本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，包括本體、底座和紅外反射小球；所述本體為異形平面結(jié)構(gòu)；所述本體的下部固定在底座上；所述本體上設(shè)有四個(gè)安裝孔，四個(gè)安裝孔內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球。本實(shí)用新型專利技術(shù)的跟蹤靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本體為異形平面結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)高精度加工，同時(shí)也能充分減輕跟蹤靶自身重量，具有較好的使用和推廣價(jià)值。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶。
技術(shù)介紹
手術(shù)導(dǎo)航是綜合先進(jìn)的成像設(shè)備(CT、MRI、X線透視等)和空間定位方法，通過虛擬手術(shù)環(huán)境為外科醫(yī)生提供導(dǎo)航技術(shù)支持，使手術(shù)過程更安全、更精確，使手術(shù)效果更好、康復(fù)過程更快的新興技術(shù)。手術(shù)導(dǎo)航的基本原理類似于GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，即利用外部跟蹤設(shè)備，實(shí)時(shí)測(cè)量手術(shù)器械相對(duì)于操作對(duì)象的位置，然后將位置信息顯示在醫(yī)學(xué)圖像上，使得外科醫(yī)生能夠清楚地看到手術(shù)器械的當(dāng)前位置，便于判斷和決策手術(shù)操作。目前使用最廣泛的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是基于紅外雙目視覺的光電手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，該系 統(tǒng)采用基于雙目視覺原理的空間定位方法，即用至少兩個(gè)攝像機(jī)觀察目標(biāo)，并對(duì)至少兩幅圖像上相同的目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，然后利用計(jì)算機(jī)視覺原理得到這些點(diǎn)的三維位置。光電手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)采用紅外追蹤器來采集目標(biāo)點(diǎn)的位置信息，而目標(biāo)點(diǎn)多使用被動(dòng)反射紅外線的小球來實(shí)現(xiàn)。為了獲得定位對(duì)象的三維空間位姿，一般采用多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，并以一定規(guī)則排列形成空間坐標(biāo)系，構(gòu)成跟蹤靶。將跟蹤靶安裝在手術(shù)器械和手術(shù)對(duì)象即可得到手術(shù)器械或手術(shù)對(duì)象的空間位置和姿態(tài)信息。因此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、安裝重復(fù)精度高、裝卸方便的跟蹤器對(duì)于保障光電手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度，提高其臨床適應(yīng)性具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種高精度、輕便、裝卸方便的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)所提供的技術(shù)方案是用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，包括本體、底座和紅外反射小球；所述本體為異形平面結(jié)構(gòu)；所述本體的下部固定在底座上；所述本體上設(shè)有四個(gè)安裝孔，四個(gè)安裝孔內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球。所述本體上的安裝孔為螺紋孔；所述紅外反射小球的小球安裝桿與本體的安裝孔螺紋連接。所述本體的下部加工有安裝斜面，底座上也加工有同樣尺寸的斜面凹槽；所述本體的安裝斜面與在底座的斜面凹槽相配合。用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，還包括擋板和鎖釘；所述擋板固定在底座上，并遮住底座的斜面凹槽；所述擋板的內(nèi)側(cè)面與本體的下部之間設(shè)有間隙；所述擋板上設(shè)有螺孔，螺孔正對(duì)本體；所述鎖釘與擋板上的螺孔螺紋連接。用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，還包鎖釘固定板；所述鎖釘固定板固定在擋板的外側(cè)；所述鎖釘穿設(shè)在鎖釘固定板上。采用了上述技術(shù)方案后，本技術(shù)具有以下的有益效果(1)本技術(shù)的跟蹤靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本體為異形平面結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)高精度加工，同時(shí)也能充分減輕跟蹤靶自身重量，具有較好的使用和推廣價(jià)值。(2)本技術(shù)的跟蹤靶的本體上的四個(gè)安裝孔內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球，可以在光電手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中對(duì)該跟蹤靶的實(shí)時(shí)位置和姿態(tài)進(jìn)行追蹤。(3)本技術(shù)的跟蹤靶的紅外反射小球的小球安裝桿與本體的安裝孔螺紋連接，這種結(jié)構(gòu)使得紅外反射小球的安裝和拆卸非常方便。(4)本技術(shù)的跟蹤靶的本體與跟蹤靶底座通過斜面配合，可以實(shí)現(xiàn)較高的安裝精度和重復(fù)精度。(5)本技術(shù)的跟蹤靶的擋板的內(nèi)側(cè)面與本體的下部之間設(shè)有間隙，這種結(jié)構(gòu)使得本體的安裝和拆卸非常方便。(6)本技術(shù)的跟蹤靶的鎖釘與擋板上的螺孔螺紋連接，當(dāng)擰緊鎖釘時(shí)，可以將本體壓緊在底座上，擰松鎖釘，即可以方便的將本體卸下，通過鎖釘固定板限制鎖釘?shù)奈?置，使鎖釘在擰松時(shí)不會(huì)掉落。附圖說明為了使本技術(shù)的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖I為本技術(shù)的實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)的實(shí)施例2的目標(biāo)點(diǎn)及坐標(biāo)系設(shè)置示意圖。附圖中的標(biāo)號(hào)為本體I、安裝孔11、安裝斜面12、底座2、斜面凹槽21、紅外反射小球3、小球安裝桿31、擋板4、螺孔41、鎖釘5、鎖釘固定板6。具體實(shí)施方式(實(shí)施例I)見圖I，本實(shí)施例的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，包括本體I、底座2、紅外反射小球3、擋板4、鎖釘5和鎖釘固定板6。本體I為異形平面結(jié)構(gòu)。本體I的下部加工有安裝斜面12，底座2上也加工有同樣尺寸的斜面凹槽21。本體I的安裝斜面12與在底座2的斜面凹槽21相配合。擋板4固定在底座2上，并遮住底座2的斜面凹槽21。擋板4的內(nèi)側(cè)面與本體I的下部之間設(shè)有間隙。擋板4上設(shè)有螺孔41，螺孔41正對(duì)本體I。鎖釘5與擋板4上的螺孔41螺紋連接。當(dāng)擰緊鎖釘5時(shí)，可以將本體I壓緊在底座2上，擰松鎖釘5，即可以方便的將本體I卸下。鎖釘固定板6固定在擋板4的外側(cè)。鎖釘5穿設(shè)在鎖釘固定板6上。鎖釘固定板6用于限制鎖釘5的位置，使鎖釘5在擰松時(shí)不會(huì)掉落。本體I上設(shè)有四個(gè)安裝孔11，安裝孔11為螺紋孔。四個(gè)安裝孔11內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球3，紅外反射小球3的小球安裝桿31與本體I的安裝孔11螺紋連接。(實(shí)施例2)見圖2，用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶的實(shí)時(shí)空間位置和姿態(tài)追蹤方法，利用在本體I上的四個(gè)安裝孔11內(nèi)安裝的四個(gè)紅外反射小球3的相對(duì)位置，建立該跟蹤靶的三維坐標(biāo)系，從而確定該跟蹤靶的實(shí)時(shí)空間位置；具體方法為假定本體I的四個(gè)紅外反射小球3分別為A、B、C、D ;該坐標(biāo)系z(mì)軸沿AC方向，從A點(diǎn)指向C點(diǎn)；y軸與AC垂直,指向B點(diǎn)一側(cè)；之后依據(jù)右手定則可以確定X軸方向；通過光電追蹤器實(shí)時(shí)確定上述四個(gè)目標(biāo)點(diǎn)在三維坐標(biāo)系下的空間坐標(biāo)，就可以獲得該跟蹤靶的實(shí)時(shí)空間位置和姿態(tài)。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是 ，以上所述僅為本技術(shù)的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于包括本體(I)、底座(2)和紅外反射小球⑶；所述本體⑴為異形平面結(jié)構(gòu)；所述本體⑴的下部固定在底座⑵上；所述本體(I)上設(shè)有四個(gè)安裝孔(11)，四個(gè)安裝孔(11)內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于所述本體(I)上的安裝孔(11)為螺紋孔；所述紅外反射小球(3)的小球安裝桿(31)與本體(I)的安裝孔(11)螺紋連接。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于所述本體(I)的下部加工有安裝斜面(12)，底座(2)上也加工有同樣尺寸的斜面凹槽(21);所述本體⑴的安裝斜面(12)與在底座⑵的斜面凹槽(21)相配合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于還包括擋板⑷和鎖釘(5);所述擋板⑷固定在底座⑵上，并遮住底座⑵的斜面凹槽(21);所述擋板(4)的內(nèi)側(cè)面與本體(I)的下部之間設(shè)有間隙；所述擋板(4)上設(shè)有螺孔(41)，螺孔(41)正對(duì)本體⑴；所述鎖釘(5)與擋板⑷上的螺孔(41)螺紋連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于還包鎖釘固定板￠);所述鎖釘固定板￠)固定在擋板(4)的外側(cè)；所述鎖釘(5)穿設(shè)在鎖釘固定板(6)上。專利摘要本技術(shù)公開了一種用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，包括本體、底座和紅外反射小球；所述本體為異形平面結(jié)構(gòu)；所述本體的下部固定在底座上；所述本體上設(shè)有四個(gè)安裝孔，四個(gè)安裝孔內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球。本技術(shù)的跟蹤靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本體為異形平面結(jié)構(gòu)，易于本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于光電手術(shù)導(dǎo)航的被動(dòng)式跟蹤靶，其特征在于：包括本體(1)、底座(2)和紅外反射小球(3)；所述本體(1)為異形平面結(jié)構(gòu)；所述本體(1)的下部固定在底座(2)上；所述本體(1)上設(shè)有四個(gè)安裝孔(11)，四個(gè)安裝孔(11)內(nèi)分別安裝一個(gè)紅外反射小球(3)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉文勇，王豫，房志剛，喬惠婷，樊瑜波，孫紹朋，蔣偉，董翼?xiàng)?/a>，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京航空航天大學(xué)，江蘇久信醫(yī)用凈化工程有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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