微创手术导航系统技术方案

一种微创手术导航系统，其中，术前数据模块用于获得人体三维模型；术中数据模块用于获得位姿编码，并根据位姿编码查找对应的术前时刻；定位模块用于获取手术器械和人体定位器的位置数据；导航模块用于接收人体三维模型、手术器械和人体定位器的位置数据，根据手术器械定位器的位置数据获得手术器械模型；基于人体定位器的位置数据，利用增强现实显示设备将手术器械模型和人体三维模型显示；术中造影模块用于出现异常时获得手术部位的造影数据；导航模块用于根据造影数据对人体三维模型进行调整。该方案可以将术前生成的固定模型与术中随自然呼吸实时变动的人体部位进行有效叠加并显示；可以解决术中人体呼吸出现异常对微创手术造成影响的问题。

Minimally invasive surgery navigation system

A minimally invasive surgical navigation system, wherein, the preoperative data module is used to obtain 3D model of human body; the data module is used to obtain the position encoding, and according to the preoperative time corresponding position encoding search; positioning module is used for acquiring the surgical instruments and human locator position data; navigation module is used for receiving the 3D model, the position of the human body data of surgical instruments and human locator, obtain surgical instrument model according to the position data of surgical instrument locator; position data of human locator based on augmented reality display device will display the surgical instrument model and 3D human model using intraoperative angiography; contrast module for the data of the surgical site is abnormal; the navigation module for the imaging data to adjust the 3D human model. This scheme can be real-time human body changes with the natural breathing fixed model and preoperative generation effectively superimposed and display; can solve human respiratory intraoperative abnormal impact on minimally invasive surgical problems.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微创手术导航系统
本专利技术涉及医疗器械
，尤其一种微创手术导航系统。
技术介绍
在传统手术中，医生通过在人体表面制造大型创口，从而可以直接目视观察手术部位的解剖结构进行手术操作，这样会对患者身体造成巨大伤害。新兴的微创手术是一种主要透过内窥镜及各种显像技术而使外科医生在无需对患者造成巨大伤口的情况下施行手术。相比传统的手术，微创手术无需对患者造成较大的创口即可进行手术，对患者的伤害大大减小，这是医学的巨大进步。但微创手术也有更高的技术要求，由于微创手术中不能直接目视观察手术部位，医生必须依赖手术导航系统获取人体手术部位、手术器械的空间位姿信息，微创手术导航系统的稳定与否将会直接影响微创手术的结果，而手术中医生获取信息的便捷程度也会影响手术的质量。因此，微创手术导航系统的有效运作是微创手术成功的关键。微创手术导航系统的主要技术难点归结起来主要有以下几个：①设备追踪系统：术中追踪手术器械等手术设备和人体的实时位姿；②术前建模：用于术中实时判定人体的生理结构状态(动态过程)；③术中影像：用于术中医生参考，通过术中临时造影获取术中人体的实时影像信息，避免由于术中人体的实时状态与术前人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微创手术导航系统，其特征在于，包括：术前数据模块，用于将术前采集的一个呼吸周期中的不同时刻的四维CT数据进行重建，获得一个呼吸周期中的不同时刻的人体三维模型；术中数据模块，用于通过追踪器采集术中人体定位器的位姿，并对所述人体定位器的位姿进行编码，获得位姿编码；在位姿查找表中查找所述位姿编码对应的术前时刻；定位模块，用于通过追踪器采集手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据，并将所述手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据传输给导航模块；导航模块，用于接收并存储所述术前时刻，根据所述术前时刻从术前数据模块中获取并显示相应时刻的人体三维模型；接收所述手术器械定位器的位置数据和人体定...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微创手术导航系统，其特征在于，包括：术前数据模块，用于将术前采集的一个呼吸周期中的不同时刻的四维CT数据进行重建，获得一个呼吸周期中的不同时刻的人体三维模型；术中数据模块，用于通过追踪器采集术中人体定位器的位姿，并对所述人体定位器的位姿进行编码，获得位姿编码；在位姿查找表中查找所述位姿编码对应的术前时刻；定位模块，用于通过追踪器采集手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据，并将所述手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据传输给导航模块；导航模块，用于接收并存储所述术前时刻，根据所述术前时刻从术前数据模块中获取并显示相应时刻的人体三维模型；接收所述手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据，根据所述手术器械定位器的位置数据获得手术器械模型；基于人体定位器的位置数据，利用增强现实显示设备将手术器械模型和人体三维模型显示出来；术中造影模块，用于当术中人体位姿出现异常时，对手术部位进行实时造影，获得造影数据，将造影数据发送至导航模块；导航模块还用于根据所述造影数据对人体三维模型进行调整并显示。2.如权利要求1所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述术中造影模块具体用于在Δx0大于等于Δx时，确定术中人体位姿出现异常；其中，Δx0为n个人体定位器产生的误差距离，Δxi为第i个人体定位器产生的误差距离，Δx为临界误差距离。3.如权利要求1所述的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，谢耀钦，王磊，付楠，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44