CN113876423A - 用于骨科手术的定位装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于骨科手术的定位装置及定位系统。该定位装置包括：导航机构，包括至少一个定位靶标，所述定位靶标用于指示手术对象的作业骨骼的位置；以及至少一个夹持机构，与所述导航机构相连接，所述夹持机构包括相对设置的第一夹衬和第二夹衬，所述手术对象的定位骨骼适于夹设在所述第一夹衬和所述第二夹衬之间，所述第一夹衬的第一内表面与所述定位骨骼的第一外侧面相贴合，所述第二夹衬的第二内表面与所述定位骨骼的第二外侧面相贴合。本发明的定位装置具有良好的位置稳定性，并且不会对定位骨骼造成损坏，保证骨科手术安全稳定地进行。

Description

用于骨科手术的定位装置及系统

技术领域

本发明主要涉及骨科手术器械及手术机器人领域，尤其涉及一种用于骨科手术的定位装置及系统。

背景技术

随着骨科诊疗技术的发展，骨科微创手术成为了主要的发展方向。这种手术方式多采用闭合复位与微创固定，需要手术医生在X光下完成大量操作，导致患者与手术医生受到长时间X射线的辐射，会造成患者与手术医生免疫力低下等一系列严重的健康问题。利用手术机器人辅助医生进行手术，可以提高骨科微创手术的操作精度，同时减少患者与手术医生在手术过程中所受到的辐射。采用手术机器人辅助骨科手术时，首先要获得手术机器人与患者之间的相对位置，并在手术过程中利用导航定位装置追踪患者的移动或骨科结构的变化。通常，这样的导航定位装置需要牢固地固定在患者患肢结构附近，稳定采集此种情况下的术中影像。

骨科手术，尤其是脊柱手术是一种高度精密和复杂的手术，在手术过程中，导航定位装置的任何晃动，都可能影响手术医生的判断和手术机器人的操作精度。目前，一种方法是采用胶带将定位装置粘结在患者的皮肤上，然而，由于人体脂肪、肌肉的运动以及皮肤的扩张/收缩会导致定位点发生偏移，因此无法保证定位准确。另一种方法是采用导针直接插入患肢或是夹子直接夹持在患者骨骼上来固定导航定位装置，这种方法虽然保证了定位精度，但是会造成患者被穿刺与夹持部位的骨折，对患者造成了二次损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种稳定地、安全可靠地用于骨科手术的定位装置及定位系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于骨科手术的定位装置，其特征在于，包括：导航机构，包括至少一个定位靶标，所述定位靶标用于指示手术对象的作业骨骼的位置；以及至少一个夹持机构，与所述导航机构相连接，所述夹持机构包括相对设置的第一夹衬和第二夹衬，所述手术对象的定位骨骼适于夹设在所述第一夹衬和所述第二夹衬之间，所述第一夹衬的第一内表面与所述定位骨骼的第一外侧面相贴合，所述第二夹衬的第二内表面与所述定位骨骼的第二外侧面相贴合。

在本发明的一实施例中，所述夹持机构还包括弹性夹紧件，所述弹性夹紧件包括相对设置的第一弹片和第二弹片，所述第一夹衬设置在所述第一弹片的内侧，所述第二夹衬设置在所述第二弹片的内侧，所述弹性夹紧件使所述夹持机构保持一夹紧力。

在本发明的一实施例中，所述第一夹衬的第一外表面具有第一插槽，所述第二夹衬的第二外表面具有第二插槽，所述第一弹片适于插入所述第一插槽，所述第二弹片适于插入所述第二插槽。

在本发明的一实施例中，所述第一内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，所述辅助夹紧结构用于增加所述第一内表面和所述第一外侧之间的附着力。

在本发明的一实施例中，所述辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

在本发明的一实施例中，所述第二内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，所述辅助夹紧结构用于增加所述第二内表面和所述第二外侧之间的附着力。

在本发明的一实施例中，所述辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

在本发明的一实施例中，所述夹持机构还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括第一夹片、第二夹片和旋转件，所述第一夹片设置在所述第一弹片的外侧，所述第二夹片设置在所述第二弹片的外侧，所述旋转件设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间，当所述旋转件位于第一位置时，所述锁紧机构使所述第一弹片和所述第二弹片夹紧所述定位骨骼，当所述旋转件位于第二位置时，所述锁紧机构使所述第一弹片和所述第二弹片松开所述定位骨骼。

在本发明的一实施例中，所述旋转件为具有长轴和短轴的椭圆形结构，当所述旋转件位于所述第一位置时，所述旋转件沿所述长轴的延伸方向设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间；当所述旋转件位于所述第二位置时，所述旋转件沿所述短轴的延伸方向设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间。

在本发明的一实施例中，还包括连接件，用于连接多个所述夹持机构，所述多个夹持机构用于夹持不同的所述定位骨骼。

本发明为解决上述技术问题还提出一种用于骨科手术的定位系统，其特征在于，包括：成像装置，用于获取手术对象的作业骨骼和定位骨骼的骨性结构图像；三维打印装置，用于根据所述骨性结构图像打印所述定位骨骼的三维模型；以及如上所述的定位装置，其中，所述第一夹衬的第一内表面具有与所述三维模型的第一外表面相贴合的结构，所述第二夹衬的第二内表面具有与所述三维模型的第二外表面相贴合的结构，所述第一外表面对应于所述定位骨骼的第一外侧面，所述第二外表面对应于所述定位骨骼的第二外侧面。

在本发明的一实施例中，还包括导航定位装置，用于与所述导航机构配合以获取所述作业骨骼的位姿信息。

本发明的用于骨科手术的定位装置通过导航机构指示作业骨骼的位置，将定位骨骼夹设在夹持机构的第一夹衬和第二夹衬之间，该第一夹衬与第二夹衬与定位骨骼的第一外侧面和第二外侧面相贴合，具有良好的位置稳定性，并且不会对定位骨骼造成损坏，保证骨科手术安全稳定地进行。

附图说明

包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1是本发明一实施例的用于骨科手术的定位装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例的定位装置固定在定位骨骼上的示意图；

图3A是本发明一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图；

图3B是本发明一实施例的定位装置的夹持机构的第二夹衬的结构示意图；

图4是本发明一实施例的定位装置中的弹性夹紧件的结构示意图；

图5是与图4所示实施例的弹性夹紧件相配合的导航机构的结构示意图；

图6A是本发明另一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图；

图6B是本发明另一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图；

图7是本发明一实施例的定位装置中的锁紧机构的结构示意图；

图8是本发明另一实施例的定位装置的结构示意图；

图9是本发明一实施例的用于骨科手术的定位系统的框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

图1是本发明一实施例的用于骨科手术的定位装置的结构示意图。参考图1所示，该实施例的定位装置100包括一个导航机构110和一个夹持机构120。本发明的定位装置包括至少一个夹持结构120。本发明对导航机构110和夹持机构120的数量不做限制，在其他的实施例中，定位装置可以包括多个导航机构110和多个夹持结构120。以下以图1所示实施例为例进行说明。

参考图1所示，导航机构110包括至少一个定位靶标111，该定位靶标111用于指示手术对象的作业骨骼的位置；夹持机构120与导航机构110相连接，该夹持机构120包括相对设置的第一夹衬121和第二夹衬122，手术对象的定位骨骼适于夹设在第一夹衬121和第二夹衬122之间，第一夹衬121的第一内表面(图未示)与定位骨骼的第一外侧面相贴合，第二夹衬122的第二内表面(图未示)与定位骨骼的第二外侧面相贴合。

参考图1所示，导航机构110为三角形的平板状。在该实施例中，导航机构110上具有一个定位靶标111。在进行骨科手术时，该定位靶标111可以与设置在手术环境中的导航定位装置相配合使用，由导航定位装置获取定位靶标111的位置、方向、移动速度等位姿。在一些实施例中，导航定位装置可以是红外传感装置或激光传感装置，定位靶标111可以是用于反射红外光的反光球以及不透X光的定位点。

图1所示不用于限制导航机构110的形状、定位靶标111的数量及其在导航机构110上的具体位置。

参考图1所示，导航机构110和夹持机构120通过连接杆130相连接。本发明对导航机构110和夹持机构120的具体连接方式不做限制。

图2是本发明一实施例的定位装置固定在定位骨骼上的示意图。本发明将所要执行手术的手术对象的骨骼称为作业骨骼，将夹持机构所夹持的骨骼称为定位骨骼。本发明对作业骨骼、定位骨骼的具体位置和数量不做限制。作业骨骼和定位骨骼可以是同一块骨骼，也可以是不同的骨骼。在不影响手术操作的情况下，定位骨骼可以是作业骨骼。如果将定位装置固定在作业骨骼上会影响手术操作，则在作业骨骼附近选择其他骨性结构作为定位骨骼。

在本发明的实施例中，定位骨骼通常选择手术对象的病灶附近的骨性结构。

对于脊柱手术来说，由于人体脊柱的骨骼具有一定的结构关系，因此可以通过术前规划和术中监测来对定位靶标111进行标定，从而可以通过定位靶标111获得作业骨骼的位置、移动方向、移动速度等位姿信息。

参考图2所示，其中示出了一段脊柱骨骼210，其中包括若干节脊椎骨，每节脊椎骨包括横突220和棘突230。夹持机构120夹持在其中一节脊椎骨的棘突(图中不可见)上。如图2所示，棘突被夹在夹持结构120的第一夹衬121和第二夹衬122之间。该棘突所在的脊椎骨即为定位骨骼。

图3A是本发明一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图。图3B是本发明一实施例的定位装置的夹持机构的第二夹衬的结构示意图。参考图3A和3B所示，第一夹衬121具有第一内表面311，第二夹衬122具有第二内表面312。结合图2所示，当采用夹持机构120夹持定位骨骼时，第一夹衬121的第一内表面311与定位骨骼的第一外侧面相接触并且贴合，第二夹衬122的第二内表面312与定位骨骼的第二外侧面相接触并且贴合。“贴合”指第一内表面311的形状、构造与第一外侧面的形状、构造都相配合，第二内表面312的形状、构造与第二外侧面的形状、构造都相配合，使得定位骨骼可以牢固的夹设在第一夹衬121和第二夹衬122之间，并且夹持机构120施加给定位骨骼的夹紧力不会对定位骨骼造成损坏。在骨科手术的过程中，若发生手术对象的移动、异动等情况，都不会导致夹持机构120的晃动，更加不会从定位骨骼上脱落。

可以理解，对于不同的人，处于相同位置的骨骼的结构也可能是不同的。本发明的第一夹衬121的第一内表面和第二夹衬122的第二内表面都是根据具体的定位骨骼的形状、结构来设置的，可以很好的适应手术对象的定位骨骼的形状和构造。

为了获得该第一内表面和第二内表面的形状、结构，可以先对手术对象进行术前三维成像，获得该定位骨骼的实际三维图像。再根据该三维图像进行三维打印，获得定位骨骼的三维模型。再根据该三维模型制作第一夹衬121和第二夹衬122，使第一内表面和第二内表面适应定位骨骼的实际形状和结构，获得个性化定制的夹持机构。

在一些实施例中，第一夹衬121和第二夹衬122可以是由聚乙烯、聚四氟乙烯等高分子或超高高分子材料快速成型。

本发明的用于骨科手术的定位装置适用于由手术医生操作的骨科手术，也适用于由脊柱手术机器人通过手术执行臂执行的骨科手术。

图4是本发明一实施例的定位装置中的弹性夹紧件的结构示意图。参考图4所示，弹性夹紧件410为U形的片状结构，其中U形结构的两条相对设置的边分别是第一弹片411和第二弹片412。第一弹片411和第二弹片412之间可以由一弯曲段413连接。第一弹片411、第二弹片412和弯曲段413可以是一体成型的片状结构。第一弹片411和第二弹片412可以由弹性材料构成。

结合图1所示，第一夹衬121设置在第一弹片411的内侧，第二夹衬122设置在第二弹片412的内侧，弹性夹紧件410使夹持机构120保持一夹紧力。

在一些实施例中，弹性夹紧件410与导航机构110固定连接。

在一些实施例中，弹性夹紧件410与导航机构110一体成型。

在一些实施例中，在该弹性夹紧件410上设置有用于与导航机构110相连接的连接件420。在图4所示的实施例中，该连接件420是一种具有插孔的插接件。

图5是与图4所示实施例的弹性夹紧件相配合的导航机构的结构示意图。参考图5所示，该导航机构510通过连接杆530与插接部520相连接。该插接部520可以与图4所示的连接件420相配合，插接部520可以插入连接件420的插孔中，从而使导航机构510与弹性夹紧件410固定连接。

本发明对导航机构510和弹性夹紧件410之间的连接方式不做限制。二者可以通过卡扣、螺钉、旋钮等形式相互固定连接。

结合图3A、3B和图4所示，在一些实施例中，第一夹衬121的第一外表面321具有第一插槽331，第二夹衬122的第二外表面322具有第二插槽332，第一弹片411适于插入第一插槽331，第二弹片412适于插入第二插槽332。可以理解，为了具有稳固的结构，第一弹片411的形状、大小应与第一插槽331的形状、大小相适应，第二弹片412的形状、大小应与第二插槽332的形状、大小相适应。

在图3A、3B所示的实施例中，第一夹衬121具有厚度T1。第一内表面311具有与定位骨骼的第一外侧面相适应的形状和凹进深度。第一插槽331具有一槽深度。可以理解，第一内表面311的最大凹进深度与槽深度之和应小于厚度T1，以免第一内表面311和第一外表面321彼此穿透。对于第二夹衬122的厚度、第二内表面312的最大凹进深度、第二插槽332的槽深度也有类似的限制，在此不再赘述。

图6A是本发明另一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图。图6B是本发明另一实施例的定位装置的夹持机构的第一夹衬的结构示意图。

在一些实施例中，第一内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，辅助夹紧结构用于增加第一内表面和第一外侧之间的附着力。

在一些实施例中，该辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

参考图6A所示，第一夹衬610的第一内表面611上包括多个分散分布的辅助夹紧结构612，该辅助夹紧结构612为凸点。多个凸点分散地分布在第一内表面611上。在一些实施例中，多个凸点均匀地分布；在另一些实施例中，多个凸点随机地分布。在一些实施例中，多个凸点的形状、大小、高度都相同。在另一些实施例中，多个凸点的形状、大小、高度可以有不同。在图6A中，凸点为圆形。在其他的实施例中，凸点可以为任意形状。

参考图6B所示，第一夹衬620的第一内表面621上包括多个分散分布的辅助夹紧结构622，该辅助夹紧结构622为凹槽。在一些实施例中，多个凹槽均匀地分布；在另一些实施例中，多个凹槽随机地分布。在一些实施例中，多个凹槽的形状、大小、凹进深度都相同。在另一些实施例中，多个凸点的形状、大小、凹进深度可以有不同。在图6B中，凹槽为长条形。在其他实施例中，凹槽可以为任意形状。

在一些实施例中，第二内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，辅助夹紧结构用于增加第二内表面和第二外侧之间的附着力。在一些实施例中，辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

图6A和6B所示的第一夹衬610、620都是在图3A所示的第一夹衬121的基础上加以变化的变化例。可以理解，对于第二夹衬122来说，也具有与第一夹衬610、620相似的变化例，关于第一夹衬610、620的说明内容也可以用于说明第二夹衬122的变化例，在此不再展开。

图7是本发明一实施例的定位装置中的锁紧机构的结构示意图。参考图7所示，本发明的定位装置的夹持机构还包括锁紧机构，该锁紧机构包括第一夹片711、第二夹片712和旋转件720。结合图4和图7所示，第一夹片711设置在第一弹片411的外侧，第二夹片712设置在第二弹片412的外侧，旋转件720设置在第一夹片711和第二夹片712之间，当旋转件720位于第一位置时，锁紧机构使第一弹片411和第二弹片412夹紧定位骨骼，当旋转件720位于第二位置时，锁紧机构使第一弹片411和第二弹片412松开定位骨骼。

在本发明的实施例中，由于定位骨骼夹设在第一夹衬和第二夹衬之间，也就是夹设在夹持机构的内部，因此可以理解，第一弹片411的外侧指第一弹片411不朝向定位骨骼的一侧，同理，第二弹片412的外侧指第二弹片412不朝向定位骨骼的一侧。

在图7所示的实施例中，旋转件720具有椭圆形外形，也就是说该旋转件720为具有长轴和短轴的椭圆形结构。结合图4所示，该旋转件720可以套设在连接件420上。结合图4和图5所示，连接件420与插接部520相插接，使连接件420与连接杆530相连接。

在图7所示的实施例中，在连接件420和连接杆530的外圈可以套设套件731、732。其中，旋转件720设置在套件731和套件732之间。套件731和套件732都为圆柱形，二者的直径可以相等或不等。套件731、732起到固定旋转件720位置的作用。

参考图7所示，旋转件720具有长轴A1和短轴A2。在图7所示的状态下，旋转件720位于第一位置，此时，旋转件720沿长轴A1的延伸方向设置在第一夹片711和第二夹片712之间，旋转件720与第一夹片711和第二夹片712相互抵接，旋转件720向第一夹片711和第二夹片712施加一作用力。

在图7所示的实施例中，第一夹片711和第二夹片712都是沿连接杆530的延伸方向D1所延伸的长条形片状结构。第一夹片711和第二夹片712在靠近导航机构的方向具有第一端L1，在靠近夹持机构的方向具有第二端L2。设旋转件720与第一夹片711的第一端L1相抵接，第一弹片411设置在第一夹片711的第二端L2的内侧；旋转件720与第二夹片712的第一端L1相抵接，第二弹片412设置在第二夹片712的第二端L2的内侧。在图7所示的状态下，由于旋转件720沿长轴方向支撑第一夹片711和第二夹片712，使第一夹片711和第二夹片712在第一端L1被撑开，同时使第一夹片711和第二夹片712在第二端L2产生向内缩紧的力，从而带动第一弹片411和第二弹片412夹紧定位骨骼。

在需要使夹持机构松开定位骨骼时，通过旋转该旋转件720，使旋转件720沿短轴A2的延伸方向设置在第一夹片711和第二夹片712之间时，旋转件720施加到第一夹片711和第二夹片712的第一端L1的作用力减小，从而使第一夹片711和第二夹片712在第二端L2向外打开，从而带动第一弹片411和第二弹片412松开定位骨骼。

可以理解，当旋转件720被旋转之后，旋转件720施加到第一夹片711和第二夹片712的第一端L1的作用力就开始变小，当旋转件720被旋转到第二位置时，该作用力最小。

在一些实施例中，当旋转件720处于第二位置时，旋转件720仍然与第一夹片711和第二夹片712的第一端L1相抵接。

在一些实施例中，当旋转件720处于第二位置时，旋转件720不与第一夹片711和第二夹片712的第一端L1相抵接。

根据本发明的锁紧机构，可以使夹持机构稳定地固定在定位骨骼上。

图8是本发明另一实施例的定位装置的结构示意图。参考图8所示，其中示出了该定位装置810夹持在定位骨骼上的状态。在该实施例中，该定位装置810还包括连接件820，用于连接多个夹持机构830、840，该多个夹持机构830、840用于夹持不同的定位骨骼。

在图8所示的实施例中，一个导航机构850通过连接件820与一个夹持机构830相连接。

图8所示的定位装置810中包括2个夹持机构830、840，分别夹设在脊柱上的2个不同的脊椎骨上。连接件820是一种刚性的连接杆，夹持机构830、840分别通过刚性的连接件831、841与连接件820固定连接。

图8所示不用于限制导航机构的数量、夹持机构的数量和位置。在一些实施例中，定位装置810中可以包括多个导航机构。

根据图8所示的实施例，可以进一步增加导航机构850的稳定性。

图9是本发明一实施例的用于骨科手术的定位系统的框图。参考图9所示，该实施例的定位系统900包括成像装置910、三维打印装置920和定位装置930。其中，成像装置910用于获取手术对象的作业骨骼和定位骨骼的骨性结构图像；三维打印装置920用于根据骨性结构图像打印定位骨骼的三维模型；定位装置930是本发明前文所述的用于骨科手术的定位装置，其中，第一夹衬的第一内表面具有与三维模型的第一外表面相贴合的结构，第二夹衬的第二内表面具有与三维模型的第二外表面相贴合的结构，第一外表面对应于定位骨骼的第一外侧面，第二外表面对应于定位骨骼的第二外侧面。

参考图9所示，在一些实施例中，该定位系统900还包括导航定位装置940，用于与定位装置930中的导航机构配合以获取作业骨骼的位姿信息。

该定位系统900根据定位骨骼的实际三维骨性结构图像，形成三维模型，再根据该三维模型制作与该定位骨骼相适应相匹配的定位装置，使夹持机构可以与定位骨骼的外侧面相贴合，即可以牢固的固定导航机构，又不会对定位骨骼造成损害，有利于提高骨科手术的精度，更加安全可靠。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

Claims (12)

1.一种用于骨科手术的定位装置，其特征在于，包括：

导航机构，包括至少一个定位靶标，所述定位靶标用于指示手术对象的作业骨骼的位置；以及

至少一个夹持机构，与所述导航机构相连接，所述夹持机构包括相对设置的第一夹衬和第二夹衬，所述手术对象的定位骨骼适于夹设在所述第一夹衬和所述第二夹衬之间，所述第一夹衬的第一内表面与所述定位骨骼的第一外侧面相贴合，所述第二夹衬的第二内表面与所述定位骨骼的第二外侧面相贴合。

2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述夹持机构还包括弹性夹紧件，所述弹性夹紧件包括相对设置的第一弹片和第二弹片，所述第一夹衬设置在所述第一弹片的内侧，所述第二夹衬设置在所述第二弹片的内侧，所述弹性夹紧件使所述夹持机构保持一夹紧力。

3.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述第一夹衬的第一外表面具有第一插槽，所述第二夹衬的第二外表面具有第二插槽，所述第一弹片适于插入所述第一插槽，所述第二弹片适于插入所述第二插槽。

4.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述第一内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，所述辅助夹紧结构用于增加所述第一内表面和所述第一外侧之间的附着力。

5.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

6.如权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述第二内表面包括多个分散分布的辅助夹紧结构，所述辅助夹紧结构用于增加所述第二内表面和所述第二外侧之间的附着力。

7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述辅助夹紧结构包括凸点和/或凹槽。

8.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述夹持机构还包括锁紧机构，所述锁紧机构包括第一夹片、第二夹片和旋转件，所述第一夹片设置在所述第一弹片的外侧，所述第二夹片设置在所述第二弹片的外侧，所述旋转件设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间，当所述旋转件位于第一位置时，所述锁紧机构使所述第一弹片和所述第二弹片夹紧所述定位骨骼，当所述旋转件位于第二位置时，所述锁紧机构使所述第一弹片和所述第二弹片松开所述定位骨骼。

9.如权利要求8所述的定位装置，其特征在于，所述旋转件为具有长轴和短轴的椭圆形结构，当所述旋转件位于所述第一位置时，所述旋转件沿所述长轴的延伸方向设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间；当所述旋转件位于所述第二位置时，所述旋转件沿所述短轴的延伸方向设置在所述第一夹片和所述第二夹片之间。

10.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括连接件，用于连接多个所述夹持机构，所述多个夹持机构用于夹持不同的所述定位骨骼。

11.一种用于骨科手术的定位系统，其特征在于，包括：

成像装置，用于获取手术对象的作业骨骼和定位骨骼的骨性结构图像；

三维打印装置，用于根据所述骨性结构图像打印所述定位骨骼的三维模型；以及

如权利要求1-10任一项所述的定位装置，其中，所述第一夹衬的第一内表面具有与所述三维模型的第一外表面相贴合的结构，所述第二夹衬的第二内表面具有与所述三维模型的第二外表面相贴合的结构，所述第一外表面对应于所述定位骨骼的第一外侧面，所述第二外表面对应于所述定位骨骼的第二外侧面。

12.如权利要求11所述的定位系统，其特征在于，还包括导航定位装置，用于与所述导航机构配合以获取所述作业骨骼的位姿信息。

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