【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及。
技术介绍
在传统的骨科手术中，骨科医生通常凭借人体的骨骼解剖特点、术前患者的影像学资料和术中患者的X线透视图像进行定位，但是，由于解剖标志的缺乏等因素，往往会导致术中的定位出现大的偏差，给手术的进行造成较大障碍，即便骨科医生的实践经验非常丰富，也不能从根本上改变术中定位精度较差的问题。而对于一般经验的骨科医生，这个问题会愈加严重，因为如果定位不准确，很可能会导致手术失败，甚至会对患者产生二次伤害。因此，如何避开错综复杂的神经、血管，让骨科医生能够更精确、更安全地进行多种复杂手术就成为了一个亟待解决的临床问题。为了解决这一临床问题，现有技术出现了计算机辅助骨科手术技术，即骨科计算机辅助导航技术，该技术基于术中图像，采用相应定位手段对手术部位和术中的手术器械进行精确的实时跟踪、显示和引导，从而使骨科医生能够根据导航图像开展手术。该导航技术的工作原理为:在患者的手术部位附近和手术器械上安装能够发出信号的装置，通常采用红外线作为发射源、CCD相机为接收器，利用发出的信号对患者的骨骼位置和手术器械的位置以及运动轨迹进行跟踪，同时...
【技术保护点】
一种骨科手术导航系统，包括射线装置和图形工作站，所述射线装置用于术前拍摄患者手术部位骨骼的二维图像，所述图形工作站用于软件的运行，其特征在于，还包括：三维运动捕捉系统：用于捕捉手术空间范围内患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维运动信息；导航软件：运行于图形工作站上，用于分别对患者术前拍摄的手术部位骨骼的二维图像及患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维运动信息进行三维重建，将重建后的两种三维图像在同一坐标系下进行配准融合得到三维导航图像；智能眼镜系统：用于实时显示导航软件返回的三维导航图像。
【技术特征摘要】
1.一种骨科手术导航系统，包括射线装置和图形工作站，所述射线装置用于术前拍摄患者手术部位骨骼的二维图像，所述图形工作站用于软件的运行，其特征在于，还包括: 三维运动捕捉系统:用于捕捉手术空间范围内患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维运动信息； 导航软件:运行于图形工作站上，用于分别对患者术前拍摄的手术部位骨骼的二维图像及患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维运动信息进行三维重建，将重建后的两种三维图像在同一坐标系下进行配准融合得到三维导航图像； 智能眼镜系统:用于实时显示导航软件返回的三维导航图像。2.根据权利要求1所述的骨科手术导航系统，其特征在于，所述射线装置为C型臂，所述三维运动捕捉系统包括至少两个摄像头，所述摄像头与图形工作站连接，所述摄像头对患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹进行捕捉，所述摄像头采用双目立体视觉技术根据捕捉到的图像计算出患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维运动信息。3.根据权利要求1或2所述的骨科手术导航系统，其特征在于，所述三维运动捕捉系统通过可伸缩的金属杆固定在所述射 线装置的射线接收端，并沿着射线装置与射线方向上下运动，并通过调节三维运动捕捉系统距离患者手术部位皮肤表面的距离将医生操作手术器械的范围置于三维运动捕捉系统的捕捉范围内，同时建立定位坐标系与世界坐标系之间的变换矩阵，其中，所述世界坐标系是手术前以射线装置导轨圆心为中心，用射线装置对患者手术部位进行拍片得到的病人三维图像的坐标系，所述定位坐标系以三维运动捕捉系统中心为原点，三个坐标轴方向分别与世界坐标系的坐标轴方向平行。4.根据权利要求3所述的骨科手术导航系统，其特征在于，所述导航软件通过射线装置拍摄的二维图像重建出患者手术部位骨骼的三维图像，将三维运动捕捉系统捕捉到的三维运动信息进行三维重建，得到三维运动捕捉系统捕捉范围内患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维图像；并将重建出来的患者手术部位骨骼的三维图像与患者手术部位和手术器械的形状、位置和/或运动轨迹的三维图像进行配准，根据定位坐标系与世界坐标系之间的变换矩阵，在同一坐标系下将两种三维图像进行融合，得到实时的反映手术过程中患者手术部位骨骼与手术器械位置关系的三维导航图像。5.根据权利要求4所述的骨科手术导航系统，其特征在于，所述智能眼镜系统包括可透视型智能眼镜、至少两个摄像头及红外测距系统，所述摄像头分别放置在可透视型智能眼镜的两侧，所述红外测距系统位于可透视型智能眼镜的中间，所述摄像头采用双目立体视觉技术计算出此刻可透视型智能...
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