TWM625513U - 用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準 - Google Patents

Abstract

本創作公開一種用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準。所述用於體表的光學追蹤基準包含有定義有彼此相反的一第一表面及一第二表面的一本體、設置於所述本體的所述第一表面的多個光學追蹤標記以及形成於所述本體的所述第一表面的多個接收結構。所述用於工具的光學追蹤基準包含有一光學追蹤標記模組、連接於所述光學追蹤標記模組的一固定塊、可拆卸地設置於所述固定塊的一活動塊、可拆卸地穿設於所述固定塊及所述活動塊的一螺桿以及能與所述螺桿配合而鄰近於所述固定塊鎖固的一第一平面的一螺帽。

Description

用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準

本創作涉及一種光學追蹤基準，特別是涉及一種用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準。

隨著科技發展，現有的光學追蹤基準已逐漸無法滿足消費者的使用需求。進一步來說，現有的光學追蹤基準的結構設計有諸多待改良之處，使得現有的光學追蹤基準無法有效地適用於體表及工具。

故，如何通過結構設計的改良，來提升光學追蹤基準的使用性能，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準，以改善現有的光學追蹤基準無法有效地適用於體表及工具的問題。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是提供一種用於體表的光學追蹤基準，其包括：一本體，定義有彼此相反的一第一表面及一第二表面；其中，所述本體包含有一第一條狀體及連接於所述第一條狀體的一第二條狀體，並且所述第一條狀體及所述第二條狀體之間所夾的角度大於0度；多個光學追蹤標記，設置於所述本體的所述第一表面；以及多個接收結構，形成於所述本體的所述第一表面；其中，各個所述接收結構具有一弧形側壁，各個所述接收結構定義有位於所述弧形側壁內的一容置空間，並且各個所述接收結構能用以通過所述容置空間而容置一球體。

優選地，所述用於體表的光學追蹤基準包含至少四個所述光學追蹤標記，並且至少其中一個所述光學追蹤標記與其他的所述光學追蹤標記不共平面。

優選地，所述用於體表的光學追蹤基準包含四個所述接收結構，並且至少其中一個所述接收結構與其他的所述接收結構不共平面。

優選地，所述用於體表的光學追蹤基準進一步包含多個第一凹槽及一直線形凹槽；其中，多個所述第一凹槽是凹設於所述本體的所述第一表面，並且所述直線形凹槽是沿所述第二條狀體而形成於所述本體的所述第二表面。

優選地，各個所述接收結構於所述容置空間中的內徑不小於3毫米，並且任兩個相鄰的所述接收結構之間的距離不小於7毫米，於各個所述接收結構中，所述弧形側壁的一端未接觸於所述弧形側壁的另一端，以使得各個所述接收結構的截面呈C字形；其中，其中一個所述接收結構是垂直設置於所述本體，以使得所述接收結構與所述本體不共平面。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的另外一技術方案是提供一種用於工具的光學追蹤基準，其包括：一光學追蹤標記模組，包含一本體、多個光學追蹤標記及一連接結構；其中，多個所述光學追蹤標記是設置於所述本體的一側，並且所述連接結構是設置於所述本體相反於所述光學追蹤標記的一側；一固定塊，通過所述連接結構而連接於所述光學追蹤標記模組；其中，所述固定塊具有一第一斜面、相對於所述第一斜面的一第一平面及貫穿所述固定塊的一平滑通道；其中，所述平滑通道的一開口自所述第一斜面貫穿至所述第一平面；其中，所述平滑通道的所述開口具有一第一內徑及一第二內徑，並且所述第二內徑大於所述第一內徑；一活動塊，可拆卸地設置於所述固定塊；其中，所述活動塊具有一第二斜面及一內螺紋通道，所述第二斜面鄰近於所述固定塊的所述第一斜面，並且所述內螺紋通道位置上對應於所述平滑通道的所述開口；一螺桿，可拆卸地穿設於所述平滑通道的所述開口及所述活動塊的所述內螺紋通道；其中，所述螺桿具有對應於所述活動塊的所述內螺紋通道的一外螺紋部；以及一螺帽，能與所述螺桿配合而鄰近於所述固定塊的所述第一平面鎖固。

優選地，所述活動塊於所述第二斜面具有一導引結構，所述導引結構能與所述固定塊的所述平滑通道配合，使得所述活動塊能沿所述固定塊的所述第一斜面滑動但不相對轉動。

優選地，所述螺桿的外徑小於所述平滑通道的所述第一內徑，並且所述螺帽的外徑大於所述平滑通道的所述第一內徑。

優選地，所述平滑通道的所述第二內徑大於所述螺桿的所述外徑，並且所述螺桿能沿平行於所述第二內徑的方向於所述固定塊中移動。

優選地，所述第一平面與所述第一斜面之間所夾的角度是介於30度至60度之間。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準，其能通過“用於體表的光學追蹤基準包含有所述本體、多個所述光學追蹤標記以及多個所述接收結構”以及“用於工具的光學追蹤基準包含所述光學追蹤標記模組、所述固定塊、所述活動塊、所述螺桿以及所述螺帽”的技術方案，以改善現有的光學追蹤基準無法有效地適用於體表及工具的問題。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

參閱圖1至圖3所示，本創作實施例提供一種用於體表的光學追蹤基準100，更具體來說是一種體表註冊導航光學追蹤基準。所述用於體表的光學追蹤基準100能用以設置於人體表面以追蹤相關位置（如骨骼的位置）是否改變。所述用於體表的光學追蹤基準100包含有一本體101、多個光學追蹤標記102、多個接收結構103、多個第一凹槽104及一直線形凹槽105。

所述本體101定義有彼此相反的一第一表面101a及一第二表面101b。所述本體101包含有一第一條狀體1011及連接於所述第一條狀體1011的一第二條狀體1012，並且所述第一條狀體1011及所述第二條狀體1012之間所夾的角度A1大於0度。較佳地，所述本體101可以是由能承受高溫高壓滅菌的材料所形成，並且所述本體101可以為剛體。也就是說，若非刻意施以過大的外力於所述本體101，否則所述本體101的外形不會輕易改變。於本創作的其中一實施例中，所述本體101為一體成形的結構。在其他實施例中，第一條狀體1011與第二條狀體1012之表面不一定為平面，可為曲面或符合使用環境之物體表面的仿型結構。

於本實施例中，所述第二條狀體1012是連接於所述第一條狀體1011的一側，所述第一條狀體1011可以定義包含有一第一區段1011a及一第二區段1011b，所述第一區段1011a與所述第二區段1011b之間是以所述第一條狀體1011與所述第二條狀體1012的連接處為分界，所述第一區段1011a的長度大於所述第二區段1011b的長度，並且上述夾角A1是介於所述第一條狀體1011的所述第一區段1011a及所述第二條狀體1012之間。

於其他實施例中，如圖4所示，所述第二條狀體1012可以是連接於所述第一條狀體1011的一端，並且所述第一條狀體1011不包含有所述第一區段1011a及所述第二區段1011b。此外，於本實施例中，所述角度A1大致為90度，但本創作不受限於此。於本創作其他實施例中，如圖4所示，所述角度A1可以是介於45度至90度之間，或是介於90度至180度之間。

多個所述光學追蹤標記102是設置於所述本體101的所述第一表面101a。於本實施例中，所述光學追蹤標記102的數量為四個，並且任兩個相鄰的所述光學追蹤標記102之間至少間隔有一個所述接收結構103，但所述光學追蹤標記102的數量及設置位置可以依據需求變化，本創作於此不加以限制。此外，於本實施例中，所述第一條狀體1011可以具有一凸部10111，並且其中一個所述光學追蹤標記102是位於所述凸部10111，但於本創作中，所述本體的所述第一條狀體1011不限制一定具有所述凸部10111。

於本創作的其中一實施例中，所述用於體表的光學追蹤基準100包含至少四個所述光學追蹤標記102，並且至少其中一個所述光學追蹤標記102與其他的所述光學追蹤標記102不共平面。更具體地，如於圖3中所示，其中共平面的三個所述光學追蹤標記102形成一假想平面P，沿著平行於該假想平面P、且垂直於該假想平面P鄰近剩餘光學追蹤標記102的一邊長之方向，該假想平面P與剩餘的光學追蹤標記102之間的間距G大致為4毫米。於其他實施例中，光學追蹤標記102也可以共平面，而所述接收結構103也可以不共平面。

多個所述接收結構103是形成於所述本體101的所述第一表面101a。於本實施例中，所述接收結構103的數量為四個，但所述接收結構103的數量可以依據需求變化，本創作於此不加以限制。

各個所述接收結構103具有一弧形側壁1031，各個所述接收結構定義有位於所述弧形側壁1031內的一容置空間1031a，並且各個所述接收結構103能用以通過所述容置空間1031a而容置一球體S。所述球體S可以例如為一金屬球、一鋼珠球或一陶瓷球。更具體地，所述球體S是能在醫學影像設備（例如，Ｘ光設備、MRI設備等）中成像的。各個所述接收結構103於所述容置空間1031a中的內徑不小於3毫米，並且任兩個相鄰的所述接收結構103之間的距離是不小於7毫米。

於各個所述接收結構103中，所述弧形側壁1031的一端未接觸於所述弧形側壁1031的另一端，以使得各個所述接收結構103的截面呈C字形。於其他實施例的各個所述接收結構103中，所述弧形側壁1031的一端也可以是接觸於所述弧形側壁1031的另一端，換句話說，各個所述接收結構103的截面可以是呈環形。

此外，於本創作的另中一實施例（如圖5所示）中，所述用於體表的光學追蹤基準100包含至少三個所述接收結構103，並且三個所述接收結構103是形成於所述第一條狀體1011的一端。如圖6所示，於本創作的其中一實施例中，其中一個所述接收結構103是垂直設置於所述本體101，以使得所述接收結構103與所述本體101不共平面。

多個所述第一凹槽104是凹設於所述本體101的所述第一表面101a，並且所述直線形凹槽105是形成於所述本體101的所述第二表面101b。具體來說，多個所述第一凹槽104例如是圓形凹槽、V形凹槽或圓錐型凹槽，所述直線形凹槽105是沿所述第二條狀體1012而形成於所述本體的所述第二表面101b。

於本創作的其中一實施例中，所述用於體表的光學追蹤基準100可以搭配於一追蹤裝置、一工具及一處理器一起使用，並且以下將就使用基準校正器械的方法、使用基準校正光學追蹤裝置的方法及物體位移監控方法逐一介紹。

使用基準校正器械的方法可以是導航系統指示使用者將所述工具接觸於基準上的所述第一凹槽，並且光學追蹤裝置讀取所述工具的空間座標。而後，導航系統指示使用者將所述工具置於所述直線形凹槽中，使工具與直線形凹槽的Ｖ形橫切面相切，並且旋轉所述工具使其沿工具軸向旋轉。

使用基準校正光學追蹤裝置的方法可以是導航系統指示使用者將所述工具接觸於所述基準上的至少三個第一凹槽，並且光學追蹤裝置讀取三個第一凹槽的空間座標。其次，導航系統基於第一凹槽與基準上的接收結構間的相對距離關係及三個第一凹槽的空間座標，計算並且產生接收結構的空間座標。而後，導航系統基於第一凹槽與基準上的光學追蹤標記間的相對距離關係及三個第一凹槽的空間座標，計算並且產生光學追蹤標記的空間座標。最後，基於前述計算的接收結構及光學追蹤標記的空間座標，校正光學追蹤裝置。

物體位移監控的方法可以是光學追蹤裝置每隔一段時間讀取兩個固定於物體上的基準的空間座標。而後，導航系統計算兩基準的相對距離，若相對距離有變化，則提示使用者。

請參閱圖7至圖11所示，本創作實施例還提供一種用於工具的光學追蹤基準200。所述用於工具的光學追蹤基準200包含一光學追蹤標記模組201、一固定塊202、一活動塊203、一螺桿204及一螺帽205。所述用於工具的光學追蹤基準200可以是搭配於一穿刺套管T（argon trocar）使用，所述穿刺套管T可以例如是共同套設於所述固定塊202及所述活動塊203，但所述用於工具的光學追蹤基準200也可以是單獨地被使用（如販賣）。此外，固定塊202、活動塊203與穿刺套管T接觸之固定機制，也可以是其表面經粗糙處理、增加固定尖點凸起、磁吸或點膠等方式將上述元件之間的位置固定住。

所述光學追蹤標記模組201包含一本體2011、多個光學追蹤標記2012及一連接結構2013。多個所述光學追蹤標記2012是設置於所述本體2011的一側，並且所述連接結構2013是設置於所述本體2011相反於所述光學追蹤標記2012的一側。

所述固定塊202通過所述連接結構2013而連接於所述光學追蹤標記模組201。所述固定塊202具有一第一斜面2021、相對於所述第一斜面2021的一第一平面2022及貫穿所述固定塊202的一平滑通道2023。於本實施例中，所述第一平面2022與所述第一斜面2021之間所夾的角度A2是介於30度至60度之間。更具體地，所述第一平面2022與所述第一斜面2021之間所夾的所述角度A2大致為45度，但本創作不受限於此，並且所述角度A2能依據需求於90度至180度之間的範圍作變化。此外，於本實施例中，所述固定塊202的截面大致呈三角形，但本創作不受限於此。

所述平滑通道2023的一開口20231自所述第一斜面2021貫穿至所述第一平面2022。所述平滑通道2023的所述開口20231具有一第一內徑D1及一第二內徑D2，並且所述第二內徑D2大於所述第一內徑D1。也就是說，所述平滑通道2023的所述開口20231並非呈圓形，並且於本實施例中，所述開口20231是呈長橢圓形。此外，所述平滑通道2023的內表面可以是不完全平滑的，但所述螺桿204可以在所述平滑通道2023中自由移動不受所述平滑通道2023所限制。

所述活動塊203是可拆卸地設置於所述固定塊202。所述活動塊203具有一第二斜面2031及一內螺紋通道2032，所述第二斜面2031鄰近於所述固定塊202的所述第一斜面2021，並且所述內螺紋通道2032位置上對應於所述平滑通道2023的所述開口20231。於本實施例中，所述活動塊203的截面是呈三角形且於形狀上對應於所述固定塊202，並且在所述活動塊203設置於所述固定塊202後，所述固定塊202與所述活動塊203的整體外形大致呈矩形。

所述活動塊203於所述第二斜面2031具有一導引結構2033，所述導引結構2033能與所述固定塊202的所述平滑通道2023配合，使得所述活動塊203能沿所述固定塊202的所述第一斜面2021滑動但不相對轉動。

於本實施例中，所述活動塊203的所述導引結構2033為外形上對應於所述平滑通道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能與所述導引結構2033配合，使得所述活動塊203能沿所述固定塊202的所述第一斜面2021滑動但不相對轉動，本創作不對所述導引結構2033的外形加以限制。

所述螺桿204是可拆卸地穿設於所述平滑通道2023的所述開口20231及所述活動塊203的所述內螺紋通道2032，並且所述螺桿204具有對應於所述活動塊203的所述內螺紋通道2032的一外螺紋部。

所述螺帽205能與所述螺桿204配合而鄰近於所述固定塊202的所述第一平面2022鎖固。所述螺桿204的外徑小於所述平滑通道2023的所述開口20231之所述第一內徑D1，並且所述螺帽205的外徑大於所述平滑通道2023的所述開口20231之所述第一內徑D1。所述平滑通道2023的所述開口20231之所述第二內徑D2大於所述螺桿204的所述外徑，並且所述螺桿204能沿平行於所述第二內徑D2的方向於所述固定塊202中移動。

於本創作的其中一實施例中，所述螺桿204的直徑約為3毫米，所述螺帽205的直徑約為6毫米，所述第一內徑D1約為3.1毫米，並且所述第二內徑D2約為5.1毫米，但本創作不受限於此。

[本創作實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的用於體表的光學追蹤基準及用於工具的光學追蹤基準，其能通過“用於體表的光學追蹤基準包含有所述本體、多個所述光學追蹤標記以及多個所述接收結構”以及“用於工具的光學追蹤基準包含所述光學追蹤標記模組、所述固定塊、所述活動塊、所述螺桿以及所述螺帽”的技術方案，以改善現有的光學追蹤基準無法有效地適用於體表及工具的問題。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

100:用於體表的光學追蹤基準 101:本體 101a:第一表面 101b:第二表面 1011:第一條狀體 1011a:第一區段 1011b:第二區段 10111:凸部 1012:第二條狀體 102:光學追蹤標記 103:接收結構 1031:弧形側壁 1031a:容置空間 104:第一凹槽 105:直線形凹槽 200:用於工具的光學追蹤基準 201:光學追蹤標記模組 2011:本體 2012:光學追蹤標記 2013:連接結構 202:固定塊 2021:第一斜面 2022:第一平面 2023:平滑通道 20231:開口 203:活動塊 2031:第二斜面 2032:內螺紋通道 2033:導引結構 204:螺桿 205:螺帽 A1,A2:夾角 D1:第一內徑 D2:第二內徑 G:間距 P:假想平面 S:球體 T:穿刺套管

圖1為本創作其中一實施例的用於體表的光學追蹤基準的示意圖。

圖2為本創作其中一實施例的用於體表的光學追蹤基準從另一角度示意圖。

圖3為本創作圖1之實施例中光學追蹤標記之間的空間位置關係示意圖。

圖4為本創作其他實施例的用於體表的光學追蹤基準的示意圖。

圖5A及5B為本創作其他實施例的用於體表的光學追蹤基準的不同視角的示意圖。

圖6為本創作其他實施例的用於體表的光學追蹤基準的示意圖。

圖7為本創作其中一實施例的用於工具的光學追蹤基準的立體示意圖。

圖8為本創作其中一實施例的用於工具的光學追蹤基準結合於一穿刺套管的示意圖。

圖9為本創作其中一實施例的用於工具的光學追蹤基準的剖視示意圖。

圖10為本創作其中一實施例的活動塊、固定塊及連接結構的爆炸示意圖。

圖11為本創作其中一實施例的固定塊從另一角度的示意圖。

100:用於體表的光學追蹤基準

101:本體

101a:第一表面

1011:第一條狀體

1011a:第一區段

1011b:第二區段

10111:凸部

1012:第二條狀體

102:光學追蹤標記

103:接收結構

1031:弧形側壁

1031a:容置空間

104:第一凹槽

A1:夾角

Claims (10)

1. 一種用於體表的光學追蹤基準，其包括： 一本體，定義有彼此相反的一第一表面及一第二表面；其中，所述本體包含有一第一條狀體及連接於所述第一條狀體的一第二條狀體，並且所述第一條狀體及所述第二條狀體之間所夾的角度大於0度； 多個光學追蹤標記，設置於所述本體的所述第一表面；以及 多個接收結構，形成於所述本體的所述第一表面；其中，各個所述接收結構具有一弧形側壁，各個所述接收結構定義有位於所述弧形側壁內的一容置空間，並且各個所述接收結構能用以通過所述容置空間而容置一球體。
2. 如請求項1所述的用於體表的光學追蹤基準，其中，所述用於體表的光學追蹤基準包含至少四個所述光學追蹤標記，並且至少其中一個所述光學追蹤標記與其他的所述光學追蹤標記不共平面。
3. 如請求項1所述的用於體表的光學追蹤基準，其中，所述用於體表的光學追蹤基準包含四個所述接收結構，並且至少其中一個所述接收結構與其他的所述接收結構不共平面。
4. 如請求項1所述的用於體表的光學追蹤基準，進一步包含多個第一凹槽及一直線形凹槽；其中，多個所述第一凹槽是凹設於所述本體的所述第一表面，並且所述直線形凹槽是沿所述第二條狀體而形成於所述本體的所述第二表面。
5. 如請求項1所述的用於體表的光學追蹤基準，其中，各個所述接收結構於所述容置空間中的內徑不小於3毫米，並且任兩個相鄰的所述接收結構之間的距離不小於7毫米，於各個所述接收結構中，所述弧形側壁的一端未接觸於所述弧形側壁的另一端，以使得各個所述接收結構的截面呈C字形；其中，其中一個所述接收結構是垂直設置於所述本體，以使得所述接收結構與所述本體不共平面。
6. 一種用於工具的光學追蹤基準，其包括： 一光學追蹤標記模組，包含一本體、多個光學追蹤標記及一連接結構；其中，多個所述光學追蹤標記是設置於所述本體的一側，並且所述連接結構是設置於所述本體相反於所述光學追蹤標記的一側； 一固定塊，通過所述連接結構而連接於所述光學追蹤標記模組；其中，所述固定塊具有一第一斜面、相對於所述第一斜面的一第一平面及貫穿所述固定塊的一平滑通道；其中，所述平滑通道的一開口自所述第一斜面貫穿至所述第一平面；其中，所述平滑通道的所述開口具有一第一內徑及一第二內徑，並且所述第二內徑大於所述第一內徑； 一活動塊，可拆卸地設置於所述固定塊；其中，所述活動塊具有一第二斜面及一內螺紋通道，所述第二斜面鄰近於所述固定塊的所述第一斜面，並且所述內螺紋通道位置上對應於所述平滑通道的所述開口； 一螺桿，可拆卸地穿設於所述平滑通道的所述開口及所述活動塊的所述內螺紋通道；其中，所述螺桿具有對應於所述活動塊的所述內螺紋通道的一外螺紋部；以及 一螺帽，能與所述螺桿配合而鄰近於所述固定塊的所述第一平面鎖固。
7. 如請求項6所述的用於工具的光學追蹤基準，其中，所述活動塊於所述第二斜面具有一導引結構，所述導引結構能與所述固定塊的所述平滑通道配合，使得所述活動塊能沿所述固定塊的所述第一斜面滑動但不相對轉動。
8. 如請求項6所述的用於工具的光學追蹤基準，其中，所述螺桿的外徑小於所述平滑通道的所述第一內徑，並且所述螺帽的外徑大於所述平滑通道的所述第一內徑。
9. 如請求項8所述的用於工具的光學追蹤基準，其中，所述平滑通道的所述第二內徑大於所述螺桿的所述外徑，並且所述螺桿能沿平行於所述第二內徑的方向於所述固定塊中移動。
10. 如請求項6所述的用於工具的光學追蹤基準，其中，所述第一平面與所述第一斜面之間所夾的角度是介於30度至60度之間。

Images