帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的c形臂x光機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)式C形臂X光機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)C形臂X光機(jī))是醫(yī)院臨床手術(shù)中常用的設(shè)備，它將一個(gè)X線(xiàn)發(fā)生器與一個(gè)影像增強(qiáng)器分別集成在一個(gè)“C”形臂狀框架結(jié)構(gòu)的兩端。影像增強(qiáng)器輸出的影像通過(guò)光電耦合的方式傳送到電視攝像機(jī)中，形成視頻信號(hào)。該視頻信號(hào)可實(shí)時(shí)地顯示在監(jiān)視器上，以便醫(yī)生看到患者的解剖信息影像及其在治療過(guò)程中的動(dòng)態(tài)情況，而這些視覺(jué)信息可輔助醫(yī)生進(jìn)行體內(nèi)異物或病變組織精確定位。
[0003]目前，C形臂X光機(jī)只能生成透視圖像，用于觀察體內(nèi)組織器官，本身不具備手術(shù)定位及手術(shù)導(dǎo)航功能。隨著微創(chuàng)外科技術(shù)的發(fā)展，手術(shù)創(chuàng)口越來(lái)越小，手術(shù)效果很大程度上取決于手術(shù)醫(yī)生對(duì)病灶非直視情況下判斷的準(zhǔn)確性，因此，病灶體外定位和手術(shù)導(dǎo)航的臨床需求十分迫切。雖然目前有不少手術(shù)定位技術(shù)和設(shè)備，但一般都建立在C臂X光機(jī)透視基礎(chǔ)上，如果C臂X光機(jī)本身就帶有手術(shù)定位和手術(shù)導(dǎo)航功能，則將為手術(shù)帶來(lái)極大便利，且因?yàn)橹虚g過(guò)程減少而具備定位準(zhǔn)確、快速、方便的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于供一種能夠快速、精確定位人體內(nèi)部異物或病變組織的具體位置、增加手術(shù)安全性、提高手術(shù)準(zhǔn)確率、同時(shí)減少輻射暴露及減少手術(shù)創(chuàng)傷的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)。
[0005]所述的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)，包括C形臂、影像增強(qiáng)器、X線(xiàn)管、支架、臺(tái)車(chē)、監(jiān)視器和中央控制器，影像增強(qiáng)器設(shè)置在C形臂一端，X線(xiàn)管設(shè)置在C形臂另一端，C形臂安裝在支架上，C形臂能夠沿支架旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)，支架安裝在臺(tái)車(chē)上，支架能夠沿臺(tái)車(chē)水平滑動(dòng)，臺(tái)車(chē)、監(jiān)視器和中央控制器安放在地面上，監(jiān)視器和中央控制器與影像增強(qiáng)器和X線(xiàn)管電連接，其特征在于所述的C形臂上還設(shè)置有定位模塊，定位模塊與所述的影像增強(qiáng)器和X線(xiàn)管相配合。
[0006]所述的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)，其特征在于所述的定位模塊主要由第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和四根連接件構(gòu)成，四根連接件分別為第一連接件、第二連接件、第三連接件和第四連接件相連，四根連接件設(shè)置在第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的四角；
所述的第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一導(dǎo)軌框，第一導(dǎo)軌框?yàn)檎叫?；第一?dǎo)軌框上滑動(dòng)設(shè)置有第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿、第一 I方向運(yùn)動(dòng)桿，第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿與第一 I方向運(yùn)動(dòng)桿垂直設(shè)置，第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿沿第一導(dǎo)軌框的X方向滑動(dòng)，第一 I方向運(yùn)動(dòng)桿沿第一導(dǎo)軌框的y方向滑動(dòng)；第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿和第一 y方向運(yùn)動(dòng)桿上安裝有第一軸承座，且第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿能夠帶動(dòng)第一軸承座沿第一導(dǎo)軌框的X方向運(yùn)動(dòng)，第一 y方向運(yùn)動(dòng)桿能夠帶動(dòng)第一軸承座沿第一導(dǎo)軌框的y方向運(yùn)動(dòng)；第一連接件上設(shè)置有第一 X方向I號(hào)帶輪軸，第二連接件上設(shè)置有第一 X方向2號(hào)帶輪軸，第一 X方向I號(hào)帶輪軸和第一 X方向2號(hào)帶輪軸上設(shè)置第一X方向同步帶，第一 X方向同步帶與第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿的端部滑塊固定連接；第一連接件上還設(shè)置有第一 I方向I號(hào)帶輪軸，第四連接件上設(shè)置有第一 I方向2號(hào)帶輪軸，第一 y方向I號(hào)帶輪軸、第一 I方向2號(hào)帶輪軸上設(shè)置第一 y方向同步帶，第一 y方向同步帶與第一y方向運(yùn)動(dòng)桿的端部滑塊固定連接；
所述的第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二導(dǎo)軌框，第二導(dǎo)軌框?yàn)檎叫?；第二?dǎo)軌框上滑動(dòng)設(shè)置有第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿、第二 I方向運(yùn)動(dòng)桿，第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿與第二 I方向運(yùn)動(dòng)桿垂直設(shè)置，第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿沿第二導(dǎo)軌框的X方向滑動(dòng)，第二 I方向運(yùn)動(dòng)桿沿第二導(dǎo)軌框的y方向滑動(dòng)；第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿、第二 I方向運(yùn)動(dòng)桿上安裝有第二軸承座，且第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿能夠帶動(dòng)第二軸承座沿第二導(dǎo)軌框的X方向運(yùn)動(dòng)，第二 y方向運(yùn)動(dòng)桿能夠帶動(dòng)第二軸承座沿第二導(dǎo)軌框的y方向運(yùn)動(dòng)；第一連接件上還設(shè)置有第二 X方向I號(hào)帶輪軸，第二連接件上還設(shè)置有第二 X方向2號(hào)帶輪軸，第二 X方向I號(hào)帶輪軸和第二 X方向2號(hào)帶輪軸上設(shè)置第二 X方向同步帶，第二 X方向同步帶與第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿的端部滑塊固定連接；第一連接件上還設(shè)置有第二 y方向I號(hào)帶輪軸，第四連接件上還設(shè)置有第二 y方向2號(hào)帶輪軸，第二y方向I號(hào)帶輪軸和第二 y方向2號(hào)帶輪軸上設(shè)置第二 y方向同步帶，第二 y方向同步帶與第二 y方向運(yùn)動(dòng)桿的端部滑塊固定連接；
所述的第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)平行，第一連接件、第二連接件、第三連接件和第四連接件的兩端分別固定在第一導(dǎo)軌框和第二導(dǎo)軌框的四角；第一軸承座內(nèi)安裝有第一關(guān)節(jié)軸承，第二軸承座內(nèi)安裝有第二關(guān)節(jié)軸承；
所述的第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有3個(gè)第一平面標(biāo)識(shí)，第一平面標(biāo)識(shí)包括設(shè)置在第一 y方向運(yùn)動(dòng)桿的上、下、右位置處的三個(gè)不銹鋼鋼球，即上不銹鋼鋼球、下不銹鋼鋼球和右不銹鋼鋼球，上不銹鋼鋼球與下不銹鋼鋼球的間距為80mm，下不銹鋼鋼球與右不銹鋼鋼球的間距為31_ ;第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有3個(gè)第二平面標(biāo)識(shí)，第二平面標(biāo)識(shí)包括設(shè)置在第二X方向運(yùn)動(dòng)桿的上、下、左位置處的三個(gè)不銹鋼鋼球，即上不銹鋼鋼球一、下不銹鋼鋼球一和左不銹鋼鋼球，上不銹鋼鋼球一與下不銹鋼鋼球一的間距為31mm，下不銹鋼鋼球一與左不銹鋼鋼球的間距為80mm ;第一軸承座設(shè)置有第一平面中心標(biāo)識(shí)，第一平面中心標(biāo)識(shí)由設(shè)置在第一軸承座上的一個(gè)不銹鋼鋼球組成；第二軸承座設(shè)置有第二平面中心標(biāo)識(shí)，第二平面中心標(biāo)識(shí)由設(shè)置在第二軸承座上的一個(gè)不銹鋼鋼球組成；第一平面標(biāo)識(shí)的三個(gè)不銹鋼鋼球與第二面標(biāo)識(shí)的三個(gè)不銹鋼鋼球的位置均不相同；第一平面中心標(biāo)識(shí)的不銹鋼鋼球與第二平面中心標(biāo)識(shí)的不銹鋼鋼球的位置不相同；
所述的第一關(guān)節(jié)軸承與第二關(guān)節(jié)軸承直接設(shè)置激光管，激光管為圓形管，激光管的尾部安裝在第一關(guān)節(jié)軸承內(nèi)，激光管的頭部安裝在第二關(guān)節(jié)軸承內(nèi)，激光管的發(fā)射激光與激光管同軸；
所述的第一連接件上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器輸入端與中央控制器電連接；驅(qū)動(dòng)器輸出端驅(qū)動(dòng)第一 X方向I號(hào)帶輪軸、第一 I方向I號(hào)帶輪軸、第二 X方向I號(hào)帶輪軸和第二 I方向I號(hào)帶輪軸運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)器的輸出端還與激光管的尾部相連并控制激光管的激光發(fā)射。
[0007]所述的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)，其特征在于所述的定位模塊固定安裝在影像增強(qiáng)器下方且與影像增強(qiáng)器底面平行。
[0008]所述的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)，其特征在于所述的第一導(dǎo)軌框、第二導(dǎo)軌框、第一 X方向運(yùn)動(dòng)桿、第一 y方向運(yùn)動(dòng)桿、第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿和第二 I方向運(yùn)動(dòng)桿均采用X光下不顯影的碳纖維材料制作。
[0009]所述的帶有手術(shù)定位和線(xiàn)性導(dǎo)航功能的C形臂X光機(jī)，其特征在于所述的C形臂X光機(jī)的工作步驟如下:
1)首先通過(guò)C形臂X光機(jī)正視獲取矩陣校準(zhǔn)板的一張矩陣校準(zhǔn)圖像，將矩陣校準(zhǔn)圖像信號(hào)存貯在中央處理器中，并對(duì)其進(jìn)行圖像處理，記錄各矩陣點(diǎn)的坐標(biāo)信息；矩陣校準(zhǔn)板設(shè)置有矩陣校正點(diǎn)，矩陣校正點(diǎn)由設(shè)置在矩陣校準(zhǔn)板上的24行23列的552個(gè)不銹鋼鋼球組成，不銹鋼鋼球與不銹鋼鋼球的行列間距均為6mm ;
2)將定位模塊中的第一I方向運(yùn)動(dòng)桿和第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿移動(dòng)至定位模塊的中間區(qū)域，此時(shí)第一軸承座和第二軸承座均處于定位模塊的中心位置，第一軸承座與第一 y方向運(yùn)動(dòng)桿屬于定位模塊的第一平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一 I方向運(yùn)動(dòng)桿設(shè)置有3個(gè)第一平面標(biāo)識(shí)，第二軸承座與第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿屬于定位模塊的第二平面運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二 X方向運(yùn)動(dòng)桿設(shè)置有3個(gè)第二平面標(biāo)識(shí)，第一軸承座上設(shè)置有I個(gè)第一平面中心標(biāo)識(shí)，第二軸承座上設(shè)置有I個(gè)第二平面中心標(biāo)