[实用新型]手术引导系统

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种手术引导系统，具体讲是一种通过计算机辅助的光学手术引导系统。

背景技术：

手术引导系统是一种用于神经外科、耳鼻喉科、矫形科等的微侵袭手术辅助设备。在传统的外科手术中，如何准确确定病灶位置并在手术治疗中精确定位，是外科手术中影响手术效果的关键因素。常规的手术定位一般采用核磁共振、CT等影像学方式，先对病变的确切部位加以判断，并利用其影像资料来制定手术方案，然而，由于这种影像资料通常都是在术前获得的，而在术中往往难以十分精确地确定病灶位置，进而给手术过程中切口的选择带来困难。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够精确定位病灶位置的手术引导系统。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的手术引导系统：包括电脑主机、支撑臂、左机械手、右机械手、显示器以及红外光学定位装置，支撑臂底部与电脑主机连接，支撑臂上部与左机械手和右机械手一端连接，左机械手另一端与显示器连接，显示器与电脑主机电连接，右机械手另一端与红外光学定位装置连接，其中，还包括一个与红外光学定位装置配合使用的手术导航工具，红外光学定位装置包括支架以及分别连接在支架两端的灯座，每个灯座内均装有红外滤波片、红外LED灯以及具有红外采集功能的摄像头，红外LED灯套在摄像头外周壁上，红外滤波片位于灯座开口处，手术导航工具上的光学跟踪标记能够反射红外LED灯所发射的光线，电脑主机上装有用于读取核磁共振数据资料及CT数据资料的光驱和/或USB接口，红外LED灯、摄像头、光驱及USB接口均与电脑主机电连接。

本实用新型所述的手术引导系统，其中，光学跟踪标记的数量可为3个或3个以上，且不在同一直线上，光学跟踪标记所反射的红外光线能够被两个灯座内的摄像头同时捕捉。

采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型手术引导系统具有以下优点：光驱和USB接口可以读取病人术前核磁共振数据资料、CT数据资料以及其他影像资料，实现对病灶部位的定位，而光学跟踪标记能够在手术中跟随医生的手术器械移动，摄像头可采集光学跟踪标记所反射的位置信号，并通过数据线将该位置信息传输给电脑主机，电脑主机通过电脑程序的图像处理算法和三维定位算法来确定光学跟踪标记的三维位置，从而实现虚拟空间的三维图像与真实空间的人体位置有效对应，并且在显示器上显示相应的位置信息，使医生对手术器械相对病人解剖结构的位置一目了然，从而方便了医生准确地对病灶位置进行手术操作。

附图说明：

图1是本实用新型手术引导系统的立体结构外形示意图；

图2是本实用新型手术引导系统中手术导航工具的立体结构外形示意图；

图3是图1中沿“A-A”线的剖视放大结构示意图：

图4是本实用新型手术引导系统中红外光学定位装置与手术导航工具的工作原理图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型手术引导系统作进一步详细说明：

如图1和图2所示，在本具体实施方式中，本实用新型手术引导系统包括电脑主机10、支撑臂4、左机械手2、右机械手3、显示器1、红外光学定位装置以及一个与红外光学定位装置配合使用的手术导航工具13，支撑臂4底部与电脑主机10连接，支撑臂4上部与左机械手2和右机械手3一端连接，左机械手2另一端与显示器1连接，显示器1与电脑主机10电连接，红外光学定位装置包括支架6以及分别连接在支架6两端的灯座7，每个灯座7内均装有红外滤波片5、红外LED灯14以及具有红外采集功能的摄像头15，如图3所示，红外LED灯14套在摄像头15外周壁上，红外滤波片5位于灯座7开口处，右机械手3另一端与支架6连接，手术导航工具13一端设有3个光学跟踪标记12，这3个光学跟踪标记12不在同一直线上，沿手术导航工具13的轴线呈120℃分布，如图4所示，光学跟踪标记12能够反射红外LED灯14所发射的光线，3个光学跟踪标记12所反射的红外光线能够被两个灯座7内的摄像头15同时捕捉，电脑主机10底部装有滚轮11，电脑主机10侧壁上装有用于读取核磁共振数据资料及CT数据资料的光驱8和USB接口9，此外，电脑主机10上还可安装鼠标和键盘等设备，红外LED灯14、摄像头15、光驱8及USB接口9均与电脑主机10电连接。在本具体实施方式中，所述的光学跟踪标记12本身不主动发射光线，而是被动反射红外LED灯14所发出的红外光线(见图4)，当红外LED灯14发出的红外光线照射到光学跟踪标记12上时，光学跟踪标记12便将此红外光线反射，并最终被两个灯座7内安装的摄像头15同时采集。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围。