CN214805329U - 一种利用近红外光的术中定位导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用近红外光的术中定位导航装置，包括机架，机架的上侧面固定连接有支撑杆与伸缩杆，支撑杆的上端转动连接有支架，支架的前侧面固定连接有显示器，伸缩杆包括固定杆与升降杆，升降杆通过驱动机构竖直滑动连接在固定杆的内部，升降杆的上端铰接有连接臂，连接臂的一端转动连接有基座，基座的前端设有导航仪，本实用新型对导航仪的高度位置、水平位置以及角度进行快速调节，简化了调节过程，从而降低了医护人员的工作量，提高了手术的进度。

Description

一种利用近红外光的术中定位导航装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体为一种利用近红外光的术中定位导航装置。

背景技术

手术导航，是将病人术前或术中影像数据和手术床上病人解剖结构准确对应，手术中跟踪手术器械并将手术器械的位置在病人影像上以虚拟探针的形式实时更新显示，目前有研究表明将吲哚青绿，射到人体皮下的淋巴结和血管内，然后用近红外线从体外照射，吲哚青绿就会在淋巴结和血管内发光，这种光可通过超高灵敏度摄像机进行捕捉，并反馈给手术导航的系统(如东影公司开发的Angelplan-CAS手术导航系统)进行三维重构，从而实现影像展示。为了能够将导航仪调节至最佳照射病人位置并进行固定，要使用一种多角度调节的连接臂；当前一般的连接臂，其铰接位的锁紧方式一般采用独立的螺栓锁紧，在临床使用过程中，需要依次对每个铰接位进行角度调节，调节过程较为繁琐复杂，从而增加了医护人员的工作量，影响手术进度，因此我们提出了一种利用近红外光的术中定位导航装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用近红外光的术中定位导航装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用近红外光的术中定位导航装置，包括机架，所述机架的上侧面设有控制器，所述机架的上侧面固定连接有支撑杆与伸缩杆，所述支撑杆的上端转动连接有支架，所述支架的前侧面固定连接有用于显示病人术前或术中影像数据的显示器，所述伸缩杆包括固定杆与升降杆，所述升降杆通过驱动机构竖直滑动连接在固定杆的内部，所述升降杆的上端铰接有连接臂，所述连接臂远离升降杆的一端转动连接有基座，所述基座的前端设有用于发射近红外线以及捕捉微弱光线的导航仪。

优选的，所述驱动机构包括箱体，所述箱体固定安装在机架的内部，且所述箱体与固定杆的下端固定连接，所述箱体的内部转动连接有从动齿轮，所述从动齿轮通过电机驱动旋转，所述箱体的下侧面中部固定连接有收纳管，所述收纳管的内部设有螺杆，所述螺杆啮合套接在从动齿轮的中部，且所述螺杆的上端与升降杆的下端固定连接。

优选的，所述连接臂包括第一支臂、第二支臂、中间轴、传动杆、顶压块、移动块、让位槽、驱动杆以及手柄，所述第一支臂与第二支臂的相邻端套接在中间轴的内部，所述第一支臂、第二支臂的内部各滑动连接有一个传动杆，两个传动杆远离中间轴的一端各滑动连接有一个顶压块，两个顶压块分别与升降杆、基座的转轴侧壁活动连接，所述移动块套接在中间轴的内部，且所述让位槽的数量为两个，两个让位槽开在移动块的外侧壁上，所述中间轴上转动连接有驱动杆，所述驱动杆与移动块啮合连接实现驱动移动块在中间轴上移动。

优选的，所述基座的侧壁上固定连接有卡接齿轮，所述导航仪的后侧壁上设有多个导柱，所述导柱上通过弹簧滑动套接有卡接杆，所述卡接杆的下端固定连接有拨动柄。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电机的启动，可对导航仪的高度位置进行调节，并且转动手柄使手柄带着驱动杆转动，可同时对连接臂的各铰接点同时紧固和松开，这样可快速的对导航仪在水平位置进行调节；并且通过捏动拨动柄，使卡接杆与卡接齿轮脱离卡接后，可上下转动导航仪，实现对导航仪角度进行上下调节，松开拨动柄后，卡接杆与卡接齿轮再次卡接，继而实现对导航仪的角度进行固定，继而简化了调节过程，从而降低了医护人员的工作量，提高了手术的进度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图I；

图2为本实用新型的整体结构示意图II；

图3为本实用新型的基座、导航仪、卡接齿轮与卡接杆处的结构示意图；

图4为本实用新型的连接臂、基座与升降杆处的剖视图；

图5为本实用新型的中间轴、传动杆、移动块、让位槽与驱动杆处的剖视爆炸图；

图6为本实用新型的固定杆、升降杆、第一支臂、第二支臂与导航仪处的结构示意图；

图7为本实用新型的驱动机构、升降杆与固定杆处的剖视图；

图8为本实用新型的升降杆、螺杆与从动齿轮处的爆炸图。

图中：1、机架，101、控制器，2、支撑杆，3、伸缩杆，301、固定杆，302、升降杆，4、支架，5、显示器，6、驱动机构，601、箱体，602、从动齿轮，603、电机，604、收纳管，605、螺杆，606、主动齿轮，607、定位螺栓，608、环槽，7、连接臂，701、第一支臂，702、第二支臂，703、中间轴，704、传动杆，705、顶压块，706、移动块，707、让位槽，708、驱动杆，709、手柄，8、基座，9、导航仪，10、卡接齿轮，11、导柱，12、弹簧，13、卡接杆，14、拨动柄，15、把手，16、万向轮，a、发射器，b、摄像头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种利用近红外光的术中定位导航装置，包括机架1，机架1的下侧面上设有多个万向轮16，两侧设有把手15，便于机架1的移动，所述机架1的上侧面设有控制器101，控制器101内可以安装有采用三维影像技术研发的手术导航系统，手术导航系统为现有公开技术，例如手术导航系统可采用东影公司开发的“Angelplan-CAS1000型外科手术导航系统”，并且本申请中要解决的问题是如何对导航仪的位置以及角度进行快速调节，故对手术导航系统不做赘述，所述机架1的上侧面固定连接有支撑杆2与伸缩杆3，所述支撑杆2的上端转动连接有支架4，所述支架4的前侧面固定连接有用于显示病人术前或术中影像数据的显示器5，如图2所示，支架4起到支撑显示器5的作用，且由于支架4可在支撑杆2上旋转，支架4可带着显示器5左右摆动，继而实现调节显示器5左右角度，使显示器5处于最佳观看角度，便于医护人员观看显示器5上的影视图像，所述伸缩杆3包括固定杆301与升降杆302，所述升降杆302通过驱动机构6竖直滑动连接在固定杆301的内部，如图6所示，升降杆302套接在固定杆301的内部，升降杆302的上端贯穿固定杆301并向上延伸，且升降杆302的侧壁上沿升降杆302的轴线方向设有防转槽，固定杆301的内侧壁上设有与防转槽相适配的防转块(图中未示出)，防转块与防转槽相互配合，避免升降杆302在固定杆301中转动，且并不影响升降杆302在固定杆301内的滑动，另外，升降杆302也可采用方形杆，固定杆301的内部开有与其适配的方形滑槽，也可避免升降杆302在固定杆301中转动，且并也不影响升降杆302在固定杆301内的滑动，所述升降杆302的上端铰接有连接臂7，所述连接臂7远离升降杆302的一端转动连接有基座8，所述基座8的前端设有用于发射近红外线以及捕捉微弱光线的导航仪9，如图1所示，导航仪9包括发射器a与摄像头b，发射器a起到发射近红外线的作用，摄像头b可背景技术中介绍的超高灵敏度摄像机，起到捕捉微弱光线的作用。

为了能够任意调节导航仪9的高度，使导航仪9能够处于最佳的高度位置，具体而言，所述驱动机构6包括箱体601，所述箱体601固定安装在机架1的内部，且所述箱体601与固定杆301的下端固定连接，所述箱体601的内部转动连接有从动齿轮602，如图7所示，从动齿轮602的侧壁上开有环槽608，并且箱体601的侧壁上啮合连接有多个定位螺栓607，且多个定位螺栓607的内端均匀的插入环槽608的内部，继而将从动齿轮602安装在箱体601的内部，所述从动齿轮602通过电机603驱动旋转，电机603固定安装在箱体601的外侧壁上，且电机603的输出轴伸入箱体601的内部并固定连接有主动齿轮606，主动齿轮606与从动齿轮602啮合连接，致使电机603启动时，主动齿轮606带着从动齿轮602转动(正反转动)，所述箱体601的下侧面中部固定连接有收纳管604，所述收纳管604的内部设有螺杆605，所述螺杆605啮合套接在从动齿轮602的中部，且所述螺杆605的上端与升降杆302的下端固定连接，如图8所示，螺杆605的上端设有螺纹，且升降杆302的下端设有螺块，这样可将螺杆605与升降杆302沿着轴线方向进行连接，并且螺杆605与升降杆302上设有便于扳手卡接的六角位，继而通过扳手将螺杆605与升降杆302拧紧；

电机603启动时，主动齿轮606带着从动齿轮602转动，此时从动齿轮602驱使螺杆605沿轴线方向移动，此时螺杆605便会带着升降杆302在固定杆301的内部上下移动，实现调节导航仪9的高度。

如图4-5所示，为了能够调节导航仪9在同一水平面上的位置，具体而言，所述连接臂7包括第一支臂701、第二支臂702、中间轴703、传动杆704、顶压块705、移动块706、让位槽707、驱动杆708以及手柄709，手柄709与驱动杆708呈垂直状态连接，驱动杆708的外壁设有外螺纹，所述第一支臂701与第二支臂702的相邻端套接在中间轴703的内部，所述第一支臂701、第二支臂702的内部各滑动连接有一个传动杆704，两个传动杆704远离中间轴703的一端各滑动连接有一个顶压块705，两个顶压块705分别与升降杆302、基座8的转轴侧壁活动连接，顶压块705与升降杆302、基座8的转轴接触面贴附有橡胶垫，橡胶垫可增加顶压块705表面的摩擦，继而使第一支臂701与升降杆302的铰接点、第二支臂702与基座8的铰接点更加稳固，所述移动块706套接在中间轴703的内部，且所述让位槽707的数量为两个，两个让位槽707开在移动块706的外侧壁上，所述中间轴703上转动连接有驱动杆708，所述驱动杆708与移动块706啮合连接实现驱动移动块706在中间轴703上移动；

如图5所示，中间轴703的中部由两个弧形板组成，且两个弧形板之间留有间隙，移动块706上开有与两个弧形板相匹配的弧形槽，通过弧形板与弧形槽之间的配合，使移动块706套接在中间轴703上，并且移动块706可沿着中间轴703的轴线方向滑动(不可转动)，且移动块706的中部开有与驱动杆708相适配的螺纹槽，驱动杆708转动后，通过螺纹实现移动块706在中间轴上滑动；

如图4所示，当传动杆704靠近中间轴703的一端处于让位槽707的内部时，两个顶压块705不会对升降杆302、基座8的转轴进行顶压，此时连接臂7上的各铰接点均可进行转动，继而可实现对导航仪9水平方向的角度位置调节，调节至最佳状态后，转动手柄709使驱动杆708转动，此时驱动杆708可驱动移动块706向上移动，两个传动杆704的端部会同时从让位槽707的内部滑出并受到移动块706的外侧壁挤压，此时两个传动杆704分别在第一支臂701与第二支臂702的内部滑动，致使两个顶压块705滑动后分别顶压在升降杆302、基座8的转轴侧壁上，实现对连接臂7上的各铰接点进行固定，继而起到快速固定导航仪9的作用。

如图3所示，为了能够任意调节导航仪9的角度，具体而言，所述基座8的侧壁上固定连接有卡接齿轮10，所述导航仪9的后侧壁上设有多个导柱11，所述导柱11上通过弹簧12滑动套接有卡接杆13，如图3所示，弹簧12套接在导柱11上，且弹簧12处于导航仪9后侧壁与卡接杆13之间，弹簧12对卡接杆13产生弹力，使卡接杆13与卡接齿轮10卡接，所述卡接杆13的下端固定连接有拨动柄14；

调节导航仪9的角度时，向前捏动拨动柄14，致使拨动柄14带着卡接杆13克服弹簧12的弹力并朝着远离卡接齿轮10的方向移动，此时卡接杆13与卡接齿轮10脱离卡接，在此状态下，导航仪9可在基座8上转动，继而起到调节导航仪9角度的作用，即调节发射器a发射的近红外线的角度、调节摄像机b捕捉光线的角度，当角度调节至最佳状态后，松开拨动柄14，此时弹簧12将卡接杆13朝着卡接齿轮10的方向回弹，致使卡接杆13卡接在卡接齿轮10上，继而实现对导航仪9调节后的角度进行固定。

工作原理：手术前，将名为吲哚青绿的色素注射到患者体皮下的淋巴结和血管内，吲哚青绿具有吸收光后会发光的特性，受到近红外线从体外照射后，吲哚青绿就会在淋巴结和血管内发光，然后通过驱动机构6使升降杆302在固定杆301的内部上下滑动，继而调整导航仪9的高度，且通过连接臂7的弯折调节导航仪9同一水平面的位置，通过拨动拨动柄14，使卡接杆13与卡接齿轮10脱离，能够上下旋转导航仪9，继而实现多角度调节导航仪9，使发射器a发射的近红外线覆盖患者解剖位置，且摄像机b能够捕捉吲哚青绿在患者解剖位置处的淋巴结和血管内散发的微弱光线，此时摄像机b将捕捉到的微弱光线信号传递给控制器101，控制器101接收信号后通过三维影线技术建立人体三维模型，并将人体三维模型与手术器械(手术器械以虚拟探针的形式实时更新显示)显示在显示器5上，使医生对手术器械相对病人解剖结构的位置一目了然。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种利用近红外光的术中定位导航装置，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的上侧面设有控制器(101)，所述机架(1)的上侧面固定连接有支撑杆(2)与伸缩杆(3)，所述支撑杆(2)的上端转动连接有支架(4)，所述支架(4)的前侧面固定连接有用于显示病人术前或术中影像数据的显示器(5)，所述伸缩杆(3)包括固定杆(301)与升降杆(302)，所述升降杆(302)通过驱动机构(6)竖直滑动连接在固定杆(301)的内部，所述升降杆(302)的上端铰接有连接臂(7)，所述连接臂(7)远离升降杆(302)的一侧转动连接有基座(8)，所述基座(8)的前端设有用于发射近红外线以及捕捉微弱光线的导航仪(9)。

2.根据权利要求1所述的一种利用近红外光的术中定位导航装置，其特征在于：所述驱动机构(6)包括箱体(601)，所述箱体(601)固定安装在机架(1)的内部，且所述箱体(601)与固定杆(301)的下端固定连接，所述箱体(601)的内部转动连接有从动齿轮(602)，所述从动齿轮(602)通过电机(603)驱动旋转，所述箱体(601)的下侧面中部固定连接有收纳管(604)，所述收纳管(604)的内部设有螺杆(605)，所述螺杆(605)啮合套接在从动齿轮(602)的中部，且所述螺杆(605)的上端与升降杆(302)的下端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用近红外光的术中定位导航装置，其特征在于：所述连接臂(7)包括第一支臂(701)、第二支臂(702)、中间轴(703)、传动杆(704)、顶压块(705)、移动块(706)、让位槽(707)、驱动杆(708)以及手柄(709)，所述第一支臂(701)与第二支臂(702)的相邻端套接在中间轴(703)的内部，所述第一支臂(701)、第二支臂(702)的内部各滑动连接有一个传动杆(704)，两个传动杆(704)远离中间轴(703)的一端各滑动连接有一个顶压块(705)，两个顶压块(705)分别与升降杆(302)、基座(8)的转轴侧壁活动连接，所述移动块(706)套接在中间轴(703)的内部，且所述让位槽(707)的数量为两个，两个让位槽(707)开在移动块(706)的外侧壁上，所述中间轴(703)上转动连接有驱动杆(708)，所述驱动杆(708)与移动块(706)啮合连接实现驱动移动块(706)在中间轴(703)上移动。

4.根据权利要求1所述的一种利用近红外光的术中定位导航装置，其特征在于：所述基座(8)的侧壁上固定连接有卡接齿轮(10)，所述导航仪(9)的后侧壁上设有多个导柱(11)，所述导柱(11)上通过弹簧(12)滑动套接有卡接杆(13)，所述卡接杆(13)的下端固定连接有拨动柄(14)。

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