[发明专利]利用显微镜的用于外科手术导航及可视化的方法及设备

摘要

本发明涉及一种改进的用于宏观和微观外科手术导航及可视化的系统和方法。在本发明的示例性实施例中，集成化系统可包括存储病人内部解剖三维表示的计算机、显示器、探测器及手术显微镜。在本发明的示例性实施例中，可将基准标记附在探测器和显微镜上，而且系统还可包括能够跟踪探测器和显微镜的每个的3D位置及朝向的跟踪系统。在本发明的示例性实施例中，系统可包括用于检测显微镜的成像参数变化的装置，例如放大倍率和焦距，根据用户调节及显微镜运转而发生变化。显微镜可具有例如相对于附在显微镜上的标记的焦点位置，以及可例如在显微镜焦距的全范围内进行校准。在本发明的示例性实施例中，可从与显微镜有关的跟踪数据获得显微镜的位置，而且焦距可从例如与显微镜集成在一起的传感器获得。此外，也可从附在探测器上的基准标记的跟踪数据获得探测器末端的位置，并且提供用于将病人解剖数据的虚拟表示与来自于探测器和显微镜的一个或多个摄像机的真实图像进行配准的装置。在本发明的示例性实施例中，可视化及导航可由显微镜和探测器的每个提供，并且当二者都激活时，系统可根据定义的规则来智能显示微观的或宏观的(基于探测器的)增强图像。

主权项

1.一种集成化外科手术导航及可视化系统，包括：显微镜；附着于所述显微镜的至少一个摄像机；计算机；安装在所述计算机中的显微摄像机模型；探测器；附着于所述探测器的摄像机；存储在所述计算机中的探测器摄像机模型；用于确定所述探测器及所述显微镜的位姿(位置和朝向)的跟踪设备；预存在所述计算机中的三维病人图像数据；以及显示器；其中，所述计算机自动选择与所述探测器或所述显微镜相关联的位姿数据及视频图像用于外科手术导航。