专利名称：安装有激光辅助的摄像导航装置的c型臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及透视设备技术领域，具体地说是ー种安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂。
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木。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公开了ー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处理显示装置组成，其増加了外部摄像头和定位装置，摄像头由定位装置単独安装在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ー个或多个。这种结构的C型臂X线透视机工作吋，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，在不同的手术中，手术目标物的手术部位不同或是手术目标物的胖瘦不同，手术部位与X线发射成像机构间距离也会有所不同，摄像机所采集的图像与X线的图像之间的偏差也会有所变化，从而使二者难以精确匹配。确定这种偏差变化的程度并纠正这种偏差带来的影响从而使二者能精确匹配是保证手术正常进行的关键。
发明内容为解决上述技术问题，本实用新型提供一种安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其适时确定并纠正摄像机所采集的图像与X线的匹配之间的偏差值的变化，从而为手术提供精确的定位指导，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。本实用新型解决所述技术问题的技术方案是安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，包括C臂、影像增强器以及图像处理显示装置，在所述C臂安装有X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体内安装有球管，所述壳体下底安装有限束器，在C臂的球管端还安、装有激光测距机构和摄像机构，所述激光测距机构为安装位置偏离球管中轴线并且发射光指向手术目标物的激光灯，所述摄像机构为可拍摄手木目标物图像的摄像机并且与图像处理显示装置之间通讯连接。本实用新型在C臂上安装有激光灯和摄像机。本实用新型工作时手术目标物位于球管正下方，所述激光灯发射光指向手术目标物，由于激光灯固定于偏离球管中轴线的某一位置上，因此，其射于手术体上的位置点随激光灯与手术体之间距离的变化而变化，通过监测这种位置的变化可测得激光灯与手术体之间的距离的变化。而激光灯和摄像机之间的位置关系固定，因此，通过激光灯与手术体之间的距离变化即可得到摄像机与手术体之间的距离变化，从而可直接针对距离变化而进行相应的參数调整来解决每次手术时手术目标物位置变化所帯来的图像匹配的问题。在上述技术方案下，本实用新型可以这样实现所述激光灯固定于壳体外部。所述摄像机通过定位装置安装于壳体内部。 所述摄像机通过定位装置安装于壳体外部。所述定位装置为固定在壳体内壁或外壁的支架，摄像机固定在支架上。所述定位装置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，所述摄像机固定于输出转轴或传动装置上。本实用新型采用这种结构设计，在需要摄像机摄像时，可开启驱动电机，带动摄像机至球管正下方，即可正常摄像。摄像机摄像完毕，可开启驱动电机，带动摄像机构偏离X线成像区域，从而避免对X线成像的影响。本实用新型还可在C臂的球管端安装有聚光灯。本实用新型既可減少X线照射时间，又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。
图I为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂包括C臂、影像增强器以及图像处理显示装置，在所述C臂安装有X线发射装置。图I所示，所述X线发射装置是在壳体4内安装有球管1，所述壳体4下底安装有限束器3，在C臂的球管端还安装有激光测距机构和摄像 机构，所述激光测距机构为安装位置偏离球管中轴线并且发射光指向手术目标物的激光灯7，所述摄像机构为可拍摄手木目标物图像的摄像机2并且与图像处理显示装置之间通讯连接。所述激光灯7固定于壳体4外部。所述摄像机2可以通过定位装置安装于壳体内部或壳体外部，只要摄像机采集图像时的位置位于球管I的正下方而且采集图像时的位置和激光灯的位置相对固定即可。所述定位装置为固定在壳体内壁或外壁的支架，固定干支架的摄像机位于所述X线发射光路或其旁侧。本实用新型的所述定位装置也可以采用下面的实施方式包括驱动电机5及由所述驱动电机带动的摆臂6，所述摄像机2固定于摆臂上。在采用本实施方式时，为保证摄像机构能够精准回位，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摄像机构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摄像机构的回位旋转过程进行控制，从而避免因摄像机构回位误差所造成的图像偏移。本实用新型还可在C臂的球管端安装有聚光灯，以辅助摄像机采集图像。使用本实用新型进行手术时，首先打开激光灯测距，将所测得的激光灯与待手术部位的距离转化为摄像机与手术目标物之间的距离，从而得到本次手术的校正參数预存入图像处理显示装置，以在图像匹配时进行调整。然后，摄像装置对手术目标物进行图像采集。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。摄像机的图像经过通讯数据线传输到图像处理显示装置，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。经过调整后的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木，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，又減少了 X线照射时间。
权利要求1.一种安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，包括C臂、影像增强器以及图像处理显示装置，在所述C臂安装有X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体(4)内安装有球管(I),所述壳体(4)下底安装有限束器(3)，其特征在于在C臂的球管端还安装有激光测距机构和摄像机构，所述激光测距机构为安装位置偏离球管中轴线并且发射光指向手术目标物的激光灯(7)，所述摄像机构为可拍摄手木目标物图像的摄像机(2)并且与图像处理显示装置之间通讯连接。
2.根据权利要求I所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在于所述激光灯固定于壳体外部。
3.根据权利要求I所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在于所述摄像机通过定位装置安装于壳体内部。
4.根据权利要求I所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在于所述摄像机通过定位装置安装于壳体外部。
5.根据权利要求3或4所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在于所述定位装置为固定在壳体内壁或外壁的支架，摄像机固定在支架上。
6.根据权利要求3或4所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在干，所述定位装置包括驱动电机(5)及由所述驱动电机带动的摆臂(6)，所述摄像机(2)固定于摆臂上。
7.根据权利要求I所述的安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其特征在于在C臂的球管端安装有聚光灯。
专利摘要本实用新型公开了一种安装有激光辅助的摄像导航装置的C型臂，其结构包括C臂、影像增强器以及图像处理显示装置，在所述C臂安装有X线发射装置，所述X线发射装置是在壳体内安装有球管，所述壳体下底安装有限束器，在C臂的球管端还安装有激光测距机构和摄像机构，所述激光测距机构为安装位置偏离球管中轴线并且发射光指向手术目标物的激光灯，所述摄像机构为可拍摄手术目标物图像的摄像机并且与图像处理显示装置之间通讯连接。本实用新型既可减少X线照射时间，又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。
文档编号A61B6/08GK202397483SQ201120545799
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者盖伯晴 申请人:盖伯晴