專利名稱：安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的c型臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及透視設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是ー種安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂。
背景技術(shù)：
普通C型臂X線透視機(jī)是臨床上普遍使用的醫(yī)療設(shè)備，骨科醫(yī)生在手術(shù)中需借助該設(shè)備來(lái)確定病變的解剖位置并實(shí)施手木。由于X線輻射的劑量直接決定其對(duì)人體的傷害程度，因此，在臨床中，醫(yī)生在確定病變解剖位置和進(jìn)行內(nèi)固定材料置入的過(guò)程中，只是短暫的使用X線透視機(jī)，大部份時(shí)間是依靠手術(shù)經(jīng)驗(yàn)和技巧進(jìn)行操作。由于不能進(jìn)行全程的監(jiān)測(cè)，因此，對(duì)手術(shù)的精確性可能產(chǎn)生一定的影響。為了得到更好的精確性，人們開(kāi)發(fā)了基于C型臂的定位系統(tǒng)，目前有C型臂引導(dǎo)的導(dǎo)航系統(tǒng)和激光定位裝置。其中，導(dǎo)航系統(tǒng)不僅價(jià)格昂貴，使用復(fù)雜，而且存在有許多可能會(huì)影響精確度的不確定因素，如手術(shù)器械的彈性變形就可能影響其精確度，因此導(dǎo)航系統(tǒng)并未得到臨床醫(yī)生廣泛的使用。而激光定位裝置雖簡(jiǎn)單易用，但其激光束產(chǎn)生的點(diǎn)并不適合于手術(shù)進(jìn)行中使用，因此，通常情況下，激光定位僅被用于手術(shù)未開(kāi)始的階段。針對(duì)上述問(wèn)題，中國(guó)專利CN101627915A公開(kāi)了ー種有外部攝像裝置的C型臂X線透視機(jī)，它由C型臂、X線發(fā)射源球管和影像增強(qiáng)器及圖像處理顯示裝置組成，其増加了外部攝像頭和定位裝置，攝像頭由定位裝置単獨(dú)安裝在X線發(fā)射源球管端或影像增強(qiáng)器端，或同時(shí)安裝在X線發(fā)射源球管端和影像增強(qiáng)器端，每端所安裝的攝像頭為ー個(gè)或多個(gè)。這種結(jié)構(gòu)的C型臂X線透視機(jī)工作吋，首先用攝像裝置確定需要透視的大體位置，再開(kāi)動(dòng)C型臂X線機(jī)確定透視定位手術(shù)位置，然后，X線發(fā)射源停止工作，攝像裝置再次啟動(dòng)，采集動(dòng)態(tài)的圖像。由圖像顯示裝置中的計(jì)算機(jī)將攝像裝置采集的圖像和X線圖像進(jìn)行加工匹配，并在圖像顯示裝置中的顯示器中顯示。手術(shù)醫(yī)生在顯示器顯示的圖像的引導(dǎo)下，實(shí)時(shí)全程跟蹤手術(shù)器械的具體位置，從而幫助醫(yī)生更好地完成定位和手術(shù)操作。但是這種結(jié)構(gòu)的C型臂X線透視機(jī)，在不同的手術(shù)中，手術(shù)目標(biāo)物的手術(shù)部位不同或是手術(shù)目標(biāo)物的胖瘦不同，手術(shù)部位與X線發(fā)射成像機(jī)構(gòu)間距離也會(huì)有所不同，攝像機(jī)所采集的圖像與X線的圖像之間的偏差也會(huì)有所變化，從而使二者難以精確匹配。確定這種偏差變化的程度并糾正這種偏差帶來(lái)的影響從而使二者能精確匹配是保證手術(shù)正常進(jìn)行的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其適時(shí)確定并糾正攝像機(jī)所采集的圖像與X線的匹配之間的偏差值的變化，從而為手術(shù)提供精確的定位指導(dǎo)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠實(shí)用，醫(yī)生操作方便，更適于在臨床中應(yīng)用。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，包括C臂、影像增強(qiáng)器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體內(nèi)安裝有球管，所述殼體下底安裝有限束器，在C臂的球管端還安、裝有激光測(cè)距機(jī)構(gòu)和攝像機(jī)構(gòu)，所述激光測(cè)距機(jī)構(gòu)為安裝位置偏離球管中軸線并且發(fā)射光指向手術(shù)目標(biāo)物的激光燈，所述攝像機(jī)構(gòu)為可拍攝手木目標(biāo)物圖像的攝像機(jī)并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。本實(shí)用新型在C臂上安裝有激光燈和攝像機(jī)。本實(shí)用新型工作時(shí)手術(shù)目標(biāo)物位于球管正下方，所述激光燈發(fā)射光指向手術(shù)目標(biāo)物，由于激光燈固定于偏離球管中軸線的某一位置上，因此，其射于手術(shù)體上的位置點(diǎn)隨激光燈與手術(shù)體之間距離的變化而變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)這種位置的變化可測(cè)得激光燈與手術(shù)體之間的距離的變化。而激光燈和攝像機(jī)之間的位置關(guān)系固定，因此，通過(guò)激光燈與手術(shù)體之間的距離變化即可得到攝像機(jī)與手術(shù)體之間的距離變化，從而可直接針對(duì)距離變化而進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整來(lái)解決每次手術(shù)時(shí)手術(shù)目標(biāo)物位置變化所帯來(lái)的圖像匹配的問(wèn)題。在上述技術(shù)方案下，本實(shí)用新型可以這樣實(shí)現(xiàn)所述激光燈固定于殼體外部。所述攝像機(jī)通過(guò)定位裝置安裝于殼體內(nèi)部。 所述攝像機(jī)通過(guò)定位裝置安裝于殼體外部。所述定位裝置為固定在殼體內(nèi)壁或外壁的支架，攝像機(jī)固定在支架上。所述定位裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動(dòng)裝置，所述攝像機(jī)固定于輸出轉(zhuǎn)軸或傳動(dòng)裝置上。本實(shí)用新型采用這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在需要攝像機(jī)攝像時(shí)，可開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)攝像機(jī)至球管正下方，即可正常攝像。攝像機(jī)攝像完畢，可開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)攝像機(jī)構(gòu)偏離X線成像區(qū)域，從而避免對(duì)X線成像的影響。本實(shí)用新型還可在C臂的球管端安裝有聚光燈。本實(shí)用新型既可減少X線照射時(shí)間，又可以為手術(shù)提供精確性的定位，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠實(shí)用，醫(yī)生操作方便，更適于在臨床中應(yīng)用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂包括C臂、影像增強(qiáng)器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發(fā)射裝置。圖I所示，所述X線發(fā)射裝置是在殼體4內(nèi)安裝有球管1，所述殼體4下底安裝有限束器3，在C臂的球管端還安裝有激光測(cè)距機(jī)構(gòu)和攝像 機(jī)構(gòu)，所述激光測(cè)距機(jī)構(gòu)為安裝位置偏離球管中軸線并且發(fā)射光指向手術(shù)目標(biāo)物的激光燈7，所述攝像機(jī)構(gòu)為可拍攝手木目標(biāo)物圖像的攝像機(jī)2并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。所述激光燈7固定于殼體4外部。所述攝像機(jī)2可以通過(guò)定位裝置安裝于殼體內(nèi)部或殼體外部，只要攝像機(jī)采集圖像時(shí)的位置位于球管I的正下方而且采集圖像時(shí)的位置和激光燈的位置相對(duì)固定即可。所述定位裝置為固定在殼體內(nèi)壁或外壁的支架，固定干支架的攝像機(jī)位于所述X線發(fā)射光路或其旁側(cè)。本實(shí)用新型的所述定位裝置也可以采用下面的實(shí)施方式包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)5及由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的擺臂6，所述攝像機(jī)2固定于擺臂上。在采用本實(shí)施方式時(shí)，為保證攝像機(jī)構(gòu)能夠精準(zhǔn)回位，可以通過(guò)設(shè)置止動(dòng)塊或采用現(xiàn)有技術(shù)中的其它技術(shù)手段來(lái)對(duì)攝像機(jī)構(gòu)的回位旋轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，如可以通過(guò)設(shè)置限位和位置檢測(cè)對(duì)攝像機(jī)構(gòu)的回位旋轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，從而避免因攝像機(jī)構(gòu)回位誤差所造成的圖像偏移。本實(shí)用新型還可在C臂的球管端安裝有聚光燈，以輔助攝像機(jī)采集圖像。使用本實(shí)用新型進(jìn)行手術(shù)時(shí)，首先打開(kāi)激光燈測(cè)距，將所測(cè)得的激光燈與待手術(shù)部位的距離轉(zhuǎn)化為攝像機(jī)與手術(shù)目標(biāo)物之間的距離，從而得到本次手術(shù)的校正參數(shù)預(yù)存入圖像處理顯示裝置，以在圖像匹配時(shí)進(jìn)行調(diào)整。然后，攝像裝置對(duì)手術(shù)目標(biāo)物進(jìn)行圖像采集。確定需要透視的大體位置，再開(kāi)動(dòng)C型臂X線機(jī)進(jìn)行透視定位，確定手術(shù)位置。然后，X線發(fā)射源停止工作，攝像裝置再次啟動(dòng)，采集動(dòng)態(tài)的圖像。攝像機(jī)的圖像經(jīng)過(guò)通訊數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綀D像處理顯示裝置，經(jīng)相應(yīng)的圖像軟件處理，使攝像機(jī)的圖像和X線的圖像在顯示器上實(shí)現(xiàn)重合。手術(shù)者指導(dǎo)助手在X線的圖像中標(biāo)記好骨骼的特征點(diǎn)，然后將X線圖像調(diào)暗，攝像機(jī)的圖像調(diào)亮，手術(shù)者就可以根據(jù)特征點(diǎn)在攝像機(jī)圖像中的位置，進(jìn)行鉆孔等操作。經(jīng)過(guò)調(diào)整后的兩個(gè)圖像的每個(gè)像素點(diǎn)是一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)特征點(diǎn)的標(biāo) 注。例如，治療脊柱側(cè)彎和椎體不穩(wěn)的手木，需要固定椎弓根釘，同時(shí)可以標(biāo)注8至10個(gè)椎弓根的中心點(diǎn)，因此僅僅照射一次X線就可進(jìn)行所有鉆孔的操作，從而既保證了手術(shù)精確度，又減少了 X線照射時(shí)間。
權(quán)利要求1.一種安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，包括C臂、影像增強(qiáng)器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體(4)內(nèi)安裝有球管(I),所述殼體(4)下底安裝有限束器(3)，其特征在于在C臂的球管端還安裝有激光測(cè)距機(jī)構(gòu)和攝像機(jī)構(gòu)，所述激光測(cè)距機(jī)構(gòu)為安裝位置偏離球管中軸線并且發(fā)射光指向手術(shù)目標(biāo)物的激光燈(7)，所述攝像機(jī)構(gòu)為可拍攝手木目標(biāo)物圖像的攝像機(jī)(2)并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在于所述激光燈固定于殼體外部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在于所述攝像機(jī)通過(guò)定位裝置安裝于殼體內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在于所述攝像機(jī)通過(guò)定位裝置安裝于殼體外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在于所述定位裝置為固定在殼體內(nèi)壁或外壁的支架，攝像機(jī)固定在支架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在干，所述定位裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)及由所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)的擺臂(6)，所述攝像機(jī)(2)固定于擺臂上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其特征在于在C臂的球管端安裝有聚光燈。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種安裝有激光輔助的攝像導(dǎo)航裝置的C型臂，其結(jié)構(gòu)包括C臂、影像增強(qiáng)器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體內(nèi)安裝有球管，所述殼體下底安裝有限束器，在C臂的球管端還安裝有激光測(cè)距機(jī)構(gòu)和攝像機(jī)構(gòu)，所述激光測(cè)距機(jī)構(gòu)為安裝位置偏離球管中軸線并且發(fā)射光指向手術(shù)目標(biāo)物的激光燈，所述攝像機(jī)構(gòu)為可拍攝手術(shù)目標(biāo)物圖像的攝像機(jī)并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。本實(shí)用新型既可減少X線照射時(shí)間，又可以為手術(shù)提供精確性的定位，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠實(shí)用，醫(yī)生操作方便，更適于在臨床中應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61B6/08GK202397483SQ201120545799
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者蓋伯晴 申請(qǐng)人:蓋伯晴