自投影C臂X光机及导航方法

    专利查询2026-02-16  13


    本发明涉及应用于c臂x光机及导航方法,尤其涉及一种自投影c臂x光机及导航方法。


    背景技术:

    1、外科传统手术方式切口大,出血多,对机体损伤大,术后不仅瘢痕大,影响美观;而且可能会引起相关并发症。随着微创外科的发展,有望通过小切口或经皮穿刺完成手术。但这有赖于体内目标的经皮精准定位和到达该目标的精准路径导航。

    2、中国专利申请号为201920068139.8的实用新型专利,公开了一种基于c臂x光机的激光定位仪及手术导航系统,其在c臂x光机影像增强器的末端加装可以产生可视激光束的激光定位仪,通过激光束完成对体内目标的精准导航。但是该专利存在以下几个问题,一是该激光定位仪的尺寸较大,其是安装在影像增强器的末端,要获得足够的透视视野,患者需要尽量靠近影像增强器,从而使得激光定位仪到患者体表的空间大大减小,不利于手术医生操作;二是激光束的导航依赖于步进电机的运动,而步进电机运动过程中容易产生卡顿、掉步和噪音,会导致导航精度下降,对手术过程造成干扰;三是激光束只能对单个目标进行导航定位,无法实现手术区域目标的全景显示和对多个目标的同时定位;四是该激光定位仪存在不透x射线的激光发生管等金属部件,且这些部件位于x射线投射区域,会对人体手术目标的造成遮挡,影响其成像。


    技术实现思路

    1、针对上述技术问题,本发明提供的自投影c臂x光机及导航方法,能够有效解决现有技术中存在的技术问题,结构简单、占用体积小,有效拓宽了手术空间;手术过程中无需移动,实现对x光机透视区域的全景观测。

    2、为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

    3、一种自投影c臂x光机,包括c臂x光机本体,所述c臂x光机本体包括x线球管和影像增强装置,包括投影仪和反射装置;所述投影仪与所述c臂x光机本体固定;所述反射装置可将经所述投影仪的透镜主光轴的光线反射至所述c臂x光机本体的x线球管下方,并将反射后的经所述投影仪的透镜主光轴的光线与所述x线球管的主光轴重合。

    4、本发明提供的自投影c臂x光机,优选地,所述投影仪固定于所述x线球管侧面;所述投影仪的透镜方向朝向所述影像增强装置;所述投影仪的透镜中心与所述x线球管位于同一水平高度;所述投影仪的透镜出射角度与所述x线球管的出射角度相同;所述反射装置包括相互平行的第一平面镜和第二平面镜;所述第一平面镜与所述第二平面镜的镜面相对;所述第一平面镜的镜面斜对着投影仪的透镜;若经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线方向竖直向下,所述第一平面镜与水平面之间的夹角为45°;经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线经第一平面镜反射后,照射至第二平面镜,再经第二平面镜反射后与投影仪的透镜主光轴方向平行;所述第二平面镜位于所述线球管下方;

    5、其中,经过所述第二平面镜反射而出的光线,与将所述投影仪的透镜焦点与所述x线球管的焦点重合射出的光线一致。

    6、本发明提供的自投影c臂x光机,优选地,所述反射装置包括两端封口的管状壳体;所述第一平面镜与所述第二平面镜固定于所述管状壳体内;所述第一平面镜与所述第二平面镜分别位于所述管状壳体的两端;所述管状壳体的上表面开设有进光口;所述管状壳体的下表面开设有出光口;所述进光口对着所述第一平面镜的镜面;所述出光口对着所述第二平面镜的镜面;所述进光口包裹所述投影仪的透镜。

    7、本发明提供的自投影c臂x光机,优选地,还包括控制模块;所述控制模块与所述投影仪电性连接;所述控制模块可将所述c臂x光机本体获得透射图像传输给所述投影仪。

    8、本发明提供的自投影c臂x光机,优选地,所述反射装置包括第一平面镜;所述第一平面镜的镜面斜对着投影仪的透镜;若经所述投影仪的透镜主光轴为水平方向,所述第一平面镜与水平面之间的夹角为45°;经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线经第一平面镜反射后投影仪的透镜主光轴垂直。

    9、本发明提供的自投影c臂x光机,优选地,步骤s101:启动c臂x光机对病人身体进行透视,投影仪将获取的透视图像投影至患者体表;

    10、步骤s102:对获得的c臂x光机的透视图像上的目标点利用不同颜色进行标记区分,此时,投影至患者体表的透视图像为进行标记区分后的透视图像。

    11、上述技术方案具有如下优点或者有益效果:

    12、本发明提供的自投影c臂x光机,包括c臂x光机本体,c臂x光机本体包括x线球管和影像增强装置,其特征在于,包括投影仪和反射装置;投影仪固定于所述x线球管侧面;投影仪的透镜方向朝向所述影像增强装置;反射装置包括相互平行的第一平面镜和第二平面镜;第一平面镜与第二平面镜构成潜望镜结构,投影仪发出的光线经第一平面和第二平面镜反射至x线球管的下方,经过所述第二平面镜反射而出的光线,与将投影仪的透镜焦点与x线球管的焦点重合射出的光线一致。本发明投影仪输出的图像与实际x线图像等大、重合后,达到“所见即所得”的效果,实现对x光机透视区域的全景观测,并且相对于现有技术占用体积小,有效拓宽了手术空间。



    技术特征:

    1.一种自投影c臂x光机,包括c臂x光机本体,所述c臂x光机本体包括x线球管和影像增强装置,其特征在于,包括投影仪和反射装置;所述投影仪与所述c臂x光机本体固定;所述反射装置可将经所述投影仪的透镜主光轴的光线反射至所述c臂x光机本体的x线球管下方,并将反射后的经所述投影仪的透镜主光轴的光线与所述x线球管的主光轴重合。

    2.如权利要求1所述的自投影c臂x光机,其特征在于,所述投影仪固定于所述x线球管侧面;所述投影仪的透镜方向朝向所述影像增强装置;所述投影仪的透镜中心与所述x线球管位于同一水平高度;所述投影仪的透镜出射角度与所述x线球管的出射角度相同;所述反射装置包括相互平行的第一平面镜和第二平面镜;所述第一平面镜与所述第二平面镜的镜面相对;所述第一平面镜的镜面斜对着投影仪的透镜;若经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线方向竖直向下,所述第一平面镜与水平面之间的夹角为45°;经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线经第一平面镜反射后,照射至第二平面镜,再经第二平面镜反射后与投影仪的透镜主光轴方向平行;所述第二平面镜位于所述线球管下方;

    3.如权利要求2所述的自投影c臂x光机,其特征在于,所述反射装置包括两端封口的管状壳体;所述第一平面镜与所述第二平面镜固定于所述管状壳体内;所述第一平面镜与所述第二平面镜分别位于所述管状壳体的两端;所述管状壳体的上表面开设有进光口;所述管状壳体的下表面开设有出光口;所述进光口对着所述第一平面镜的镜面;所述出光口对着所述第二平面镜的镜面;所述进光口包裹所述投影仪的透镜。

    4.如权利要求2所述的所述自投影c臂x光机,其特征在于,还包括控制模块;所述控制模块与所述投影仪电性连接;所述控制模块可将所述c臂x光机本体获得透射图像传输给所述投影仪。

    5.如权利要求1所述的自投影c臂x光机,其特征在于,所述反射装置包括第一平面镜;所述第一平面镜的镜面斜对着投影仪的透镜;所述投影仪的透镜主光轴为水平方向,所述第一平面镜与水平面之间的夹角为45°;经所述投影仪的透镜主光轴的出射光线经第一平面镜反射后投影仪的透镜主光轴垂直。

    6.一种自投影c臂x光机的导航方法,其特征在于,


    技术总结
    本发明提供的自投影C臂X光机,包括C臂X光机本体,所述C臂X光机本体包括X线球管和影像增强装置,其特征在于,包括投影仪和反射装置;所述投影仪与所述C臂X光机本体固定;所述反射装置可将经所述投影仪的透镜主光轴的光线反射至所述C臂X光机本体的X线球管下方,并将反射后的经所述投影仪的透镜主光轴的光线与所述X线球管的主光轴重合。本发明投影仪输出的图像与实际X线图像等大、重合后,达到“所见即所得”的效果,实现对X光机透视区域的全景观测,并且相对于现有技术占用体积小,有效拓宽了手术空间。

    技术研发人员:许硕贵,吴江红,孔令同,董雪,郭华,叶文韬
    受保护的技术使用者:中国人民解放军海军军医大学第一附属医院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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