超声探头光学标记夹具的制作方法

1.本实用新型涉及红外光学标记技术领域，特别是涉及一种超声探头光学标记夹具。


背景技术：

2.在红外光学标记技术中，光学追踪系统包括多个光学标记点和用以采集光学标记点的位置信息的多个光学摄像头。在动作捕捉过程中，每个光学摄像头向场地内照射红外光线，并实时采集红外灰度图像。图像中亮度较高的区域，即表明该区域拍摄到的物体反射的红外光线较多。若某区域亮度高出预设的阈值，且为圆形，则该区域可能代表了一个光学标记点。综合多个摄像头拍摄到的图像，即可推算得到每个光学标记点在场景中的实时位置。
3.上述红外光学标记技术由于受干扰因素较少，结构简单等优点，已经在材料学领域和生物医学领域被广泛应用。近些年来，基于红外光学标记技术，在超声医疗等相关领域，已取得了一定进步。然而，红外标记技术在实际应用中，不同的超声探头需要设计不同的超声探头光学标记夹具，不利于广泛应用。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种能够适配多种超声探头的超声探头光学标记夹具。
5.一种超声探头光学标记夹具，所述超声探头光学标记夹具包括：
6.手柄，所述手柄的一端具有底座；
7.光学标记件，固定于所述手柄一端的底座上；
8.固定件，用以固定所述手柄与超声探头，所述固定件连接于所述手柄的另一端；以及
9.缓冲件，用以与超声探头相抵接，所述缓冲件固定于手柄的另一端且位于所述固定件的一侧。
10.本实用新型的超声探头光学标记夹具结构简单，拆装方便。使用上述超声探头光学标记夹具时，用固定件将超声探头固定于手柄上，更换不同的超声探头时，只需采用固定件重新固定即可；进一步地，缓冲件能够与超声探头相抵接，从而保证手柄与超声探头非刚性接触。因此，上述超声探头光学标记夹具能够适配多种型号的超声探头且消毒后可重复使用，有效降低了超声探头光学标记夹具的成本，有利于广泛应用。
11.在其中一个实施例中，所述光学标记件包括光学标记点和光学标记点支柱，所述光学标记点支柱的两端分别与所述底座和所述光学标记点连接。
12.在其中一个实施例中，所述光学标记件的个数为至少四个，且至少四个所述光学标记件的长度不同。
13.在其中一个实施例中，所述光学标记件的个数为至少四个，且至少四枚所述光学标记点非共面。
14.在其中一个实施例中，所述底座为正十二面体，所述光学标记件的个数为至少四个，至少四个所述光学标记件安装于所述正十二面体的不同表面上。
15.在其中一个实施例中，所述手柄的另一端表面具有用以容纳所述缓冲件的凹槽，所述缓冲件位于所述凹槽内。
16.在其中一个实施例中，所述缓冲件为硅胶条，所述硅胶条的条数为两条，两条所述硅胶条沿所述手柄的轴向平行设置于所述手柄的另一端。
17.在其中一个实施例中，所述手柄的另一端设有供所述固定件穿过的过孔。
18.在其中一个实施例中，所述过孔的个数为两个，两个所述过孔沿所述手柄的轴向分布；
19.所述固定件的个数为两个，两个所述固定件的中间部分分别位于两个所述过孔内，且粘接于所述过孔的孔壁上。
20.在其中一个实施例中，所述固定件为扎带。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施方式的超声探头光学标记夹具的示意图；
22.图2为本实用新型一实施方式的超声探头光学标记夹具中光学标记件的示意图；
23.图3为本实用新型一实施方式的超声探头光学标记夹具中手柄、固定件与缓冲件的示意图。
具体实施方式
24.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
25.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。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。
27.请参见图1～图3，本实用新型一实施方式的超声探头光学标记夹具100用于固定超声探头(未图示)，超声探头光学标记夹具100包括手柄110、光学标记件120、固定件130以及缓冲件140。
28.其中，手柄110的一端具有底座112。底座112用于固定光学标记件120。
29.其中，光学标记件120固定于手柄110一端的底座112上。光学标记件120与底座112为一体成型或者可拆卸固定连接。
30.其中，固定件130用以固定手柄110与超声探头，固定件130连接于手柄110的另一端。本实施方式中，固定件130固定于手柄110的另一端。当然，固定件130亦可与手柄110为非固定连接。
31.其中，缓冲件14 0用以与超声探头相抵接，缓冲件140固定于手柄110的另一端且位于固定件130的一侧，。从而保证手柄110与超声探头非刚性接触，避免对手柄110和超声探头造成损伤，有利于提高手柄110和超声探头的使用寿命。
32.上述超声探头光学标记夹具100结构简单，拆装方便。使用上述超声探头光学标记夹具100时，用固定件130将超声探头固定于手柄110上，更换不同的超声探头时，只需采用固定件130重新固定即可。因此，上述超声探头光学标记夹具100能够适配多种型号的超声探头且消毒后可重复使用，有效降低了超声探头光学标记夹具100的成本，有利于广泛应用。
33.在前述实施方式的基础上，光学标记件120包括光学标记点121和光学标记点支柱122，光学标记点支柱122的两端分别与底座112和光学标记点121连接。具体的，光学标记点支柱122可分别与底座112、光学标记点121为一体成型或者可拆卸固定连接。可拆卸固定连接例如可以为螺纹连接。
34.其中，光学标记点121可以为带有特殊涂层的光学反射小球、发光二极管或者带有特殊图案的图形标记。光学反射小球通过表面的玻璃微珠的物理反射，达到反射红外光线的目的，从而被手术导航系统检测并得到光学标记点121的定位；发光二极管向空间散发的特殊波长的光线也可被手术导航系统检测并得到光学标记点121的定位；特殊图案可被具有可见光探测能力的手术导航系统检测并得到光学标记点121的定位。
35.在前述实施方式的基础上，光学标记件120的个数为至少四个，且至少四个光学标记件120的长度不同。从而保证安装后任意三个光学标记点121不对称，任意四个光学标记点121不共面。这些光学标记点121能够快速被手术导航系统捕捉并定位，且更有利于提高导航的精度，从而保证定位效果，提高定位的准确度与效率。
36.在前述实施方式的基础上，光学标记件120的个数为至少四个，且至少四枚光学标记点121非共面。这些光学标记点121能够快速被手术导航系统捕捉并定位，且更有利于提高导航的精度，从而保证定位效果，提高定位的准确度与效率。
37.在前述实施方式的基础上，底座112为正十二面体，光学标记件120的个数为至少四个，至少四个光学标记件120安装于正十二面体的不同表面上。从而保证从不同角度的红外摄像头都能捕捉到至少四个光学标记点121，从而保证定位效果，提高定位的准确度与效率。
38.需要说明的是，本实用新型的超声探头光学标记夹具的底座不限于上述实施方式的正十二面体，还可以为其他多面体或者球体等。将至少四个光学标记件安装于多面体的不同表面上或者球体的不同位置，亦能够保证从不同角度的红外摄像头都能捕捉到至少四个光学标记点，从而保证定位效果。
39.在前述实施方式的基础上，手柄110的另一端表面具有用以容纳缓冲件140的凹槽，缓冲件140位于凹槽内。凹槽能够对缓冲件140进行限位，避免缓冲件140移动而造成位置变化。当手柄110与超声探头固定后，缓冲件140能够与超声探头相抵接，从而保证手柄110与超声探头非刚性接触，避免对手柄110和超声探头造成损伤，有利于提高手柄110和超
声探头的使用寿命。
40.较优地，手柄110上开设凹槽的尺寸与缓冲件140的尺寸相适配，这样能够更好地起到对缓冲件140的限位作用。可以理解的是，本实用新型的超声探头光学标记夹具中，亦可以不在手柄110上开设凹槽，此时直接将缓冲件140通过粘接等方式固定于手柄110的外表面即可。
41.在前述实施方式的基础上，缓冲件140为硅胶条，硅胶条的条数为两条，两条硅胶条沿手柄110的轴向平行设置于手柄110的另一端。相应地，本实施方式中，凹槽的个数为两个，分别用以容纳硅胶条。可以使用专用硅胶胶水将两条硅胶条分别粘接在两个凹槽内，两条平行设置的硅胶条能够更好地对超声探头起到缓冲的作用，充分保证手柄110与超声探头非刚性接触，避免对手柄110和超声探头造成损伤，有利于提高手柄110和超声探头的使用寿命。
42.此外需要说明的是，本实用新型的超声探头光学标记夹具中，缓冲件140的个数不限，还可以为一个、三个或者三个以上；缓冲件140的形状不限，优选为条状，且条状缓冲件140沿手柄110的轴向延伸，目的是为了与超声探头相适配。
43.在前述实施方式的基础上，手柄110的另一端设有供固定件130穿过的过孔。过孔穿透手柄110的径向两侧，过孔的尺寸和形状优选与固定件130的尺寸和形状相适配。可以理解的是，本实用新型对过孔的尺寸和形状均不作限制。
44.在前述实施方式的基础上，过孔的个数为两个，两个过孔沿手柄110的轴向分布；固定件130的个数为两个，两个固定件130的中间部分分别位于两个过孔内，且粘接于过孔的孔壁上，如图1和图3所示。采用本实施方式的固定件130固定超声探头时，将两个固定件130分别固定于超声探头的两端，这样能够更好地将超声探头固定于手柄110上，提高稳固性。
45.需要说明的是，本实用新型的超声探头光学标记夹具100中，手柄110上过孔和固定件130的个数均不限于本实施方式的两个，固定件130的个数与过孔的个数优选相同，这样可以实现固定件130与过孔一一对应。过孔的个数还可以为一个、三个或者三个以上，当过孔的个数为三个或者三个以上时，三个或者三个以上的过孔优选沿手柄110的轴向分布；固定件130的个数还可以为一个、三个或者三个以上，当固定件130的个数为三个或者三个以上时，三个或者三个以上的固定件130优选沿手柄110的轴向分布。
46.此外，本实施方式中两个固定件130的中间部分分别位于两个过孔内，固定件130的位置不限于此，固定件130上任意部分位于过孔内均可。
47.在前述实施方式的基础上，固定件130为扎带。本实施方式中的扎带为可拆卸式元件，方便拆装，且固定效果好。当然，固定件130还可以为其他能够起到固定作用的元件，例如绑绳等。当然固定件130的个数为两个或者两个以上时，两个或者两个以上的固定件130可以相同亦或不同。
48.需要说明的是，本实用新型的超声探头光学标记夹具中，固定件130与手柄110的连接方式不限于此。还可以不在手柄110上开设过孔，此时使用上述固定件130时，直接使用固定件130例如扎带等将手柄110与超声探头进行固定；亦或者采用其他方式将固定件130固定于手柄110上，之后固定件130将超声探头固定于手柄110上。
49.本实用新型的超声探头光学标记夹具的原理如下：用固定件将超声探头固定于手
柄上，缓冲件与超声探头相抵接；之后通过红外双目摄像头捕捉到固定在超声探头光学标记夹具中底座上的光学标记点的位置，保证至少四个不共面且不对称的光学标记点被捕捉到，确定光学标记点的几何中心，从而确定超声探头的位置，进而为检测提供超声探头的位置信息。
50.本实用新型的超声探头光学标记夹具结构简单，拆装方便。使用上述超声探头光学标记夹具时，用固定件将超声探头固定于手柄上，更换不同的超声探头时，只需采用固定件重新固定即可；进一步地，缓冲件能够与超声探头相抵接，从而保证手柄与超声探头非刚性接触。因此，上述超声探头光学标记夹具能够适配多种型号的超声探头且消毒后可重复使用，有效降低了超声探头光学标记夹具的成本，有利于广泛应用。
51.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
52.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。