一种导航系统用参考架空间位姿可调器械技术方案

本发明专利技术公开了一种导航系统用参考架空间位姿可调器械，其包括，操作器械，用于进入手术区域完成手术动作；操作参考架，设置被导航系统识别的被识别结构；且与操作器械可调式的结合，使用时，导航系统通过识别被识别结构的空间位姿实现对操作器械操作的导航；通过设置有限数量的已知操作器械与操作参考架的可调空间位姿，根据需要选择不同的已知空间位姿的方式实现操作器械与操作参考架的空间位姿调整；或者，设置标定参考架，标定参考架与操作器械的空间位姿确定，根据需要提前调整操作器械与参考架空间位姿，通过导航系统首先获知操作参考架与标定参考架的关系，进而能够通过软件获知操作参考架与操作器械的空间位姿关系，实现操作参考架的调整。操作参考架的调整。操作参考架的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种导航系统用参考架空间位姿可调器械


[0001]本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及医学导航系统用参考架领域，具体为一种导航系统用参考架空间位姿可调器械。

技术介绍

[0002]现有技术已经将导航系统在各种医学手术场景中使用，且目前的导航系统多通过NDI小球及对应的识别系统完成手术导航，且目前的NDI小球多设置到参考架上，再将参考架与对应手术器械结合，通过导航系统识别跟踪参考架上的NDI小球的空间位姿实现对手术器械手术路径手术方向等的跟踪。
[0003]但现有技术中的参考架与手术器械的空间位姿都是提前规划设置好的固定的结合方式，这样通过识别参考架，再通过系统换算就能得到手术器械的操作端的空间位姿，并能有效实现跟踪。固定空间位姿的设置方式也是保证导航成功的关键，但此种方式也存在不好的地方，因为有时因参考架空间位姿角度设置不好会干扰医生操作。引入导航系统虽然解决了导航问题，但也存在因为参考架空间位姿不合适影响手术进度的问题。另外确定的关系，会使导航系统存在非常多的满足不同场景及空间位姿需求的对应的带参考架的操作器械。
[0004]本专利技术针对上述技术问题提供一种导航系统用参考架空间位姿可调器械。

技术实现思路

[0005]一种导航系统用参考架空间位姿可调器械，其包括，操作器械，用于进入手术区域完成手术动作；操作参考架，设置被导航系统识别的操作被识别结构；且与操作器械可调式的结合，使用时，导航系统通过识别操作被识别结构的空间位姿实现对操作器械操作的导航；设置有限数量的已知操作器械与操作参考架的可调空间位姿，通过根据需要选择不同的已知空间位姿的方式实现操作器械与操作参考架的空间位姿调整；或者，设置标定参考架，标定参考架与操作器械的空间位姿确定且已知，根据需要提前调整设置好操作器械与参考架空间位姿，通过导航系统首先获知操作参考架与标定参考架的关系，进而能够通过软件获知操作参考架与操作器械的空间位姿。
[0006]通过上述方式能够实现操作器械与操作参考架的空间位姿可调的目的。
[0007]进一步，在操作器械，操作器械与操作参考架的结合位置，及操作参考架自身任意一个位置设置有限种类的空间位姿调节结构，且每个空间位姿调节结构的设置方式都是实现操作器械与操作参考架结合后空间位姿确定的方式。
[0008]进一步，在操作器械上设置至少两个与操作参考架结合的结合结构，且每个结合结构与操作器械的空间位姿为确定关系，此种方式可以实现数种空间位姿的调节。此种方式为通过设置多个操作器械结合结构的方式实现的空间位姿调节。此种方式要求每个结合结构与操作参考架的结合方式仅有一种；且操作参考架上的结构不能发生调整。
[0009]或者，操作参考架包括操作被识别结构与架体；仅操作被识别结构与操作参考架的架体的空间位姿设置2
‑
4种，操作参考架与操作器械的结合方式一种及操作器械上设置一个固定结合方式的结合结构；通过调整操作被识别结构相对参考架的架体的空间位姿及角度关系实现调整。
[0010]以上方式为一种有限角度及空间位姿的调整方式，通过人为选择的方式选定参考架与操作器械的空间位姿方式，此种方式适用于单一操作器械，不具备普适性，但较不能调整的方案又具备明显的技术优势。
[0011]亦或者，设置包含多种操作参考架与操作器械空间位姿关系的调节方式，设置添加带有标定被识别结构的标定参考架，并在确定操作参考架与操作器械空间位姿前，增加一个标定步骤，后确定操作参考架与操作器械的空间位姿；一经确定就需固定住操作参考架与操作器械的空间位姿，完成后续跟踪。
[0012]标定参考架与操作器械仅有一种确定的且组合后两者空间位姿已知的组合方式；操作参考架与操作器械有多种空间位姿关系，使用时先根据需要调整操作参考架与操作器械的结合角度和/或空间位姿，但此时并不知晓操作参考架与操作器械的空间位姿，调整好后操作参考架与操作器械的空间位姿不再发生变动；后将标定参考架与操作器械通过确定的组合方式组合；后通过导航系统拍摄标定参考架的标定被识别结构与操作参考架上的操作被识别结构，知晓两者的空间位姿，并通过软件计算可以知晓操作器械与操作参考架的空间位姿。通过此种方式实现根据需要调整操作参考架与操作器械的空间位姿与角度，并能确定调整后操作参考架与操作器械的空间位姿。
[0013]本专利技术的有益效果为：通过将操作器械与操作参考架设置为可调整的方式，可以解决当两者设置位置不合理影响手术操作的问题，另外通过设置多种位置及角度调节的方式，可以减少操作器械与操作参考架的设置种类与形状。
[0014]仅在操作器械，操作器械与操作参考架的结合位置，及操作参考架自身任意一个位置设置有限种类的空间位姿调节结构的方式为一种有效的执行落地方式，针对少量角度调整的操作器械此种方式为一种有效的设置方式。
[0015]标定参考架与操作器械仅有一种确定的且组合后两者空间位姿已知的组合；操作参考架与操作器械有多种空间位姿关系；通过此种方式能够非常方便地根据需要选择操作参考架与操作器械的空间位姿关系，再通过标定参考架与操作参考架的配合，知晓选定的操作参考架与操作器械的空间位姿。此种方式灵活性更强。
附图说明
[0016]图1为本专利技术操作器械、操作参考架及标定参考架结合结构示意图；图2为本专利技术操作参考架结构示意图；图3为本专利技术带有两个交角90
°
的结合结构的引导套筒结构示意图；图4为本专利技术带有两个交角90
°
的结合结构的引导套筒的第二端局部放大结构示意图；图5为本专利技术操作被识别结构与架体连接处的选择卡位结构示意图；主要附图标记说明
1、操作器械；11、结合结构；111、结合孔；2、操作参考架；21、结合柱；22、操作被识别结构；23、被识别点；24、架体；25、选择卡位结构；3、标定参考架；31、筒形段。
具体实施方式
[0017]实施例1
[0018]参考图1；一种导航系统用参考架空间位姿可调器械，其包括，操作器械1，用于进入手术区域完成手术动作；操作参考架2，设置被导航系统识别的操作被识别结构22；且与操作器械1可调式的结合，使用时，导航系统通过识别操作被识别结构22的空间位姿实现对操作器械1操作的导航；操作被识别结构22至少设置3个任意三个点都不在一条直线上被识别点23，被识别点23可以为标识小球也可以为带有间隔设置弧形区域的圆形小板，更具体的为，标识小球为NDI小球。操作被识别结构22设置4个被识别点23，其中任意三点都不在一条直线上。
[0019]通过设置有限数量的已知操作器械1与操作参考架2的可调空间位姿，通过根据需要选择不同的已知空间位姿的方式实现操作器械1与操作参考架2的空间位姿调整；或者，设置标定参考架3，标定参考架3与操作器械1的空间位姿确定且已知，根据需要提前调整设置好操作器械1与参考架空间位姿，通过导航系统首先获知操作参考架2与标定参考架3的关系，进而能够通过软件获知操作参考架2与操作器械1的空间位姿。注：空间位姿表示操作参考架本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导航系统用参考架空间位姿可调器械，其特征在于，其包括，操作器械，用于进入手术区域完成手术动作；操作参考架，设置被导航系统识别的操作被识别结构；且与操作器械可调式的结合，使用时，导航系统通过识别操作被识别结构的空间位姿实现对操作器械操作的导航；操作被识别结构至少设置3个任意三点都不在一条直线上被识别点；设置有限数量的已知空间位姿的操作器械与操作参考架的可调空间位姿，通过根据需要选择不同的已知空间位姿的方式实现操作器械与操作参考架的空间位姿调整；或者，设置标定参考架，标定参考架与操作器械的空间位姿确定且已知，根据需要提前设置好操作器械与参考架空间位姿后，通过导航系统首先获知操作参考架与标定参考架的关系，进而能够通过软件获知操作参考架与操作器械的空间位姿。2.根据权利要求1所述的可调器械，其特征在于，每一种调节空间位姿都被系统记录，通过选择实现的将操作器械与操作参考架的空间位姿进行确定；在操作器械，操作器械与操作参考架的结合位置及操作参考架自身任意一个位置设置有限种类的空间位姿调节结构，且每个空间位姿调节结构的设置方式都是实现操作器械与操作参考架结合后空间位姿确定的方式。3.根据权利要求2所述的可调器械，其特征在于，在操作器械上设置至少两个与操作参考架结合的结合结构，且每个结合结构与操作器械的空间位姿为确定关系；结合结构为自操作器械上伸出的结构，每个结合结构上的结合孔相同；操作参考架上对应设置结合柱，结合孔与结合柱仅有一种不可发生任何调节的结合方式，只是通过将操作参考架设置到不同的结合孔实现对应的位置及角度的调节；结合孔为带弦边的圆形孔或带一个缺口的多边形孔；或者，操作参考架包括操作被识别结构与架体；仅操作被识别结构与架体的空间位姿设置2
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4种，操作参考架与操作器械的结合方式一种，且操作器械上设置一个固定结合方式的结合结构；通过调整操作被识别结构相对参考架的架体的空间位姿及角度关系实现调整；操作被识别结构与参考架为通过旋转轴连接的，且设置确定数目旋转卡位点的设置方式；或者通过不同节数的关节实现的位置的调整。4.根据权利要求1所述的可调器械，其特征在于，设置包含多种操作参考架与操作器械空间位姿关系的调节方式，设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：马睿，张巍，鲁通，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第四医学中心，
类型：发明
国别省市：