本發(fā)明涉及應(yīng)用于c臂x光機(jī)的導(dǎo)航裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置、校準(zhǔn)及實(shí)施方法。

背景技術(shù)：

1、外科傳統(tǒng)手術(shù)方式切口大，出血多，對機(jī)體損傷大，術(shù)后不僅瘢痕大，影響美觀；而且可能會引起相關(guān)并發(fā)癥。隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展，有望通過小切口或經(jīng)皮穿刺完成手術(shù)。但這有賴于體內(nèi)目標(biāo)的經(jīng)皮精準(zhǔn)定位和到達(dá)該目標(biāo)的精準(zhǔn)路徑導(dǎo)航。

2、中國專利申請?zhí)枮?01920068139.8的實(shí)用新型專利，公開了一種基于c臂x光機(jī)的激光定位儀及手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，其在c臂x光機(jī)影像增強(qiáng)器的末端加裝可以產(chǎn)生可視激光束的激光定位儀，通過激光束完成對體內(nèi)目標(biāo)的精準(zhǔn)導(dǎo)航。但是該專利存在以下幾個(gè)問題，一是該激光定位儀的尺寸較大，其是安裝在影像增強(qiáng)器的末端，要獲得足夠的透視視野，患者需要盡量靠近影像增強(qiáng)器，從而使得激光定位儀到患者體表的空間大大減小，不利于手術(shù)醫(yī)生操作；二是激光束的導(dǎo)航依賴于步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動，而步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動過程中容易產(chǎn)生卡頓、掉步和噪音，會導(dǎo)致導(dǎo)航精度下降，對手術(shù)過程造成干擾；三是激光束只能對單個(gè)目標(biāo)進(jìn)行導(dǎo)航定位，無法實(shí)現(xiàn)手術(shù)區(qū)域目標(biāo)的全景顯示和對多個(gè)目標(biāo)的同時(shí)定位；四是該激光定位儀存在不透x射線的激光發(fā)生管等金屬部件，且這些部件位于x射線投射區(qū)域，會對人體手術(shù)目標(biāo)的造成遮擋，影響其成像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置及方法，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，結(jié)構(gòu)簡單、占用體積小，有效拓寬了手術(shù)空間，對手術(shù)目標(biāo)無遮擋；手術(shù)過程中無需移動設(shè)備部件，實(shí)現(xiàn)對x光機(jī)透視區(qū)域的全景觀測、特定目標(biāo)的單獨(dú)顯示和可視化線性導(dǎo)航。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，包括投影儀和反射裝置；所述反射裝置用于反射所述投影儀射出的光線；當(dāng)所述投影導(dǎo)航裝置用于c臂x光機(jī)時(shí)，所述反射裝置可將經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸的光線反射至所述c臂x光機(jī)的x線球管下方，并將反射后的經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸的光線與所述x線球管的主光軸重合。

4、本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，所述反射裝置包括相互平行的第一平面鏡和第二平面鏡；所述第一平面鏡與所述第二平面鏡的鏡面相對；所述第一平面鏡的鏡面斜對著投影儀的透鏡；若經(jīng)所述投影儀的的透鏡主光軸的出射光線方向豎直向下，所述第一平面鏡與水平面之間的夾角為45°；經(jīng)所述投影儀射出的透鏡的主光軸的出射光線經(jīng)第一平面鏡反射后，照射至第二平面鏡，再經(jīng)第二平面鏡反射后與投影儀的透鏡主光軸平行。

5、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，所述第二平面鏡至所述第一平面鏡之間的距離可調(diào)節(jié)。

6、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，還包括第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)可驅(qū)動所述投影儀移動；若所述反射裝置的第一平面鏡、第二平面鏡之間的可調(diào)節(jié)方向?yàn)閥軸方向，則所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)可驅(qū)動所述投影儀在x軸與z軸構(gòu)成的平面內(nèi)移動。

7、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，包括微處理模塊和通信模塊；所述微處理模塊與所述通信模塊電性連接；所述微處理模塊與所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)電性連接。

8、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，還包括第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述反射裝置的兩塊平面鏡之間的距離通過所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)；所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述微處理模塊電性連接。

9、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，還包括校準(zhǔn)裝置；所述校準(zhǔn)裝置可拆卸固定于所述投影儀上；所述校準(zhǔn)裝置包括固定件、第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球和第四金屬球；所述第一金屬球、第二金屬球、第三金屬球、第四金屬球均固定于所述固定件上。

10、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，所述反射裝置包括兩端封口的管狀殼體；所述第一平面鏡與所述第二平面鏡固定于所述管狀殼體內(nèi)；所述第一平面鏡與所述第二平面鏡分別位于所述管狀殼體的兩端；所述管狀殼體的上表面開設(shè)有進(jìn)光口；所述管狀殼體的下表面開設(shè)有出光口；所述進(jìn)光口對著所述第一平面鏡的鏡面；所述出光口對著所述第二平面鏡的鏡面；所述進(jìn)光口包裹所述投影儀的透鏡。

11、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，所述反射裝置包括第一平面鏡；所述第一平面鏡的鏡面斜對著投影儀的透鏡；若經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸為水平方向，所述第一平面鏡與水平面之間的夾角為45°；經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸的出射光線經(jīng)第一平面鏡反射后投影儀的透鏡主光軸垂直。

12、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，優(yōu)選地，步驟s101：將投影導(dǎo)航裝置安裝于x線球管的側(cè)面，使得投影儀的透鏡對著影像增強(qiáng)裝置，反射裝置伸入x線球管的下方；

13、步驟s102：將校準(zhǔn)裝置安裝到投影儀上，使得所述第一金屬球、第二金屬球的連線與y軸平行；所述第三金屬球、第四金屬球的連線與x軸平行；第一金屬球、第二金屬球的連線的中點(diǎn)為第一中點(diǎn)；第三金屬球、第四金屬球的連線的中點(diǎn)為第二中點(diǎn)；第一中點(diǎn)與第二中點(diǎn)的連線與z軸平行；第一中點(diǎn)位于第二中點(diǎn)的上方；第一中點(diǎn)與第二中點(diǎn)的距離為l；第一金屬球與第二金屬球的距離也為l；第三金屬球與第四金屬球的距離也為l；

14、步驟s103：進(jìn)行透視，得到透視圖像；第一金屬球、第二金屬球在透視圖像上的距離為s1；第三金屬球、第四金屬球在透視圖像上的距離為s2；第一金屬球、第二金屬球在透視圖像上的連線的中點(diǎn)作為(x0，y0)；x線焦點(diǎn)距離距離第一金屬球的z軸方向的距離是h＝s2*l/(s1-s2)；

15、步驟s104：在z軸上調(diào)節(jié)投影儀的距離sz＝h-h0，其中h0為投影儀透鏡中心與第一金屬球在z軸方向上的距離；在x軸上調(diào)節(jié)投影儀調(diào)整的距離sx＝s1*l/x0；在y軸上第二平面鏡與第一平面鏡之間的距離sy＝s1*l/y0；

16、步驟s105：投影儀在x軸、z軸上位置及第二平面鏡與第一平面鏡之間在y軸上的位置調(diào)節(jié)完成后，再次進(jìn)行透視，調(diào)節(jié)輸入投影儀的圖像大小，使得投影儀投射出的第一金屬球、第二金屬球圖像與校準(zhǔn)裝置上的第一金屬球、第二金屬球的實(shí)際大小及位置重合。

17、本發(fā)明提供的應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置的實(shí)施方法，優(yōu)選地，

18、步驟s201：將c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置安裝至c臂x光機(jī)的線球管側(cè)面；

19、步驟s202：利用校準(zhǔn)裝置對c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置進(jìn)行校準(zhǔn)；

20、步驟s203：拆除校準(zhǔn)裝置；

21、步驟s204：啟動c臂x光機(jī)對病人身體進(jìn)行透視，投影導(dǎo)航裝置將獲取的透視圖像投影至患者體表；

22、步驟s205：對獲得的c臂x光機(jī)的透視圖像上的目標(biāo)點(diǎn)利用不同顏色進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分，此時(shí)，投影至患者體表的透視圖像為進(jìn)行標(biāo)記區(qū)分后的透視圖像。

23、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或者有益效果：

24、本發(fā)明提供的一種應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，應(yīng)用于c臂x光機(jī)的投影導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括投影儀和反射裝置；所述反射裝置用于反射所述投影儀射出的光線；當(dāng)所述投影導(dǎo)航裝置用于c臂x光機(jī)時(shí)，所述反射裝置可將經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸的光線反射至所述c臂x光機(jī)的x線球管下方，并將反射后的經(jīng)所述投影儀的透鏡主光軸的光線與所述x線球管的主光軸重合。本發(fā)明使用前對投影儀出射光路的位置和角度進(jìn)行精密校準(zhǔn)并鎖定后，后續(xù)使用過程中無需再次調(diào)節(jié)投影儀及反射裝置位置，達(dá)到“所見即所得”的效果，實(shí)現(xiàn)對x光機(jī)透視區(qū)域的全景觀測和對特定目標(biāo)的單獨(dú)顯示和可視化線性導(dǎo)航；并且相對于現(xiàn)有c臂x光機(jī)輔助定位或?qū)Ш皆O(shè)備占用體積小，有效拓寬了手術(shù)空間。