CN213372457U - 平面探针及骨科手术机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种平面探针及骨科手术机器人。平面探针包括：支架；反光球，数量为至少三个，设置支架的一侧面，其中，三个反光球分别位于一不等边三角形的三个顶点；测量板，设置于支架的一端部。本申请的平面探针结构简单，在截骨前用于截骨槽位置的校对，在截骨后用于截骨面的测量。

Description

平面探针及骨科手术机器人

技术领域

本申请涉及医疗设备领域，具体涉及一种平面探针及骨科手术机器人。

背景技术

利用骨科导航机器人辅助完成膝关节置换手术中，当截骨完成后，医生需要对截骨面的位置及角度进行测量。现有方案中，探针一般为L形，为适应左右膝盖的测量，一般需将探针的反光球面设计成对称的双面，探针结构较为复杂。

实用新型内容

基于此，本申请提供了一种平面探针及骨科手术机器人，平面探针用于在手术中校准并测量截骨槽及截骨面的位置及角度。

本申请的一个实施例提供一种平面探针，包括：支架；反光球，数量为至少三个，设置所述支架的一侧面，其中，三个所述反光球分别位于一不等边三角形的三个顶点；测量板，设置于支架的一端部，所述支架与所述测量板上表面的夹角为80°-90°。

根据本申请的一些实施例，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第二支架的顶端连接所述第一支架的底端，所述反光球设置于所述第一支架上，所述测量板设置于所述第二支架的底端。

根据本申请的一些实施例，所述支架上设置与所述反光球对应的反光球孔；压盖连接所述反光球孔，用于压紧所述反光球。

根据本申请的一些实施例，所述压盖与反光球之间设置密封圈。

根据本申请的一些实施例，所述支架的侧面设置凹槽，所述反光球孔的小径端口位于所述凹槽的底部。

根据本申请的一些实施例，所述凹槽为喇叭状。

根据本申请的一些实施例，所述反光球的数量为四个，其中，第一反光球、第二反光球和第三反光球分别位于不等边三角形的三个顶点，所述第三反光球位于所述不等边三角形的最下方，第四反光球设置于第三反光球的下方。

根据本申请的一些实施例，所述第三反光球和第四反光球之间的支架部分的截面为等腰梯形。

根据本申请的一些实施例，所述测量板为蝶形。

本申请的一个实施例提供一种骨科手术机器人，包括如上所述的平面探针。

本申请的平面探针，只在平面探针一侧设置反光球面，即可满足左右膝盖的测量要求，结构简单，制造成本低；在截骨前用于对截骨槽位置进行校准，避免截骨偏差；在截骨后用于对截骨面的位置和角度进行测量；方便医生使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图，而并不超

出本申请要求保护的范围。

图1是本申请平面探针的示意图；

图2是本申请平面探针的爆炸图；

图3是本申请第一支架的示意图一；

图4是本申请第一支架的示意图二；

图5是本申请第二支架的示意图；

图6是本申请平面探针的使用示意图；

图7是本申请测量板的示意图；

图8是本申请反光球孔的剖视图；

图9是本申请反光球的安装示意图；

图10是本申请第一支架的主视图；

图11是本申请测量板的主视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1和图2所示，本申请的实施例提供一种平面探针100。平面探针100包括支架1、反光球2和测量板3，反光球2和测量板3均设置于支架1上。医生利用骨科手术机器人辅助进行骨科手术时，平面探针100在截骨前用于对截骨槽位置进行校准，在截骨后用于对截骨面的位置和角度进行测量。

如图3、图4和图5所示，支架1用于反光球2和测量板3的支撑。可选地，本实施例中，支架1包括第一支架11和第二支架12。第二支架12的顶端12a连接第一支架11的底端。一种可选的第一支架11和第二支架12的连接方式为，在第一支架11的底端设置第一连接孔111，第二支架12的顶端12a设置第一接头121，第一接头121插入第一连接孔111中实现第一支架11和第二支架12的连接。为了避免第一支架11和第二支架12出现相对旋转，在第一接头121上设置沿竖直方向延伸的平面122，第一连接孔111的形状与第一接头121的形状对应，第一接头121插入第一连接孔111后，第一支架11和第二支架12不会出现相对旋转。

可选地，第一连接孔111和第一接头121为过渡配合。第一接头121插入第一连接孔111后，配打横向贯通第一连接孔111和第一接头121的销孔，并在销孔中安装销钉，提高第一支架11和第二支架12的连接牢靠性。

根据本申请一个可选的技术方案，第一支架11为塑料材质，第二支架12为金属材质。第一支架11采用塑料材质，减少平面探针100重量的同时降低生产成本。

反光球2的数量为至少三个，所有反光球2均设置支架1的同一侧面。其中，至少三个反光球2中的任意三个反光球分别位于一不等边三角形的三个顶点，构成不等边三角形，即构成不等边三角形的三个反光球2中，任一两个反光球2之间的距离不相等。至少三个反光球2构成不等边三角形，便于骨科手术机器人的识别设备实时识别出各个反光球2的位置，从而定位出平面探针100的空间位置。

测量板3为一块平板，设置于支架1的一端部。测量板3的上表面和下表面均为在平面。本实施例中，支架1的底端连接于测量板3的上表面中心处，支架1基本垂直于测量板3的上表面，便于医生握持住支架1并通过测量板3进行测量，支架1与测量板3上表面之间的夹角为80°-90°。

在骨科手术中，医生通过骨科机器人完全路径规划后，可通过本申请的平面探针100对截骨槽的位置进行校准，将测量板3对齐截骨槽的一平面，实现对截骨槽位置的识别，从而判断对截骨槽的位置是否准确，在截骨前判断规划执行是否准确，避免截骨偏差。

如图6所示，截骨完成后，医生通过本申请的平面探针100对截骨面的位置及角度进行测量，将测量板3放置在截骨面，从而确定截骨面的位置及角度。

如图7所示，根据本申请一个可选的技术方案，反光球2设置于第一支架11上，测量板3设置于第二支架12的底端12b。本实施例中，在第二支架12的底端12b设置第二接头123，在测量板3上表面的中心设置第二连接孔35。第二接头123插入第二连接孔35中，实现第二支架12与测量板3的连接。可选地，第二接头123包括一竖直方向延伸的平面124，第二连接孔35的形状与第二接头123的形状对应，第二接头123插入第二连接孔35后，避免第二支架12和测量板3出现相对旋转。

如图3、图8和图9所示，支架1上设置有与反光球2对应的反光球孔13。本实施例中，反光球孔13设置于第一支架11上，每个反光球孔13对应一个反光球2。反光球孔13近似为阶梯孔，包括大径端口13a和小径端口13b。其中，小径端口13b的直径小于反光球2的最大直径，大径端口13a的直径大于反光球2的最大直径。反光球孔13的靠近小径端口13b的内壁131的直径略大于反光球2的最大直径，反光球2由大径端口13a装入反光球孔13中，反光球2抵靠在内壁131的台肩处，反光球2延伸出小径端口13b，以使光线可透入反光球2。

压盖4连接反光球孔13，由大径端口13a压紧反光球2。反光球孔13的靠近大径端口13a的内壁132上设置内螺纹，压盖4的外壁上设置外螺纹，压盖4内部为空腔。压盖4通过外螺纹与反光球孔13的内螺纹连接，部分反光球位于压盖4的空腔内，压盖4压紧反光球，实现反光球2的固定。

根据本申请一个可选的技术方案，压盖4与反光球2之间设置密封圈5。本实施例中，密封圈5设置于反光球2的支撑部21与压盖4之间。密封圈5为橡胶等柔性材质，避免压盖4直接接触反光球2，对反光球2造成损伤。

根据本申请一个可选的技术方案，支架1的一侧面设置凹槽14。凹槽14所在的支架侧面为反光球2突出反光球孔13的一侧。每个反光球孔13对应一个凹槽14，反光球孔的小径端口13b位于凹槽14的底部。凹槽14的深度大于反光球2延伸出反光球孔13的高度，起到保护反光球2的作用。

可选地，凹槽14为喇叭状，由内到外凹槽14的直径逐渐增大。喇叭状的凹槽14可尽量避免对照射反光球2的光线被遮挡。

根据本申请一个可选的技术方案，反光球2的数量为四个，分别为第一反光球2a、第二反光球2b、第三反光球2c和第四反光球2d。第一反光球2a、第二反光球2b和第三反光球2c分别位于不等边三角形的三个顶点，其中，第三反光球2c位于不等边三角形的最下方。第四反光球2d设置于第三反光球2c的正下方。反光球2的数量越多，平面探针100的定位精度越高，但同时制造成本也会相应增加。为了平衡定位精度和制造成本，本实施例将反光球2的数量设置为四个。

如图10所示，第三反光球2c和第四反光球2d之间的支架部分的截面为等腰梯形。第三反光球2c和第四反光球2d之间，由压盖4所在侧至凹槽14所在侧，支架的宽度逐渐向中间收缩，形成相对的第一斜面112和第二斜面113，使得此支架部分的截面形状为等腰梯形。设置第一斜面112和第二斜面113，符合人体工程学，便于医生握持平面探针100。

如图11所示，根据本申请一个可选的技术方案，测量板3为蝶形平板。测量板3的厚度为1-2mm。测量板3包括相对的第一边31和第二边32，及相对的第三边33和第四边34。第一边31和第二边32为互相平行的直线段。第三边33和第四边34为曲线，第三边33和第四边34的中部均向测量板3的中心收缩。测量板3的各个边的连接处设置过渡圆角。可选地，测量板3的宽度D(第一边31和第二边32之间的距离)为35～45mm，本实施例中测量板3的宽度D为40mm。测量板3的长度L(第三边33和第四边34的最远间距值)为40～50mm，本实施例中测量板3的长度L为44mm。将测量板3设置为蝶形及测量板3的尺寸设置，在保证能测量板3方便插入骨面之间的同时，又能提供足够的接触面积，保证测量精度。根据需要，测量板3也可设置为其它形状。

本申请施例提供一种骨科手术机器人，包括如上的平面探针100。骨科手术机器人光学识别系统，可通过反光球2确定平面探针100的空间位置，医生利用平面探针100辅助进骨科手术。

本申请的平面探针，只在平面探针一侧设置反光球面，结构简单，满足左右膝盖的测量要求。平面探针在截骨前用于对截骨槽位置进行校准，在截骨后对截骨面的位置和角度进行测量，使平面探针得到更广泛的应用。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种平面探针，其特征在于，包括：

支架；

反光球，数量为至少三个，设置所述支架的一侧面，其中，三个所述反光球分别位于一不等边三角形的三个顶点；

测量板，设置于支架的一端部，所述支架与所述测量板测量表面的夹角为80°-90°。

2.根据权利要求1所述的平面探针，其特征在于，所述支架包括第一支架和第二支架，所述第二支架的顶端连接所述第一支架的底端，所述反光球设置于所述第一支架上，所述测量板设置于所述第二支架的底端。

3.根据权利要求1所述的平面探针，其特征在于，所述支架上设置与所述反光球对应的反光球孔，所述反光球采用压盖连接于反光球孔中。

4.根据权利要求3所述的平面探针，其特征在于，所述压盖与反光球之间设置密封圈。

5.根据权利要求3所述的平面探针，其特征在于，所述支架的侧面设置凹槽，所述反光球孔的小径端口位于所述凹槽的底部。

6.根据权利要求5所述的平面探针，其特征在于，所述凹槽为喇叭状。

7.根据权利要求1所述的平面探针，其特征在于，所述反光球的数量为四个，其中，第一反光球、第二反光球和第三反光球分别位于不等边三角形的三个顶点，所述第三反光球位于所述不等边三角形的最下方，第四反光球设置于第三反光球的下方。

8.根据权利要求7所述的平面探针，其特征在于，所述第三反光球和第四反光球之间的支架部分的截面为等腰梯形。

9.根据权利要求1所述的平面探针，其特征在于，所述测量板为蝶形。

10.一种骨科手术机器人，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的平面探针。

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