[发明专利]用于导航手术的手术器械标定系统及标定方法

权利要求书

1.一种用于导航手术的手术器械标定台，其特征在于，包括：

标定参考板，设置有定位结构和标定参考标记，用于固定手术器械，并提供标定参考标记的空间位置坐标；

基座，与标定参考板固定连接，用于辅助固定手术器械，并校验手术器械的轴向变形；

所述标定参考板包括一个V型槽、两个标定基板和连接平台；其中，所述V型槽用于限制手术器械的两个移动自由度和两个转动自由度；所述两个标定基板对称分布在V型槽两侧，用于固定安装标定台参考标记，其表面呈大于0°小于180°角度相交，相交线与所述V型槽的底线平行或重合。

2.根据权利要求1所述的手术器械标定台，其特征在于，所述V型槽和所述两个标定基板之间的部分为连接平台。

3.根据权利要求1所述的手术器械标定台，其特征在于，所述基座包括固定平台、两个支撑体和挡板；其中，所述固定平台用于固定所述标定参考板；所述两个支撑体对称设置于所述固定平台的两侧，且表面平行，与所述固定平台表面相垂直；所述挡板设于所述两个支撑体的末端，挡板表面垂直于所述标定参考板上的V型槽的两个夹持面以及两个标定基板面，用于顶住手术器械的尖端，限制手术器械轴向的移动自由度。

4.据权利要求3所述的手术器械标定台，其特征在于，所述两个支撑体上分别设有镂空孔和多个不同孔径的导孔，所有对应导孔的分布位置和孔径相同，其中至少有一对导孔与手术器械中轴的尺寸相当，用于插入相应尺寸的手术器械，校验手术器械轴向是否弯曲变形；所述两个支撑体末端为圆弧形。

5.一种用于导航手术的手术器械标定系统，其特征在于，包括：

导航仪，主要由两台红外摄像机组成，用于采集标定台和手术器械的参考标记，完成手术器械的标定过程；

权利要求1至2任一所述的用于导航手术的手术器械标定台；

标定台参考标记，固定于所述手术器械标定台的两个标定基板上，用于在标定时为所述导航仪提供两侧所述标定基板的法向向量，从而通过计算得到手术器械的轴向向量；

手术器械参考标记，固定于手术器械上，用于为所述导航仪提供手术器械的位置坐标；

计算机，用于根据所述导航仪采集到的各种参考标记和预置的标定台结构参数，利用标定算法及软件，计算手术器械的尖端空间位置和轴向向量；

显示器，用于显示所述导航仪采集到的所述标定台参考标记和手术器械参考标记，辅助判断标定效果。

6.根据权利要求5所述的手术器械标定系统，其特征在于，所述手术器械参考标记和所述标定台参考标记均由被动反光材料制成。

7.根据权利要求5所述的手术器械标定系统，其特征在于，所述手术器械参考标记和所述标定台参考标记均为固定的球状或平面圆形标记，球心或圆心位于同一平面内，且与所在固定平面平行。

8.根据权利要求5所述的手术器械标定系统，其特征在于，每个标定基板上的所述标定台参考标记数量不少于3个，且至少有3个呈三角形分布。

9.根据权利要求5所述的手术器械标定系统，其特征在于，每个手术器械上的所述手术器械参考标记数量不少于3个，且至少有3个呈非对称三角形分布。