手术导航系统以及手术导航方法.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CN113648057A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110949777.2(22)申请日2021.08.18(71)申请人上海电气集团股份有限公司地址200336上海市长宁区兴义路8号30层(72)发明人徐欣钱广璞陈罡(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人杨东明罗朗(51)Int.Cl.A61B34/10(2016.01)A61B34/20(2016.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称手术导航系统以及手术导航方法(57)摘要本发明公开了一种手术导航系统以及手术导航方法。其中，手术导航系统包括光学定位设备和混合现实显示设备。光学定位设备用于采集目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据，并将采集的坐标数据发送至混合现实显示设备；混合现实显示设备用于对接收的坐标数据进行变换处理，得到目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在虚拟空间内的坐标数据，以及将目标三维模型和手术器械的三维模型展示于虚拟空间内，以使目标三维模型在虚拟空间内的位置与目标器官在现实空间内的位置对应重合，以及手术器械的三维模型在虚拟空间内的位置与手术器械在现实空间内的位置对应重合，进而辅助医生更快更准确地找到手术位置，实现手术导航。CN113648057ACN113648057A权利要求书1/2页1.一种手术导航系统，其特征在于，包括通信连接的光学定位设备和混合现实显示设备；所述光学定位设备用于分别采集目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据，并将采集的所有坐标数据发送至所述混合现实显示设备；所述混合现实显示设备用于对接收的坐标数据进行变换处理，分别得到所述目标器官、所述手术器械以及所述混合现实显示设备在虚拟空间内的坐标数据，以及根据所述虚拟空间内的坐标数据将预先存储的目标三维模型和所述手术器械的三维模型展示于虚拟空间内，以使得所述目标三维模型在虚拟空间内的位置与所述目标器官在现实空间内的位置对应重合，以及所述手术器械的三维模型在虚拟空间内的位置与所述手术器械在现实空间内的位置对应重合；其中，所述目标三维模型用于展示所述目标器官的三维结构以及位于所述目标器官上的手术位置。2.如权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述目标器官上设有第一定位工具，所述手术器械上设有第二定位工具，所述混合现实显示设备上设有第三定位工具；所述光学定位设备具体用于采集所述第一定位工具的第一坐标数据，并将所述第一坐标数据作为所述目标器官在现实空间内的坐标数据；采集所述第二定位工具的第二坐标数据，并将所述第二坐标数据作为所述手术器械在现实空间内的坐标数据；以及采集所述第三定位工具的第三坐标数据，并将所述第三坐标数据作为所述混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据。3.如权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述混合现实显示设备还用于根据所述目标三维模型在所述虚拟空间内展示二维剖面图。4.如权利要求1所述的手术导航系统，其特征在于，所述目标器官为脊柱，所述手术器械包括椎弓根螺钉；所述混合现实显示设备还用于根据所述虚拟空间内所述椎弓根螺钉与所述手术位置之间的距离输出提示信息。5.如权利要求1‑4中任一项所述的手术导航系统，其特征在于，所述混合现实显示设备还用于采集手势信息，并根据所述手势信息调整所述虚拟空间内展示的三维模型。6.一种手术导航方法，其特征在于，包括以下步骤：光学定位设备分别采集目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据；将采集的所有坐标数据发送至混合现实显示设备；所述混合现实显示设备对接收的坐标数据进行变换处理，分别得到所述目标器官、所述手术器械以及所述混合现实显示设备在虚拟空间内的坐标数据；根据所述虚拟空间内的坐标数据将预先存储的目标三维模型和手术器械的三维模型展示于虚拟空间内，以使得所述目标三维模型在虚拟空间内的位置与所述目标器官在现实空间内的位置对应重合，以及所述手术器械的三维模型在虚拟空间内的位置与所述手术器械在现实空间内的位置对应重合；其中，所述目标三维模型用于展示所述目标器官的三维结构以及位于所述目标器官上的手术位置。2CN113648057A权利要求书2/2页7.如权利要求6所述的手术导航方法，其特征在于，所述目标器官上设有第一定位工具，所述手术器械上设有第二定位工具，所述混合现实显示设备上设有第三定位工具；所述光学定位设备分别采集目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据的步骤具体包括：光学定位设备采集所述第一定位工具的第一坐标数据，并将所述第一坐标数据作为所述目标器官在现实空间内的坐标数据；采集所述第二定位工具的第二坐标数据，并将所述第二坐标数据作为