一种球形定位头架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种球形定位头架，包括主架、安装有反光小球的定位参考架和定位组件；所述定位组件安装在主架的下端；所述定位参考架通过连接组件锁定在主架上；所述连接组件包括球托和球体；所述球托固定设置在主架上，球托包括托臂和设置在托臂端部的卡块，球体卡设在由多个托臂构成的托碗中；所述球体上设有连接孔，定位参考架通过螺钉固定连接在球体上，球体上设有与卡块配合作用的定位凹槽。本发明可实现定位参考架的自由调整，大大提高了使用的方便性和灵活性。
【专利说明】一种球形定位头架
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械领域，涉及一种基于光学定位装置的手术导航系统，尤其涉 及一种球形定位头架。
【背景技术】
[0002] 手术导航系统是利用计算机技术、立体定位技术和图像处理技术使外科医生实时 浏览病灶部位的三维解剖结构以及手术器械与病灶部位的相对位置和方向，规划与引导手 术器械的进行路径，提高手术精度，提高手术的安全性。而手术导航系统的工作过程大致相 似，首先根据患者CT或MRI的断层影像重建解剖结构三位模型，使医生可以从各个角度观 察病灶周围的组织结构关系，在手术前制定最佳的安全的手术路线。手术过程中实时跟踪 定位手术器械的位置，并将手术器械的位置在患者影像上实时更新显示，从而手术器械相 对计划手术路线、病灶的位置一目了然，引导手术器械不偏离手术计划，同时避免正常组织 受到损伤。外科手术导航最初应用于神经外科，并逐步扩展到耳鼻喉科、脊柱外科、膝髋关 节和创伤等领域。导航技术在临床上的应用是在传统外科手术理念上的巨大进步，明显提 高了手术精度、减小了手术创伤，增加了手术的安全性。导航系统已成为微创外科的重要组 成部分，作为一种先进的微侵袭设备，可降低医生手术的难度和强度，使手术更加安全。在 国外，已成为外科手术室的常规设备。
[0003] 目前手术导航系统大多数采用红外线光学定位技术。其工作过程大致为：术前扫 描病人影像；术前在病人影像上制定手术计划；在病人手术区域附近安装带有红外线反射 源或发射源的定位参考架，便于术中追踪病人位置移动；术中配准，将病人影像空间和实际 病人空间一一对应；术中导航，红外线定位装置通过追踪手术工具和定位参考架上的红外 线发射源和反射源的位置追踪手术工具和病人解剖结构的位置改变，从而将手术工具的位 置在术前影像上实时更新显示，通过导航医生可明确目前工具的位置等信息。
[0004] 术前设置安装定位参考架时，为了定位效果会对定位参考架进行位置调整，但是 由于现有的定位参考架的固定方式注定其必须调整整个固定架，使用不方便。术中配准完 成后，安装于病人解剖结构上的定位参考架不能发生移动，参考架任何相对于配准时原始 位置的移动都将叠加到导航定位误差上，最终导致导航手术无法进行。因此，定位参考架安 装后直至导航结束不能拆卸，以保持在原来的位置。然而整个手术过程中只是少部分时间 会用到导航定位，因此在导航定位之外，定位参考架会对手术的操作空间有影响，而现有的 定位参考架其安装拆卸都比较麻烦。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种使用方便，通用性和安全性强，拆卸方便的球形定位头 架。
[0006] 实现本发明目的的技术方案是：本发明包括主架、安装有反光小球的定位参考架 和定位组件；所述定位组件安装在主架的下端且垂直向下；所述定位参考架通过连接组件 锁定在主架上；所述连接组件包括球托和球体；所述球托固定设置在主架上，球托包括托 臂和设置在托臂端部的卡块，球体卡设在由多个托臂构成的托碗中；所述球体上设有连接 孔，定位参考架通过螺钉固定连接在球体上，球体上设有与卡块配合作用的定位凹槽。
[0007] 上述定位组件包括套筒、定位架、定位中心杆和定位针；所述套筒安装在主架的下 端且垂直向下，定位架与定位中心杆固定安装在套筒上；所述定位架呈放射状从套筒的轴 线径向延伸，在定位架的各个端部设有定位针且定位针沿套筒的轴线向下延伸；所述定位 中心杆固定设置在套筒的中心位置且沿轴线向下延伸。
[0008] 上述套筒与定位架为一个整体或者定位架通过螺纹配合与套筒固定连接，套筒的 下端内侧壁上设有内螺纹；所述定位中心杆穿设在套筒内且部分段设有与内螺纹配合的外 螺纹；所述定位中心杆为空心杆，且在其下端口部设有径向内缩的档肩。
[0009] 上述定位架由三个呈120°夹角放射的架臂构成，每个架臂的端部均设有沿套筒 轴线向下延伸的定位针。
[0010] 上述球体除了连接孔处的其余表面均匀密布有定位凹槽，从而实现定位参考架角 度的自由调整。
[0011] 上述球托与主架为一个整体，且球托设置在主架的侧面上。当然球托与主架也可 以采用组装的形式。
[0012] 上述球托具有三个托臂，每个托臂的端部均设有卡块。
[0013] 上述主架设有垂直向下的通孔，通孔的上端口部设有内螺纹并配设有端盖；所述 套筒同轴安装在通孔内，且套筒与通孔通过莫氏锥度连接。
[0014] 上述主架的侧面设有轴向的卡槽，套筒的侧面设有径向的突块，突块与卡槽对应 配合。
[0015] 上述卡槽与球托相对设置在主架的侧面上。
[0016] 本发明具有积极的效果：（1)本发明通过球托和球体的自由旋转配合，实现定位 参考架的自由调整，大大提高了使用的方便性和灵活性；（2)本发明将定位组件通过莫氏 锥度连接在主架上，保证了连接紧密可靠，定位精确并且拆卸十分方便；（3)本发明的固定 主要依靠一个定位中心杆和数个定位针，因此在使用时只需在病人身上打一个孔，依靠定 位架上的定位针辅助固定，更加稳定可靠并且减少病人的受创点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对 本发明作进一步详细的说明，其中
[0018] 图1为本发明的结构示意图；
[0019] 图2为本发明的剖视图。
[0020] 图3为本发明的后视图。
【具体实施方式】
[0021] 见图1至图3,本发明包括主架1、安装有反光小球的定位参考架2和定位组件3 ; 所述定位组件3包括套筒31、定位架32、定位中心杆33和定位针34 ;所述套筒31安装在主 架1的下端且垂直向下，所述套筒31与定位架32为一个整体，套筒31的下端内侧壁上设 有内螺纹；所述定位中心杆33穿设在套筒31内且部分段设有与内螺纹配合的外螺纹；所 述定位中心杆33为空心杆，且在其下端口部设有径向内缩的档肩33-1 ;所述定位架32具 有三个以120°夹角径向延伸的架臂，每个架臂的端部均设有沿套筒31轴线向下延伸的定 位针34 ;所述定位参考架2通过连接组件4锁定在主架1上；所述连接组件4包括球托41 和球体42 ;所述球托41与主架1为一个整体，且球托41设置在主架1的侧面上；所述球托 41包括三个托臂41-1和设置在每个托臂41-1端部的卡块41-2,球体42卡设在由三个托 臂41-1构成的托碗中；所述球体42上设有连接孔，定位参考架2通过螺钉固定连接在球体 42上，球体42上除了连接孔处的其余表面均匀密布有可与卡块41-2配合作用的定位凹槽 42-1 ;所述主架1设有垂直向下的通孔，通孔的上端口部设有内螺纹并配设有端盖5 ;所述 套筒31同轴安装在通孔内，且套筒31与通孔通过莫氏锥度连接；所述主架1的侧面上与球 托41位置相对处设有轴向的卡槽1-1，套筒31的侧面设有径向的突块31-1，突块31-1与 卡槽1-1对应配合。
[0022] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
【权利要求】
1. 一种球形定位头架，包括主架（1)、安装有反光小球的定位参考架（2)和定位组件 (3);其特征在于：所述定位组件（3)安装在主架（1)的下端且垂直向下；所述定位参考架 (2)通过连接组件（4)锁定在主架（1)上；所述连接组件（4)包括球托（41)和球体（42); 所述球托（41)固定设置在主架（1)上，球托（41)包括托臂（41-1)和设置在托臂（41-1) 端部的卡块（41-2)，球体（42)卡设在由多个托臂（41-1)构成的托碗中；所述球体（42)上 设有连接孔，定位参考架（2)通过螺钉固定连接在球体（42)上，球体（42)上设有与卡块 (41-2)配合作用的定位凹槽（42-1)。
2. 根据权利要求1所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述定位组件（3)包括套 筒（31)、定位架（32)、定位中心杆（33)和定位针（34);所述套筒（31)安装在主架（1)的下 端且垂直向下，定位架（32)与定位中心杆（33)固定安装在套筒（31)上；所述定位架（32) 呈放射状从套筒（31)的轴线径向延伸，在定位架（32)的各个端部设有定位针（34)且定位 针（34)沿套筒（31)的轴线向下延伸；所述定位中心杆（33)固定设置在套筒（31)的中心 位置且沿轴线向下延伸。
3. 根据权利要求2所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述套筒（31)与定位架 (32)为一个整体，套筒（31)的下端内侧壁上设有内螺纹；所述定位中心杆（33)穿设在套 筒（31)内且部分段设有与内螺纹配合的外螺纹；所述定位中心杆（33)为空心杆，且在其下 端口部设有径向内缩的档肩（33-1)。
4. 根据权利要求3所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述定位架（32)由三个 呈120°夹角放射的架臂构成，每个架臂的端部均设有沿套筒（31)轴线向下延伸的定位针 (34)。
5. 根据权利要求1至4其中之一所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述球体 (42)除了连接孔处的其余表面均匀密布有定位凹槽（42-1)。
6. 根据权利要求5所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述球托（41)与主架（1) 为一个整体，且球托（41)设置在主架（1)的侧面上。
7. 根据权利要求6所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述球托（41)具有三个托 臂（41-1)，每个托臂（41-1)的端部均设有卡块（41-2)。
8. 根据权利要求7所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述主架（1)设有垂直向 下的通孔，通孔的上端口部设有内螺纹并配设有端盖（5);所述套筒（31)同轴安装在通孔 内，且套筒（31)与通孔通过莫氏锥度连接。
9. 根据权利要求8所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述主架（1)的侧面设有 轴向的卡槽（1-1)，套筒（31)的侧面设有径向的突块（31-1)，突块（31-1)与卡槽（1-1)对 应配合。
10. 根据权利要求9所述的一种球形定位头架，其特征在于：所述卡槽（1-1)与球托 (41)相对设置在主架（1)的侧面上。
【文档编号】A61B19/00GK104146774SQ201410396240
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2014年8月12日
【发明者】陈晓军, 董翼枫, 刘孝福, 王正华, 陈文杰 申请人:江苏久信医疗科技股份有限公司