CN217310577U - 手术工具组件及骨科手术辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种手术工具组件及骨科手术辅助系统。手术工具组件包括手术工具和示踪器，示踪器包括：支撑柱；万向支架，万向支架的一端与支撑柱铰接；反光球支架，设置于万向支架上；多个反光球，设置于反光球支架的顶面；锁紧结构，设置于支撑柱上，锁紧结构用于锁紧万向支架与支撑柱的连接，并将支撑柱锁紧在手术工具上。本申请的手术工具组件的示踪器可锁紧在多种手术工具上，且可对反光球的角度进行调整，提高手术精度。
Description
技术领域
本申请涉及医疗设备领域，尤其涉及一种手术工具组件及骨科手术辅助系统。
背景技术
目前，在导航手术或机器人导航手术中，一个重要的过程是将医生所用的手术器械，如穿刺针、钻头、超声骨刀以及电钻等其他工具，进行空间位置标定，从而确定手术器械相对于患者解剖结构的三维空间位置。空间位置标定首先需要将示踪器附着于手术器械上，获取手术器械刚体的空间位置，计算其尖端的位置、轴线的方向以及其前部工具的大小尺寸等几何信息。
然而，现有的示踪器角度不便进行调整，手术过程中可能影响示踪器的识别，进而影响手术过程的进行。
实用新型内容
基于上述问题，本申请提供了一种手术工具组件及骨科手术辅助系统，便于对示踪器上反光球的角度进行调整，有利于导航系统的反光球的识别。
本申请的一个实施例提供一种手术工具组件，包括手术工具和示踪器，所述示踪器包括：支撑柱；万向支架，所述万向支架的一端与所述支撑柱铰接；反光球支架，设置于所述万向支架上；多个反光球，设置于所述反光球支架的顶面；锁紧结构，设置于所述支撑柱上，所述锁紧结构用于锁紧所述万向支架与支撑柱的连接，并将所述支撑柱锁紧在手术工具上。
根据本申请的一些实施例，所述反光球支架上设有立柱，所述反光球设置于所述立柱上。
根据本申请的一些实施例，所述示踪器还包括反光球座，所述反光球设置在所述反光球座上，所述反光球座设置于所述立柱上。
根据本申请的一些实施例，所述支撑柱的铰接一端设有支架安装孔，所述万向支架的铰接一端设有球头，所述球头铰接于所述支架安装孔。
根据本申请的一些实施例，所述支撑柱包括第一滑道和第二滑道，所述第一滑道由所述支架安装孔延伸至所述支撑柱与所述支架安装孔相对的端面，所述第二滑道与所述第一滑道连通，所述第二滑道的轴线垂直于所述第一滑道的轴线；所述锁紧结构包括：压紧块，设置于所述支架安装孔的底部，所述压紧块的表面设有与所述万向支架的球头相适配的凹槽；端盖，设置于所述支架安装孔中，所述端盖上设有通孔，所述球头位于所述端盖与所述压紧块之间，所述万向支架穿过所述端盖的通孔，所述端盖能够卡住所述球头；卡钩，设置于所述支撑柱与所述支架安装孔相对的一端；压紧螺杆，可滑动的设置于所述第二滑道，所述压紧螺杆包括螺纹杆和压头，所述压头设置于所述螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端延伸出所述第二滑道；第一滑块，可滑动的设置于所述第一滑道中，所述第一滑块的一端为楔形，所述第一滑块的楔形一端与所述压紧螺杆接触，所述第一滑块的另一端与所述压紧块接触；第二滑块，可滑动的设置于所述第一滑道中，所述第二滑块的一端为楔形，所述第二滑块的楔形一端与所述压紧螺杆接触，所述第二滑块的另一端与所述卡钩配合，能够将所述支撑柱锁紧在手术工具上；第一螺母，与所述螺纹杆延伸出所述第二滑道的一端相适配。
根据本申请的一些实施例，所述卡钩为半圆形。
本申请的一个实施例提供一种骨科手术辅助系统，包括如上所述的手术工具组件；导航系统，能够识别所述示踪器。
根据本申请的一些实施例，所述导航系统包括导向器，所述导向器用于对所述手术工具进行导向。
本申请的手术工具组件中，可对示踪器上的反光球的角度进行调整，便于导航系统对反光球进行识别，从而确定手术工具的空间位置，有利于手术的顺利进行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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是本申请实施例手术工具组件的示意图；
图2是本申请实施例示踪器的示意图；
图3是本申请实施例支撑柱与万向支架的示意图
图4是本申请实施例支撑柱的剖视图；
图5是本申请实施例示踪器的剖视图；
图6是本申请实施例压紧块的示意图；
图7是本申请实施例端盖的示意图；
图8是本申请实施例压紧螺杆的示意图；
图9是本申请实施例反光球支架的示意图；
图10是本申请实施例反光球座的示意图；
图11是本申请实施例导航系统的示意图；
图12是本申请实施例导向器的示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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的一部分实施例，而不是全部实施例。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。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种手术工具组件，手术工具组件包括手术工具100和示踪器200，示踪器200安装在手术工具100上，骨科手术辅助系统的导航系统可识别示踪器200的空间位置，从而确定手术工具100的空间位置，为手术的进行提供参考。本实施例的手术工具100可以为：开路器、开路锥、电钻、丝攻、上钉器等。
如图2所示，示踪器200包括：支撑柱1、万向支架2、反光球支架3、反光球4和锁紧结构5。示踪器200可牢固地附着于各种手术工具100上，适用性强。
本实施例的支撑柱1的外形近似为圆柱状，根据需求也可将支撑柱1设置为其他形状。万向支架2的底端与支撑柱1的顶端铰接。反光球支架3设置于万向支架2的顶端。多个反光球4设置于反光球支架3的顶面。反光球4的数量为至少三个，至少三个反光球不共线不对称的设置。手术机器人的导航相机可识别反光球。锁紧结构5设置于支撑柱1上，锁紧结构5用于锁紧万向支架2与支撑柱1的连接，并将支撑柱1锁紧在手术工具100上。
通过锁紧结构5将支撑柱1锁紧在手术工具100上，锁紧结构5还可将万向支架2与支撑柱1的铰接锁定。通过转动万向支架2可调整反光球4相对导航系统中导航相机的角度，便于导航相机识别反光球4，将反光球4调整到位后通过锁紧结构5锁定万向支架2，可避免因为反光球4的角度问题影响手术的进行。导航系统根据多个反光球4的位置可实时确定手术工具100的空间位置。
如图3所示，支撑柱1的铰接一端设有支架安装孔11，本实施例中，支架安装孔11的轴线与支撑柱1的轴线重合。万向支架2包括球头21、连接杆22和顶块23，球头21位于连接杆22的一端，顶块23位于连接杆22的另一端。球头21所在端作为万向支架2的铰接一端，球头21设置于支撑柱1的支架安装孔11中，实现万向支架2与支撑柱的铰接。万向支架2通过球头21与支撑柱1铰接，使万向支架2能够实现多个方向的转动，便于调整反光球4的角度。
如图4和图5所示，支撑柱1的内部设有第一滑道12和第二滑道13。第一滑道12由支架安装孔11的底面延伸至支撑柱1与支架安装孔11相对的端面。第二滑道13与第一滑道12连通，第二滑道13的轴线垂直于第一滑道12的轴线，第二滑道13基本位于第一滑道12的中间位置。本实施例中，在支撑柱1的外壁上设置凸台14，凸台14沿第二滑道13的轴线延伸，第二滑道13贯通凸台14。
锁紧结构5包括：压紧块51、端盖52、卡钩53、压紧螺杆54、第一滑块55、第二滑块56和第一螺母57。
如图5和图6所示，压紧块51设置于支架安装孔11的底部。压紧块的顶面设有半球形的凹槽511，万向支架的球头21与凹槽511相适配，球头21能在凹槽511中转动。
如图7所示，端盖52设置于支架安装孔11的顶部，端盖52可卡入支架安装孔11中，也可通过螺纹连接安装在支架安装孔11中。端盖52上设有通孔521。本实施例中，通孔521的底部为球面，与球头21相适配。通孔521的底部的顶部为喇叭状，通孔521的球面部分与喇叭状部分之间为圆柱面。通孔521的圆柱面部分的直径小于球头21的最大直径，万向支架2的连接杆22穿过端盖的通孔521，端盖52能够卡住球头21，不允许球头21移出支架安装孔11，实现万向支架2与支撑柱1的铰接。通孔521的喇叭状部分可限制万向支架2的调整角度，本实施例中，万向支架2的万向调节角度为30°。
卡钩53设置于支撑柱1与支架安装孔11相对的一端，卡钩553用于与手术工具100的连接。
如图8所示，压紧螺杆54可滑动的设置于第二滑道13中。压紧螺杆54包括螺纹杆541和压头542，压头542设置于螺纹杆541的一端，压头542的长度大于螺纹杆541的直径。本实施例中，压头542相对称的两侧壁上分别设有凸块5421。压头542位于第二滑道13与第一滑动12交汇的位置。
第一滑块55可滑动的设置于第一滑道12中，第一滑块55位于压头542与压紧块51之间。第一滑块55的一端为楔形，第一滑块55的楔形一端与压紧螺杆54的压头542接触，第一滑块55的另一端与压紧块51接触。本实施例中，压头542与第一滑块55接触一侧的凸块5421位于第一滑块55的楔形端面的滑槽中，可限制第一滑块55出现不必要的旋转。压紧螺杆54沿第二滑道13的轴线移动时，压头542对第一滑块55施力，带动第一滑块55沿第一滑道12的轴线移动，使得第一滑块55可顶紧压紧块51，压紧块51与端盖52夹紧球头21，锁紧万向支架2的转动。
第二滑块56可滑动的设置于第一滑道12中，第二滑块56位于压头542与卡钩53之间。第二滑块56的一端为楔形，第二滑块56的楔形一端与压紧螺杆54的压头542接触。本实施例中，压头542与第二滑块56接触一侧的凸块5421位于第二滑块56的楔形端面的滑槽中，可限制第二滑块56出现不必要的旋转。压紧螺杆54沿第二滑道13的轴线移动时，压头542对第二滑块56施力，带动第二滑块56沿第二滑道13的轴线移动时，第二滑块56的非楔形一端可伸出第一滑道12。
第二滑块56的非楔形一端伸出第一滑道12，与卡钩53配合，能够将支撑柱1锁紧在手术工具100上。
第一螺母57与螺纹杆541延伸出第二滑道13的一端相适配，第一螺母57紧贴凸台14。旋转第一螺母57，压紧螺杆54沿第二滑道13的轴线移动，压紧螺杆54同时挤压第一滑块55和第二滑块56，实现锁定万向支架2和支撑柱1的连接及将示踪器200锁紧在手术工具100上。反向旋转第一螺母57，对万向支架2的锁定及示踪器200与手术工具100的连接同时解锁。
本实施例的锁紧结构5设计紧凑，通过压紧螺杆54带动第一滑块55和第二滑块56移动，可同时实现锁定万向支架2和支撑柱1的连接及将支撑柱1锁紧在手术工具100上。
根据本申请一个可选的技术方案，卡钩53为半圆形。半圆形的卡钩53与第二滑块56配合适用于圆柱体状的手术工具。根据需要，卡钩53也可以为其他的形状。
如图9所示，一种可选的方案中，反光球支架3的顶面上用于安装反光球4的位置设有立柱41，反光球4设置于立柱41上。例如，反光球4设有与立柱41配合的盲孔，反光球4通过盲孔安装在立柱41上，便于反光球4的装卸。
如图10所示，示踪器200还包括反光球座32，反光球4设置在反光球座32顶面的凹槽中，反光球座32上设有立柱41配合的盲孔，立柱41卡入反光球座32的盲孔中固定反光球座32。反光球座32对反光球4起到保护作用，反光球座32与立柱41连接稳定、可靠、便捷。
可选地，反光球支架3与万向支架2通过螺栓固定连接。在万向支架2的顶面设有定位柱24，定位柱24与反光球支架3上的定位孔配合对反光球支架3与万向支架2的连接起到定位作用。
实施例2
如图11所示，本实施例提供骨科手术辅助系统，骨科手术辅助系统包括如上所述的手术工具组件和导航系统。导航系统可选用已有的导航系统，包括导航相机300和机械臂400。其中，导航相机300可识别示踪器200的空间位置。
如图12所示，机械臂400的末端设有导向器410。导向器410上设有通孔，手术工具100可穿过导向器410上的通孔，导向器410对手术工具100起到导向作用。通过导向器410对手术工具100进行导向，并通过示踪器200对手术工具100进行定位，提高手术的精度及效率。
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技术方案及其核心思想。因此，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 (8)
1.一种手术工具组件，其特征在于，包括手术工具和示踪器，所述示踪器包括：
支撑柱；
万向支架，所述万向支架的一端与所述支撑柱铰接；
反光球支架，设置于所述万向支架上；
多个反光球，设置于所述反光球支架的顶面；
锁紧结构，设置于所述支撑柱上，所述锁紧结构用于锁紧所述万向支架与支撑柱的连接，并将所述支撑柱锁紧在手术工具上。
2.根据权利要求1所述的手术工具组件，其特征在于，所述反光球支架上设有立柱，所述反光球设置于所述立柱上。
3.根据权利要求2所述的手术工具组件，其特征在于，所述示踪器还包括反光球座，所述反光球设置在所述反光球座上，所述反光球座设置于所述立柱上。
4.根据权利要求1所述的手术工具组件，其特征在于，所述支撑柱的铰接一端设有支架安装孔，所述万向支架的铰接一端设有球头，所述球头铰接于所述支架安装孔。
5.根据权利要求4所述的手术工具组件，其特征在于，所述支撑柱包括第一滑道和第二滑道，所述第一滑道由所述支架安装孔延伸至所述支撑柱与所述支架安装孔相对的端面，所述第二滑道与所述第一滑道连通，所述第二滑道的轴线垂直于所述第一滑道的轴线；
所述锁紧结构包括：
压紧块，设置于所述支架安装孔的底部，所述压紧块的表面设有与所述万向支架的球头相适配的凹槽；
端盖，设置于所述支架安装孔中，所述端盖上设有通孔，所述球头位于所述端盖与所述压紧块之间，所述万向支架穿过所述端盖的通孔，所述端盖能够卡住所述球头；
卡钩，设置于所述支撑柱与所述支架安装孔相对的一端；
压紧螺杆，可滑动的设置于所述第二滑道，所述压紧螺杆包括螺纹杆和压头，所述压头设置于所述螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端延伸出所述第二滑道；
第一滑块，可滑动的设置于所述第一滑道中，所述第一滑块的一端为楔形，所述第一滑块的楔形一端与所述压紧螺杆接触，所述第一滑块的另一端与所述压紧块接触；
第二滑块，可滑动的设置于所述第一滑道中，所述第二滑块的一端为楔形，所述第二滑块的楔形一端与所述压紧螺杆接触，所述第二滑块的另一端与所述卡钩配合，能够将所述支撑柱锁紧在手术工具上；
第一螺母，与所述螺纹杆延伸出所述第二滑道的一端相适配。
6.根据权利要求5所述的手术工具组件，其特征在于，所述卡钩为半圆形。
7.一种骨科手术辅助系统，其特征在于，包括
权利要求1～6任一项所述的手术工具组件；
导航系统，能够识别所述示踪器。
8.根据权利要求7所述的骨科手术辅助系统，其特征在于，所述导航系统包括导向器，所述导向器用于对所述手术工具进行导向。
Priority Applications (1)
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| CN202123297473.7U CN217310577U (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 手术工具组件及骨科手术辅助系统 |
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| CN202123297473.7U CN217310577U (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 手术工具组件及骨科手术辅助系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN217310577U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115998437A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-25 | 北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司 | 一种手术导航引导架 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202123297473.7U patent/CN217310577U/zh active Active
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| CN115998437A (zh) * | 2023-03-28 | 2023-04-25 | 北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司 | 一种手术导航引导架 |
| CN115998437B (zh) * | 2023-03-28 | 2023-11-24 | 北京维卓致远医疗科技发展有限责任公司 | 一种手术导航引导架 |
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