專利名稱：一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種坐標(biāo)系標(biāo)定模，特別是關(guān)于一種用于確定醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與各種定位設(shè)備之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系的手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模。
背景技術(shù)：
基于圖像引導(dǎo)的手術(shù)導(dǎo)航治療系統(tǒng)一般包括醫(yī)學(xué)成像設(shè)備(如計(jì)算機(jī)斷層掃描設(shè)備CT、C型臂或核磁共振成像設(shè)備MRI)、定位設(shè)備(如定位相機(jī)或者電磁定位儀)和手術(shù)器械等治療設(shè)備。手術(shù)過程中，醫(yī)生在定位設(shè)備的引導(dǎo)下，將由定位設(shè)備跟蹤定位的手術(shù)器械準(zhǔn)確地送達(dá)人體內(nèi)部指定位置，對病灶進(jìn)行治療。其中，如何精確獲取人體內(nèi)部的手術(shù)器械位置是影響手術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵性因素。由于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備和定位設(shè)備各自具有一套獨(dú)立的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，因此在基于圖像引導(dǎo)的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中，首要任務(wù)就是獲取醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與定位設(shè)備的基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，而這個(gè)任務(wù)通常是借助各種類型的標(biāo)定模完成。目前醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的種類繁多，用于獲取上述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系的標(biāo)定模大多是針對某種特定的成像設(shè)備而設(shè)計(jì)，缺乏通用性。目前臨床技術(shù)發(fā)展一個(gè)趨勢是多模式影像引導(dǎo)治療，因此在多影像引導(dǎo)情況下，操作一臺(tái)手術(shù)往往需要配以多個(gè)標(biāo)定模，器械關(guān)系繁瑣而復(fù)雜。此外，當(dāng)醫(yī)生將手術(shù)器械固定到可被定位設(shè)備跟蹤的持針器上時(shí)，還需要確認(rèn)手術(shù)器械末端(通常是治療·時(shí)手術(shù)器械的有效作用位置)與持針器(手術(shù)器械定位標(biāo)志)之間的位置關(guān)系，這種位置關(guān)系也需要通過額外的復(fù)雜計(jì)算才能確定。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠確定不同類型醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與定位設(shè)備之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系的手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:它包括基座，以及設(shè)置在所述基座上的掃描標(biāo)志和定位標(biāo)志；所述掃描標(biāo)志由能被醫(yī)學(xué)成像設(shè)備掃描成像的幾何體構(gòu)成，所述幾何體具有特征點(diǎn)和/或特征線，所述特征點(diǎn)和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標(biāo)系；所述定位標(biāo)志由能夠被定位設(shè)備探測追蹤的幾何體構(gòu)成。上述基座上設(shè)置若干安裝孔，所述安裝孔中插設(shè)所述掃描標(biāo)志和定位標(biāo)志。上述掃描標(biāo)志由三個(gè)球體和三個(gè)圓柱體構(gòu)成，所述三個(gè)球體能被CT成像設(shè)備掃描成像，所述圓柱體中填充溶液，能被MRI成像設(shè)備掃描成像，所述三個(gè)圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個(gè)交點(diǎn)正好是所述三個(gè)球體的球心。上述掃描標(biāo)志為一不等邊三角形體，所述三角形體內(nèi)部填充某種溶液，能被MRI成像設(shè)備掃描成像，同時(shí)所述三角形體能被CT成像設(shè)備掃描成像。上述基座表面還設(shè)置有一針尖定位點(diǎn)和一直線狀的針體方向定位槽。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于采用特殊設(shè)計(jì)的掃描標(biāo)志，既可以被MRI掃描成像，也可以被CT掃描成像；無論是MRI圖像還是CT圖像，通過圖像分析可以得到一組相同的特征點(diǎn)或特征線；從而本實(shí)用新型中涉及到的標(biāo)定模可以同時(shí)適用于MRI和CT兩種成像設(shè)備。2、本實(shí)用新型涉及的標(biāo)定模具有掃描標(biāo)志、定位標(biāo)志、針尖定位點(diǎn)和針體方向定位槽四個(gè)特征，使用此標(biāo)定模能夠快速獲取手術(shù)導(dǎo)航過程中兩個(gè)非常重要的位置關(guān)系:圖像和定位設(shè)備之間的位置關(guān)系、手術(shù)器械和定位設(shè)備之間的位置關(guān)系，大大縮短了圖像引導(dǎo)下手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的術(shù)前準(zhǔn)備時(shí)間，為醫(yī)生爭取到了寶貴的手術(shù)時(shí)間。本實(shí)用新型可以廣泛用于確定不同醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與各種定位設(shè)備之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。

圖1是本實(shí)用新型標(biāo)定模實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型標(biāo)定模實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所不，本實(shí)用新型的標(biāo)定|旲包括基座1，以及設(shè)置在基座I上的掃描標(biāo)志2和定位標(biāo)志3。掃描標(biāo)志2由平面或三維幾何體構(gòu)成。所述幾何體具有明確的特征點(diǎn)和/或特征線，如三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，球體的球心，或圓柱體的軸線等。通過這些幾何體特征點(diǎn)和/或特征線，能夠唯一確立一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。當(dāng)用醫(yī)學(xué)成像設(shè)備掃描掃描標(biāo)志2時(shí)，從醫(yī)學(xué)圖像中能夠清晰顯示幾何體的形狀信息，獲取幾何體特征點(diǎn)或特征線交點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而確立掃描標(biāo)志相對于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備基準(zhǔn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。定位標(biāo)志3由能夠被定位設(shè)備探測追蹤的幾何體構(gòu)成。所述幾何體根據(jù)定位設(shè)備種類選擇，可以是配合雙目光學(xué)定位設(shè)備使用的三個(gè)以上的光學(xué)定位球，也可以是配合電磁定位設(shè)備使用的一個(gè)或兩個(gè)電磁線圈。當(dāng)定位標(biāo)志3在定位設(shè)備的跟蹤范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，定位設(shè)備實(shí)時(shí)探測定位標(biāo)志3，確定定位標(biāo)志3相對于定位設(shè)備的三維坐標(biāo)。上述實(shí)施例中，基座上可以預(yù)設(shè)若干安裝孔，掃描標(biāo)志2和定位標(biāo)志3可以選擇性地插設(shè)在安裝孔中，確定彼此之間的位置關(guān)系，只是掃描標(biāo)志2與定位標(biāo)志3的相對位置關(guān)系一旦確定并記錄后，就不能再有更改。實(shí)施例一中，如圖1所示，掃描標(biāo)志2可以由三個(gè)球體和三個(gè)圓柱體構(gòu)成，所述三個(gè)球體能被CT成像設(shè)備掃描成像，所述圓柱體中填充某種溶液,能被MRI成像設(shè)備掃描成像，所述三個(gè)圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個(gè)交點(diǎn)正好是所述三個(gè)球體的球心。實(shí)施例二中，如圖2所示，掃描標(biāo)志2還可以為一不等邊三角形體，所述三角形體內(nèi)部填充某種溶液，能被MRI成像設(shè)備掃描成像，同時(shí)所述三角形體能被CT成像設(shè)備掃描成像。此外，為手術(shù)中快速定位手術(shù)器械末端位置和方向，基座I表面還設(shè)置有針尖定位點(diǎn)4和直線狀 的針體方向定位槽5。針尖定位點(diǎn)4可以是基座I表面一凹坑，也可以是十字交叉線的交點(diǎn)。 上述實(shí)施例中，針尖定位點(diǎn)4與定位標(biāo)志3之間，針體方向定位槽5與定位標(biāo)志3之間的相對位置關(guān)系一旦確定并記錄后，也不能再有更改。本實(shí)用新型標(biāo)定定位設(shè)備和醫(yī)學(xué)成像設(shè)備之間位置關(guān)系的原理如下:使用標(biāo)定模的目的是獲取定位設(shè)備的基準(zhǔn)坐標(biāo)系與醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的基準(zhǔn)坐標(biāo)系
之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，有以下關(guān)系存在:
權(quán)利要求1.一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:它包括基座，以及設(shè)置在所述基座上的掃描標(biāo)志和定位標(biāo)志；所述掃描標(biāo)志由能被醫(yī)學(xué)成像設(shè)備掃描成像的幾何體構(gòu)成，所述幾何體具有特征點(diǎn)和/或特征線，所述特征點(diǎn)和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標(biāo)系；所述定位標(biāo)志由能夠被定位設(shè)備探測追蹤的幾何體構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:所述基座上設(shè)置若干安裝孔，所述安裝孔中插設(shè)所述掃描標(biāo)志和定位標(biāo)志。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:所述掃描標(biāo)志由三個(gè)球體和三個(gè)圓柱體構(gòu)成,所述三個(gè)球體能被CT成像設(shè)備掃描成像，所述圓柱體中填充溶液，能被MRI成像設(shè)備掃描成像，所述三個(gè)圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個(gè)交點(diǎn)正好是所述三個(gè)球體的球心。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:所述掃描標(biāo)志為一不等邊三角形體，所述三角形體內(nèi)部填充某種溶液，能被MRI成像設(shè)備掃描成像，同時(shí)所述三角形體能被CT成像設(shè)備掃描成像。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于:所述基座表面還設(shè)置有一針尖 定位點(diǎn)和一直線狀的針體方向定位槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種手術(shù)導(dǎo)航用的通用標(biāo)定模，其特征在于它包括基座，以及設(shè)置在所述基座上的掃描標(biāo)志和定位標(biāo)志；所述掃描標(biāo)志由能被醫(yī)學(xué)成像設(shè)備掃描成像的幾何體構(gòu)成，所述幾何體具有特征點(diǎn)和/或特征線，所述特征點(diǎn)和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標(biāo)系；所述定位標(biāo)志由能夠被定位設(shè)備探測追蹤的幾何體構(gòu)成。本實(shí)用新型可以廣泛用于確定醫(yī)學(xué)成像設(shè)備與各種定位設(shè)備之間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。
文檔編號A61B19/00GK203122607SQ20132000491
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者趙磊, 寧隨軍, 李勇, 解煥南 申請人:新博醫(yī)療技術(shù)有限公司