一种脊柱椎弓根定位系统的制作方法

    专利2022-07-08  129


    本发明涉及脊椎辅助医疗器械领域,尤其涉及一种脊柱椎弓根定位系统。



    背景技术:

    椎弓根是椎弓的一部分,起于椎体后上部,短而细,椎弓根是组成椎间孔的组成部分,其上方有一较浅的切迹构成椎间孔的下壁,椎弓根下方有一较深的椎弓根下切迹构成椎间孔的上壁。

    如现有技术cn111643196a的一种脊柱椎弓根定位器,在进行做一些与脊椎有关的手术时,有的需要对椎弓根进行定位,现有的技术一般是需要两个医生配合进行定位划线,然后进行等比例划分,从而找到每节脊椎的椎弓根;这种人工定位的方式不但速度慢,耗费时间长,而且长时间人工划分,消耗医生的精力,难免会产生误差,定位椎弓根位置极为不便。另一种典型的如wo2019020048a1的现有技术公开的一种基于超声拓片技术的脊椎图像生成系统以及脊柱手术导航定位系统,以及如wo2016177303a1的现有技术公开的一种高强度骨螺钉座,发展了asd的srs-schwab分类以帮助外科医师以此方式分类asd并提供射线照相分析的方法。帮助提供手术前治疗设计和术后评定的方案,需要外科医师检查术前患者的胶片并手动地或通过使用术前软件测量骨盆入射、腰部脊椎前凸、骨盆倾斜角和矢状纵轴。评定向这些术中脊椎参数的改变的系统和方法的需要。

    为了解决本领域普遍存在缺乏定位装置、定位操作不准确、脊椎纠正不准确、凭经验划线工作强度大、容易出现差错等等问题,作出了本发明。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于,针对目前脊柱椎弓根定位所存在的不足,提出了一种脊柱椎弓根定位系统。

    为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:

    一种脊柱椎弓根定位系统,所述定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,所述感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;所述检测装置被构造为对所述患者的脊椎的位置进行检测;所述定位机构被构造为对所述脊椎的参考点件定位;所述调整装置被构造为对所述检测装置的位置进行调整;所述纠偏装置被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述标记装置被构造为对椎弓根进行标记。

    可选的,所述检测装置包括数据采集单元、检测探头和配对单元,所述数据采集单元被构造为对所述感应装置、所述调整装置、所述纠偏装置的数据进行采集;所述检测探头被构造为检测与所述患者之间的距离及角度;所述配对单元被构造为对所述感应装置进行配对。

    可选的,所述感应装置包括感应背心、绑紧机构和若干个位置标记件,所述绑紧机构被构造为对所述感应背心的松紧程度进行调整,各个所述位置标记件被构造为设置在所述感应背心靠近所述患者的一侧,并沿着所述背心的延伸方向等间距的分布;所述感应背心被构造为对所述患者的生理指征进行采集或骨骼的位置进行定位;所述感应背心包括操作区域和绑定区域,所述操作区域被构造为用于供手术进行操作的区域,所述绑定区域被构造为供所述绑紧机构对所述患者进行嵌套。

    可选的,所述定位装置包括识别探头和偏移机构,所述识别探头被构造为识别所述感应装置位置并采集所述感应装置的数据,所述偏移机构被构造为对所述识别探头的角度进行调整;所述偏移机构包括偏移轨道、偏移驱动机构和反馈单元,所述反馈单元被构造为设置在所述偏移轨道上;所述识别探头被构造为与所述偏移轨道滑动卡接,并在所述偏移驱动机构的驱动沿着所述偏移轨道滑动。

    可选的,所述调整装置包括若干个铰接杆、支撑杆和移动单元,各个所述铰接杆首尾相连形成调整部,所述调整部的一端与所述检测装置连接,所述调整部的另一端与所述支撑杆的一端连接,所述支撑杆的另一端与所述移动单元连接;所述移动单元包括支撑板、若干个移动轮和锁定构件,各个所述移动轮设置在所述支撑板的一侧,并与所述支撑板连接;各个所述锁定构件被构造为对应设置在各个所述移动轮外周并由使用者对各个所述移动轮进行锁定。

    可选的,所述纠偏装置包括参考机构、纠偏机构和纠偏算法,所述参考机构被构造为基于所述感应装置的数据对生成参考位置;所述纠偏算法被构造为基于所述参考位置对所述纠偏机构的移动路径进行响应;所述纠偏机构被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述参考机构包括若干个标号件,各个所述标号件被构造为对所述患者脊椎位置进行标号,并基于各个所述标号件的数据模拟相对应的参考位置。

    可选的,所述标记装置包括偏转机构和光路显示机构,所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑,并对所述光路显示机构的角度进行纠正;所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点,并显示所述患者脊椎的基准基准线;所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆,所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接,所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接;所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测。

    可选的,所述绑紧机构包括粘胶和松紧带,所述粘胶被构造为设置在所述松紧带上,所述松紧带被构造为与所述感应背心的边沿连接,并对患者身体进行绑定,所述松紧带包括充气袋、变形部、触发控制件和充气泵,所述变形部沿着所述绑定带的长度方向延伸,所述充气袋被构造为设置所述变形部的一侧;所述充气泵被构造为与所述充气袋管道连接,并对所述充气袋进行充气,所述触发控制件被构造为对所述充气泵的充气时机进行控制。

    可选的,所述纠偏机构包括纠偏座、转向单元、纠偏轨道和纠偏驱动座,所述纠偏座被构造为与所述纠偏轨道滑动连接,所述转向单元被构造为对所述纠偏轨道的朝向进行调整,所述纠偏驱动机构被构造为与所述纠偏座驱动连接并沿着所述纠偏轨道的朝向进行滑动。

    本发明所取得的有益效果是:

    1.通过采用检测装置与感应装置进行配合使用,并基于检测到的数据能够对椎弓根进行精准的定位;

    2.通过采用感应装置与检测装置进行配合使用,使得患者的脊椎位置能够被定位,且基于感应装置的位置信息,对检测探头的移动范围进行限定,使得检测探头在对椎弓根的检测在较小的移动范围内进行调整,且调整的操作是基于调整装置的操作进行调整,以保证整个对椎弓根不同的角度进行校准;

    3.通过采用感应装置与检测装置进行配合使用,使得检测装置的检测位置进行限位,使得检测装置的位置能够被限定。感应背心被构造为与患者进行的腹部进行限位,使得检测探头被限定在某一区域内;

    4.通过采用脊椎数据采集单元被构造为对患者的脊椎数据进行采集,患者的脊椎数据需要由医生预先置入脊椎数据采集单元。识别探头会依据患者的脊椎的数据进行跟随,并对脊椎的走向进行响应;

    5.通过采用转向构件被构造为固定偏移座上形成偏移部,偏移部被构造为与偏移轨道滑动连接,并基于偏移驱动机构的操作下实现对识别探头对脊椎的跟随;

    6.通过采用充气袋在充气的过程中就会把变形部鼓起,形成一个与患者肢体进行限制的凸起,凸起使得感应背心能够对位置标记件进行定位,同时配合充气袋与充气泵进行充气的过程中,触发控制件能够对充气泵的充气的程度进行调整,用于适应不同人群的腰围的变化。

    附图说明

    从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。

    图1为本发明的控制流程示意图。

    图2为所述调整装置的结构示意图。

    图3为所述感应背心的结构示意图。

    图4为所述感应背心与患者的结构示意图。

    图5为所述调整装置的前视示意图。

    图6为所述调整装置的左视示意图。

    图7为所述支撑板的结构示意图。

    附图标号说明:1-支撑杆;2-铰接杆;3-支撑板;4-移动单元;5-中空腔;6-背心主体;7-绑定带;8-粘胶;9-脊椎;10-偏移轨道;11-偏移部;12-识别探头;13-偏移座;14-光路显示机构;15-纠偏轨道;16-偏转机构。

    具体实施方式

    为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

    本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”.“下”.“左”.“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

    实施例一:一种脊柱椎弓根定位系统,所述定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,所述感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;所述检测装置被构造为对所述患者的脊椎的位置进行检测;所述定位机构被构造为对所述脊椎的参考点件定位;所述调整装置被构造为对所述检测装置的位置进行调整;所述纠偏装置被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述标记装置被构造为对椎弓根进行标记;所述检测装置包括数据采集单元、检测探头和配对单元,所述数据采集单元被构造为对所述感应装置、所述调整装置、所述纠偏装置的数据进行采集;所述检测探头被构造为检测与所述患者之间的距离及角度;所述配对单元被构造为对所述感应装置进行配对;所述感应装置包括感应背心、绑紧机构和若干个位置标记件,所述绑紧机构被构造为对所述感应背心的松紧程度进行调整,各个所述位置标记件被构造为设置在所述感应背心靠近所述患者的一侧,并沿着所述背心的延伸方向等间距的分布;所述感应背心被构造为对所述患者的生理指征进行采集或骨骼的位置进行定位;所述感应背心包括操作区域和绑定区域,所述操作区域被构造为用于供手术进行操作的区域,所述绑定区域被构造为供所述绑紧机构对所述患者进行嵌套;所述定位装置包括识别探头和偏移机构,所述识别探头被构造为识别所述感应装置位置并采集所述感应装置的数据,所述偏移机构被构造为对所述识别探头的角度进行调整;所述偏移机构包括偏移轨道、偏移驱动机构和反馈单元,所述反馈单元被构造为设置在所述偏移轨道上;所述识别探头被构造为与所述偏移轨道滑动卡接,并在所述偏移驱动机构的驱动沿着所述偏移轨道滑动;所述调整装置包括若干个铰接杆、支撑杆和移动单元,各个所述铰接杆首尾相连形成调整部,所述调整部的一端与所述检测装置连接,所述调整部的另一端与所述支撑杆的一端连接,所述支撑杆的另一端与所述移动单元连接;所述移动单元包括支撑板、若干个移动轮和锁定构件,各个所述移动轮设置在所述支撑板的一侧,并与所述支撑板连接;各个所述锁定构件被构造为对应设置在各个所述移动轮外周并由使用者对各个所述移动轮进行锁定;所述纠偏装置包括参考机构、纠偏机构和纠偏算法,所述参考机构被构造为基于所述感应装置的数据对生成参考位置;所述纠偏算法被构造为基于所述参考位置对所述纠偏机构的移动路径进行响应;所述纠偏机构被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述参考机构包括若干个标号件,各个所述标号件被构造为对所述患者脊椎位置进行标号,并基于各个所述标号件的数据模拟相对应的参考位置;所述标记装置包括偏转机构和光路显示机构,所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑,并对所述光路显示机构的角度进行纠正;所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点,并显示所述患者脊椎的基准基准线;所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆,所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接,所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接;所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测;所述绑紧机构包括粘胶和松紧带,所述粘胶被构造为设置在所述松紧带上,所述松紧带被构造为与所述感应背心的边沿连接,并对患者身体进行绑定,所述松紧带包括充气袋、变形部、触发控制件和充气泵,所述变形部沿着所述绑定带的长度方向延伸,所述充气袋被构造为设置所述变形部的一侧;所述充气泵被构造为与所述充气袋管道连接,并对所述充气袋进行充气,所述触发控制件被构造为对所述充气泵的充气时机进行控制;所述纠偏机构包括纠偏座、转向单元、纠偏轨道和纠偏驱动座,所述纠偏座被构造为与所述纠偏轨道滑动连接,所述转向单元被构造为对所述纠偏轨道的朝向进行调整,所述纠偏驱动机构被构造为与所述纠偏座驱动连接并沿着所述纠偏轨道的朝向进行滑动。

    实施例二:本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进;提供一种脊柱椎弓根定位系统,所述定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,所述感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;所述检测装置被构造为对所述患者的脊椎的位置进行检测;所述定位机构被构造为对所述脊椎的参考点件定位;所述调整装置被构造为对所述检测装置的位置进行调整;所述纠偏装置被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述标记装置被构造为对椎弓根进行标记;所述处理器分别与所述检测装置、所述定位装置、所述调整装置、所述纠偏装置、所述标记装置控制连接,并基于所述处理器的控制操作下实现对所述椎弓根的位置进行精准的定位操作;同时,所述检测装置与所述感应装置进行配合使用,并基于检测到的数据能够对所述椎弓根进行精准的定位;同时,还基于所述调整装置对所述检测探头的检测操作,使得所述检测装置的检测角度能够被调整,并基于所述调整操作对整个数据的采集进行详尽的调整;所述纠偏装置和所述标记装置配合使用,使得所述标记装置能够对所述椎弓根进行标记,使得标记的位置能够进行调整;

    所述检测装置包括数据采集单元、检测探头和配对单元,所述数据采集单元被构造为对所述感应装置、所述调整装置、所述纠偏装置的数据进行采集;所述检测探头被构造为检测与所述患者之间的距离及角度;所述配对单元被构造为对所述感应装置进行配对;所述检测装置被构造为对所述患者的数据进行采集,所述数据采集单元针对所述感应装置在和、所述调整装置、所述纠偏装置的位置数据以及与患者相关的数据进行采集;所述检测探头用对患者的距离的数据进行采集,并基于该距离对所述患者的脊椎进行定位的操作;另外,所述感应装置与所述检测装置进行配合使用,使得患者的脊椎位置能够被定位,且基于所述感应装置的位置信息,对所述检测探头的移动范围进行限定,使得所述检测探头在对所述椎弓根的检测在较小的移动范围内进行调整,且调整的操作是基于所述调整装置的操作进行调整,以保证整个对所述椎弓根不同的角度进行校准;同时,所述配对单元与所述调整装置进行数据链路的建立,并基于该数据链路对所述调整装置进行配对使得所述调整装置的调整动作在限定的范围内进行粗调;另外,所述检测探头包括但是不局限于以下列举的几种:检测相机、距离传感器、检测雷达、红外传感器、温度传感器等常用的用于对距离或者温度进行检测传感器或设备;

    所述感应装置包括感应背心、绑紧机构和若干个位置标记件,所述绑紧机构被构造为对所述感应背心的松紧程度进行调整,各个所述位置标记件被构造为设置在所述感应背心靠近所述患者的一侧,并沿着所述背心的延伸方向等间距的分布;所述感应背心被构造为对所述患者的生理指征进行采集或骨骼的位置进行定位;所述感应背心包括操作区域和绑定区域,所述操作区域被构造为用于供手术进行操作的区域,所述绑定区域被构造为供所述绑紧机构对所述患者进行嵌套;所述感应装置与所述检测装置进行配合使用,使得所述检测装置的检测位置进行限位,使得所述检测装置的位置能够被限定;所述感应背心被构造为与所述患者进行的腹部进行限位,使得所述检测探头被限定在某一区域内;所述感应背心与所述患者的腹部进行嵌套,并对所述患者的腹部或者基准的位置进行定位;各个所述位置标记件设置在所述感应背心与患者接触面进行感应,并基于对所述患者的生理特征进行采集;另外,所述绑定机构用于对所述感应背心用于对所述患者的肢体进行绑定,使得能够进行稳定的绑定;

    所述绑紧机构包括粘胶和松紧带,所述粘胶被构造为设置在所述松紧带上,所述松紧带被构造为与所述感应背心的边沿连接,并对患者身体进行绑定,所述松紧带包括充气袋、变形部、触发控制件和充气泵,所述变形部沿着所述绑定带的长度方向延伸,所述充气袋被构造为设置所述变形部的一侧;所述充气泵被构造为与所述充气袋管道连接,并对所述充气袋进行充气,所述触发控制件被构造为对所述充气泵的充气时机进行控制;所述感应背心包括背心主体和若干组绑定带,各组绑定带与所述背心主体的边沿进行连接,所述粘胶被构造为设置在各组松紧带上,并沿着所述松紧带的长度方向分布;所述松紧带设置在所述绑定带上,并通过设置在所述绑定带上所述粘胶进行粗绑;另外,所述松紧带内部设有所述充气袋,所述充气袋在所述充气泵的作用下实现对所述绑定带进行精细的绑定;所述充气袋在充气的过程中就会把所述变形部鼓起,形成一个与所述患者肢体进行限制的凸起,所述凸起使得所述感应背心能够对位置标记件进行定位;另外,所述充气袋与所述充气泵进行充气的过程中,所述触发控制件能够对所述充气泵的充气的程度进行调整,用于适应不同人群的腰围的变化;同时,所述触发控制件能够在绑定结束后能够通过所述充气袋中的气体进行释放,使得所述绑定带能够解除对所述患者的绑定的操作;

    所述背心主体位置设有供急救用的中空腔,所述中空腔在非使用状态下由密封布进行粘贴,且所述中空腔和密封布的边沿设置相互粘接的粘接部位,通过粘接部位使得所述密封布在非使用状态能够与所述中空腔进行连接;所述绑紧机构设置在所述感应背心的绑定带上,且背心在展开时呈现“工”字型或“王”字型结构;

    所述定位装置包括识别探头和偏移机构,所述识别探头被构造为识别所述感应装置位置并采集所述感应装置的数据,所述偏移机构被构造为对所述识别探头的角度进行调整;所述偏移机构包括偏移轨道、偏移驱动机构和反馈单元,所述反馈单元被构造为设置在所述偏移轨道上;所述识别探头被构造为与所述偏移轨道滑动卡接,并在所述偏移驱动机构的驱动沿着所述偏移轨道滑动;所述定位装置被构造为对所述识别他探头的位置进行细调,使得所述识别探头能够定位在脊椎节上,同时,所述识别探头还能够在该节脊椎上进行两侧所述椎弓根位置的确定;所述偏移机构被构造为所述椎弓根的位置进行偏移或者纠正的操作;所述偏移机构还包括脊椎数据采集单元,所述脊椎数据采集单元被构造为对所述患者的所述脊椎数据进行采集,所述患者的脊椎数据需要由医生预先置入所述脊椎数据采集单元;所述识别探头会依据所述患者的脊椎的数据进行跟随,并对脊椎的走向进行响应;所述患者的脊椎数据包括病患的位置,脊椎的走向等参数,患者年龄扥参数;所述偏移机构的所述反馈单元用于对所述识别探头和所述偏移驱动机构的移动的位置进行采集;同时,所述反馈单元还被构造为对根据所述患者的脊椎数据位置进行响应,使得所述识别探头能够依据脊椎走向等进行检测;所述反馈单元包括偏移座和转向构件,所述识别探头被构造为固定在所述转向构件上,所述转向构件被构造为固定所述偏移座上形成偏移部,所述偏移部被构造为与所述偏移轨道滑动连接,并基于所述偏移驱动机构的操作下实现对所述识别探头对所述脊椎的跟随;同时,所述转向构件与所述识别探头的配合使用,使得所述识别探头对某一节脊椎上的位置能够进行偏移,并基于该偏移,实现对所述椎弓根的精准的定位;所述偏移轨道被构造为与所述患者的脊椎的朝向平行。

    实施例三:本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进;提供一种脊柱椎弓根定位系统,所述定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,所述感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;所述检测装置被构造为对所述患者的脊椎的位置进行检测;所述定位机构被构造为对所述脊椎的参考点件定位;所述调整装置被构造为对所述检测装置的位置进行调整;所述纠偏装置被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述标记装置被构造为对椎弓根进行标记;所述处理器分别与所述检测装置、所述定位装置、所述调整装置、所述纠偏装置、所述标记装置控制连接,并基于所述处理器的控制操作下实现对所述椎弓根的位置进行精准的定位操作;同时,所述检测装置与所述感应装置进行配合使用,并基于检测到的数据能够对所述椎弓根进行精准的定位;同时,还基于所述调整装置对所述检测探头的检测操作,使得所述检测装置的检测角度能够被调整,并基于所述调整操作对整个数据的采集进行详尽的调整;所述纠偏装置和所述标记装置配合使用,使得所述标记装置能够对所述椎弓根进行标记,使得标记的位置能够进行调整;

    所述调整装置包括若干个铰接杆、支撑杆和移动单元,各个所述铰接杆首尾相连形成调整部,所述调整部的一端与所述检测装置连接,所述调整部的另一端与所述支撑杆的一端连接,所述支撑杆的另一端与所述移动单元连接;所述移动单元包括支撑板、若干个移动轮和锁定构件,各个所述移动轮设置在所述支撑板的一侧,并与所述支撑板连接;各个所述锁定构件被构造为对应设置在各个所述移动轮外周并由使用者对各个所述移动轮进行锁定;所述检测装置和所述定位装置分别设置在所述调整装置上,所述调整装置包括设备支撑板,所述支撑板被构造为对所述定位装置和所述检测装置进行支撑,即:所述检测装置、标记装置、纠偏装置和所述定位装置均设置在所述支撑板上;各个所述铰接杆的首尾两端分别连接形成调整部,所述调整部的一端与所述支撑板连接,所述调整部的另一端与所述支撑杆的一端铰接,所述支撑杆的另一端被构造与所述移动单元垂直固定连接,所述移动单元被构造为对各个所述铰接杆、所述支撑杆进行支撑,并基于所述移动单元的移动,使得所述调整装置能够对所述患者的脊椎椎弓根进行定位的操作;在使用的过程中,通过移动所述调整单元的移动到所述患者的周围,并移动到患处的上方或者侧上方,使得设置在所述调整装置上的所述定位装置和所述检测装置能够对所述椎弓根的位置进行定位,并辅导医生对所述椎弓根进行划线的操作;另外,所述调整装置还包括跟随机构,所述跟随机构被构造为对所述患者的手术位置进行自动的跟随,使得所述患者在对某一位置的脊椎进行手术的过程中,能够根据实际的位置进行动作,提升对整个系统的自动识别与跟踪的能力;所述跟随机构包括识别构件和触发构件,所述识别构件被构造为与所述触发构件进行配合使用,使得所述识别构件能够跟随所述触发构件的移动而跟随移动;在本实施例中,所述识别构件设置所述支撑板上,所述触发构件设置为手持式的结构,并由医护人员进行触发的操作;所述触发构件触发室发出能够被医护人员和所述识别构件进行识别的指示光,当所述识别构件检测到该指示光后,通过所述调整部的动作使得所述支撑板移动到所述指示位置的上方或者侧上方;所述触发构件的触发机构以及原理是本领域的技术人员所熟知的技术手段,本领域的技术人员可以查询相关的技术手册或者该技术,因而在本实施例中,不再一一赘述;

    所述纠偏装置包括参考机构、纠偏机构和纠偏算法,所述参考机构被构造为基于所述感应装置的数据对生成参考位置;所述纠偏算法被构造为基于所述参考位置对所述纠偏机构的移动路径进行响应;所述纠偏机构被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述参考机构包括若干个标号件,各个所述标号件被构造为对所述患者脊椎位置进行标号,并基于各个所述标号件的数据模拟相对应的参考位置;所述纠偏装置与所述标记装置进行配合使用,使得所述定位装置能够对所述椎弓根进行精准的定位;另外,所述纠偏装置和所述定位装置均设置在所述调整装置的调整板上,并基于所述纠偏装置的纠偏操作对所述定位装置进行辅助修正的作用;所述纠偏算法被构造为对所述纠偏机构进行指导,同时,基于所述检测装置和所述感应装置的数据进行纠偏的操作;所述参考机构的各个所述标号件设置在所述感应背心上用于对脊椎的位置进行定位,在定位的过程中需要与该位置特定的位置进行贴合,且不能超过特定的误差值,再实际的应用场景中,实验效果极佳;如果误差过大会造成各个标记件的存在较大误差,导致所述定位装置的定位存在偏差;各个所述标记件可以采用设置在所述感应背心上或者通过粘胶粘贴在所述患者对应的脊椎的起始点和终点,使得所述定位装置能够被进行定位;各个所述标记号标记的位置包括但是不局限于以下列举的:脊椎起始点、终点、手术位置的周围或者其他对脊椎进行定位的位置,本领域的技术人员可以根据实际的情况进行适应性的调整,本实施例不再一一赘述;

    所述纠偏机构包括纠偏座、转向单元、纠偏轨道和纠偏驱动座,所述纠偏座被构造为与所述纠偏轨道滑动连接,所述转向单元被构造为对所述纠偏轨道的朝向进行调整,所述纠偏驱动机构被构造为与所述纠偏座驱动连接并沿着所述纠偏轨道的朝向进行滑动;所述纠偏机构用于对所述标记装置进行调整,并沿着所述纠偏轨道进行调整,所述纠偏座被构造为对所述纠偏轨道滑动连接,并在所述纠偏驱动机构的驱动操作沿着所述纠偏轨道进行滑动;另外,所述纠偏机构还包括若干个位置标记件,各个所述位置标记件被构造为沿着所述纠偏轨道等间距的分布,各个所述位置标记件用于对所述纠偏座的位置进行检测,使得所述纠偏座的位置能够被所述处理器所捕获;所述纠偏座、各个所述位置标记、所述纠偏轨道和所述纠偏驱动机构之间形成一个闭环的反馈,当所述纠偏座移动到的位置与设定的位置不符合时,所述处理器就会控制所述纠偏驱动机构驱动所述纠偏座在所述纠偏轨道上进行滑动,直到所述纠偏座移动到特定的位置为止;所述转向单元包括转向件、转向轨道和转向驱动机构,所述转向驱动机构设置在所述转向件上,并对所述转向件的角度进行调整,所述转向件被构造为对与所述转向轨道进行连接;所述标记装置设置在所述转向件上,并在所述转向驱动机构和所述转向座的作用下实现对所述标记装置的转向;另外,所述转向单元还包括角度识别件,所述角度识别件被构造为对所述转向座的转动角度进行检测,并基于所述角度识别件的识别操作对所述转动座的转动角度进行检测;在所述转动座进行转动的过程中,所述转动驱动机构驱动所述转动座沿着自身的轴线进行转动,实现所述标记装置能够对所述标记的位置起到精准的控制的效果;

    所述标记装置包括偏转机构和光路显示机构,所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑,并对所述光路显示机构的角度进行纠正;所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点,并显示所述患者脊椎的基准基准线;所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆,所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接,所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接;所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测;所述偏转机构用于对所述光路显示机构进行转动,使得所述光路显示机构能够对所述椎弓根进行指导;所述光路显示机构包括显示光路,所述显示光路被构造为对所述椎弓根的位置进行检测并显示出来,同时,结合所述检测装置对所述椎弓根的位置进行识别的操作,保证所述椎弓根的位置进行动态的显示;医务护理人员可以根据标记的椎弓根进行手术或者纠正的操作;另外,所述显示光路设置为人眼能够识别的光,并通过所述感应装置、检测装置以及调整装置、偏移装置的调整后自动显示出来;所述偏转机构被构造为基于所述感应装置和所述检测装置的数据进行角度的偏移,所述偏转机构用于对所述光路显示机构进行支撑,并通过所述偏转机构的转动实现对所述光路显示机构的转动或者纠偏的操作,实现对显示光路的精准制导;

    通过所述检测探头采集或者定位患处的图像信息,并进行灰度处理,任取两个最大灰度值和最小灰度值,且遍历所述检测探头所采集的图像信息的初始阀值h依据公式(1)获得,

    其中,plow为最小灰度值,pmax为最大灰度值;

    根据阈值h将图象分割为检测位置和背景,分别求出两者的平均灰度值wpixel和;

    其中,q为患处位置的图像采集面积,h(q)为针对图像采集面积q输出的局部阀值函数;

    上公式中,pi为所述检测探头的最大像素密度,m为灰度均值;

    设置参考基准值rbase-value,其值依据下式求得,

    如果存在rbase-value=rbase-value 1,则rbase-value为所求得的阀值点,依据该阀值点控制所述定位装置对该点进行定位,否则,回到公式(2)~(5)继续迭代。

    在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

    综上所述,本发明的一种脊柱椎弓根定位系统,通过采用检测装置与感应装置进行配合使用,并基于检测到的数据能够对椎弓根进行精准的定位;通过采用感应装置与检测装置进行配合使用,使得患者的脊椎位置能够被定位,且基于感应装置的位置信息,对检测探头的移动范围进行限定,使得检测探头在对椎弓根的检测在较小的移动范围内进行调整,且调整的操作是基于调整装置的操作进行调整,以保证整个对椎弓根不同的角度进行校准;通过采用感应装置与检测装置进行配合使用,使得检测装置的检测位置进行限位,使得检测装置的位置能够被限定。感应背心被构造为与患者进行的腹部进行限位,使得检测探头被限定在某一区域内;通过采用脊椎数据采集单元被构造为对患者的脊椎数据进行采集,患者的脊椎数据需要由医生预先置入脊椎数据采集单元。识别探头会依据患者的脊椎的数据进行跟随,并对脊椎的走向进行响应;通过采用转向构件被构造为固定偏移座上形成偏移部,偏移部被构造为与偏移轨道滑动连接,并基于偏移驱动机构的操作下实现对识别探头对脊椎的跟随;通过采用充气袋在充气的过程中就会把变形部鼓起,形成一个与患者肢体进行限制的凸起,凸起使得感应背心能够对位置标记件进行定位,同时配合充气袋与充气泵进行充气的过程中,触发控制件能够对充气泵的充气的程度进行调整,用于适应不同人群的腰围的变化。

    虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。

    在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

    综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。


    技术特征:

    1.一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,所述感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;所述检测装置被构造为对所述患者的脊椎的位置进行检测;所述定位机构被构造为对所述脊椎的参考点件定位;所述调整装置被构造为对所述检测装置的位置进行调整;所述纠偏装置被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述标记装置被构造为对椎弓根进行标记。

    2.如权利要求1所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述检测装置包括数据采集单元、检测探头和配对单元,所述数据采集单元被构造为对所述感应装置、所述调整装置、所述纠偏装置的数据进行采集;所述检测探头被构造为检测与所述患者之间的距离及角度;所述配对单元被构造为对所述感应装置进行配对。

    3.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述感应装置包括感应背心、绑紧机构和若干个位置标记件,所述绑紧机构被构造为对所述感应背心的松紧程度进行调整,各个所述位置标记件被构造为设置在所述感应背心靠近所述患者的一侧,并沿着所述背心的延伸方向等间距的分布;所述感应背心被构造为对所述患者的生理指征进行采集或骨骼的位置进行定位;所述感应背心包括操作区域和绑定区域,所述操作区域被构造为用于供手术进行操作的区域,所述绑定区域被构造为供所述绑紧机构对所述患者进行嵌套。

    4.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述定位装置包括识别探头和偏移机构,所述识别探头被构造为识别所述感应装置位置并采集所述感应装置的数据,所述偏移机构被构造为对所述识别探头的角度进行调整;所述偏移机构包括偏移轨道、偏移驱动机构和反馈单元,所述反馈单元被构造为设置在所述偏移轨道上;所述识别探头被构造为与所述偏移轨道滑动卡接,并在所述偏移驱动机构的驱动沿着所述偏移轨道滑动。

    5.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述调整装置包括若干个铰接杆、支撑杆和移动单元,各个所述铰接杆首尾相连形成调整部,所述调整部的一端与所述检测装置连接,所述调整部的另一端与所述支撑杆的一端连接,所述支撑杆的另一端与所述移动单元连接;所述移动单元包括支撑板、若干个移动轮和锁定构件,各个所述移动轮设置在所述支撑板的一侧,并与所述支撑板连接;各个所述锁定构件被构造为对应设置在各个所述移动轮外周并由使用者对各个所述移动轮进行锁定。

    6.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述纠偏装置包括参考机构、纠偏机构和纠偏算法,所述参考机构被构造为基于所述感应装置的数据对生成参考位置;所述纠偏算法被构造为基于所述参考位置对所述纠偏机构的移动路径进行响应;所述纠偏机构被构造为对所述标记装置的位置进行纠正;所述参考机构包括若干个标号件,各个所述标号件被构造为对所述患者脊椎位置进行标号,并基于各个所述标号件的数据模拟相对应的参考位置。

    7.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述标记装置包括偏转机构和光路显示机构,所述偏转机构被构造为对所述光路显示机构进行支撑,并对所述光路显示机构的角度进行纠正;所述光路显示机构被构造为采集所述感应装置的起点和终点,并显示所述患者脊椎的基准基准线;所述偏转机构包括偏转座、角度检测件和偏转杆,所述支撑杆的一端与所述偏转座的铰接,所述偏转杆的另一端与所述光路显示机构连接;所述角度检测件被构造为对所述偏转杆的偏转的角度进行检测。

    8.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述绑紧机构包括粘胶和松紧带,所述粘胶被构造为设置在所述松紧带上,所述松紧带被构造为与所述感应背心的边沿连接,并对患者身体进行绑定,所述松紧带包括充气袋、变形部、触发控制件和充气泵,所述变形部沿着所述绑定带的长度方向延伸,所述充气袋被构造为设置所述变形部的一侧;所述充气泵被构造为与所述充气袋管道连接,并对所述充气袋进行充气,所述触发控制件被构造为对所述充气泵的充气时机进行控制。

    9.如前述权利要求之一所述的一种脊柱椎弓根定位系统,其特征在于,所述纠偏机构包括纠偏座、转向单元、纠偏轨道和纠偏驱动座,所述纠偏座被构造为与所述纠偏轨道滑动连接,所述转向单元被构造为对所述纠偏轨道的朝向进行调整,所述纠偏驱动机构被构造为与所述纠偏座驱动连接并沿着所述纠偏轨道的朝向进行滑动。

    技术总结
    本发明提供了一种脊柱椎弓根定位系统,定位系统包括检测装置、感应装置、定位装置、调整装置、纠偏装置、标记装置和处理器,感应装置用于检测患者当前脊椎的状态;检测装置被构造为对患者的脊椎的位置进行检测;定位机构被构造为对脊椎的参考点件定位;调整装置被构造为对检测装置的位置进行调整;纠偏装置被构造为对标记装置的位置进行纠正;标记装置被构造为对椎弓根进行标记。本发明通过感应装置与检测装置进行配合使用,使得患者的脊椎位置能够被定位,且基于感应装置的位置信息,对检测探头的移动范围进行限定,使得检测探头在对椎弓根的检测在较小的移动范围内进行调整,以保证整个对椎弓根不同的角度进行校准。

    技术研发人员:杜建伟
    受保护的技术使用者:杜建伟
    技术研发日:2020.11.23
    技术公布日:2021.03.12

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