[发明专利]超声手术导航系统及超声手术导航方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种超声手术导航系统及超声手术导航方法。

【背景技术】

传统的手术导航系统主要有两类：一类是仅依靠术前的CT、MRI影像进行术中的导航，这类手术导航系统存在的问题是很难实时的跟踪和反映具有弹性的人体组织或器官，由于人体组织或器官会在与手术器械接触时发生弹性形变，术前的医学影像数据与术中实际情况无法完全匹配。另一类是将术前的CT、MRI影像与术中的实时医学影像进行配准、融合后，再进行图像引导的手术导航。为了进行术前图像空间与术中病人参考空间的配准，传统的普遍采用人体表面标记物的方法，在对病人进行CT或MRI术前扫描时，在病人的体表粘贴上标记物。然而手术导航系统要求体外标记物在术前的CT或MRI扫描中易于识别，否则将会影响导航定位的精度，并且在术中进行配置时，算法要求自动识别标记点，识别算法的精度也会对配准的精度造成影响，此外，在术中可能由于人身体部位的活动而发生位置的偏移，从而进一步影响手术导航系统的精确性。

发明内容】

基于此，有必要提供一种能够在术中进行较为精确导航的超声手术导航系统。

一种超声手术导航系统，用于在手术中对手术器械进行实时的定位跟踪，所述超声导航系统包括影像系统和跟踪定位系统，所述影像系统包括超声探头和影像工作站，所述跟踪定位系统包括固定在手术器械和超声探头上的标记物及根据所述标记物获取手术器械的坐标及超声探头的坐标的定位器，所述影像工作站根据所述超声探头获取的实时手术中的影像进行图像显示，并根据所述定位器获取的手术器械与超声探头的相对位置在所述图像中显示手术器械的位置。

在优选的实施方式中，所述定位器为磁定位器，对应地，所述标记物为磁标记物。

在优选的实施方式中，所述定位器为光学定位器，对应地，所述标记物为光学标记物。

在优选的实施方式中，所述手术器械的坐标及所述超声探头的坐标为手术器械及超声探头相对于所述定位器的坐标。

在优选的实施方式中，所述超声探头为二维超声探头。

在优选的实施方式中，所述影像系统根据所述二维超声探头在不同位置的坐标映射关系对超声探头获取的一系列扇形超声面片图像进行手术部位的立体图像显示。

通过在超声探头及手术器械上固定标记物，定位器获得超声探头及手术器械的坐标，并得到手术器械相对于超声探头的相对坐标位置，从而在术中超声成像时，导航系统可以根据定位器提供的精确定位信息在三维空间中绘制出扇形超生面片与手术器械的相对位置，进而引导医生进行精确的手术导航。

进一步，为了更好的观察手术部位的三维空间结构，该导航系统还可以根据一系列的典型二维超声平面，绘制出手术部位的立体空间结构，避免二维超声导航系统的不足，导航过程更精确可靠。

此外，还有必要提供一种能够在术中进行较为精确导航的超声手术导航方法。

一种超声手术导航方法，用于在手术中对手术器械进行实时的定位跟踪，包括如下步骤：

选取一坐标原点，根据手术器械及超声扫描部位相对于所述坐标原点的位置获得手术器械的坐标及超声扫描部位的坐标；

对超声扫描部位进行超声扫描成像；

根据获得的手术器械的坐标及超声扫描部位的坐标得到所述手术器械相对于所述超声扫描部位的位置，再在超声扫描图像中显示手术器械的位置。

在优选的实施方式中，所述超声扫描成像为二维超声扫描成像。

在优选的实施方式中，所述对手术部位进行超声扫描成像是根据获取的一系列扇形超声面片图像进行手术部位的立体图像显示。

通过获取手术器械在手术部位的位置，在手术时，可以较为方便、安全、可靠的进行操作。

【附图说明】

图1为一实施方式的超声手术导航系统的结构示意图；

图2为一实施方式的超声手术导航方法的流程示意图；

图3为应用上述导航系统及导航方法得到的系列超声图片。

【具体实施方式】

下面主要结合附图及具体实施例对超声手术导航系统及超声手术导航方法作进一步详细的说明。

如图1所示，本实施方式的超声手术导航系统100用于在手术中对手术器械200进行实时的定位跟踪，指导医生对病人300进行手术。超声导航系统100包括影像系统110和跟踪定位系统120。