一种主动式追踪的手术器械制造技术

本实用新型专利技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种主动式追踪的手术器械，包括：器械主体、加装在所述器械主体手持端的能够被深度相机周期性测距追踪装置；其中，所述追踪装置包括与所述器械主体手持端连接追踪架、安装在所述追踪架上光源组件，所述光源组件通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。使得手术器械能够被深度相机周期性测距追踪，从而获取手术器械的实时位置信息，并最终融合在导航图像中，以便医生可以实时了解手术器械与人体的相对位姿。并且，由于追踪装置为主动发光的光源组件，显著区别于目标环境的其他物体，因此，深度相机可以方便快速在有效视野中识别出目标物，减少视野中其他物体的干扰。

An Active Tracking Instrument

The utility model relates to the field of medical devices, in particular to an active tracking surgical device, which comprises a device main body, a periodic ranging tracking device mounted on the handheld end of the device main body and capable of being periodically ranging by a depth camera, wherein the tracking device includes a tracing rack connected with the handheld end of the device main body, a light source component mounted on the tracing rack, and the light source component. When electrified, it emits a beam that can be periodically ranged by a depth camera. It enables the surgical instrument to be tracked periodically by depth camera, so as to obtain the real-time location information of the surgical instrument, and finally fuse it into the navigation image, so that doctors can understand the relative position and posture of the surgical instrument and human body in real time. Moreover, because the tracking device is an active light source component, which is significantly different from other objects in the target environment, the depth camera can quickly identify the target in an effective field of vision and reduce the interference of other objects in the field of vision.

【技术实现步骤摘要】
一种主动式追踪的手术器械
本技术涉及医疗器械领域，特别涉及一种主动式追踪的手术器械。
技术介绍
在基于深度相机及增强现实技术的手术导航系统中，其原理为：通过对患者进行CT扫描，获得图像数据；然后，计算机对图像数据进行三维重建，获得患者的一比一等比例虚拟模型；装载有深度相机模块的AR眼镜对手术环境中的患者进行周期性扫描，获得相机坐标系下患者的实时位置信息，并发送给计算机；计算机获得上述的位置信息后，将虚拟模型映射到对应位置上，并发送至显示设备，从而使显示设备获得导航图像，且导航图像的手术部位与实际环境中的患者重合。医生根据导航图像，可以直观了解患者的内部结构，快速确定入刀口位置。但是，当医生将手术器械植入患者体内后，通过AR眼镜却不能及时了解器械与患者的相对位姿，因此，如何实时获取手术器械的位置信息是目前我们需要解决的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，在基于深度相机的手术导航系统中，如何实时获取手术器械的位置信息。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种主动式追踪的手术器械，包括：器械主体、加装在所述器械主体手持端的能够被深度相机周期性测距追踪装置；其中，所述追踪装置包括与所述器械主体手持端连接追踪架、安装在所述追踪架上光源组件，所述光源组件通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。本技术的实施方式，相对于现有技术而言，通过在器械主体加装追踪装置，使得手术器械能够被深度相机周期性测距追踪，从而获取手术器械的实时位置信息，并最终融合在导航图像中，以便于在手术操作中，医生可以实时了解手术器械与人体的相对位姿。并且，由于追踪装置为主动发光的光源组件，显著区别于目标环境的其他物体，因此，深度相机可以方便快速在有效视野中识别出目标物，减少视野中其他物体的干扰。优选的，所述光源组件包括安装在所述追踪架上的安装板、装设在所述安装板上的灯管，所述灯管通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。优选的，所述安装板有部分延伸形成基座，所述基座与所述追踪架连接。优选的，所述安装板内开设有一个用于容纳电源的腔体。优选的，所述追踪架为铝合金材质。优选的，所述器械主体为探针或开孔器或螺丝刀。优选的，所述器械主体与所述追踪装置可拆卸连接。附图说明图1为本技术的第一实施方式的手术器械示意图；图2为本技术的第一实施方式的手术器械的背面示意图；图3为本技术的第二实施方式的手术器械的示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案本技术第一实施方式涉及一种主动式追踪的手术器械，如图1所示，该手术器械包括：器械主体1、加装在器械主体1手持端的能够被深度相机周期性测距追踪装置；其中，追踪装置包括与器械主体1手持端连接追踪架2、安装在追踪架2上光源组件，光源组件通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。需要解释的是，深度相机区别于我们平时用到的2D相机。与传统相机不同之处在于该相机可同时拍摄景物的灰阶影像资讯及包含深度的3维资讯。其设计原理系针对待测场景发射一参考光束，或者目标对象发出参考光速，藉由计算回光的时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度资讯，此外再结合传统的相机拍摄，以获得2维影像资讯。目前，深度相机有TOF、结构光、激光扫描等几种，本技术中以其中使用较为普标的TOF相机为例。因此，在手术器械上加装追踪装置，可以实现深度相机对目标图像的分割、标记、识别、跟踪，从而准确的获取手术器械动态信息。另外，需要说明的是，该手术器械可以是探针，也可以是开孔器或者螺丝刀等，本技术以探针为例进行说明，如图1所示具体的说，如图2所示，上述提到的光源组件包括安装在追踪架2上的安装板3、装设在安装板3上的灯管4，灯管4通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。其中，安装板3有部分延伸形成基座，基座与追踪架2连接。并且，安装板3内开设有一个用于容纳电源的腔体5，可以选用电池作为电源，当电池放入腔体5内时，电路通路，灯管4发光。值得一提的是，在一些可能的场景中，安装板3所在的平面与器械主体1平行，如图1所示。当然，在另外一些可能的场景中，安装板3与器械主体1形成夹角。常见的情况是，安装板3垂直于器械主体1，这种方式优势在于，由于安装板3垂直于器械主体1，使得光源组件能够始终暴露在深度相机的有效视野中，从而，不管手术器械如何转动，始终能保证光源组件不被遮挡。另外，由于追踪装置的体积要大于器械主体1，且追踪装置的构成相较于器械主体1也较为复杂，若追踪架2与器械主体1为相同材料，势必会造成手术器械追踪装置一端明显沉重，并且，器械主体1部分由于需要介入人体，所选用的材料一般为符合相关要求的生物医学材料，例如钛合金等，追踪架2可以选用上述材料制作，但是钛合金材料成本较贵。如果利用上述材料制作追踪架2，则会增加产品的制作成本。而为了节约成本，同时为了方便医生操作使用，在设计上，会尽量控制手术器械的重量，避免手术器械过于笨重，追踪架2选用铝合金材质制作，保证一定机械强度的同时，还降低了手术器械的整体重量，并且控制了产品的成本。综上所述，通过在器械主体1加装追踪装置，使得手术器械能够被深度相机周期性测距追踪，从而获取手术器械的实时位置信息，并最终融合在导航图像中，以便于在手术操作中，医生可以实时了解手术器械与人体的相对位姿。并且，由于追踪装置为主动发光的光源组件，显著区别于目标环境的其他物体，因此，深度相机可以方便快速在有效视野中识别出目标物，减少视野中其他物体的干扰。本技术的第二实施方式涉及一种主动式追踪的手术器械，如图3所示，第二实施方式是对第一实施方式的一种改进，主要改进之处在于：器械主体1与追踪装置可拆卸连接。在实际手术中，加装有追踪装置的手术器械在完成一次手术后，由于追踪装置不便于消毒，手术器械使用一次后往往会被废弃，成为医疗垃圾。而考虑到大部分手术器械成本较高，本实施方式通过器械主体1与追踪装置可拆卸连接的方式，实现节约环保效果。具体地说，器械主体1手持端开设有外螺纹6，而追踪架2与器械主体1连接的一端开设有用于器械主体1手持端旋入的旋孔，旋孔的孔壁上开设有与器械主体1手持端外螺纹6相配合的内螺纹，使得器械主体1的手持端能够旋入旋孔并固定。以上所述仅是本技术的优选实施方式，并非用于限定本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动式追踪的手术器械，其特征在于，包括：器械主体、加装在所述器械主体手持端的能够被深度相机周期性测距追踪装置；其中，所述追踪装置包括与所述器械主体手持端连接追踪架、安装在所述追踪架上光源组件，所述光源组件通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。

【技术特征摘要】
1.一种主动式追踪的手术器械，其特征在于，包括：器械主体、加装在所述器械主体手持端的能够被深度相机周期性测距追踪装置；其中，所述追踪装置包括与所述器械主体手持端连接追踪架、安装在所述追踪架上光源组件，所述光源组件通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。2.如权利要求1所述的主动式追踪的手术器械，其特征在于，所述光源组件包括安装在所述追踪架上的安装板、装设在所述安装板上的灯管，所述灯管通电时发出能够被深度相机周期性测距的光束。3.如权利要求2所述的主动式追踪的手术器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，
申请(专利权)人：上海霖晏医疗科技有限公司，刘洋，
类型：新型
国别省市：上海,31