专利名称：C型臂x线透视机及专用摄像机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及透视设备技术领域，具体地说是一种C型臂X线透视机及专用摄像机构。
背景技术：
普通C型臂X线透视机是临床上普遍使用的医疗设备，骨科医生在手术中需借助该设备来确定病变的解剖位置并实施手术。由于X线辐射的剂量直接决定其对人体的伤害程度，因此，在临床中，医生在确定病变解剖位置和进行内固定材料置入的过程中，只是短暂的使用X线透视机，大部份时间是依靠手术经验和技巧进行操作。由于不能进行全程的监测，因此，对手术的精确性可能产生一定的影响。 为了得到更好的精确性，人们开发了基于C型臂的定位系统，目前有C型臂引导的导航系统和激光定位装置。其中，导航系统不仅价格昂贵，使用复杂，而且存在有许多可能会影响精确度的不确定因素，如手术器械的弹性变形就可能影响其精确度，因此导航系统并未得到临床医生广泛的使用。而激光定位装置虽简单易用，但其激光束产生的点并不适合于手术进行中使用，因此，通常情况下， 激光定位仅被用于手术未开始的阶段。针对上述问题，中国专利CN101627915A公开了一种有外部摄像装置的C型臂X线透视机，它由C型臂、X线发射源球管和影像增强器及图像显示装置组成，其增加了外部摄像头和定位装置，摄像头由定位装置单独安装在X线发射源球管端或影像增强器端，或同时安装在X线发射源球管端和影像增强器端，每端所安装的摄像头为一个或多个。这种结构的C型臂X线透视机工作时，首先用摄像装置确定需要透视的大体位置，再开动C型臂X 线机确定透视定位手术位置，然后，X线发射源停止工作，摄像装置再次启动，采集动态的图像。由图像显示装置中的计算机将摄像装置采集的图像和X线图像进行加工匹配，并在图像显示装置中的显示器中显示。手术医生在显示器显示的图像的引导下，实时全程跟踪手术器械的具体位置，从而帮助医生更好地完成定位和手术操作。但是这种结构的C型臂X 线透视机，其摄像头的焦点和球管X线焦点不能完全重合，当病人距离X线发射成像机构较近时，图像的匹配会产生偏差，需要在操作过程中矫正偏差，以保证手术精确定位。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种C型臂X线透视机，其摄像装置所采集的的图像与 C型臂的X线成像完全匹配，不会产生偏差，可以为手术提供精确性的定位，而且结构简单、 可靠实用，医生操作方便，更适于在临床中应用。本发明进一步的目的是提供一种C型臂X线透视机专用摄像机构，其所采集的图像可与C型臂的X线成像完全匹配，可以为手术提供精确性的定位。本发明是这样实现的包括C型臂及安装于C型臂的X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体内安装有球管，所述壳体下底制成开口可调整的铅门，其改进之处在于设置有摄像机构，该摄像机构包括摄像装置及反光镜，所述反光镜以倾斜状位于X线光路上，所述倾斜反光镜2的反光面与摄像装置3、待手术体相对，所述摄像装置的摄像头与所述球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。本发明进一步的目的是这样实现的C型臂X线透视机专用摄像机构包括摄像装置及反光镜，所述反光镜以倾斜状位于C型臂X线透视机的X线光路上，所述倾斜反光镜的反光面与摄像装置、待手术体相对，所述摄像装置的摄像头与所述X线透视机的球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。本发明中，所述摄像装置的摄像头与所述球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称，球管的焦点和摄像机的焦点重合，从而使X线的视野和摄像头的视野重合，摄像机构所获取的影像与X线影像完全重合，进而实现两者图像的完全匹配，使得摄像机构所采集的图像中的每一个像素点和X线图像中的每一个像素点是一一对应的映射关系。由此可避免出现因人体与X线发射成像机构之间的距离变化所产生的图像匹配偏差的问题。进而实现在手术过程中的全程、实时、精准监控，由此使得本发明的设备更适于在临床中应用。本发明增设反光镜、并使摄像头通过反光镜获取图像，由此确保X线成像和摄影机构成像的焦点完全一致，从而提高图像的匹配程度，进而在保证精确度的情况下，手术的操作大大简化。与结构复杂、造价昂贵，操作流程繁琐的手术导航系统相比，可实现同等功能的本发明则因结构简单、制造成本低、操作简便而宜于推广，也受到众多医院和医务人员的欢迎。在上述技术方案下，本发明可以这样实现
所述的C型臂X线透视机中，所述摄像机构安装于所述壳体内。所述的C型臂X线透视机中，所述反光镜、摄像装置固定于壳体内。所述的C型臂X线透视机中，在所述壳体内安装有驱动机构，所述反光镜安装于驱动机构上。所述的C型臂X线透视机中，所述驱动机构包括驱动电机及由所述驱动电机带动的输出转轴或传动装置，所述反光镜固定于驱动电机的输出转轴或传动装置上。所述的C型臂X线透视机中，所述摄像机构安装于所述壳体外部。
图1为本发明的结构示意图。图2是本发明的反光镜旋离原始位置状态的示意图。
具体实施例方式图1所示，C型臂X线透视机包括C型臂(未图示)及安装于C型臂的X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体6内安装有球管1，所述壳体6下底制成开口可调整的铅门 4。本发明还设置有摄像机构，该摄像机构包括摄像装置3及反光镜2，所述反光镜以倾斜状位于X线光路上。所述倾斜反光镜2的反光面与摄像装置3、待手术体相对。所述摄像装置3的摄像头与所述球管1的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。本发明的摄像机构可以安装于壳体6内部，也可以安装于壳体6外部。当安装于壳体6内部时，反光镜2可以采用对光的反射率较高、对X线的吸收率较小的反光镜，此种情况下，可以在壳体6的内壁上设置固定件，通过该固定件直接将反光镜以倾斜状态固定于X线的光路内，这种结构的优点是反光镜位置固定，不会出现因位置挪移而导致图像偏移的问题出现。本发明可实现的另一种实施方式是在所述壳体内安装有驱动电机5，所述反光镜2固定于驱动电机的输出转轴或传动装置上。采用这种结构时，在进行χ线透视操作时，驱动电机运转带动反光镜旋离原始位置，从而避免影响正常的χ线透视操作。在此种实施方式中，为保证反光镜能够精准回位，本发明可以通过设置止动块或采用现有技术中的其它技术手段来对反光镜的回位旋转过程进行控制，如可以通过设置限位和位置检测对反光镜的回位旋转过程进行控制，从而避免因反光镜回位误差所造成的图像偏移。当本发明的反光镜摄像校准装置安装于壳体6外部时，如上所述，所述反光镜也可以采用固定安装或电机驱动安装两种实施方式实现。 本发明使用时，摄像装置对经反光镜反射的待手术体进行图像采集。手术时，首先用摄像装置确定需要透视的大体位置，再开动C型臂X线机进行透视定位，确定手术位置。 然后，X线发射源停止工作，摄像装置再次启动，采集动态的图像。摄像机的图像经过数据线传输到电脑里，经相应的图像软件处理，使摄像机的图像和X线的图像在显示器上实现重合。手术者指导助手在X线的图像中标记好骨骼的特征点，然后将X线图像调暗，摄像机的图像调亮，手术者就可以根据特征点在摄像机图像中的位置，进行钻孔等操作。由于两个图像的每个像素点是一一对应的映射关系，可以同时进行多个特征点的标注。例如，治疗脊柱侧弯和椎体不稳的手术，需要固定椎弓根钉，同时可以标注8至10个椎弓根的中心点，因此仅仅照射一次X线就可进行所有钻孔的操作，从而既保证了手术精确度，又减少了 X线照射时间。
权利要求
1.一种C型臂X线透视机，包括C型臂及安装于C型臂的X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体(6 )内安装有球管(1)，所述壳体(6 )下底制成开口可调整的铅门(4 )，其特征在于设置有摄像机构，该摄像机构包括摄像装置(3 )及反光镜(2 )，所述反光镜以倾斜状位于X线光路上，所述倾斜反光镜(2)的反光面与摄像装置(3)、待手术体相对，所述摄像装置的摄像头与所述球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。
2.根据权利要求1所述的C型臂X线透视机，其特征在于所述摄像机构安装于所述壳体(6)内。
3.根据权利要求2所述的C型臂X线透视机，其特征在于所述反光镜、摄像装置固定于壳体内。
4.根据权利要求2所述的C型臂X线透视机，其特征在于在所述壳体内安装有驱动机构，所述反光镜(2)安装于驱动机构上。
5.根据权利要求4所述的C型臂X线透视机，其特征在于所述驱动机构包括驱动电机 (5)及由所述驱动电机带动的输出转轴或传动装置，所述反光镜(2)固定于驱动电机的输出转轴或传动装置上。
6.根据权利要求1所述的C型臂X线透视机，其特征在于所述摄像机构安装于所述壳体(6)外部。
7.—种C型臂X线透视机专用摄像机构，其特征在于包括摄像装置(3)及反光镜(2)， 所述反光镜以倾斜状位于C型臂X线透视机的X线光路上，所述反光镜(2)的反光面与摄像装置(3)、待手术体相对，所述摄像装置的摄像头与所述X线透视机的球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。
全文摘要
本发明公开了一种C型臂X线透视机及专用摄像机构。C型臂X线透视机包括C型臂及安装于C型臂的X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体内安装有球管，所述壳体下底制成开口可调整的铅门，其改进之处在于设置有摄像机构，该摄像机构包括摄像装置及反光镜，所述反光镜以倾斜状位于X线光路上，所述倾斜反光镜2的反光面与摄像装置3、待手术体相对，所述摄像装置的摄像头与所述球管的X线焦点以所述反光镜为对称中心轴而相互对称。 本发明可确保X线成像和摄影机构成像的焦点完全一致，从而提高图像的匹配程度，进而在保证精确度的情况下，手术的操作大大简化。
文档编号A61B6/00GK102499703SQ20111033929
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者盖伯晴 申请人:盖伯晴