CN107961074A - 用于光学手术导航***的反光标志体 - Google Patents

用于光学手术导航***的反光标志体 Download PDF

Info

Publication number
CN107961074A
CN107961074A CN201610913316.9A CN201610913316A CN107961074A CN 107961074 A CN107961074 A CN 107961074A CN 201610913316 A CN201610913316 A CN 201610913316A CN 107961074 A CN107961074 A CN 107961074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sign body
reflecting sign
hemisphere
reflecting
navigation system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610913316.9A
Other languages
English (en)
Inventor
谢高生
谢耀钦
辜嘉
李凌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Original Assignee
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS filed Critical Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority to CN201610913316.9A priority Critical patent/CN107961074A/zh
Publication of CN107961074A publication Critical patent/CN107961074A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2055—Optical tracking systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于光学手术导航***的反光标志体，所述反光标志体为半球结构，包括半球表面和底面，所述半球表面涂有反光材料，使用时所述底面设置于医疗器械。所述反光标志体以半球形态呈现，半球表面涂有反光材料，使用时所述底面设置于医疗器械，可以轻松地应用于光学手术导航***中的各种医疗器械，通用性极强。同时，由于涂有反光材料的半球表面是曲面，对各个角度的红外反射效果极佳。而相比于现有的球体，半球体又可极大地降低成本，避免了使用局限性，提高了通用性，同时保留了极佳零死角的红外反射效果。

Description

用于光学手术导航***的反光标志体
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种适用于光学手术导航***的反光标志体。
背景技术
手术导航***中使用的设备一般包括：位置跟踪设备、手术器械、患者及手术导航服务器(图像处理与显示、位置信息采集与显示以及与其他***协调与通信等)。利用注册方法，将各设备的坐标***统一在一个坐标系下，以手术器械与手术图像的位置关系，对手术器械进行定位与跟踪，并在图像***中显示出来。手术导航***基本构成如图1所示。
现在市面常用的手术导航***主要是使用红外光学***作为定位装置，主要是因为分辨准确，可三维定位，不受手术室内其他电磁设备干扰。***发射红外线，而后由设置在手术器械上的两个或者多个反光标志体反射，再由***的红外线探测头接收，通过***计算处理，从而可以确定器械的相对位置。
专利号ZL200320125386的中国实用新型专利提出一种光学手术导航***反光标志体，公布了一种反光标志体，克服了现有球形反光标志体生产成本高且配套不足，但其提出的是一种长方体，长方体由于具有多面直角，将会导致红外反射有很多死角区域，如果不是垂直表面的红外发射，会大大降低红外反射效率，进而影响手术效果。
目前，在光学手术导航***中所使用的被动式反光标志体都是球形体，制造加工表面处理难度大，工艺要求高，导致其生产成本高，价格昂贵。另外，因为其为球形，一般只能嵌入在特制的手术器械上，这样造成灵活性低下，不通用，不方便手术器械管理，进一步提高了病患者使用的治疗费用。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷和问题，本发明提出了一种用于光学手术导航***的反光标志体，在保证红外反射效率的前提下，生产工艺简单，灵活通用，对所配套使用的手术器械无特殊要求。
一种用于光学手术导航***的反光标志体，所述反光标志体为半球结构，包括半球表面和底面，所述半球表面涂有反光材料，使用时所述底面设置于医疗器械。
本发明一较佳实施方式中，所述反光材料在所述半球表面形成均匀的反光层或反光膜。
本发明一较佳实施方式中，所述底面设有易于所述反光标志体贴附于医疗器械的黏贴物。由此，所述反光标志体可以轻松应用于光学手术导航***中的各种医疗器械，通用性极强。
本发明一较佳实施方式中，所述黏贴物为粘性物质。
本发明一较佳实施方式中，所述黏贴物为真空吸盘。
本发明一较佳实施方式中，所述反光标志体为半球体或半球壳。
本发明一较佳实施方式中，所述反光材料为红外反光材料。
本发明一较佳实施方式中，所述反光标志体设有连接医疗器械的连接件。由此，当光学手术导航***中的各种医疗器械不易通过所述底面进行贴附时，则可通过所述连接件和光学手术导航***中的各种医疗器械进行连接。
相较于现有技术，本发明提出的反光标志体以半球体形态呈现，半球表面涂有反光材料，使用时所述底面设置于医疗器械，可以轻松地应用于光学手术导航***中的各种医疗器械，通用性极强。同时，由于涂有反光材料的半球表面是曲面，对各个角度的红外反射效果极佳。而相比于现有的球体，半球体又可极大地降低成本，避免了使用局限性，提高了通用性，同时保留了极佳零死角的红外反射效果。
附图说明
图1为手术导航***的整体构成图；
图2为本发明提供的反光标志体的示意图；
图3为图2所示反光标志体的截面图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图2，本发明提供一种用于光学手术导航***的反光标志体10，所述反光标志体10为半球结构，包括半球表面11和底面13，所述半球表面11涂有反光材料，使用时所述底面13设置于医疗器械20。
本实施例中，所述反光材料在所述半球表面11形成均匀的反光层或反光膜15，如图3所示。可以理解的是，所述反光层或反光膜15可以通过涂覆、镀膜等方式形成于所述半球表面11。进一步地，本发明通过加压的方法提高所述反光材料的反光效果，以提高所述反光标志体10的工作性能。
本实施例中，所述反光材料为红外反光材料，可有效反射红外光，当然，并不局限于此，也可以根据实际需要反射的光线的波长，将所述反射材料设为反射相应波长光的材料。
本实施例中，所述底面13设有易于所述反光标志体10贴附于医疗器械20的黏贴物17，如图3所示，通过所述黏贴物17，所述反光标志体10即可贴附于医疗器械20。由此，所述反光标志体10可以轻松应用于光学手术导航***中的各种医疗器械，通用性极强。
优选地，所述黏贴物17为粘性物质，本实施例中，所述黏贴物17为双面胶，由此，可以便捷地在医疗器械20的适当平面粘贴所述反光标志体10，再通过***的认证处理，即可像专用器械一样进行位置识别，而不需要使用特制的手术器械，进而可方便手术器械的使用管理，降低医疗成本。当然，并不局限于此，所述黏贴物17也可以为真空吸盘，设置于所述底面13，由此，利用真空吸盘即可重复利用，显然，只要能使所述反光标志体10有效地设置于所述医疗器械20即可。此外，所述黏贴物17即可以覆盖整个所述底面13，也可以覆盖部分所述底面13，只要能有效地医疗器械20的适当平面粘贴所述反光标志体10即可。
可以理解的是，所述反光标志体10可以为半球体或半球壳，当所述反光标志体10为半球体时，所述底面13为平截面，当所述反光标志体10为半球壳时，所述底面13为圆环。
本发明另一实施例中，所述反光标志体10设有连接医疗器械的连接件(图未示)，当光学手术导航***中的各种医疗器械不易通过所述底面13进行贴附时，可通过所述连接件和光学手术导航***中的各种医疗器械进行连接。可以理解的是，所述连接件可以为螺栓或销轴，与医疗器械中的螺孔或销孔对应配合，只要能使所述反光标志体10和医疗器械进行稳固连接即可。进一步地，当所述反光标志体10为半球体时，所述连接件可以可拆卸地设置于所述底面13，而当所述反光标志体10为半球壳时，所述连接件也可以可拆卸地设置于所述反光标志体10的内表面。
在手术过程中，所述反光标志体10将***的红外光源发射出来的红外线进行反射，再由***的红外线探测头接收，经过***的中心工作站进行计算处理后，确定手术器械的相对位置。
相较于现有技术，本发明提出的反光标志体10以半球体形态呈现，半球表面11涂有反光材料，底面13设置黏贴物，可以轻松地应用于光学手术导航***中的各种医疗器械，通用性极强。同时，由于涂有反光材料的半球表面是曲面，对各个角度的红外反射效果极佳。而相比于现有的球体，半球体又可极大地降低成本，避免了使用局限性，提高了通用性，同时保留了极佳零死角的红外反射效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于光学手术导航***的反光标志体，其特征在于，所述反光标志体为半球结构，包括半球表面和底面，所述半球表面涂有反光材料，使用时所述底面设置于医疗器械。
2.如权利要求1所述的反光标志体，其特征在于，所述反光材料在所述半球表面形成均匀的反光层或反光膜。
3.如权利要求1所述的反光标志体，其特征在于，所述底面设有易于所述反光标志体贴附于医疗器械的黏贴物。
4.如权利要求3所述的反光标志体，其特征在于，所述黏贴物为粘性物质。
5.如权利要求3所述的反光标志体，其特征在于，所述黏贴物为真空吸盘。
6.如权利要求1所述的反光标志体，其特征在于，所述反光标志体为半球体或半球壳。
7.如权利要求1所述的反光标志体，其特征在于，所述反光材料为红外反光材料。
8.如权利要求1所述的反光标志体，其特征在于，所述反光标志体设有连接医疗器械的连接件。
CN201610913316.9A 2016-10-20 2016-10-20 用于光学手术导航***的反光标志体 Pending CN107961074A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610913316.9A CN107961074A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于光学手术导航***的反光标志体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610913316.9A CN107961074A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于光学手术导航***的反光标志体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107961074A true CN107961074A (zh) 2018-04-27

Family

ID=61996309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610913316.9A Pending CN107961074A (zh) 2016-10-20 2016-10-20 用于光学手术导航***的反光标志体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107961074A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112075994A (zh) * 2020-04-13 2020-12-15 上海复拓知达医疗科技有限公司 用于定位医疗器械的光学标识物和医疗器械组件
CN112932664A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 南京逸动智能科技有限责任公司 一种用于手术导航***的圆形贴片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2662854Y (zh) * 2003-12-26 2004-12-15 李彦文 光学手术导航***反光标志体
US20080068714A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Gilles Ruest Stackable hemispheric light reflecting beacon
CN204133606U (zh) * 2014-08-13 2015-02-04 苏州迪凯尔医疗科技有限公司 一种被动式红外线反光小球
CN105919669A (zh) * 2016-07-01 2016-09-07 华南理工大学 一种利用标定装置实现光学手术导航手术器械标定的方法
CN206424147U (zh) * 2016-10-20 2017-08-22 深圳先进技术研究院 用于光学手术导航***的反光标志体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2662854Y (zh) * 2003-12-26 2004-12-15 李彦文 光学手术导航***反光标志体
US20080068714A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-20 Gilles Ruest Stackable hemispheric light reflecting beacon
CN204133606U (zh) * 2014-08-13 2015-02-04 苏州迪凯尔医疗科技有限公司 一种被动式红外线反光小球
CN105919669A (zh) * 2016-07-01 2016-09-07 华南理工大学 一种利用标定装置实现光学手术导航手术器械标定的方法
CN206424147U (zh) * 2016-10-20 2017-08-22 深圳先进技术研究院 用于光学手术导航***的反光标志体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112075994A (zh) * 2020-04-13 2020-12-15 上海复拓知达医疗科技有限公司 用于定位医疗器械的光学标识物和医疗器械组件
WO2021208636A1 (zh) * 2020-04-13 2021-10-21 上海复拓知达医疗科技有限公司 用于定位医疗器械的光学标识物和医疗器械组件
CN112932664A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 南京逸动智能科技有限责任公司 一种用于手术导航***的圆形贴片

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205909828U (zh) 一种用于室内移动机器人定位的红外路标
US20200163739A1 (en) Positioning Marker
CN107422571A (zh) 显示面板、装置及其操控方法
WO2016014718A1 (en) Systems, devices, and methods for tracking and compensating for patient motion during a medical imaging scan
CA2966822A1 (en) Tracking of hair follicles
CN104991228A (zh) 基于可见光信号强度的三维空间室内定位方法
CN106569173A (zh) 一种检测可见光到达角的pd阵列及室内可见光定位方法
CN106767775A (zh) 一种基于图像传感器和惯导传感器的定位方法
CN207867180U (zh) 交互平板及其显示模组
CN102928074B (zh) 一种上转换发光成像增强薄膜的制备
CN107961074A (zh) 用于光学手术导航***的反光标志体
CN104867140A (zh) 一种基于仿生复眼的大视场定位***
WO2009001257A3 (en) Systems and methods for labeling 3-d volume images on a 2-d display of an ultrasonic imaging system
CN201122228Y (zh) 一种手机照相镜头光学投影检测分辨率板
CN105496556A (zh) 一种用于手术导航的高精度光学定位***
Yang et al. Vision-based endoscope tracking for 3D ultrasound image-guided surgical navigation
CN104391274B (zh) 一种基于圆形投影的可见光定位方法及***
CN107106253A (zh) 脉动光发射标记设备
CN206424147U (zh) 用于光学手术导航***的反光标志体
Sun et al. 6-DOF probe tracking via skin mapping for freehand 3D ultrasound
CN208447639U (zh) 一种基于电磁定位技术的超声探头标定装置
CN212256370U (zh) 光学式运动捕捉***
CN104361608B (zh) 一种工业用柔性导管内窥镜的定位跟踪方法
Lavasani et al. Bronchoscope motion tracking using centerline-guided Gaussian mixture model in navigated bronchoscopy
CN210323718U (zh) 一种用于动作捕捉的反光标记物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination