[发明专利]一种基于电磁导航的图像引导方法及系统

权利要求书

1.一种基于电磁导航的图像引导系统，其特征在于，该系统包括：

坐标生成子系统，用于将定位标记物固定，确定正中线，建立三维磁性坐标系；

模型生成子系统，用于基于所述三维磁性坐标系，建立被测物的三维模型；

第一引导图像生成子系统，用于连接手术前测试设备，提供电磁导航的引导图像；

第二引导图像生成子系统，用于在手术过程中，实时更新所述电磁导航的引导图像；

其中，所述将定位标记物固定，确定正中线，建立三维磁性坐标系，具体包括：

以地面坐标系为基础，测量获取被测物的三维坐标；

根据所述被测物的三维坐标确定几何中心，将所述几何中心确定为所述三维磁性坐标系的原点；

在所述被测物上均匀确定预设数量的所述定位标记物，并将所述定位标记物固定到所述被测物上，其中，所述预设数量为大于0的偶数；

根据所述定位标记物的位置确定所述正中线，将所述正中线设置为穿过所述几何中心且在所述正中线两侧的所述定位标记物的数量相同；

将所述正中线设置为所述三维磁性坐标系的X轴，并以所述X轴和所述原点为基础生成所述三维磁性坐标系；

其中，所述连接手术前测试设备，提供电磁导航的引导图像，具体包括：

获取待观测点的坐标；

获取待观测点的观测方向；

根据所述待观测点的坐标和所述待观测点的观测方向生成观测系数；

在手术前连接手术前测试设备，并根据所述观测系数利用第一计算公式生成观测函数；

根据所述被测物的三维模型在所述三维磁性坐标系中的灰度，生成所述观测函数的所述电磁导航的引导图像；

所述第一计算公式：

A₁x+A₂y+A₃z+A₄=0

其中，A₁、A₂、A₃和A₄都为所述观测系数，x、y、z都为所述三维磁性坐标系中的坐标值；

其中，所述在手术过程中，实时更新所述电磁导航的引导图像，具体包括：

在手术中间隔固定时间，根据手术操作人员在所述被测物的三维模型中选择实时观测点，并确定实时观测方向；

将所述实时观测点和所述实时观测方向转换为所述被测物的三维模型中的观测点坐标和观测点向量；

根据所述观测点坐标和所述观测点向量生成实时观测系数；

在手术过程中，并根据所述实时观测系数利用第二计算公式生成实时观测函数；

根据所述被测物的三维模型在所述三维磁性坐标系中的灰度，生成所述实时观测函数的所述电磁导航的引导图像；

所述第二计算公式：

B₁x+B₂y+B₃z+B₄=0

其中，B₁、B₂、B₃和B₄为所述实时观测系数，x、y、z为所述三维磁性坐标系中的坐标值。

2.如权利要求1所述的一种基于电磁导航的图像引导系统，其特征在于，该系统还包括存储子系统，所述存储子系统用于存储所述三维磁性坐标系、所述被测物的三维模型、所述电磁导航的引导图像。

3.如权利要求1所述的一种基于电磁导航的图像引导系统，其特征在于，该系统还包括图像显示子系统，所述图像显示子系统用于展示所述电磁导航的引导图像，展示内容包括测试图像和实时图像，其中，所述测试图像的数量与手术前的需求相同，所述实时图像的数量仅三张。