CN217219193U - 用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准。所述用于体表的光学追踪基准包含有定义有彼此相反的一第一表面及一第二表面的一本体、设置于所述本体的所述第一表面的多个光学追踪标记以及形成于所述本体的所述第一表面的多个接收结构。所述用于工具的光学追踪基准包含有一光学追踪标记模块、连接于所述光学追踪标记模块的一固定块、可拆卸地设置于所述固定块的一活动块、可拆卸地穿设于所述固定块及所述活动块的一螺杆以及能与所述螺杆配合而邻近于所述固定块锁固的一第一平面的一螺帽。据此，所述光学追踪基准能有效地适用于体表及工具。

Description

用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准

技术领域

本实用新型涉及一种光学追踪基准，尤其涉及一种用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准。

背景技术

随着科技发展，现有的光学追踪基准已逐渐无法满足消费者的使用需求。进一步来说，现有的光学追踪基准的结构设计有诸多待改良之处，使得现有的光学追踪基准无法有效地适用于体表及工具。

故，如何通过结构设计的改良，来提升光学追踪基准的使用性能，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准，以改善现有的光学追踪基准无法有效地适用于体表及工具的问题。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的其中一技术方案是提供一种用于体表的光学追踪基准，其包括：一本体，定义有彼此相反的一第一表面及一第二表面；其中，所述本体包含有一第一条状体及连接于所述第一条状体的一第二条状体，并且所述第一条状体及所述第二条状体之间所夹的角度大于0度；多个光学追踪标记，设置于所述本体的所述第一表面；以及多个接收结构，形成于所述本体的所述第一表面；其中，各个所述接收结构具有一弧形侧壁，各个所述接收结构定义有位于所述弧形侧壁内的一容置空间，并且各个所述接收结构能用以通过所述容置空间而容置一球体。

优选地，所述用于体表的光学追踪基准包含至少四个所述光学追踪标记，并且至少其中一个所述光学追踪标记与其他的所述光学追踪标记不共平面。

优选地，所述用于体表的光学追踪基准包含四个所述接收结构，并且至少其中一个所述接收结构与其他的所述接收结构不共平面。

优选地，所述用于体表的光学追踪基准进一步包含多个第一凹槽及一直线形凹槽；其中，多个所述第一凹槽是凹设于所述本体的所述第一表面，并且所述直线形凹槽是沿所述第二条状体而形成于所述本体的所述第二表面。

优选地，各个所述接收结构于所述容置空间中的内径不小于3毫米，并且任两个相邻的所述接收结构之间的距离不小于7毫米，于各个所述接收结构中，所述弧形侧壁的一端未接触于所述弧形侧壁的另一端，以使得各个所述接收结构的截面呈C字形；其中，其中一个所述接收结构是垂直设置于所述本体，以使得所述接收结构与所述本体不共平面。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所采用的另外一技术方案是提供一种用于工具的光学追踪基准，其包括：一光学追踪标记模块，包含一本体、多个光学追踪标记及一连接结构；其中，多个所述光学追踪标记是设置于所述本体的一侧，并且所述连接结构是设置于所述本体相反于所述光学追踪标记的一侧；一固定块，通过所述连接结构而连接于所述光学追踪标记模块；其中，所述固定块具有一第一斜面、相对于所述第一斜面的一第一平面及贯穿所述固定块的一平滑通道；其中，所述平滑通道的一开口自所述第一斜面贯穿至所述第一平面；其中，所述平滑通道的所述开口具有一第一内径及一第二内径，并且所述第二内径大于所述第一内径；一活动块，可拆卸地设置于所述固定块；其中，所述活动块具有一第二斜面及一内螺纹通道，所述第二斜面邻近于所述固定块的所述第一斜面，并且所述内螺纹通道位置上对应于所述平滑通道的所述开口；一螺杆，可拆卸地穿设于所述平滑通道的所述开口及所述活动块的所述内螺纹通道；其中，所述螺杆具有对应于所述活动块的所述内螺纹通道的一外螺纹部；以及一螺帽，能与所述螺杆配合而邻近于所述固定块的所述第一平面锁固。

优选地，所述活动块于所述第二斜面具有一导引结构，所述导引结构能与所述固定块的所述平滑通道配合，使得所述活动块能沿所述固定块的所述第一斜面滑动但不相对转动。

优选地，所述螺杆的外径小于所述平滑通道的所述第一内径，并且所述螺帽的外径大于所述平滑通道的所述第一内径。

优选地，所述平滑通道的所述第二内径大于所述螺杆的所述外径，并且所述螺杆能沿平行于所述第二内径的方向于所述固定块中移动。

优选地，所述第一平面与所述第一斜面之间所夹的角度是介于30度至60度之间。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准，其能通过“用于体表的光学追踪基准包含有所述本体、多个所述光学追踪标记以及多个所述接收结构”以及“用于工具的光学追踪基准包含所述光学追踪标记模块、所述固定块、所述活动块、所述螺杆以及所述螺帽”的技术方案，以改善现有的光学追踪基准无法有效地适用于体表及工具的问题。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的用于体表的光学追踪基准的示意图。

图2为本实用新型其中一实施例的用于体表的光学追踪基准从另一角度示意图。

图3为本实用新型图1之实施例中光学追踪标记之间的空间位置关系示意图。

图4为本实用新型其他实施例的用于体表的光学追踪基准的示意图。

图5A及5B为本实用新型其他实施例的用于体表的光学追踪基准的不同视角的示意图。

图6为本实用新型其他实施例的用于体表的光学追踪基准的示意图。

图7为本实用新型其中一实施例的用于工具的光学追踪基准的立体示意图。

图8为本实用新型其中一实施例的用于工具的光学追踪基准结合于一穿刺套管的示意图。

图9为本实用新型其中一实施例的用于工具的光学追踪基准的剖视示意图。

图10为本实用新型其中一实施例的活动块、固定块及连接结构的爆炸示意图。

图11为本实用新型其中一实施例的固定块从另一角度的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

参阅图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种用于体表的光学追踪基准100，更具体来说是一种体表注册导航光学追踪基准。所述用于体表的光学追踪基准100能用以设置于人体表面以追踪相关位置(如骨骼的位置)是否改变。所述用于体表的光学追踪基准100包含有一本体101、多个光学追踪标记102、多个接收结构103、多个第一凹槽104及一直线形凹槽105。

所述本体101定义有彼此相反的一第一表面101a及一第二表面101b。所述本体101包含有一第一条状体1011及连接于所述第一条状体1011的一第二条状体1012，并且所述第一条状体1011及所述第二条状体1012之间所夹的角度A1大于0度。较佳地，所述本体101可以是由能承受高温高压灭菌的材料所形成，并且所述本体101可以为刚体。也就是说，若非刻意施以过大的外力于所述本体101，否则所述本体101的外形不会轻易改变。于本实用新型的其中一实施例中，所述本体101为一体成形的结构。在其他实施例中，第一条状体1011与第二条状体1012之表面不一定为平面，可为曲面或符合使用环境之物体表面的仿型结构。

于本实施例中，所述第二条状体1012是连接于所述第一条状体1011的一侧，所述第一条状体1011可以定义包含有一第一区段1011a及一第二区段1011b，所述第一区段1011a与所述第二区段1011b之间是以所述第一条状体1011与所述第二条状体1012的连接处为分界，所述第一区段1011a的长度大于所述第二区段1011b的长度，并且上述夹角A1是介于所述第一条状体1011的所述第一区段1011a及所述第二条状体1012之间。

于其他实施例中，如图4所示，所述第二条状体1012可以是连接于所述第一条状体1011的一端，并且所述第一条状体1011不包含有所述第一区段1011a及所述第二区段1011b。此外，于本实施例中，所述角度A1大致为90度，但本实用新型不受限于此。于本实用新型其他实施例中，如图4所示，所述角度A1可以是介于45度至90度之间，或是介于90度至180度之间。

多个所述光学追踪标记102是设置于所述本体101的所述第一表面101a。于本实施例中，所述光学追踪标记102的数量为四个，并且任两个相邻的所述光学追踪标记102之间至少间隔有一个所述接收结构103，但所述光学追踪标记102的数量及设置位置可以依据需求变化，本实用新型于此不加以限制。此外，于本实施例中，所述第一条状体1011可以具有一凸部10111，并且其中一个所述光学追踪标记102是位于所述凸部10111，但于本实用新型中，所述本体的所述第一条状体1011不限制一定具有所述凸部10111。

于本实用新型的其中一实施例中，所述用于体表的光学追踪基准100包含至少四个所述光学追踪标记102，并且至少其中一个所述光学追踪标记102与其他的所述光学追踪标记102不共平面。更具体地，如于图3中所示，其中共平面的三个所述光学追踪标记102形成一假想平面P，沿着平行于该假想平面P、且垂直于该假想平面P邻近剩余光学追踪标记102的一边长之方向，该假想平面P与剩余的光学追踪标记102之间的间距G大致为4毫米。于其他实施例中，光学追踪标记102也可以共平面，而所述接收结构103也可以不共平面。

多个所述接收结构103是形成于所述本体101的所述第一表面101a。于本实施例中，所述接收结构103的数量为四个，但所述接收结构103的数量可以依据需求变化，本实用新型于此不加以限制。

各个所述接收结构103具有一弧形侧壁1031，各个所述接收结构定义有位于所述弧形侧壁1031内的一容置空间1031a，并且各个所述接收结构103能用以通过所述容置空间1031a而容置一球体S。所述球体S可以例如为一金属球、一钢珠球或一陶瓷球。更具体地，所述球体S是能在医学图像设备(例如，X光设备、MRI设备等)中成像的。各个所述接收结构103于所述容置空间1031a中的内径不小于3毫米，并且任两个相邻的所述接收结构103之间的距离是不小于7毫米。

于各个所述接收结构103中，所述弧形侧壁1031的一端未接触于所述弧形侧壁1031的另一端，以使得各个所述接收结构103的截面呈C字形。于其他实施例的各个所述接收结构103中，所述弧形侧壁1031的一端也可以是接触于所述弧形侧壁1031的另一端，换句话说，各个所述接收结构103的截面可以是呈环形。

此外，于本实用新型的另中一实施例(如图5所示)中，所述用于体表的光学追踪基准100包含至少三个所述接收结构103，并且三个所述接收结构103是形成于所述第一条状体1011的一端。如图6所示，于本实用新型的其中一实施例中，其中一个所述接收结构103是垂直设置于所述本体101，以使得所述接收结构103与所述本体101不共平面。

多个所述第一凹槽104是凹设于所述本体101的所述第一表面101a，并且所述直线形凹槽105是形成于所述本体101的所述第二表面101b。具体来说，多个所述第一凹槽104例如是圆形凹槽、V形凹槽或圆锥型凹槽，所述直线形凹槽105是沿所述第二条状体1012而形成于所述本体的所述第二表面101b。

于本实用新型的其中一实施例中，所述用于体表的光学追踪基准100可以搭配于一追踪装置、一工具及一处理器一起使用，并且以下将就使用基准校正器械的方法、使用基准校正光学追踪装置的方法及物体位移监控方法逐一介绍。

使用基准校正器械的方法可以是导航系统指示用户将所述工具接触于基准上的所述第一凹槽，并且光学追踪装置读取所述工具的空间坐标。而后，导航系统指示用户将所述工具置于所述直线形凹槽中，使工具与直线形凹槽的V形横切面相切，并且旋转所述工具使其沿工具轴向旋转。

使用基准校正光学追踪装置的方法可以是导航系统指示用户将所述工具接触于所述基准上的至少三个第一凹槽，并且光学追踪装置读取三个第一凹槽的空间坐标。其次，导航系统基于第一凹槽与基准上的接收结构间的相对距离关系及三个第一凹槽的空间坐标，计算并且产生接收结构的空间坐标。而后，导航系统基于第一凹槽与基准上的光学追踪标记间的相对距离关系及三个第一凹槽的空间坐标，计算并且产生光学追踪标记的空间坐标。最后，基于前述计算的接收结构及光学追踪标记的空间坐标，校正光学追踪装置。

物体位移监控的方法可以是光学追踪装置每隔一段时间读取两个固定于物体上的基准的空间坐标。而后，导航系统计算两基准的相对距离，若相对距离有变化，则提示使用者。

请参阅图7至图11所示，本实用新型实施例还提供一种用于工具的光学追踪基准200。所述用于工具的光学追踪基准200包含一光学追踪标记模块201、一固定块202、一活动块203、一螺杆204及一螺帽205。所述用于工具的光学追踪基准200可以是搭配于一穿刺套管T(argon trocar)使用，所述穿刺套管T可以例如是共同套设于所述固定块202及所述活动块203，但所述用于工具的光学追踪基准200也可以是单独地被使用(如贩卖)。此外，固定块202、活动块203与穿刺套管T接触之固定机制，也可以是其表面经粗糙处理、增加固定尖点凸起、磁吸或点胶等方式将上述组件之间的位置固定住。

所述光学追踪标记模块201包含一本体2011、多个光学追踪标记2012及一连接结构2013。多个所述光学追踪标记2012是设置于所述本体2011的一侧，并且所述连接结构2013是设置于所述本体2011相反于所述光学追踪标记2012的一侧。

所述固定块202通过所述连接结构2013而连接于所述光学追踪标记模块201。所述固定块202具有一第一斜面2021、相对于所述第一斜面2021的一第一平面2022及贯穿所述固定块202的一平滑通道2023。于本实施例中，所述第一平面2022与所述第一斜面2021之间所夹的角度A2是介于30度至60度之间。更具体地，所述第一平面2022与所述第一斜面2021之间所夹的所述角度A2大致为45度，但本实用新型不受限于此，并且所述角度A2能依据需求于90度至180度之间的范围作变化。此外，于本实施例中，所述固定块202的截面大致呈三角形，但本实用新型不受限于此。

所述平滑通道2023的一开口20231自所述第一斜面2021贯穿至所述第一平面2022。所述平滑通道2023的所述开口20231具有一第一内径D1及一第二内径D2，并且所述第二内径D2大于所述第一内径D1。也就是说，所述平滑通道2023的所述开口20231并非呈圆形，并且于本实施例中，所述开口20231是呈长椭圆形。此外，所述平滑通道2023的内表面可以是不完全平滑的，但所述螺杆204可以在所述平滑通道2023中自由移动不受所述平滑通道2023所限制。

所述活动块203是可拆卸地设置于所述固定块202。所述活动块203具有一第二斜面2031及一内螺纹通道2032，所述第二斜面2031邻近于所述固定块202的所述第一斜面2021，并且所述内螺纹通道2032位置上对应于所述平滑通道2023的所述开口20231。于本实施例中，所述活动块203的截面是呈三角形且于形状上对应于所述固定块202，并且在所述活动块203设置于所述固定块202后，所述固定块202与所述活动块203的整体外形大致呈矩形。

所述活动块203于所述第二斜面2031具有一导引结构2033，所述导引结构2033能与所述固定块202的所述平滑通道2023配合，使得所述活动块203能沿所述固定块202的所述第一斜面2021滑动但不相对转动。

于本实施例中，所述活动块203的所述导引结构2033为外形上对应于所述平滑通道2023且凸出自所述第二斜面2031的凸肋，然而，只要所述平滑通道2023能与所述导引结构2033配合，使得所述活动块203能沿所述固定块202的所述第一斜面2021滑动但不相对转动，本实用新型不对所述导引结构2033的外形加以限制。

所述螺杆204是可拆卸地穿设于所述平滑通道2023的所述开口20231及所述活动块203的所述内螺纹通道2032，并且所述螺杆204具有对应于所述活动块203的所述内螺纹通道2032的一外螺纹部。

所述螺帽205能与所述螺杆204配合而邻近于所述固定块202的所述第一平面2022锁固。所述螺杆204的外径小于所述平滑通道2023的所述开口20231之所述第一内径D1，并且所述螺帽205的外径大于所述平滑通道2023的所述开口20231之所述第一内径D1。所述平滑通道2023的所述开口20231之所述第二内径D2大于所述螺杆204的所述外径，并且所述螺杆204能沿平行于所述第二内径D2的方向于所述固定块202中移动。

于本实用新型的其中一实施例中，所述螺杆204的直径约为3毫米，所述螺帽205的直径约为6毫米，所述第一内径D1约为3.1毫米，并且所述第二内径D2约为5.1毫米，但本实用新型不受限于此。

[实施例的有益效果]

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的用于体表的光学追踪基准及用于工具的光学追踪基准，其能通过“用于体表的光学追踪基准包含有所述本体、多个所述光学追踪标记以及多个所述接收结构”以及“用于工具的光学追踪基准包含所述光学追踪标记模块、所述固定块、所述活动块、所述螺杆以及所述螺帽”的技术方案，以改善现有的光学追踪基准无法有效地适用于体表及工具的问题。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的权利要求，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求内。

Claims (5)

1.一种用于体表的光学追踪基准，其特征在于，所述用于体表的光学追踪基准包括：

一本体，定义有彼此相反的一第一表面及一第二表面；其中，所述本体包含有一第一条状体及连接于所述第一条状体的一第二条状体，并且所述第一条状体及所述第二条状体之间所夹的角度大于0度；

多个光学追踪标记，设置于所述本体的所述第一表面；以及

多个接收结构，形成于所述本体的所述第一表面；其中，各个所述接收结构具有一弧形侧壁，各个所述接收结构定义有位于所述弧形侧壁内的一容置空间，并且各个所述接收结构能用以通过所述容置空间而容置一球体。

2.依据权利要求1所述的用于体表的光学追踪基准，其特征在于，所述用于体表的光学追踪基准包含至少四个所述光学追踪标记，并且至少其中一个所述光学追踪标记与其他的所述光学追踪标记不共平面。

3.依据权利要求1所述的用于体表的光学追踪基准，其特征在于，所述用于体表的光学追踪基准包含四个所述接收结构，并且至少其中一个所述接收结构与其他的所述接收结构不共平面。

4.依据权利要求1所述的用于体表的光学追踪基准，其特征在于，所述用于体表的光学追踪基准进一步包含多个第一凹槽及一直线形凹槽；其中，多个所述第一凹槽是凹设于所述本体的所述第一表面，并且所述直线形凹槽是沿所述第二条状体而形成于所述本体的所述第二表面。

5.依据权利要求1所述的用于体表的光学追踪基准，其特征在于，各个所述接收结构于所述容置空间中的内径不小于3毫米，并且任两个相邻的所述接收结构之间的距离不小于7毫米，于各个所述接收结构中，所述弧形侧壁的一端未接触于所述弧形侧壁的另一端，以使得各个所述接收结构的截面呈C字形；其中，其中一个所述接收结构是垂直设置于所述本体，以使得所述接收结构与所述本体不共平面。

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