光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法技术方案

本申请实施例提供一种光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法，光学器械示踪器包括支座、第一固定座、第二固定座以及光学小球组。光学小球组包括间隔设置于支座上的第一光学小球和第二光学小球，第一光学小球通过第一固定座与支座连接，第二光学小球通过第二固定座与支座连接；支座用于安装微创介入针，第一光学小球的球心和第二光学小球的球心的连线与微创介入针的穿刺方向重合，微创介入针的针尖位于微创介入针的远离第一光学小球和第二光学小球的一端。上述的光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法，光学器械示踪器制作使用成本低，重量轻，可操作性高；微创介入针的穿刺方向、针尖的位置、针尖的坐标可以确定，使用简便。使用简便。使用简便。

【技术实现步骤摘要】
光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法


[0001]本申请涉及医疗设备
，具体而言，涉及一种光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法。

技术介绍

[0002]在光学导航领域，导航探针(光学器械示踪器)是必不可少的一个组合部分。通过高精度光学追踪装置追踪放置在光学器械示踪器上的反光球，从而计算出针尖在导航相机坐标下的位置。发光球的数目一般最少为不在同一条直线上的3个，通常情况下为4个。光学器械示踪器上的4个反光球的位置固定，通过导航相机自带的软件制作成可追踪的ROM文件，从而得到光学器械示踪器上光学小球所组成的坐标系Holder在导航相机下的位置关系，在得知针尖在Holder坐标系下的坐标后，通过位置关系计算出针尖在导航相机下的坐标，然而这样需要事先制作光学器械示踪器ROM文件，使用效率低，而且光学小球数目较多，使用成本高。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的在于提供一种光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法，用于解决现有的导航探针使用效率低使用成本高的问题。
[0004]本申请实施例提供了一种光学器械示踪器，包括：
[0005]支座；
[0006]第一固定座；
[0007]第二固定座；
[0008]光学小球组，包括第一光学小球和第二光学小球，所述第一光学小球通过所述第一固定座与所述支座连接，所述第二光学小球通过所述第二固定座与所述支座连接，所述第一光学小球和所述第二光学小球间隔设置于所述支座上；所述支座用于安装微创介入针，所述第一光学小球的球心和第二光学小球的球心的连线与所安装的微创介入针的穿刺方向重合，所述微创介入针具有针尖，所述针尖位于所述微创介入针的远离第一光学小球和第二光学小球的一端。
[0009]在其中一个实施例中，所述支座的侧面开设有安装槽，所述第一光学小球设置于所述支座的一端，所述支座的另一端用于安装所述微创介入针，所述第二光学小球设置于所述安装槽中，且位于所述第一光学小球和所述微创介入针之间。
[0010]在其中一个实施例中，所述支座的一端开设有安装孔，所述安装孔用于安装所述微创介入针的远离所述针尖的一端。
[0011]在其中一个实施例中，所述光学器械示踪器还包括锁紧件，所述锁紧件设置于所述支座上，所述微创介入针的背离所述针尖的一端设有抵接部，所述抵接部的朝向所述针尖的一侧具有抵接面，所述微创介入针的延伸方向垂直于所述抵接面，所述锁紧件活动抵接于所述抵接面。
[0012]在其中一个实施例中，所述支座的一侧面开设有锁紧孔，所述锁紧孔与所述安装孔连通，沿平行于所述抵接面的方向，所述锁紧件的一端活动穿过所述锁紧孔并位于所述安装孔中，且与所述抵接面活动抵接。
[0013]在其中一个实施例中，所述锁紧件的一端转动设置于所述支座上，所述锁紧件的另一端设有限位部，随所述锁紧件转动的所述限位部活动抵接于所述抵接面，所述支座上设有第一连接部，所述锁紧件上设有第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部活动连接，所述第二连接部与所述第一连接部连接时使所述限位部抵紧于所述抵接面。
[0014]在其中一个实施例中，所述第一连接部为开设于所述支座上的卡槽，所述第二连接部为凸设于所述锁紧件上的卡接部，所述卡接部的远离所述锁紧件的一端活动卡设于所述卡槽中；沿远离所述锁紧件的方向，所述卡接部的截面尺寸逐渐减小，使所述卡接部的侧面逐渐倾斜，所述卡接部的侧面用于与所述卡槽的外部边缘相对滑动，使所述卡接部逐渐滑入至所述卡槽中，所述卡接部位于所述卡槽中时，所述卡接部的侧面与所述卡槽的侧壁抵接。
[0015]一种微创介入针定位系统，包括追踪装置和如上述任一实施例所述的光学器械示踪器，所述追踪装置用于探测所述第一光学小球和所述第二光学小球的坐标位置，以定位所述针尖的坐标位置。
[0016]一种定位方法，应用于上述实施例所述的微创介入针定位系统，所述定位方法包括如下步骤：
[0017]获取第一光学小球和第二光学小球之间的距离d1，获取微创介入针的长度d2，获取所述第二光学小球和所述微创介入针的距离d3，所述第二光学小球位于所述第一光学小球和所述微创介入针之间；
[0018]获取所述第一光学小球在追踪装置坐标系的坐标和所述第二光学小球在所述追踪装置坐标系的坐标
[0019]计算针尖在所述追踪装置坐标系的坐标所述的计算公式为：
[0020][0021]在其中一个实施例中，所述d1、所述d2、所述d3、所述及所述与所述的关系满足等式：
[0022][0023]在其中一个实施例中，所述获取所述第一光学小球在追踪装置坐标系的坐标和所述第二光学小球在所述追踪装置坐标系的坐标的步骤包括：
[0024]获取位于针尖的远离所述第二光学小球一侧的参考点在所述追踪装置坐标系的坐标
[0025]获取所述第一光学小球和所述第二光学小球中的其中一个在所述追踪装置坐标系的坐标计算该光学小球到所述参考点的距离L1，所述L1的计算公式为：
[0026]其中，所述所述所述分别代表该光学小球在所述追踪装置坐标系下的x、y、z分量；分别代表所述参考点在所述追踪装置坐标系下的x、y、z分量；
[0027]获取所述第一光学小球和所述第二光学小球中的另一个在所述追踪装置坐标系的坐标计算该光学小球到所述参考点的距离L2，所述L2的计算公式为：
[0028]其中，所述所述所述分别代表该光学小球在所述追踪装置坐标系下的x、y、z分量；
[0029]若L1大于L2，则为所述第一光学小球的坐标，为所述第二光学小球的坐标；若L1小于L2，则为所述第一光学小球的坐标，为所述第二光学小球的坐标。
[0030]上述的光学器械示踪器、微创介入针定位系统及定位方法，由于光学器械示踪器只包含两个光学小球，因此制作使用成本低，减轻了患者的负担；重量轻，提高了可操作性；由于第一光学小球球心和第二光学小球球心的连线和微创介入针穿刺的方向重合，因此针尖的穿刺方向便可以确定，从而可以有效确定针尖的位置；定位的方法是：由于两个光学小球球心的连线和微创介入针穿刺的方向重合，因此通过探测第一光学小球和第二光学小球分别在追踪装置坐标系的坐标，再根据两个光学小球的距离，第二光学小球和微创介入针的距离以及微创介入针的长度，进而能够计算出针尖的坐标，使用非常简单方便，无需事先制作光学器械示踪器ROM文件，提高了使用效率。
[0031]本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
[0032]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学器械示踪器，其特征在于，包括：支座；第一固定座；第二固定座；光学小球组，包括第一光学小球和第二光学小球，所述第一光学小球通过所述第一固定座与所述支座连接，所述第二光学小球通过所述第二固定座与所述支座连接，所述第一光学小球和所述第二光学小球间隔设置于所述支座上；所述支座用于安装微创介入针，所述第一光学小球的球心和第二光学小球的球心的连线与所安装的微创介入针的穿刺方向重合，所述微创介入针具有针尖，所述针尖位于所述微创介入针的远离第一光学小球和第二光学小球的一端。2.根据权利要求1所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述支座的侧面开设有安装槽，所述第一光学小球设置于所述支座的一端，所述支座的另一端用于安装所述微创介入针，所述第二光学小球设置于所述安装槽中，且位于所述第一光学小球和所述微创介入针之间。3.根据权利要求1所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述支座的一端开设有安装孔，所述安装孔用于安装所述微创介入针的远离所述针尖的一端。4.根据权利要求3所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述光学器械示踪器还包括锁紧件，所述锁紧件设置于所述支座上，所述微创介入针的背离所述针尖的一端设有抵接部，所述抵接部的朝向所述针尖的一侧具有抵接面，所述微创介入针的延伸方向垂直于所述抵接面，所述锁紧件活动抵接于所述抵接面。5.根据权利要求4所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述支座的一侧面开设有锁紧孔，所述锁紧孔与所述安装孔连通，沿平行于所述抵接面的方向，所述锁紧件的一端活动穿过所述锁紧孔并位于所述安装孔中，且与所述抵接面活动抵接。6.根据权利要求4所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述锁紧件的一端转动设置于所述支座上，所述锁紧件的另一端设有限位部，随所述锁紧件转动的所述限位部活动抵接于所述抵接面，所述支座上设有第一连接部，所述锁紧件上设有第二连接部，所述第二连接部与所述第一连接部活动连接，所述第二连接部与所述第一连接部连接时使所述限位部抵紧于所述抵接面。7.根据权利要求6所述的光学器械示踪器，其特征在于，所述第一连接部为开设于所述支座上的卡槽，所述第二连接部为凸设于所述锁紧件上的卡接部，所述卡接部的远离所述锁紧件的一端活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙小虎，赵磊，王俊杰，孙海涛，解焕南，李建文，
申请(专利权)人：新博医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：