一种基于移动DR影像的手术导航系统技术方案

本申请提供一种基于移动DR影像的手术导航系统，手术导航系统包括：数据处理模块、术前手术规划模块、配准融合模块、手术实时引导模块和移动DR设备；数据处理模块与术前手术规划模块连接，配准融合模块分别与术前手术规划模块、移动DR设备和手术实时引导模块连接；数据处理模块用于获取术前医学影像，根据术前医学影像进行三维体渲染，建立三维可视的虚拟人体结构图；术前手术规划模块用于根据虚拟人体结构图生成至少一个手术途径，并将手术途径嵌入到虚拟人体结构图中；移动DR设备用于采集术中医学影像；配准融合模块用于建立临床影像坐标系、移动DR系统坐标系和光学定位坐标系的映射关系；手术实时引导模块用于通过目标医学影像实时观测手术进程。实时观测手术进程。实时观测手术进程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动DR影像的手术导航系统


[0001]本申请涉及网络
，具体为一种基于移动DR影像的手术导航系统。

技术介绍

[0002]目前，穿刺消融等介入手术和微创手术中缺乏全局病人影像信息，病人影像信息少，手术难度大，而且，临床常见的介入手术，常用的是基于CT或者C型臂的X线影像设备，这些大型X光射线设备，辐射剂量大，且设备体积大；尤其是CT只能在CT室拍摄，一般距离手术室较远，尤其是胸部微创手术前的肺小结节穿刺定位手术，整个手术过程需要在不同手术室完成，容易引发并发症。
[0003]鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请主要解决的技术问题是提供一种基于移动DR影像的手术导航系统，可以应用于基于移动DR影像引导的手术过程中，可以在手术过程中给医生提供更全面的实时信息，辅助医生进行手术，提高治疗的精度和效果。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种基于移动DR影像的手术导航系统，所述手术导航系统包括：数据处理模块、术前手术规划模块、配准融合模块、手术实时引导模块和移动DR设备；所述数据处理模块与所述术前手术规划模块连接，所述配准融合模块分别与所述术前手术规划模块、移动DR设备和所述手术实时引导模块连接；
[0006]所述数据处理模块用于获取术前医学影像，根据所述术前医学影像进行三维体渲染，建立三维可视的虚拟人体结构图；
[0007]所述术前手术规划模块用于根据所述虚拟人体结构图生成至少一个手术途径，并将所述手术途径嵌入到所述虚拟人体结构图中；
[0008]所述移动DR设备用于采集术中医学影像；
[0009]所述配准融合模块用于建立临床影像坐标系、移动DR系统坐标系和光学定位坐标系的映射关系，以建立统一的坐标系；还用于基于所述映射关系将所述虚拟人体结构图、所述移动DR设备所采集的术中医学影像以及手术器械的操作轨迹融合到目标医学影像中；
[0010]所述手术实时引导模块用于通过所述目标医学影像实时观测手术进程。
[0011]优选地，所述手术导航系统还包括呼吸追踪装置，所述呼吸追踪装置与所述手术实时引导模块连接；
[0012]所述呼吸追踪装置用于监测病人的呼吸运动；
[0013]所述手术实时引导模块用于将所述呼吸运动融合到所述目标医学影像中。
[0014]优选地，所述呼吸追踪装置为条状交叉的栅栏状，且可被红外光仪器识别的仪器。
[0015]优选地，所述手术导航系统还包括导航注册工具，所述导航注册工具与所述配准融合模块连接，所述导航注册工具用于获取手术器械在手术过程中的操作轨迹，并将手术
器械的操作轨迹发送给所述配准融合模块。
[0016]优选地，所述数据处理模块包括数据管理模块和三维重建模块；
[0017]所述数据管理模块用于获取术前医学影像；
[0018]所述三维重建模块用于根据所述术前医学影像进行病灶和器官分割，提取点云并构建三维曲面，建立三维可视的虚拟人体结构图。
[0019]优选地，所述数据处理模块用于通过USB接口获取U盘里的临床医学数据，还用于通过DICOM协议获取移动DR设备所采集的医学影像。
[0020]优选地，所述配准融合模块利用迭代优化算法建立临床影像坐标系和移动DR系统坐标系的配准关系，并用导航装置的标记点进行光学定位坐标系和移动DR坐标系的融合，以构建统一的坐标系。
[0021]优选地，所述手术导航系统还包括术后手术评估模块，所述手术导航系统将术后的医学影像配准到手术统一坐标系下，并进行融合显示，得到手术后的手术效果评估。
[0022]优选地，所述手术导航系统还包括几何标定装置，用于标定所述移动DR设备的光源位置，以及光源和探测板的几何位置关系，以供所述配准融合模块使用。
[0023]优选地，所述几何标定装置为镶嵌金属球的规则形状模具。
[0024]本申请的有益效果是：本申请提供一种基于移动DR影像的手术导航系统，所述手术导航系统包括：数据处理模块、术前手术规划模块、配准融合模块、手术实时引导模块和移动DR设备；所述数据处理模块与所述术前手术规划模块连接，所述配准融合模块分别与所述术前手术规划模块、移动DR设备和所述手术实时引导模块连接；所述数据处理模块用于获取术前医学影像，根据所述术前医学影像进行三维体渲染，建立三维可视的虚拟人体结构图；所述术前手术规划模块用于根据所述虚拟人体结构图生成至少一个手术途径，并将所述手术途径嵌入到所述虚拟人体结构图中；所述移动DR设备用于采集术中医学影像；所述配准融合模块用于建立临床影像坐标系、移动DR系统坐标系和光学定位坐标系的映射关系，以建立统一的坐标系；还用于基于所述映射关系将所述虚拟人体结构图、所述移动DR设备所采集的术中医学影像以及手术器械的操作轨迹融合到目标医学影像中；所述手术实时引导模块用于通过所述目标医学影像实时观测手术进程。
[0025]在本申请中，在手术过程中可以提供病人影像信息，为手术提供全面的医学信息，还可以提供可供参考的手术途径，并提供整体手术过程情况的影像导航技术，降低了手术难度，提高手术效率。此外，移动DR设备具有轻量化、可移动的特点，可以使整个手术过程全部在同一个手术室完成，减少并发症的发生。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本申请实施例提供的一种基于移动DR影像的手术导航系统的结构示意图；
[0028]图2是本申请实施例提供的另一种基于移动DR影像的手术导航系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移动DR影像的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统包括：数据处理模块、术前手术规划模块、配准融合模块、手术实时引导模块和移动DR设备；所述数据处理模块与所述术前手术规划模块连接，所述配准融合模块分别与所述术前手术规划模块、移动DR设备和所述手术实时引导模块连接；所述数据处理模块用于获取术前医学影像，根据所述术前医学影像进行三维体渲染，建立三维可视的虚拟人体结构图；所述术前手术规划模块用于根据所述虚拟人体结构图生成至少一个手术途径，并将所述手术途径嵌入到所述虚拟人体结构图中；所述移动DR设备用于采集术中医学影像；所述配准融合模块用于建立临床影像坐标系、移动DR系统坐标系和光学定位坐标系的映射关系，以建立统一的坐标系；还用于基于所述映射关系将所述虚拟人体结构图、所述移动DR设备所采集的术中医学影像以及手术器械的操作轨迹融合到目标医学影像中；所述手术实时引导模块用于通过所述目标医学影像实时观测手术进程。2.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统还包括呼吸追踪装置，所述呼吸追踪装置与所述手术实时引导模块连接；所述呼吸追踪装置用于监测病人的呼吸运动；所述手术实时引导模块用于将所述呼吸运动融合到所述目标医学影像中。3.根据权利要求2所述的手术导航系统，其特征在于，所述呼吸追踪装置为条状交叉的栅栏状，且可被红外光仪器识别的仪器。4.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统还包括导航注册工具，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松峰，魏军，赖耀明，
申请(专利权)人：广州柏视数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：