CN218979191U - 一种耳廓再造ar辅助系统的导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置，包括导航组件和固定组件，所述导航组件包括导航面板和固定在所述导航面板正面的定位标记物，所述固定组件固定连接所述导航组件。本实用新型的导航面板和定位标记物通过热熔的方式进行固定，导航组件和固定组件可以通过硅藻酸盐进行固定，而固定组件中的牙套可以与上牙列和上颌骨固定密切无晃动，从而使得整个导航装置具有可重复性和稳固性，同时满足其与耳廓空间位置关系的稳定和多次重复要求，而且导航装置为体外装置，对患者没有损伤。

Description

一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置。

背景技术

先天性小耳畸形是一种常见的先天性体表缺陷，国内外发病率约为0.8-5.18/10000，因种族、地域等不同而有所差异。外耳耳廓的美观性和对称性在头面部审美及社会文化中都有着重要的作用，先天性的耳廓缺陷也会影响患者身心健康的发育，导致人际关系敏感、抑郁、焦虑等心理问题的产生。

耳廓再造重建术是其主要的治疗手段，手术成功与否取决于立体稳固的耳廓支架雕刻，耳廓支架的准确定位，血运良好的皮肤软组织覆盖。术后再造耳廓形态、位置和对称性是耳再造术后美观的主要因素，也影响到整个头面部美观性。只有基于再造耳的定位定向的准确性与耳支架的制作的精准性才能取得高对称性的效果。由于耳廓再造手术对无菌要求高，术中术区暴露范围小，因此术前需要对再造耳廓进行精准定位。

现有的医疗手术中，增强现实等技术已经逐渐得到应用，但术中导航技术通常依赖于导航接收器和定位球来实现配准和关键器械的定位，而耳廓再造手术区域相对狭小以及耳再造支架需要软组织包裹等原因使得无法使用该方法。

同时，现有颌面外科术中导航装置使用时，首先它是有创操作，对患者造成一定创伤；其次该导航装置无法随时重复操作。

因此在耳廓再造AR辅助手术中，具有可重复性的、无创的、满足临床应用场景的导航定位装置具有重要意义。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置，包括：导航组件和固定组件，所述导航组件包括导航面板和固定在所述导航面板正面的定位标记物，所述固定组件固定连接所述导航组件。

进一步地，导航面板的背面设置有凹槽，用于与固定组件的导航端固定连接。

进一步地，所述导航面板为正方形，在所述导航面板的四角及预定位置设置所述定位标记物，所述定位标记物为钢珠。

所述导航面板的边长为78-82mm，厚度为7-9mm，凹槽的边长58-62mm，厚度为5-7mm，钢珠的直径为5.5-6.5mm。

进一步地，所述预定位置为所述导航面板正面的一边的3:5交界处。

进一步地，固定组件包括呈V型的第一连接杆和第二连接杆组成的支架以及牙套，所述第一连接杆的远端为导航端，用于固定连接所述导航面板背面的凹槽，所述第二连接杆的远端为固定端，用于固定连接所述牙套。

进一步地，所述第一连接杆与第二连接杆互相垂直，且垂直处的外表面光滑。

进一步地，所述第一连杆的长度为7-9cm，第二连杆的长度为7-9cm,横截面为正方形，边长为0.9-1.1cm。

进一步地，所述导航端固定连接支撑片，以增加导航端与导航面板的固定连接面积。

进一步地，所述导航面板由透明树脂制备，所述定位标志物为钢珠。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的导航面板的俯视图；

图2为本实用新型一个实施例的导航面板的侧视图；

图3为本实用性的一个实施例的支架的示意图；

图4为本实用性的一个实施例的导航装置的整体结构示意图；

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置做进一步详细的描述。

本实用新型的一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置包括导航组件和固定组件，固定组件的导航端固定连接于导航组件，比如在导航端和导航组件上涂抹热熔胶，然后通过热熔、冷凝的方式进行固定，用于为后续耳廓再造AR辅助手术或系统提供固定参考标志物。

如图1、2所示，导航组件包括导航面板1和定位标记物2，定位标记物2固定在导航面板1的正面。导航面板1的背面设置有凹槽3，用于与固定组件的导航端固定连接。

为了在CT扫描中清晰显示定位标记物2，制备定位标记物所用的材料应与导航面板的材料有明显区别。优选的，导航面板有透明树脂制备，定位标记物由钢珠制备。根据导航面板1和定位标记物2的空间坐标能够计算导航组件刚体重心，在耳廓再造AR辅助系统中，导航面板1的平面及耳廓位置均与此重心进行模型关联和空间位置计算，以实现虚拟空间坐标系和现实空间坐标系的注册配准。

导航面板1可以为正方形，在导航面板1的正面的四个直角处对称镶嵌钢珠作为定位标记物，并且在其中一边上预定位置再设置一枚钢珠,用于确定导航面板的方位。导航面板和定位标记物通过热熔的方式进行固定。

在一个实施例中，导航面板为回形正方形透明树脂板，导航面板的边长为78-82mm，厚度为7-9mm，凹槽的边长58-62mm，厚度为5-7mm，钢珠的直径为5.5-6.5mm。优选的，边长为80mm，厚度为8mm，凹槽的边长60mm，厚度为6mm，钢珠的直径为6mm，在其中一边的3:5交界处再镶嵌一枚同样的钢珠。

如图3所示，固定组件包括支架4，支架4的导航端用于固定连接导航面板1背面的凹槽3，例如，可以通过硅藻酸盐进行固定。支架包括一体成型的呈V型的第一连接杆41和第二连接杆42，第一连接杆41的远端为导航端，第二连接杆的远端为固定端，为了便于定位时的计算，第一连接杆与第二连接杆优选为互相垂直。第一连接杆与第二连接杆连接处的外表面通过倒角设计为光滑平面，以免使用时划伤患者或操作者。

支架4的导航端优选固定在导航面板1的凹槽的远端(远离用户的为远端)的上部，以便在术中使用时，腾出手术区域，避免妨碍医生操作。

在一个实施例中，第一连杆为7-9cm，第二连杆长度为7-9cm，支架截面为边长0.9-1.1cm的正方形。

在一个实施例中，以耳廓与面部中线的水平距离，和耳廓与中切牙矢状距离做参考，结合患者(一般为儿童)头面部特征，支架的总长度为16cm，与长度方向垂直的截面为边长1cm的正方形。为保证连接稳固，导航端固定连接支撑片43以增加导航端与导航面板的固定连接面积。

如图4所示，固定装置还包括与支架固定端连接的牙套，连接的方式同样可以采用热熔方式。通过印模材料获取患者上牙列和下牙列印模，然后石膏灌注模型，即可获得患者上下牙列的硬石膏模型，待其自然烘干后备用；可以依据患者牙模形态使用光固化模型材料(沪鸽，中国)制作牙套。

导航装置组装时，首先根据患者患侧确定导航面板1正面的朝向，即正面的朝向与患侧相同，然后将支架4的支撑片5固定于导航面板1背面的凹槽3中，然后再将牙套与支架的固定端固定连接。

导航装置由导航组件、固定支架和牙套组成，根据上牙列形状固定而成，被试咬合牙套后，整个导航装置通过牙套与上牙列和上颌骨固定密切无晃动而与被试的头面部固定，具有可重复性和稳固性，同时可以满足其与耳廓空间位置关系的稳定和多次重复要求。

在耳廓再造AR辅助手术中，被试需要咬合导航装置，AR辅助系统以导航面板为基准生成头颅、再造耳廓、导航装置的三维模型并确定空间关系，并在头显设备中显示，通过将头显设备中的虚拟导航面板与现实世界中的导航装置配准，从而确定再造耳廓的手术位置。因此导航装置是耳廓再造AR辅助手术的基础和前提。而且本实用新型涉及的导航装置为体外装置，避免了对患者的损伤。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种耳廓再造AR辅助系统的导航装置，其特征在于，所述导航装置包括导航组件和固定组件，所述导航组件包括导航面板和固定在所述导航面板正面的定位标记物，所述固定组件固定连接所述导航组件。

2.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于，导航面板的背面设置有凹槽，用于与固定组件的导航端固定连接。

3.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于，所述导航面板为正方形，在所述导航面板的四角及预定位置设置所述定位标记物，所述定位标记物为钢珠。

4.根据权利要求3所述的导航装置，其特征在于，所述导航面板的边长为78-82mm，厚度为7-9mm，凹槽的边长58-62mm，厚度为5-7mm，钢珠的直径为5.5-6.5mm。

5.根据权利要求3所述的导航装置，其特征在于，所述预定位置为所述导航面板正面的一边的3:5交界处。

6.根据权利要求2所述的导航装置，其特征在于，固定组件包括呈V型的第一连接杆和第二连接杆组成的支架以及牙套，所述第一连接杆的远端为导航端，用于固定连接所述导航面板背面的凹槽，所述第二连接杆的远端为固定端，用于固定连接所述牙套。

7.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，所述第一连接杆与第二连接杆互相垂直，且垂直处的外表面光滑。

8.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，所述第一连接杆的长度为7-9cm，第二连接杆的长度为7-9cm,横截面为正方形，边长为0.9-1.1cm。

9.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，所述导航端固定连接支撑片，以增加导航端与导航面板的固定连接面积。

10.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于，所述导航面板由透明树脂制备，所述定位标志物为钢珠。

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