[实用新型]手术定位标尺

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，特别是一种用于骨科导航手术路径空间定位计算的手术定位标尺。

背景技术

在各种骨科导航手术中，空间定位算法是其核心的技术之一，定位标尺是机器人手术系统中用于手术路径空间定位计算的参考基准，是影响手术定位精准性的关键部件。定位标尺一般安装在X光光源和X光成像装置之间，由X光光源透过定位标尺成像，然后定位标尺上特定分布的标记点就呈现在图像上，根据X光形成的图像中特定标记点的分布就可以进行空间定位计算，最终确定手术路径。

传统的定位标尺是基于双平面定位算法的原理，在双平面定位时的每个平面的前后坐标系中设置三个标记点，基于比例变换原理计算目标点坐标，这种定位标尺使用时需要保证X光光轴与标记点所在平面垂直，否则采集的图像传输至上位机进行计算处理时会为计算结果引入系统误差。由于在照相时并不能保证X光光轴与标记点所在平面垂直，使得计算出的手术路径存在一定偏差。而且，在实际手术操作时，要求将手术部位的患肢及其正位的前、后坐标系标记点同时包括在一个X光图像里，将手术部位的患肢及其侧位的前、后坐标系标记点同时包括在另一个X光图像里，由于X光成像装置(C型臂)的视野很小，在实践中往往需要多次反复调整定位标尺的位置以及X光成像装置的位置，多次照相才能满足要求，这样做不但增加了X光暴露的时间，而且延长了手术时间。

为解决传统的定位标尺存在的缺陷，对其进行了改进，设置至少两排并排排列的正位透X光标尺和至少两排并排排列的侧位透X光标尺构成标尺框架，正位透X光标尺和侧位透X光标尺上均设置有标记点，在进行骨科导航手术时，对正位和侧位的X光图像进行三维坐标计算，其计算结果误差与X光光轴跟标记点所在平面的角度无关，减小了系统误差。然而此类定位标尺只能在既定的位置通过两个方位(通常是正位和侧位)进行透视，至少两排正位透X光标尺和至少两排侧位透X光标尺的特定标尺构型限制了手术中C型臂透视角度，故该定位标尺的使用范围受到极大的限制。另外，使用该定位标尺进行正位和侧位透视时要求定位标尺不能移动，造成由于定位标尺在其中一个透视方向位置不合理需要调整位置时必须重新进行另一个方向的透视，增加了X光辐射损伤，延长了手术时间。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种新型的手术定位标尺，仅通过设置的一组相对面的标记点就可实现任意角度的透视定位，并能消除计算手术路径时引起的系统误差，提高定位标尺精度。

本实用新型的技术方案如下：

一种手术定位标尺，用于X光光源与X光成像装置之间的手术路径的空间定位计算，其特征在于，包括透X光的两相对面，两相对面通过透X光的连接面固定连接，所述两相对面的距离为5cm—15cm，所述两相对面上均设置有一组标记，每组标记包括基于X光成像装置中的线性摄像机模型的标定以及三维空间点重建原理设置的至少四个不在一条直线上的标记点，所述标记点为不透X光的部件；所述任一相对面或连接面固定连接标尺柄，所述标尺柄上设置有用于与骨科机器人的机械臂连接的接口。

所述两相对面为两相互平行的平面，所述连接面为分别与两相互平行的平面的两侧连接的两外凸弧面。

所述连接面为分别与两相对面的两侧连接的两外凸弧面，所述两相对面和连接面形成圆筒形，所述圆筒形的直径为6cm—12cm。

所述每组标记均包括等间距、呈正四边形对称分布的八个标记点及一个不规则分布的标记点。

每组标记中的标记点均为不透X光的球形部件；所述两组标记中的标记点的等间距大小不同。

等间距大的一组标记中的标记点的半径大于等间距小的一组标记中的标记点的半径。

所述接口包括锁紧螺母和球头柱塞，以及在标尺柄的端头设置的与机械臂接口的锥面配合的锥孔，所述锁紧螺母通过螺纹连接标尺柄，所述球头柱塞设置于锁紧螺母上。

所述相对的两外凸弧面上设置有相对应的套筒安装孔。

所述不透X光的球形部件为钢球或铜球。

本实用新型的技术效果如下：