[实用新型]一种手术导航用的通用标定模

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坐标系标定模，特别是关于一种用于确定医学成像设备与各种定位设备之间坐标转换关系的手术导航用的通用标定模。

背景技术

基于图像引导的手术导航治疗系统一般包括医学成像设备（如计算机断层扫描设备CT、C型臂或核磁共振成像设备MRI）、定位设备（如定位相机或者电磁定位仪）和手术器械等治疗设备。手术过程中，医生在定位设备的引导下，将由定位设备跟踪定位的手术器械准确地送达人体内部指定位置，对病灶进行治疗。其中，如何精确获取人体内部的手术器械位置是影响手术的一个关键性因素。由于医学成像设备和定位设备各自具有一套独立的基准坐标系，因此在基于图像引导的手术导航系统中，首要任务就是获取医学成像设备与定位设备的基准坐标系之间的坐标转换关系，而这个任务通常是借助各种类型的标定模完成。

目前医学成像设备的种类繁多，用于获取上述坐标转换关系的标定模大多是针对某种特定的成像设备而设计，缺乏通用性。目前临床技术发展一个趋势是多模式影像引导治疗，因此在多影像引导情况下，操作一台手术往往需要配以多个标定模，器械关系繁琐而复杂。此外，当医生将手术器械固定到可被定位设备跟踪的持针器上时，还需要确认手术器械末端（通常是治疗时手术器械的有效作用位置）与持针器（手术器械定位标志）之间的位置关系，这种位置关系也需要通过额外的复杂计算才能确定。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够确定不同类型医学成像设备与定位设备之间坐标转换关系的手术导航用的通用标定模。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种手术导航用的通用标定模，其特征在于：它包括基座，以及设置在所述基座上的扫描标志和定位标志；所述扫描标志由能被医学成像设备扫描成像的几何体构成，所述几何体具有特征点和/或特征线，所述特征点和/或特征线能够唯一确立一空间直角坐标系；所述定位标志由能够被定位设备探测追踪的几何体构成。

上述基座上设置若干安装孔，所述安装孔中插设所述扫描标志和定位标志。

上述扫描标志由三个球体和三个圆柱体构成，所述三个球体能被CT成像设备扫描成像，所述圆柱体中填充溶液，能被MRI成像设备扫描成像，所述三个圆柱的中心线两两相交且中心线的三个交点正好是所述三个球体的球心。

上述扫描标志为一不等边三角形体，所述三角形体内部填充某种溶液，能被MRI成像设备扫描成像，同时所述三角形体能被CT成像设备扫描成像。

上述基座表面还设置有一针尖定位点和一直线状的针体方向定位槽。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用特殊设计的扫描标志，既可以被MRI扫描成像，也可以被CT扫描成像；无论是MRI图像还是CT图像，通过图像分析可以得到一组相同的特征点或特征线；从而本实用新型中涉及到的标定模可以同时适用于MRI和CT两种成像设备。2、本实用新型涉及的标定模具有扫描标志、定位标志、针尖定位点和针体方向定位槽四个特征，使用此标定模能够快速获取手术导航过程中两个非常重要的位置关系：图像和定位设备之间的位置关系、手术器械和定位设备之间的位置关系，大大缩短了图像引导下手术导航系统的术前准备时间，为医生争取到了宝贵的手术时间。本实用新型可以广泛用于确定不同医学成像设备与各种定位设备之间坐标转换关系。

附图说明

图1是本实用新型标定模实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型标定模实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1、图2所示，本实用新型的标定模包括基座1，以及设置在基座1上的扫描标志2和定位标志3。

扫描标志2由平面或三维几何体构成。所述几何体具有明确的特征点和/或特征线，如三角形的三个顶点，球体的球心，或圆柱体的轴线等。通过这些几何体特征点和/或特征线，能够唯一确立一个空间直角坐标系。当用医学成像设备扫描扫描标志2时，从医学图像中能够清晰显示几何体的形状信息，获取几何体特征点或特征线交点的坐标，进而确立扫描标志相对于医学成像设备基准坐标系的转换关系。

定位标志3由能够被定位设备探测追踪的几何体构成。所述几何体根据定位设备种类选择，可以是配合双目光学定位设备使用的三个以上的光学定位球，也可以是配合电磁定位设备使用的一个或两个电磁线圈。当定位标志3在定位设备的跟踪范围内移动时，定位设备实时探测定位标志3，确定定位标志3相对于定位设备的三维坐标。