[发明专利]术前导航方法、系统及终端设备

说明书

本发明提供一种术前导航方法、系统及终端设备，所述方法包括：通过光学跟踪系统实时获取黏贴于患者体表的光学标记的坐标，及超声能换器的坐标；通过扫描断层影像，获取所述光学标记在断层扫描影像中的坐标；通过最小二乘法，计算患者体表的光学标记的坐标到术前影像数据空间的变换矩阵；通过光学导航仪对患者体表的光学标记的坐标，超声能换器的坐标和光学标记在断层扫描影像中的坐标进行配准，实现多模态影像融合，提高术前导航的准确性。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及术前导航方法、系统及终端设备。

背景技术

微创手术具有创伤小、疼痛轻、恢复快等优越性。但在某些手术(如肝切除)中医生不能实时、精准地观察器官组织复杂的内部生理结构，为了能在手术过程中也能了解器官组织的内部生理结构，人们将术前具有器官组织三维结构的影像数据与术中影像相结合形成基于图像引导的手术导航方法。

计算机断层扫描(CT)的术前成像数据通过观察台静态地或通过导航系统动态地整合到手术室中，但具有空间分辨率低，缺少客观数据支撑的缺点。

发明内容

本发明提供术前导航方法、系统、终端设备及计算机可读存储介质，提高了术前规划准确性及可靠性。

本发明一个实施例提供一种术前导航方法，包括：

通过光学跟踪系统实时获取黏贴于患者体表的光学标记的坐标，及超声能换器的坐标；

通过扫描断层影像，获取所述光学标记在断层扫描影像中的坐标；

通过最小二乘法，计算患者体表的光学标记的坐标到术前影像数据空间的变换矩阵；

通过光学导航仪对患者体表的光学标记的坐标，超声能换器的坐标和光学标记在断层扫描影像中的坐标进行配准，实现多模态影像融合。

进一步地，还包括：通过扫描断层影像，获取所述光学标记的断层影像数据，将断层影像原始数据导入三维可视化规划系统中，获得断层影像的术前规划方案。

进一步地，还包括：将所述断层扫描影像上的术前规划方案输入HIFU的超声界面，获得实时的HIFU规划方案。

进一步地，还包括：确定超声能换器照射皮肤的位置、角度及深度，设定HIFU功率，确定作用时间，获得手术路径。

进一步地，还包括：通过固定装置，保证患者位姿固定。

一种术前导航系统，包括：

坐标获取模块，用于通过光学跟踪系统实时获取黏贴于患者体表的光学标记的坐标，及超声能换器的坐标；

断层影像坐标获取模块，用于通过扫描断层影像，获取所述光学标记在断层扫描影像中的坐标；

变换矩阵获取模块，用于通过最小二乘法，计算患者体表的光学标记的坐标到术前影像数据空间的变换矩阵；

坐标配准模块，用于通过光学导航仪对患者体表的光学标记的坐标，超声能换器的坐标和光学标记在断层扫描影像中的坐标进行配准，实现多模态影像融合。

进一步地，还包括，断层影像数据获取模块，用于通过扫描断层影像，获取所述光学标记的断层影像数据，将断层扫描影像原始数据导入三维可视化规划系统中，获得断层扫描影像的术前规划方案。

进一步地，还包括，HIFU规划方案获取模块，用于将所述断层扫描影像上的术前规划方案输入HIFU的超声界面，获得实时的HIFU规划方案。

进一步地，还包括，术前规划模块，用于确定超声能换器照射皮肤的位置、角度及深度，设定HIFU功率，确定作用时间，获得手术路径。