[发明专利]内窥镜微创手术导航的图像显示方法、装置及系统

权利要求书

1.一种内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取CT影像；

S2，进行所述CT影像与病人位姿之间的配准，获得配准后的CT影像；

S3，实时获取内窥镜顶端的位置和方向；

S4，根据所述内窥镜顶端的位置和方向，以及所述配准后的CT影像，获得所述内窥镜与手术目标之间的距离，并获得内窥镜与病人人体之间的相对位置；

S5，根据所述内窥镜顶端的位置和方向，以及内窥镜与手术目标之间的距离，对所述配准后的CT影像沿与所述内窥镜平行和垂直的方向进行正交剖切，并基于距离加权的光线投射方法对正交剖切的数据进行差异化渲染，获得正交剖切数据；

S6，显示正交剖切视图，并显示内窥镜与病人人体之间的相对位置视图。

2.如权利要求1所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S2之前进一步包括：

S7，通过基于区域生长和快速行进方法在所述CT影像中对预定关键解剖结构进行3D分割，并对3D分割的关键解剖结构进行标注。

3.如权利要求2所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S7之后进一步包括：

S8，对经过3D分割获得的关键解剖结构进行颜色映射。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S4之后进一步包括：

S9，实时获取内窥镜图像；

S10，将配准后的CT影像与所述内窥镜图像进行虚实融合，获得虚实融合图像，并显示。

5.如权利要求4所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：

S11，根据所述内窥镜顶端的位置和方向，对所述CT影像进行立方体切割，获得切割后的立方体数据；

S12，基于距离加权的光线投射方法对所述切割后的立方体数据进行差异化渲染，获得渲染后的立方体数据；

S13，将所述渲染后的立方体数据与所述内窥镜图像进行虚实融合，获得虚实融合图像，并显示。

6.如权利要求5所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S5之前进一步包括步骤：

S14，对所述内窥镜图像进行基于距离图像中心远近的透明度映射，并对经过透明度映射的内窥镜图像进行边缘衰减处理，以使经过边缘衰减处理后的内窥镜图像与所述切割后的立方体数据进行虚实融合。

7.如权利要求6所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，其特征在于，所述步骤S14之前进一步包括：

S15，对所述内窥镜图像进行畸变校正。

8.一种内窥镜微创手术导航的图像显示装置，其特征在于，包括显示屏、处理器以及数据接口；其中，所述数据接口用于连接内窥镜和CT设备，以获取内窥镜图像和术前CT影像；所述处理器用于执行权利要求1-7中任意一项所述的内窥镜微创手术导航的图像显示方法，以获得相应的手术导航图像；所述显示屏用于显示所述处理器获得的图像。

9.如权利要求8所述的内窥镜微创手术导航的图像显示装置，其特征在于，所述处理器包括CPU处理单元以及GPU处理单元，其中所述CPU处理单元用于计算和影像配置，GPU处理单元用于图像处理。

10.如权利要求8所述的内窥镜微创手术导航的图像显示装置，其特征在于，所述处理器进一步用于根据内窥镜的实时位置，获取相应的内窥镜与病人人体的相对位置视图、正交剖切视图，以及虚实融合图像，并更新至所述显示屏进行显示。