一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置的制作方法

本发明涉及辅助诊断装置，尤其涉及一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置。

背景技术：

1、肺癌是全球发病率与死亡率最高的恶性肿瘤之一，肺部肿瘤早期筛查、肺部穿刺以及消融微创手术的术前路径规划与术中精准定位引导是提升患者生存率，降低手术并发症的核心环节。当前肺部肿瘤诊断主要依托薄层ct影像，传统阅片方式为医生在医用显示器上逐帧浏览二维断层图像，通过空间想象还原病灶与支气管、肺血管的三维毗邻关系。该方式高度依赖医生的临床经验，对于肺小结节、中央型肺癌等复杂病例，存在空间结构判断偏差大、病灶定位耗时长、年轻医生学习曲线长等问题，难以满足高效、精准的临床诊疗需求。

2、随着医学影像后处理技术的发展，基于ct影像的三维重建技术已逐步应用于临床，可将二维断层数据重建为三维可视化模型，一定程度上减轻了医生的空间想象负担。但现有三维重建结果多显示于二维平面显示器上，仍无法呈现真实的空间深度与立体结构，缺少术中胸廓实时跟踪与虚实坐标的配准能力，无法构件统一的手术导航空间基准，医生对肿瘤的浸润范围、血管走向的判断存在认知偏差，从而导致了术中穿刺定位精度，制约了手术的操作效率与安全性。

3、现有技术存在以下不足：

4、1.现有扩展肺部肿瘤诊断设备无集成化医用载体，成像、病床、标定部件零散摆放，缺少统一空间标定结构，无法完成实景与病灶模型精准坐标匹配，扩展现实叠加易出现偏移，三维可视化模型贴合度差，严重影响诊断精度。

5、2.传统设备仅依靠平面显示器展示三维重建图像，缺失实景融合能力，无胸腔实景采集模块，不能实现虚实叠加的扩展现实可视化，医生只能凭借经验和空间想象还原病灶的立体结构，面对复杂肺小结节、中央型肿瘤极易出现空间误判，延长病灶研判时长。

6、3.现有设备人机适配与院感设计缺失，无升降分段病床、可调节成像机械臂，操作姿态受限；设备缝隙多、线缆外露，转运消杀不便，无法灵活适配手术室、会诊室等多场景术中导航应用场景的使用，临床部署维护成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，包括底座框架，所述底座框架上端固定安装有设备收纳托板，所述底座框架上端固定安装有剪叉升降板，所述剪叉升降板下表面一侧固定安装有标定架安装横梁，所述标定架安装横梁上端转动安装有标定架转动机构，所述底座框架下表面一侧固定安装有侧床安装支架，所述侧床安装支架上端固定安装有机械臂回转基座，所述机械臂回转基座上端固定安装有成像定位机构；

3、所述标定架转动机构包括转动安装在标定架安装横梁上端的下回转支撑座，所述下回转支撑座上端固定安装有支撑立柱，所述支撑立柱一侧固定安装有托槽，所述托槽上端固定安装有限位机构。

4、作为本发明优选的技术方案，所述标定架转动机构还包括转动安装在支撑立柱上端的l型标定悬臂，所述l型标定悬臂的上端固定安装有顶部基准标记点，且所述l型标定悬臂下端卡接有前端安装板，所述前端安装板的一侧固定安装有同步装夹机构。

5、作为本发明优选的技术方案，所述同步装夹机构包括固定安装在前端安装板上的传感器装夹，所述前端安装板的一侧表面固定安装有三根等距排列的支撑杆，所述支撑杆远离前端安装板的一端固定安装有固定板，两根所述支撑杆上滑动安装有活动板，所述活动板靠近固定板一侧贯穿安装有两个拉杆，所述拉杆上装配有尺座，所述固定板贯穿转动安装有手轮摇把，所述手轮摇把同轴连接螺杆，所述螺杆与活动板螺纹传动配合。

6、作为本发明优选的技术方案，所述传感器装夹上端固定安装有卡件，所述卡件滑动安装在l型标定悬臂下表面的一端。

7、作为本发明优选的技术方案，所述限位机构还包括固定安装于支撑立柱侧面的托槽，所述l型标定悬臂的一侧表面固定安装有与托槽相对应的上卡座，所述上卡座上端滑动安装有转动限位杆，且所述支撑立柱上表面开设有转动限位杆相对应的限位槽。

8、作为本发明优选的技术方案，所述底座框架与剪叉升降板之间固定安装有床架支撑框架，所述剪叉升降板的下端固定安装有两个对称的驱动总成，一侧所述驱动总成输出端转动安装有分段床板组件，另一侧所述驱动总成的输出端转动安装有床尾板，所述分段床板组件与床尾板的上端固定安装有床垫。

9、作为本发明优选的技术方案，所述成像定位机构包括固定安装在机械臂回转基座上端的多关节机械臂，所述多关节机械臂一侧固定安装有末端装夹连接座，所述末端装夹连接座下端固定安装有红外定位传感单元，所述末端装夹连接座的一侧固定安装有双目结构相机模组。

10、作为本发明优选的技术方案，所述转动限位杆沿着限位槽竖向滑移，转动限位杆卡接于上卡座上端时与托槽相互分离，转动限位杆向下移动并卡入托槽内部时卡接于上卡座下端。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、1.本装置集成标定机构与成像机械臂，搭建扩展现实术中定位导航一体化硬件支撑，依托实景采集完成病灶三维可视化渲染，设备通过双目相机、红外传感采集人体胸腔实景，搭配基准标记统一空间坐标，将ct二维断层重建的虚拟肿瘤模型叠加至患者真实体表，突破传统屏幕二维成像局限，直观展现病灶与血管、支气管的立体毗邻关系，大幅降低医生术中推演负担，提升术中病灶的定位研判效率。

13、2.本方案可切换锁止状态的标定架能够校正成像坐标偏差，保证扩展现实三维可视化模型贴合人体真实结构，减少复杂肺部病灶的判断误差。整机可灵活转运至会诊、手术等场景，结构易消杀，适配多场景辅助诊断工作，有效缩短年轻医师临床学习周期，助力肺部肿瘤早期筛查与术前规划。

1.一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，包括底座框架（1），其特征在于：所述底座框架（1）上端固定安装有设备收纳托板（6），所述底座框架（1）上端固定安装有剪叉升降板（2），所述剪叉升降板（2）下表面一侧固定安装有标定架安装横梁（5），所述标定架安装横梁（5）上端转动安装有标定架转动机构，所述底座框架（1）下表面一侧固定安装有侧床安装支架（4），所述侧床安装支架（4）上端固定安装有机械臂回转基座（101），所述机械臂回转基座（101）上端固定安装有成像定位机构；

2.根据权利要求1所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述标定架转动机构还包括转动安装在支撑立柱（202）上端的l型标定悬臂（203），所述l型标定悬臂（203）的上端固定安装有顶部基准标记点（204），且所述l型标定悬臂（203）下端卡接有前端安装板（310），所述前端安装板（310）的一侧固定安装有同步装夹机构。

3.根据权利要求2所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述同步装夹机构包括固定安装在前端安装板（310）上的传感器装夹（307），所述前端安装板（310）的一侧表面固定安装有三根等距排列的支撑杆（303），所述支撑杆（303）远离前端安装板（310）的一端固定安装有固定板（302），两根所述支撑杆（303）上滑动安装有活动板（305），所述活动板（305）靠近固定板（302）一侧贯穿安装有两个拉杆（304），所述拉杆（304）上装配有尺座（306），所述固定板（302）贯穿转动安装有手轮摇把（301），所述手轮摇把（301）同轴连接螺杆（309），所述螺杆（309）与活动板（305）螺纹传动配合。

4.根据权利要求3所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述传感器装夹（307）上端固定安装有卡件（308），所述卡件（308）滑动安装在l型标定悬臂（203）下表面的一端。

5.根据权利要求1所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述限位机构还包括固定安装于支撑立柱（202）侧面的托槽（208），所述l型标定悬臂（203）的一侧表面固定安装有与托槽（208）相对应的上卡座（205），所述上卡座（205）上端滑动安装有转动限位杆（206），且所述支撑立柱（202）上表面开设有转动限位杆（206）相对应的限位槽（207）。

6.根据权利要求1所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述底座框架（1）与剪叉升降板（2）之间固定安装有床架支撑框架（9），所述剪叉升降板（2）的下端固定安装有两个对称的驱动总成（10），一侧所述驱动总成（10）输出端转动安装有分段床板组件（7），另一侧所述驱动总成（10）的输出端转动安装有床尾板（8），所述分段床板组件（7）与床尾板（8）的上端固定安装有床垫（3）。

7.根据权利要求1所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述成像定位机构包括固定安装在机械臂回转基座（101）上端的多关节机械臂（102），所述多关节机械臂（102）一侧固定安装有末端装夹连接座（103），所述末端装夹连接座（103）下端固定安装有红外定位传感单元（104），所述末端装夹连接座（103）的一侧固定安装有双目结构相机模组（105）。

8.根据权利要求5所述的一种基于扩展现实的肺部肿瘤三维可视化辅助诊断装置，其特征在于：所述转动限位杆（206）沿着限位槽（207）竖向滑移，转动限位杆（206）卡接于上卡座（205）上端时与托槽（208）相互分离，转动限位杆（206）向下移动并卡入托槽（208）内部时卡接于上卡座（205）下端。