一種手術導航用的通用標定模制造技術

本實用新型專利技術涉及一種手術導航用的通用標定模，其特征在于：它包括基座，以及設置在所述基座上的掃描標志和定位標志；所述掃描標志由能被醫學成像設備掃描成像的幾何體構成，所述幾何體具有特征點和/或特征線，所述特征點和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標系；所述定位標志由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。本實用新型專利技術可以廣泛用于確定醫學成像設備與各種定位設備之間坐標轉換關系。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種坐標系標定模，特別是關于一種用于確定醫學成像設備與各種定位設備之間坐標轉換關系的手術導航用的通用標定模。
技術介紹
基于圖像引導的手術導航治療系統一般包括醫學成像設備(如計算機斷層掃描設備CT、C型臂或核磁共振成像設備MRI)、定位設備(如定位相機或者電磁定位儀)和手術器械等治療設備。手術過程中，醫生在定位設備的引導下，將由定位設備跟蹤定位的手術器械準確地送達人體內部指定位置，對病灶進行治療。其中，如何精確獲取人體內部的手術器械位置是影響手術的一個關鍵性因素。由于醫學成像設備和定位設備各自具有一套獨立的基準坐標系，因此在基于圖像引導的手術導航系統中，首要任務就是獲取醫學成像設備與定位設備的基準坐標系之間的坐標轉換關系，而這個任務通常是借助各種類型的標定模完成。目前醫學成像設備的種類繁多，用于獲取上述坐標轉換關系的標定模大多是針對某種特定的成像設備而設計，缺乏通用性。目前臨床技術發展一個趨勢是多模式影像引導治療，因此在多影像引導情況下，操作一臺手術往往需要配以多個標定模，器械關系繁瑣而復雜。此外，當醫生將手術器械固定到可被定位設備跟蹤的持針器上時，還需要確認手術器械末端(通常是治療·時手術器械的有效作用位置)與持針器(手術器械定位標志)之間的位置關系，這種位置關系也需要通過額外的復雜計算才能確定。
技術實現思路
針對上述問題，本技術的目的是提供一種能夠確定不同類型醫學成像設備與定位設備之間坐標轉換關系的手術導航用的通用標定模。為實現上述目的，本技術采取以下技術方案:一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:它包括基座，以及設置在所述基座上的掃描標志和定位標志；所述掃描標志由能被醫學成像設備掃描成像的幾何體構成，所述幾何體具有特征點和/或特征線，所述特征點和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標系；所述定位標志由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。上述基座上設置若干安裝孔，所述安裝孔中插設所述掃描標志和定位標志。上述掃描標志由三個球體和三個圓柱體構成，所述三個球體能被CT成像設備掃描成像，所述圓柱體中填充溶液，能被MRI成像設備掃描成像，所述三個圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個交點正好是所述三個球體的球心。上述掃描標志為一不等邊三角形體，所述三角形體內部填充某種溶液，能被MRI成像設備掃描成像，同時所述三角形體能被CT成像設備掃描成像。上述基座表面還設置有一針尖定位點和一直線狀的針體方向定位槽。本技術由于采取以上技術方案，其具有以下優點:1、本技術由于采用特殊設計的掃描標志，既可以被MRI掃描成像，也可以被CT掃描成像；無論是MRI圖像還是CT圖像，通過圖像分析可以得到一組相同的特征點或特征線；從而本技術中涉及到的標定?？梢酝瑫r適用于MRI和CT兩種成像設備。2、本技術涉及的標定模具有掃描標志、定位標志、針尖定位點和針體方向定位槽四個特征，使用此標定模能夠快速獲取手術導航過程中兩個非常重要的位置關系:圖像和定位設備之間的位置關系、手術器械和定位設備之間的位置關系，大大縮短了圖像引導下手術導航系統的術前準備時間，為醫生爭取到了寶貴的手術時間。本技術可以廣泛用于確定不同醫學成像設備與各種定位設備之間坐標轉換關系。附圖說明圖1是本技術標定模實施例一的結構示意圖；圖2是本技術標定模實施例二的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術進行詳細的描述。如圖1、圖2所不，本技術的標定|旲包括基座1，以及設置在基座I上的掃描標志2和定位標志3。掃描標志2由平面或三維幾何體構成。所述幾何體具有明確的特征點和/或特征線，如三角形的三個頂點，球體的球心，或圓柱體的軸線等。通過這些幾何體特征點和/或特征線，能夠唯一確立一個空間直角坐標系。當用醫學成像設備掃描掃描標志2時，從醫學圖像中能夠清晰顯示幾何體的形狀信息，獲取幾何體特征點或特征線交點的坐標，進而確立掃描標志相對于醫學成像設備基準坐標系的轉換關系。定位標志3由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。所述幾何體根據定位設備種類選擇，可以是配合雙目光學定位設備使用的三個以上的光學定位球，也可以是配合電磁定位設備使用的一個或兩個電磁線圈。當定位標志3在定位設備的跟蹤范圍內移動時，定位設備實時探測定位標志3，確定定位標志3相對于定位設備的三維坐標。上述實施例中，基座上可以預設若干安裝孔，掃描標志2和定位標志3可以選擇性地插設在安裝孔中，確定彼此之間的位置關系，只是掃描標志2與定位標志3的相對位置關系一旦確定并記錄后，就不能再有更改。實施例一中，如圖1所示，掃描標志2可以由三個球體和三個圓柱體構成，所述三個球體能被CT成像設備掃描成像，所述圓柱體中填充某種溶液,能被MRI成像設備掃描成像，所述三個圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個交點正好是所述三個球體的球心。實施例二中，如圖2所示，掃描標志2還可以為一不等邊三角形體，所述三角形體內部填充某種溶液，能被MRI成像設備掃描成像，同時所述三角形體能被CT成像設備掃描成像。此外，為手術中快速定位手術器械末端位置和方向，基座I表面還設置有針尖定位點4和直線狀 的針體方向定位槽5。針尖定位點4可以是基座I表面一凹坑，也可以是十字交叉線的交點。 上述實施例中，針尖定位點4與定位標志3之間，針體方向定位槽5與定位標志3之間的相對位置關系一旦確定并記錄后，也不能再有更改。本技術標定定位設備和醫學成像設備之間位置關系的原理如下:使用標定模的目的是獲取定位設備的基準坐標系與醫學成像設備的基準坐標系之間的坐標轉換關系，根據坐標轉換關系，有以下關系存在:權利要求1.一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:它包括基座，以及設置在所述基座上的掃描標志和定位標志；所述掃描標志由能被醫學成像設備掃描成像的幾何體構成，所述幾何體具有特征點和/或特征線，所述特征點和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標系；所述定位標志由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。2.如權利要求1所述的一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:所述基座上設置若干安裝孔，所述安裝孔中插設所述掃描標志和定位標志。3.如權利要求1或2所述的一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:所述掃描標志由三個球體和三個圓柱體構成,所述三個球體能被CT成像設備掃描成像，所述圓柱體中填充溶液，能被MRI成像設備掃描成像，所述三個圓柱的中心線兩兩相交且中心線的三個交點正好是所述三個球體的球心。4.如權利要求1或2所述的一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:所述掃描標志為一不等邊三角形體，所述三角形體內部填充某種溶液，能被MRI成像設備掃描成像，同時所述三角形體能被CT成像設備掃描成像。5.如權利要求1或2所述的一種手術導航用的通用標定模，其特征在于:所述基座表面還設置有一針尖 定位點和一直線狀的針體方向定位槽。專利摘要本技術涉及一種手術導航用的通用標定模，其特征在于它包括基座，以及設置在所述基座上的掃描標志和定位標志；所述掃描標志由能被醫學成像設備掃描成像的幾何體構成，所述幾何體具有特征點和/或特征線，所述特征點和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標系；所述定位標志由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。本技術可以廣泛用于確定醫學成像本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種手術導航用的通用標定模，其特征在于：它包括基座，以及設置在所述基座上的掃描標志和定位標志；所述掃描標志由能被醫學成像設備掃描成像的幾何體構成，所述幾何體具有特征點和/或特征線，所述特征點和/或特征線能夠唯一確立一空間直角坐標系；所述定位標志由能夠被定位設備探測追蹤的幾何體構成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙磊，寧隨軍，李勇，解煥南，
申請(專利權)人：新博醫療技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：