一種被動式紅外線反光小球及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種被動式紅外線反光小球，包括球體、反光鍍膜、安裝基座入口、安裝基座和安裝架，該小球結構合理、制備成本較低。與主動式紅外線反光小球相比，本發明涉及的小球不需要電力提供紅外光，所以由其組成的集合個體小，并且不受電線限制，可靈活自由安置在手術器械的各個位置。更為重要的是其不會產生紅外光源以致干擾其他手術器械，本發明還可以根據醫生需求定制被動式紅外線反光小球集合的形狀和位置，擴大了手術器械的可見范圍。本發明還提供了一種被動式紅外線反光小球的使用方法，將球體作為手術器械上的參考點，通過導航儀發射紅外線，球體將紅外線反射至導航儀上，導航儀結合相應算法計算出手術器械的位置，精準度高。
【專利說明】一種被動式紅外線反光小球及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療器械【技術領域】，具體地是涉及一種被動式紅外線反光小球及其使用方法。
【背景技術】
[0002]目前，在手術導航中，需要對手術器械的位置進行跟蹤。現有的導航儀結構復雜，工作性能不理想。
[0003]紅外光學定位系統(導航儀)通過發射紅外光，經過主動式反光小球的反射，導航儀能夠準確的識別由多個主動式反光小球組成的小球集合，并通過相對坐標轉換算法，計算出手術器械尖端的坐標，實現手術器械的定位。
[0004]但是采用上述方案中的主動式紅外線反光小球不僅需要電力提供紅外光且容易受電線限制，而且其本身會產生紅外光源，有可能干擾其他手術器械，整體精度受限。其本身需要配備電線，整體結構相對較大、安裝位置不夠靈活、生產成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明旨在提供一種體積小、無需產生紅外光源的被動式紅外線反光小球及其在醫療器械領域的使用方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0007]一種被動式紅外線反光小球，包括球體、抗菌膜、反光鍍膜、安裝基座入口、安裝基座和安裝架。
[0008]其中所述抗菌膜粘附在所述球體表面，所述反光鍍膜粘結在所述抗菌膜外圍，所述球體內設有一安裝基座入口，所述安裝基座包括基座頂端和螺紋部，所述基座頂端通過所述安裝基座入口固定在所述球體上，所述螺紋部旋入所述安裝架上的螺紋孔內將所述安裝基座固定在所述安裝架上。
[0009]所述球體的直徑為11.5mm，所述抗菌膜的厚度為50 μ m，所述反光鍍膜的厚度為50 μ m,所述球體為ABS樹脂球體。
[0010]進一步地所述安裝基座整體長度為14_。
[0011]進一步地所述安裝架為被動剛體安裝架。
[0012]進一步地所述安裝基座為不銹鋼安裝基座。
[0013]一種被動式紅外線反光小球的使用方法，包括如下步驟:
[0014]S1:將多個被動式紅外線反光小球通過安裝基座固定在安裝架上；
[0015]S2:將所述安裝架安裝在手術器械上；
[0016]S3:導航儀發射紅外光至多個所述被動式紅外線反光小球，每一所述被動式紅外線反光小球將所述紅外光反射回所述導航儀，所述導航儀計算出所述手術器械的位置。
[0017]進一步地所述步驟S3中所述導航儀通過相對坐標轉換算法計算出所述手術器械的位置。
[0018]進一步地所述被動式紅外線反光小球的數量為4個。
[0019]進一步地所述手術器械為口腔手術器械。
[0020]采用上述技術方案，本發明至少包括如下有益效果:
[0021]1.本發明所述的被動式紅外線反光小球，結構合理、制備成本較低。與主動式紅外線反光小球相比，本發明涉及的小球不需要電力提供紅外光，所以由其組成的集合個體小，并且不受電線限制，可靈活自由安置在手術器械的各個位置。更為重要的是其不會產生紅外光源以致干擾其他手術器械，本發明還可以根據醫生需求定制被動式紅外線反光小球集合的形狀和位置，擴大了手術器械的可見范圍。
[0022]2.本發明所述的被動式紅外線反光小球，反光鍍膜包覆整個球體，即可以保證從各個方位發射的紅外線都可以很好的被反射回去，使得被動式紅外線反光小球的位置安裝更加靈活和方便。同時抗菌膜的使用也可以保證被動式紅外線反光小球不易滋生細菌，可以更好的保證手術效果。
[0023]3.本發明所述的被動式紅外線反光小球的使用方法，將球體作為手術器械上的參考點，通過導航儀發射紅外線，球體本身上粘結有反光鍍膜，將發射的紅外線反射至導航儀上，導航儀結合相應算法計算出手術器械的位置，精準度高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為一種實施例所述的被動式紅外線反光小球的拆分結構示意圖；
[0025]圖2為一種實施例所述的被動式紅外線反光小球的使用狀態下的結構示意圖；
[0026]圖3為一種實施例所述的被動式紅外線反光小球的使用狀態下的結構示意圖；
[0027]圖4為一種實施例所述的被動式紅外線反光小球的使用方法流程圖。
[0028]其中:1.球體，2.反光鍍膜，3.安裝基座入口，4.安裝基座，5.安裝架，10.抗菌膜，41.基座頂端，42.螺紋部，51.螺紋孔。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0030]實施例1
[0031]如圖1至圖3所示，為符合本發明的一種被動式紅外線反光小球，包括球體1、抗菌膜10、反光鍍膜2、安裝基座入口 3、安裝基座4和安裝架5。
[0032]其中所述抗菌膜10粘附在所述球體表面，所述反光鍍膜2粘結在所述抗菌膜10外圍，所述球體I內設有一安裝基座入口 3，所述安裝基座4包括基座頂端41和螺紋部42，所述基座頂端41通過所述安裝基座入口 3固定在所述球體I上，所述螺紋部42旋入所述安裝架5上的螺紋孔51內將所述安裝基座4固定在所述安裝架5上。所述抗菌膜10可以為常規的醫療用抗菌膜，本實施例所述抗菌膜10優選使用麥德美歐圖鈦(MacDermidAutotype)公司生產的抗菌薄膜,其可以有效地防止傳染細菌的滋生和交叉感染。當然本領域技術人員還可以根據實際的使用需求進行相應的調整，本實施例對此不作限定。所述反光鍍膜2的材質選擇為本領域技術人員的常規技術手段，本領域技術人員應當知曉，故此處不再贅述。
[0033]所述球體I的直徑為11.5mm,所述抗菌膜10的厚度為50 μ m,所述反光鍍膜2的厚度為50 μ m，所述球體I為ABS樹脂球體I。ABS樹脂是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料，采用ABS樹脂制備所述球體1，制備工藝簡單、產品性能優異、加工成本較低，適合工業生產。
[0034]本實施例的原理在于:將所述安裝架5固定在手術器械上，實際使用過程中，需要導航儀發出紅外線至所述被動式紅外線反光小球上，所述反光鍍膜2具有反射光線的功能，將所述紅外線反射回所述導航儀，所述導航儀進而通過分析反射回的紅外線來確定所述手術器械的位置，從而達到精確定位的效果。其中所述反光鍍膜2包覆整個所述球體1，即可以保證從各個方位發射的紅外線都可以很好的被反射回去，所述被動式紅外線反光小球的位置安裝更加靈活和方便。同時所述抗菌膜10的使用也可以保證所述被動式紅外線反光小球不易滋生細菌，可以更好的保證手術效果。
[0035]優選地所述安裝基座4整體長度為14mm，即從所述基座頂端41到所述螺紋部42的長度為14mm，略大于所述球體I的直徑大小。
[0036]所述安裝架5為被動剛體安裝架5，眾所周知剛體為在任何力的作用下，體積和形狀都不發生改變的物體，而所述被動剛體的特點為不運動、不受各種場(重力場、風場等)的影響、不發生形變。所述被動剛體采用精密金屬加工，材質一般為鋁或者鋼，有硬度且不易變形，表面經過發黑處理，確保不影響所述被動式紅外線反光小球的反光，并且保證表面不發生氧化。本實施例采用被動剛體安裝架5，可以很好的將所述球體I固定在手術器械上，保證其不會發生移動，使得測量精度得以保證。所述被動剛體安裝架5的具體結構可以為三角形結構，如圖2所示；也可以為十字架結構，如圖3所示。本實施例對所述被動剛體安裝架5的結構不作限定，本領域技術人員完全可以根據實際的使用需求進行相應的調整。
[0037]優選地所述安裝基座4為不銹鋼安裝基座4，其成本較低、并且可以多次使用，使用壽命較長。
[0038]本實施例所述的被動式紅外線反光小球，結構合理、制備成本較低。與主動式紅外線反光小球相比，本實施例涉及的小球不需要電力提供紅外光，所以由其組成的集合個體小，并且不受電線限制，可靈活自由安置在手術器械的各個位置。更為重要的是其不會產生紅外光源以致干擾其他手術器械，本發明還可以根據醫生需求定制被動式紅外線反光小球集合的形狀和位置，擴大了手術器械的可見范圍。
[0039]實施例2
[0040]如圖4所示，一種被動式紅外線反光小球的使用方法，包括如下步驟:
[0041]S1:將多個被動式紅外線反光小球通過安裝基座固定在安裝架上；
[0042]S2:將所述安裝架安裝在手術器械上，安裝在所述手術器械的具體位置可以根據實際的使用需求進行相應的設定，本領域技術人員應當知曉，本實施例對此不作限定。
[0043]S3:導航儀發射紅外光至多個所述被動式紅外線反光小球，每一所述被動式紅外線反光小球將所述紅外光反射回所述導航儀，所述導航儀計算出所述手術器械的位置。
[0044]所述導航儀優選包括定位傳感器、激光發射器、處理器和顯示器。所述激光發射器用于發射紅外線給所述被動式紅外線反光小球，經由所述被動式紅外線反光小球反射回至所述定位傳感器，所述定位傳感器獲取反射回的紅外線信息并發送給所述處理器分析處理，并將處理結果經由所述顯示器顯示。所述被動式紅外線反光小球在使用過程中不會產生紅外光源，進而也就不會干擾其他手術器械，可以在一定程度上確保定位的精準度。
[0045]所述步驟S3中所述導航儀通過相對坐標轉換算法計算出所述手術器械的位置。由于所述相對坐標轉換算法為本領域技術人員的常規技術手段，故此處不再贅述。
[0046]優選地所述被動式紅外線反光小球的數量為4個，該數量是在大量實驗的基礎上獲得的，即在不損失定位精度的前提下，最大限度的提高了整體的靈活性。在研發階段以及臨床階段，已經嘗試做過很多形狀的小球集合，能夠達到預期的定位效果，結合自主設計的安裝基座，能很靈活的搭配使用在各種手術器械上。當然本領域技術人員為了進一步保證測量的精度，可以適當增加所述被動式紅外線反光小球的數量，本實施例對此不作限定。
[0047]優選地所述手術器械為口腔手術器械。
[0048]本實施例所述的被動式紅外線反光小球的使用方法，將球體作為手術器械上的參考點，通過導航儀發射紅外線，球體本身上可以粘結有反光鍍膜，將發射的紅外線反射至導航儀上，導航儀結合相應算法計算出手術器械的位置，精準度高。
[0049]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明創造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的任何等同變化，均應仍處于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種被動式紅外線反光小球，其特征在于，包括球體、抗菌膜、反光鍍膜、安裝基座入口、安裝基座和安裝架； 其中所述抗菌膜粘附在所述球體表面，所述反光鍍膜粘結在所述抗菌膜外圍，所述球體內設有一安裝基座入口，所述安裝基座包括基座頂端和螺紋部，所述基座頂端通過所述安裝基座入口固定在所述球體上，所述螺紋部旋入所述安裝架上的螺紋孔內將所述安裝基座固定在所述安裝架上； 所述球體的直徑為11.5mm，所述抗菌膜的厚度為5 O μ m，所述反光鍍膜的厚度為50 μ m,所述球體為ABS樹脂球體。
2.如權利要求1所述的被動式紅外線反光小球，其特征在于:所述安裝基座整體長度為 14mmη
3.如權利要求2所述的被動式紅外線反光小球，其特征在于:所述安裝架為被動剛體安裝架。
4.如權利要求1-3任一所述的被動式紅外線反光小球，其特征在于:所述安裝基座為不銹鋼安裝基座。
5.一種被動式紅外線反光小球的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 51:將多個被動式紅外線反光小球通過安裝基座固定在安裝架上； 52:將所述安裝架安裝在手術器械上； 53:導航儀發射紅外光至多個所述被動式紅外線反光小球，每一所述被動式紅外線反光小球將所述紅外光反射回所述導航儀，所述導航儀計算出所述手術器械的位置。
6.如權利要求5所述的被動式紅外線反光小球的使用方法，其特征在于:所述步驟S3中所述導航儀通過相對坐標轉換算法計算出所述手術器械的位置。
7.如權利要求6所述的被動式紅外線反光小球的使用方法，其特征在于:所述被動式紅外線反光小球的數量為4個。
8.如權利要求5-7任一所述的被動式紅外線反光小球的使用方法，其特征在于:所述手術器械為口腔手術器械。
【文檔編號】A61B19/00GK104127244SQ201410398139
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】陳云, 羅哲, 倪文婷, 羅買生, 朱國華 申請人:蘇州迪凱爾醫療科技有限公司