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光學(xué)靶向和軌跡可視化的制作方法

文檔序號(hào):11140351閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1. 一種用于為醫(yī)療器械提供軌跡的可視化的靶向系統(tǒng),該靶向系統(tǒng)包括:夾具,其包括將所述夾具相對(duì)于患者固定在預(yù)定部位的第一附接特征;附接到所述夾具的第一光源,其中所述第一光源沿第一平面投射第一光;以及附接到所述夾具的第二光源,其中所述第二光源沿不平行于所述第一平面的第二平面投射第二光,使得在所述第一平面與所述第二平面相交處,所述第一光和所述第二光協(xié)作以產(chǎn)生表明所述軌跡的第一靶向線。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),還包括:相對(duì)于所述第一光源在已知位置處固定到所述夾具的攝像機(jī),其中所述攝像機(jī)捕捉表明所述第一光從患者的解剖特征的反射的圖像數(shù)據(jù);以及控制器,所述控制器接收所述圖像數(shù)據(jù)以生成所述解剖特征的三維圖,并且基于所述三維圖確定在所述第一靶向線表明所述軌跡的情況中,所述第一光源相對(duì)于所述夾具的第一取向和所述第二光源相對(duì)于所述夾具的第二取向。

3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),其中,所述第一附接特征包括形狀適合于安放在所述患者上的第一部位上的第一足部,其中所述夾具還包括:形狀適合于安放在所述患者上的第二部位上的第二足部;以及形狀適合于安放在所述患者上的第三部位上的第三足部。

4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的靶向系統(tǒng),其中,所述醫(yī)療器械被構(gòu)造成沿所述軌跡插入所述患者體內(nèi),其中所述夾具被構(gòu)造成使得所述第一足部、所述第二足部和所述第三足部以促進(jìn)所述第一足部在所述第一部位處的放置、所述第二足部在所述第二部位處的放置和所述第三足部在所述第三部位處的放置的方式間隔分開。

5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),其中,所述夾具的形狀適合于固定到醫(yī)療成像裝置的活動(dòng)成像部件,其中所述第一光源和所述第二光源定位在所述夾具上的不同位置處。

6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),其中,所述第一光源包括第一激光器并且所述第二光源包括第二激光器;其中,所述第一光包括對(duì)應(yīng)于電磁光譜的可見部分內(nèi)的第一顏色的第一波長(zhǎng);其中,所述第二光包括對(duì)應(yīng)于所述電磁光譜的所述可見部分內(nèi)的第二顏色的第二波長(zhǎng);其中,所述第二波長(zhǎng)不同于所述第一波長(zhǎng)并且所述第二顏色不同于所述第一顏色。

7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的靶向系統(tǒng),其中所述第一激光器能夠調(diào)整地附接到所述夾具,使得所述第一激光器的第一滾動(dòng)設(shè)定、第一俯仰設(shè)定和第一偏航設(shè)定中的至少一個(gè)的調(diào)整是能夠調(diào)整的,以相對(duì)于所述夾具調(diào)整所述第一平面的第一取向;其中所述第二激光器能夠調(diào)整地附接到所述夾具,使得所述第二激光器的第二滾動(dòng)設(shè)定、第二俯仰設(shè)定和第二偏航設(shè)定中的至少一個(gè)的調(diào)整是能夠調(diào)整的,以相對(duì)于所述夾具調(diào)整所述第二平面的第二取向。

8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的靶向系統(tǒng),其中,所述第一滾動(dòng)設(shè)定、第一俯仰設(shè)定和所述第一偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)是能夠調(diào)整的,并且所述第二滾動(dòng)設(shè)定、第二俯仰設(shè)定和所述第二偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)是能夠調(diào)整的。

9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的靶向系統(tǒng),其中,所述第一激光器結(jié)合在第一光模塊中,所述第一光模塊包括所述第一激光器和能夠操作成使所述第一激光器運(yùn)動(dòng)以調(diào)整所述第一滾動(dòng)設(shè)定、所述第一俯仰設(shè)定和所述第一偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)的第一組馬達(dá);其中,所述第二激光器結(jié)合在第二光模塊中,所述第二光模塊包括所述第二激光器和能夠操作成使所述第二激光器運(yùn)動(dòng)以調(diào)整所述第二滾動(dòng)設(shè)定、所述第二俯仰設(shè)定和所述第二偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)的第二組馬達(dá)。

10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的靶向系統(tǒng),還包括連接到所述第一組馬達(dá)和所述第二組馬達(dá)的控制器,其中所述控制器接收所述軌跡并且基于所述軌跡向所述第一組馬達(dá)傳送第一信號(hào)以控制所述第一滾動(dòng)設(shè)定、所述第一俯仰設(shè)定和所述第一偏航設(shè)定中的至少兩個(gè),并且向所述第二組馬達(dá)傳送第二信號(hào)以控制所述第二滾動(dòng)設(shè)定、所述第二俯仰設(shè)定和所述第二偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)。

11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的靶向系統(tǒng),還包括醫(yī)療成像裝置,所述醫(yī)療成像裝置捕捉所述患者的至少一個(gè)圖像、接收所述軌跡并且向所述控制器傳送所述軌跡。

12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),還包括:附接到所述夾具的第三光源,其中所述第三光源沿不平行于所述第一平面和所述第二平面的第三平面投射第三光,使得所述第一光源、所述第二光源和所述第三光源中的任意兩個(gè)能夠操作成產(chǎn)生所述第一靶向線。

13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),還包括:附接到所述夾具的第三光源,其中所述第三光源沿第三平面投射第三光;以及附接到所述夾具的第四光源,其中所述第四光源沿不平行于所述第三平面的第四平面投射第四光,使得在所述第三平面與所述第四平面相交處,所述第三光和所述第四光協(xié)作以與所述第一靶向線的產(chǎn)生同時(shí)地產(chǎn)生第二靶向線。

14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向系統(tǒng),還包括可視化輔助件,其包括:可視化表面,所述第一靶向線投射在所述可視化表面上;以及引導(dǎo)表面,所述引導(dǎo)表面被定位成使得在所述第一靶向線被投射到所述可視化表面上的情況下,所述醫(yī)療器械能夠沿所述引導(dǎo)表面滑動(dòng)以沿所述軌跡運(yùn)動(dòng)。

15. 一種用于為醫(yī)療器械提供軌跡的可視化的方法,所述方法包括:使第一光源定向?yàn)榈谝蝗∠颍皇沟诙庠炊ㄏ驗(yàn)榈诙∠?;使用所述第一光源沿第一平面投射第一光;使用所述第二光源沿第二平面投射第二光;以及在所述第一平面與所述第二平面相交處,產(chǎn)生表明相對(duì)于患者的所述軌跡的靶向線。

16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,還包括,在使所述第一光源定向之前且在使所述第二光源定向之前:捕捉患者的至少一個(gè)圖像;以及基于所述至少一個(gè)圖像,建立所述軌跡。

17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中,所述第一光源結(jié)合在第一光模塊中,所述第一光模塊包括所述第一光源和能夠操作成使所述第一光源定向的第一組馬達(dá);其中,所述第二光源結(jié)合在第二光模塊中,所述第二光模塊包括所述第二光源和能夠操作成使所述第二光源定向的第二組馬達(dá),所述方法還包括:將所述軌跡傳送至連接到所述第一組馬達(dá)和所述第二組馬達(dá)的控制器;在所述控制器中,基于所述軌跡確定所述第一取向和所述第二取向;以及使用所述控制器,將第一信號(hào)傳送至所述第一組馬達(dá),以在所述第一取向處發(fā)起所述第一光源的定向;以及使用所述控制器,將第二信號(hào)傳送至所述第二組馬達(dá),以在所述第二取向處發(fā)起所述第二光源的定向。

18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,還包括:定位可視化輔助件;其中投射所述第一光包括將第一線投射在所述可視化輔助件的可視化表面上;其中投射所述第二光包括將第二線投射在所述可視化輔助件的可視化表面上;其中產(chǎn)生所述靶向線包括在所述第一光的投射期間和在所述第二光的投射期間將所述可視化輔助件定向成引導(dǎo)取向,使得所述第一線和所述第二線會(huì)聚以限定所述靶向線。

19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,還包括,在所述可視化輔助件以所述引導(dǎo)取向定向的情況下,通過使所述醫(yī)療器械沿所述可視化輔助件的引導(dǎo)表面滑動(dòng)來沿所述軌跡插入所述醫(yī)療器械。

20. 一種用于為醫(yī)療器械提供軌跡的可視化的靶向系統(tǒng),所述靶向系統(tǒng)包括:夾具,其包括將所述夾具相對(duì)于患者固定在預(yù)定部位處的第一附接特征;附接到所述夾具的第一光模塊,所述第一光模塊包括:沿第一平面投射第一光的第一光源;以及能夠操作成使所述第一光源運(yùn)動(dòng)以調(diào)整所述第一光源的第一滾動(dòng)設(shè)定、第一俯仰設(shè)定和第一偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)的第一組馬達(dá);附接到所述夾具的第二光模塊,所述第二光模塊包括:沿第二平面投射第二光的第二光源;以及能夠操作成使所述第二光源運(yùn)動(dòng)以調(diào)整所述第二光源的第二滾動(dòng)設(shè)定、第二俯仰設(shè)定和第二偏航設(shè)定中的至少兩個(gè)的第二組馬達(dá);連接到所述第一組馬達(dá)和所述第二組馬達(dá)的控制器,其中所述控制器接收所述軌跡并且基于所述軌跡,向所述第一組馬達(dá)傳送第一信號(hào)以控制所述第一滾動(dòng)設(shè)定、所述第一俯仰設(shè)定和所述第一偏航設(shè)定中的至少兩個(gè),并且向所述第二組馬達(dá)傳送第二信號(hào)以控制所述第二滾動(dòng)設(shè)定、所述第二俯仰設(shè)定和所述第二偏航設(shè)定中的至少兩個(gè);以及可視化輔助件,其包括:可視化表面,響應(yīng)于所述可視化輔助件以引導(dǎo)取向定向,在所述第一平面與所述第二平面相交處,靶向線投射在所述可視化表面上;以及引導(dǎo)表面,其被定位成使得在所述靶向線投射在所述可視化表面上的情況下,所述醫(yī)療器械能夠沿所述引導(dǎo)表面滑動(dòng)以沿所述軌跡運(yùn)動(dòng)。

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