴套2323及安装在轴套2323内的紧固旋钮2324，该座体2321、连接环2322夹持在紧固旋钮2324和轴套2323之间，该轴套2323依次穿过座体2321和连接环2322，该紧固旋钮2324具有插入至轴套2323内的杆体部(未标号)和位于杆体部头端的旋钮部(未标号)。连接环2322的外圆上突伸形成有与装配部2313对接的凸杆2325，凸杆2325插接在装配部2313上。该角度调节架232的使用方式如下：当需要调节架体231沿第一圆周方向上移动的时候，拧松紧固旋钮2324，减小紧固旋钮2324与轴套2323对连接环2322的抱紧力，从而当外力施加在架体231上后，可以拖动架体231沿第一圆周方向移动，即，拖动架体231以轴套2323为转轴相对座体2321转动，实现架体231的角度调节；当架体231沿第一圆周方向移动至需要的位置上时，拧紧紧固旋钮2324，增加紧固旋钮2324与轴套2323对连接环2322的抱紧力，以防止架体231以轴套2323为转轴相对座体2321转动。所述座体2321与连接环2322对接部分为环形壳体2328，该环形壳体2328上内凹形成有半圆形凹槽2326，凸杆2325位于该半圆形凹槽2326内，该凸杆2325可在半圆形凹槽2326内沿环形壳体2328的圆周方向转动，沿环形壳体2328的圆周方向上，该半圆形凹槽2326两侧具有止档壁2327以限制凸杆2325位移。所述环形壳体2328还具有一圈弧形刻度，该弧形刻度位于半环形凹槽的一侧以显示凸杆2325的旋转位移量(即架体231的调节角度)。通过采用本实施的角度调节架232操作更为方便，仅需要松紧紧固旋钮2324即可实现架体231的角度调节，且整体结构简单。
本实施例中，所述头部固定装置235包括用以卡固患者头部上的固定箍2351和用以支撑所述固定箍2351的支撑架2352。该固定箍2351包括箍体(未标号)和设置在该箍体上用以抵持患者头部的抵持钉(未图示)。所述支撑架2352包括铰接座2353和与所述铰接座2353铰接的铰接块2354，所述固定箍2351安装在所述铰接块2354上，所述铰接块2354可相对所述铰接座2353移动以驱动所述固定箍2351朝患者头部的方向或者远离患者头部的方向转动以使患者头部处于合适的角度。与实施例二相比，通过采用固定箍2351和支撑架2352结构，使得患者的放置角度可调，便于医生寻找适合的手术位置。但是，此种方式中，由于固定箍2351通常采用钛合金材料，所以，其对核磁共振显影存在一定的影响，固定箍2351可能会遮挡核团成像，而若采用实施例二的方案，则由于头部直接枕在下罩体上，头部固定装置仅固定两侧，所以，不会存在遮挡的问题，另外，由于头部直接枕在下罩体上，头部固定装置仅固定两侧，所以，线圈罩所需要的空间变小，进而使得架体的弧弓的跨距和半径相对本实施例减小了，减小的管套的移动范围，便于定位定位目标点的位置。
请参见图6，除实施例二和实施例三中所展示的头部固定装置外，该头部固定装置还可以为下述结构，所述头部固定装置335包括弧形箍3351、与所述弧形箍3351相对设置在患者头部相对两侧的弧形枕片3352、以及两个相对设置的固定座3353，所述弧形箍3351的两端分别安装在两个所述固定座3353上。在本实施例中，为了固定弧形箍3351，该头部固定装置335还设置有第一抵压钉3354，该第一抵压钉3354与固定座3353螺纹配合，第一抵压钉3354穿过固定座3353以抵压弧形箍3351。为了进一步固定头部，在本实施例中，该头部固定装置335还包括定位片3355和与定位片3355螺纹配合的第一抵持钉3356，在弧形箍3351上开设有供第一抵持钉3356穿过以抵持在患者头部上的开口3357，当安装时，定位片3355放置在弧形箍3351上，第一抵持钉3356穿过定位片3355及开口3357以抵持患者的头部。当患者平躺时，第一抵压钉3354位于患者眉骨附近。所述弧形枕片3352相对弧形箍3351设置在头部的下方，为了便于固定弧形枕片3352，可以将在下罩壳上设置容置所述弧形枕片3352的安装口。
请参见图7和图8，本实施例五的手术定位组件的支撑架43包括用以支撑管套42的架体431和用以支撑所述架体431的角度调节架432。该架体431具有沿头部的第一圆周方向延伸的弧形段，该弧形段上设置有沿头部的第一圆周方向延伸的移动槽4314，具体的：所述架体431包括沿头部的第一圆周方向延伸的第一片状本体4311和覆盖在所述第一片状本体4311上的第二片状本体4312，滑移件被夹持在所述第一片状本体4311和第二片状本体4312之间，所述移动槽4314由所述第一片状本体4311和第二片状本体4312围设形成。
所述角度调节架432包括安装在底座44上的座体4321、安装在座体4321上的连接环4322、连接座体4321和连接环4322的轴套4323、安装在轴套4323内的紧固旋钮4324及安装在紧固旋钮4324上的滑动限位套4325。该座体4321、连接环4322、滑动限位套4325依次夹持在轴套4323和紧固旋钮4324之间，该轴套4323依次穿过座体4321、连接环4322和滑动限位套4325，该紧固旋钮4324具有插入至轴套4323内的杆体部(未标号)和位于杆体部头端的旋钮部(未标号)。所述座体4321具有供轴套4323穿过的轴孔4326，该轴孔4326内形成有内限位槽(未标号)，所述轴套4323上形成有与所述内限位槽配合的限位凸部4327，通过限位凸部4327与内限位槽的配合以限制轴套4323相对座体4321转动。所述连接环4322的外圆上突伸形成有与架体431对接的凸杆4328，凸杆4328与架体431通过紧固件连接。滑动限位套4325具有与紧固旋钮4324螺纹对接的螺纹对接段4325a和沿螺纹对接段4325a反向延伸的限位销4325b，连接环4322上形成有若干个插销孔4329，在本实施例中，若干个插销孔4329连通以形成弧形孔群，限位销4325b插入至其中一个插销孔4329中以限制架体431相对角度调节架转动。该角度调节架432使用方法如下：应先旋松紧固旋钮4324，然后将限位销4325b拔出插销孔4329，并沿第一圆周方向转动架体431使其调整到合适的角度；最后，将限位销4325b插入至对应的插销孔4329内，进而旋紧紧固旋钮4324。由于采用限位销4325b与插销孔4329的配合，所以，使得架体431不会由于人为原因(如没有锁紧)或者外部的压力而导致架体431意外坠下，增加了安全性，有助于提高手术的精度。另外，本实施例中的支撑架43可大部分采用钣金件，所以，有助于节省材料。
在上述实施例中，可以看出，支撑架可以为分体式结构、拼接、两段同轴等不同的组合，另外，在前述实施例中，架体大致均为弧形，但是其他未给出的实施方式中，该架体还可以为其他任意形状，如呈矩形。在前述实施例中，支撑架均在z轴上相对患者头部移动，在其他未给出的实施方式中，可以将支撑架设置相对患者头部移动的方向设置为沿x轴和/或y轴，或者在垂直坐标空间的其他任意方向上移动；除此之外，也可以不采用相对患者头部移动的方式实现其他自由度的变换(如将支撑架设置为机械臂，该机械臂可实现至少在两个自由度上运动，如图10所示的机械臂50，本发明中后续将对图10所示的的机械臂50进行详细描述)，在其他实施方式中，所有的自由度变换可以均采用支撑架相对患者头部在不同圆周方向上的旋转以完成。当然，本实施例中仅给出两个自由度上变换位置，其他实施中，可以采用两个以上。
请参见图10，所述机械臂50包括底臂51、设置在底臂51上的悬臂52及设置在悬臂52上的夹持臂53，所述夹持臂53用以装配手术工具(未图示)。底臂51为可升降式结构，通过升降式电机54驱动，悬臂52为可伸缩式结构，夹持臂53可相对悬臂52旋转并且该夹持臂53可自转，在本实施例中，该夹持臂53相对悬臂52旋转通过手动调节，其设置有第一调节按钮55，该夹持臂53自转也通过手动调节，其设置有第二调节按钮56。诚然，也可以将夹持臂53和悬臂52设置成通过电机驱动的自动调节方式。该机械臂50可根据实际情况固定在某处以完成手术。在其他实施方式中，可根据实际需求将该机械臂50设置成其他结构以完成其可在多个自由度上的运动。
在本实施例中，所述手术定位组件还包括底座60，所述底座60设置在所述机械臂50的下方；所述机械臂50可在所述底座60上移动，具体的，所述底座60包括沿Z轴方向延伸的第一底座61和沿X轴方向延伸的第二底座62，所述第二底座62设置在第一底座61的上方且该第二底座62可相对第一底座61沿第一底座61的纵长方向移动(沿Z轴方向移动)，所述机械臂50设置在第二底座62上且可相对第二底座62沿第二底座62的纵长方向移动(沿X轴方向移动)。所述底座60上设置有滑动组件且控制所述滑动组件的驱动电机63，从而实现自动化控制，通过该底座60驱动机械臂50沿Z轴、X轴方向进行平移，详细地：第一底座61和第二底座62、第二底座62与机械臂50之间均通过滑动组件连接，且滑动组件由电机63控制以实现自动化控制。在其他实施方式中，还可以在底座60上设置升降装置以实现机械臂50的上下移动(即沿Y轴方向上移动)。
前述实施例中，磁场发生装置、固定装置、支撑架均为单独部件且集成设置，在其他未给出的实施方式中，磁场发生装置、固定装置、支撑架分开设置或者一体/集成设置或者其中两个一体/集成设置。
本发明提供的手术定位组件具有以下优点：1、可与MR兼容；2、可以精确地将针头放置在身体的任何理想位置，包括大脑，胸部，腹部，四肢等；3、允许搭载不同直径尺寸的手术器械；4、最大限度地减少了手术的发病率和死亡率；5、提高了正在执行的程序的成功率；6、允许在包括婴儿在内的所有年龄段的患者中使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (19)
1.一种手术定位组件，用于将手术工具放置在患者身体期望位置处，其特征在于，所述的手术定位组件至少包括用以支撑手术工具的支撑架，所述支撑架可相对患者身体期望位置在至少两个自由度上运动。
2.如权利要求1所述的手术定位组件，其特征在于，所述支撑架可相对所述患者身体期望位置沿至少一个圆周方向上做旋转运动和/或做平移动运动。
3.如权利要求1或2所述的手术定位组件，其特征在于，所述支撑架包括至少两个子架体，至少两个所述子架体相对患者身体期望位置沿第一圆周方向上做旋转运动。
4.如权利要求3所述的手术定位组件，其特征在于，至少两个所述子架体相对患者身体期望位置沿第一圆周方向上做同向或者反向旋转运动。
5.如权利要求4所述的手术定位组件，其特征在于，两个所述子架体包括第一子架体和第二子架体，所述第一子架体和第二子架体均为悬臂结构；所述第一子架体和第二子架体相对设置在患者身体期望位置的两侧。
6.如权利要求3所述的手术定位组件，其特征在于，每个所述子架体具有相对设置的第一固定端和第二固定端，所述第一固定端和第二固定端相对设置在患者身体期望位置的两侧。
7.如权利要求1所述的手术定位组件，其特征在于，所述架体的旋转中心与核磁共振系统的垂直扫描基线和横向扫描基线的中点重合。
8.如权利要求1至7项中任一项所述的手术定位组件，其特征在于，所述支撑架包括用以安装所述手术工具和/或可使所述手术工具在其上移动的架体。
9.如权利要求1所述的手术定位组件，其特征在于，所述支撑架为可实现至少在两个自由度上运动的机械臂。
10.如权利要求1或2或9所述的手术定位组件，其特征在于，所述手术定位组件还包括底座，所述底座设置在所述支撑架的下方，所述支撑架可在所述底座上移动。
11.如权利要求1所述的手术定位组件，其特征在于，所述的手术定位组件还包括用于成像过程中的线圈。
12.如权利要求1所述的手术定位组件，其特征在于，所述的手术定位组件线圈固定在手术定位组件上，并且与患者身体期望位置配合形成固定。
13.如权利要求所述的1手术定位组件，其特征在于，所述手术定位组件还包括将患者身体期望位置固定的固定装置。
14.如权利要求11所述的手术定位组件，其特征在于，所述固定装置包括抵持患者身体期望位置的抵持钉。
15.一种手术定位组件，其特征在于，包括至少在患者身体期望位置的部分位置产出磁场的磁场发生装置和靠近患者身体期望位置且用以支撑手术工具的支撑架，所述支撑架相对患者身体期望位置运动。
16.如权利要求15手术定位组件，其特征在于，所述手术定位组件还包括将患者身体期望位置固定的固定装置。
17.如权利要求16所述的手术定位组件，其特征在于，所述固定装置包括抵持患者身体期望位置的抵持钉。
18.如权利要求1至17任一条所述的手术定位组件，其特征在于，所述的患者身体期望位置为患者的头部。
19.一种磁共振兼容手术导航系统，其特征在于，包括如权利要求1至18项中任一项所述的手术定位组件。
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