[发明专利]一种手术导航方法

权利要求书

1.一种手术导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)三维虚拟图像生成装置接受病人身体数据进行三维重建以得到虚拟模型；

2)空间定位装置对设于病人身体上的识别特征进行识别，生成空间数据；

3)空间数据处理终端接受所述空间数据和虚拟模型，进行三维空间坐标的计算标定，生成三维空间的坐标数据；

4)光学式头戴显示器接受所述三维空间的坐标数据和所述虚拟模型后，通过增强现实技术将所述虚拟模型与所述病人身体数据融合，映射在其显示屏上，辅助进行手术导航。

2.根据权利要求1所述手术导航方法，其特征在于，所述空间定位装置对设于病人身体上的识别特征进行识别包括红外线空间定位步骤，所述红外线空间定位步骤包括：

①在病人体表放置红外标记物以设置标记点；

②获取病人体表的所述标记点的位置；

③获取所述标记点的位置信息；

④确定所述标记点的位置偏差；

⑤病人的位置进行校准；

⑥实时进行病人位置信息的获取；

⑦通过所述位置信息生成红外空间数据。

3.根据权利要求1所述手术导航方法，其特征在于，所述空间定位装置对设于病人身体上的所述识别特征进行识别包括X射线空间定位步骤，其包括：

①将手术床移至适当的位置；

②设置成像的参数；

③进行图像拍摄；

④进行图像处理；

⑤判断图像质量是否满意，若满意则保存，不满意则重新设置成像参数；

⑥将生成的两张图像进行处理比对，然后生成X射线空间数据。

4.根据权利要求3所述的手术导航方法，其特征在于，所述空间定位装置还包括一手术导航图像识别装置，所述手术导航图像识别装置用于将红外线空间数据和所述X射线空间数据进行处理组合。

5.一种手术导航系统，其特征在于，包括：

一三维虚拟图像生成装置，其用于将病人的病症数据转换成虚拟模型

一空间定位装置，其用于进行空间定位，并将该空间定位生成空间坐标数据；

一数据处理终端，数据处理终端分别与三维虚拟图像生成装置和空间定位装置连接，其用于接收三维虚拟图像生成装置的虚拟模型和空间定位装置的空间坐标数据，将进行三维空间坐标的计算标定生成三维空间的坐标数据；

一光学式头戴显示器，光学式头戴显示器与数据处理终端连接，其用于接收三维空间的坐标数据和虚拟模型后，通过增强现实技术将虚拟模型与病人身体数据融合，映射在其显示屏上，辅助进行手术导航。

6.根据权利要求5所述的手术导航系统，其特征在于，空间定位装置包括红外线空间定位装置、X射线空间定位装置和手术导航图像识别装置。

7.根据权利要求6所述的手术导航系统，其特征在于，红外线空间定位装置包括红外探测器，X射线空间定位装置包括X射线球管，红外探测器设于手术床的前方，X射线球管为两个且分别位于所述手术床的后部两侧位置，且所述手术床前部的两侧还分别设有一非晶硅成像面板，所述非晶硅成像面板接收处于对角的X射线球管的X射线。

8.根据权利要求7所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术床的两侧分别设有运动导轨，所述两个X射线球管分别固定于手术床两侧的运动导轨上。

9.根据权利要求7所述的手术导航系统，其特征在于，所述红外探测器包括热释电传感器，热释电传感器连接一放大滤波电路，且所述放大滤波电路连接一电压比较器，所述电压比较器连接一驱动电路，电压比较器通过所述驱动电路进行信号输出。

10.根据权利要求6所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航图像识别装置包括滤波电路、A/D和D/A转换电路、调制解调电路、编解码器、存储器、中央处理器、显示屏、3D光学组件及驱动电路，所述滤波电路连接到所述A/D和D/A转换电路，所述A/D和D/A转换电路连接到所述调制解调电路，所述调制解调电路连接到编解码器，所述编解码器连接到所述中央处理器，所述中央处理器分别与所述存储器和所述显示屏连接，所述显示屏连接到3D光学组件，所述3D光学组件连接到所述驱动电路；所述驱动电路包括光阀驱动控制电路和光阀驱动电路，光阀驱动控制电路包括一FPGA,且所述光阀驱动电路包括若干驱动子模块，所述显示屏为液晶显示屏,所述驱动子模块与液晶显示屏中的液晶光阀一一对应，且任意一驱动子模块单独驱动各自对应的液晶光阀。