[发明专利]微创手术导航系统

权利要求书

1.一种微创手术导航系统，其特征在于，包括：

术前数据模块，用于将术前采集的一个呼吸周期中的不同时刻的四维CT数据进行重建，获得一个呼吸周期中的不同时刻的人体三维模型；

术中数据模块，用于通过追踪器采集术中人体定位器的位姿，并对所述人体定位器的位姿进行编码，获得位姿编码；在位姿查找表中查找所述位姿编码对应的术前时刻；

定位模块，用于通过追踪器采集手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据，并将所述手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据传输给导航模块；

导航模块，用于接收并存储所述术前时刻，根据所述术前时刻从术前数据模块中获取并显示相应时刻的人体三维模型；接收所述手术器械定位器的位置数据和人体定位器的位置数据，根据所述手术器械定位器的位置数据获得手术器械模型；基于人体定位器的位置数据，利用增强现实显示设备将手术器械模型和人体三维模型显示出来；

术中造影模块，用于当术中人体位姿出现异常时，对手术部位进行实时造影，获得造影数据，将造影数据发送至导航模块；

导航模块还用于根据所述造影数据对人体三维模型进行调整并显示；

所述术中造影模块具体用于：

在△x₀大于等于△x时，确定术中人体位姿出现异常；

其中，△x₀为n个人体定位器产生的误差距离，△x_i为第i个人体定位器产生的误差距离，△x为临界误差距离；

独立导航器件，用于当人体定位器超出追踪器的追踪范围，或人体定位器与追踪器之间有遮挡时，获取人体定位器的位置数据；

或，用于当手术器械定位器超出追踪器的追踪范围，或手术器械定位器与追踪器之间有遮挡时，获取手术器械定位器的位置数据。

2.如权利要求1所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述术中造影模块采用C型臂或超声设备对手术部位进行实时造影。

3.如权利要求1所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述独立导航器件包括陀螺仪，加速度计和无线通信模块；

所述陀螺仪用于获取人体定位器和/或手术器械定位器的实时空间角加速度数据；

所述加速度计用于获取人体定位器和/或手术器械定位器的实时空间三个坐标方向的加速度数据；

所述无线通信模块用于将陀螺仪和加速度计获取的加速度数据实时传送至导航模块。

4.如权利要求3所述的微创手术导航系统，其特征在于，还包括：

电源，用于对陀螺仪、加速度计和无线通信模块进行独立供电。

5.如权利要求3所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述陀螺仪为空间三相陀螺仪。

6.如权利要求3所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述加速度计为空间三向加速度传感器。

7.如权利要求1所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述人体定位器和手术器械定位器为光学定位器。

8.如权利要求1所述的微创手术导航系统，其特征在于，所述追踪器为光学追踪器。