一种手术导航装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种手术导航装置，包括手术器械、定位单元和显示单元；其中，显示单元装设在手术器械上；定位单元用于捕捉手术器械和手术区域的空间位置和姿态，显示单元用于显示虚拟手术场景，并根据手术器械和手术区域的空间位置和姿态更新虚拟手术场景中的虚拟手术器械和虚拟手术区域的位置和姿态。本发明专利技术实施例提供的一种手术导航装置，将显示单元装设在手术器械上，使得显示单元与手术器械的方位一致，避免了医生频繁调整视线方向，使得手术导航装置的信息能够更加直观地反馈给医生以指导现实环境下的手术，保证医生的注意力能够集中在手术操作上，提高手术的安全性。

A surgical navigation device

The embodiment of the present invention provides an operation navigation device, including an operation device, a positioning unit and a display unit, in which a display unit is mounted on the operation device, a positioning unit is used to capture the spatial position and posture of the operation device and the operation area, and a display unit is used to display a virtual operation scene, and according to the operation device and the operation area. The spatial position and posture of the surgical area are updated to update the position and posture of the virtual surgical instruments and the virtual surgical area in the virtual surgical scene. The embodiment of the present invention provides an operation navigation device, which installs the display unit on the operation instrument, so that the display unit and the operation instrument have the same orientation, avoids the doctor frequently adjusting the direction of sight, and enables the information of the operation navigation device to be more intuitively fed back to the doctor to guide the operation in the real environment. The attention of the doctor can focus on the operation and improve the safety of the operation.

【技术实现步骤摘要】
一种手术导航装置
本专利技术实施例涉及医疗
，尤其涉及一种手术导航装置。
技术介绍
手术导航装置作为计算机辅助手术的一个重要应用，已经开始应用于现代外科手术中，通过图形工作站显示出手术工具的位置以及病灶部位，医生通过观察图形工作站上的图像可以看见被其它细胞组织遮挡住的病灶，从而提高手术精度。当前的手术导航装置，基于视觉摄像机捕获光学标记点的位置姿态后，将对应的虚拟手术器械和患处三维模型显示在屏幕上。医生在手术过程中需要一边操作手术器械一边观察屏幕，以便使虚拟手术器械准确达到规划的手术位置，同时避免误操作伤及患者。然而，这种手术导航装置对医生操作时的注意力要求较高，操作时视线要在屏幕和患者之间切换，而外界环境的快速变化以及眼睛焦距的不断调整会产生延迟与不适。严重情况下，可能导致医疗事故的发生。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种手术导航装置，用以解决医生手术操作时视线需要在手术导航装置的屏幕与患者之间切换，可能导致延迟不适甚至造成医疗事故的问题。本专利技术实施例提供一种手术导航装置，包括手术器械、定位单元和显示单元；其中，显示单元装设在手术器械上；定位单元用于捕捉手术器械和手术区域的空间位置和姿态，显示单元用于显示虚拟手术场景，并根据手术器械和手术区域的空间位置和姿态更新虚拟手术场景中的虚拟手术器械和虚拟手术区域的位置和姿态。本专利技术实施例提供的一种手术导航装置，将显示单元装设在手术器械上，使得显示单元与手术器械的方位一致，避免了医生频繁调整视线方向，使得手术导航装置的信息能够更加直观地反馈给医生以指导现实环境下的手术，保证医生的注意力能够集中在手术操作上，提高手术的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种手术导航装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例的一种手术导航装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种连接单元的结构示意图；附图标记说明：101-手术器械；102-定位单元；103-显示单元；201-第一视觉标记；202-第二视觉标记；203-视觉传感器；301-屏幕夹持机构；302-器械夹持机构；303-屏幕托槽；304-紧定旋钮。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。由于现有的手术导航装置对医生操作时的注意力要求较高，操作时视线要在屏幕和患者之间切换，而外界环境的快速变化以及眼睛焦距的不断调整会产生延迟与不适。严重情况下，可能导致医疗事故的发生。针对上述情况，本专利技术实施例提出一种手术导航装置，图1为本专利技术实施例的一种手术导航装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括手术器械101、定位单元102和显示单元103；其中，显示单元103装设在手术器械101上；定位单元102用于捕捉手术器械101和手术区域的空间位置和姿态，显示单元103用于显示虚拟手术场景，并根据手术器械101和手术区域的空间位置和姿态更行虚拟手术场景中的虚拟手术器械和虚拟手术区域的位置和姿态。此处，手术器械101是指在临床手术中所使用的医疗器械，不同专科的临床手术中应用的手术器械101各有不同，本专利技术实施例对此不作具体限定。手术区域是指在临床手术中需要进行医疗处理的相关区域。定位单元102用于捕捉手术器械101和手术区域的空间位置和姿态，具体包括手术器械101的空间位置和姿态以及手术区域的空间位置和姿态。此处手术器械101的空间位置用于指示手术器械101的整体空间定位信息，手术器械101的姿态是指通过手术器械101上各个标记点的相对空间位置确定得到的手术器械101的姿态，手术区域的空间位置用于指示手术区域的整体空间定位信息，手术区域的姿态是指通过手术区域上各个标记点的相对空间位置确定得到的手术区域的姿态。定位单元102具备多种实现形式，定位单元102可以是光学定位跟踪系统，还可以是基于可见光传感器的定位跟踪系统，或者是基于电磁传感器的定位跟踪系统等，本专利技术实施例对此不作具体限定。定位单元102在获取上述信息后，将上述信息发送给显示单元103。显示单元103能够根据预先设定的配置信息显示虚拟手术场景，此处的虚拟手术场景为包含有虚拟手术器械和虚拟手术区域的三维模型。显示单元103接收到定位单元102发送的手术器械101和手术区域的空间位置和姿态后，基于手术器械101的空间位置和姿态更新虚拟手术场景中的虚拟手术器械的空间位置和姿态，基于手术区域的空间位置和姿态更新虚拟手术场景中虚拟手术区域的空间位置和姿态。此处，显示单元103可以是智能手机、平板电脑等微型显示设备，本专利技术实施例对此不作具体限定。另外，显示单元103与手术器械101可以是一体化结构，也可以是可拆卸结构。为了解决当前的手术导航装置需要医生在手术过程中一边操作手术器械101一边观察屏幕，实现来回切换容易产生延迟和不适甚至于引发医疗事故的问题，将显示单元103装设在手术器械101上，使得显示单元103与手术器械101的方位一致，避免了医生频繁调整视线方向，使得手术导航装置的信息能够更加直观地反馈给医生以指导现实环境下的手术，保证医生的注意力能够集中在手术操作上，提高手术的安全性。基于上述实施例，图2为本专利技术实施例的一种手术导航装置的结构示意图，如图2所示，一种手术导航装置，定位单元102包括第一视觉标记201、第二视觉标记202和视觉传感器203；第一视觉标记201装设在手术器械101上，第二视觉标记202装设在手术区域；视觉传感器203用于捕捉第一视觉标记201的空间位置，并根据第一视觉标记201的空间位置获取手术器械101在视觉坐标系下的空间位置和姿态；还用于捕捉第二视觉标记202的空间位置，并根据第二视觉标记202的空间位置获取手术位置在视觉坐标系下的空间位置和姿态。具体地，第一视觉标记201是若干个装设在手术器械101上的视觉标记，同样地第二视觉标记202是若干个装设在手术区域的视觉标记，本专利技术实施例不对第一视觉标记201和第二视觉标记202的数量作具体限定。此处，第一视觉标记201的空间位置用于指示手术器械101的空间位置和姿态，第二视觉标记202的空间位置用于指示手术区域的空间位置和姿态。基于上述任一实施例，一种手术导航装置，还包括连接单元，连接单元用于将显示单元103装设在手术器械101上；连接单元包括屏幕夹持机构301和器械夹持机构302，其中屏幕夹持机构301用于夹持显示单元103，器械夹持机构302用于夹持手术器械101。具体地，连接单元用于实现显示单元103与手术器械101之间的固连。其中，屏幕夹持机构301用于夹持显示单元103，器械夹持机构302用于夹持手术器械101，使得显示单元103和手术器械101能够通过连接单元固定连接，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术导航装置，其特征在于，包括手术器械、定位单元和显示单元；其中，所述显示单元装设在所述手术器械上；所述定位单元用于捕捉所述手术器械和手术区域的空间位置和姿态，所述显示单元用于显示虚拟手术场景，并根据所述手术器械和所述手术区域的空间位置和姿态更新所述虚拟手术场景中的虚拟手术器械和虚拟手术区域的位置和姿态。

【技术特征摘要】
1.一种手术导航装置，其特征在于，包括手术器械、定位单元和显示单元；其中，所述显示单元装设在所述手术器械上；所述定位单元用于捕捉所述手术器械和手术区域的空间位置和姿态，所述显示单元用于显示虚拟手术场景，并根据所述手术器械和所述手术区域的空间位置和姿态更新所述虚拟手术场景中的虚拟手术器械和虚拟手术区域的位置和姿态。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定位单元包括第一视觉标记、第二视觉标记和视觉传感器；所述第一视觉标记装设在所述手术器械上，所述第二视觉标记装设在所述手术区域；所述视觉传感器用于捕捉所述第一视觉标记的空间位置，并根据所述第一视觉标记的空间位置获取所述手术器械在视觉坐标系下的空间位置和姿态；还用于捕捉所述第二视觉标记的空间位置，并根据所述第二视觉标记的空间位置获取所述手术位置在视觉坐标系下的空间位置和姿态。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括连接单元，所述连接单元用于将所述显示单元装设在所述手术器械上；所述连接单元包括屏幕夹持机构和器械夹持机构，其中所述屏幕夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利峰，沈晨，
申请(专利权)人：雅客智慧北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11