手术导航设备制造技术

本公开提供了一种手术导航设备，其包括导航调节装置和主控装置。导航调节装置包括运动控制模块、俯仰旋转模块和升降模块。主控装置与运动控制模块通信连接，俯仰旋转模块和升降模块分别与运动控制模块通信连接，俯仰旋转模块连接于升降模块；俯仰旋转模块用于安装相机并驱动相机作俯仰和水平旋转运动；升降模块用于驱动俯仰旋转模块连同相机作上下升降运动；主控装置用于向运动控制模块发送控制信号，由运动控制模块控制俯仰旋转模块带动相机作俯仰和水平旋转运动、控制升降模块带动俯仰旋转模块和相机作上下升降运动，并用于从运动控制模块接收相机升降、旋转和俯仰的位置信号。因此能够远程完成手术导航的相机的姿势调整，从而提高操作效率。

Surgical navigation equipment

【技术实现步骤摘要】
手术导航设备
本公开涉及医疗器械
，尤其涉及一种手术导航设备。
技术介绍
在手术导航领域中，用于手术导航的导航相机的定位原理为：相机实时检测其视野范围内的主动/被动标识小球，小球固定在不同支架上，使其按特定规律排列，组成了具有不同位置特征的示踪器。示踪器固定在目标人体或工具上，并且示踪器特征在相机视野范围内为唯一。因此相机可以根据不同示踪器分辨人体或不同工具，并且可以进行空间定位。为了保证导航定位视野在最佳范围内，或者需要避让其它手术器械、人体的遮挡，需要在手术中对导航相机进行调整，调整导航相机的高低、俯仰角度。现有的手术导航系统中，手术期间需要调整相机的照射方向时，医护人员需要手动拖动安装有相机的机构，来调整导航相机的高低、俯仰角度，然后在主控计算机上观察导航图像，直至相机指向合适。由于先拖动相机方向，再进行确认，难以保证一次到位，就必须多次调整。如果一人调节相机，一人确认图像，需要额外的辅助人员参与。如果由一人独自完成，多次调整会影响手术操作的连贯性，分散医护人员精力，降低手术效率。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的缺陷，本公开的目的在于提供一种手术导航设备，其能够远程完成用于手术导航的相机的姿势调整，从而提高操作效率。为了实现上述目的，一方面，本公开提供了一种手术导航设备，手术导航设备包括导航调节装置和主控装置。导航调节装置包括运动控制模块、俯仰旋转模块和升降模块。主控装置与运动控制模块通信连接，俯仰旋转模块和升降模块分别与运动控制模块通信连接，俯仰旋转模块连接于升降模块；俯仰旋转模块用于安装相机并驱动相机作俯仰运动和水平旋转运动；升降模块用于驱动俯仰旋转模块连同相机作上下升降运动；主控装置用于向运动控制模块发送控制信号，由运动控制模块控制俯仰旋转模块带动相机作俯仰运动和水平旋转运动、控制升降模块带动俯仰旋转模块和相机作上下升降运动，并且用于从运动控制模块接收相机升降、旋转和俯仰的位置信号。在一实施例中，俯仰旋转模块包括相机支架和俯仰旋转主体。俯仰旋转主体包括底座、支撑件、第一驱动机构以及第二驱动机构。底座固定于升降模块，支撑件包括第一主体部和第一连接部，第一主体部具有第一空腔，第一连接部从第一主体部朝向底座突出形成突出部，并与底座可转动地连接，且第一主体部、第一连接部和底座围成第一收容空间；第一驱动机构包括第一驱动电机和第一传动单元，第一驱动电机收容于第一空腔内，第一传动单元收容于第一收容空间内，且第一传动单元连接第一驱动电机的第一输出轴以及底座和支撑件中的一者，第一驱动电机驱动第一传动单元带动底座和支撑件中的一者相对于另一者作水平旋转运动；第二驱动机构收容于第一空腔内且与相机支架可枢转地连接。在一实施例中，俯仰旋转模块包括相机支架和俯仰旋转主体。俯仰旋转主体用于驱动相机支架和相机作俯仰运动和水平旋转运动。相机支架包括支撑部、固定部和第二连接部。固定部从支撑部弯折且与支撑部形成L形结构，固定部和/或支撑部用于安装相机，相机至少部分位于固定部与支撑部形成的第二收容空间内；第二连接部从支撑部朝向远离固定部的方向延伸，用于与俯仰旋转主体可枢转地连接。在一实施例中，底座内开设有向上开口的安装腔，支撑件的第一连接部的突出部插入安装腔并与安装腔之间形成用于安装第一轴承的轴承腔，支撑件与底座通过第一轴承可转动的连接。在一实施例中，第一传动单元包括相互啮合的内齿轮和外齿轮。底座上围绕安装腔设有凸台，内齿轮固定于凸台且套设在突出部的外周；外齿轮设置于第一驱动电机的第一输出轴上。在一实施例中，第二驱动机构包括第二驱动电机、第二传动单元以及支撑架。支撑架包括相对设置的两个第二侧壁，且两个第二侧壁的端部均设有安装部，支撑架通过安装部与支撑件连接，两个第二侧壁之间形成第二空腔；第二驱动电机沿第一主体部的竖向延伸且收容于第二空腔内，第二传动单元包括支架转动轴和传动组件，支架转动轴贯穿两个所述第二侧壁且可转动地与两个所述第二侧壁连接，支架转动轴穿过支撑件的第一主体部与相机支架相连；传动组件连接支架转动轴和第二驱动电机的第二输出轴，用于实现变向传动或变向减速传动，其中，变向为将围绕第二输出轴的旋转变成围绕支架转动轴的旋转。在一实施例中，支撑架和第一驱动电机沿第一主体部的横向彼此相邻地布置于第一空腔内，支撑架通过安装部连接于第一连接部上；传动组件包括设置于第二空腔内的且相互啮合的蜗轮和蜗杆，蜗轮连接支架转动轴，蜗杆连接第二驱动电机的第二输出轴。或，传动组件包括设置于第一空腔内的且相互啮合的蜗轮和蜗杆、第一传动轴以及分别设置于第一传动轴和支架转动轴上的且相互啮合的齿轮组，蜗轮连接第一传动轴，蜗杆连接第二驱动电机的第二输出轴，相互啮合的齿轮组设置于支撑架的外侧。在一实施例中，所述手术导航设备还包括第一检测模块和第一被检测模块；第一检测模块和第一被检测模块中一者设置于支撑架上，另一者设置于支架转动轴上，第一检测模块用于检测第一被检测模块的位置信息以用于限定支架转动轴与支撑架相对转动的预设极限位置。和/或，所述手术导航设备还包括第二检测模块和第二被检测模块；第二检测模块和第二被检测模块中一者设置于支撑件上，另一者设置于底座上，第二检测模块用于检测第二被检测模块的位置信息以用于限定支撑件与底座相对转动的预设极限位置。在一实施例中，导航调节装置还包括支撑立柱，运动控制模块设置于支撑立柱内，升降模块设置于支撑立柱顶部。在一实施例中，主控装置包括主控台和显示器。主控台上设置有主控面板，主控面板上设置有手摇杆、第一按钮和第二按钮；手摇杆、第一按钮和第二按钮分别与运动控制模块通信连接；显示器用于显示与相机升降、旋转和俯仰的位置信号对应的相机的当前位置。本公开的有益效果如下：在根据本公开的手术导航设备中，通过主控装置向导航调节装置的运动控制模块发送控制信号，由运动控制模块控制俯仰旋转模块带动相机作俯仰运动和水平旋转运动、且控制升降模块带动俯仰旋转模块和相机作上下升降运动，从而能够以电控的方式远程完成用于手术导航的相机的姿势调整，简化相机的调整过程，操作方便，因此提高操作效率，进而将手术导航设备用于手术过程中时提高手术效率。附图说明图1是本公开的手术导航设备的实施例的立体示意图。图2是图1的手术导航设备的实施例的导航调节装置和相机的分解示意图。图3是图1的手术导航设备的实施例的导航调节装置的俯仰旋转模块的相机支架和俯仰旋转主体的立体示意图。图4是图1的手术导航设备的实施例的导航调节装置的俯仰旋转模块的俯仰旋转主体的剖面示意图。图5是图1的手术导航设备的实施例的导航调节装置的俯仰旋转模块的俯仰旋转主体的第二驱动机构的立体示意图。图6是本公开的手术导航设备的另一实施例的导航调节装置的俯仰旋转模块的俯仰旋转主体的第二驱动机构的立体示意图。图7是图1的手术导航设备的实施例的主控装置的主控台的主控面板的部分立体示意图。其中，附图标记说明如下：100导航调节装置101第二侧壁1运动控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术导航设备，其特征在于，/n手术导航设备包括导航调节装置(100)和主控装置(200)；/n导航调节装置(100)包括运动控制模块(1)、俯仰旋转模块(2)和升降模块(3)；/n主控装置(200)与运动控制模块(1)通信连接，俯仰旋转模块(2)和升降模块(3)分别与运动控制模块(1)通信连接，俯仰旋转模块(2)连接于升降模块(3)；/n俯仰旋转模块(2)用于安装相机(300)并驱动相机(300)作俯仰运动和水平旋转运动；/n升降模块(3)用于驱动俯仰旋转模块(2)连同相机(300)作上下升降运动；/n主控装置(200)用于向运动控制模块(1)发送控制信号，由运动控制模块(1)控制俯仰旋转模块(2)带动相机(300)作俯仰运动和水平旋转运动、控制升降模块(3)带动俯仰旋转模块(2)和相机(300)作上下升降运动，并且用于从运动控制模块(1)接收相机(300)升降、旋转和俯仰的位置信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种手术导航设备，其特征在于，
手术导航设备包括导航调节装置(100)和主控装置(200)；
导航调节装置(100)包括运动控制模块(1)、俯仰旋转模块(2)和升降模块(3)；
主控装置(200)与运动控制模块(1)通信连接，俯仰旋转模块(2)和升降模块(3)分别与运动控制模块(1)通信连接，俯仰旋转模块(2)连接于升降模块(3)；
俯仰旋转模块(2)用于安装相机(300)并驱动相机(300)作俯仰运动和水平旋转运动；
升降模块(3)用于驱动俯仰旋转模块(2)连同相机(300)作上下升降运动；
主控装置(200)用于向运动控制模块(1)发送控制信号，由运动控制模块(1)控制俯仰旋转模块(2)带动相机(300)作俯仰运动和水平旋转运动、控制升降模块(3)带动俯仰旋转模块(2)和相机(300)作上下升降运动，并且用于从运动控制模块(1)接收相机(300)升降、旋转和俯仰的位置信号。


2.根据权利要求1所述的手术导航设备，其特征在于，
俯仰旋转模块(2)包括相机支架(21)和俯仰旋转主体(22)；
俯仰旋转主体(22)包括底座(221)、支撑件(222)、第一驱动机构(223)以及第二驱动机构(224)；
底座(221)固定于升降模块(3)，
支撑件(222)包括第一主体部(222A)和第一连接部(222B)，第一主体部(222A)具有第一空腔(C1)，第一连接部(222B)从第一主体部(222A)朝向底座(221)突出形成突出部(222C)，并与底座(221)可转动地连接，且第一主体部(222A)、第一连接部(222B)和底座(221)围成第一收容空间(S1)；
第一驱动机构(223)包括第一驱动电机(223A)和第一传动单元(223B)，第一驱动电机(223A)收容于第一空腔(C1)内，第一传动单元(223B)收容于第一收容空间(S1)内，且第一传动单元(223B)连接第一驱动电机(223A)的第一输出轴以及底座(221)和支撑件(222)中的一者，第一驱动电机(223A)驱动第一传动单元(223B)带动底座(221)和支撑件(222)中的一者相对于另一者作水平旋转运动；
第二驱动机构(224)收容于第一空腔(C1)内且与相机支架(21)可枢转地连接。


3.根据权利要求1所述的手术导航设备，其特征在于，俯仰旋转模块(2)包括相机支架(21)和俯仰旋转主体(22)，俯仰旋转主体(22)用于驱动相机支架(21)和相机(300)作俯仰运动和水平旋转运动；
相机支架(21)包括支撑部(211)、固定部(212)和第二连接部(213)，固定部(212)从支撑部(211)弯折且与支撑部(211)形成L形结构，固定部(212)和/或支撑部(211)用于安装相机(300)，相机(300)至少部分位于固定部(212)与支撑部(211)形成的第二收容空间(S2)内；第二连接部(213)从支撑部(211)朝向远离固定部(212)的方向延伸，用于与俯仰旋转主体(22)可枢转地连接。


4.根据权利要求2所述的手术导航设备，其特征在于，
底座(221)内开设有向上开口的安装腔(221A)，支撑件(222)的第一连接部(222B)的突出部(222C)插入安装腔(221A)并与安装腔(221A)之间形成用于安装第一轴承(B1)的轴承腔，支撑件(222)与底座(221)通过第一轴承(B1)可转动的连接。


5.根据权利要求4所述的手术导航设备，其特征在于，
第一传动单元(223B)包括相互啮合的内齿轮(223C)和外齿轮(223D)；
底座(221)上围绕安装腔(221A)设有凸台(221B)，内齿轮(223C)固定于凸台...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶泽群，蔡广杰，宋诚谦，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34