CN112190333B - 一种与电磁导航系统和c臂配合使用的空间定位器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器，包括主体、安装在其上的跟踪单元、及用于固定跟踪单元的压紧线圈旋钮，主体上、下表面尺寸不等，在主体的上、下表面上分别至少设有六个凹槽，至少三个凹槽作为校准点，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，钢球用于手术中的配准；作为校准点的凹槽的尺寸相同，主体上、下表面中钢球的尺寸不同；在主体上、下表面中尺寸较大的表面上设置放置跟踪单元的安装槽；跟踪单元包括电磁感应线圈，电磁感应线圈连接有导线，导线末端连接有用于连接电磁导航系统的插头。上述空间定位器与电磁导航系统连接后，无论遇到开放型手术还是微创型手术，都可以使用该装置来进行有效的配准。

Description

一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器
技术领域
本发明涉及电磁导航系统配准技术领域，尤其涉及一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器。
背景技术
磁导航系统在骨科领域使用的过程中经常会接触到微创型手术，而选取特征点的配准方式多适用于开放型的手术，在微创型的手术过程中无法提供过多的特征点进行选取，也就无法有效的完成配准，而且对于开放型的手术来说，在进行特征点的选取过程中大多依赖于医护人员的工作经验来选取位置，同时在使用配准工具进行配准时难免会触碰到患者的骨头及其周边的组织，综上所述选择特征点的配准方式不仅有很大的局限性，而且存在一定的几率增加手术过程中的风险，术前难以预估在手术过程中对患者造成的伤害。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本申请提出了一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器，以便将其与电磁导航系统连接后，无论遇到开放型手术还是微创型手术，都可以使用该装置来进行有效的配准。
为了实现上述目的，本申请提出了一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器，包括主体、安装在所述主体上的跟踪单元、以及用于固定所述跟踪单元的压紧线圈旋钮，所述主体的上表面的尺寸与下表面的尺寸不等，在所述主体的上表面上至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；在所述主体的下表面上也至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；所述主体上表面中作为校准点的凹槽的尺寸与所述主体下表面中作为校准点的凹槽的尺寸相同，所述主体上表面中钢球的尺寸与所述主体下表面中钢球的尺寸不同；在所述主体的上表面和下表面中尺寸较大的表面上设置用于放置跟踪单元的安装槽，所述压紧线圈旋钮用于将放置在所述安装槽中的跟踪单元进行固定；所述跟踪单元包括电磁感应线圈，所述电磁感应线圈连接有导线，所述导线末端连接有插头，所述插头用于连接电磁导航系统。
在一些实施例中，所述主体包括上端部、下端部以及将所述上端部和下端部连接起来的连接部。
在一些实施例中，在所述安装槽中还设有固定柱。
本申请的该方案的有益效果在于上述与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器，在使用时，连接于电磁导航系统，并将该空间定位器置于磁场中，使用电磁导航系统的探针对空间定位器进行有效的校准，然后利用C臂对空间定位器进行正位侧位的拍摄，拍摄得到的图像传输到电磁导航系统中通过相应的算法从而完成配准。整个过程中无需进行开放型的操作即可完成，确保了患者在手术过程中可以尽可能降低受到的二次伤害，能够减少损伤脊髓、神经根的风险，适当减少手术时间和出血量、降低手术并发症。
附图说明
图1示出了实施例中与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器的结构示意图。
图2示出了图1的上表面的结构示意图。
图3示出了图1的上表面的结构示意图。
图4示出了图1的下表面的结构示意图。
图5示出了图1的下表面的结构示意图。
图6示出了图1中用于放置跟踪单元的安装槽的结构示意图。
附图标记：1-上端部，2-连接部，3-下端部，4-压紧线圈旋钮，5-固定柱，6-安装槽，21-第一凹槽，22-第二凹槽，23-第三凹槽，24-第四凹槽，25-第五凹槽，26-第六凹槽，31-第一钢球，32-第二钢球，33-第三钢球，34-第四钢球，35-第五钢球，36-第六钢球，37-第七钢球，38-第八钢球，39-第九钢球，40-第十钢球。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步的说明。
如图1-6所示，本申请所涉及的与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器包括主体、安装在所述主体上的跟踪单元、以及用于固定所述跟踪单元的压紧线圈旋钮4。在本实施例中，所述主体可以包括上端部1、下端部3以及将所述上端部1和下端部3连接起来的连接部2。所述主体的上表面的尺寸与下表面的尺寸不等，在所述主体的上表面上至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；在所述主体的下表面上也至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；所述主体上表面中作为校准点的凹槽的尺寸与所述主体下表面中作为校准点的凹槽的尺寸相同，所述主体上表面中钢球的尺寸与所述主体下表面中钢球的尺寸不同；在所述主体的上表面和下表面中尺寸较大的表面上设置用于放置跟踪单元的安装槽6，在本实施例中，是在所述主体的下表面设置安装槽6，所述压紧线圈旋钮4用于将放置在所述安装槽6中的跟踪单元进行固定；所述跟踪单元包括电磁感应线圈，所述电磁感应线圈连接有导线，所述导线末端连接有插头，所述插头用于连接电磁导航系统，这样，当所述空间定位器处于磁场中时，电磁导航系统即可识别。为了更加稳固的固定所述跟踪单元，在所述安装槽6中还设有固定柱5。
在本实施例中，在所述主体的上表面上设有十个凹槽，其中三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，分别记作第一凹槽21、第二凹槽22以及第三凹槽23，其中五个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准，将这五个钢球分别记作第一钢球31、第二钢球32、第三钢球33、第四钢球34以及第五钢球35；在所述主体的下表面上设有九个凹槽，其中三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，分别记作第四凹槽24、第五凹槽25以及第六凹槽26，其中五个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准，将这五个钢球分别记作第六钢球36、第七钢球37、第八钢球38、第九钢球39以及第十钢球40。所述第一凹槽21至第六凹槽26的尺寸相同，所述主体上表面中钢球的尺寸小于所述主体下表面中钢球的尺寸。
在具体的使用过程中，术前将患者的CT扫描数据输入到电磁导航系统之中，通过图像处理生成三维图像或各个方位的二维图像，手术时，先使用与电磁导航系统连接的探针根据预先设置好的顺序对空间定位器进行校准，校准完成后，通过C臂实时进行拍摄空间定位器与患者的正位和侧位，将拍摄所得到的图像传输至电磁导航系统中，电磁导航系统对图像中空间定位器上所配备的钢球进行识别并通过相应的算法进行计算从而完成相应的配准。在配准的过程中，只需要在患者的身上打入一个克氏针用于固定相应的针夹而不需要对患者进行大规模的开放型操作，能够尽最大限度的来降低患者在手术过程中受到的二次伤害，减少了手术过程中患者的出血量及手术并发症的发生，同时从侧面上减少了医护人员的工作强度，缓解了手术过程中的压力。

Claims (1)

1.一种与电磁导航系统和C臂配合使用的空间定位器，其特征在于：包括主体、安装在所述主体上的跟踪单元、以及用于固定所述跟踪单元的压紧线圈旋钮，所述主体包括上端部、下端部以及将所述上端部和下端部连接起来的连接部，所述主体的上表面的尺寸与下表面的尺寸不等，在所述主体的上表面上至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；在所述主体的下表面上也至少设有六个凹槽，其中至少三个凹槽作为校准点，用于校准空间定位器，至少三个凹槽中放置尺寸与该凹槽相匹配的钢球，所述钢球用于手术中的配准；所述主体上表面中作为校准点的凹槽的尺寸与所述主体下表面中作为校准点的凹槽的尺寸相同，所述主体上表面中钢球的尺寸与所述主体下表面中钢球的尺寸不同；在所述主体的上表面和下表面中尺寸较大的表面上设置用于放置跟踪单元的安装槽，在所述安装槽中还设有固定柱，所述压紧线圈旋钮用于将放置在所述安装槽中的跟踪单元进行固定；所述跟踪单元包括电磁感应线圈，所述电磁感应线圈连接有导线，所述导线末端连接有插头，所述插头用于连接电磁导航系统。
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