CN111658147A - 一种紧凑型ct图像引导穿刺手术导航装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，包括床板，床板用于支撑病人，床板下方设置有支撑架，床板上方设置有导航装置，导航装置包括支撑框架、支撑杆和引导头，支撑框架为半圆型结构，支撑框架底部左右两端可移动式连接在床板左右两侧，并沿床板作前后方向的往返运动，支撑框架上设有沿前后方向布置的支撑杆，引导头通过关节座连接在支撑杆上，并绕关节座做自由转动，床板一侧设置有CT扫描机架、控制柜、显示屏，CT扫描机架通过线路分别连接控制柜、显示屏；本发明同现有技术相比，能够引导手术末端精确完成穿刺手术，大幅缩小手术导航的准备时间，消除了不同设备之间相互切换坐标系导致的位置偏差。

Description

一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置
[技术领域]
本发明涉及医疗器械技术领域，具体地说是一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置。
[背景技术]
目前，现有的图像引导手术导航装置和医学影像设备在物理位置上和工作的时间上是各自独立的装置，因此两者的坐标系是独立的。而且两者的工作时间相差也较大，从而在做医学影像扫描时的人体状态和进行微创手术时的人体状态有可能因为时间相差过长而发生病灶的位置改变。因此，现有的图像引导手术装置在病人完成医学影像扫描后无法同时将人体的医学影像坐标位置信息传递给手术导航装置，必须在手术前通过诸如光学位置定位装置等独立的位置传感器重新完成病人医学影像坐标系和手术导航装置坐标系的统一标定，才能将病人的医学影像位置信息准确地传递给手术导航装置，这会使病人在使用导航装置时由于必须提前完成光学位置标定的步骤，而延长手术的准备时间，并会增加光学标定失败的可能性，同时也会由于位置坐标信息的转换次数增加，而降低最终手术导航的位置获得最终手术位置精度。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，能够引导手术末端精确完成穿刺手术，大幅缩小手术导航的准备时间，消除了不同设备之间相互切换坐标系导致的位置偏差。
为实现上述目的设计一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，包括床板7，所述床板7用于支撑病人3，所述床板7下方设置有支撑架8，所述床板7上方设置有导航装置2，所述导航装置2包括支撑框架、支撑杆9和引导头4，所述支撑框架为半圆型结构，所述支撑框架底部左右两端可移动式连接在床板7左右两侧，并沿床板7作前后方向的往返运动，所述支撑框架上设有沿前后方向布置的支撑杆9，所述引导头4通过关节座连接在支撑杆9上，并绕关节座做自由转动。
进一步地，所述床板7一侧设置有CT扫描机架1、控制柜5、显示屏6，所述CT扫描机架1通过线路分别连接控制柜5、显示屏6，所述显示屏6置于控制柜5上。
进一步地，所述支撑框架包括前半圆框架10和后半圆框架11，所述前半圆框架10与后半圆框架11底端之间连接有左连接杆12、右连接杆13，所述左连接杆12、右连接杆13分别与床板7左右两侧配合连接，并沿床板7作前后方向的往返运动。
进一步地，所述前半圆框架10、后半圆框架11的顶面均设置有弧形轨道14，所述支撑杆9前后两端可滑动式连接在弧形轨道14上，并沿弧形轨道14做弧形往返运动。
进一步地，所述支撑杆9下表面设置有线型轨道，所述引导头4的关节座可滑动式连接线型轨道，并沿线型轨道做前后方向的直线运动。
进一步地，所述支撑架8为可移动式支撑架，所述可移动式支撑架底部安装有移动轮，所述床板7在可移动式支撑架的带动下进行移动。
进一步地，所述支撑架8为固定式支撑架，所述固定式支撑架设置在床板7中部的下方，所述床板7通过固定式支撑架固定在地面上。
本发明同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，提供了一种能将导航装置和病人同时完成影像扫描(类似CT、MR、DSA、DR等医学影像设备的扫描)的手术导航装置，可以使医学影像设备在扫描时能完成人体和导航装置在同一个位置坐标系同时成像，因此可以使导航装置同时完成对人体影像病灶位置的准确定位，进而引导手术末端精确完成穿刺手术，可以大幅缩小手术导航的准备时间，也可以消除不同设备之间相互切换坐标系导致的位置偏差，具有很大的临床意义，值得推广应用。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的局部结构示意图；
图3是本发明的工作流程示意图；
图中：1、CT扫描机架 2、导航装置 3、病人 4、引导头 5、控制柜 6、显示屏 7、床板8、支撑架 9、支撑杆 10、前半圆框架 11、后半圆框架 12、左连接杆 13、右连接杆 14、弧形轨道。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图1和附图2所示，本发明提供了一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，包括床板7，床板7用于支撑病人3，床板7下方设置有支撑架8，床板7上方设置有导航装置2，导航装置2包括支撑框架、支撑杆9和引导头4，支撑框架为半圆型结构，支撑框架底部左右两端可移动式连接在床板7左右两侧，并沿床板7作前后方向的往返运动，支撑框架上设有沿前后方向布置的支撑杆9，引导头4通过关节座连接在支撑杆9上，并绕关节座做自由转动；床板7一侧设置有CT扫描机架1、控制柜5、显示屏6，CT扫描机架1通过线路分别连接控制柜5、显示屏6，显示屏6置于控制柜5上。
其中，支撑框架包括前半圆框架10和后半圆框架11，前半圆框架10与后半圆框架11底端之间连接有左连接杆12、右连接杆13，左连接杆12、右连接杆13分别与床板7左右两侧配合连接，并沿床板7作前后方向的往返运动，前半圆框架10、后半圆框架11的顶面均设置有弧形轨道14，支撑杆9前后两端可滑动式连接在弧形轨道14上，并沿弧形轨道14做弧形往返运动，支撑杆9下表面设置有线型轨道，引导头4的关节座可滑动式连接线型轨道，并沿线型轨道做前后方向的直线运动。支撑架8可以设置为可移动式支撑架，该可移动式支撑架底部安装有移动轮，床板7在可移动式支撑架的带动下进行移动；支撑架8也可设置为固定式支撑架，固定式支撑架设置在床板7中部的下方，床板7通过固定式支撑架固定在地面上。
本发明提供了一个能使手术导航装置和病人同时完成医学图像扫描的紧凑型设计，该紧凑型术导航装置在结构上可以放置在CT或者手术病床上和病人同时完成CT或者其它医学影像扫描，所以该导航装置在完成医学扫描时能同时获得导航装置结构本体和病人的三维位置信息，因此该导航装置可以通过CT图像或者其它医学图像的显示屏上同时获得导航装置结构本体和病人病灶位置的信息，医生可以在显示屏上确定手术进针轨迹时同时确定导航装置在CT图像上的刻度位置信息，同时也能获得导航装置相对于病人病灶之间的位置信息，这时医生只要手动将导航装置的引导头移动到进针轨迹确定好的刻度位置，即可保证穿刺针沿着引导头可以准确地到达病灶部位。
本发明中，手术导航装置包含了至少两个自由度的支撑框架，以及可以自由转动的引导头，支撑框架可以沿着框架导轨做轨迹运动，引导头可以沿着支撑框架做直线运动，引导头自身可以绕关节座做自由转动，且所有运动部件都可通过旋钮固定好最终位置。
当病人和导航装置同时完成医学图像扫描时，CT图像可以同时获得其导航本体和病人病灶的精确位置信息，因此医生可以通过显示屏中显示的CT图像选择并确认如何通过导航装置到达病灶进行手术的进针轨迹；进针轨迹被确认后其进针角度信息和进针行程信息即被确认并可以从CT图像中获取，这时医生手动移动导航装置的引导头移动到相应进针的刻度位置，即可得到和进针轨迹一致的进针角度和行程引导位置，此时医生即可沿着导航装置固定的角度和行程完成进针的手术动作。待完成手术动作后，医生可以手动移除导航装置快速撤出病人，以方便下一个病人进行手术。
本发明所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置可以大幅缩小手术导航的准备时间，也可以消除不同设备之间相互切换坐标系导致的位置偏差，因此具有很大的临床意义。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：包括床板(7)，所述床板(7)用于支撑病人(3)，所述床板(7)下方设置有支撑架(8)，所述床板(7)上方设置有导航装置(2)，所述导航装置(2)包括支撑框架、支撑杆(9)和引导头(4)，所述支撑框架为半圆型结构，所述支撑框架底部左右两端可移动式连接在床板(7)左右两侧，并沿床板(7)作前后方向的往返运动，所述支撑框架上设有沿前后方向布置的支撑杆(9)，所述引导头(4)通过关节座连接在支撑杆(9)上，并绕关节座做自由转动。
2.如权利要求1所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述床板(7)一侧设置有CT扫描机架(1)、控制柜(5)、显示屏(6)，所述CT扫描机架(1)通过线路分别连接控制柜(5)、显示屏(6)，所述显示屏(6)置于控制柜(5)上。
3.如权利要求1或2所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述支撑框架包括前半圆框架(10)和后半圆框架(11)，所述前半圆框架(10)与后半圆框架(11)底端之间连接有左连接杆(12)、右连接杆(13)，所述左连接杆(12)、右连接杆(13)分别与床板(7)左右两侧配合连接，并沿床板(7)作前后方向的往返运动。
4.如权利要求3所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述前半圆框架(10)、后半圆框架(11)的顶面均设置有弧形轨道(14)，所述支撑杆(9)前后两端可滑动式连接在弧形轨道(14)上，并沿弧形轨道(14)做弧形往返运动。
5.如权利要求4所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述支撑杆(9)下表面设置有线型轨道，所述引导头(4)的关节座可滑动式连接线型轨道，并沿线型轨道做前后方向的直线运动。
6.如权利要求5所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述支撑架(8)为可移动式支撑架，所述可移动式支撑架底部安装有移动轮，所述床板(7)在可移动式支撑架的带动下进行移动。
7.如权利要求5所述的紧凑型CT图像引导穿刺手术导航装置，其特征在于：所述支撑架(8)为固定式支撑架，所述固定式支撑架设置在床板(7)中部的下方，所述床板(7)通过固定式支撑架固定在地面上。
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CN113041080A (zh) * 2021-03-19 2021-06-29 四川大学华西医院 一种神经外科定位装置

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