[发明专利]一种基于VR场景的激光消融导航系统

说明书

本发明公开了一种基于VR场景的激光消融导航系统及其方法，该消融导航系统包括导航工作站、激光能量输出设备、CT扫描装置、VR设备、消融针，所述导航工作站分别与CT扫描装置、激光能量输出设备以及VR设备电性连接，所述消融针与激光能量输出设备电性连接，所述激光能量输出设备向导航工作站传输消融针空间坐标，所述CT扫描装置对病人进行扫描并向导航工作站中传输病变位置的空间坐标，所述导航工作站对消融针空间坐标以及病变位置的空间坐标进行整合并向VR设备中传输坐标数据，本发明科学合理，使用安全方便，VR设备通过工作站获取数据，VR设备对消融针在人体中的位置进行三维显示，方便医务人员掌握真实数据。

技术领域

本发明涉及激光消融导航技术领域，具体是一种基于VR场景的激光消融导航系统。

背景技术

消融手术作为一种微创手术，消融针植入人体内部，医生无法观察到人体内部消融针的行进情况，目前普遍的方法是通过B超影像实时跟踪消融针的行进路径，但是，B超图像一般分辨率较低，并且是平面图像，难以在三维场景下观察消融针的行进情况，以及消融针与病灶、周围组织的相对位置关系，是一个半盲状态的操作。

现有的消融手术计划制作和导航系统都是基于平面图形显示或三维重建后的平面显示；这种显示技术的缺点是只能显示病灶及周围组织的二维位置关系，没有三维的深度等相对位置关系；在做消融计划和导航时，无法精确定位三维位置关系，在实操过程中有极大难度。

所以，人们需要一种基于VR场景的激光消融导航系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VR场景的激光消融导航系统，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于VR场景的激光消融导航系统，该消融导航系统包括导航工作站、激光能量输出设备、CT扫描装置、VR设备、消融针，所述导航工作站分别与CT扫描装置、激光能量输出设备以及VR设备电性连接，所述激光能量输出设备与消融针电性连接，所述CT扫描装置对病患进行扫描并向导航工作站中传输多组医疗图像数据，所述激光能量输出设备向导航工作站传输消融针的空间坐标，所述激光能量输出设备向消融针中输入不同功率的激光能量，所述导航工作站对多组医疗图像进行处理并建立三维影像，导航工作站对消融针的空间坐标以及三维影像进行整合并传输到VR设备中，所述VR设备根据空间坐标以及三维影像显示出消融针在病患身体中的三维位置影像。CT扫描装置对病人的人体进行三维扫描并生成三维空间坐标系，CT扫描装置对病变肿瘤的三维空间坐标进行标定，激光能量输出设备通过电磁场获取激光消融装置在人体中的三维空间坐标以及人体在电磁场下形成的三维空间坐标系，导航工作站对CT扫描装置扫描后的医疗图像进行三维重建，并将两组三维空间坐标系整合到三维影像中，导航工作站将整合后的三维影像数据传输到VR设备中，VR设备通过工作站获取三维影像数据，VR设备对激光消融装置即消融针在人体中的位置进行三维显示，通过实时了解消融针在人体中的位置，方便医务人员掌握真实数据并对病变肿瘤进行激光消融。

该消融导航系统还包括电磁场发生器；所述激光能量输出设备包括若干组激光发生器、控制器以及电磁定位系统，所述电磁场发生器与控制器电性连接，所述电磁场发生器为电磁定位系统定位消融针的位置释放电磁场，所述控制器与若干组所述激光发生器电性连接，控制器与导航工作站电性连接，所述电磁定位系统与控制器电性连接，所述激光发生器与消融针电性连接，激光发生器向消融针中发送不同功率的激光能量。

所述消融针的顶端设置有电磁定位传感器，消融针内部设置有若干组光纤，若干组所述光纤的一端贯穿消融针壳体，若干组所述光纤的另一端与激光发生器连接，所述电磁定位传感器与电磁定位系统电性连接，电磁定位传感器将消融针在病患体中的实时位置传输到电磁定位系统中。光纤与激光发生器连接，激光发生器将激光能量传输到光纤中，光纤对激光能量进行传输并在光纤的末端产生能量域，电磁定位传感器与电磁定位系统连接，电磁定位传感器在电磁场发生器释放的电磁场中进行运动，电磁定位传感器将消融针在人体中的位置进行实时上传，消融针通过光纤末端形成的能量域对肿瘤进行激光消融。