一种骨科手术导航参考装置的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种骨科手术导航参考装置。


背景技术：

2.手术机器人是集临床医学、生物力学、机械学、材料学、计算机科学、数字导航、微电子学和机电一体化等诸多学科为一体的新型医疗器械，外科医生可以远程操纵手术机器人进行手术。手术机器人在临床手术中有着广泛的应用前景，具有手术操作稳定精确和创伤小等优点。骨科手术机器人为手术机器人中的一个细分领域，能够完成螺钉精准植入等一系列的骨科手术。在使用骨科手术机器人时，需要根据患者患部及预设的手术路径设置机器人的运行过程、运行位置等相关参数，如果患者患部发生移动，则机器人的位置参数也需要进行相应修正，以保证骨科手术的精确性与安全性，所以在骨科手术机器人工作过程中对患者患部的定位非常重要。
3.为了准确定位，常采用光学追踪仪进行。光学追踪仪利用多个ccd镜头从不同角度捕捉同一标识点被动或主动发出的近红外光，通过相关计算和分析，能够实时显示标识点在不同时刻的三维空间坐标。光学追踪仪应用到骨科机器人的定位中，结合人体内或者人体外设置的标识点参考架对患者患部进行定位。参考架可以设置在体内或者体外，参考架设置在体外时，如粘附在皮肤表面的标记贴，对体内骨骼部分的定位精度不高，加大了手术风险；参考架设置在体内时，需要切开皮肤，将参考架夹持于骨骼上，如椎骨棘突，这种方式虽然精度高，但是对患者造成的创伤大。
4.因此，针对现有技术不足，提供一种骨科手术导航参考装置以克服现有技术不足甚为必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种骨科手术导航参考装置，具有创伤小、固定稳定、定位精度高、准确性良好的特点。
6.本实用新型的目的通过以下技术措施实现。
7.提供一种骨科手术导航参考装置，设置有定位针和定位架，所述定位针与所述定位架固定连接；
8.所述定位针设置有穿刺部、螺纹部以及主体；
9.所述穿刺部与所述螺纹部的一端固定连接，所述螺纹部的另一端与所述主体的一端固定连接，所述主体的另一端与所述定位架固定连接。
10.优选的，所述螺纹部的外表面设置有螺纹。
11.优选的，还设置有支撑件，所述支撑件套接于所述定位针。
12.优选的，所述支撑件设置有中心环、多个支撑架以及多个支撑脚，每个支撑架对应装配一个支撑脚；
13.所述中心环套接于所述定位针，所述支撑架的一端与所述中心环固定连接，所述
支撑架的另一端与所述支撑脚固定连接。
14.优选的，所述穿刺部、螺纹部和主体为一体成型结构。
15.优选的，从针尾到针头方向，所述定位针逐渐变细，所述定位针的针尾半径为3～10mm。
16.另一优选的，所述穿刺部的尾端、主体与螺纹部粗细相同，所述穿刺部的尾端、主体与螺纹部半径均为0.5～3mm。
17.优选的，所述中心环为螺母，所述螺母套接于所述螺纹部；或者
18.所述中心环为卡箍，所述卡箍套接于所述主体。
19.优选的，所述定位针为空心结构，所述穿刺部的长度为5～30mm，所述螺纹部的长度为5～150mm，所述主体的长度为50～150mm。
20.优选的，所述定位架设置有架体和多个定位球，多个所述定位球可拆卸装配于所述架体；
21.所述架体设置有多个安装槽，多个所述安装槽位于所述架体的同一侧面，所述定位球可拆卸装配于所述安装槽，多个所述定位球不共线；
22.所述支架为圆形支架、矩形支架或者y形支架，所述定位球的数量大于等于3。
23.本实用新型的骨科手术导航参考装置，设置有定位针和定位架，定位针与定位架固定连接，定位针设置有穿刺部、螺纹部以及主体，穿刺部与螺纹部的一端固定连接，螺纹部的另一端与主体的一端固定连接，主体的另一端与定位架固定连接。定位针细小，在穿透人体进入骨骼时对人体造成的创伤较小；螺纹部能够与骨骼固定连接，则参考装置与骨骼的连接关系稳固，在使用过程中不易发生相对于定位骨骼的位置偏移，定位准确度良好，且在使用者发生轻微移动时，参考装置也会发生对应的微小位置变化，定位精度高。
附图说明
24.利用附图对本实用新型作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
25.图1是本实用新型一种骨科手术导航参考装置实施例1的结构示意图。
26.图2是支撑件的结构示意图。
27.图3是本实用新型一种骨科手术导航参考装置实施例3的结构示意图。
28.在图1至图3中，包括：
29.穿刺部100、螺纹固定部200、主体300、定位架400、定位球500、中心环600、支撑架700、支撑脚800。
具体实施方式
30.结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。
31.实施例1。
32.一种骨科手术导航参考装置，如图1所示，设置有定位针和定位架，定位针与定位架固定连接，定位针设置有穿刺部100、螺纹部200以及主体300，穿刺部100与螺纹部200的一端固定连接，螺纹部200的另一端与主体300的一端固定连接，主体300的另一端与定位架固定连接。螺纹部200的外表面设置有螺纹。参考装置在使用过程中定位针用于穿透人体，
定位针细小，对人体造成的创伤小。螺纹部200能够与骨骼进行螺纹连接，则整个参考装置与待定位骨骼具有较为稳固的连接关系，不易发生相对待定位骨骼的位置偏移，安全性高且定位准确度良好。另外，基于较为稳固的连接关系，当使用者发生轻微的移动时，参考装置也会发生对应的微小位置变化，参考装置具有较高的定位精度。
33.需要说明的是，定位针与定位架400的连接方式不限于固定连接，实际中还可以通过插装连接的方式进行连接，例如定位针的针尾表面设置有竖向凸起，定位架400设置有与定位针及竖向凸起相匹配的安装孔，定位针插装于安装孔内。
34.本实施例中，穿刺部100、螺纹部200和主体300为一体成型结构。从针尾到针头方向，定位针逐渐变细，定位针的针尾半径为3～10mm。定位针为空心结构，穿刺部100的长度为5～30mm，螺纹部200的长度为5～150mm，主体300的长度为50～150mm。参考装置在使用时，没有遇到骨骼前进行穿刺，遇到骨骼时，将参考装置进行旋转，使螺纹与骨骼紧密连接，从骨骼中取出时反向旋转定位针。定位针的空心结构能够降低定位针的重量，降低对人体的损伤，并进一步提升对位置变化的感应灵敏度，提高定位精度。
35.本实施例中，定位架设置有架体400和多个定位球500，多个定位球500可拆卸装配于架体400，架体400设置有多个安装槽，多个安装槽位于架体400的同一侧面，定位球500固定装配于安装槽，多个定位球500不共线。支架为圆形支架或者矩形支架，本实施例中具体为圆形支架。定位球500的数量大于等于3。定位球500能够反射光学追踪仪发出的红外信号，定位球500与定位针针尖的位置关系是已知的，能够通过定位球500的位置获得定位针针尖的位置。需要说明的是，本实施例中定位球500的数量具体为4个，但实际使用时不限于4个，还可以是3个、5个或者6个等。
36.需要说明的是，本实施例的骨科手术导航参考装置需要结合光学追踪仪进行使用，本实施例中以腰椎骨骼手术定位为例说明骨科手术导航参考装置的使用过程，具体为：人为或者借助仪器从人体后背腰椎所在位置将定位针穿刺进人体，当穿刺部100与腰椎骨的椎弓根部位接触时，旋转定位架400带动定位针旋转，使定位针向椎弓根穿刺合适的距离，螺纹部200与椎弓根骨质充分接触连接后，停止转动定位架400。利用光学追踪仪追踪定位球500的位置，并将定位球500位置转换为定位针的针尖位置，即手术实际定位位置。手术机器人根据定位位置设置操作参数进行工作。当人体位置发生移动时，定位球500位置随之发生改变，光学追踪仪重新进行定位并将位置的相应变化关系和新的定位位置发送给手术机器人，手术机器人更改工作参数及时调整手术位置进行手术。手术完成后，通过反向旋转定位架的方式将定位针从人体取出。
37.需要说明的是，本实施例的骨科手术导航参考装置不局限应用于骨科手术机器人进行手术定位，还可以应用于其它类型手术机器人进行定位。
38.该骨科手术导航参考装置，对人体造成的创伤小，且对位置变化的感知灵敏度高，定位精度高，还具有较好的稳定性，定位准确性良好。
39.实施例2。
40.一种骨科手术导航参考装置，其它特征与实施例1相同，不同之处在于：穿刺部100的长度为10mm，螺纹部200的长度为10mm，主体300的长度为130mm。骨科手术导航参考装置还设置有支撑件，支撑件套接于定位针。如图2所示，支撑件设置有中心环600、多个支撑架700以及多个支撑脚800，每个支撑架700对应装配一个支撑脚800，中心环600套接于定位
针，支撑架700的一端与中心环600固定连接，支撑架700的另一端与支撑脚800固定连接。中心环600为卡箍，卡箍套接于主体300，中心环600能够在定位针轴向上移动。参考装置在使用时，先将支撑件置于主体300与支架的连接处，当参考装置安装到人体合适位置后，将支撑件向人体表面位置移动，直至支撑脚800与人体表面抵接，将卡箍卡紧于定位针上。支撑件能够提升参考装置的稳固性，进一步提升定位准确度。
41.需要说明的是，本实施例中支撑件具体设置有3个支撑架700，并对应设置有3个支撑脚800，且任意两个支撑架700之间的夹角为120
°
，但实际使用时不限于3个支撑架700，还可以是4个、5个、6个等，并且当任意两个支撑架700之间的角度相等时，支撑件对参考装置起到的稳定作用最大。还需要说明的是，本实施例中支撑脚800具体为软性塑料吸盘，但实际中不限于软性塑料吸盘。软性塑料吸盘能够吸附于人体表面，进一步提升参考装置的稳定性。
42.该骨科手术导航参考装置，创伤小，稳定性好，定位精度高，且定位准确性良好。
43.实施例3。
44.一种骨科手术导航参考装置，其它特征与实施例1和2相同，不同之处在于：如图3所示，穿刺部100的尾端、主体300与螺纹部200粗细相同，穿刺部100的尾端、主体300与螺纹部200半径均为0.5～3mm。穿刺部100的长度为10mm，螺纹部200的长度为100mm，主体300的长度为50mm。中心环600为螺母，螺母套接于螺纹部200。中心环600为螺母，支撑件在使用时，先将螺母旋转至螺纹部200与主体300的交界处，在参考装置穿刺固定到合适位置后，将螺母向人体表面靠近，直至支撑脚800与人体贴合。需要说明的是，本实施例中的支架为y形支架，y型支架方便人手握住和发力，实际使用时不限于y型支架。该骨科手术导航参考装置，创伤小，稳定性好，定位精度高，且定位准确性良好。
45.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。