[发明专利]辅助手术系统及3D模型与手术患者自动重合匹配的方法

说明书

增强现实辅助手术系统及将3D模型与手术患者进行自动重合匹配的方法，涉及一种辅助手术系统及方法。为了解决现有的手术过程存在医生的视线在实际的手术部位与显示器之间来回切换的问题，以及导致效率较低的问题。本发明的系统包括：用于加载3D模型文件的3D模型文件加载模块、基于AR眼镜通过AR技术呈现3D模型的3D模型文件呈现模块、用于提供3D模型与手术患者向重合自动重合匹配和手动重合匹配的模式选择的档位选择模块、用于将3D模型与手术患者进行自动重合匹配的自动匹配重合模块、以及用于将3D模型与手术患者进行手动重合匹配的手动匹配重合模块。本发明适用于手术的辅助实施。

技术领域

本发明涉及一种辅助手术系统及方法。

背景技术

目前医生手术治疗前，先需要通过患者进行CT、核磁等(多层扫描)检查，并生成相应部位的3D模型文件，并将其显示在二维显示器上；然后医生针对患者的病灶或者患病部位的3D模型文件进行了解和熟悉，并制定相应的手术方案(包括手术的顺序)。在实际的手术过程中，需要摄像头对手术部位进行成像，然后医生看一眼显示器上呈现的手术部位情况或3D模型文件，然后再将视线和注意力放在实际的手术部位，依据医生对3D模型文件的记忆对病灶或者患病部位进行手术。针对于这种情况，医生的视线不仅需要在实际的手术部位与显示器之间来回切换，还要在视线离开显示器后凭借对模型记忆进行手术，不但效率低，而且还会耗费医生大量的精力，引起医生的过度疲劳，所以医生一场手术下来，往往是筋疲力尽，甚至在手术过程中存在一定的风险。

发明内容

本发明为了解决现有的手术过程存在医生的视线在实际的手术部位与显示器之间来回切换的问题，以及导致效率较低的问题。

1、增强现实辅助手术系统，包括：

3D模型文件加载模块，用于加载3D模型文件；

3D模型文件呈现模块，基于AR眼镜通过AR技术呈现3D模型；所述的眼镜中还带有摄像头；

档位选择模块，用于提供3D模型与手术患者自动重合匹配和手动重合匹配的模式选择；以及提供手动重合匹配的模式下的空档选择档、模型位置移动档、模型旋转档、模型大小调节档、部件选择档、透明度调整档、模型颜色调整档的选择，并根据用户的选择切换到对应的模块；

自动匹配重合模块，用于在自动重合匹配模式下，将3D模型与手术患者进行自动重合匹配；

手动匹配重合模块，用于在手动重合匹配模式下，将3D模型与手术患者进行手动重合匹配；手动匹配重合模块包括：

空档选择子模块，用于除了切换挡位命令外，不再响应任何其他命令，将3D模型固定不动；

模型位置移动子模块，通过识别人手姿态实现3D模型基于AR下的三维移动；

模型旋转子模块，通过识别人手姿态实现3D模型基于AR下的三维旋转；

模型大小调节子模块，通过识别人手姿态实现3D模型基于AR下大小调整；

3D模型部件选择子模块，通过识别人手姿态实现3D模型中各个组成部件的选择；

透明度调整子模块，通过识别人手姿态实现3D模型透明度的调整；

模型颜色调整子模块，通过识别人手姿态实现3D模型颜色的调整。

进一步地，所述档位选择模块中的模型旋转档包括X轴旋转档、Y轴旋转档、Z轴旋转档；

模型旋转子模块包括：

X轴旋转单元，通过识别人手姿态实现3D模型围着自身坐标系的X轴进行旋转；

Y轴旋转单元，通过识别人手姿态实现3D模型围着自身坐标系的Y轴进行旋转；