用于手术定位的分离式刚性标记物制造技术

本实用新型专利技术公开了用于手术定位的分离式刚性标记物，包括第一定位部、光学定位部和连接部；第一定位部是用于在X光或CT图像中进行定位；第一定位部通过连接部与光学定位部连接，所述第一定位部包括X光标记物，X光标记物的形状是采用圆球状、方块状、鹿角状或者网格状，所述X光标记物是CT值大于+500HU的刚性材料，所述第一定位部的尺寸小于光学定位部的尺寸，所述光学定位部包括光学标记物。本实用新型专利技术将光学标记物与X光标记物分离，既能让光学标记物很好地被光学定位系统检测到，又能通过具有弯折与延长能力的连接杆，使X光标记物完整地出现在X光影像中，以获取手术中多个空间的转换关系。的转换关系。的转换关系。

【技术实现步骤摘要】
用于手术定位的分离式刚性标记物


[0001]本技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种用于手术定位的分离式刚性标记物。

技术介绍

[0002]由于手术精度与效率的巨大优势，机器人辅助手术逐渐成为外科手术的发展趋势之一，这其中即包括了经皮穿刺手术，目前机器人辅助穿刺手术的基本流程是：借助光学定位仪器或者电磁定位仪器来实现术中定位，即将患者坐标系与CT坐标系联系起来，将结合术前在CT中规划的穿刺路径与目标靶点，让机器人装夹穿刺针或穿刺针的引导装置(如定位针套、定位模板等)完成自动对准，免去反复手动调整穿刺角度的过程，从而高精度、高效率完成手术。而在上述过程中，机器人自身的运动精度很高，但是术中定位的精度通常较低，因此后者直接决定了最终的手术精度。
[0003]然而，对于胸腹部这样的非刚体，其术中定位技术至今仍是难题，尤其是在经皮穿刺手术中，患者处于局麻状态，此时患者仍然会出现呼吸心跳运动和软组织变形等情况，其肿瘤的位置也在不断漂移，因此需要进一步融合实时X光信息，即在X光影像下确定穿刺靶点的位置，微调机器人直到穿刺针对准了穿刺靶点，再进行精准的穿刺。此时，需要进行CT到X光的空间转换，将CT图像中的术前规划信息映射到X光影像中。
[0004]为了实现上述目标，需要获取X光空间、CT空间与真实空间的空间转换关系，一种可行的办法是获取同一个标记物在三个空间中的位姿，以其为“桥梁”，建立起三个空间的转换关系。标记物在真实空间中的位姿可以通过基于可见光或红外光的视觉定位系统来获取，而标记物在X光空间与CT空间的位姿可以直接对其进行图像分割定位来实现。这样一来，标记物就必须同时出现在多个图像中，但由于X光的成像范围较小，且大部分成像区域应当放置在穿刺针与肿瘤附近，此时如何让该标记物完整地在多个图像中(尤其是X光中)成像就是一个非常关键的难题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述难题，本技术提供了用于手术定位的分离式刚性标记物。
[0006]具体的技术方案如下：用于手术定位的分离式刚性标记物，包括第一定位部、光学定位部和连接部；第一定位部是用于在X光或CT图像中进行定位；第一定位部通过连接部与光学定位部连接。
[0007]优选地，所述第一定位部包括X光标记物，X光标记物的形状是采用圆球状、方块状、鹿角状或者网格状，所述X光标记物是CT值大于+500HU的刚性材料，所述刚性材料包括金属、高密度塑料或者陶瓷。
[0008]优选地，所述第一定位部的尺寸小于光学定位部的尺寸。
[0009]优选地，所述光学定位部包括光学标记物，所述光学标记物是红外光标记物或者能够被摄像头拍摄识别的可见光标记物。
[0010]优选地，在可见光标记物上设置有易于被摄像头拍摄识别的图案，该图案为棋盘格、网格、多边形、圆形、椭圆形或者圆点。
[0011]优选地，所述红外光标记物为反光小球，任意两个反光小球之间的距离大于30mm，且各个距离的差值大于5mm。
[0012]优选地，所述连接部是采用直杆、弯曲杆或者弯折杆。
[0013]优选地，所述连接部的长度大于50mm，能够将第一定位部的形心与光学定位部的形心分离开；其中，形心指的是上述部件的几何中心。
[0014]优选地，所述连接部采用CT值小于+1000HU的刚性材料，所述刚性材料包括塑胶材料、木材、竹材、复合材料或者低密度金属材料。
[0015]优选地，所述连接部一端为安装部，所述安装部上面和光学定位部下面对应位置上设有连接件，通过所述连接件能实现光学定位部和连接部的固定连接。
[0016]优选地，所述安装部设有固定连接装置，该固定连接装置为螺纹连接部、卡扣、磁钢、魔术贴或者粘贴物。
[0017]本技术的有益效果是：本技术产品将光学标记物与X光标记物分离，既能让光学标记物很好地被光学定位系统检测到，又能通过具有弯折与延长能力的连接杆，使X光标记物完整地出现在X光影像中，以获取手术中多个空间的转换关系。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述的附图仅仅是为了更好地理解本技术，而不应该理解为对本技术的限制。
[0019]图1是本技术的整体结构图；
[0020]图2是本技术的带折弯的连接部示意图；
[0021]图3是本技术的不带折弯的连接部示意图；
[0022]图4是本技术的光学标记物的正面示意图；
[0023]图5是本技术的光学标记物的背面示意图；
[0024]图6是本技术的折弯部上磁钢或粘贴物的示意图；
[0025]图7是具体实施方式中用于固定的束缚带的结构示意图；
[0026]图中标号，1
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第一定位部；11
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X光标记物；2
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光学定位部；21
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光学标记物；3
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连接部；31
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安装部；311
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连接件；4
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束缚带。
具体实施方式
[0027]以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
[0028]如图1
‑
6所示，包括第一定位部1、光学定位部2和连接部3；第一定位部1是用于在X光或CT图像中进行定位；第一定位部1通过连接部3与光学定位部2连接。
[0029]所述第一定位部1包括X光标记物11，X光标记物11的形状是采用圆球状、方块状、鹿角状或者网格状，所述X光标记物11是CT值大于+500HU的刚性材料，所述刚性材料包括金属、高密度塑料或者陶瓷。
[0030]所述第一定位部1的尺寸小于光学定位部2的尺寸。
[0031]所述光学定位部2包括光学标记物21，所述光学标记物21是红外光标记物或者能够被摄像头拍摄识别的可见光标记物。
[0032]在可见光标记物上设置有易于被摄像头拍摄识别的图案，所述图案至少能提供3个视觉定位点，该图案为棋盘格、网格、多边形、圆形、椭圆形或者圆点。
[0033]所述红外光标记物为反光小球，任意两个反光小球之间的距离大于30mm，且各个距离的差值大于5mm。
[0034]所述连接部3是采用直杆、弯曲杆或者弯折杆；而且连接部3的长度大于50mm，能够将第一定位部1的形心与光学定位部2的形心分离开。其中，形心指的是上述部件的几何中心。所述连接部3采用CT值小于+1000HU的刚性材料，所述刚性材料包括塑胶材料、木材、竹材、复合材料或者低密度金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于手术定位的分离式刚性标记物，其特征在于，包括第一定位部(1)、光学定位部(2)和连接部(3)；第一定位部(1)是用于在X光或CT图像中进行定位；第一定位部(1)通过连接部(3)与光学定位部(2)连接。2.根据权利要求1所述的用于手术定位的分离式刚性标记物，其特征在于，所述第一定位部(1)包括X光标记物(11)，X光标记物(11)的形状是采用圆球状、方块状、鹿角状或者网格状，所述X光标记物(11)是CT值大于+500HU的刚性材料，所述刚性材料包括金属、高密度塑料或者陶瓷。3.根据权利要求1或2所述的用于手术定位的分离式刚性标记物，其特征在于，所述第一定位部(1)的尺寸小于光学定位部(2)的尺寸。4.根据权利要求1或2所述的用于手术定位的分离式刚性标记物，其特征在于，所述光学定位部(2)包括光学标记物(21)，所述光学标记物(21)是红外光标记物或者能够被摄像头拍摄识别的可见光标记物。5.根据权利要求4所述的用于手术定位的分离式刚性标记物，其特征在于，在可见光标记物上设置有易于被摄像头拍摄识别的图案，所述图案至少能提供3个视觉定位点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凡，
申请(专利权)人：湖州大士医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：