一种用于手术导航的光学参照固定器的制作方法

1.本发明涉及光学跟踪的医疗器械领域，尤其涉及一种用于手术导航的光学参照固定器。


背景技术：

2.目前市场上主要方案自由度不够，不足够灵活，而且拆卸后不易重定位，另一方面安装时扭力比较大，安装使用不方便且费时。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了提供一种用于手术导航的光学参照固定器，拆卸后易于重新定位，且组装简单方便。
4.为了实现上述目的，本发明提出一种用于手术导航的光学参照固定器，包括参照阵列组件a、连接器组件b和固定器组件c，其中：
5.所述参照阵列组件a包括反光球(11)、参照阵列支架(2)和转向杆(3)，所述参照阵列支架(2)的一端为支架连接部(21)，所述支架连接部(21)与所述转向杆(3)活动连接；所述参照阵列支架(2)的另一端为跟踪识别部(22)，所述跟踪识别部(22)上设有至少一个所述反光球(11)；
6.所述固定器组件c包括固定夹(41)、活动夹(42)和调节杆(43)，所述固定夹(41)与活动夹(42)于中间处铰接连接，所述调节杆(43)的两端分别与所述固定夹(41)和活动夹(42)的尾端传动连接，即所述调节杆(43) 用于控制所述固定夹(41)尾端与活动夹(42)尾端之间的间距；
7.所述连接器组件b一端与所述转向杆(3)活动连接，另一端与所述固定夹(41)活动连接。
8.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述跟踪识别部 (22)由多个依次首尾连接的参照阵列杆(221)组成，所述参照阵列杆(221) 的端部均设有参照阵列螺纹孔(222)，所述反光球(11)通过所述安装螺柱(12) 固定在所述参照阵列螺纹孔(222)内。
9.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述参照阵列杆 (221)的数量为4个，靠近所述支架连接部(21)的所述参照阵列杆(221) 长度大于等于远离所述支架连接部(21)的所述参照阵列杆(221)长度。
10.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述支架连接部 (21)上设有竖直旋部(211)，所述转向杆(3)的头端设有竖直扣部(31)和锁紧螺栓(32)，所述竖直旋部(211)与所述竖直扣部(31)通过所述锁紧螺栓(32)锁紧连接，所述锁紧螺栓(32)用于控制所述竖直旋部(211)相对所述竖直扣部(31)径向的旋转位置，所述跟踪识别部(22)以所述竖直旋部(211) 中心为旋转端点进行上、下翻转。
11.所述竖直旋部(211)与所述竖直扣部(31)相对一侧均设有圆齿，所述锁紧螺栓
(32)控制所述竖直旋部(211)与所述竖直扣部(31)啮合相接。
12.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述转向杆(3) 的尾端设有水平旋部(33)，所述固定夹(41)上设有下端锁头(44)，所述连接器组件b包括连接杆(5)、上紧螺母(61)和下紧螺母(62)；
13.所述连接杆(5)顶端与所述水平旋部(33)通过所述上紧螺母(61)锁紧连接，所述上紧螺母(61)用于控制所述水平旋部(33)相对所述连接杆(5) 的轴向位置，所述转向杆(3)以所述连接杆(5)中轴线为旋转轴进行轴向旋转；
14.所述连接杆(5)底端与所述下端锁头(44)通过所述下紧螺母(62)锁紧连接，所述下紧螺母(62)用于避免所述下端锁头(44)相对所述连接杆(5) 发生轴向旋转。
15.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述连接杆(5) 顶端设有水平扣部(51)，所述水平扣部(51)中心设有定位轴槽，所述水平旋部(33)中心设有与所述定位轴槽插卡配合的定位端轴(34)，所述水平扣部(51) 与所述水平旋部(33)相对一侧均设有圆齿，所述上紧螺母(61)控制所述水平扣部(51)与所述水平旋部(33)啮合相接；
16.所述连接杆(5)底端设有至少一个凸起的卡接齿(52)，所述下端锁头(44) 上设有与所述卡接齿(52)配合的卡接齿槽(441)，所述下紧螺母(62)控制所述卡接齿(52)与所述卡接齿槽(441)卡合相接。
17.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述连接杆(5) 底端设有凸起的定位轴杆(53)，所述下端锁头(44)上设有与所述定位轴杆(53) 配合的定位槽孔(442)，所述定位轴杆(53)的截面和定位槽孔(442)均呈优弧半圆状。
18.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述固定夹(41) 上设有可旋转的第一销柱(71)，所述活动夹(42)上设有可旋转的第二销柱(72)，所述调节杆(43)一端设有正螺纹(431)，另一端设有反螺纹(432)，所述调节杆(43)通过所述正螺纹(431)与所述第一销柱(71)螺纹连接，所述调节杆(43)通过所述反螺纹(432)与所述第二销柱(72)螺纹连接。
19.进一步地，在所述的用于手术导航的光学参照固定器中，所述固定夹(41) 的尾端设有第一旋转孔(81)和第一贯穿槽(82)，所述活动夹(42)的尾端设有第二旋转孔(83)和第二贯穿槽(84)，所述第一贯穿槽(82)横向贯穿于所述第一旋转孔(81)，所述第二贯穿槽(84)横向贯穿于所述第二旋转孔(83)，所述第一销柱(71)上设有第一贯穿正螺纹孔(85)，所述第二销柱(72)上设有第二贯穿反螺纹孔(86)，所述第一销柱(71)可旋转的置于所述第一旋转孔 (81)内，所述第二销柱(72)可旋转的置于所述第二旋转孔(83)内；
20.所述调节杆(43)依次贯穿于所述第一贯穿槽(82)和第二贯穿槽(84) 内，即所述调节杆(43)的两端分别贯穿所述第一销柱(71)和第二销柱(72)，且所述调节杆(43)的两端分别与所述第一贯穿正螺纹孔(85)和第二贯穿反螺纹孔(86)螺纹连接。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：可实现参照阵列组件a 上下摆动、水平旋转，并在手术过程中实现参照阵列组件a的拆卸，并能重新定位安装。固定器组件c采用左旋和右旋的正反向螺纹结构，实现固定器组件c 安装的快速进给，节省时间。另一方面，固定器组件c的力臂较大，减小了固定器组件c运动时部件的受力，医务人员在操作固定时也更加省力方便。
附图说明
22.图1为本发明中用于手术导航的光学参照固定器的立体结构示意图；
23.图2为本发明中用于手术导航的光学参照固定器的分解结构示意图；
24.图3为本发明中参照阵列组件a的分解结构示意图；
25.图4为本发明中连接器组件b的结构示意图；
26.图5为图4中a-a部的剖面结构示意图；
27.图6为本发明中连接器组件b的连接杆的结构示意图；
28.图7为本发明中固定器组件c的分解结构示意图；
29.图8为本发明中固定器组件c的固定夹的结构示意图；
30.图9为本发明中固定器组件c的调节杆的结构示意图。
31.其中：反光球11、安装螺柱12、参照阵列支架2、竖直旋部211、支架连接部21、跟踪识别部22、参照阵列杆221、参照阵列螺纹孔222、转向杆3、竖直扣部31、锁紧螺栓32、水平旋部33、定位端轴34、固定夹41、活动夹42、调节杆43、正螺纹431、反螺纹432、调控部433、内六角槽孔434、下端锁头 44、卡接齿槽441、定位槽孔442、连接杆5、水平扣部51、卡接齿52、定位轴杆53、上紧螺母61、下紧螺母62、第一销柱71、第二销柱72、第一旋转孔81、第一贯穿槽82、第二旋转孔83、第二贯穿槽84、第一贯穿正螺纹孔85、第二贯穿反螺纹孔86、第一旋转部91、第二旋转部92、旋转铆钉93。
具体实施方式
32.下面将结合示意图对本发明的用于手术导航的光学参照固定器进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
34.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
36.在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第
二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
37.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
38.如图1至图2所示，本发明提出一种用于手术导航的光学参照固定器，包括依次连接的参照阵列组件a、连接器组件b和固定器组件c。
39.如图3所示，参照阵列组件a包括反光球11、参照阵列支架2和转向杆3，参照阵列支架2的一端为支架连接部21，支架连接部21与转向杆3活动连接；参照阵列支架2的另一端为跟踪识别部22，跟踪识别部22上设有至少一个反光球11。
40.具体地，如图3所示，支架连接部21的端部设有竖直旋部211，转向杆3 的头端设有竖直扣部31和锁紧螺栓32，转向杆3的尾端设有水平旋部33；竖直旋部211与竖直扣部31通过锁紧螺栓32锁紧连接，锁紧螺栓32用于控制竖直旋部211相对竖直扣部31径向的旋转位置，便于跟踪识别部22以竖直旋部 211中心为旋转端点进行上、下翻转。
41.进一步地，如图3所示，竖直旋部211与竖直扣部31相对的一侧均设有圆齿，锁紧螺栓32控制竖直旋部211与竖直扣部31啮合相接。即锁紧螺栓32贯穿竖直旋部211后与竖直扣部31螺纹连接，且竖直旋部211设有圆齿的旋转平面与跟踪识别部22所在平面互相垂直。通过调节竖直旋部211与竖直扣部31 之间不同齿的啮合位置，可调节参照阵列支架2上下摆动的具体角度位置。
42.进一步地，如图3所示，跟踪识别部22由多个依次首尾连接的参照阵列杆 221组成，参照阵列杆221的端部均设有参照阵列螺纹孔222，反光球11通过安装螺柱12固定在参照阵列螺纹孔222内，使反光球11固定在跟踪识别部22 的顶侧。具体地，安装螺柱12螺纹固定在参照阵列螺纹孔222内，反光球11 安装在安装螺柱12上。
43.进一步地，如图3所示，参照阵列杆221的数量为4个，靠近支架连接部 21的参照阵列杆221长度大于等于远离支架连接部21的参照阵列杆221长度。
44.如图7所示，固定器组件c包括固定夹41、活动夹42和调节杆43，固定夹41的尾端设有下端锁头44，固定夹41和活动夹42的头端设有相对凸起的锥形齿；固定夹41与活动夹42于中间处铰接连接，调节杆43的两端分别与固定夹41和活动夹42的尾端传动连接，即调节杆43用于控制固定夹41尾端与活动夹42尾端之间的间距，使固定夹41与活动夹42通过调节杆43进行夹卡动作。通过调节杆43尾端反向的螺纹设计，可大幅提升固定器组件c的安装速度。
45.具体地，如图7所示，固定夹41上设有可旋转的第一销柱71，活动夹42 上设有可旋转的第二销柱72，调节杆43一端设有正螺纹431，另一端设有反螺纹432，调节杆43通过正螺纹431与第一销柱71螺纹连接，调节杆43通过反螺纹432与第二销柱72螺纹连接。
46.此外，如图7和图9所示，调节杆43设有正螺纹431的端部设有便于控制调节杆43进行轴向旋转的调控部433，调控部433的外径大于调节杆43的外径，使调控部433抵卡在第一销柱71外侧。调控部433的端面设有辅助旋钮的内六角槽孔434，或者调控部433的端面也可以设有辅助操控的手轮或握把。
47.进一步地，如图7所示，固定夹41的尾端设有第一旋转孔81和第一贯穿槽82，活动夹42的尾端设有第二旋转孔83和第二贯穿槽84，第一贯穿槽82 横向贯穿于第一旋转孔81，第二贯穿槽84横向贯穿于第二旋转孔83，第一销柱71上设有第一贯穿正螺纹孔85，第二销柱72上设有第二贯穿反螺纹孔86，第一销柱71可旋转的置于第一旋转孔81内，第二销柱72可旋转的置于第二旋转孔83内。
48.其中，如图7所示，调节杆43依次贯穿于第一贯穿槽82和第二贯穿槽84 内，即调节杆43的两端分别贯穿第一销柱71和第二销柱72，且调节杆43的两端分别与第一贯穿正螺纹孔85和第二贯穿反螺纹孔86螺纹连接，即调节杆43 通过正螺纹431与第一贯穿正螺纹孔85螺纹连接，通过反螺纹432与第二贯穿反螺纹孔86螺纹连接。
49.进一步地，如图7所示，固定夹41正对活动夹42一侧中心处设有凸起的第一旋转部91，活动夹42正对固定夹41两侧设有凸起的第二旋转部92，第一旋转部91和第二旋转部92通过贯穿的旋转铆钉93进行铆接装配，使固定夹41 和活动夹42以旋转铆钉93为旋转轴进行开合转动。固定夹41和活动夹42采用杠杆结构设计，由于固定器组件c的力臂较大，减小了固定器组件c运动时部件的受力，医务人员在操作固定时也更加省力方便。
50.具体地，固定器组件c通过对调节杆43进行操作以控制固定夹41与活动夹42进行夹卡工作。如图1所示，当顺时针旋动调节杆43时，活动夹42相对固定夹41绕旋转铆钉93发生顺时针转动，即活动夹42与固定夹41的头端开始闭合，从而实现固定夹41和活动夹42对物体的夹紧固定；如图2所示，当逆时针旋动调节杆43时，活动夹42相对固定夹41绕旋转铆钉93发生逆时针转动，即活动夹42与固定夹41的头端开始分离，从而松开固定夹41和活动夹 42对物体的夹紧状态。
51.如图1至图2所示，连接器组件b包括连接杆5、上紧螺母61和下紧螺母 62，连接器组件b一端与转向杆3活动连接，另一端与固定夹41活动连接。
52.具体地，如图1至图6所示，连接杆5顶端与水平旋部33通过上紧螺母61 锁紧连接，上紧螺母61用于控制水平旋部33相对连接杆5的轴向位置，转向杆3以连接杆5中轴线为旋转轴进行旋转；连接杆5顶端设有水平扣部51，水平扣部51中心设有定位轴槽，水平旋部33中心设有与定位轴槽插卡配合的定位端轴34，水平扣部51与水平旋部33相对一侧均设有圆齿，上紧螺母61控制水平扣部51与水平旋部33啮合相接，通过调节水平扣部51与水平旋部33之间不同齿的啮合位置，可调节转向杆3进行水平转动，带动参照阵列支架2在水平方向上转动，方便医务人员调节参照阵列支架2水平方向转动的具体角度位置。
53.同时，如图4至图8所示，连接杆5底端与下端锁头44通过下紧螺母62 锁紧连接，下紧螺母62用于避免下端锁头44相对连接杆5发生轴向旋转。具体地，连接杆5底端设有三个卡接齿52和一个定位轴杆53，下端锁头44上设有与卡接齿52配合的卡接齿槽441和与定位轴杆53配合的定位槽孔442，且定位轴杆53的截面和定位槽孔442均呈优弧半圆状，卡接齿52与卡接齿槽441 对应卡接，且定位轴杆53插卡在定位槽孔442内，使下紧螺母62控制连接杆5 底端与下端锁头44卡合相接，以进行锁固。定位轴杆53的设置主要用于防反装，而卡接齿52的设置是为了实现参照阵列组件a和连接器组件b在固定器组件c上的拆除及再次定位安装。
54.进一步地，如图4至图6所示，上紧螺母61和下紧螺母62均呈卡槽结构，连接杆5的两端均呈径向凸起卡头结构，连接杆5两端的端部分别卡置在上紧螺母61和下紧螺母62内，
且上紧螺母61和下紧螺母62的开口向背，避免上紧螺母61和下紧螺母62脱离连接杆5。转向杆3和下端锁头44的表面均设有螺纹，上紧螺母61与转向杆3螺纹旋紧连接，下紧螺母62与下端锁头44螺纹旋紧连接。
55.本案提供一种用于手术导航的光学参照固定器件，主要由参照阵列组件a、连接器组件b和固定器组件c三大部分构成，将连接器组件b的下端装配至固定器组件c上，然后将连接器组件b的下紧螺母62与固定器组件c的下端锁头 44的外螺纹拧紧。参照阵列支架2的圆齿与转向杆3的圆齿相互啮合，通过不同的齿合，可调节参照阵列支架2上下摆动。将连接器组件b上端水平旋部33 的圆形齿面齿合至参照阵列组件a下端水平旋部33的圆形齿面，通过两者不同的啮合，参照阵列组件a可以在水平方向上转动，方便医务人员调节参照阵列支架2的水平位置，然后将连接器组件b的上紧螺母61与转向杆3的外螺纹拧紧。
56.综上，在本实施例中，提出的用于手术导航的光学参照固定器，可实现参照阵列组件a上下摆动、水平旋转，并在手术过程中实现将参照阵列组件a和连接器组件b一起从固定器组件c上拆卸，并能重新定位安装。固定器组件c 采用左旋和右旋的正反向螺纹结构，实现固定器组件c安装的快速进给，节省时间。另一方面，固定器组件c的力臂较大，减小了固定器组件c运动时部件的受力，医务人员在操作固定时也更加省力方便。
57.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。