專利名稱：安裝有激光輔助的攝像導航裝置的c型臂的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及透視設備技術領域，具體地說是ー種安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂。
背景技術：
普通C型臂X線透視機是臨床上普遍使用的醫療設備，骨科醫生在手術中需借助該設備來確定病變的解剖位置并實施手木。由于X線輻射的劑量直接決定其對人體的傷害程度，因此，在臨床中，醫生在確定病變解剖位置和進行內固定材料置入的過程中，只是短暫的使用X線透視機，大部份時間是依靠手術經驗和技巧進行操作。由于不能進行全程的監測，因此，對手術的精確性可能產生一定的影響。為了得到更好的精確性，人們開發了基于C型臂的定位系統，目前有C型臂引導的導航系統和激光定位裝置。其中，導航系統不僅價格昂貴，使用復雜，而且存在有許多可能會影響精確度的不確定因素，如手術器械的彈性變形就可能影響其精確度，因此導航系統并未得到臨床醫生廣泛的使用。而激光定位裝置雖簡單易用，但其激光束產生的點并不適合于手術進行中使用，因此，通常情況下，激光定位僅被用于手術未開始的階段。針對上述問題，中國專利CN101627915A公開了ー種有外部攝像裝置的C型臂X線透視機，它由C型臂、X線發射源球管和影像增強器及圖像處理顯示裝置組成，其増加了外部攝像頭和定位裝置，攝像頭由定位裝置単獨安裝在X線發射源球管端或影像增強器端，或同時安裝在X線發射源球管端和影像增強器端，每端所安裝的攝像頭為ー個或多個。這種結構的C型臂X線透視機工作吋，首先用攝像裝置確定需要透視的大體位置，再開動C型臂X線機確定透視定位手術位置，然后，X線發射源停止工作，攝像裝置再次啟動，采集動態的圖像。由圖像顯示裝置中的計算機將攝像裝置采集的圖像和X線圖像進行加工匹配，并在圖像顯示裝置中的顯示器中顯示。手術醫生在顯示器顯示的圖像的引導下，實時全程跟蹤手術器械的具體位置，從而幫助醫生更好地完成定位和手術操作。但是這種結構的C型臂X線透視機，在不同的手術中，手術目標物的手術部位不同或是手術目標物的胖瘦不同，手術部位與X線發射成像機構間距離也會有所不同，攝像機所采集的圖像與X線的圖像之間的偏差也會有所變化，從而使二者難以精確匹配。確定這種偏差變化的程度并糾正這種偏差帶來的影響從而使二者能精確匹配是保證手術正常進行的關鍵。
發明內容為解決上述技術問題，本實用新型提供一種安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其適時確定并糾正攝像機所采集的圖像與X線的匹配之間的偏差值的變化，從而為手術提供精確的定位指導，而且結構簡單、可靠實用，醫生操作方便，更適于在臨床中應用。本實用新型解決所述技術問題的技術方案是安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，包括C臂、影像增強器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發射裝置，所述X線發射裝置是在殼體內安裝有球管，所述殼體下底安裝有限束器，在C臂的球管端還安、裝有激光測距機構和攝像機構，所述激光測距機構為安裝位置偏離球管中軸線并且發射光指向手術目標物的激光燈，所述攝像機構為可拍攝手木目標物圖像的攝像機并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。本實用新型在C臂上安裝有激光燈和攝像機。本實用新型工作時手術目標物位于球管正下方，所述激光燈發射光指向手術目標物，由于激光燈固定于偏離球管中軸線的某一位置上，因此，其射于手術體上的位置點隨激光燈與手術體之間距離的變化而變化，通過監測這種位置的變化可測得激光燈與手術體之間的距離的變化。而激光燈和攝像機之間的位置關系固定，因此，通過激光燈與手術體之間的距離變化即可得到攝像機與手術體之間的距離變化，從而可直接針對距離變化而進行相應的參數調整來解決每次手術時手術目標物位置變化所帯來的圖像匹配的問題。在上述技術方案下，本實用新型可以這樣實現所述激光燈固定于殼體外部。所述攝像機通過定位裝置安裝于殼體內部。 所述攝像機通過定位裝置安裝于殼體外部。所述定位裝置為固定在殼體內壁或外壁的支架，攝像機固定在支架上。所述定位裝置包括驅動電機及由所述驅動電機帶動的輸出轉軸或傳動裝置，所述攝像機固定于輸出轉軸或傳動裝置上。本實用新型采用這種結構設計，在需要攝像機攝像時，可開啟驅動電機，帶動攝像機至球管正下方，即可正常攝像。攝像機攝像完畢，可開啟驅動電機，帶動攝像機構偏離X線成像區域，從而避免對X線成像的影響。本實用新型還可在C臂的球管端安裝有聚光燈。本實用新型既可減少X線照射時間，又可以為手術提供精確性的定位，而且結構簡單、可靠實用，醫生操作方便，更適于在臨床中應用。
圖I為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂包括C臂、影像增強器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發射裝置。圖I所示，所述X線發射裝置是在殼體4內安裝有球管1，所述殼體4下底安裝有限束器3，在C臂的球管端還安裝有激光測距機構和攝像 機構，所述激光測距機構為安裝位置偏離球管中軸線并且發射光指向手術目標物的激光燈7，所述攝像機構為可拍攝手木目標物圖像的攝像機2并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。所述激光燈7固定于殼體4外部。所述攝像機2可以通過定位裝置安裝于殼體內部或殼體外部，只要攝像機采集圖像時的位置位于球管I的正下方而且采集圖像時的位置和激光燈的位置相對固定即可。所述定位裝置為固定在殼體內壁或外壁的支架，固定干支架的攝像機位于所述X線發射光路或其旁側。本實用新型的所述定位裝置也可以采用下面的實施方式包括驅動電機5及由所述驅動電機帶動的擺臂6，所述攝像機2固定于擺臂上。在采用本實施方式時，為保證攝像機構能夠精準回位，可以通過設置止動塊或采用現有技術中的其它技術手段來對攝像機構的回位旋轉過程進行控制，如可以通過設置限位和位置檢測對攝像機構的回位旋轉過程進行控制，從而避免因攝像機構回位誤差所造成的圖像偏移。本實用新型還可在C臂的球管端安裝有聚光燈，以輔助攝像機采集圖像。使用本實用新型進行手術時，首先打開激光燈測距，將所測得的激光燈與待手術部位的距離轉化為攝像機與手術目標物之間的距離，從而得到本次手術的校正參數預存入圖像處理顯示裝置，以在圖像匹配時進行調整。然后，攝像裝置對手術目標物進行圖像采集。確定需要透視的大體位置，再開動C型臂X線機進行透視定位，確定手術位置。然后，X線發射源停止工作，攝像裝置再次啟動，采集動態的圖像。攝像機的圖像經過通訊數據線傳輸到圖像處理顯示裝置，經相應的圖像軟件處理，使攝像機的圖像和X線的圖像在顯示器上實現重合。手術者指導助手在X線的圖像中標記好骨骼的特征點，然后將X線圖像調暗，攝像機的圖像調亮，手術者就可以根據特征點在攝像機圖像中的位置，進行鉆孔等操作。經過調整后的兩個圖像的每個像素點是一一對應的映射關系，可以同時進行多個特征點的標 注。例如，治療脊柱側彎和椎體不穩的手木，需要固定椎弓根釘，同時可以標注8至10個椎弓根的中心點，因此僅僅照射一次X線就可進行所有鉆孔的操作，從而既保證了手術精確度，又減少了 X線照射時間。
權利要求1.一種安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，包括C臂、影像增強器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發射裝置，所述X線發射裝置是在殼體(4)內安裝有球管(I),所述殼體(4)下底安裝有限束器(3)，其特征在于在C臂的球管端還安裝有激光測距機構和攝像機構，所述激光測距機構為安裝位置偏離球管中軸線并且發射光指向手術目標物的激光燈(7)，所述攝像機構為可拍攝手木目標物圖像的攝像機(2)并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。
2.根據權利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在于所述激光燈固定于殼體外部。
3.根據權利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在于所述攝像機通過定位裝置安裝于殼體內部。
4.根據權利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在于所述攝像機通過定位裝置安裝于殼體外部。
5.根據權利要求3或4所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在于所述定位裝置為固定在殼體內壁或外壁的支架，攝像機固定在支架上。
6.根據權利要求3或4所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在干，所述定位裝置包括驅動電機(5)及由所述驅動電機帶動的擺臂(6)，所述攝像機(2)固定于擺臂上。
7.根據權利要求I所述的安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其特征在于在C臂的球管端安裝有聚光燈。
專利摘要本實用新型公開了一種安裝有激光輔助的攝像導航裝置的C型臂，其結構包括C臂、影像增強器以及圖像處理顯示裝置，在所述C臂安裝有X線發射裝置，所述X線發射裝置是在殼體內安裝有球管，所述殼體下底安裝有限束器，在C臂的球管端還安裝有激光測距機構和攝像機構，所述激光測距機構為安裝位置偏離球管中軸線并且發射光指向手術目標物的激光燈，所述攝像機構為可拍攝手術目標物圖像的攝像機并且與圖像處理顯示裝置之間通訊連接。本實用新型既可減少X線照射時間，又可以為手術提供精確性的定位，而且結構簡單、可靠實用，醫生操作方便，更適于在臨床中應用。
文檔編號A61B6/08GK202397483SQ201120545799
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月23日 優先權日2011年12月23日
發明者蓋伯晴 申請人:蓋伯晴