一种用于医疗导航中参考位置标定的参考定标器的制作方法

1.本实用新型属于位置传感器技术领域，具体涉及一种用于医疗导航中参考位置标定的参考定标器。


背景技术：

2.随着医学技术的快速发展，数字化医疗导航系统已经成为脊柱、颅脑、神经外科等微创介入治疗手术的重要辅助设备。通过为微创介入治疗手术提供智能实时追踪导航，使医疗装置与医务工作者之间建立起不间断的双向信息交换，使风险极高的手术变得更安全、精确和可靠。
3.在医疗装置的实时追踪导航时，如果在患者的体外设置一个参考定标器，对数字化医疗导航系统的进行患者人体位置的参考位置标定，实现患者体内医疗装置相对与该参考定标器的相对位姿的测量，可为医疗装置在患者体内的追踪导航提供便利。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本实用新型旨在公开了一种用于医疗导航中参考位置标定的参考定标器；为医疗装置在患者体内的追踪导航提供参考位置标定。
5.本实用新型公开了一种用于医疗导航中参考位置标定的参考定标器，包括，外壳、印制板、第一跟踪传感器、第二跟踪传感器、电缆和连接器；
6.所述外壳的形状采用莱洛三角形结构；所述印制板置于外壳之内；所述第一跟踪传感器和第二跟踪器分别以固定角度安装于所述印制板上，所述印制板通过电缆与连接器电连接。
7.进一步地，所述外壳的莱洛三角形结构一个边的中间部位留有电缆孔，参考定标器的电缆从电缆孔中引出。
8.进一步地，所述外壳包括上盖壳体和底座壳体；所述印制板固定在底座壳体上，结构尺寸中心点与底座壳体结构尺寸中心点重合。
9.进一步地，上盖壳体和底座壳体采用非金属材料制成；所述非金属材料为聚醚醚酮为基础的复合材料；所述非金属材料的热膨胀系数不高于10-5
/℃，所述非金属材料的吸水性不高于0.5％。
10.进一步地，所述上盖壳体和底座壳体之间采用聚醚醚酮材料的螺钉进行连接；所述底座壳体和所述印制板之间采用聚醚醚酮材料的螺钉进行连接。
11.进一步地，所述印制板与外壳采用同样的莱洛三角形结构，尺寸依照定标器外壳尺寸比例缩小，缩小比不高于0.8。
12.进一步地，所述第一跟踪传感器和第二跟踪器均为单轴磁感应线圈。
13.进一步地，所述单轴磁感应线圈包括线圈骨架和感应线圈；所述线圈骨架采用玻璃包裹非晶丝制成；所述感应线圈的采用密绕方式固定缠绕在线圈骨架外表面上。
14.进一步地，所述非晶丝骨架长度为5mm至6.5mm；所述感应线圈采用直径不大于
0.02mm的自粘性漆包线，所述绕制感应线圈长度不超过5mm。
15.进一步地，所述电缆采用四芯信号线电缆；电缆一端连接所述连接器；电缆另一端连接印制板，通过印制板上的连线分别与第一跟踪传感器和第二跟踪传感器的单轴磁感应线圈连接。
16.本实用新型至少可实现以下有益效果之一：
17.本实用新型为医疗装置在患者体内的追踪导航提供参考位置标定。定标器壳体采用莱洛三角形结构形式近似于人体肋骨骨骼剑突部位，符合人体工学设计要求和易于临床应用；可快速、准确和稳定放置在患者剑突部位，从而实现对剑突位置的快速准确的位姿标定，进而实现对患者躯干的位姿标定。
18.采用的跟踪传感器的测量灵敏度高，提升空间内单点磁场测量准确性，从而使参考定标器的位置、姿态确定更加准确，为医疗装置在患者体内的追踪导航的准确性提供了定位基础。
附图说明
19.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
20.图1为本实用新型实施例中的参考定标器的外观图；
21.图2为本实用新型实施例中的参考定标器的爆炸视图；
22.图3为本实用新型实施例中的第一跟踪传感器和第二跟踪传感器安装在印制板上的示意图。
23.附图标记：1-上盖壳体，2-底座壳体，3-印制板。
具体实施方式
24.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。
25.本实施例公开了本实用新型公开了一种用于医疗导航中参考位置标定的参考定标器，包括，外壳、印制板、第一跟踪传感器、第二跟踪传感器、电缆和连接器；
26.所述外壳的形状采用莱洛三角形结构形式；所述印制板置于外壳之内；所述第一跟踪传感器和第二跟踪器分别以固定角度安装于所述印制板上，并通过电缆与连接器电连接。
27.所述莱洛三角形的外壳一个边的中间部位留有电缆孔；所述电缆从留有的电缆孔中引出。使参考定标器具备明确指向性。
28.所述连接器用于与定位主机连接，定位主机通过电缆接收所述第一跟踪传感器和第二跟踪传感器的传感信息计算第一跟踪传感器和第二跟踪传感器的空间位置和姿态信息，再根据第一跟踪传感器和第二跟踪传感器的空间位置和姿态信息结合第一跟踪传感器和第二跟踪传感器在参考定标器中的位置，计算参考定标器的位置和姿态信息。再以参考定标器的位置为参考点，计算置入患者体内医疗装置相对于参考定标器的位置。
29.图1为参考定标器的外观图。图2为参考定标器的爆炸视图；图中隐去了安装在印制板的第一跟踪传感器和第二跟踪传感器，以及电缆和通过电缆与印制板连接的连接器。
30.如图2所示，所述外壳包括上盖壳体和底座壳体；所述印制板固定在底座壳体上，结构尺寸中心点与底座壳体结构尺寸中心点重合。
31.上盖壳体和底座壳体采用具有尺寸稳定特性优良的非金属材料制成；
32.优选地，所述非金属材料为聚醚醚酮为基础的复合材料，所述非金属材料的热膨胀系数不高于10-5
/℃，所述非金属材料的吸水性不高于0.5％；采用用以聚醚醚酮为基础的复合材料，壳体材料易于获取并降低工艺制造要求。
33.所述上盖壳体和底座壳体可以通过任意合适的应用非金属材质的手段被固定在一起，并可将装有两只跟踪传感器的印制板包围在其中。所述装有两只跟踪传感器的印制板可以通过任意合适的应用非金属材质的手段被固定在底座壳体上。
34.在本实施例中，所述上盖壳体和底座壳体间采用聚醚醚酮材料螺钉进行连接，同样，所述底座壳体和所述装有两只跟踪传感器的印制板间采用聚醚醚酮材料螺钉进行连接。
35.在本实施例中，外壳的形状采用莱洛三角形结构形式近似于人体肋骨骨骼剑突部位，且装配电缆后参考定标器具备明确指向性，可使参考定标器快速、准确和稳定放置在患者剑突部位，符合人体工学设计要求和易于临床应用。
36.具体的，所述印制板与外壳采用同样的莱洛三角形结构形式，尺寸依照定标器外壳尺寸比例缩小，缩小比不高于0.8。
37.本实施例中，印制板尺寸缩小比为0.8。
38.第一跟踪传感器和第二跟踪传感器按固定角度安装于所述印制板上，且相对于装有两只跟踪传感器的印制板结构尺寸中心点位置已知、固定。
39.优选的，如图3所示，安装于所述印制板上的第一跟踪传感器和第二跟踪传感器之间呈45
°
角。第一跟踪传感器s1相对所述装有两只跟踪传感器的印制板中心点坐标为(x
s1
,y
s1
,z
s1
)，第二跟踪传感器s2相对所述装有两只跟踪传感器的印制板中心点坐标为(x
s2
,y
s2
,z
s2
)。
40.在本实施例中，所述第一跟踪传感器和第二跟踪器均为单轴磁感应线圈。
41.所述单轴磁感应线圈包括线圈骨架和感应线圈；所述线圈骨架采用玻璃包裹非晶丝制成；所述感应线圈的采用密绕方式固定缠绕在线圈骨架外表面上。
42.感应线圈采用密绕方式固定，提高了单轴磁场感应线圈测量灵敏度，在单轴磁场感应线圈位置确定要求下，提升空间内单点磁场测量准确性。
43.更具体的，所述非晶丝骨架长度为5mm至6.5mm；优选6mm；所述感应线圈采用直径不大于0.02mm的自粘性漆包线，所述绕制感应线圈长度不超过5mm。
44.具体的，所述电缆采用四芯信号线电缆；电缆一端连接所述连接器；电缆另一端连接印制板，通过印制板上的连线分别与第一跟踪传感器和第二跟踪传感器的单轴磁感应线圈连接。
45.综上所述，本实施例为医疗装置在患者体内的追踪导航提供参考位置标定。定标器壳体采用莱洛三角形结构形式近似于人体肋骨骨骼剑突部位，符合人体工学设计要求和易于临床应用；可快速、准确和稳定放置在患者剑突部位，从而实现对剑突位置的快速准确的位姿标定，进而实现对患者躯干的位姿标定。
46.采用的跟踪传感器的测量灵敏度高，提升空间内单点磁场测量准确性，从而使参
考定标器的位置、姿态确定更加准确，为医疗装置在患者体内的追踪导航的准确性提供了定位基础。
47.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。