CN209564225U - 一种快速ct定位导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速CT定位导航装置，包括定位盒、固定支架。所述定位盒安装在固定支架上，所述定位盒包括上平面定位单元、下平面定位单元。所述上平面定位单元、下平面定位单元都包括移动滑块、电机模块、滑轨、定位控制器，所述电机模块通过滑轨连接移动滑块，所述电机模块受定位控制器控制，所述移动滑块设有用于固定穿刺针的固定轴孔、若干个CT图像扫描设备可识别的标记物。本实用新型避免了传统的手术定位导航系统需要进行坐标统一变换后才能控制机械臂运动的繁琐过程，而且降低了坐标统一变换带来额外的误差，使用相对简便，大大提高了手术导航系统使用方便性。

Description

一种快速CT定位导航装置

技术领域

本实用新型涉及一种快速CT定位导航装置。

背景技术

传统的经皮介入穿刺手术是医生在CT图像扫描设备的引导下，将小型手术器械，如活检穿刺针送入患者体内，对病变部位进行检测或治疗的一种微创手术。经皮介入穿刺手术与其他微创手术一样，具有创面小、康复快和术后并发症少等优点。在进行经皮穿刺时，精确的穿刺通道是手术的首要任务。穿刺操作不仅要求手术针最终准确到达靶点位置，还要求手术针通过的路径避开人体重要的组织如血管。然而常规的由CT图像引导的穿刺操作是由医生手动完成的。医生通过病灶附近的二维或三维扫描图像判断合适的入针点和入针方向，然后凭借经验通过手动调整穿刺通道完成穿刺操作，这对医生的操作技能和经验提出了很高的要求。然而即使是经验丰富的医生，通常情况下一次CT引导下介入穿刺手术也需要多次CT扫描，反复调整确认穿刺针位置才能完成，这严重限制了经皮穿刺技术的推广和临床应用。因此开发在CT导引下自动定位导航系统是解决这一问题的重要手段。国内因此开发了一些采用商用机械臂的定位导航系统，申请了一些CT导引下手术导航的专利。比如专利号CN207306723U CT 图像引导下的手术导航系统，提及采用手术器械示踪器，标定示踪器，跟踪系统的手术导航系统。该专利核心是在标定示踪器上同时集成CT下能识别的导航标识特征点集I和跟踪系统识别的特征点集II。通过两个特征点集已知的几何特性实现病床坐标系和手术器械坐标系统一。跟踪系统需要通过光学跟踪系统或电磁跟踪系统来实现，该方法必须确保标定示踪器不受手术室物体视野遮挡，而且系统相对比较复杂，并且增加了两种坐标统一带来的误差。

同样的CN100496429C外科手术导航系统基于光学定位的机器人手术定位方法也是采用光学跟踪仪和机器人探针对同一坐标点测量来实现机器人坐标系统和光学跟踪仪坐标系统互换。

传统手术定位导航系统采用商用串联式多轴机械臂实现穿刺针定位通道，机械臂形成通道位姿的控制需要通过跟踪系统跟踪机械臂上定位标记，再跟踪病人身上固定的跟踪标记，再把跟踪系统坐标，病人数据坐标，机械臂控制坐标统一，统一之后才可以把手术规划和穿刺针定位通道建立。由于坐标统一转换会带来转换误差，其次光学跟踪系统必须确保不受手术室视场遮挡从而会影响手术操作空间，并且光学跟踪系统的跟踪精度也会随着视场距离不同而变化，从而影响最终手术效果。另外电磁跟踪系统容易受有磁性金属和机械臂电机磁场影响。因此依赖光学或电磁跟踪系统，需要不同坐标系统一的手术定位导航系统存在这一固有缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有产品中的不足，提供一种快速CT定位导航装置。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种快速CT定位导航装置，包括定位盒、固定支架，所述定位盒安装在固定支架上，所述定位盒包括上平面定位单元、下平面定位单元，所述上平面定位单元、下平面定位单元都包括移动滑块、电机模块、滑轨、定位控制器，所述电机模块通过滑轨连接移动滑块，所述电机模块受定位控制器控制，所述移动滑块伸出盒子部分前端设有用于固定穿刺针的固定轴孔、至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物。

位于上平面定位单元的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物处于不共线且同一个平面上，所述位于下平面定位单元的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物不共线且同处于另外一个平面上。位于上平面定位单元的至少三个 CT图像扫描设备可识别的标记物不共线，指的是上平面定位单元上的至少三个 CT图像扫描设备可识别的标记物不在同一直线上。位于下平面定位单元的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物不共线指的是下平面定位单元上的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物不在同一直线上。

作为优选，位于上平面定位单元和下平面定位单元的CT图像扫描设备可识别的标记物都为4个。

上平面定位单元和下平面定位单元的电机模块都包括垂直布置的X轴电机、 Y轴电机。

用于固定穿刺针的固定轴孔位于移动滑块伸出定位盒子外部的前端。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型结构简单，成本低，使用时只需要将定位盒固定在病人病灶附近，CT图像扫描设备将病人和定位盒一块扫描后，所得到的病人病灶点坐标和定位盒坐标就已经统一在得到的CT数据里，此时通过医生手术规划确认要达到的位置，再通过可识别的标记物确认现有的定位单元固定穿刺针的固定轴孔位置，此时就可以计算得到上平面定位单元、下平面定位单元的移动滑块为了达到预设的位置所需要移动的距离，之后就可以用定位控制器控制电机模块来带动移动滑块在滑轨中运动到指定的位置，实现了定位目的。由于定位盒结构简单，因此体积可以相对传统的商用机械臂小很多，因此可以和病人一起做CT。避免了传统的手术定位导航系统采用商用机械臂需要坐标统一后才能控制机械臂运动到指定位置的繁琐过程，而且降低了坐标统一变换带来额外的误差，所以使用相对简便，大大提高了手术导航系统使用方便性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为上平面定位单元或下平面定位单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的技术方案作进一步说明：

实施例1：

如图1到图2所示，一种快速CT定位导航装置，包括定位盒2、固定支架 7，所述定位盒2安装在固定支架7上，所述定位盒2包括上平面定位单元3、下平面定位单元4，所述上平面定位单元3、下平面定位单元4都包括移动滑块 19、电机模块、滑轨23、定位控制器24，所述电机模块通过滑轨23连接移动滑块19，所述电机模块受定位控制器24控制，所述移动滑块19设有用于固定穿刺针的固定轴孔6、4个处于同一平面的CT图像扫描设备可识别的标记物22, 该CT图像扫描设备可识别的标记物22为金属圆片。所述位于上平面定位单元3 的4个金属圆片标记物22处于正方形排列的同一个平面上，所述位于下平面定位单元4的4个金属圆片标记物22处于正方形排列的另外一个平面上。所述上平面定位单元和下平面定位单元的电机模块都包括垂直布置的X轴电机20、Y 轴电机21。所述用于固定穿刺针的固定轴孔6位于移动滑块19伸出定位盒子外部的前端。

本实用新型结构简单，成本低，使用时只需要将定位盒固定在病人病灶附近，CT图像扫描设备将病人和定位盒一块扫描后，所得到的病人病灶点坐标和定位盒坐标就已经统一在得到的CT数据里，此时通过医生手术规划确认要达到的位置，再通过可识别的标记物确认现有的定位单元固定穿刺针的固定轴孔位置，此时就可以计算得到上平面定位单元、下平面定位单元的移动滑块为了达到预设的位置所需要移动的距离，之后就可以用定位控制器控制电机模块来带动移动滑块在滑轨中运动到指定的位置，实现了定位目的。由于定位盒结构简单，因此体积可以相对传统的商用机械臂小很多，因此可以和病人一起做CT。避免了传统的手术定位导航系统采用商用机械臂需要坐标统一后才能控制机械臂运动到指定位置的繁琐过程，而且降低了坐标统一变换带来额外的误差，所以使用相对简便，大大提高了手术导航系统使用方便性。

实施例2：

如图1到图2所示，一种快速CT定位导航装置，包括定位盒2、固定支架7，所述所述定位盒2安装在固定支架7上，所述定位盒2包括上平面定位单元3、下平面定位单元4，所述上平面定位单元3、下平面定位单元4都包括移动滑块 19、电机模块、滑轨23、定位控制器24，所述电机模块通过滑轨23连接移动滑块19，所述电机模块受定位控制器24控制，所述移动滑块19设有用于固定穿刺针的固定轴孔6、至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物22，该CT图像扫描设备可识别的标记物22为塑料圆球。所述位于上平面定位单元3的至少三个塑料圆球标记物22处于三角形排列的同一个平面上，所述位于下平面定位单元4的4个塑料圆球标记物22处于三角形排列且同处于另外一个平面上。所述上平面定位单元和下平面定位单元的电机模块都包括垂直布置的X轴电机20、 Y轴电机21。所述用于固定穿刺针的固定轴孔6位于移动滑块19伸出定位盒子外部的前端。

本实用新型结构简单，成本低，使用时只需要将定位盒固定在病人病灶附近，CT图像扫描设备将病人和定位盒一块扫描后，所得到的病人病灶点坐标和定位盒坐标就已经统一在得到的CT数据里，此时通过医生手术规划确认要达到的位置，再通过可识别的标记物确认现有的定位单元固定穿刺针的固定轴孔位置，此时就可以计算得到上平面定位单元、下平面定位单元的移动滑块为了达到预设的位置所需要移动的距离，之后就可以用定位控制器控制电机模块来带动移动滑块在滑轨中运动到指定的位置，实现了定位目的。由于定位盒结构简单，因此体积可以相对传统的商用机械臂小很多，因此可以和病人一起做CT。避免了传统的手术定位导航系统采用商用机械臂需要坐标统一后才能控制机械臂运动到指定位置的繁琐过程，而且降低了坐标统一变换带来额外的误差，所以使用相对简便，大大提高了手术导航系统使用方便性。

需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一种具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形，比如滑轨可以用同步带或丝杆做简单替换。总之，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种快速CT定位导航装置，其特征在于，包括定位盒(2)、固定支架(7)，所述定位盒(2)安装在固定支架(7)上，所述定位盒(2)包括上平面定位单元(3)、下平面定位单元(4)，所述上平面定位单元(3)、下平面定位单元(4)都包括移动滑块(19)、电机模块、滑轨(23)、定位控制器(24)，所述电机模块通过滑轨(23)连接移动滑块(19)，所述电机模块受定位控制器(24)控制，所述移动滑块(19)设有用于固定穿刺针的固定轴孔(6)、至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物(22)。

2.根据权利要求1所述一种快速CT定位导航装置，其特征在于，所述位于上平面定位单元(3)的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物(22)处于不共线的同一个平面上，所述位于下平面定位单元(4)的至少三个CT图像扫描设备可识别的标记物(22)不共线且同处于另外一个平面上。

3.根据权利要求1所述一种快速CT定位导航装置，其特征在于，所述位于上平面定位单元和下平面定位单元的CT图像扫描设备可识别的标记物(22)都为4个。

4.根据权利要求1所述一种快速CT定位导航装置，其特征在于，所述上平面定位单元和下平面定位单元的电机模块都包括垂直布置的X轴电机(20)、Y轴电机(21)。

5.根据权利要求1所述一种快速CT定位导航装置，其特征在于，所述用于固定穿刺针的固定轴孔(6)位于移动滑块(19)伸出定位盒子外部的前端。