手术导航系统技术方案

本发明专利技术公开了手术导航系统，包括：磁场发生器，用于产生电磁场；多个电磁定位器，固定于目标对象上，电磁定位器用于在电磁场下产生感应电流或感应电压；控制器，用于获取对固定有多个电磁定位器的目标对象进行拍摄得到的医学图像，并根据医学图像中各个电磁定位器所处的第一位置坐标、拍摄医学图像时各个电磁定位器的位姿确定医学图像的图像坐标系与各个电磁定位器的定位器坐标系之间的转换矩阵，电磁定位器的位姿基于电磁定位器在电磁场下产生的感应电流或感应电压确定；控制器还用于获取电磁定位器的实时位姿，根据转换矩阵将实时位姿与医学图像进行融合并显示融合结果，实现手术导航。术导航。术导航。

【技术实现步骤摘要】
手术导航系统


[0001]本专利技术涉及手手术导航
，特别涉及手术导航系统。

技术介绍

[0002]骨折或断骨是指骨结构的连续性完全或部分断裂，多见于儿童及老年人，中青年人也时有发生。知道骨折或断骨部分所处的位置和具体形状，医疗人员才能将骨折或断骨部位回复原状，进行固定治疗。目前，常规治疗手段有：手法复位+石膏固定；透视下手动复位+外固定支架固定；开创钢板坚强固定等。而骨折或断骨部分是被皮肤包裹住的，采用手法复位治疗时，医疗人员通过目视无法准确定位出骨折或断骨部位的具体形状。若采用术中透视的方式获取断骨位姿态，会增加医患的辐射伤害，同时也无法完全了解断骨的实时三维的空间位置。若采用开创手术的形式，会增加额外大创口，增加病人痛苦外，还增加了感染的风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种手术导航系统，以解决相关技术中的不足。
[0004]具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0005]提供一种手术导航系统，包括：
[0006]磁场发生器，用于产生电磁场；
[0007]多个电磁定位器，固定于目标对象上，所述电磁定位器用于在所述电磁场下产生感应电流或感应电压；
[0008]控制器，用于获取对固定有多个电磁定位器的目标对象进行拍摄得到的医学图像，并根据所述医学图像中各个电磁定位器所处的第一位置坐标、拍摄医学图像时各个电磁定位器的位姿确定所述医学图像的图像坐标系与各个电磁定位器的定位器坐标系之间的转换矩阵，所述电磁定位器的位姿基于所述电磁定位器在所述电磁场下产生的感应电流或感应电压确定；
[0009]所述控制器，还用于获取所述电磁定位器的实时位姿，根据所述转换矩阵将所述实时位姿与所述医学图像进行融合并显示融合结果。
[0010]可选地，所述手术导航系统中的至少部分电磁定位器作为主电磁定位器；
[0011]所述主电磁定位器，包括：
[0012]固定针，所述固定针的针头用于植入所述目标对象中；
[0013]电磁线圈组件，固定于所固定针上，所述电磁线圈组件用于在所述电磁场下产生所述感应电流或感应电压，所述电磁线圈组件上设有定位标识，以使所述控制器根据所述定位标识确定所述转换矩阵。
[0014]可选地，所述手术导航系统中的至少部分电磁定位器作为副电磁定位器；
[0015]所述副电磁定位器，包括：
[0016]固定针，所述固定针的针头用于植入所述目标对象中；
[0017]电磁线圈组件，固定于所固定针上，所述电磁线圈组件用于在所述电磁场下产生所述感应电流或感应电压。
[0018]可选地，所述电磁线圈组件包括：
[0019]电磁线圈单元，所述电磁线圈单元设有电磁定位线圈，所述电磁定位线圈用于在所述电磁场下产生的感应电流或感应电压；
[0020]固定单元，包含第一连接部和第二连接部，所述第一连接部用于固定所述电磁线圈单元，所述第二连接部用于固定所述固定针。
[0021]可选地，所述第二连接部设有筒夹螺母，所述筒夹螺母与设于所述固定针上的筒夹连接。
[0022]可选地，所述电磁线圈组件还包括：
[0023]固定架，用于固定所述电磁线圈单元和所述固定单元，所述固定架上设有安装接头；
[0024]所述电磁线圈单元上设有与所述安装接头相配合的第一通孔，所述电磁线圈单元通过所述第一通孔和所述安装接头固定于所述固定架上。
[0025]可选地，所述电磁线圈单元上与所述固定架接触的端面设有第一防滑结构，所述固定架上与所述电磁线圈单元接触的端面上设有第二防滑结构，所述第一防滑结构抵靠于所述第二防滑结构。
[0026]可选地，所述固定架上设有防误插结构，所述防误插结构与所述电磁线圈单元上的防误插结构相适配。
[0027]可选地，所述定位标识包含至少两个标识球；
[0028]所述标识球镶嵌在所述固定架上的容纳槽内，或者所述标识球注塑在所述固定架上。
[0029]可选地，所述电磁定位器的材质为无磁性金属。
[0030]本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0031]本专利技术实施例中，利用电磁导航追踪技术实时跟踪与断骨刚性连接的电磁定位器，实现对每节断骨空间位姿的实时追踪，显示结果无影像漂移，准确度高，可以对医护人员的手术复位操作起到指引作用。并且术中无需对病患进行实时拍摄，可以减少病患在术中受到医学图像拍摄的辐射剂量。
[0032]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0033]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0034]图1是本专利技术一示例性实施例示出的一种手术导航系统的结构示意图；
[0035]图2a是本专利技术一示例性实施例示出的一种副电磁定位器的结构示意图；
[0036]图2b是本专利技术一示例性实施例示出的一种副电磁定位器的部分结构示意图；
[0037]图2c是本专利技术一示例性实施例示出的另一种副电磁定位器的部分结构示意图；
[0038]图2d是本专利技术一示例性实施例示出的一种主电磁定位器的结构示意图；
[0039]图2e是本专利技术一示例性实施例示出的一种主电磁定位器的部分结构示意图；
[0040]图3是本专利技术一示例性实施例示出的一种手术导航方法的流程图。
具体实施方式
[0041]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0042]在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0043]应当理解，尽管在本专利技术可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0044]图1是本专利技术一示例性实施例示出的一种手术导航系统的结构示意图，手术导航系统包括：磁场发生器1、控制器2和多个电磁定位器，其中可以将多个电磁定位器中的一部分作为副电磁定位器3，另一部分作为主电磁定位器4。控制器2分别与磁场发生器1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术导航系统，其特征在于，包括：磁场发生器，用于产生电磁场；多个电磁定位器，固定于目标对象上，所述电磁定位器用于在所述电磁场下产生感应电流或感应电压；控制器，用于获取对固定有多个电磁定位器的目标对象进行拍摄得到的医学图像，并根据所述医学图像中各个电磁定位器所处的第一位置坐标、拍摄医学图像时各个电磁定位器的位姿确定所述医学图像的图像坐标系与各个电磁定位器的定位器坐标系之间的转换矩阵，所述电磁定位器的位姿基于所述电磁定位器在所述电磁场下产生的感应电流或感应电压确定；所述控制器，还用于获取所述电磁定位器的实时位姿，根据所述转换矩阵将所述实时位姿与所述医学图像进行融合并显示融合结果。2.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统中的至少部分电磁定位器作为主电磁定位器；所述主电磁定位器，包括：固定针，所述固定针的针头用于植入所述目标对象中；电磁线圈组件，固定于所固定针上，所述电磁线圈组件用于在所述电磁场下产生所述感应电流或感应电压，所述电磁线圈组件上设有定位标识，以使所述控制器根据所述定位标识确定所述转换矩阵。3.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统中的至少部分电磁定位器作为副电磁定位器；所述副电磁定位器，包括：固定针，所述固定针的针头用于植入所述目标对象中；电磁线圈组件，固定于所固定针上，所述电磁线圈组件用于在所述电磁场下产生所述感应电流或感应电压。4.根据权利要求2或3所述的手术导航系...

【专利技术属性】
技术研发人员：何滨，沈丽萍，刘华水，童睿，郭宏瑞，
申请(专利权)人：杭州三坛医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：