本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，特別是關(guān)于一種用于手術(shù)導(dǎo)航定位的手術(shù)定位標尺。

背景技術(shù)：

一般在各種手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中，尤其是機器人手術(shù)系統(tǒng)中，自動配準或注冊(registration)算法是其核心算法之一，定位標尺是實現(xiàn)這一算法時的參考基準，是影響手術(shù)定位精度的關(guān)鍵部件。在進行圖像采集時，定位標尺一般放置于成像設(shè)備的掃描野(FOV)內(nèi)，由成像設(shè)備掃描并形成三維醫(yī)學(xué)X線圖像，而后定位標尺上特定分布的標記點就呈現(xiàn)在圖像上，根據(jù)三維X線圖像中特定標記點的分布就可以進行空間定位計算，從而實現(xiàn)圖像空間和機器人空間的自動配準，進而進行手術(shù)規(guī)劃和導(dǎo)航。

在公開為CN103961130A的專利申請“使得C型臂系統(tǒng)適應(yīng)以提高三維成像信息的方法”中描述了一種包括X射線不透明標記球的用于實現(xiàn)空間定位的三維目標板，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括兩個間隔平行設(shè)置的定位面5和用于連接兩定位面5的連接面6，在每個定位面5上設(shè)置有規(guī)則分布的標記點7，通過從已知的X射線不透明標記球的三維布置中，可以進行空間定位。

但在進行三維醫(yī)學(xué)X線圖像采集時，尤其是利用CBCT(Cone beam CT，錐形束CT)進行圖像采集時，圖像采集過程是圍繞定位標尺進行的連續(xù)的掃描過程，且CBCT的有效成像視野很小，因此要求定位標尺體積盡量小并能緊貼人體表面。此時如果應(yīng)用傳統(tǒng)的定位工具，CBCT在旋轉(zhuǎn)掃描過程中會出現(xiàn)掃描不完整、成像缺失的情況。另外，由于要求對三維重建圖像中的標記點進行準確的計算機自動識別，要求標記點的分布具有各項異性。而傳統(tǒng)定位工具上標記點7設(shè)置較為規(guī)則，不具備各向異性，將其應(yīng)用于三維X線圖像的自動配準算法時會提高標記點識別的復(fù)雜度，降低標記點的正確識別率，從而影響系統(tǒng)的定位準確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種基于CBCT圖像的手術(shù)定位標尺。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：一種手術(shù)定位標尺，其特征在于：它包括一個標尺面或兩個法向夾角為2°～10°的標尺面，所述標尺面的邊緣與一個標尺柄的一端連接，所述標尺柄的另一端設(shè)置有一個用于與手術(shù)機器人的機械臂連接的接頭；所述標尺面上設(shè)置有標記點，所述標記點的總數(shù)至少為四個。

任意兩所述標記點之間的距離不相等。

所述標尺面和標尺柄均由透X光的材料制成，所述標記點由不透X光的材料制成。

本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、體積小，手術(shù)中可緊貼人體表面放置，可以保證CBCT重建的三維圖像包含所有的標記點。2、本實用新型任意兩標記點之間的距離均不相等，使同一標尺面上的標記點具有各向異性的特點，因此應(yīng)用于三維X線圖像的自動配準算法時能夠提高標記點識別的正確率，從而保證系統(tǒng)定位更為準確。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是傳統(tǒng)的手術(shù)定位工具的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

實施例一：

如圖1所示，本實施例包括一標尺面1和一與標尺面1的邊緣連接的標尺柄2，在標尺柄2的末端設(shè)置一用于與手術(shù)機器人的機械臂連接的接頭3，其中，標尺面1和標尺柄2均由透X光的材料制成。在標尺面1上設(shè)置有至少四個標記點4，標記點4由不透X光的材料制成。

進一步地，任意兩標記點4之間的距離均不相等。

實施例二：

如圖2所示，本實施例包括兩標尺面1，兩標尺面1的法向夾角為2°～10°，兩標尺面1的邊緣均與標尺柄2連接，在在標尺柄2的末端設(shè)置一用于與手術(shù)機器人的機械臂連接的接頭3，其中，標尺面1和標尺柄2均由透X光的材料制成。在兩標尺面1上均設(shè)置有由不透X光的材料制成的標記點4，兩標尺面1上的標記點4的數(shù)量總和不少于四個。

進一步地，任意兩標記點4之間的距離均不相等。

在進行手術(shù)導(dǎo)航時，手術(shù)機器人的機械臂可以利用本實用新型手術(shù)定位標尺，結(jié)合CT或CBCT進行三維醫(yī)療圖像的采集：在病人的體位下，將手術(shù)定位標尺安裝在機械臂末端并移動到CT或CBCT的有效視野下。圖像采集時，手術(shù)定位標尺盡量正對并貼近所測體位下的患處，以使手術(shù)定位標尺上的各標記點4在成像時盡量不被遮擋或產(chǎn)生重疊，圖像采集完成后傳至上位機，上位機可以根據(jù)手術(shù)定位標尺在三維醫(yī)療X線圖像中的特定標記點分布進行空間定位計算，最終實現(xiàn)圖像空間和手術(shù)機器人空間的自動配準，進而進行手術(shù)規(guī)劃和導(dǎo)航。

本實用新型與傳統(tǒng)的手術(shù)定位標尺相比：1)體積小，手術(shù)中可緊貼人體表面放置，可以保證CBCT重建的三維圖像包含所有的標記點。2)任意兩標記點4之間的距離均不相等，使同一標尺面1上的標記點4具有各向異性的特點，因此應(yīng)用于三維X線圖像的自動配準算法時能夠提高標記點4識別的正確率，從而保證系統(tǒng)定位更為準確。

本實用新型僅以上述實施例進行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的。在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實用新型的實用新型原理對個別部件進行的改進或等同變換，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護范圍之外。