路径定位方法、信息显示装置、存储介质及集成电路芯片制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种路径定位方法、信息显示装置、存储介质及集成电路芯片，该方法根据一信息显示装置提供的与一实际手术对象相关的多个影像图片找出一呈现一病灶的目标影像图片并在病灶上决定一手术目标点，且建构出呈现该手术目标点的一三维虚拟影像，并将该三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上以显示一叠合后影像，且于该叠合后影像上产生一对应于该实际手术对象的表面的一实际入刀点的虚拟入刀点，并使该虚拟入刀点与该手术目标点连成一入刀路径，并显示由该手术目标点朝该虚拟入刀点方向沿着该入刀路径从该入刀点向外直线延伸的一入刀导引路径。由此，可协助手术操作者规划手术路径，而有助于手术的顺利进行并提高手术成功率。手术成功率。手术成功率。

【技术实现步骤摘要】
路径定位方法、信息显示装置、存储介质及集成电路芯片


[0001]本专利技术涉及一种外科手术定位方法，特别是涉及一种手术路径定位方法、信息显示装置、计算机可读取的存储介质及专用集成电路芯片。

技术介绍

[0002]目前要进行脑部手术，都会先拍摄脑部断层扫描影像，以确认手术目标(病灶)，例如脑部积水处，而要确认手术目标，目前的做法主要有：1、通过计算机断层扫描(CT)、磁振造影(MRI)、超声波摄影(Ultrasound imaging)等取得的DICOM影像图片，找到手术目标的大概位置；2、利用光学导航系统即时显示DICOM影像图片，以找寻手术目标位置；3、利用扩增实境(AR)或混合实境(MR)技术直接将DICOM影像图片重叠于手术对象上。但是当找出手术目标后，由于现行系统并无法即时显示DICOM影像的量化信息，因此医师仍需凭借自身的开刀经验自行找出入刀点以及由入刀点前进至手术目标的入刀路径。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种至少能解决上述问题的手术路径定位方法以及实现该方法的信息显示装置、计算机可读取的存储介质和专用集成电路芯片，其能将手术对象的三维虚拟影像重叠于手术对象上，并自动根据手术对象上的一手术目标点决定一入刀点以及产生一由入刀点前进至手术目标点的入刀路径以及由入刀点向外延伸的一入刀导引路径，让操作者可依循该入刀导引路径使手术器械从入刀点进入手术对象并保持手术器械往正确的入刀路径移动至手术目标点，而有助于手术的顺利进行。
[0004]本专利技术的手术路径定位方法，包括：(A)一信息显示装置提供与一实际手术对象相关的多个影像图片，以供从该等影像图片中找出一目标影像图片并显示该目标影像图片，该目标影像图片呈现出位于该实际手术对象内部的一病灶，且该目标影像图片可供点选以在该病灶上决定一手术目标点；(B)该信息显示装置的一三维影像建构模块根据呈现该病灶及该手术目标点的该目标影像图片与该等影像图片，建构出呈现该手术目标点且与该实际手术对象对应的一三维虚拟影像；(C)该信息显示装置的一影像叠合模块在该信息显示装置拍摄该实际手术对象并显示所拍摄的该实际手术对象影像时，将该三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上而产生一呈现该手术目标点的叠合后影像，且令该信息显示装置显示该叠合后影像；及(D)该信息显示装置的一入刀路径产生模块根据该叠合后影像上呈现的该手术目标点及该等影像图片，于该叠合后影像上产生一对应于该实际手术对象的表面的一实际入刀点的虚拟入刀点，并使该虚拟入刀点与该手术目标点连成一直线，并显示由该手术目标点朝该虚拟入刀点方向沿着该直线从该虚拟入刀点向外直线延伸的一入刀导引路径。
[0005]在本专利技术的一些实施态样中，该三维虚拟影像包含与该实际手术对象对应的一第一三维虚拟影像和与该手术目标点对应的一第二三维虚拟影像，该影像叠合模块将该第一三维虚拟影像及该第二三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上而产生呈现该手术目
标点的该叠合后影像，且令该显示器显示该叠合后影像以显示该手术目标点的实际位置。
[0006]在本专利技术的一些实施态样中，该信息显示装置的一入刀侦测模块侦测一手术器械是否出现在该信息显示装置显示的该叠合后影像画面中，且判断该手术器械的一尖端点与该虚拟入刀点是否相叠合、判断该手术器械的一尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出一反馈信息。
[0007]在本专利技术的一些实施态样中，该信息显示装置的一入刀侦测模块侦测到一手术器械出现在该信息显示装置显示的该叠合后影像画面时，该入刀侦测模块即时产生与该手术器械对应的一虚拟手术器械，并根据该手术器械在该叠合后影像画面中的位置，对应显示该虚拟手术器械于该叠合后影像画面中；且该入刀侦测模块判断该虚拟手术器械的一尖端点是否与该虚拟入刀点相叠合、判断该虚拟手术器械的一尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该虚拟手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该虚拟手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出一反馈信息。
[0008]在本专利技术的一些实施态样中，该反馈信息包含影像反馈、声音反馈、触觉反馈至少其中之一，影像反馈包含产生颜色变化及出现新信息至少其中之一，声音反馈包含声音提示，触觉反馈是该信息显示装置通过传送一反馈信号至一穿戴式电子装置，使该穿戴式电子装置产生震动。
[0009]再者，本专利技术实现上述方法的信息显示装置，包括一储存单元、一显示器、一影像撷取单元及一处理器；其中该储存单元储存与一实际手术对象相关的多个影像图片；该处理器与该储存单元、该显示器及该影像撷取单元电连接，并可供操作以从该储存单元储存的该等影像图片中找出一目标影像图片并令该显示器显示该目标影像图片，该目标影像图片呈现出位于该实际手术对象内部的一病灶，且该处理器令该目标影像图片可供点选以在该病灶上决定一手术目标点；且该处理器包含一三维影像建构模块、一影像叠合模块及一入刀路径产生模块，其中，该三维影像建构模块根据呈现该手术目标点的该目标影像图片与该等影像图片，建构出呈现该手术目标点且与该实际手术对象对应的一三维虚拟影像；该影像叠合模块判断该显示器显示该影像撷取单元所拍摄的该实际手术对象的一实际手术对象影像时，将该三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上而产生一呈现该手术目标点的叠合后影像，且令该显示器显示该叠合后影像；该入刀路径产生模块根据该叠合后影像上呈现的该手术目标点及该储存单元储存的该等影像图片，于该叠合后影像上产生一对应于该实际手术对象的表面的一实际入刀点的虚拟入刀点，并使该虚拟入刀点与该手术目标点连成一直线，并令该显示器显示由该手术目标点朝该虚拟入刀点方向沿着该直线从该虚拟入刀点向外直线延伸的一入刀导引路径。
[0010]在本专利技术的一些实施态样中，该处理器还包含一入刀侦测模块，该入刀侦测模块判断该影像撷取单元拍摄到一手术器械，且判断该手术器械的一尖端点与该虚拟入刀点是否相叠合、判断该手术器械的一尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出一反馈信息。
[0011]在本专利技术的一些实施态样中，该处理器还包含一入刀侦测模块，该入刀侦测模块判断该影像撷取单元拍摄到一手术器械时，该入刀侦测模块即时产生与该手术器械对应的
一虚拟手术器械，并根据该手术器械在空间中的位置，对应显示该虚拟手术器械于该叠合后影像画面中；且该入刀侦测模块判断该虚拟手术器械的一尖端点与该虚拟入刀点是否相叠合、判断该虚拟手术器械的一尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该虚拟手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该虚拟手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出一反馈信息。
[0012]在本专利技术的一些实施态样中，该反馈信息包含影像反馈、声音反馈、触觉反馈至少其中之一，影像反馈包含产生颜色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术路径定位方法，其特征在于，包含：A：信息显示装置提供与实际手术对象相关的多个影像图片，以供从该多个影像图片中找出目标影像图片并显示该目标影像图片，该目标影像图片呈现出位于该实际手术对象内部的病灶，且该目标影像图片能够供点选以在该病灶上决定手术目标点；B：该信息显示装置的三维影像建构模块根据呈现该病灶及该手术目标点的该目标影像图片与该多个影像图片，建构出呈现该手术目标点且与该实际手术对象对应的三维虚拟影像；C：该信息显示装置的影像叠合模块在该信息显示装置拍摄该实际手术对象并显示所拍摄的该实际手术对象影像时，将该三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上而产生呈现该手术目标点的叠合后影像，且令该信息显示装置显示该叠合后影像；及D：该信息显示装置的入刀路径产生模块根据该叠合后影像上呈现的该手术目标点及该多个影像图片，于该叠合后影像上产生对应于该实际手术对象的表面的实际入刀点的虚拟入刀点，并使该虚拟入刀点与该手术目标点连成直线，并显示由该手术目标点朝该虚拟入刀点方向沿着该直线从该虚拟入刀点向外直线延伸的入刀导引路径。2.如权利要求1所述的手术路径定位方法，其特征在于，该三维虚拟影像包含与该实际手术对象对应的第一三维虚拟影像和与该手术目标点对应的第二三维虚拟影像，该影像叠合模块将该第一三维虚拟影像及该第二三维虚拟影像叠合在该实际手术对象影像上而产生呈现该手术目标点的该叠合后影像，且令该信息显示装置显示该叠合后影像以显示该手术目标点的实际位置。3.如权利要求1所述的手术路径定位方法，其特征在于，该信息显示装置的入刀侦测模块侦测手术器械是否出现在该信息显示装置显示的该叠合后影像画面中，且判断该手术器械的尖端点与该虚拟入刀点是否相叠合、判断该手术器械的尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出反馈信息。4.如权利要求1所述的手术路径定位方法，其特征在于，该信息显示装置的入刀侦测模块侦测到手术器械出现在该信息显示装置显示的该叠合后影像画面时，该入刀侦测模块即时产生与该手术器械对应的虚拟手术器械，并根据该手术器械在该叠合后影像画面中的位置，对应显示该虚拟手术器械于该叠合后影像画面中；且该入刀侦测模块判断该虚拟手术器械的尖端点是否与该虚拟入刀点相叠合、判断该虚拟手术器械的尖端点与该手术目标点是否相叠合、判断该虚拟手术器械与该入刀导引路径是否相叠合及/或判断该虚拟手术器械的空间角度与该入刀导引路径的空间角度是否相叠合，并根据判断结果输出反馈信息。5.如权利要求3或4所述的手术路径定位方法，其特征在于，该反馈信息包含影像反馈、声音反馈、触觉反馈至少其中之一，影像反馈包含产生颜色变化及出现新信息至少其中之一，声音反馈包含声音提示，触觉反馈是该信息显示装置通过传送反馈信号至穿戴式电子装置，使该穿戴式电子装置产生震动。6.一种信息显示装置，其特征在于，包含：储存单元，其中储存与实际手术对象相关的多个影像图片；显示器；影像撷取单元；及
处理器，其与该储存单元、该显示器及该影像撷取单元电连接，并能够供操作以从该储存单元储存的该多个影像图片中找出目标影像图片并令该显示器显示该目标影像图片，该目标影像图片呈现出位于该实际手术对象内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱锡彦，陈品元，刘浩澧，魏国珍，
申请(专利权)人：长庚医疗财团法人基隆长庚纪念医院，
类型：发明
国别省市：