專利名稱：C型臂x線透視機(jī)及專用攝像機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透視設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種C型臂X線透視機(jī)及專用攝像機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
普通C型臂X線透視機(jī)是臨床上普遍使用的醫(yī)療設(shè)備，骨科醫(yī)生在手術(shù)中需借助該設(shè)備來確定病變的解剖位置并實施手術(shù)。由于X線輻射的劑量直接決定其對人體的傷害程度，因此，在臨床中，醫(yī)生在確定病變解剖位置和進(jìn)行內(nèi)固定材料置入的過程中，只是短暫的使用X線透視機(jī)，大部份時間是依靠手術(shù)經(jīng)驗和技巧進(jìn)行操作。由于不能進(jìn)行全程的監(jiān)測，因此，對手術(shù)的精確性可能產(chǎn)生一定的影響。 為了得到更好的精確性，人們開發(fā)了基于C型臂的定位系統(tǒng)，目前有C型臂引導(dǎo)的導(dǎo)航系統(tǒng)和激光定位裝置。其中，導(dǎo)航系統(tǒng)不僅價格昂貴，使用復(fù)雜，而且存在有許多可能會影響精確度的不確定因素，如手術(shù)器械的彈性變形就可能影響其精確度，因此導(dǎo)航系統(tǒng)并未得到臨床醫(yī)生廣泛的使用。而激光定位裝置雖簡單易用，但其激光束產(chǎn)生的點并不適合于手術(shù)進(jìn)行中使用，因此，通常情況下， 激光定位僅被用于手術(shù)未開始的階段。針對上述問題，中國專利CN101627915A公開了一種有外部攝像裝置的C型臂X線透視機(jī)，它由C型臂、X線發(fā)射源球管和影像增強(qiáng)器及圖像顯示裝置組成，其增加了外部攝像頭和定位裝置，攝像頭由定位裝置單獨安裝在X線發(fā)射源球管端或影像增強(qiáng)器端，或同時安裝在X線發(fā)射源球管端和影像增強(qiáng)器端，每端所安裝的攝像頭為一個或多個。這種結(jié)構(gòu)的C型臂X線透視機(jī)工作時，首先用攝像裝置確定需要透視的大體位置，再開動C型臂X 線機(jī)確定透視定位手術(shù)位置，然后，X線發(fā)射源停止工作，攝像裝置再次啟動，采集動態(tài)的圖像。由圖像顯示裝置中的計算機(jī)將攝像裝置采集的圖像和X線圖像進(jìn)行加工匹配，并在圖像顯示裝置中的顯示器中顯示。手術(shù)醫(yī)生在顯示器顯示的圖像的引導(dǎo)下，實時全程跟蹤手術(shù)器械的具體位置，從而幫助醫(yī)生更好地完成定位和手術(shù)操作。但是這種結(jié)構(gòu)的C型臂X 線透視機(jī)，其攝像頭的焦點和球管X線焦點不能完全重合，當(dāng)病人距離X線發(fā)射成像機(jī)構(gòu)較近時，圖像的匹配會產(chǎn)生偏差，需要在操作過程中矯正偏差，以保證手術(shù)精確定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種C型臂X線透視機(jī)，其攝像裝置所采集的的圖像與 C型臂的X線成像完全匹配，不會產(chǎn)生偏差，可以為手術(shù)提供精確性的定位，而且結(jié)構(gòu)簡單、 可靠實用，醫(yī)生操作方便，更適于在臨床中應(yīng)用。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種C型臂X線透視機(jī)專用攝像機(jī)構(gòu)，其所采集的圖像可與C型臂的X線成像完全匹配，可以為手術(shù)提供精確性的定位。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的包括C型臂及安裝于C型臂的X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體內(nèi)安裝有球管，所述殼體下底制成開口可調(diào)整的鉛門，其改進(jìn)之處在于設(shè)置有攝像機(jī)構(gòu)，該攝像機(jī)構(gòu)包括攝像裝置及反光鏡，所述反光鏡以傾斜狀位于X線光路上，所述傾斜反光鏡2的反光面與攝像裝置3、待手術(shù)體相對，所述攝像裝置的攝像頭與所述球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是這樣實現(xiàn)的C型臂X線透視機(jī)專用攝像機(jī)構(gòu)包括攝像裝置及反光鏡，所述反光鏡以傾斜狀位于C型臂X線透視機(jī)的X線光路上，所述傾斜反光鏡的反光面與攝像裝置、待手術(shù)體相對，所述攝像裝置的攝像頭與所述X線透視機(jī)的球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。本發(fā)明中，所述攝像裝置的攝像頭與所述球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱，球管的焦點和攝像機(jī)的焦點重合，從而使X線的視野和攝像頭的視野重合，攝像機(jī)構(gòu)所獲取的影像與X線影像完全重合，進(jìn)而實現(xiàn)兩者圖像的完全匹配，使得攝像機(jī)構(gòu)所采集的圖像中的每一個像素點和X線圖像中的每一個像素點是一一對應(yīng)的映射關(guān)系。由此可避免出現(xiàn)因人體與X線發(fā)射成像機(jī)構(gòu)之間的距離變化所產(chǎn)生的圖像匹配偏差的問題。進(jìn)而實現(xiàn)在手術(shù)過程中的全程、實時、精準(zhǔn)監(jiān)控，由此使得本發(fā)明的設(shè)備更適于在臨床中應(yīng)用。本發(fā)明增設(shè)反光鏡、并使攝像頭通過反光鏡獲取圖像，由此確保X線成像和攝影機(jī)構(gòu)成像的焦點完全一致，從而提高圖像的匹配程度，進(jìn)而在保證精確度的情況下，手術(shù)的操作大大簡化。與結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴，操作流程繁瑣的手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)相比，可實現(xiàn)同等功能的本發(fā)明則因結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、操作簡便而宜于推廣，也受到眾多醫(yī)院和醫(yī)務(wù)人員的歡迎。在上述技術(shù)方案下，本發(fā)明可以這樣實現(xiàn)
所述的C型臂X線透視機(jī)中，所述攝像機(jī)構(gòu)安裝于所述殼體內(nèi)。所述的C型臂X線透視機(jī)中，所述反光鏡、攝像裝置固定于殼體內(nèi)。所述的C型臂X線透視機(jī)中，在所述殼體內(nèi)安裝有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述反光鏡安裝于驅(qū)動機(jī)構(gòu)上。所述的C型臂X線透視機(jī)中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī)及由所述驅(qū)動電機(jī)帶動的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動裝置，所述反光鏡固定于驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動裝置上。所述的C型臂X線透視機(jī)中，所述攝像機(jī)構(gòu)安裝于所述殼體外部。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的反光鏡旋離原始位置狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式圖1所示，C型臂X線透視機(jī)包括C型臂(未圖示)及安裝于C型臂的X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體6內(nèi)安裝有球管1，所述殼體6下底制成開口可調(diào)整的鉛門 4。本發(fā)明還設(shè)置有攝像機(jī)構(gòu)，該攝像機(jī)構(gòu)包括攝像裝置3及反光鏡2，所述反光鏡以傾斜狀位于X線光路上。所述傾斜反光鏡2的反光面與攝像裝置3、待手術(shù)體相對。所述攝像裝置3的攝像頭與所述球管1的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。本發(fā)明的攝像機(jī)構(gòu)可以安裝于殼體6內(nèi)部，也可以安裝于殼體6外部。當(dāng)安裝于殼體6內(nèi)部時，反光鏡2可以采用對光的反射率較高、對X線的吸收率較小的反光鏡，此種情況下，可以在殼體6的內(nèi)壁上設(shè)置固定件，通過該固定件直接將反光鏡以傾斜狀態(tài)固定于X線的光路內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是反光鏡位置固定，不會出現(xiàn)因位置挪移而導(dǎo)致圖像偏移的問題出現(xiàn)。本發(fā)明可實現(xiàn)的另一種實施方式是在所述殼體內(nèi)安裝有驅(qū)動電機(jī)5，所述反光鏡2固定于驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動裝置上。采用這種結(jié)構(gòu)時，在進(jìn)行χ線透視操作時，驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)帶動反光鏡旋離原始位置，從而避免影響正常的χ線透視操作。在此種實施方式中，為保證反光鏡能夠精準(zhǔn)回位，本發(fā)明可以通過設(shè)置止動塊或采用現(xiàn)有技術(shù)中的其它技術(shù)手段來對反光鏡的回位旋轉(zhuǎn)過程進(jìn)行控制，如可以通過設(shè)置限位和位置檢測對反光鏡的回位旋轉(zhuǎn)過程進(jìn)行控制，從而避免因反光鏡回位誤差所造成的圖像偏移。當(dāng)本發(fā)明的反光鏡攝像校準(zhǔn)裝置安裝于殼體6外部時，如上所述，所述反光鏡也可以采用固定安裝或電機(jī)驅(qū)動安裝兩種實施方式實現(xiàn)。 本發(fā)明使用時，攝像裝置對經(jīng)反光鏡反射的待手術(shù)體進(jìn)行圖像采集。手術(shù)時，首先用攝像裝置確定需要透視的大體位置，再開動C型臂X線機(jī)進(jìn)行透視定位，確定手術(shù)位置。 然后，X線發(fā)射源停止工作，攝像裝置再次啟動，采集動態(tài)的圖像。攝像機(jī)的圖像經(jīng)過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)诫娔X里，經(jīng)相應(yīng)的圖像軟件處理，使攝像機(jī)的圖像和X線的圖像在顯示器上實現(xiàn)重合。手術(shù)者指導(dǎo)助手在X線的圖像中標(biāo)記好骨骼的特征點，然后將X線圖像調(diào)暗，攝像機(jī)的圖像調(diào)亮，手術(shù)者就可以根據(jù)特征點在攝像機(jī)圖像中的位置，進(jìn)行鉆孔等操作。由于兩個圖像的每個像素點是一一對應(yīng)的映射關(guān)系，可以同時進(jìn)行多個特征點的標(biāo)注。例如，治療脊柱側(cè)彎和椎體不穩(wěn)的手術(shù)，需要固定椎弓根釘，同時可以標(biāo)注8至10個椎弓根的中心點，因此僅僅照射一次X線就可進(jìn)行所有鉆孔的操作，從而既保證了手術(shù)精確度，又減少了 X線照射時間。
權(quán)利要求
1.一種C型臂X線透視機(jī)，包括C型臂及安裝于C型臂的X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體(6 )內(nèi)安裝有球管(1)，所述殼體(6 )下底制成開口可調(diào)整的鉛門(4 )，其特征在于設(shè)置有攝像機(jī)構(gòu)，該攝像機(jī)構(gòu)包括攝像裝置(3 )及反光鏡(2 )，所述反光鏡以傾斜狀位于X線光路上，所述傾斜反光鏡(2)的反光面與攝像裝置(3)、待手術(shù)體相對，所述攝像裝置的攝像頭與所述球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C型臂X線透視機(jī)，其特征在于所述攝像機(jī)構(gòu)安裝于所述殼體(6)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的C型臂X線透視機(jī)，其特征在于所述反光鏡、攝像裝置固定于殼體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的C型臂X線透視機(jī)，其特征在于在所述殼體內(nèi)安裝有驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述反光鏡(2)安裝于驅(qū)動機(jī)構(gòu)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的C型臂X線透視機(jī)，其特征在于所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動電機(jī) (5)及由所述驅(qū)動電機(jī)帶動的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動裝置，所述反光鏡(2)固定于驅(qū)動電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸或傳動裝置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的C型臂X線透視機(jī)，其特征在于所述攝像機(jī)構(gòu)安裝于所述殼體(6)外部。
7.—種C型臂X線透視機(jī)專用攝像機(jī)構(gòu)，其特征在于包括攝像裝置(3)及反光鏡(2)， 所述反光鏡以傾斜狀位于C型臂X線透視機(jī)的X線光路上，所述反光鏡(2)的反光面與攝像裝置(3)、待手術(shù)體相對，所述攝像裝置的攝像頭與所述X線透視機(jī)的球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種C型臂X線透視機(jī)及專用攝像機(jī)構(gòu)。C型臂X線透視機(jī)包括C型臂及安裝于C型臂的X線發(fā)射裝置，所述X線發(fā)射裝置是在殼體內(nèi)安裝有球管，所述殼體下底制成開口可調(diào)整的鉛門，其改進(jìn)之處在于設(shè)置有攝像機(jī)構(gòu)，該攝像機(jī)構(gòu)包括攝像裝置及反光鏡，所述反光鏡以傾斜狀位于X線光路上，所述傾斜反光鏡2的反光面與攝像裝置3、待手術(shù)體相對，所述攝像裝置的攝像頭與所述球管的X線焦點以所述反光鏡為對稱中心軸而相互對稱。　本發(fā)明可確保X線成像和攝影機(jī)構(gòu)成像的焦點完全一致，從而提高圖像的匹配程度，進(jìn)而在保證精確度的情況下，手術(shù)的操作大大簡化。
文檔編號A61B6/00GK102499703SQ20111033929
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者蓋伯晴 申請人:蓋伯晴