[发明专利]一种耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统及方法

权利要求书

1.一种耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于,包括:

图像获取装置，用于获取病人手术前的病变区的二维扫描图像；

三维扫描仪，用于获取病人手术前的病变所处部位的外形轮廓数据；

处理装置，其与所述图像获取装置和所述三维扫描仪通讯连接，根据所述二维扫描图像和所述外形轮廓数据分别构建三维立体模型和外形轮廓模型，并将所述三维立体模型与所述外形轮廓模型叠加形成术前三维组合模型。

2.根据权利要求1所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于,还包括空间定位装置，所述空间定位装置包括超声成像系统，用于实时获取病人手术中的病变区的超声图像，所述超声成像系统与所述处理装置通讯连接，所述处理装置根据所述超声图像的数据构建三维超声模型。

3.根据权利要求2所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于,所述空间定位装置还包括光学定位装置、参考架和探针；所述探针前端设有二维超声成像装置和双通道光学成像装置，用于获取器官组织的二维超声回波信号和三维光学图像；所述处理装置分别与所述光学定位装置、所述参考架和所述探针通讯连接，用于对术中病变区及周边器官组织进行特征采集，所述处理装置根据三维光学图像构建三维光学模型。

4.根据权利要求3所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于，所述处理装置将所述光学定位装置与所述超声成像系统进行配准，并根据配准结果选取所述三维超声模型或所述三维光学模型与所述术前三维组合模型融合形成术中融合模型。

5.根据权利要求4任意一项所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于,还包括显示装置，用于显示所述术前三维组合模型和所述术中融合模型。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，其特征在于,所述图像获取装置为电子计算机X射线断层扫描装置或核磁共振成像扫描装置。

7.一种手术导航方法，其特征在于,应用于如权利要求1-6任意一项所述的耳侧颅底外科3D可视化手术导航系统，包括如下步骤：

获取所述二维扫描图像，并根据所述二维扫描图像构建所述三维立体模型；

获取所述外形轮廓数据，并根据所述外形轮廓数据构建所述外形轮廓模型；

将所述三维立体模型与所述外形轮廓模型叠加形成所述术前三维组合模型。

8.根据权利要求7所述的手术导航方法，其特征在于,还包括探针、超声成像系统和光学定位装置，所述探针前端设有二维超声成像装置和双通道光学成像装置，用于获取器官组织的二维超声回波信号和三维光学图像，所述超声成像系统和所述光学定位装置均与所述探针连接，所述处理装置分别与所述超声成像系统和所述光学定位装置通讯连接；所述手术导航方法还包括如下步骤：

获取病人术中的病变区的所述二维超声回波信号，并根据所述二维超声回波信号构建所述三维超声模型；

获取病人术中的病变区的所述三维光学图像，并根据所述三维光学图像构建所述三维光学模型。

9.根据权利要求8所述的手术导航方法，其特征在于,还包括参考架，所述处理装置分别与所述参考架和所述探针通讯连接，用于对术中病变区及周边器官组织进行特征采集；所述手术导航方法还包括如下步骤：

将所述光学定位装置与所述超声成像系统进行配准；

根据配准结果选取所述三维超声模型或所述三维光学模型与所述术前三维组合模型融合形成所述术中融合模型。

10.根据权利要求9所述的手术导航方法，其特征在于,将所述光学定位装置与所述超声成像系统进行配准，还包括如下步骤：

分别根据所述光学定位装置构建第一坐标系，根据所述超声成像系统构建第二坐标系；

通过所述参考架分别采集所述光学定位装置和所述超声成像系统的第三坐标系和第四坐标系，以及分别采集所述光学定位装置和所述超声成像系统的第一实时坐标转换数据和第二实时坐标转换数据；

通过探针分别采集所述光学定位装置和所述超声成像系统的第五坐标系和第六坐标系，以及分别采集所述光学定位装置和所述超声成像系统中的第三实时坐标转换数据和第四实时坐标转换数据；

根据所述第一坐标系、所述第三坐标系、所述第五坐标系、所述第一实时坐标转换数据和所述第三实时坐标转换数据计算所述探针在所述光学定位装置下的第一偏移量；

根据所述第二坐标系、所述第四坐标系、所述第六坐标系、所述第二实时坐标转换数据和所述第四实时坐标转换数据计算所述探针在所述超声成像系统下的第二偏移量；

比对所述第一偏移量与所述第二偏移量。