CN111437017B - 微创手术导航装置及导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了微创手术导航装置，其特征在于，包括导航头；所述导航头包括导航头固定座、导航套管、支腿套管、支腿锁紧旋钮和导航支腿，所述导航套管固定于所述导航头固定座；至少三个所述支腿套管固定于所述导航头固定座的侧面；所述导航支腿可沿着所述支腿套管的轴向滑动；所述支腿锁紧旋钮可旋进的固定于所述支腿套管的侧壁，用于锁紧所述导航支腿，以使所述导航支腿相对于所述支腿套管保持固定。本发明的有益效果是医生通过CT或者MRI得到患者体内病患处的位置，通过导航方法得到手术入口和角度，医生可手动拖动导航头找到手术入口位置及角度，固定臂可锁止关节可保证导航头的位置不变，结构简单，加工制造成本较低。

Description

微创手术导航装置及导航方法

技术领域

本发明涉及微创手术导航领域，尤其涉及微创手术导航装置及导航方法。

背景技术

脑部神经外科、骨科、脊椎外科等在进行微创手术时，需要对手术创口进行定位，确定创口的开设位置和导航角度，以便手术器械根据创口的位置和角度进入患者体内，完成微创手术。

现有的一种确定创口的开设位置和导航角度的方法，是在X射线下对患者进行微创手术，这样的优点是可以实时得到患者体内器官和组织的信息，可以精确确定创口开设位置和导航角度，但是X射线长时间工作对患者及医生身体有不利影响较大。

现有的另一种确定创口的开设位置和导航角度的方法，是先通过CT或MRI得到患者人体的三维数据；再通过视觉识别得到患者外轮廓的三维数据，并且与CT或MRI得到患者人体的三维数据进行整合、修正；视觉识别设备根据整合、修正后的人体的三维数据并结合操作医生手持的标记物，指引医生进行创口开设位置和导航角度的确定。这种方法的优点是，不需要实时在X射线下工作，对患者及医生影响小、安全；但是由于人的皮肤具有柔性，皮肤相对于人体内部骨骼或组织器官的位置不是实时不变的，这种方法的缺点是通过视觉识别人体的外轮廓模，无法克服皮肤的柔性对测量结果的影响，创口开设位置和导航角度的精度比上一个方法低，但是精度仍相对较高，而且由于采用视觉技术测量人体的外轮廓，导致设备成本较高。

因此为了使微创手术能广泛的应用，造福更多的患者，需要研发一种精度相对较高，成本较低的创口开设位置和导航角度的方法及其配套设备。

发明内容

为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明公开了微创手术导航装置，包括导航头；所述导航头包括导航头固定座、导航套管、支腿套管、支腿锁紧旋钮和导航支腿，所述导航套管固定于所述导航头固定座；至少三个所述支腿套管固定于所述导航头固定座的侧面；所述导航支腿可沿着所述支腿套管的轴向滑动；所述支腿锁紧旋钮可旋进的固定于所述支腿套管的侧壁，用于锁紧所述导航支腿，以使所述导航支腿相对于所述支腿套管保持固定。

所述导航头还包括旋进套筒；所述旋进套筒套置于所述支腿套管；通过旋转所述旋进套筒可以调节所述导航支腿相对于支腿套管的伸长量；所述支腿套管外侧壁设置有刻度线。

所述旋进套筒的一端固定有激光发生器；所述激光发生器发出的激光射线和所述导航支腿的轴线重合；所述旋进套筒和所述导航支腿均为中空结构。

所述导航头还包括套管锁紧旋钮；所述导航套管可相对所述导航头固定座滑动；所述套管锁紧旋钮套置于所述导航套管，用于锁紧所述导航套管，以使所述导航套管相对于所述导航头固定座保持固定。

还包括固定臂；所述导航头固定座和所述固定臂连接；所述固定臂用于固定所述导航头的位置和姿态。

所述导航头固定座可转动的固定于所述固定臂的执行末端；所述固定臂包括若干转动关节和/或若干移动关节；所述转动关节具有转动锁紧装置；所述转动锁紧装置用于锁紧所述转动关节的自由度；所述移动关节具有移动锁紧装置；所述移动锁紧装置用于锁紧移动关节的自由度。

所述固定臂包括基座、第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂、第四连接臂、第五连接臂、第六连接臂、第七连接臂、第八连接臂和第九连接臂；所述第一连接臂固定于所述基座上；所述第二连接臂可滑动的固定于所述第一连接臂内侧；所述第一连接臂的外侧设置有第一锁紧旋钮；所述第一锁紧旋钮用于锁紧所述第二连接臂相对于所述第一连接臂的滑动；所述第三连接臂可转动的固定于所述第二连接臂；所述第三连接臂的下端套置有第三连接臂转动涡轮；所述第二连接臂上设置有第三连接臂转动涡杆；所述第三连接臂转动涡杆用于带动所述第三连接臂转动涡轮转动；所述第三连接臂转动涡杆两端设置有第一微调手轮；所述第四连接臂可转动的固定于所述第三连接臂；所述第四连接臂下端连接有第四连接臂锁紧齿轮；所述第三连接臂侧壁上设置有第四连接臂锁紧固定块；所述第四连接臂锁紧固定块的一端固定有第四连接臂锁紧端盖；所述第四连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第四连接臂锁紧滑块；所述第四连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第四连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第四连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第四连接臂锁紧端盖；所述第三连接臂侧壁上可旋进的固定有第一压紧旋钮；所述第一压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第一压紧块连接;所述第一压紧块压紧于第四连接臂侧壁；所述第五连接臂可滑动的固定于所述第四连接臂；所述第五连接臂上设置有滑动齿条；所述第四连接臂上设置有第五连接臂锁紧固定块；所述第五连接臂锁紧固定块的一端固定有第五连接臂锁紧端盖；所述第五连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第五连接臂锁紧滑块；所述第五连接臂锁紧滑块的一端可插入所述滑动齿条的齿槽；所述第五连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第五连接臂锁紧端盖；所述第六连接臂通过第一转动轴和所述第五连接臂可转动的连接；所述第一转动轴穿置于所述第五连接臂和所述第六连接臂内；所述第一转动轴一端套置有第六连接臂转动涡轮，另一端套置有第六连接臂锁紧齿轮；所述第五连接臂上设置有第六连接臂转动涡杆；所述第六连接臂转动涡杆用于带动所述第六连接臂转动涡轮转动；所述第六连接臂转动涡杆两端设置有第二微调手轮；所述第六连接臂上设置有第六连接臂锁紧固定块；所述第六连接臂锁紧固定块的一端固定有第六连接臂锁紧端盖；所述第六连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第六连接臂锁紧滑块；所述第六连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第六连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第六连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第六连接臂锁紧端盖；所述第六连接臂侧壁上可旋进的固定有第二压紧旋钮；所述第二压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第二压紧块连接;所述第二压紧块压紧于所述第一转动轴侧面；所述第七连接臂通过第二转动轴和所述第六连接臂可转动的连接；所述第二转动轴穿置于所述第六连接臂和所述第七连接臂内；所述第二转动轴一端套置有第七连接臂转动涡轮，另一端套置有第七连接臂锁紧齿轮；所述第六连接臂上设置有第七连接臂转动涡杆；所述第七连接臂转动涡杆用于带动所述第七连接臂转动涡轮转动；所述第七连接臂转动涡杆两端设置有第三微调手轮；所述第七连接臂上设置有第七连接臂锁紧固定块；所述第七连接臂锁紧固定块的一端固定有第七连接臂锁紧端盖；所述第七连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第七连接臂锁紧滑块；所述第七连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第七连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第七连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第七连接臂锁紧端盖；所述第七连接臂侧壁上可旋进的固定有第三压紧旋钮；所述第三压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第三压紧块连接;所述第三压紧块压紧于所述第二转动轴侧面；所述第八连接臂可转动的固定于所述第七连接臂；所述第八连接臂的下端套置有第八连接臂转动涡轮；所述第七连接臂上设置有第八连接臂转动涡杆；所述第八连接臂转动涡杆用于带动所述第八连接臂转动涡轮转动；所述第八连接臂转动涡杆两端设置有第四微调手轮；所述第九连接臂可转动的固定于所述第八连接臂；所述第九连接臂下端连接有第九连接臂锁紧齿轮；所述第八连接臂侧壁上设置有第九连接臂锁紧固定块；所述第九连接臂锁紧固定块的一端固定有第九连接臂锁紧端盖；所述第九连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第九连接臂锁紧滑块；所述第九连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第九连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第九连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第九连接臂锁紧端盖；所述第八连接臂侧壁上可旋进的固定有第四压紧旋钮；所述第四压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第四压紧块连接;所述第四压紧块压紧于第九连接臂侧壁；所述导航头固定座可转动的固定于所述第九连接臂的末端；所述导航头固定座上固定有锁紧盘；所述锁紧盘上开设有锁紧圆弧；通过所述锁紧圆弧可锁定所述导航头固定座相对于所述第九连接臂末端的转动。

所述第四连接臂锁紧滑块、第五连接臂锁紧滑块、第六连接臂锁紧滑块、第七连接臂锁紧滑块和第九连接臂锁紧滑块分别连接有软轴拉线支线；所述第一连接臂侧壁上固定有软轴拉线盒；所述软轴拉线盒内设置有拉线滑轨；所述拉线滑轨上可滑动的设置有拉线固定排；所述拉线固定排一端固定所述软轴拉线支线，另一端固定有软轴拉线总线；所述软轴拉线总线的一端连接有控制手闸；通过所述控制手闸可以拉动所述软轴拉线总线进而通过所述拉线固定排同时拉动各软轴拉线支线。

还公开了微创手术导航方法，包括如下步骤：

步骤1：将坐标纸铺设于患者皮肤表面；

步骤2：建立步骤1中坐标纸上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及所述的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿的伸长量以及各导航支腿头部在坐标纸上的坐标值。

更进一步，包括如下步骤：

步骤1：在坐标纸的若干坐标点上固定标记物后铺设于患者皮肤表面；

步骤2：通过CT或者MRI建立步骤1中坐标纸上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生根据步骤2得到的诊断影像，基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及所述的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿的伸长量以及各导航支腿头部在坐标纸上的坐标值。

本发明的有益效果是：本发明采用导航头、坐标纸结合CT或MRI来确定创口开设位置和导航角度，未克服皮肤的柔性对测量结果的影响，精度相对较高；本发明的导航头为手动控制，结构简单，加工制造成本较低，坐标纸成本也较低，因此便于推广应用，以便造福更多的患者；本发明固定导航头用的固定臂，采用多关节机械手臂，自由度高，可以适应导航头不同位置和姿态的要求，并且一人即可完成对固定臂的调节。

附图说明

图1为实施例1导航头的结构示意图。

图2为实施例1导航头的爆炸视图。

图3为实施例2导航装置的结构示意图。

图4为实施例2锁紧盘的结构示意图。

图5为实施例2导航装置的爆炸视图。

图6为实施例2导航装置关节处的爆炸视图。

图7为实施例2导航装置内部的剖视视图。

图8为本发明微创手术导航装置使用示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

参照附图1-2，微创手术导航装置，包括导航头1；所述导航头1包括导航头固定座101、导航套管103、支腿套管105、支腿锁紧旋钮107和导航支腿110，所述导航套管103固定于所述导航头固定座101；至少三个所述支腿套管105固定于所述导航头固定座101的侧面；所述导航支腿110可沿着所述支腿套管105的轴向滑动；所述支腿锁紧旋钮107可旋进的固定于所述支腿套管105的侧壁，用于锁紧所述导航支腿110，以使所述导航支腿110相对于所述支腿套管105保持固定。

所述导航头1还包括旋进套筒108；所述旋进套筒108套置于所述支腿套管105；通过旋转所述旋进套筒108可以调节所述导航支腿110相对于支腿套管105的伸长量；所述支腿套管105外侧壁设置有刻度线106。这样，可以方便的通过旋进套筒108来调节导航支腿110的伸长量，并通过刻度线106来获取导航支腿110的伸长量。

所述旋进套筒108的一端固定有激光发生器109；所述激光发生器109发出的激光射线和所述导航支腿110的轴线重合；所述旋进套筒108和所述导航支腿110均为中空结构。这样可以方便的通过激光射线进行定位。

所述导航头1还包括套管锁紧旋钮104；所述导航套管103可相对所述导航头固定座101滑动；所述套管锁紧旋钮104套置于所述导航套管103，用于锁紧所述导航套管103，以使所述导航套管103相对于所述导航头固定座101保持固定。这样可以方便的调节导航套管103相对导航头固定座101滑动距离。

实施例2

参照附图1-7，微创手术导航装置，和实施例1的区别在于，还包括固定臂2；所述导航头固定座101和所述固定臂2连接；所述固定臂2用于固定所述导航头1的位置和姿态。

所述导航头固定座101可转动的固定于所述固定臂2的执行末端；所述固定臂2包括若干转动关节和/或若干移动关节；所述转动关节具有转动锁紧装置；所述转动锁紧装置用于锁紧所述转动关节的自由度；所述移动关节具有移动锁紧装置；所述移动锁紧装置用于锁紧移动关节的自由度。

所述固定臂2包括基座21、第一连接臂L1、第二连接臂L2、第三连接臂L3、第四连接臂L4、第五连接臂L5、第六连接臂L6、第七连接臂L7、第八连接臂L8和第九连接臂L9；所述第一连接臂L1固定于所述基座21上；所述第二连接臂L2可滑动的固定于所述第一连接臂L1内侧；所述第一连接臂L1的外侧设置有第一锁紧旋钮S21；所述第一锁紧旋钮S21用于锁紧所述第二连接臂L2相对于所述第一连接臂L1的滑动。

所述第三连接臂L3可转动的固定于所述第二连接臂L2；所述第三连接臂L3的下端套置有第三连接臂转动涡轮231；所述第二连接臂L2上设置有第三连接臂转动涡杆232；所述第三连接臂转动涡杆232用于带动所述第三连接臂转动涡轮231转动；所述第三连接臂转动涡杆232两端设置有第一微调手轮S32。

通过旋转第一微调手轮S32就可以转动第三连接臂转动涡杆232进而带动第三连接臂转动涡轮231转动，从而达到微调第三连接臂L3相对于第二连接臂L2的转动角度。本发明所用的涡轮蜗杆传动均采用可以自锁的蜗轮蜗杆。

所述第四连接臂L4可转动的固定于所述第三连接臂L3；所述第四连接臂L4下端连接有第四连接臂锁紧齿轮241；所述第三连接臂L3侧壁上设置有第四连接臂锁紧固定块242；所述第四连接臂锁紧固定块242的一端固定有第四连接臂锁紧端盖244；所述第四连接臂锁紧固定块242内可滑动的连接有第四连接臂锁紧滑块243；所述第四连接臂锁紧滑块243的一端可插入所述第四连接臂锁紧齿轮241的齿槽；所述第四连接臂锁紧滑块243的另一端通过压缩弹簧T1抵紧于所述第四连接臂锁紧端盖244；所述第三连接臂L3侧壁上可旋进的固定有第一压紧旋钮S34；所述第一压紧旋钮S34前端通过压紧弹簧T2和第一压紧块245连接;所述第一压紧块245压紧于第四连接臂L4侧壁。

当第四连接臂锁紧滑块243前端插入第四连接臂锁紧齿轮241的齿槽时，第四连接臂L4相对于第三连接臂L3不可转动；当第四连接臂锁紧滑块243前端脱离第四连接臂锁紧齿轮241的齿槽时，第四连接臂L4相对于第三连接臂L3可转动。

第一压紧块245对第四连接臂L4侧壁产生压力，使得第四连接臂L4相对第三连接臂L3转动时需要克服一定的摩擦力，通过调节第一压紧旋钮S34旋进的深度就可以调整第一压紧块245对第四连接臂L4侧壁产生压力的大小，进而调整摩擦力的大小。

所述第五连接臂L5可滑动的固定于所述第四连接臂L4；所述第五连接臂L5上设置有滑动齿条251；所述第四连接臂L4上设置有第五连接臂锁紧固定块252；所述第五连接臂锁紧固定块252的一端固定有第五连接臂锁紧端盖254；所述第五连接臂锁紧固定块252内可滑动的连接有第五连接臂锁紧滑块253；所述第五连接臂锁紧滑块253的一端可插入所述滑动齿条251的齿槽；所述第五连接臂锁紧滑块253的另一端通过压缩弹簧T1抵紧于所述第五连接臂锁紧端盖254。

当第五连接臂锁紧滑块253前端插入滑动齿条251的齿槽时，第五连接臂L5相对于第四连接臂L4不可滑动；当第五连接臂锁紧滑块253前端脱离滑动齿条251的齿槽时，第五连接臂L5相对于第四连接臂L4可滑动。

所述第六连接臂L6通过第一转动轴L65和所述第五连接臂L5可转动的连接；所述第一转动轴L65穿置于所述第五连接臂L5和所述第六连接臂L6内；所述第一转动轴L65一端套置有第六连接臂转动涡轮261，另一端套置有第六连接臂锁紧齿轮263；所述第五连接臂L5上设置有第六连接臂转动涡杆262；所述第六连接臂转动涡杆262用于带动所述第六连接臂转动涡轮261转动；所述第六连接臂转动涡杆262两端设置有第二微调手轮S65；所述第六连接臂L6上设置有第六连接臂锁紧固定块264；所述第六连接臂锁紧固定块264的一端固定有第六连接臂锁紧端盖265；所述第六连接臂锁紧固定块264内可滑动的连接有第六连接臂锁紧滑块266；所述第六连接臂锁紧滑块266的一端可插入所述第六连接臂锁紧齿轮263的齿槽；所述第六连接臂锁紧滑块266的另一端通过压缩弹簧T1抵紧于所述第六连接臂锁紧端盖265；所述第六连接臂L6侧壁上可旋进的固定有第二压紧旋钮S56；所述第二压紧旋钮S56前端通过压紧弹簧T2和第二压紧块267连接;所述第二压紧块267压紧于所述第一转动轴L65侧面。

通过旋转第二微调手轮S65就可以转动第六连接臂转动涡杆262进而带动第六连接臂转动涡轮261转动，从而达到微调第六连接臂L6相对于第五连接臂L5的转动角度。

当第六连接臂锁紧滑块266前端插入第六连接臂锁紧齿轮263的齿槽时，第六连接臂L6相对于第五连接臂L5不可转动；当第六连接臂锁紧滑块266前端脱离第六连接臂锁紧齿轮263的齿槽时，第六连接臂L6相对于第五连接臂L5可转动。

第二压紧块267对第一转动轴L65侧壁产生压力，使得第六连接臂L6相对第五连接臂L5转动时需要克服一定的摩擦力，通过调节第二压紧旋钮S56旋进的深度就可以调整第二压紧块267对第一转动轴L65侧壁产生压力的大小，进而调整摩擦力的大小。

所述第七连接臂L7通过第二转动轴L76和所述第六连接臂L6可转动的连接；所述第二转动轴L76穿置于所述第六连接臂L6和所述第七连接臂L7内；所述第二转动轴L76一端套置有第七连接臂转动涡轮271，另一端套置有第七连接臂锁紧齿轮273；所述第六连接臂L6上设置有第七连接臂转动涡杆272；所述第七连接臂转动涡杆272用于带动所述第七连接臂转动涡轮271转动；所述第七连接臂转动涡杆272两端设置有第三微调手轮S76；所述第七连接臂L7上设置有第七连接臂锁紧固定块274；所述第七连接臂锁紧固定块274的一端固定有第七连接臂锁紧端盖275；所述第七连接臂锁紧固定块274内可滑动的连接有第七连接臂锁紧滑块276；所述第七连接臂锁紧滑块276的一端可插入所述第七连接臂锁紧齿轮273的齿槽；所述第七连接臂锁紧滑块276的另一端通过压缩弹簧T1抵紧于所述第七连接臂锁紧端盖275；所述第七连接臂L7侧壁上可旋进的固定有第三压紧旋钮S67；所述第三压紧旋钮S67前端通过压紧弹簧T2和第三压紧块277连接;所述第三压紧块277压紧于所述第二转动轴L76侧面。

通过旋转第三微调手轮S76就可以转动第七连接臂转动涡杆272进而带动第七连接臂转动涡轮271转动，从而达到微调第七连接臂L7相对于第六连接臂L6的转动角度。

当第七连接臂锁紧滑块276前端插入第七连接臂锁紧齿轮273的齿槽时，第七连接臂L7相对于第六连接臂L6不可转动；当第七连接臂锁紧滑块276前端脱离第七连接臂锁紧齿轮273的齿槽时，第七连接臂L7相对于第六连接臂L6可转动。

第三压紧块277对第二转动轴L76侧壁产生压力，使得第七连接臂L7相对第六连接臂L6转动时需要克服一定的摩擦力，通过调节第三压紧旋钮S67旋进的深度就可以调整第三压紧块277对第二转动轴L76侧壁产生压力的大小，进而调整摩擦力的大小。

所述第八连接臂L8可转动的固定于所述第七连接臂L7；所述第八连接臂L8的下端套置有第八连接臂转动涡轮281；所述第七连接臂L7上设置有第八连接臂转动涡杆282；所述第八连接臂转动涡杆282用于带动所述第八连接臂转动涡轮281转动；所述第八连接臂转动涡杆282两端设置有第四微调手轮S87。

通过旋转第四微调手轮S87就可以转动第八连接臂转动涡杆282进而带动第八连接臂转动涡轮281转动，从而达到微调第八连接臂L8相对于第七连接臂L7的转动角度。

所述第九连接臂L9可转动的固定于所述第八连接臂L8；所述第九连接臂L9下端连接有第九连接臂锁紧齿轮291；所述第八连接臂L8侧壁上设置有第九连接臂锁紧固定块292；所述第九连接臂锁紧固定块292的一端固定有第九连接臂锁紧端盖294；所述第九连接臂锁紧固定块292内可滑动的连接有第九连接臂锁紧滑块293；所述第九连接臂锁紧滑块293的一端可插入所述第九连接臂锁紧齿轮291的齿槽；所述第九连接臂锁紧滑块293的另一端通过压缩弹簧T1抵紧于所述第九连接臂锁紧端盖294；所述第八连接臂L8侧壁上可旋进的固定有第四压紧旋钮S89；所述第四压紧旋钮S89前端通过压紧弹簧T2和第四压紧块295连接;所述第四压紧块295压紧于第九连接臂L9侧壁；所述导航头固定座101可转动的固定于所述第九连接臂L9的末端；所述导航头固定座101上固定有锁紧盘102；所述锁紧盘102上开设有锁紧圆弧1021；通过所述锁紧圆弧1021可锁定所述导航头固定座101相对于所述第九连接臂L9末端的转动。

当第九连接臂锁紧滑块293前端插入第九连接臂锁紧齿轮291的齿槽时，第九连接臂L9相对于第八连接臂L8不可转动；当第九连接臂锁紧滑块293前端脱离第九连接臂锁紧齿轮291的齿槽时，第九连接臂L9相对于第八连接臂L8可转动。

第四压紧块295对第九连接臂L9侧壁产生压力，使得第九连接臂L9相对第八连接臂L8转动时需要克服一定的摩擦力，通过调节第四压紧旋钮S89旋进的深度就可以调整第四压紧块295对第九连接臂L9侧壁产生压力的大小，进而调整摩擦力的大小。

所述第四连接臂锁紧滑块243、第五连接臂锁紧滑块253、第六连接臂锁紧滑块266、第七连接臂锁紧滑块276和第九连接臂锁紧滑块293分别连接有软轴拉线支线222；所述第一连接臂L1侧壁上固定有软轴拉线盒221；所述软轴拉线盒221内设置有拉线滑轨225；所述拉线滑轨225上可滑动的设置有拉线固定排224；所述拉线固定排224一端固定所述软轴拉线支线222，另一端固定有软轴拉线总线223；所述软轴拉线总线223的一端连接有控制手闸226；通过所述控制手闸226可以拉动所述软轴拉线总线223进而通过所述拉线固定排224同时拉动各软轴拉线支线222。

实施例3

微创手术导航方法，包括如下步骤：

步骤1：将坐标纸C2铺设于患者皮肤表面；

步骤2：建立步骤1中坐标纸C2上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及实施例1或实施例2中的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿110的伸长量、各导航支腿110头部以及创口开设位置的在坐标纸C2上的坐标值。

实施例4

微创手术导航方法，包括如下步骤：

步骤1：在坐标纸C2的若干坐标点上固定标记物后铺设于患者皮肤表面；

步骤2：通过CT或者MRIC1建立步骤1中坐标纸C2上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生根据步骤2得到的诊断影像，基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及实施例1或实施例2中的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿110的伸长量、各导航支腿110头部以及创口开设位置的在坐标纸C2上的坐标值。

工作流程：在坐标纸C2的若干坐标点上固定标记物后铺设于患者皮肤表面；然后通过CT或者MRIC1对患者进行诊断检测，结合坐标纸C2上的标记物，建立坐标纸C2上的坐标点和患者三维模型的对应关系；医生根据CT或者MRIC1得到的患者的诊断影像，基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；计算机根据患者的三维模型上微创手术的创口位置和导航角度，并结合导航头1的几何尺寸，给出各导航支腿110的伸长量、各导航支腿110头部以及创口开设位置的在坐标纸C2上的坐标值；医生根据给出的创口开设位置的在坐标纸C2上的坐标值进行患者的创口开设操作，这样就完成了创口开设位置的确认；然后根据给出的各导航支腿110的伸长量调整导航头1各导航支腿110的伸长量到位，然后通过调整固定臂2各关节的相对位置，使各导航支腿110的头部附着于给出的各导航支腿110头部在坐标纸C2上的坐标值，锁紧固定臂2各关节，这样导航套管103就处于医生设定的导航角度，这样就完成了导航角度的确定。

对于实施例3中微创手术导航方法，可以通过在CT机或MRIC1设备旁设置视觉装置，通过视觉装置得到坐标纸C2上各坐标点和患者外轮廓三维数据的关系，结合CT或者MRIC1得到的人体三维数据，建立坐标纸C2上的坐标点和患者三维模型的对应关系。

本发明采用导航头1、坐标纸C2结合CT或MRIC1来确定创口开设位置和导航角度，未克服皮肤的柔性对测量结果的影响，精度相对较高；本发明的坐标纸可以采用透明材质以便于观察皮肤及手术入口状态；本发明的导航头1为手动控制，结构简单，加工制造成本较低，坐标纸C2成本也较低，因此便于推广应用，以便造福更多的患者；本发明固定导航头1用的固定臂2，采用多关节机械手臂，自由度高，可以适应导航头1不同位置和姿态的要求，并且一人即可完成对固定臂2的调节。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.微创手术导航装置，其特征在于，包括导航头；所述导航头包括导航头固定座、导航套管、支腿套管、支腿锁紧旋钮和导航支腿，所述导航套管固定于所述导航头固定座；至少三个所述支腿套管固定于所述导航头固定座的侧面；所述导航支腿可沿着所述支腿套管的轴向滑动；所述支腿锁紧旋钮可旋进的固定于所述支腿套管的侧壁，用于锁紧所述导航支腿，以使所述导航支腿相对于所述支腿套管保持固定；

所述导航头还包括旋进套筒；所述旋进套筒套置于所述支腿套管；通过旋转所述旋进套筒可以调节所述导航支腿相对于支腿套管的伸长量；所述支腿套管外侧壁设置有刻度线；

还包括固定臂；所述导航头固定座和所述固定臂连接；所述固定臂用于固定所述导航头的位置和姿态；

所述导航头固定座可转动的固定于所述固定臂的执行末端；所述固定臂包括若干转动关节和/或若干移动关节；所述转动关节具有转动锁紧装置；所述转动锁紧装置用于锁紧所述转动关节的自由度；所述移动关节具有移动锁紧装置；所述移动锁紧装置用于锁紧移动关节的自由度；所述固定臂包括基座、第一连接臂、第二连接臂、第三连接臂、第四连接臂、第五连接臂、第六连接臂、第七连接臂、第八连接臂和第九连接臂；所述第一连接臂固定于所述基座上；所述第二连接臂可滑动的固定于所述第一连接臂内侧；所述第一连接臂的外侧设置有第一锁紧旋钮；所述第一锁紧旋钮用于锁紧所述第二连接臂相对于所述第一连接臂的滑动；

所述第三连接臂可转动的固定于所述第二连接臂；所述第三连接臂的下端套置有第三连接臂转动涡轮；所述第二连接臂上设置有第三连接臂转动涡杆；所述第三连接臂转动涡杆用于带动所述第三连接臂转动涡轮转动；所述第三连接臂转动涡杆两端设置有第一微调手轮；

所述第四连接臂可转动的固定于所述第三连接臂；所述第四连接臂下端连接有第四连接臂锁紧齿轮；所述第三连接臂侧壁上设置有第四连接臂锁紧固定块；所述第四连接臂锁紧固定块的一端固定有第四连接臂锁紧端盖；所述第四连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第四连接臂锁紧滑块；所述第四连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第四连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第四连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第四连接臂锁紧端盖；所述第三连接臂侧壁上可旋进的固定有第一压紧旋钮；所述第一压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第一压紧块连接;所述第一压紧块压紧于第四连接臂侧壁；

所述第五连接臂可滑动的固定于所述第四连接臂；所述第五连接臂上设置有滑动齿条；所述第四连接臂上设置有第五连接臂锁紧固定块；所述第五连接臂锁紧固定块的一端固定有第五连接臂锁紧端盖；所述第五连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第五连接臂锁紧滑块；所述第五连接臂锁紧滑块的一端可插入所述滑动齿条的齿槽；所述第五连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第五连接臂锁紧端盖；

所述第六连接臂通过第一转动轴和所述第五连接臂可转动的连接；所述第一转动轴穿置于所述第五连接臂和所述第六连接臂内；所述第一转动轴一端套置有第六连接臂转动涡轮，另一端套置有第六连接臂锁紧齿轮；所述第五连接臂上设置有第六连接臂转动涡杆；所述第六连接臂转动涡杆用于带动所述第六连接臂转动涡轮转动；所述第六连接臂转动涡杆两端设置有第二微调手轮；所述第六连接臂上设置有第六连接臂锁紧固定块；所述第六连接臂锁紧固定块的一端固定有第六连接臂锁紧端盖；所述第六连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第六连接臂锁紧滑块；所述第六连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第六连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第六连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第六连接臂锁紧端盖；所述第六连接臂侧壁上可旋进的固定有第二压紧旋钮；所述第二压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第二压紧块连接;所述第二压紧块压紧于所述第一转动轴侧面；

所述第七连接臂通过第二转动轴和所述第六连接臂可转动的连接；所述第二转动轴穿置于所述第六连接臂和所述第七连接臂内；所述第二转动轴一端套置有第七连接臂转动涡轮，另一端套置有第七连接臂锁紧齿轮；所述第六连接臂上设置有第七连接臂转动涡杆；所述第七连接臂转动涡杆用于带动所述第七连接臂转动涡轮转动；所述第七连接臂转动涡杆两端设置有第三微调手轮；所述第七连接臂上设置有第七连接臂锁紧固定块；所述第七连接臂锁紧固定块的一端固定有第七连接臂锁紧端盖；所述第七连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第七连接臂锁紧滑块；所述第七连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第七连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第七连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第七连接臂锁紧端盖；所述第七连接臂侧壁上可旋进的固定有第三压紧旋钮；所述第三压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第三压紧块连接;所述第三压紧块压紧于所述第二转动轴侧面；

所述第八连接臂可转动的固定于所述第七连接臂；所述第八连接臂的下端套置有第八连接臂转动涡轮；所述第七连接臂上设置有第八连接臂转动涡杆；所述第八连接臂转动涡杆用于带动所述第八连接臂转动涡轮转动；所述第八连接臂转动涡杆两端设置有第四微调手轮；

所述第九连接臂可转动的固定于所述第八连接臂；所述第九连接臂下端连接有第九连接臂锁紧齿轮；所述第八连接臂侧壁上设置有第九连接臂锁紧固定块；所述第九连接臂锁紧固定块的一端固定有第九连接臂锁紧端盖；所述第九连接臂锁紧固定块内可滑动的连接有第九连接臂锁紧滑块；所述第九连接臂锁紧滑块的一端可插入所述第九连接臂锁紧齿轮的齿槽；所述第九连接臂锁紧滑块的另一端通过压缩弹簧抵紧于所述第九连接臂锁紧端盖；所述第八连接臂侧壁上可旋进的固定有第四压紧旋钮；所述第四压紧旋钮前端通过压紧弹簧和第四压紧块连接;所述第四压紧块压紧于第九连接臂侧壁；所述导航头固定座可转动的固定于所述第九连接臂的末端；所述导航头固定座上固定有锁紧盘；所述锁紧盘上开设有锁紧圆弧；通过所述锁紧圆弧可锁定所述导航头固定座相对于所述第九连接臂末端的转动。

2.根据权利要求1所述的微创手术导航装置，其特征在于，所述旋进套筒的一端固定有激光发生器；所述激光发生器发出的激光射线和所述导航支腿的轴线重合；所述旋进套筒和所述导航支腿均为中空结构。

3.根据权利要求1所述的微创手术导航装置，其特征在于，所述导航头还包括套管锁紧旋钮；所述导航套管可相对所述导航头固定座滑动；所述套管锁紧旋钮套置于所述导航套管，用于锁紧所述导航套管，以使所述导航套管相对于所述导航头固定座保持固定。

4.根据权利要求1所述的微创手术导航装置，其特征在于，所述第四连接臂锁紧滑块、第五连接臂锁紧滑块、第六连接臂锁紧滑块、第七连接臂锁紧滑块和第九连接臂锁紧滑块分别连接有软轴拉线支线；所述第一连接臂侧壁上固定有软轴拉线盒；所述软轴拉线盒内设置有拉线滑轨；所述拉线滑轨上可滑动的设置有拉线固定排；所述拉线固定排一端固定所述软轴拉线支线，另一端固定有软轴拉线总线；所述软轴拉线总线的一端连接有控制手闸；通过所述控制手闸可以拉动所述软轴拉线总线进而通过所述拉线固定排同时拉动各软轴拉线支线。

5.微创手术导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将坐标纸铺设于患者皮肤表面；

步骤2：建立步骤1中坐标纸上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及权利要求1-4中任一项所述的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿的伸长量、各导航支腿头部以及创口开设位置的在坐标纸上的坐标值。

6.根据权利要求5所述的微创手术导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在坐标纸的若干坐标点上固定标记物后铺设于患者皮肤表面；

步骤2：通过CT或者MRI(C1)建立步骤1中坐标纸上的坐标点和患者三维模型的对应关系；

步骤3：医生根据步骤2得到的诊断影像，基于患者的三维模型给出微创手术的创口位置和导航角度；

步骤4：根据步骤2得到的数据、步骤3得到的数据以及权利要求1-4中任一项所述的微创手术导航装置的尺寸，得到各导航支腿的伸长量、各导航支腿头部以及创口开设位置的在坐标纸上的坐标值。