一种腹部外科精准手术引导系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种腹部外科精准手术引导系统及方法。包含3D影像采集和实时生成模块、术中精准引导系统处理计算机、全高清彩色显示器、由CT、MRI等断层扫描影像经三维重建得到的病患腹部器官3D实体模型、近红外荧光3D影像表面的关键特征点与3D实体模型影像关键特征点识别、锁定和跟踪的方法。由CT、MRI断层扫描影像重建的病患腹部器官的3D实体模型影像的视点方位、比例大小，受近红外荧光3D影像的视点以及方位参数驱动。用本发明专利技术的系统，可实现增强现实虚拟环境下腹部器官内部各类影像的实时显示，引导外科医生实施精准手术。与现有技术相比，可以有效降低出血、缩短手术时间，最大限度地保留残存器官。

Abdominal surgery precise operation guiding system and method

The present invention relates to an accurate surgical guidance system and method for abdominal surgery. Contains the 3D image acquisition and real-time generation module, precise operation guide system for processing computer, full HD color display, by CT and MRI scanning image by method of patients with abdominal organ 3D solid model, near infrared fluorescence imaging 3D surface 3D reconstruction of key feature points obtained with the 3D entity model of image recognition, the key feature points locking and tracking. The 3D solid model of the abdominal organs of the patients reconstructed by CT and MRI scan images, the view orientation and the proportion of the images are driven by the viewpoint of the near infrared fluorescence 3D image and the azimuth parameters. The system can realize the real-time display of various kinds of images in the abdominal organs under the augmented reality virtual environment, and guide surgeons to perform precise operations. Compared with the prior art, the utility model can effectively reduce the bleeding, shorten the operation time and maximally preserve the residual organs.

【技术实现步骤摘要】
一种腹部外科精准手术引导系统及方法
本专利技术涉及腹部外科手术，具体涉及一种腹部外科精准手术引导系统及方法。
技术介绍
腹部外科手术，特别是针对肝胆胰的腹部外科手术多年来已经取得了极大的发展，从早期的开腹手术发展到了腹腔镜手术以及最新的达芬奇机器人手术。然而，即使是最新的达芬奇机器人手术，也仅仅是在腹腔镜手术上做了视野、手术微量运动等精确控制方面的提升，这类改进的优越性充分体现在以下几个方面：利用电子信息的特点，可以实现远程控制和远程操作；利用机械手臂来执行人手的操作可以避免术者手部颤动带来的负面影响；利用双视野摄像镜头扩大了术者视野，实现了初步的裸眼三维显示，使之更逼近开腹手术的视野。以上提升虽然极大地提高了术者实施微小动作的精确性和稳定性，但是并没有彻底地改变外科医生手术的基本现状：术者能看到的病患器官仍然仅仅是器官体表，无法利用断层扫描影像来准确定位器官内部的各类关键组织以及器官内部的病灶点。由此，并没有从实质上对术者的手术提升根本的改变。如何利用病患的断层扫描数据，使术者在手术过程中能够精确定位病灶点，有效避开血管等关键管道，是一项亟待解决的问题。为解决以上问题，专利2017本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腹部外科精准手术引导系统及方法，包含微型3D影像采集和实时生成模块、术中精准引导系统处理计算机、全高清彩色显示器、由CT、MRI等断层扫描影像经三维重建得到的病患腹部器官3D实体模型、3D影像关键特征点与3D实体模型影像关键特征点识别、锁定和跟踪的方法，其特征在于，所述微型3D影像采集和实时生成模块的输出端与术中精准引导系统处理计算机的输入端相连接，全高清彩色显示器的输入端与术中精准引导系统处理计算机的输出端相连结，由CT、MRI等断层扫描影像经三维重建得到的病患腹部器官3D实体模型存储于术中精准引导系统处理计算机的大容量外部存储器中。

【技术特征摘要】
1.一种腹部外科精准手术引导系统及方法，包含微型3D影像采集和实时生成模块、术中精准引导系统处理计算机、全高清彩色显示器、由CT、MRI等断层扫描影像经三维重建得到的病患腹部器官3D实体模型、3D影像关键特征点与3D实体模型影像关键特征点识别、锁定和跟踪的方法，其特征在于，所述微型3D影像采集和实时生成模块的输出端与术中精准引导系统处理计算机的输入端相连接，全高清彩色显示器的输入端与术中精准引导系统处理计算机的输出端相连结，由CT、MRI等断层扫描影像经三维重建得到的病患腹部器官3D实体模型存储于术中精准引导系统处理计算机的大容量外部存储器中。2.权利要求1所述一种腹部外科精准手术引导系统及方法，其特征在于，所述微型3D影像采集和实时生成模块包含近红外摄像头、全高清彩色摄像头、近红外激光投影仪、高速低功耗视觉处理单元；近红外摄像头的输出端与高速低功耗视觉处理单元的输入端相连接，全高清彩色摄像头的输出端与高速低功耗视觉处理单元的输入端相连接，近红外激光投影仪的控制端与高速低功耗视觉处理单元的输出控制端相连结，近红外摄像头、全高清彩色摄像头、近红外激光投影仪、高速低功耗视觉处理单元焊接安装于同一块电路板上。3.权利要求1所述一种腹部外科精准手术引导系统及方法，其特征在于，所述微型3D影像采集和实时生成模块的近红外摄像头的响应波长范围为700-1000nm。4.权利要求1所述一种腹部外科精准手术引导系统及方法，其特征在于，所述微型3D影像采集和实时生成模块的近红外激光投影仪的波长范围为700-980nm。5.权利要求1所述一种腹部外科精准手术引导系统及方法，其特征在于：依据以下步骤实现3D影像关键特征点与3D实体模型影像关键特征点识别、锁定和跟踪：步骤1腹部手术过程中，在门静脉处注射吲哚箐绿，注射之后，用3D影像采集和实时生成模块采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵松凌，张小文，邹浩，李越华，戈佳云，
申请(专利权)人：赵松凌，
类型：发明
国别省市：云南,53