手术导航系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114159161A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202010950200.9(22)申请日2020.09.10(71)申请人杭州三坛医疗科技有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区三墩镇西园九路8号3幢E座7楼701室(72)发明人何滨叶招明李伟栩童睿郭宏瑞(74)专利代理机构北京博思佳知识产权代理有限公司11415代理人林祥(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61B17/90(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称手术导航系统(57)摘要本发明公开了一种手术导航系统，包括：磁场发生器，用于产生电磁场；第一电磁定位组件，固定于目标对象上，第一电磁定位组件用于在电磁场下产生第一感应电流；第二电磁定位组件，固定于手术器械上，第二电磁定位组件用于在电磁场下产生第二感应电流；控制器，用于获取第一感应电流和第二感应电流，并分别根据第一感应电流和第二感应电流确定目标对象的第一位姿和手术器械的第二位姿；控制器，还用于根据目标对象的三维医学图像、包含目标对象和手术器械的第一二维医学图像、第一位姿和第二位姿确定所述三维医学图像的图像坐标系与所述电磁场的磁场坐标系之间的转换关系，并引导手术器械操作，实现导航。CN114159161ACN114159161A权利要求书1/2页1.一种手术导航系统，其特征在于，包括：磁场发生器，用于产生电磁场；第一电磁定位组件，固定于目标对象上，所述第一电磁定位组件用于在所述电磁场下产生第一感应电流；第二电磁定位组件，固定于手术器械上，所述第二电磁定位组件用于在所述电磁场下产生第二感应电流；其中，所述手术器械用于对所述目标对象进行手术操作；控制器，用于获取所述第一感应电流和所述第二感应电流，并分别根据所述第一感应电流和第二感应电流确定所述目标对象的第一位姿和所述手术器械的第二位姿；所述控制器，还用于根据所述目标对象的三维医学图像、包含所述目标对象和所述手术器械的第一二维医学图像、所述第一位姿和所述第二位姿确定所述三维医学图像的图像坐标系与所述电磁场的磁场坐标系之间的转换关系并引导所述手术器械操作。2.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述控制器包括：标定模块，用于确定所述图像坐标系与所述磁场坐标系之间的转换关系；转换模块，用于根据所述转换关系分别将所述第一电磁定位组件的实时位姿和第二电磁定位组件的实时位姿转换为所述图像坐标系下的空间坐标，以引导手术器械操作。3.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述第一电磁定位组件，包括：固定针，所述固定针的针头用于植入所述目标对象中；电磁定位线圈，设于所述固定针的内部，所述电磁定位线圈用于在所述电磁场下产生所述第一感应电流。4.根据权利要求3所述的手术导航系统，其特征在于，所述第一电磁定位组件，还包括：标识单元，可拆卸地固定于所述固定针上。5.根据权利要求4所述的手术导航系统，其特征在于，所述标识单元包括：固定座，固定于所述固定针上；标识架，固定于所述固定座上；至少四个标识球，分散地排布在所述标识架上，所述标识球作为所述标识点。6.根据权利要求5所述的手术导航系统，其特征在于，所述标识球和/或所述固定针的材质为无磁性金属材质。7.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述第二电磁定位组件，包括：电磁定位线圈，用于在所述电磁场下产生所述第二感应电流。8.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统还包括：驱动器；所述控制器，还用于根据所述转换关系确定所述三维医学图像中的目标位置在所述磁场坐标系下的空间位置，并根据所述第二电磁定位组件的当前位姿和所述第二空间坐标规划所述手术器械的移动路径；所述驱动器，用于根据所述移动路径驱动所述手术器械移动至所述空间位置处。9.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统还包括：显示器；所述控制器，还用于根据所述转换关系将所述第一电磁定位组件的实时位姿和所述第二电磁定位组件的实时位姿与所述三维医学图像进行融合；2CN114159161A权利要求书2/2页所述显示器，用于显示融合结果。10.根据权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述手术导航系统还包括：提示器；所述控制器，还用于在所述手术器械完成手术操作的情况下，发送拍摄指令至所述拍摄设备，以触发所述拍摄设备对所述目标对象进行拍摄得到第二二维医学图像；所述控制器，还用于确定所述第二二维医学图像中所述手术操作的位置与所述目标位置的位置偏差，并在所述位置偏差大于偏差阈值的情况下生成提示信息；所述提示器，用于提示所述提示信息。3CN114159161A说明书1/8页手术导航系统技术领域