一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置以及方法制造方法及图纸

一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置以及方法，涉及生物医学工程领域。为解决现有的医学图像为手术提供操作的地图，而手术的具体操作由双极来完成，但双极的不准确定位会损伤患者脑功能区和其他颅内重要组织的不完全切除的问题。对双目摄像头构建坐标系，并在双目摄像头构建坐标系设定识别器marker的空间坐标点；计算固定位置上的双极尖端在双目摄像头坐标系下的坐标；计算双极尖端在定位刚体局部坐标系下的坐标；利用双极尖端位置的计算结果，结合定位刚体局部坐标系在双目摄像头构建的坐标系下的位置，计算双目摄像头构建的坐标系下双极尖端在打开状态下的坐标，闭合状态下尖端坐标由打开状态下两个尖端连线中点计算。本发明专利技术适用于生物医学工程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置以及方法
本专利技术涉及生物医学工程领域，具体涉及一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置以及方法。
技术介绍
脑肿瘤是一种神经系统疾病，严重危害人类的生命与健康。治疗脑肿瘤最直接有效的方法是神经外科手术，但是手术对医生的要求很高，不但要求医生准确切除病灶，而且还应尽量减小手术切口避免对患者造成额外的创伤。而传统神经外科手术往往依赖医生的手术经验，难以准确定位、切除病灶，进而容易造成手术入路的偏差，给患者带来额外伤害。掌握定位技术，是神经外科医生手术操作的基础，同时也关系到手术操作的难易程度、时间的长短、手术后的治疗效果和并发症等。双极电凝是通过双极电凝镊以下简称双极的两个尖端向机体组织提供高频电流电能,使双极电凝镊通过两个尖端向机体组织提供高频电流电能，使双极电凝镊两端之间的血管或组织脱水而凝固达到止血的目的，它的作用范围只限于双极电凝两端尖之间，对机体组织的损伤程度和影响范围小得多，适用于对小血管和输卵管的封闭。所以双极电凝多用于外科、显微外科、五官科、妇产科以及骨科手外等较为精细的手术中。综本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置，其特征在于：包括双极(1)和定位刚体，双极(1)尾端设有定位刚体；/n所述的定位刚体包括first fixtor(2)和second fixtor(3)；first fixtor(2)的上表面设有凹槽，first fixtor(2)以包裹方式直接安装在双极(1)后端的固定座上，secondfixtor(3)的底部插入到first fixtor(2)的上表面的凹槽中；/n所述的second fixtor(3)包括一号支撑板(2-1)、二号支撑板(2-2)、三号支撑板(2-3)和识别器marker(2-4)；一号支撑板(2-1)和二号支撑板(2-2)的中心...

【技术特征摘要】
1.一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置，其特征在于：包括双极(1)和定位刚体，双极(1)尾端设有定位刚体；
所述的定位刚体包括firstfixtor(2)和secondfixtor(3)；firstfixtor(2)的上表面设有凹槽，firstfixtor(2)以包裹方式直接安装在双极(1)后端的固定座上，secondfixtor(3)的底部插入到firstfixtor(2)的上表面的凹槽中；
所述的secondfixtor(3)包括一号支撑板(2-1)、二号支撑板(2-2)、三号支撑板(2-3)和识别器marker(2-4)；一号支撑板(2-1)和二号支撑板(2-2)的中心处交叉设置，一号支撑板(2-1)和二号支撑板(2-2)的交叉部与三号支撑板(2-3)的顶端固定连接；一号支撑板(2-1)和二号支撑板(2-2)的两端均设有一个识别器marker(2-4)。


2.基于权利要求1所述的一种基于双目光学的双极电凝镊定位装置的定位方法，其特征在于：其具体步骤如下；
步骤一、对双目摄像头构建坐标系，并在双目摄像头构建坐标系设定识别器marker(2-4)的空间坐标点；
步骤二、以双目摄像头构建的坐标系为基准，计算固定位置上的双极尖端在双目摄像头坐标系下的坐标；
步骤三、在双目摄像头构建的坐标系中找到双极尖端与marker间的空间位置关系，计算双极尖端在定位刚体局部坐标系下的坐标；
步骤四、利用步骤三的计算结果，结合定位刚体局部坐标系在双目摄像头构建的坐标系下的位置，计算双目摄像头构建的坐标系下双极尖端在打开状态下的坐标，闭合状态下尖端坐标由打开状态下两个尖端连线中点计算。


3.根据权利要求2所述的一种基于双目光学的双极电凝镊定位方法，其特征在于：所述的步骤一中对双目摄像头构建坐标系，并计算固定位置上的双极尖端在双目摄像头坐标系下的坐标的具体步骤如下：
步骤一一、双目摄像头光轴平行放置，并构成一个平面，且两个摄像头间的距离b和焦距f均已知；
步骤一二、在步骤一一中的平面中，连接两个摄像头中心的直线为X轴，其中双目摄像头其中一个镜头的方向为正向；与X轴垂直，且位于两个光轴正中间的直线为Y轴，摄像头前端方向为正向；与步骤一一中的平面垂直，并经过X轴Y轴交叉点的直线为Z轴，向上为正向；
步骤一三、双目摄像头识别定位刚体每个识别器marker(2-4)，并基于双目摄像机的坐标系给出其空间坐标；设空间任一点P，将识别器marker(2-4)放到P点的位置上，P点在XOY平面的投影点为Pxy；
步骤一四、P点在左右摄像头的成像平面上均有像点，两个像点距离各自成像平面中心的X轴距离分别为x1和x2，在右侧摄像头上成像点距离其成像平面中心的Z轴方向距离为m，因此点P的坐标为：





4.根据权利要求2所述的一种基于双目光学的双极电凝镊定位方法，其特征在于：所述的步骤二中计算固定位置上的双极尖端在双目摄像头坐标系下的坐标计算过程如下：
步骤二一、由于定位刚体上安装4个识别器marker(2-4)，这里选择其中任意三个识别器marker(2-4)进行建模计算，建模包含4个点：m1、m2和m3，mo为双极打开状态下两个尖端点中的任一一个；m1、m2和m3均为识别器marker(...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕中华，栾宽，秦焕昊，
申请(专利权)人：哈尔滨梓滨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23