CN205234654U - 手术激光定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械领域，特别为一种手术激光定位系统。本实用新型包括远端引导装置以及人体双侧定位装置；所述远端引导装置包括支撑底座、支撑杆、万向活动臂、激光固定架以及远端激光发射器；所述激光固定架与远端激光发射器之间设有锁定机构；所述人体双侧定位装置:包括连接臂、两个固定激光准直器，每个固定激光准直器均能够分别向两相反方向发射激光且两个固定激光准直器发射的激光在同一直线上；所述连接臂上设有沿弧度延伸方向分布的刻度。本实用新型既能够精确定位同时又成本低廉。本实用新型既能够精确定位同时又成本较低。

Description

手术激光定位系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别为一种手术激光定位系统。

背景技术

大脑是是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢,是精密控制人体每个部分的神经中枢、每个区域都有重要的功能，一旦损伤就可能对患者造成永久的伤害。同时，我们在临床中发现颅内血肿、颅内肿瘤等病变常常位于颅脑深部(可达4-5cm)，这就要求医务人员找到一条能够合理地避开重要功能区，找到准确的沟回和方向的手术路线,并且要求在手术中能够严格的按照既定手术路线进行精准的手术。

我们知道手术深度的增加会大大加深手术入路(位置、方向、深度)的难度，并且实际手术路线的方向、位置、深度若发生偏离将会造成重要脑结构的损伤，造成手术失败，如何精准进行手术，这就需要利用到手术定位技术，是我们急需解决的问题。

目前手术定位技术分成两大类：

一类是术前定位，其是利用术前对病人做的各类扫描(CT、MRI)来确定病灶部位，而后凭借医生的专业知识计划手术路线并进行手术，手术中再辅以额外的扫描对手术路线进行校正和辅助；

这是目前临床上最普遍的做法，然而这样的方法误差较大，如果在做颅脑(CT、MRI)扫描时体位不正确(如病人昏迷、躁动、神智模糊、幼儿等)常常导致扫描基线不一致，将大大增加颅脑定位的困难与准确度，而且颅脑是一个不规则的近球形结构，单纯靠平扫进行颅内病变的定位并进行手术的难度很大,且难以掌握。

另外，若在手术中进行CT扫描还会增加患者以及医务人员的辐射量，对人体造成危害。

另一类是术中定位导航，这是目前世界上最先进的定位方式之一，可以知道探针位置的时时信息、指导精准手术，然而其价格昂贵，难以推广普及，普通的市级医院、绝大多数县级医院没能力购买，但颅脑外伤、高血压脑出血(深部血肿)、脑积水等病人又主要在县市级医院进行手术治疗，因此又是县市一级的医院对于这样能够精确定位引导手术路线的装置具有迫切的需求。

因此，发明一种符合目前市级医院和绝大多数县级医院的实际需求以及购买能力，既能够精确定位同时又成本较低的手术定位装置成为当务之急。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：提供一种既能够精确定位同时又成本较低的手术激光定位系统，其操作较为简单、适合大规模推广应用。

本实用新型通过如下技术方案实现：

一种手术激光定位系统，其特征在于：包括至少一个用于引导既定手术路线的远端引导装置以及用于辅助远端引导装置确定既定手术路线的人体双侧定位装置；

所述远端引导装置：

包括支撑底座、固定在支撑底座上的支撑杆、与支撑杆万向连接的万向活动臂、与万向活动臂万向连接的激光固定架以及转动连接在固定架上的远端激光发射器；

所述激光固定架与远端激光发射器之间设有用于对两者相对位置进行锁定或解除锁定的锁定机构；

所述人体双侧定位装置:

包括一个弧形的连接臂、两个分别固定于连接臂两端的固定激光准直器，每个固定激光准直器均能够分别向两相反方向发射激光且两个固定激光准直器发射的激光在同一直线上；

所述连接臂上设有沿弧度延伸方向分布的刻度。

其工作原理和使用步骤为:

如图5至图7所示，手术路线定位标记：在手术前，利用现有的CT或MRI扫描图像以及3D图形软件找出最佳手术入线，并作虚拟延长线在体外标记出虚拟手术路线的入口点和出口点；

人体双侧定位装置定位：手术中，先将病人的体位固定，而后将人体双侧定位装置放置在手术部位，并将固定激光准直器打开，调整人体双侧定位装置放置的角度和方向使得两个固定激光准直器前端所发射出的激光分别照射在体外标记出的手术路线的入口点和出口点上；

远端引导装置定位：移动并调节远端引导装置以及万向活动臂使得从人体双侧定位装置上反向射出的激光照射到远端激光发射器中的校准靶上，而后微调万向活动臂让激光束射入远端激光发射器中，适当微调远端激光发射器直到校准玻璃珠发亮为止，此时将远端激光发射器轴向旋转180度并保持远端激光发射器与万向活动臂之间相对固定；

光路检验：将激光光路校验装置固定到人体双侧定位装置上，并让远端激光发射器以及其中一个固定激光准直器所发射出的激光光束分别从光路校准通道的两端射入使得两个校准玻璃珠同时发亮即可验证两束激光完全位于同一直线上；

当然，这里也可用一半透明的纸片代替激光光路校验装置，让两束激光分别照射在半透明纸片的两面，看到两束激光同时照射在一点即可；

手术引导定位：最后，将人体双侧定位装置撤去，远端激光发射器所发射激光的光路始终位于既定的手术路线上，时时帮助医务人员验证所进行的手术路线是否发生偏差。

其原理是根据两个固定激光准直器对准体外标记出的手术路线的入口点和出口点后，两点唯一确定了一条直线从而确定了理论手术路线，同时使得远端引导装置所发射的激光与人体双侧定位装置上的激光光束位于同一直线上，即能够确保在撤掉人体双侧定位装置后远端引导装置所发射的激光和既定的手术线路位于同一直线上。

为了更好的实施本方案，还提供了如下优选方案：

进一步的，所述人体双侧定位装置还包括至少一个连接辅臂，连接辅臂的一端通过一个能够沿着连接臂弧度延伸方向自由移动或锁定的连接滑套与连接臂活动连接；

连接辅臂上设有沿其长度延伸方向分布的刻度、一个以上能沿其长度延伸方向自由移动或锁定的第一活动滑套以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第一移动激光准直器，所述第一移动激光准直器转动连接在第一活动滑套上并且其旋转中心线与连接辅臂所在平面相垂直。

所述第一活动滑套上还设有能够度量第一移动激光准直器相对第一活动滑套旋转偏转角度的第一量角盘。

进一步的，所述连接臂上还设置有至少一个能够沿着连接臂弧度延伸方向自由移动或锁定的第二活动滑套以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第二移动激光准直器，所述第二移动激光准直器转动连接在第二活动滑套上并且其旋转中心线与连接臂所在平面相垂直。

连接辅臂能够将人体双侧定位装置的激光定位扩展出新的一个维度，使得人体双侧定位装置不仅能够在一个立体的空间上实现定位。

有的时候,实际手术过程中会产生预想不到的问题迫使医务人员不得不放弃预先设计的既定手术路线,而移动激光准直器的作用即为帮助医务人员快速建立新的手术路线。

使用时，只需将移动激光准直器激光发射位置对准手术部位方向，再用类似准直固定激光发射器的方法将一个远端引导装置与该移动激光发射器准直即可快速建立起一个新的理想手术路线。

进一步的，所述第二活动滑套上还设有能够度量第二移动激光准直器相对第二活动滑套旋转偏转角度的第二量角盘。

进一步的，所述固定激光准直器、第二移动激光准直器以及远端激光发射器上所发射的激光为单点激光或十字激光。

进一步的，所述第一移动激光准直器以及远端激光发射器上所发射的激光为单点激光或十字激光。

进一步的，所述远端激光发射器后端设有与其所发射的激光相垂直的校准靶、远端激光发射器的内部设有与其所发射激光处于同一直线上的校准玻璃珠。

使用校准靶和校准玻璃珠后使得使用者更容易让远端激光发射器所发射的激光光束与固定激光准直器反向射出的激光光束处于同一直线上。

进一步的，还包括激光光路校验装置；

所述激光光路校验装置包括带有光路校验通道的主体、分设于主体的光路校验通道两端且与光路校验通道延伸方向垂直的两个校准靶、设置在主体的光路校验通道中的两个校准玻璃珠、设置在两个校准玻璃珠之间并垂直于光路校验通道延伸方向的隔光板以及用于将主体安装连接到人体双侧定位装置上的固定臂。

激光光路校验装置的作用是确认远端激光发射器所发射的激光光束与固定激光准直器反向射出的激光光束处于同一直线上。

进一步的，所述远端激光发射器上还附设有至少一个辅助激光发射器，辅助激光发射器所发射的激光与远端激光发射器发射的激光相平行。

辅助激光发射器所发出的激光光束照射在手术入口点附近的体表上，医务人员通过观察该光点与手术入口点的相对位置是否发生改变即能够方便的确认在手术的过程中病人的体位是否发生变化，以确保远端激光发射器所发出的激光光束始终位于既定的手术路线上。

进一步的，所述辅助激光发射器转动连接在远端激光发射器的外壁上并能够以远端激光发射器所发射的激光为轴线自由转动。

通过旋转，可以让辅助激光发射器所发出的光束照射在患者体表合适的位置上。

较之前技术而言，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型能够利用术前的CT、MRI扫描影像以及手术中的激光系统精确定位手术路线,发射的定位引导激光可时时引导并校准医务人员手术路线，定位精确；

2、本实用新型成本相对较低,能够符合县市级医院的购买能力；

3、术前患者无需穿戴任何附加的仪器和设备，只需进行正常的检查即可，操作简单且不会增加患者的痛苦。

附图说明

图1为人体双侧定位装置主视图；

图2为人体双侧定位装置左视图；

图3为远端引导装置示意图；

图4为激光光路校验装置示意图；

图5为本实用新型工作原理示意图；

图6为本实用新型术中使用状态示意图一；

图7为本实用新型术中使用状态示意图二；

图8为远端激光发射器正面示意图；

图9为远端激光发射器右面示意图。

标号说明：11-连接臂、12-第二活动滑套、13-固定激光准直器、14-第二移动激光准直器、15-连接辅臂、16-连接滑套、17-第一活动滑套、18-第一移动激光准直器、21-支撑底座、22-支撑杆、23-万向活动臂、24-激光固定架、25-远端激光发射器、26-锁定机构、27-校准靶、28-校准玻璃珠、29-辅助激光发射器、210-第二量角盘、211-第一量角盘、31-主体、32-固定臂、33-隔光板。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型做详细说明：

如图1-图9所示，本实用新型包括至少一个用于引导既定手术路线的远端引导装置以及用于辅助远端引导装置确定既定手术路线的人体双侧定位装置；

所述远端引导装置：

包括支撑底座21、固定在支撑底座21上的支撑杆22、与支撑杆22万向连接的万向活动臂23、与万向活动臂23万向连接的激光固定架24以及转动连接在固定架24上的远端激光发射器25；

所述激光固定架24与远端激光发射器25之间设有用于对两者相对位置进行锁定或解除锁定的锁定机构26；

所述人体双侧定位装置:

包括一个弧形的连接臂11、两个分别固定于连接臂11两端的固定激光准直器13，每个固定激光准直器13均能够分别向两相反方向发射激光且两个固定激光准直器13发射的激光在同一直线上；

所述连接臂11上设有沿弧度延伸方向分布的刻度。

本实用新型是术前定位技术的一种,有别于术中导航技术,仅需借助术前的影像资料即可实现术中的精确定位,省去了术中导航技术中用到的大量昂贵的侦测和图象解析设备,因此大大降低了制造成本；

同时又不同于现有的做法,利用两侧定位法并结合激光辅助为医务人员提供了很好的参照，大大提高了手术的精确性。

而且，现有的立体定向仪，病人在术前以及术中均需要佩戴该设备，造成病人行动不便，有创且痛苦；而本发则不同，只需要在手术开始时定位完成后即可脱下，完全不用持续携带，同时也能做到精确定位，大大降低了患者的痛苦。

此外，该系统还可用于脊柱内镜手术，脊柱内固定术的精准定位与引导。为了更好的实施本方案，还提供了如下优选方案：

进一步的，所述人体双侧定位装置还包括至少一个连接辅臂15，连接辅臂15的一端通过一个能够沿着连接臂11弧度延伸方向自由移动或锁定的连接滑套16与连接臂11活动连接；

连接辅臂15上设有沿其长度延伸方向分布的刻度、一个以上能沿其长度延伸方向自由移动或锁定的第一活动滑套17以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第一移动激光准直器18，所述第一移动激光准直器18转动连接在第一活动滑套17上并且其旋转中心线与连接辅臂15所在平面相垂直。

所述第一活动滑套17上还设有能够度量第一移动激光准直器18相对第一活动滑套17旋转偏转角度的第一量角盘211。

进一步的，所述连接臂11上还设置有至少一个能够沿着连接臂11弧度延伸方向自由移动或锁定的第二活动滑套12以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第二移动激光准直器14，所述第二移动激光准直器14转动连接在第二活动滑套12上并且其旋转中心线与连接臂1所在平面相垂直。

进一步的，所述第二活动滑套12上还设有能够度量第二移动激光准直器14相对第二活动滑套12旋转偏转角度的第二量角盘210。

进一步的，所述固定激光准直器13、第二移动激光准直器14以及远端激光发射器25上所发射的激光为单点激光或十字激光。

进一步的，所述第一移动激光准直器18以及远端激光发射器25上所发射的激光为单点激光或十字激光。

进一步的，所述远端激光发射器25后端设有与其所发射的激光相垂直的校准靶27、远端激光发射器25的内部设有与其所发射激光处于同一直线上的校准玻璃珠28。

进一步的，还包括激光光路校验装置；

所述激光光路校验装置包括带有光路校验通道的主体31、分设于主体31的光路校验通道两端且与光路校验通道延伸方向垂直的两个校准靶27、设置在主体31的光路校验通道中的两个校准玻璃珠28、设置在两个校准玻璃珠28之间并垂直于光路校验通道延伸方向的隔光板33以及用于将主体31安装连接到人体双侧定位装置上的固定臂32。

进一步的，所述远端激光发射器25上还附设有至少一个辅助激光发射器29，辅助激光发射器29所发射的激光与远端激光发射器25发射的激光相平行。

进一步的，所述辅助激光发射器29转动连接在远端激光发射器25的外壁上并能够以远端激光发射器25所发射的激光为轴线自由转动。

尽管本实用新型采用具体实施例及其替代方式对本实用新型进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本实用新型的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本实用新型不受任何意义上的限制。

Claims (10)

1.一种手术激光定位系统，其特征在于：包括至少一个用于引导既定手术路线的远端引导装置以及用于辅助远端引导装置确定既定手术路线的人体双侧定位装置；

所述远端引导装置：

包括支撑底座(21)、固定在支撑底座(21)上的支撑杆(22)、与支撑杆(22)万向连接的万向活动臂(23)、与万向活动臂(23)万向连接的激光固定架(24)以及转动连接在固定架(24)上的远端激光发射器(25)；

所述激光固定架(24)与远端激光发射器(25)之间设有用于对两者相对位置进行锁定或解除锁定的锁定机构(26)；

所述人体双侧定位装置:

包括一个弧形的连接臂(11)、两个分别固定于连接臂(11)两端的固定激光准直器(13)，每个固定激光准直器(13)均能够分别向两相反方向发射激光且两个固定激光准直器(13)发射的激光在同一直线上；

所述连接臂(11)上设有沿弧度延伸方向分布的刻度。

2.根据权利要求1所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述人体双侧定位装置还包括至少一个连接辅臂(15)，连接辅臂(15)的一端通过一个能够沿着连接臂(11)弧度延伸方向自由移动或锁定的连接滑套(16)与连接臂(11)活动连接；

连接辅臂(15)上设有沿其长度延伸方向分布的刻度、一个以上能沿其长度延伸方向自由移动或锁定的第一活动滑套(17)以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第一移动激光准直器(18)，所述第一移动激光准直器(18)转动连接在第一活动滑套(17)上并且其旋转中心线与连接辅臂(15)所在平面相垂直。

所述第一活动滑套(17)上还设有能够度量第一移动激光准直器(18)相对第一活动滑套(17)旋转偏转角度的第一量角盘(211)。

3.根据权利要求1所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述连接臂(11)上还设置有至少一个能够沿着连接臂(11)弧度延伸方向自由移动或锁定的第二活动滑套(12)以及至少一个能够分别向两相反方向发射激光的第二移动激光准直器(14)，所述第二移动激光准直器(14)转动连接在第二活动滑套(12)上并且其旋转中心线与连接臂(11)所在平面相垂直。

4.根据权利要求3所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述第二活动滑套(12)上还设有能够度量第二移动激光准直器(14)相对第二活动滑套(12)旋转偏转角度的第二量角盘(210)。

5.根据权利要求3或4任意一项所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述固定激光准直器(13)、第二移动激光准直器(14)以及远端激光发射器(25)上所发射的激光为单点激光或十字激光。

6.根据权利要求2所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述第一移动激光准直器(18)以及远端激光发射器(25)上所发射的激光为单点激光或十字激光。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述远端激光发射器(25)后端设有与其所发射的激光相垂直的校准靶(27)、远端激光发射器(25)的内部设有与其所发射激光处于同一直线上的校准玻璃珠(28)。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的手术激光定位系统，其特征在于：还包括激光光路校验装置；

所述激光光路校验装置包括带有光路校验通道的主体(31)、分设于主体(31)的光路校验通道两端且与光路校验通道延伸方向垂直的两个校准靶(27)、设置在主体(31)的光路校验通道中的两个校准玻璃珠(28)、设置在两个校准玻璃珠(28)之间并垂直于光路校验通道延伸方向的隔光板(33)以及用于将主体(31)安装连接到人体双侧定位装置上的固定臂(32)。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述远端激光发射器(25)上还附设有至少一个辅助激光发射器(29)，辅助激光发射器(29)所发射的激光与远端激光发射器(25)发射的激光相平行。

10.根据权利要求9所述的手术激光定位系统，其特征在于：所述辅助激光发射器(29)转动连接在远端激光发射器(25)的外壁上并能够以远端激光发射器(25)所发射的激光为轴线自由转动。