一种辅助骨科手术的手术导航系统及导航方法技术方案

本发明专利技术涉及计算机辅助导航系统领域，公开了一种辅助骨科手术的手术导航系统及导航方法，所述手术导航系统包括手术导航工具、位置跟踪仪、导航系统显示屏和工作站，其特征在于，还包括空间监测镜头和图像处理模块，所述空间监测镜头包括陀螺仪模组、广角不畸变镜头和单个高速红外相机，所述单个高速红外相机用于捕捉三维空间骨骼位置的变化，所述陀螺仪模组用于标定患者的标准体位；所述图像处理模块用于对患者手术前的二维影像资料、患者手术部位肢体运动的轨迹和手术器械运动轨迹的三维运动信息进行三维重建；本发明专利技术具有导航精准、可近台安置、安装便捷、注册快速简易的优点。

Operation navigation system and navigation method for auxiliary Department of orthopedics operation

The present invention relates to the field of computer assisted navigation system, discloses a surgical navigation system aided Department of orthopedics operation and navigation method, the surgical navigation system includes surgical navigation tools, location tracking, navigation system and display workstation, which is characterized in that space also includes monitoring lens and image processing module, wherein the monitoring lens includes space gyroscope no distortion of the lens module, wide-angle and single high-speed infrared camera, the infrared camera is used to capture changes in a single high speed 3D skeleton position, the gyroscope module is used for calibration with the standard posture; the image processing module is used for three-dimensional motion information of the two-dimensional image data, patients with preoperative surgical site in patients with limb movement the trajectory of surgical instruments and 3D reconstruction; the invention has the advantages of precise navigation, near The utility model has the advantages of convenient installation and installation, fast and simple registration.

【技术实现步骤摘要】
一种辅助骨科手术的手术导航系统及导航方法
本专利技术涉及计算机辅助导航系统领域，尤其涉及一种辅助骨科手术的手术导航系统及导航方法。
技术介绍
计算机辅助导航系统已成为现代外科技术的重要组成部分，帮助术者更精确、更安全地进行多种复杂手术，在骨科各个方面具有许多不可替代的优越性。因其精确性、安全性、低辐射等特点使其在临床实践中逐渐得到广泛应用。可用于引导医生进行手术训练、制定手术计划、实时导航手术器械和减少病人创伤。在人工关节置换领域，计算机辅助，使截骨更准确，假体安装更精确，术后力线恢复更接近生理状态。目前我国的大多数手术导航市场被国外设备占据，国产设备难以抗衡，导航设备普遍价格昂贵，因此难以得到广泛的普及，进而导致导航手术开展率不高。我国手术导航市场潜力巨大，自主研制国产手术导航设备具有重大的意义。尽管计算机导航有很好的优势，但是其仍然存在着如下问题：1.硬件设备庞大，占用手术室空间；2.因设备体积所限，不能临台设置，在使用过程中易出现视野遮挡，而不能实现导航；3.设备安装及术中注册费时；4.设备价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种辅助骨科手术的手术导航系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助骨科手术的手术导航系统，所述手术导航系统包括手术导航工具、位置跟踪仪、导航系统显示屏和工作站，其特征在于，还包括空间监测镜头(1)和图像处理模块，所述空间监测镜头(1)包括陀螺仪模组(2)、广角不畸变镜头(3)和单个高速红外相机(4)，所述单个高速红外相机(4)用于捕捉三维空间骨骼位置的变化，实现空间定位，所述陀螺仪模组(2)用于标定患者的标准体位，实现角度定位；所述图像处理模块用于对患者手术前的二维影像资料、患者手术部位肢体运动的轨迹和手术器械运动轨迹的三维运动信息进行三维重建。

【技术特征摘要】
1.一种辅助骨科手术的手术导航系统，所述手术导航系统包括手术导航工具、位置跟踪仪、导航系统显示屏和工作站，其特征在于，还包括空间监测镜头(1)和图像处理模块，所述空间监测镜头(1)包括陀螺仪模组(2)、广角不畸变镜头(3)和单个高速红外相机(4)，所述单个高速红外相机(4)用于捕捉三维空间骨骼位置的变化，实现空间定位，所述陀螺仪模组(2)用于标定患者的标准体位，实现角度定位；所述图像处理模块用于对患者手术前的二维影像资料、患者手术部位肢体运动的轨迹和手术器械运动轨迹的三维运动信息进行三维重建。2.根据权利要求1所述的一种辅助骨科手术的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航工具通过发射或反射光信号来确定手术工具的位置，所述位置跟踪仪用于接收光电信号，监测及追踪手术器械的位置，所述导航系统显示屏能够在术中实时反映手术器械的位置及患者的影像数据，所述工作站将虚拟坐标系与实际坐标系通过计算匹配。3.根据权利要求2所述的一种辅助骨科手术的手术导航系统，其特征在于，所述导航系统采用光学定位系统，所述光学定位系统通过可见光或红外光范围内对标志点进行识别，实现空间定位。4.根据权利要求1所述的一种辅助骨科手术的手术导航系统，其特征在于，所述相机为针孔摄像机模型，一幅视图是通过透视变换将三维空间中的点投影到图像平面。5.一种辅助骨科手术的手术导航方法，其特征在于，包括：步骤一：将患者影像学资料导入电脑所述导航系统的上位机软件，进行术前虚...

【专利技术属性】
技术研发人员：许杰，林英杰，
申请(专利权)人：广州技一特电子科技有限公司，许杰，
类型：发明
国别省市：广东,44