專利名稱：醫(yī)用激光測位儀及其測位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明醫(yī)用激光測位儀及其測位方法涉及的是一種醫(yī)用激光檢測、定位、顯示儀器，特別適用于骨科手術(shù)顯示髓內(nèi)釘定位孔在骨胳上的具體位置以及其他外科手術(shù)中檢測、定位、顯示位置。
背景技術(shù)：
目前醫(yī)療系統(tǒng)在骨科手術(shù)中顯示髓內(nèi)釘定位孔需要在X光機(jī)下定位后才能在人體骨胳上鉆定位螺釘孔，在手術(shù)中X光機(jī)發(fā)出的X射線會(huì)對醫(yī)務(wù)人員以及患者造成傷害，嚴(yán)重影響人體健康，現(xiàn)在雖然有一種髓內(nèi)釘遠(yuǎn)、近端瞄準(zhǔn)器，但其定位精度差，手術(shù)過程中操作煩瑣，手術(shù)時(shí)間長，手術(shù)中增加定位孔創(chuàng)口，從而增加了病人的痛苦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述不足之處提供一種醫(yī)用激光測位儀及其測位方法，采用冷光源，通過光導(dǎo)纖維束與光學(xué)系統(tǒng)顯示手術(shù)器械在人體內(nèi)的準(zhǔn)確位置，并采用激光校正手術(shù)部位，能快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行手術(shù)，特別是解決了長期以來骨科醫(yī)生在手術(shù)過程中髓內(nèi)釘定位螺釘孔不準(zhǔn)的難題，具有直觀、準(zhǔn)確、無任何放射性，能減少手術(shù)時(shí)間、減少創(chuàng)傷，減輕患者痛苦。
醫(yī)用激光測位儀是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的醫(yī)用激光測位儀結(jié)構(gòu)包括光源部分、探測顯示部分、激光校準(zhǔn)裝置。
光源部分具有光源箱體，光源箱體裝有控制面板，光源箱體內(nèi)裝置有可控硅變頻控制開關(guān)電路、鹵素?zé)?、光源耦合器，可控硅變頻控制開關(guān)電路具有可控硅、大功率三極管、輸出變壓器、穩(wěn)壓二極管、電阻、電容。光源耦合器包括透鏡固定座、光學(xué)復(fù)合透鏡組、光纖連接套，光學(xué)復(fù)合透鏡組裝置在透鏡固定座內(nèi)，透鏡固定座上設(shè)置有散熱固定槽，透鏡固定座通過光纖連接套固定裝置在光源箱體的控制面板上。
探測顯示部分包括光導(dǎo)纖維束、光纖連接頭、光纖保護(hù)軟管、帶有刻度的探測套管、光學(xué)探頭、限位器。光導(dǎo)纖維束外部套裝有光纖保護(hù)軟管，光導(dǎo)纖維束一端裝有光纖連接頭，光纖連接頭通過螺套與光源耦合器的光纖連接套固定連接，光導(dǎo)纖維束另一端裝有帶刻度的探測套管，帶有刻度的探測套管前端裝有光學(xué)探頭。光學(xué)探頭具有套管，套管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向棱鏡，可以使光束轉(zhuǎn)向90°；限位器套裝在帶有刻度的探測套管上，限位器具有彈簧夾頭、限位釘。
激光校準(zhǔn)裝置包括把手、激光器總成、激光器調(diào)節(jié)總成、校驗(yàn)器。把手上裝置有手術(shù)器械固定桿，用于固定連接手術(shù)器械如髓內(nèi)釘，把手上部裝置有激光發(fā)生器調(diào)節(jié)裝置，激光發(fā)生器調(diào)節(jié)裝置上裝置有激光發(fā)生器。激光發(fā)生器調(diào)節(jié)裝置總成有兩種，可采用分體調(diào)節(jié)總成或萬向調(diào)節(jié)總成，分體調(diào)節(jié)總成具有固定座，固定座上通過螺桿手柄裝置有連接支架，連接支架通過螺桿手柄裝置有激光器總成。激光器采用波長為6500埃(A)，激光的功率采用安全功率。激光器總成包括激光器總成連接座或連接支架、外管、激光器固定套、前蓋板、電池蓋、電池開關(guān)、半導(dǎo)體激光管。半導(dǎo)體激光管裝置在激光器固定套內(nèi)，激光器固定套裝在外管內(nèi)，外管前端裝有帶保護(hù)玻璃的前蓋板，激光器固定套上裝有調(diào)節(jié)螺釘，用于調(diào)節(jié)激光器照射方向，外管后端裝有連接支架，連接支架內(nèi)裝有開關(guān)，用于控制激光器電源，連接支架后部裝有電池蓋，電池裝在電池蓋內(nèi)，校驗(yàn)器具有校驗(yàn)板，校驗(yàn)板帶有中心刻線，校驗(yàn)板上裝有帶刻度的定位銷，定位銷上裝有定位板。
醫(yī)用激光測位儀測位方法，其特征在于采用小功率半導(dǎo)體線狀激光器發(fā)出的可見光通過激光器調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)成線狀光束顯示手術(shù)器械在人體皮膚表面上切口正確位置，再通過光導(dǎo)纖維束傳輸?shù)焦馓筋^，由光學(xué)探頭冷光穿過骨質(zhì)層，在骨質(zhì)層表面形成顯著光斑，來定位顯示手術(shù)器械定位孔的位置。
醫(yī)用激光測位儀設(shè)計(jì)合理，由于使用冷光源，通過光導(dǎo)纖維束與光學(xué)系統(tǒng)顯示手術(shù)器械在人體內(nèi)的準(zhǔn)確位置，并采用激光校準(zhǔn)裝置校正確定人體手術(shù)部位，操作簡便，使醫(yī)務(wù)人員能快速、準(zhǔn)確、直觀地進(jìn)行手術(shù)，減少創(chuàng)傷，縮短手術(shù)時(shí)間，減輕患者痛苦。由于激光校準(zhǔn)裝置采用安全激光功率(毫瓦級)，對人體無任何放射性，無損害，使得醫(yī)務(wù)人員無需任何保護(hù)措施即可安全地進(jìn)行手術(shù)，對患者也無任何傷害。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是醫(yī)用激光測位儀結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意圖。
圖2是醫(yī)用激光測位儀的探測顯示部分示意圖。
圖3是醫(yī)用激光測位儀的萬向調(diào)節(jié)總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是醫(yī)用激光測位儀的激光器總成結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1～4，醫(yī)用激光測位儀結(jié)構(gòu)包括光源部分、探測顯示部分、激光校準(zhǔn)裝置。
光源部分具有光源箱體1，光源箱體裝有控制面板2，光源箱體內(nèi)裝置有可控硅變頻控制開關(guān)電路、鹵素?zé)?、光源耦合?，可控硅變頻控開關(guān)電路具有可控硅、大功率三極管、輸出變壓器、穩(wěn)壓二極管、電阻、電容。光源耦合器3包括透鏡固定座、光學(xué)復(fù)合透鏡組、光纖連接套，光學(xué)復(fù)合透鏡組裝置在透鏡固定座內(nèi)，透鏡固定座上設(shè)置有散熱固定槽，透鏡固定座通過光纖連接套固定裝置在光源箱體的控制面板2上。
探測顯示部分包括光導(dǎo)纖維束4、光纖連接頭25、光纖保護(hù)軟管26、帶有刻度的探測套管5、光學(xué)探頭10、限位器6。光導(dǎo)纖維束4外部套裝有光纖保護(hù)軟管26，光導(dǎo)纖維束4一端裝有光纖連接頭25，光纖連接頭25通過螺套與光纖連接套固定連接，光導(dǎo)纖維束4另一端裝有帶刻度的探測套管5，帶有刻度的探測套管5前端裝有光學(xué)探頭10。光學(xué)探頭10具有套管，套管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向棱鏡，可以使光束轉(zhuǎn)向90°；限位器6套裝在帶有刻度的探測套管5上，限位器6具有彈簧夾頭27、限位釘28。
激光校準(zhǔn)裝置包括把手7、激光器總成16、激光器調(diào)節(jié)總成、校驗(yàn)器9。把手7上裝置有手術(shù)器械固定桿11，用于固定連接手術(shù)器械如髓內(nèi)釘8，把手7上部裝置有激光發(fā)生器調(diào)節(jié)總成，激光發(fā)生器調(diào)節(jié)總成上裝置有激光發(fā)生器。激光發(fā)生器調(diào)節(jié)總成有兩種，可采用分體調(diào)節(jié)總成或萬向調(diào)節(jié)總成，分體調(diào)節(jié)總成具有固定座12，固定座12上通過螺桿手柄13裝置有連接支架14，連接支架14通過螺桿手柄15裝置有激光器總成16。激光器采用波長為6500埃(A)，激光的功率采用安全功率。激光器總成16包括激光器總成連接座或連接支架16-1、外管16-5、激光器固定套16-3、前蓋板16-2、電池蓋16-7、電源開關(guān)16-6、半導(dǎo)體激光管16-8。半導(dǎo)體激光管16-8裝置在激光器固定套16-3內(nèi)，激光器固定套16-3裝在外管16-5內(nèi)，外管16-5前端裝有帶保護(hù)玻璃的前蓋板16-2，激光器固定套16-3上裝有調(diào)節(jié)螺釘16-4，用于調(diào)節(jié)激光器照射方向，外管16-5后端裝有連接支架16-1，連接支架16-1內(nèi)裝有開關(guān)16-6，用于控制激光器電源，連接支架后部裝有電池蓋16-7，電池16-9裝在電池蓋內(nèi)，校驗(yàn)器9具有校驗(yàn)板18，校驗(yàn)板帶有中心刻線，校驗(yàn)板18上裝有帶刻度的定位銷17，定位銷17上裝有定位板19。
參照附圖3，激光測位儀的萬向調(diào)節(jié)總成結(jié)構(gòu)具有定位座20，定位座20上裝置有球座21，萬向連接桿(球桿)24下部設(shè)置有球頭23，球頭23通過壓套22裝置在球座21，可以萬向轉(zhuǎn)動(dòng)便于調(diào)節(jié)激光器總成不同位置，萬向連接桿24與激光器總成16聯(lián)接座相連接，使用時(shí)定位座20裝置固定在把手7上部。
參照附圖1～4，工作原理1、將校驗(yàn)器9根據(jù)X片所示腿粗尺寸調(diào)查到同一尺寸，插入髓內(nèi)釘8前端定位孔內(nèi)；2、把激光校準(zhǔn)裝置裝在把手7兩定位銷內(nèi)，并用螺釘壓緊；3、打開激光器總成16電源開關(guān)16-6，即有一束紅色線狀光束從激光器總成16前端射出；4、松開固定座12上的螺桿手柄13，根據(jù)校驗(yàn)板18中心左右來調(diào)整線狀激光光束的左右，使紅色光束基本對準(zhǔn)校驗(yàn)器9中心刻線，銷緊手柄；5、松開連接支架手柄15，調(diào)整激光光束，使其前端面與校驗(yàn)板18前端相吻合，銷緊手柄；6、松開壓緊激光器總成16的調(diào)節(jié)螺釘，微微旋轉(zhuǎn)激光器，使激光光束與校驗(yàn)板18中心刻線重合，旋緊螺釘，即校驗(yàn)完成(如果一次不能保證激光光束與校驗(yàn)器中心刻線重合，可重復(fù)前述操作過程，至激光光束與校驗(yàn)器中心刻線重合為止)。
7、取下校驗(yàn)器和激光校準(zhǔn)裝置。
8、將光纖連接頭25一端旋緊在光電源箱控制面板的光源耦合器3的光源I或II上，打開電源，把帶有刻度的探測套管5，光源探頭10插入髓內(nèi)釘8內(nèi)，接通電源開關(guān)，點(diǎn)亮鹵素?zé)簦ㄟ^調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)電壓控制鹵素?zé)舻陌l(fā)光強(qiáng)度，鹵素?zé)舭l(fā)出的燈光經(jīng)光源耦合器3進(jìn)入光導(dǎo)纖維束，經(jīng)光導(dǎo)纖維束傳輸?shù)焦鈱W(xué)探頭轉(zhuǎn)向90°，使光從髓內(nèi)釘8前端第一個(gè)定位孔中心射出，移動(dòng)探測套管5上的限位器6，使限位器上的限位釘28插入把手7限位孔內(nèi)，旋緊限位器6上的螺母，使限位器6緊固在探測套管5上，取下探測套管與光學(xué)探頭；9、將髓內(nèi)釘8插入人體股骨內(nèi)，在把手7上裝上激光校準(zhǔn)裝置，同時(shí)將帶有刻度的探測套管5、光學(xué)探頭10插入髓內(nèi)釘8內(nèi)，使限位器6上的螺釘插入把手限位孔內(nèi)，打開激光器總成16的電源開關(guān)16-6，這時(shí)可在病人大腿皮膚上見到一束紅色光線，這就是開刀位置；10、當(dāng)手術(shù)刀切開皮膚和肌肉后，由光學(xué)探頭發(fā)出的冷光穿過骨質(zhì)層形成一顯著的光斑，這就是髓內(nèi)釘8定位孔的位置；11、用鉆頭對準(zhǔn)光斑最亮處，經(jīng)定位孔中心輕鉆定位后，松開限位器螺母，把探測套管5和光學(xué)探頭10后退25mm，到第二個(gè)定位螺釘孔位置，再旋緊螺母，用電鉆鉆第一個(gè)定位孔，鉆好后插入定位銷，電鉆移到第二個(gè)定位孔處，如同鉆第一個(gè)孔一樣鉆第二個(gè)孔，(如果在鉆孔時(shí)由于各種原因使鉆出的孔與定位孔有一點(diǎn)偏移，移開電鉆，把探測套管5與光學(xué)探頭10再移到原位看一下偏移方向，用電鉆按其偏移方向再鉆一下使股骨上的孔與定位孔重合)；12、用內(nèi)六角扳手將交鎖髓內(nèi)釘旋入打好的第二個(gè)孔內(nèi)，即固定完畢。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用激光測位儀，其特征在于結(jié)構(gòu)包括光源部分、探測顯示部分、激光校準(zhǔn)裝置；光源部分具有光源箱體，變頻控制開關(guān)電路、鹵素?zé)?、光源耦合器；探測顯示部分包括光導(dǎo)纖維束、光纖連接頭、光纖保護(hù)軟管、帶有刻度的探測套管、光學(xué)探頭、限位器；光導(dǎo)纖維束外部套裝有光纖保護(hù)軟管，光導(dǎo)纖維束一端裝有光纖連接頭，光纖連接頭通過螺套與光電耦合器的光纖連接套固定連接，光導(dǎo)纖維束另一端裝有帶刻度的探測套管，帶有刻度的探測套管前端裝有光學(xué)探頭，限位器套裝在帶有刻度的探測套管上；激光校準(zhǔn)裝置包括把手、激光器總成、激光器調(diào)節(jié)總成、校驗(yàn)器，把手上裝置有手術(shù)器械固定桿，把手上部裝置有激光器調(diào)節(jié)總成，激光器調(diào)節(jié)總成上裝置有激光器總成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于光源耦合器包括透鏡固定座、光學(xué)復(fù)合透鏡組、光纖連接套，光學(xué)復(fù)合透鏡組裝置在透鏡固定座內(nèi)，透鏡固定座通過光纖連接套固定裝置在光源箱體的控制面板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于光學(xué)探頭具有套管，套管內(nèi)裝有轉(zhuǎn)向棱鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于限位器具有彈簧夾頭、限位釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于激光器調(diào)節(jié)總成采用分體調(diào)節(jié)總成或萬向調(diào)節(jié)總成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于分體調(diào)節(jié)總成具有固定座，固定座上通過螺桿手柄裝置有連接支架，連接支架通過螺桿手柄裝置有激光器總成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于萬向調(diào)節(jié)總成具有定位座，定位座上裝置有球座，萬向連接桿下部的球頭通過壓套裝置在球座上，萬向連接桿上裝置有激光器總成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于激光器總成包括激光器總成連接座或連接支架、外管、激光器固定套、前蓋板、電池蓋、電池開關(guān)、半導(dǎo)體激光管；半導(dǎo)體激光管裝置在激光器固定套內(nèi)，激光器固定套裝在外管內(nèi)，外管前端裝有前蓋板，外管后端裝有連接支架，連接支架內(nèi)裝有開關(guān)，連接支架后部裝有電池蓋，電池裝在電池蓋內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀，其特征在于校驗(yàn)器具有校驗(yàn)板，校驗(yàn)板帶有中心刻線，校驗(yàn)板上裝有帶刻度的定位銷，定位銷上裝有定位板。
10.權(quán)利要求1所述的醫(yī)用激光測位儀的測位方法，其特征在于采用小功率半導(dǎo)體線狀激光器發(fā)出的可見光通過激光器調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)成線狀光束顯示手術(shù)器械在人體皮膚表面上切口正確位置，再通過光導(dǎo)纖維束傳輸?shù)焦馓筋^，由光學(xué)探頭冷光穿過骨質(zhì)層，在骨質(zhì)層表面形成顯著光斑，來定位顯示手術(shù)器械定位孔的位置。
全文摘要
本發(fā)明醫(yī)用激光測位儀及其測位方法涉及的是一種醫(yī)用激光檢測、定位、顯示儀器，特別適用于骨科手術(shù)顯示髓內(nèi)釘定位孔在骨胳上的具體位置。結(jié)構(gòu)包括光源部分、探測顯示部分、激光校準(zhǔn)裝置。光源部分有變頻控制開關(guān)電路、鹵素?zé)?、光源耦合器等；探測顯示部分包括光導(dǎo)纖維束、帶有刻度的探測套管、光學(xué)探頭、限位器等。激光校準(zhǔn)裝置包括激光器總成、激光器調(diào)節(jié)總成、校驗(yàn)器等。其測位方法特征在于采用小功率半導(dǎo)體線狀激光器發(fā)出的可見光通過激光器調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)成線狀光束顯示手術(shù)器械在人體皮膚表面上切口正確位置，再通過光導(dǎo)纖維束傳輸?shù)焦鈱W(xué)探頭，由光學(xué)探頭冷光穿過骨質(zhì)層，在骨質(zhì)層表面形成顯著光斑，來定位顯示手術(shù)器械定位孔的位置。
文檔編號A61B17/56GK1489979SQ0315299
公開日2004年4月21日 申請日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者周志海, 周建方 申請人:周志海