CN115486936A - 多功能手术用薄膜 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多功能手术用薄膜，包括薄膜主体，所述薄膜主体上设有用于手术操作的窗口，所述薄膜主体在其厚度方向上设有至少三层结构，所述三层结构包括：薄膜层；标识层，所述标识层设于所述薄膜层的表面，且位于所述窗口的外周，所述标识层用于标识所述窗口的位置和手术相关的基础信息；隔离纸层，所述隔离纸层设于所述标识层的背离所述薄膜层的表面。根据本发明实施例的多功能手术用薄膜，便于成像设备根据标识精准定位患者的开口位置，所述窗口也可作为术中虚拟现实投影窗口，实时显示手术区域投影图，从而解决术中视线遮挡问题。同时，该薄膜能够提供数据管理入口，有利于术中数据的存储管理。

Description

多功能手术用薄膜
技术领域
本发明涉及外科手术成像领域，特别涉及一种多功能手术用薄膜。
背景技术
在基于手术机器人的外科手术中，会结合成像设备(手术机器人)对患者开口部位进行识别和定位，但是由于在手术过程中，基于图像处理提取伤口位置信息的方法会受到很多外界因素干扰，例如照明因素导致开口位置成像不清晰、开口位置被遮挡等，均会使得摄像机无法准确定位开口位置，不利于手术的顺利进行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种多功能手术用薄膜，能够解决术中手术机器人对手术区域精确定位问题，同时整合了术前和术中数据信息等，便利了手术数据的管理。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多功能手术用薄膜，包括薄膜主体，所述薄膜主体的厚度方向上设有贯穿两端的用于手术操作的窗口，所述薄膜主体在其厚度方向上设有至少三层结构，所述三层结构包括：
薄膜层；
标识层，所述标识层设于所述薄膜层的表面，且位于所述窗口的外周，所述标识层用于标识所述窗口的位置和手术相关的基础信息；
隔离纸层，所述隔离纸层设于所述标识层的背离所述薄膜层的表面。
根据本发明的一个实施例，所述标识层包括：
第一标识，所述第一标识设于所述标识层的第一区域，用于标识管理手术相关的基础信息；
第二标识，所述第二标识设于所述标识层的第二区域，用于标识所述窗口的位置坐标。
根据本发明的一个实施例，所述手术相关的基础信息包括：手术的时间，手术地点和被手术者的术前、术中检测的数据信息。
根据本发明的一个实施例，所述窗口的外周包括顶边，与所述顶边相对的底边，以及分别连接所述顶边和所述底边的两端的两个侧边，
所述第一标识设于所述顶边；
所述第二标识至少设于所述两个侧边和底边中的两条边上。
根据本发明的一个实施例，所述第一标识和所述第二标识均为二维码标识。
根据本发明的一个实施例，所述二维码标识为QR码或ArUco码。
根据本发明的一个实施例，所述第一标识设有多个，所述第二标识设有多个，且每个标识之间的间距大于预设间距。
根据本发明的一个实施例，所述预设间距为2mm。
根据本发明的一个实施例，所述第一标识的尺寸大于所述第二标识的尺寸。
根据本发明的一个实施例，所述薄膜层、所述隔离纸层和所述标识层之间通过胶粘贴固定。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
根据本发明实施例的多功能手术用薄膜，通过在薄膜上设置窗口，窗口便于手术操作，且可作为术中虚拟现实投影窗口，窗口的外周设有标识，结合标识层的定位，可以实时显示手术区域投影图像，便于相机根据标识精准定位患者的开口位置，从而解决术中视线遮挡问题。同时，通过标识的设置，提供了数据管理入口，可以查询调用数据库中的数据，为相机成像提供更多可靠的数据，并为成像系统更好的对术中的图像成像，建立了良好的基础。
附图说明
图1为本发明一个实施例的多功能手术用薄膜的结构示意图；
图2为本发明一个实施例的多功能手术用薄膜的立体结构示意图；
图3为本发明一个实施例的多功能手术用薄膜的窗口成像的结构示意图。
附图标记
多功能手术用薄膜100；
薄膜主体10；窗口20；图像30；患处40；
薄膜层11；
标识层12；第一标识121；第二标识122；
隔离纸层13。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明实施例的多功能手术用薄膜100进行详细的描述。
如图1至图3所示，本发明实施例的多功能手术用薄膜100，包括薄膜主体10和窗口20。
具体地，窗口20设置在薄膜主体10上，且贯穿薄膜主体10的厚度方向，其中窗口可以是一个中空结构，也可以是在一层薄膜上划分出来的非中空的结构，在手术过程中，操作者可以将划分的窗口区域内的薄膜按照预设的轨迹撕掉，或者是根据需要的大小，通过刀具划出需要的大小。薄膜主体10在其厚度方向上至少设有三层结构。如图3所示，薄膜主体10包括薄膜层11、标识层12和隔离纸层13。薄膜层11和隔离纸层13分别设于标识层12两侧的表面，薄膜层11可以为透明轻薄的塑料材质，能够光线透过薄膜层11照射在标识层12。标识层12用于标识窗口20的位置和手术相关的基础信息。隔离纸层13具有一定的硬度，可以确保薄膜整体保持平整，避免标识层12发生褶皱，影响后续成像设备对标识的识别。此外，隔离纸层13与标识层12分离后，标识层12可以被贴敷在皮肤表面时，固定在患者的开口的外周。
根据本发明实施例的多功能手术薄膜100，在薄膜上开设有窗口20，该窗口20作为手术操作窗口20，例如，在手术时，将手术薄膜100具有薄膜层11的一侧贴敷在患者手术开口的周围，使患者开口的位置通过窗口20暴露在手术操作者面前，以便于操作者通过该窗口20对开口内部的组织情况进行观察和操作。并且窗口20可作为术中虚拟现实投影窗口20，实时显示手术区域投影图像。
参考图2所示的窗口投影的示意图。在实际手术过程中，成像设备通过标识层12对手术部位精准定位后，再通过虚拟现实技术将图像30(如术前CT图像、术中OCT图像)投影到窗口20内。投影时可以按照实际比例投影大小，可以实现对手术区域精准定位，操作者根据投影的图像及时了解当前手术的患处40所在的位置以及深度信息。当成像设备成像角度改变时，投影图像也跟随实时更新，从而为手术提供了方便。
本发明中，成像设备可以扫描标识层12上识别码，进而可以通过标识码的位置精准的定位到患者开口的位置，解决了术中成像设备(手术机器人)对手术区域不能精确定位问题。并且标识码还可以作为数据库入口的一个标识，当成像设备扫描识别码后，可以通过识别码提供的信息调取对应手术的相关数据，实现了成像设备对手术数据的精准管理。本发明的薄膜可结合虚拟现实技术为手术操作、手术机器人系统操作提供了更多方案。
需要说明的是，在上述实施例中，对于手术的相关具体数据信息，仅是示例性说明，在一些实施例还可以是其他数据，例如，也可以是手术团队成员的基础信息等，本发明对此并不做限定。
根据本发明的一个实施例，标识层12包括第一标识121和第二标识122，第一标识121设于标识层12的第一区域，用于标识手术相关的基础信息。例如，手术相关的基础信息可以是当前手术数据、时间、地点等，同时还可以是与术前数据、术中数据相关联。举例说明，术前数据可以包括CT、MRI、X光图像等。术中数据可以包括C臂机图像、OCT图像、可见光成像数据、电磁导航数据以及机械臂力学反馈数据等，这些数据在术后可以被精准管理。
在本发明的实施例中，第二标识122设于标识层12的第二区域，用于标识窗口20的位置。由于在手术过程中，成像设备需要对患者的开口位置进行成像定位，在成像过程中，照明因素可能会导致开口位置成像不清晰、手术操作者移动手部位置时，可能会遮挡患者的开口位置，会导致成像设备不能正常的追踪开口的位置，影响对开口位置的精准定位和成像。因此，通过在薄膜主体10上增加第二标识122，第二标识122更便于识别，有利于成像设备对其的精准定位。从而通过第一标识121和第二标识122的配合，不仅实现了对开口位置的精准定位，同时，又可以对手术的术前、术中数据进行精准管理，有利于手术的顺利进行。
在一些实施例中，如图1所示，窗口20的外周包括顶边，与顶边相对的底边，以及分别连接顶边和底边的两端的两个侧边。其中，第一标识121设于顶边，顶边上可以标记“HEAD”的标识，便于在贴标时可以按照头部信息将顶边贴在对应位置。此外，第一标识121设于顶边，也可以起到定位的作用，即在成像设备识别到第一标识121或者标记HEAD时，可以确定该位置是顶边位置。在一些实施例中，如图1所示，在第一标识121可以设置有编号，例如，如图1中的“A1”和“A2”,以便于成像设备根据编号辨别出第一标识121的位置，实现对窗口位置的初步定位。
如图1所示，第二标识122至少设于两个侧边和底边中的两条边上，优选地，可以设置在两条侧边和底边上，通过在多条边的设置第二标识，使得第二标识122将开口位置包围，更有利于对开口位置的精准定位。在成像设备识别到第二标识122后，可以及时了解到开口的位置，有利于成像设备对开口位置精准的定位拍摄。
在一些实施例中，第二标识122中还可以设置有编号。如图1所示，当框体的左侧边上的靠近第一标识121的第一个第二标识122作为B1时进行编码，按照顺序，B1、B2……Bi+3直到排列到右边的靠近第一标识121的第二标识122。当成像设备识别到编号B1时，根据B1在薄膜主体10边框中的位置信息，例如，左边的第一个第二标识122，以及根据各条边中的第二标识122的数量，例如左侧边共有8个第二标识122，底边有4个第二标识122，右侧边有8个第二标识122。根据这些信息，成像设备可以通过计算得到整个边框的位置，进而得到开口的位置，并及时定位拍摄或者精准投影。这样，即使在手术过程中，开口部位被遮挡，甚至是薄膜的大部分位置被遮挡，成像设备只要通过至少一个第二标识122就可以获得开口的位置，实现对开口位置的精准定位，避免因手术过程遮挡开口位置而无法对开口位置进行精准定位的问题。
优选地，第一标识121和第二标识122均为二维码标识，例如可以为QR码或ArUco码等。
在一些实施例中，在第一标识121、第二标识122为多个时，可以防止因一些二维码随皮肤变形无法准确识别，影响定位功能，多个二维码可以降低无法识别的概率。此外，在多个标识(二维码)之间设有间距，例如，0.5mm，1mm，1.5mm等。优选地，该间距可以大于2mm，该距离可以在皮肤表面凸凹不平时，在二维码间距处弯折，进而避免二维码本身弯曲，影响识别的速度和精度。
根据本发明的一个实施例，第一标识121的尺寸大于第二标识122的尺寸，以便于成像设备对第一标识121的精准获取，快速的了解与第一标识121对应的存储信息，且快速获得薄膜主体10的头部，有利于成像设备对薄膜整体初步位置的快速定位。
在本发明的一个实施例中，薄膜层11、标识层12和隔离纸层13和之间通过胶粘贴固定，连接方式简单，且有利于薄膜层11与标识层12之间的牢固连接，以及隔离纸层13与标识层12的快速分离。
根据本发明实施例的多功能手术用薄膜100，通过在薄膜上设置窗口20，窗口20的外周这有标识，窗口20便于手术操作，且可作为术中虚拟现实投影窗口20，结合标识层12的定位，可以实时显示手术区域投影图像，便于相机根据标识精准定位患者的开口位置，从而解决术中视线遮挡和开口位置定位精度问题。同时，通过标识的设置，为相机成像提供了更多可靠的数据，并为成像系统的更好的成像术中的图像建立了良好的基础。此外，本发明的结构简单，便于生产和制造，制造成本低。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种多功能手术用薄膜，其特征在于，包括薄膜主体，所述薄膜主体上设有用于手术操作的窗口，所述薄膜主体在其厚度方向上设有至少三层结构，所述三层结构包括：
薄膜层；
标识层，所述标识层设于所述薄膜层的表面，且位于所述窗口的外周，所述标识层用于标识所述窗口的位置和手术相关的基础信息；
隔离纸层，所述隔离纸层设于所述标识层的背离所述薄膜层的表面。
2.根据权利要求1所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述标识层包括：
第一标识，所述第一标识设于所述标识层的第一区域，用于标识管理手术相关的基础信息；
第二标识，所述第二标识设于所述标识层的第二区域，用于标识所述窗口的位置坐标。
3.根据权利要求2所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述手术相关的基础信息包括：手术的时间，手术地点和被手术者的术前术中检测的数据信息。
4.根据权利要求2所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述窗口的外周包括顶边，与所述顶边相对的底边，以及分别连接所述顶边和所述底边的两端的两个侧边，
所述第一标识设于所述顶边；
所述第二标识至少设于所述两个侧边和底边中的两条边上。
5.根据权利要求2-4任一项所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述第一标识和所述第二标识均为二维码标识。
6.根据权利要求5所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述二维码标识为QR码或ArUco码。
7.根据权利要求2所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述第一标识设有多个，所述第二标识设有多个，且每个标识之间的间距大于预设间距。
8.根据权利要求7所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述预设间距为2mm。
9.根据权利要求2所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，每个所述第一标识按照设定位置设有对应的第一编号，每个所述第二标识按照设定位置设有对应的第二编号。
10.根据权利要求2-4任一项所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述第一标识的尺寸大于所述第二标识的尺寸。
11.根据权利要求9所述的多功能手术用薄膜，其特征在于，所述薄膜层、所述标识层和所述隔离纸层之间通过胶粘贴固定。
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