[发明专利]骨科手术单孔道定位系统

说明书

本发明提出一种骨科手术单孔道定位系统，包括：手术机械臂，相对固定有A组标定体；透视设备，相对固定有B组标定体，从至少两个角度针对目标对象拍摄形成至少两个透视图像；处理装置，根据外部输入指令在各个图像中分别选定两处目标投影点，根据对应的目标投影点与光源的位置关系、及图像接收平面之间的位置关系，确定两处目标实际点相对于B组标定体的空间位置，生成实际点空间位置数据；空间立体定位设备，形成A组标定体与B组标定体的三维相对位置关系；控制装置，根据三维相对位置关系和实际点空间位置数据定位孔道。本发明的骨科手术单孔道定位系统，实现单孔道钻孔的孔道定位，定位准确。

技术领域

本发明涉及医疗装置技术领域，尤其涉及的是一种骨科手术单孔道定位系统。

背景技术

在外科手术中，采用手术机械臂持手术工具等先进技术来实现操作，例如手术机械臂末端安装手术设备进行手术，例如通过电钻进行钻骨、植入螺钉等。在骨科钻骨手术中，电钻钻头与骨之间会产生较大的力而不稳定，因而需要借助手术机械臂来对钻孔过程进行固持，当然也可以通过控制手术机械臂的移动来实现电钻钻头的定位。

目前，实现手术定位的方式如下：1)首先对患者用标定件标定，然后进行CT扫描建立三维模型，根据建模所得模型来进行手术规划，规划完成后再进行手术操作；由于需要进行CT扫描加建模进行术前规划，操作复杂时间较长，辐射也大，另外还需对患者加标定件，并且在术中仍然需要用标定件实现导航，标定件占用的位置会影响手术进行，过远则定位精度不高；2)通过手术工具本身在透视图像中的显影来指导移动，直至定位到手术工具至患者的病患部位，定位过程时间较长，辐射较大，无法实现自动化定位，而且由于手术工具本身的显影面积较大，容易定位不准。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种骨科手术单孔道定位系统，可实现单孔道钻孔的孔道定位，定位准确。

为解决上述问题，本发明提出一种骨科手术单孔道定位系统，包括：

手术机械臂，其上相对固定有A组标定体；

透视设备，其上相对固定有B组标定体，从至少两个角度针对目标对象拍摄形成至少两个透视图像；

处理装置，接收所述透视设备的至少两个透视图像，根据外部输入指令在每个透视图像中分别选定第一目标投影点和第二目标投影点，每个透视图像中的第一目标投影点均为对应拍摄方向下的光源将目标对象上的第一目标实际点投影至对应图像接收平面上的点，每个透视图像中的第二目标投影点均为对应拍摄方向下的光源将目标对象上的第二目标实际点投影至对应图像接收平面上的点，根据至少两个第一目标投影点与光源的位置关系、及所述至少两个第一目标投影点的图像接收平面之间的位置关系，确定所述第一目标实际点相对于B组标定体的空间位置，生成第一实际点空间位置数据，根据至少两个第二目标投影点与光源的位置关系、及所述至少两个第二目标投影点的图像接收平面之间的位置关系，确定所述第二目标实际点相对于B组标定体的空间位置，生成第二实际点空间位置数据；

空间立体定位设备，用以捕获所述A组标定体与所述B组标定体的空间位置，形成A组标定体与B组标定体的三维相对位置关系；

控制装置，连接所述处理装置和空间立体定位设备，接收所述处理装置的第一实际点空间位置数据、第二实际点空间位置数据和所述空间立体定位设备的三维相对位置关系，根据所述三维相对位置关系和实际点空间位置数据确定所述第一目标实际点或第二目标实际点的空间位置作为孔道的入口点，并根据所述第一实际点空间位置数据、第二实际点空间位置数据确定孔道的方向及深度。

根据本发明的一个实施例，所述处理装置包括：

图像采集处理模块，用以接收所述透视设备的两个透视图像，接收外部输入指令，根据外部输入指令在每个透视图像中选定目标投影点，所述目标投影点包括第一目标投影点、第二目标投影点；