带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机.pdf

本发明涉及一种带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机。包括C形臂、影像增强器、X线管、支架、台车、监视器和中央控制器，影像增强器设置在C形臂一端，X线管设置在C形臂另一端，C形臂安装在支架上，C形臂能够沿支架旋转滑动，支架安装在台车上，支架能够沿台车水平滑动，监视器和中央控制器与影像增强器和X线管电连接，其特征在于所述的C形臂上还设置有定位模块，定位模块与所述的影像增强器和X线管相配合。本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，使医生能够快速准确的进行微创及介入性治疗等手术，精度高及稳定性好，提高手术安全性、缩短手术时间、减少反复透视导致的辐射暴露、降低组织创伤和并发症。

权利要求书
1.  带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，包括C形臂、影像增强器、X线管、支架、台车、监视器和中央控制器，影像增强器设置在C形臂一端，X线管设置在C形臂另一端，C形臂安装在支架上，C形臂能够沿支架旋转滑动，支架安装在台车上，支架能够沿台车水平滑动，台车、监视器和中央控制器安放在地面上，监视器和中央控制器与影像增强器和X线管电连接，其特征在于所述的C形臂上还设置有定位模块，定位模块与所述的影像增强器和X线管相配合。

2.  根据权利要求1所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的定位模块主要由第一平面运动机构、第二平面运动机构和四根连接件构成，四根连接件分别为第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件相连， 四根连接件设置在第一平面运动机构和第二平面运动机构的四角；
所述的第一平面运动机构包括第一导轨框，第一导轨框为正方形；第一导轨框上滑动设置有第一x方向运动杆、第一y方向运动杆，第一x方向运动杆与第一y方向运动杆垂直设置，第一x方向运动杆沿第一导轨框的x方向滑动，第一y方向运动杆沿第一导轨框的y方向滑动；第一x方向运动杆和第一y方向运动杆上安装有第一轴承座，且第一x方向运动杆能够带动第一轴承座沿第一导轨框的x方向运动，第一y方向运动杆能够带动第一轴承座沿第一导轨框的y方向运动；第一连接件上设置有第一x方向1号带轮轴，第二连接件上设置有第一x方向2号带轮轴，第一x方向1号带轮轴和第一x方向2号带轮轴上设置第一x方向同步带，第一x方向同步带与第一x方向运动杆的端部滑块固定连接；第一连接件上还设置有第一y方向1号带轮轴，第四连接件上设置有第一y方向2号带轮轴，第一y方向1号带轮轴、第一y方向2号带轮轴上设置第一y方向同步带，第一y方向同步带与第一y方向运动杆的端部滑块固定连接；
所述的第二平面运动机构包括第二导轨框，第二导轨框为正方形；第二导轨框上滑动设置有第二x方向运动杆、第二y方向运动杆，第二x方向运动杆与第二y方向运动杆垂直设置，第二x方向运动杆沿第二导轨框的x方向滑动，第二y方向运动杆沿第二导轨框的y方向滑动；第二x方向运动杆、第二y方向运动杆上安装有第二轴承座，且第二x方向运动杆能够带动第二轴承座沿第二导轨框的x方向运动，第二y方向运动杆能够带动第二轴承座沿第二导轨框的y方向运动；第一连接件上还设置有第二x方向1号带轮轴，第二连接件上还设置有第二x方向2号带轮轴，第二x方向1号带轮轴和第二x方向2号带轮轴上设置第二x方向同步带，第二x方向同步带与第二x方向运动杆的端部滑块固定连接；第一连接件上还设置有第二y方向1号带轮轴，第四连接件上还设置有第二y方向2号带轮轴，第二y方向1号带轮轴和第二y方向2号带轮轴上设置第二y方向同步带，第二y方向同步带与第二y方向运动杆的端部滑块固定连接；
所述的第一平面运动机构与第二平面运动机构平行，第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件的两端分别固定在第一导轨框和第二导轨框的四角；第一轴承座内安装有第一关节轴承，第二轴承座内安装有第二关节轴承；
所述的第一平面运动机构设置有3个第一平面标识，第一平面标识包括设置在第一y方向运动杆的上、下、右位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球、下不锈钢钢球和右不锈钢钢球，上不锈钢钢球与下不锈钢钢球的间距为80mm，下不锈钢钢球与右不锈钢钢球的间距为31mm；第二平面运动机构设置有3个第二平面标识，第二平面标识包括设置在第二x方向运动杆的上、下、左位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球一、下不锈钢钢球一和左不锈钢钢球，上不锈钢钢球一与下不锈钢钢球一的间距为31mm，下不锈钢钢球一与左不锈钢钢球的间距为80mm；第一轴承座设置有第一平面中心标识，第一平面中心标识由设置在第一轴承座上的一个不锈钢钢球组成；第二轴承座设置有第二平面中心标识，第二平面中心标识由设置在第二轴承座上的一个不锈钢钢球组成；第一平面标识的三个不锈钢钢球与第二面标识的三个不锈钢钢球的位置均不相同；第一平面中心标识的不锈钢钢球与第二平面中心标识的不锈钢钢球的位置不相同；
所述的第一关节轴承与第二关节轴承直接设置激光管，激光管为圆形管，激光管的尾部安装在第一关节轴承内，激光管的头部安装在第二关节轴承内，激光管的发射激光与激光管同轴；
所述的第一连接件上还设置有驱动器，驱动器输入端与中央控制器电连接；驱动器输出端驱动第一x方向1号带轮轴、第一y方向1号带轮轴、第二x方向1号带轮轴和第二y方向1号带轮轴运动，驱动器的输出端还与激光管的尾部相连并控制激光管的激光发射。

3.  根据权利要求1或2所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的定位模块固定安装在影像增强器下方且与影像增强器底面平行。

4.  根据权利要求2所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的第一导轨框、第二导轨框、第一x方向运动杆、第一y方向运动杆、第二x方向运动杆和第二y方向运动杆均采用X光下不显影的碳纤维材料制作。

5.  根据权利要求2所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的C形臂X光机的工作步骤如下：
1）首先通过C形臂X光机正视获取矩阵校准板的一张矩阵校准图像，将矩阵校准图像信号存贮在中央处理器中，并对其进行图像处理，记录各矩阵点的坐标信息；矩阵校准板设置有矩阵校正点，矩阵校正点由设置在矩阵校准板上的24行23列的552个不锈钢钢球组成，不锈钢钢球与不锈钢钢球的行列间距均为6mm；
2）将定位模块中的第一y方向运动杆和第二x方向运动杆移动至定位模块的中间区域，此时第一轴承座和第二轴承座均处于定位模块的中心位置，第一轴承座与第一y方向运动杆属于定位模块的第一平面运动机构，第一y方向运动杆设置有3个第一平面标识，第二轴承座与第二x方向运动杆属于定位模块的第二平面运动机构，第二x方向运动杆设置有3个第二平面标识，第一轴承座上设置有1个第一平面中心标识，第二轴承座上设置有1个第二平面中心标识，利用C形臂X光机获取透视图像，然后通过中央处理器对其进行图像处理，记录各个标识点在图像上的对应点的坐标信息，然后将中央处理器中矩阵校准图像的信息与当前透视图像信息叠加，这样得出第一平面标识点的横向间距在对应的矩阵校准图像中的矩阵数,然后计算出单位矩阵对应的第一平面横向距离 L1=第一平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，同理得出单位矩阵对应的第一平面纵向距离L2=第一平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面横向距离L3=第二平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面纵向距离L4=第二平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数；
3）将病灶放至C形臂X光机下，获取病灶透视图像，通过中央处理器进行图像处理，记录病灶点的坐标信息，将2）中获取的透视图像信息叠加到病灶透视图像上，分别得出第一平面中心标识与第二平面中心标识到病灶点的距离，用矩阵数N1、N2、N3、N4来表示，最后计算出定位模块的各个方向的执行距离L1X、L1Y、L2X、L2Y，其中L1X=L1×N1、L1Y=L2×N2、L2X=L3×N3、L2Y=L4×N4，并通过中央处理器将计算结果发送至定位模块的驱动器，驱动器执行完毕后激光便指向病灶点，即定位完成，操作者顺着激光方向就可以找到病灶点。

说明书带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机
技术领域
本发明涉及一种带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机。
背景技术
移动式C形臂 X 光机（以下简称C形臂X光机）是医院临床手术中常用的设备，它将一个X线发生器与一个影像增强器分别集成在一个“C”形臂状框架结构的两端。影像增强器输出的影像通过光电耦合的方式传送到电视摄像机中，形成视频信号。该视频信号可实时地显示在监视器上，以便医生看到患者的解剖信息影像及其在治疗过程中的动态情况，而这些视觉信息可辅助医生进行体内异物或病变组织精确定位。
目前，C形臂X光机只能生成透视图像，用于观察体内组织器官，本身不具备手术定位及手术导航功能。随着微创外科技术的发展，手术创口越来越小，手术效果很大程度上取决于手术医生对病灶非直视情况下判断的准确性，因此，病灶体外定位和手术导航的临床需求十分迫切。虽然目前有不少手术定位技术和设备，但一般都建立在C臂X光机透视基础上，如果C臂X光机本身就带有手术定位和手术导航功能，则将为手术带来极大便利，且因为中间过程减少而具备定位准确、快速、方便的优势。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于供一种能够快速、精确定位人体内部异物或病变组织的具体位置、增加手术安全性、提高手术准确率、同时减少辐射暴露及减少手术创伤的带有手术定位和线性导航功能的C 形臂 X 光机。
所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，包括C形臂、影像增强器、X线管、支架、台车、监视器和中央控制器，影像增强器设置在C形臂一端，X线管设置在C形臂另一端，C形臂安装在支架上，C形臂能够沿支架旋转滑动，支架安装在台车上，支架能够沿台车水平滑动，台车、监视器和中央控制器安放在地面上，监视器和中央控制器与影像增强器和X线管电连接，其特征在于所述的C形臂上还设置有定位模块，定位模块与所述的影像增强器和X线管相配合。
所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的定位模块主要由第一平面运动机构、第二平面运动机构和四根连接件构成，四根连接件分别为第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件相连， 四根连接件设置在第一平面运动机构和第二平面运动机构的四角；
所述的第一平面运动机构包括第一导轨框，第一导轨框为正方形；第一导轨框上滑动设置有第一x方向运动杆、第一y方向运动杆，第一x方向运动杆与第一y方向运动杆垂直设置，第一x方向运动杆沿第一导轨框的x方向滑动，第一y方向运动杆沿第一导轨框的y方向滑动；第一x方向运动杆和第一y方向运动杆上安装有第一轴承座，且第一x方向运动杆能够带动第一轴承座沿第一导轨框的x方向运动，第一y方向运动杆能够带动第一轴承座沿第一导轨框的y方向运动；第一连接件上设置有第一x方向1号带轮轴，第二连接件上设置有第一x方向2号带轮轴，第一x方向1号带轮轴和第一x方向2号带轮轴上设置第一x方向同步带，第一x方向同步带与第一x方向运动杆的端部滑块固定连接；第一连接件上还设置有第一y方向1号带轮轴，第四连接件上设置有第一y方向2号带轮轴，第一y方向1号带轮轴、第一y方向2号带轮轴上设置第一y方向同步带，第一y方向同步带与第一y方向运动杆的端部滑块固定连接；
所述的第二平面运动机构包括第二导轨框，第二导轨框为正方形；第二导轨框上滑动设置有第二x方向运动杆、第二y方向运动杆，第二x方向运动杆与第二y方向运动杆垂直设置，第二x方向运动杆沿第二导轨框的x方向滑动，第二y方向运动杆沿第二导轨框的y方向滑动；第二x方向运动杆、第二y方向运动杆上安装有第二轴承座，且第二x方向运动杆能够带动第二轴承座沿第二导轨框的x方向运动，第二y方向运动杆能够带动第二轴承座沿第二导轨框的y方向运动；第一连接件上还设置有第二x方向1号带轮轴，第二连接件上还设置有第二x方向2号带轮轴，第二x方向1号带轮轴和第二x方向2号带轮轴上设置第二x方向同步带，第二x方向同步带与第二x方向运动杆的端部滑块固定连接；第一连接件上还设置有第二y方向1号带轮轴，第四连接件上还设置有第二y方向2号带轮轴，第二y方向1号带轮轴和第二y方向2号带轮轴上设置第二y方向同步带，第二y方向同步带与第二y方向运动杆的端部滑块固定连接；
所述的第一平面运动机构与第二平面运动机构平行，第一连接件、第二连接件、第三连接件和第四连接件的两端分别固定在第一导轨框和第二导轨框的四角；第一轴承座内安装有第一关节轴承，第二轴承座内安装有第二关节轴承；
所述的第一平面运动机构设置有3个第一平面标识，第一平面标识包括设置在第一y方向运动杆的上、下、右位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球、下不锈钢钢球和右不锈钢钢球，上不锈钢钢球与下不锈钢钢球的间距为80mm，下不锈钢钢球与右不锈钢钢球的间距为31mm；第二平面运动机构设置有3个第二平面标识，第二平面标识包括设置在第二x方向运动杆的上、下、左位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球一、下不锈钢钢球一和左不锈钢钢球，上不锈钢钢球一与下不锈钢钢球一的间距为31mm，下不锈钢钢球一与左不锈钢钢球的间距为80mm；第一轴承座设置有第一平面中心标识，第一平面中心标识由设置在第一轴承座上的一个不锈钢钢球组成；第二轴承座设置有第二平面中心标识，第二平面中心标识由设置在第二轴承座上的一个不锈钢钢球组成；第一平面标识的三个不锈钢钢球与第二面标识的三个不锈钢钢球的位置均不相同；第一平面中心标识的不锈钢钢球与第二平面中心标识的不锈钢钢球的位置不相同；
所述的第一关节轴承与第二关节轴承直接设置激光管，激光管为圆形管，激光管的尾部安装在第一关节轴承内，激光管的头部安装在第二关节轴承内，激光管的发射激光与激光管同轴；
所述的第一连接件上还设置有驱动器，驱动器输入端与中央控制器电连接；驱动器输出端驱动第一x方向1号带轮轴、第一y方向1号带轮轴、第二x方向1号带轮轴和第二y方向1号带轮轴运动，驱动器的输出端还与激光管的尾部相连并控制激光管的激光发射。
所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的定位模块固定安装在影像增强器下方且与影像增强器底面平行。
所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的第一导轨框、第二导轨框、第一x方向运动杆、第一y方向运动杆、第二x方向运动杆和第二y方向运动杆均采用X光下不显影的碳纤维材料制作。
所述的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，其特征在于所述的C形臂X光机的工作步骤如下：
1）首先通过C形臂X光机正视获取矩阵校准板的一张矩阵校准图像，将矩阵校准图像信号存贮在中央处理器中，并对其进行图像处理，记录各矩阵点的坐标信息；矩阵校准板设置有矩阵校正点，矩阵校正点由设置在矩阵校准板上的24行23列的552个不锈钢钢球组成，不锈钢钢球与不锈钢钢球的行列间距均为6mm；
2）将定位模块中的第一y方向运动杆和第二x方向运动杆移动至定位模块的中间区域，此时第一轴承座和第二轴承座均处于定位模块的中心位置，第一轴承座与第一y方向运动杆属于定位模块的第一平面运动机构，第一y方向运动杆设置有3个第一平面标识，第二轴承座与第二x方向运动杆属于定位模块的第二平面运动机构，第二x方向运动杆设置有3个第二平面标识，第一轴承座上设置有1个第一平面中心标识，第二轴承座上设置有1个第二平面中心标识，利用C形臂X光机获取透视图像，然后通过中央处理器对其进行图像处理，记录各个标识点在图像上的对应点的坐标信息，然后将中央处理器中矩阵校准图像的信息与当前透视图像信息叠加，这样得出第一平面标识点的横向间距在对应的矩阵校准图像中的矩阵数,然后计算出单位矩阵对应的第一平面横向距离 L1=第一平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，同理得出单位矩阵对应的第一平面纵向距离L2=第一平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面横向距离L3=第二平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面纵向距离L4=第二平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数；
3）将病灶放至C形臂X光机下，获取病灶透视图像，通过中央处理器进行图像处理，记录病灶点的坐标信息，将2）中获取的透视图像信息叠加到病灶透视图像上，分别得出第一平面中心标识与第二平面中心标识到病灶点的距离，用矩阵数N1、N2、N3、N4来表示，最后计算出定位模块的各个方向的执行距离L1X、L1Y、L2X、L2Y，其中L1X=L1×N1、L1Y=L2×N2、L2X=L3×N3、L2Y=L4×N4，并通过中央处理器将计算结果发送至定位模块的驱动器，驱动器执行完毕后激光便指向病灶点，即定位完成，操作者顺着激光方向就可以找到病灶点。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机改变了传统C形臂X光机的用法，使现有C形臂X光机具有定位功能，能够帮助医生准、快速的定位病灶点，对C形臂X光机的用途产生新的变革。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机操作简单，只需使用者通过C形臂X光机对病变部位进行透视，根据透视图像选择病灶点，并用鼠标点击病灶点即可完成定位, 相比目前基于C臂X光机透视图像基础的手术定位技术和设备，本发明的 C臂X光机本身就带有手术定位和手术导航功能，中间过程减少而具备定位准确、快速、方便的优势，为手术带来极大便利。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机在具有手术定位和线性导航的前提下，还保持其传统透视功能，即当不需要定位时，切换至非定位模式，定位模块移向角落，此时本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机可对病灶进行透视，对透视图像不产生干扰。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，使医生能够快速准确的进行微创及介入性治疗等手术，精度高及稳定性好，提高手术安全性、缩短手术时间、减少反复透视导致的辐射暴露、降低组织创伤和并发症。
附图说明
图1 带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机示意图；
图2 定位模块第一平面运动机构示意图；
图3 定位模块第二平面运动机构示意图；
图4 定位模块示意图；
图5 第一平面标识点示意图；
图6 第二平面标识点示意图；
图7 第一平面中心标识点示意图；
图8 第二平面中心标识点示意图；
图9 矩阵校准板正视透视图像；
图中：1-影像增强器，2-定位模块，3-X线管，4-C形臂，5-台车， 6-中央处理器，7-监视器 ，8-支架， 9-第一平面运动机构，10-第二平面运动机构，21-第一导轨框，22-第一x方向2号带轮轴 ，23-第二连接件，24-第二x方向2号带轮轴，25-第二导轨框，26-驱动器，27-第二x方向1号带轮轴，28-第一连接件，29-第二y方向1号带轮轴，30-第二轴承座，31- 第二关节轴承，32-第二y方向运动杆，33-第二x方向运动杆，34-第二y方向同步带，35-第二y方向2号带轮轴，36-激光管，37-第一y方向1号带轮轴，38-第一y方向同步带，39-第四连接件，40-第一y方向2号带轮轴，41-第一x方向运动杆，42-第三连接件，43-第一轴承座，44- 第一关节轴承，45-第一y方向运动杆， 46-第一x方向同步带， 47-第二x方向同步带，48-第一x方向1号带轮轴，49-矩阵校准图像，451-上不锈钢钢球，452-下不锈钢钢球，453-右不锈钢钢球，331-上不锈钢钢球一，332-下不锈钢钢球一，333-左不锈钢钢球，431-第一平面中心标识，301-第二平面中心标识。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机保留了传统C形臂X光机的功能，增加了定位模块，改变了传统C形臂X光机的用法，使现有C形臂X光机具有定位功能，能够帮助医生准、快速的定位病灶点，对C形臂X光机的用途产生新的变革。
本发明带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，包括C形臂4、影像增强器1、X线管3、支架8、台车5、监视器7和中央控制器6，影像增强器1设置在C形臂4一端，X线管3设置在C形臂4另一端，C形臂4安装在支架8上，C形臂能够沿支架旋转滑动，支架8安装在台车5上，支架能够沿台车水平滑动，台车、监视器和中央控制器安放在地面上，监视器和中央控制器与影像增强器和X线管电连接，中央处理器除具有现有C形臂X光机现有功能外，还具有定位数据处理及发出控制信号等作用；在C形臂上还设置有定位模块，定位模块与所述的影像增强器和X线管相配合。
定位模块主要由第一平面运动机构9、第二平面运动机构10和四根连接件构成，四根连接件分别为第一连接件28、第二连接件23、第三连接件42、第四连接件39， 四根连接件设置在第一平面运动机构和第二平面运动机构的四角。
第一平面运动机构包括第一导轨框21，第一导轨框21为正方形；第一导轨框21上滑动设置有第一x方向运动杆41、第一y方向运动杆45，第一x方向运动杆41与第一y方向运动杆45垂直设置，第一x方向运动杆41沿第一导轨框21的x方向滑动，第一y方向运动杆45沿第一导轨框21的y方向滑动；第一x方向运动杆41和第一y方向运动杆45上安装有第一轴承座43，且第一x方向运动杆41能够带动第一轴承座43沿第一导轨框21的x方向运动，第一y方向运动杆45能够带动第一轴承座43沿第一导轨框21的y方向运动；第一连接件28上设置有第一x方向1号带轮轴48，第二连接件23上设置有第一x方向2号带轮轴22，第一x方向1号带轮轴48和第一x方向2号带轮轴22上设置第一x方向同步带46，第一x方向同步带46与第一x方向运动杆41的端部滑块固定连接；第一连接件28上还设置有第一y方向1号带轮轴37，第四连接件39上设置有第一y方向2号带轮轴40，第一y方向1号带轮轴37、第一y方向2号带轮轴40上设置第一y方向同步带38，第一y方向同步带38与第一y方向运动杆45的端部滑块固定连接。
第二平面运动机构10包括第二导轨框25，第二导轨框25为正方形；第二导轨框25上滑动设置有第二x方向运动杆33、第二y方向运动杆32，第二x方向运动杆33与第二y方向运动杆32垂直设置，第二x方向运动杆33沿第二导轨框25的x方向滑动，第二y方向运动杆32沿第二导轨框25的y方向滑动；第二x方向运动杆33、第二y方向运动杆32上安装有第二轴承座30，且第二x方向运动杆33能够带动第二轴承座30沿第二导轨框25的x方向运动，第二y方向运动杆32能够带动第二轴承座30沿第二导轨框25的y方向运动；第一连接件28上还设置有第二x方向1号带轮轴27，第二连接件23上还设置有第二x方向2号带轮轴24，第二x方向1号带轮轴27和第二x方向2号带轮轴24上设置第二x方向同步带47，第二x方向同步带47与第二x方向运动杆33的端部滑块固定连接；第一连接件28上还设置有第二y方向1号带轮轴29，第四连接件39上还设置有第二y方向2号带轮轴35，第二y方向1号带轮轴29和第二y方向2号带轮轴35上设置第二y方向同步带34，第二y方向同步带34与第二y方向运动杆32的端部滑块固定连接。
第一平面运动机构9与第二平面运动机构10平行，第一连接件28、第二连接件23、第三连接件42和第四连接件39的两端分别固定在第一导轨框21和第二导轨框25的四角；第一轴承座43内安装有第一关节轴承44，第二轴承座30内安装有第二关节轴承31。
第一平面运动机构9设置有3个第一平面标识，第一平面标识包括设置在第一y方向运动杆45的上、下、右位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球451、下不锈钢钢球452和右不锈钢钢球453，上不锈钢钢球451与下不锈钢钢球452的间距为80mm，下不锈钢钢球452与右不锈钢钢球453的间距为31mm；第二平面运动机构10设置有3个第二平面标识，第二平面标识包括设置在第二x方向运动杆33的上、下、左位置处的三个不锈钢钢球，即上不锈钢钢球一331、下不锈钢钢球一332和左不锈钢钢球333，上不锈钢钢球一331与下不锈钢钢球一332的间距为31mm，下不锈钢钢球一332与左不锈钢钢球333的间距为80mm；第一轴承座43设置有第一平面中心标识431，第一平面中心标识431由设置在第一轴承座43上的一个不锈钢钢球组成；第二轴承座30设置有第二平面中心标识301，第二平面中心标识301由设置在第二轴承座30上的一个不锈钢钢球组成；第一平面标识的三个不锈钢钢球与第二面标识的三个不锈钢钢球的位置均不相同；第一平面中心标识431的不锈钢钢球与第二平面中心标识301的不锈钢钢球的位置不相同。
第一关节轴承44与第二关节轴承31直接设置激光管36，激光管36为圆形管，激光管36的尾部安装在第一关节轴承44内，激光管36的头部安装在第二关节轴承31内，激光管36的发射激光与激光管36同轴。
第一连接件28上还设置有驱动器26，驱动器26输入端与中央控制器6电连接；驱动器26输出端驱动第一x方向1号带轮轴45、第一y方向1号带轮轴37、第二x方向1号带轮轴27和第二y方向1号带轮轴29运动，驱动器26的输出端还与激光管36的尾部相连并控制激光管36的激光发射。
具体安装时，定位模块固定安装在影像增强器下方且与影像增强器底面平行。
本发明的第一导轨框21、第二导轨框25、第一x方向运动杆41、第一y方向运动杆45、第二x方向运动杆33和第二y方向运动杆32均采用X光下不显影的碳纤维材料制作。
本发明C形臂X光机的工作步骤如下：
1）首先通过C形臂X光机正视获取矩阵校准板的一张矩阵校准图像49，将矩阵校准图像信号存贮在中央处理器6中，并对其进行图像处理，记录各矩阵点的坐标信息；矩阵校准板设置有矩阵校正点，矩阵校正点由设置在矩阵校准板上的24行23列的552个不锈钢钢球组成，不锈钢钢球与不锈钢钢球的行列间距均为6mm；
2）将定位模块2中的第一y方向运动杆45和第二x方向运动杆33移动至定位模块的中间区域，此时第一轴承座43和第二轴承座30均处于定位模块的中心位置，第一轴承座43与第一y方向运动杆45属于定位模块的第一平面运动机构9，第一y方向运动杆45设置有3个第一平面标识，第二轴承座30与第二x方向运动杆33属于定位模块的第二平面运动机构10，第二x方向运动杆33设置有3个第二平面标识，第一轴承座43上设置有1个第一平面中心标识，第二轴承座30上设置有1个第二平面中心标识，利用C形臂X光机获取透视图像，然后通过中央处理器6对其进行图像处理，记录各个标识点在图像上的对应点的坐标信息，然后将中央处理器6中矩阵校准图像49的信息与当前透视图像信息叠加，这样得出第一平面标识点的横向间距在对应的矩阵校准图像中的矩阵数,然后计算出单位矩阵对应的第一平面横向距离 L1=第一平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，同理得出单位矩阵对应的第一平面纵向距离L2=第一平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面横向距离L3=第二平面标识的横向间距/图像中对应的矩阵数，第二平面纵向距离L4=第二平面标识的纵向间距/图像中对应的矩阵数；
3）将病灶放至C形臂X光机下，获取病灶透视图像，通过中央处理器6进行图像处理，记录病灶点的坐标信息，将步骤2）获取的透视图像信息叠加到病灶透视图像上，分别得出第一平面中心标识431与第二平面中心标识301到病灶点的距离，用矩阵数N1、N2、N3、N4来表示，最后计算出定位模块的各个方向的执行距离L1X、L1Y、L2X、L2Y，其中L1X=L1×N1、L1Y=L2×N2、L2X=L3×N3、L2Y=L4×N4，并通过中央处理器将计算结果发送至定位模块的驱动器，驱动器执行完毕后激光便指向病灶点，即定位完成，操作者顺着激光方向就可以找到病灶点。
本发明使用方法：
将该带有手术定位和线性导航功能的C臂X光机移至病灶点上方，利用该带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机获取病灶透视图像，移动鼠标至病灶透视图像上的病灶点，并用鼠标单击该病灶点，定位模块就会自动将激光管36发出的激光光束对准病灶点，系统定位成功。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机改变了传统C形臂X光机的用法，使现有C形臂X光机具有定位功能，能够帮助医生准、快速的定位病灶点，对C形臂X光机的用途产生新的变革。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机操作简单，只需使用者通过C形臂X光机对病变部位进行透视，根据透视图像选择病灶点，并用鼠标点击病灶点即可完成定位, 相比目前基于C臂X光机透视图像基础的手术定位技术和设备，本发明的 C臂X光机本身就带有手术定位和手术导航功能，中间过程减少而具备定位准确、快速、方便的优势，为手术带来极大便利。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机在具有手术定位和线性导航的前提下，还保持其传统透视功能，即当不需要定位时，切换至非定位模式，定位模块移向角落，此时本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机可对病灶进行透视，对透视图像不产生干扰。
本发明的带有手术定位和线性导航功能的C形臂X光机，使医生能够快速准确的进行微创及介入性治疗等手术，精度高及稳定性好，提高手术安全性、缩短手术时间、减少反复透视导致的辐射暴露、降低组织创伤和并发症。