專(zhuān)利名稱(chēng)：：C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是一種醫(yī)療工程
技術(shù)領(lǐng)域：
的器件，具體是一種C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置。
背景技術(shù)：
：臨床醫(yī)療工程領(lǐng)域中存在多類(lèi)計(jì)算機(jī)輔助外科手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，而基于C形臂X線透視圖像的導(dǎo)航系統(tǒng)是其中的一類(lèi)。C形臂校準(zhǔn)靶是導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)C形臂位置跟蹤、圖像變形校正及C形臂相機(jī)校準(zhǔn)功能所必需的工具，而這三項(xiàng)功能又是該類(lèi)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，校準(zhǔn)靶設(shè)計(jì)的優(yōu)劣不僅直接影響靶體本身的制作成^:，而且會(huì)影響整個(gè)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)的精度。校準(zhǔn)耙隨校準(zhǔn)方案的不同而不同。導(dǎo)航系統(tǒng)可采用在線校準(zhǔn)和離線校準(zhǔn)兩種方案。若采用在線校準(zhǔn)方案，則上述的光學(xué)跟蹤、變形校正、相機(jī)校準(zhǔn)3項(xiàng)功能都必須在手術(shù)過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)跟蹤功能，校準(zhǔn)靶上必須安裝定位標(biāo)記物；為了求取變形校正和相機(jī)校準(zhǔn)參數(shù)，校準(zhǔn)靶上必須按一定規(guī)律排列一定數(shù)目的標(biāo)志物，用于在線校準(zhǔn)方案的校準(zhǔn)靶一般采用一體式結(jié)構(gòu)。若采用離線校準(zhǔn)方案，則系統(tǒng)分初始化和實(shí)際使用兩個(gè)階段。初始化階段中對(duì)校準(zhǔn)靶的要求與采用在線校準(zhǔn)方案時(shí)一致。在實(shí)際使用階段中另需一個(gè)與初始化階段不同的靶體，該校準(zhǔn)靶應(yīng)可實(shí)現(xiàn)光學(xué)跟蹤功能?，F(xiàn)有的C形臂校準(zhǔn)靶制造成本高、導(dǎo)航精度低。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，R.Hofstetter等在《Coraputeraidedsurgery〉〉(計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)，1999年4巻65-76)上發(fā)表的"FluoroscopyasanImagingMeansforComputerAssistedSurgicalNavigation"(用熒光圖像作為一種圖像載體進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航)，該文中提出僅采用一層校準(zhǔn)模板分別放置在C形臂影像增強(qiáng)器前端不同的位置處的方式來(lái)代替完整的校準(zhǔn)靶來(lái)實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)功能，其不足在于僅能采用離線校準(zhǔn)方式，操作步驟繁瑣，校準(zhǔn)模板的兩個(gè)位置靠手工放置，精度難以保證。檢索中還發(fā)現(xiàn)，DeliaSoimu等在((computerizedMedicalImagingandGraphics》(醫(yī)學(xué)圖像圖形計(jì)算機(jī)處理，2003年27巻79-85)上發(fā)表的"AnovelapproachfordistortioncorrectionforX-rayimageintensifiers"(—種新穎的X線圖像影像增強(qiáng)器變形校正方法)，該文中提出一種僅含一層割槽鋁制模板的校準(zhǔn)靶用于X線圖像的變形校正，其不足在于僅能實(shí)現(xiàn)變形校正功能，而C形臂相機(jī)校準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)還要依賴(lài)另一套復(fù)雜的專(zhuān)門(mén)用于校準(zhǔn)的靶體，把本來(lái)順序相連的變形校正功能和相機(jī)校準(zhǔn)功能強(qiáng)行分離，操作過(guò)程繁瑣，整體導(dǎo)航精度受兩個(gè)靶體加工及安裝精度影響大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有C形臂校準(zhǔn)靶本身的缺點(diǎn)及其對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)整體性能的不良影響，提供一種C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置，使其降低了校準(zhǔn)靶本身的加工成本，提高了手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)整體精度，實(shí)現(xiàn)一靶兩用，既可用于在線校準(zhǔn)又可用于離線校準(zhǔn)。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明所述的C形臂校準(zhǔn)靶，包括主體框架、校準(zhǔn)模板組件，校準(zhǔn)模板組件固定在主體框架上。所述的主體框架，其主要部分為一鼓狀結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有3個(gè)定位爪。其中兩個(gè)固定定位爪直接安裝在鼓狀結(jié)構(gòu)下緣上側(cè)，另一個(gè)定位爪為可動(dòng)定位爪，其上設(shè)有一個(gè)狹長(zhǎng)槽孔，該槽孔可沿旋在鼓狀結(jié)構(gòu)下緣上的鎖緊螺釘滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)可動(dòng)定位爪的伸縮。三個(gè)定位爪內(nèi)側(cè)面均為直徑與匹配C形臂影像增強(qiáng)器外側(cè)壁直徑一致的圓柱面，該設(shè)計(jì)可保證校準(zhǔn)靶與C形臂影像增強(qiáng)器之間的準(zhǔn)確定位，而旋在鼓狀結(jié)構(gòu)下緣上與可動(dòng)定位爪直接接觸的鎖緊螺釘可保證校準(zhǔn)靶可靠地固定在C形臂影像增強(qiáng)器上。所述的主體框架，在其鼓狀結(jié)構(gòu)下緣下側(cè)面上設(shè)有螺釘孔，校準(zhǔn)模板組件用螺釘通過(guò)該螺釘孔固定在鼓狀結(jié)構(gòu)上；鼓狀結(jié)構(gòu)上緣外側(cè)圓柱面上及下緣外側(cè)圓柱面上按一定的規(guī)律布置光學(xué)定位標(biāo)記物。這里所指的標(biāo)記物實(shí)際上包括兩部分——紅外反射球及連接主體框架和紅外反射球的小基臺(tái)，兩者均由加拿大NDI公司(北方數(shù)碼股份有限公司)作為Polaris光學(xué)立體定位跟蹤系統(tǒng)配套產(chǎn)品提供。為了保證紅外反射球的位置精度，鼓狀結(jié)構(gòu)上安裝小基臺(tái)處設(shè)有小平面。為了保證無(wú)論C形臂處于任何姿態(tài)時(shí)校準(zhǔn)靶均可被光學(xué)跟蹤系統(tǒng)跟蹤，在滿(mǎn)足NDI光學(xué)跟蹤系統(tǒng)獨(dú)立工具設(shè)計(jì)規(guī)則前提下，本發(fā)明采用盡可能多的紅外反射球和獨(dú)立幾何面，即20個(gè)紅外反射球構(gòu)成8個(gè)獨(dú)立幾何面。所述的校準(zhǔn)模板組件，其關(guān)鍵部件為兩層校準(zhǔn)模板，與現(xiàn)有大多數(shù)校準(zhǔn)模板采用高分子材料包埋金屬標(biāo)志物的方法不同，本發(fā)明采用在校準(zhǔn)模板基體上開(kāi)設(shè)盲孔并鑲嵌鋼球的方法，盲孔均按正交方式排列布局。兩層校準(zhǔn)模板通過(guò)校準(zhǔn)模板箍架連接。所述的校準(zhǔn)模板箍架為一法蘭形結(jié)構(gòu)，其上端為一外凸緣，外凸緣上設(shè)有6個(gè)通孔用于和主體框架的鼓狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配。校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)側(cè)設(shè)有2個(gè)平行的內(nèi)凸緣，每個(gè)內(nèi)凸緣上各設(shè)有6個(gè)螺紋孔和2個(gè)銷(xiāo)子。校準(zhǔn)模板邊緣處設(shè)有6個(gè)通孔和2個(gè)銷(xiāo)孔與校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)凸緣上的6個(gè)螺紋孔和2個(gè)銷(xiāo)子對(duì)應(yīng)，兩層校準(zhǔn)模板通過(guò)螺釘分別固定在校準(zhǔn)模板箍架2個(gè)內(nèi)凸緣上，裝配后，兩層校準(zhǔn)模板呈平行分布且兩層校準(zhǔn)模板上鋼球的排列方位一致。本發(fā)明配置一個(gè)環(huán)形配重件，該部件用于離線校準(zhǔn)方案，環(huán)形配重件與主體框架之間通過(guò)螺釘裝配。所述的環(huán)形配重件，其重量與校準(zhǔn)模板及其箍架的重量之和相等，該部件僅用于導(dǎo)航系統(tǒng)采用離線校準(zhǔn)方案情況。本發(fā)明所涉及的校準(zhǔn)靶既可用于在線校準(zhǔn)方案也可用于離線校準(zhǔn)方案。若用于在線校準(zhǔn)方案，則只需將主體框架與校準(zhǔn)模板組件一次裝配作為一個(gè)一體式的校準(zhǔn)耙用于術(shù)中校準(zhǔn)。在線校準(zhǔn)無(wú)需使用環(huán)形配重件。若欲將校準(zhǔn)靶用于離線校準(zhǔn)方案，則在系統(tǒng)初始化階段中，需將主體框架、校準(zhǔn)模板組件一起裝配作為一個(gè)一體式的校準(zhǔn)靶用于離線校準(zhǔn)；而在初始化完畢后則需用環(huán)形配重件取代校準(zhǔn)模板組件，實(shí)際使用階段主體框架與環(huán)形配重件一起作為一個(gè)一體式的靶體用于光學(xué)系統(tǒng)跟蹤定位。這樣做的理由是圖像變形校正和C形臂相機(jī)校準(zhǔn)所需參數(shù)已于系統(tǒng)初始化階段獲取，實(shí)際使用階段中可直接調(diào)用這些參數(shù)而無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)獲取，因此不再需要校準(zhǔn)模板組件；但將校準(zhǔn)模板組件從主體框架上去除會(huì)減少整個(gè)校準(zhǔn)耙的重量從而導(dǎo)致C形臂的彈性變形反彈，進(jìn)而影響到導(dǎo)航精度，環(huán)形配重件的使用正是為了彌補(bǔ)這種由于C形臂彈性反彈造成的導(dǎo)航精度降低。本發(fā)明校準(zhǔn)靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用常規(guī)工藝，材料易獲得且價(jià)格適中，無(wú)需針對(duì)不同校準(zhǔn)方案制作兩套校準(zhǔn)靶，成本低；校準(zhǔn)靶與環(huán)形配重結(jié)合既可用于在線校準(zhǔn)也可用于離線校準(zhǔn)；校準(zhǔn)模板采用精密數(shù)控切削加工，與包埋方法相比，加工精度更易保證。圖1為C形臂校準(zhǔn)靶結(jié)構(gòu)示意圖圖2為光學(xué)跟蹤標(biāo)記物布局示意圖圖3為校準(zhǔn)模板箍架結(jié)構(gòu)示意圖圖4為主體框架與環(huán)形配重件連接體示意圖圖5為上層校準(zhǔn)模板基體結(jié)構(gòu)圖圖6為下層校準(zhǔn)模板基體結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施例方式如圖l所示，本發(fā)明校準(zhǔn)靶由主體框架與校準(zhǔn)模板組件兩大主要部分組成，具體部件包括校準(zhǔn)模板箍架21、鼓狀結(jié)構(gòu)22、紅外反射球23、上層校準(zhǔn)模板基體24、下層校準(zhǔn)模板基體(本圖中下層校準(zhǔn)模板基體不可見(jiàn)，下層校準(zhǔn)模板基體詳見(jiàn)圖5)、定位銷(xiāo)25、鋼球26、固定螺釘27、鎖緊螺釘28、可動(dòng)定位爪29、固定定位爪30。其中，鼓狀結(jié)構(gòu)22、紅外反射球23、鎖緊螺釘28、可動(dòng)定位爪29、固定定位爪30屬于主體框架的組成，固定定位爪30通過(guò)螺釘固定在鼓狀結(jié)構(gòu)22的下緣上端面上，鎖緊螺釘28穿過(guò)可動(dòng)定位爪29上的槽旋在鼓狀結(jié)構(gòu)22下緣上端面上。3個(gè)定位爪內(nèi)側(cè)面均為直徑與匹配C形臂影像增強(qiáng)器外側(cè)壁直徑一致的圓柱面，該設(shè)計(jì)可保證校準(zhǔn)耙與C形臂影像增強(qiáng)器之間的準(zhǔn)確定位，而擰緊鎖緊螺釘28可實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)耙在C形臂影像增強(qiáng)器上的可靠固定。校準(zhǔn)模板箍架21、上層校準(zhǔn)模板基體24、下層校準(zhǔn)模板基體(本圖中下層校準(zhǔn)模板基體不可見(jiàn)，下層校準(zhǔn)模板基體詳見(jiàn)圖5)、固定螺釘27、定位銷(xiāo)25、鋼球26屬于校準(zhǔn)模板組件的組成。其中上層校準(zhǔn)模板基體24及下層校準(zhǔn)模板用固定螺釘27安裝在校準(zhǔn)模板箍架21上形成一個(gè)整體，校準(zhǔn)模板箍架21上端外凸緣上的6個(gè)螺釘孔用于將該整體安裝到鼓狀結(jié)構(gòu)22上。如圖2所示，為鼓狀結(jié)構(gòu)22(見(jiàn)圖l)上紅外反射球23的詳細(xì)布局，紅外反射球23共有20個(gè)，構(gòu)成8個(gè)獨(dú)立幾何面。20個(gè)紅外反射球分為兩群。第一群14個(gè)分布在鼓狀結(jié)構(gòu)22下緣外側(cè)圓柱面上，14個(gè)紅外反射球到鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線的距離相等，即14個(gè)標(biāo)記物的中心位于一個(gè)平面圓周上，而該圓周又垂直于鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線。第二群6個(gè)紅外反射球分布在鼓狀結(jié)構(gòu)22上緣外側(cè)圓柱面上，6個(gè)紅外反射球到鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線的距離相等，即6個(gè)紅外反射球的中心位于另一個(gè)平面圓周上，該圓周也垂直于鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線且直徑與上一個(gè)圓周直徑相等。在大圓周直徑及兩個(gè)大圓周間距既定的前提下，各個(gè)獨(dú)立幾何面中紅外反射球中心之間連線的長(zhǎng)度與構(gòu)成這些幾何面的紅外反射球以鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線為軸扇開(kāi)的角度直接相關(guān)。大圓周直徑可根據(jù)待匹配的C形臂影像增強(qiáng)器外圓柱面的直徑、3個(gè)定位爪的預(yù)設(shè)結(jié)構(gòu)尺寸、鼓狀結(jié)構(gòu)22上下緣的預(yù)設(shè)厚度初步確定；兩個(gè)大圓周之間的距離可根據(jù)NDIPolaris光學(xué)跟蹤系統(tǒng)獨(dú)立工具設(shè)計(jì)規(guī)則中的"每個(gè)獨(dú)立幾何面中任意兩個(gè)紅外反射球中心的距離必須不小于50mm"規(guī)定初步確定。在這兩個(gè)初定尺寸的基礎(chǔ)上，遵循NDI光學(xué)跟蹤系統(tǒng)獨(dú)立工具設(shè)計(jì)規(guī)則，并盡量使數(shù)據(jù)取整數(shù)以方便后續(xù)處理，經(jīng)過(guò)多次的計(jì)算——檢驗(yàn)——調(diào)整——計(jì)算循環(huán)處理確定最終的紅外反射球布局與獨(dú)立幾何面構(gòu)成。圖中20個(gè)小圓分別表示20個(gè)紅外反射球，無(wú)括號(hào)阿拉伯?dāng)?shù)字為紅外反射球標(biāo)號(hào)，有括號(hào)阿拉伯?dāng)?shù)字為獨(dú)立幾何面標(biāo)號(hào)；兩個(gè)大圓分別表示第一群紅外反射球與第二群紅外反射球中心所在的圓周，這兩個(gè)圓周直徑實(shí)際上是相等的，之所以繪為一大一小只是為了區(qū)分方便；放射線之間的角度表示相鄰紅外反射球以鼓狀結(jié)構(gòu)22外圓柱面中軸線為軸扇開(kāi)的角度。8個(gè)獨(dú)立幾何面中各紅外反射球中心連線距離如表1所示，若以圖中坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系(原點(diǎn)位于14個(gè)紅外反射球中心所在圓周的中心)則20個(gè)紅外反射球中心的坐標(biāo)如表2所示表l<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>complextableseeoriginalpage8</column></row><table><table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如圖3所示，為校準(zhǔn)模板箍架，其為一法蘭形結(jié)構(gòu)，其上端設(shè)有外凸緣31，外凸緣上設(shè)有通孔34用于和主體框架的鼓狀結(jié)構(gòu)22(見(jiàn)圖1)進(jìn)行裝配。校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)側(cè)設(shè)有2個(gè)平行的內(nèi)凸緣32，每個(gè)內(nèi)凸緣上都設(shè)有螺紋孔33和銷(xiāo)子35。如圖4所示，為主體框架與環(huán)形配重件36的裝配體，該裝配體專(zhuān)用于離線校準(zhǔn)方案，主體框架與環(huán)形配重件36之間通過(guò)螺釘裝配。如圖5所示，為上層校準(zhǔn)模板基體，其上設(shè)有兩種規(guī)格的盲孔39、40共69個(gè)，以正交方式均勻排列，所有盲孔軸線均與模板基體端面垂直，中心盲孔的軸線通過(guò)校準(zhǔn)模板基體中心。上層校準(zhǔn)模板基體邊緣處設(shè)有2個(gè)定位銷(xiāo)孔37和6個(gè)螺釘裝配孔38，其中螺釘裝配孔38沿圓周方向平均分布。如圖6所示，為下層校準(zhǔn)模板基體，其上設(shè)有68個(gè)盲孔43，以正交方式均勻排列，所有盲孔軸線均與模板端面基體垂直，中心區(qū)域的4個(gè)盲孔的軸線到校準(zhǔn)模板基體中心的距離相等，下層校準(zhǔn)模板基體邊緣處設(shè)有2個(gè)定位銷(xiāo)孔41和6個(gè)螺釘裝配孔42,其中螺釘裝配孔42沿圓周方向平均分布。以下提供本發(fā)明制作方法的實(shí)施例-鼓狀結(jié)構(gòu)材料選用鍛鋁LD7-CS，毛坯采用常規(guī)鍛造工藝加工，精加工采用數(shù)控設(shè)備。鼓狀結(jié)構(gòu)外側(cè)面上安裝紅外反射球小基臺(tái)的小平面距離外側(cè)面軸線的距離為184mm，其中下端分布14個(gè)小平面上端分布6個(gè)小平面，每個(gè)小平面中心處采用數(shù)控設(shè)備加工一個(gè)M2.5深度為5.5mm的螺紋孔用于安裝紅外反射球小基臺(tái)，兩層螺紋孔的間距為60rara。紅外反射球及其小基臺(tái)由NDI公司提供。3個(gè)定位爪均采用不銹鋼1Crl8Ni9用數(shù)控設(shè)備加工，其中2個(gè)固定定位爪分別采用2個(gè)M5螺釘固定在鼓狀結(jié)構(gòu)下端上側(cè)面上，可動(dòng)定位爪上槽寬為5ram通過(guò)旋在鼓狀結(jié)構(gòu)下端上側(cè)面直徑為5mm的鎖緊螺釘連接，鎖緊螺釘釘帽外側(cè)面可滾花。3個(gè)定位爪厚度均為10mm，內(nèi)側(cè)面為直徑為148.5mm的圓柱面。鼓狀結(jié)構(gòu)側(cè)壁及上端面內(nèi)緣鏤空以減重。鼓狀結(jié)構(gòu)下緣下側(cè)面上設(shè)有6個(gè)沿圓周方向平均分布的M4-6H的螺紋孔用于裝配校準(zhǔn)模板組件或環(huán)形配重件。鼓狀結(jié)構(gòu)上紅外反射球的詳細(xì)布局如下兩層小球中心所在圓周的直徑為(184+8.76)*2=385.52鵬、兩個(gè)大圓周之間的距離為60線其中8.76為小基臺(tái)高度。8個(gè)獨(dú)立幾何面所含紅外反射球以鼓狀結(jié)構(gòu)外圓柱面中軸線為軸扇開(kāi)的角度分別為16°、21°、22。、23。、24°、25°、26°、27°。為了避免分度接近的獨(dú)立幾何面在空間上距離過(guò)近從而導(dǎo)致光學(xué)跟蹤系統(tǒng)識(shí)別出錯(cuò)，將8個(gè)獨(dú)立幾何面進(jìn)行了穿插排列以保證相鄰的獨(dú)立幾何面扇開(kāi)角度相差足夠大。校準(zhǔn)模板箍架選用鍛鋁LD7-CS，毛坯采用常規(guī)鍛造工藝加工，精加工采用數(shù)控設(shè)備。校準(zhǔn)模板箍架上端外凸緣上沿圓周方向設(shè)有6個(gè)①4H8的通孔用于校準(zhǔn)模箍架與鼓狀結(jié)構(gòu)之間的連接。校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)側(cè)設(shè)有2個(gè)內(nèi)凸緣用于安裝兩層校準(zhǔn)模板，每個(gè)內(nèi)凸緣上都布置兩個(gè)成60°分布的3mra銷(xiāo)子用于校準(zhǔn)模板的精確定位，每個(gè)內(nèi)凸緣上都沿圓周方向平均分布6個(gè)M4-6H的螺紋孔用于校準(zhǔn)模板的安裝。這些螺紋孔與校準(zhǔn)模板箍架上端凸緣上的6個(gè)①4H8通孔的排列方位一致以保證整個(gè)校準(zhǔn)靶裝配好后兩層校準(zhǔn)模板上的標(biāo)志物與主體框架上紅外反射小球的相對(duì)位置。兩層校準(zhǔn)模板基體采用透明有機(jī)玻璃板加工。上層校準(zhǔn)模板上布置69個(gè)盲孔，盲孔有3mm和4mm直徑兩種規(guī)格，深度分別為6.5鵬和7ram。3mm盲孔有49個(gè)，4mm盲孔有20個(gè)。盲孔以正交方式排列，行距和列距均為22mm。其中中心處盲孔的軸線與模板基體的軸線重合。標(biāo)志物為直徑3mm軸承用鋼球49個(gè)和4mm軸承用鋼球20個(gè)。鋼球采用硅膠封堵在盲孔內(nèi)，封好后各個(gè)鋼球中心均位于模板基體的中間平面上。上層校準(zhǔn)模板上邊緣處分布2個(gè)3mm銷(xiāo)孔及6個(gè)04H8的螺釘裝配孔，這些銷(xiāo)孔和螺釘裝配孔與校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)上凸緣的2個(gè)定位銷(xiāo)和6個(gè)M4-6H的螺紋孔對(duì)應(yīng)用于校準(zhǔn)模板在箍架上的定位和安裝。下層校準(zhǔn)模板上布置68個(gè)盲孔，盲孔直徑和深度分別為2mm和6mm。盲孔以正交方式排列，行距和列距均為22mm。其中中心處4個(gè)盲孔的軸線與模板基體軸線的距離相等。標(biāo)志物為直徑2mm軸承用鋼球68個(gè)。鋼球采用硅膠封堵在盲孔內(nèi)，封好后各個(gè)鋼球中心均位于模板基體的中間平面上。下層校準(zhǔn)模板上邊緣處分布2個(gè)mm銷(xiāo)孔及6個(gè)①4H8的螺釘裝配孔，這些銷(xiāo)孔和螺釘裝配孔與校準(zhǔn)模板箍架內(nèi)下凸緣的2個(gè)銷(xiāo)子和6個(gè)M4-6H的螺紋孔對(duì)應(yīng)用于校準(zhǔn)模板在箍架的定位和安裝。環(huán)形配重件選用鍛鋁LD7-CS，毛坯采用常規(guī)鍛造工藝加工，其上布置6個(gè)①4H8的通孔，與鼓狀結(jié)構(gòu)上的6個(gè)M4-6H的螺紋孔對(duì)應(yīng)用于在鼓狀結(jié)構(gòu)上的安裝，6個(gè)①4H8的通孔采用數(shù)控設(shè)備加工。校準(zhǔn)模板箍架與校準(zhǔn)模板一次裝配完畢，以后若無(wú)特殊情況無(wú)需再行拆卸。校準(zhǔn)模板箍架與主體框架之間采用螺釘連接。若校準(zhǔn)靶用于在線校準(zhǔn)方案，則校準(zhǔn)模板箍架連同校準(zhǔn)模板一起與主體框架一次裝配完畢并將校準(zhǔn)靶整體固定在匹配C形臂影像增強(qiáng)器上，以后若無(wú)特殊情況無(wú)需再行拆卸。若校準(zhǔn)靶用于離線校準(zhǔn)方案，則在系統(tǒng)初始化階段將校準(zhǔn)模板箍架連同校準(zhǔn)模板一起與主體框架裝配并將校準(zhǔn)靶整體固定在匹配C形臂影像增強(qiáng)器上，系統(tǒng)初始化完畢后主體框架保持在C形臂影像增強(qiáng)器上原來(lái)的位置不變，只是將校準(zhǔn)模板箍架連同校準(zhǔn)模板一起從主體框架上拆卸下來(lái)，并把環(huán)形配重件安裝在主體框架上模板箍架原來(lái)所在的位置處。所設(shè)計(jì)校準(zhǔn)靶由一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的主靶外加一個(gè)簡(jiǎn)單配重件構(gòu)成，無(wú)需加工兩套不同的校準(zhǔn)靶分別用于不同的校準(zhǔn)方案；所選材料鍛鋁、不銹鋼及有機(jī)玻璃價(jià)格適中，鑄造及常規(guī)數(shù)控工藝方法與精鑄及材料包埋工藝方法相對(duì)很低，這些因素都可大幅度降低校準(zhǔn)靶本身的加工成本。校準(zhǔn)模板組件與環(huán)形配重件可互換以滿(mǎn)足在線和離線兩種校準(zhǔn)方案的需要，操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)一靶兩用。對(duì)于離線校準(zhǔn)來(lái)說(shuō)由于系統(tǒng)初始化階段與實(shí)際使用階段采用同一個(gè)主體框架，且主體框架相對(duì)于C形臂影像增強(qiáng)器的位置在兩個(gè)階段是一致的，保證了系統(tǒng)整體導(dǎo)航精度。權(quán)利要求1、一種C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置，所述的C形臂校準(zhǔn)靶包括主體框架、校準(zhǔn)模板組件，其特征在于，校準(zhǔn)模板組件固定在主體框架上，所述的校準(zhǔn)模板組件，包含兩層校準(zhǔn)模板(24)和用于承載校準(zhǔn)模板的校準(zhǔn)模板箍架(21)，校準(zhǔn)模板箍架(21)與主體框架連接，環(huán)形配重件(36)與主體框架之間通過(guò)螺釘配置。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置，其特征是，所述的環(huán)形配重件(36)，其重量與校準(zhǔn)模板組件的重量相等。全文摘要一種醫(yī)療工程
技術(shù)領(lǐng)域：
的C形臂校準(zhǔn)靶的環(huán)形配重件配置。校準(zhǔn)靶由模板組件和主體框架外加一個(gè)配重件組成。模板組件由模板本體及其箍架構(gòu)成，模板采用在有機(jī)玻璃板上的精密盲孔內(nèi)封堵鋼球，模板箍架用于連接模板及主體框架，環(huán)形配重件與主體框架之間通過(guò)螺釘配置。本發(fā)明校準(zhǔn)靶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用常規(guī)工藝，材料易獲得且價(jià)格適中，無(wú)需針對(duì)不同校準(zhǔn)方案制作兩套校準(zhǔn)靶，成本低；校準(zhǔn)靶與環(huán)形配重結(jié)合既可用于在線校準(zhǔn)也可用于離線校準(zhǔn)。文檔編號(hào)A61B6/00GK101194843SQ20071030016公開(kāi)日2008年6月11日申請(qǐng)日期2006年6月22日優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日發(fā)明者林艷平,王成燾,蘇穎穎,錢(qián)理為,閆士舉申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)