[发明专利]医疗导航系统及方法

权利要求书

1.一种医疗导航系统，适于在肺部区域的CT图像和/或支气管树三维影像的基础上配合支气管镜进行支气管路径的导航操作，其特征在于，所述医疗导航系统包括：实时导航定位模块、定位配准模块以及显示模块，其中，

所述实时导航定位模块，包括：电磁场发射单元、示踪定位单元以及系统控制单元，其中，

所述电磁场发射单元用以发生电磁场；

所述示踪定位探头，耦接于所述系统控制单元，并且可以跟随所述支气管镜或独立的在所述肺部区域的支气管树内自由位移，所述示踪定位探头包括探头本体、电磁定位传感器和超声探头，所述电磁定位传感器和所述超声探头设置于所述探头本体的同一端，所述电磁定位传感器用以发送所述示踪定位探头在所述电磁场内部的当前位置的位置坐标信息到所述系统控制单元，所述超声探头用以发送所述当前位置的超声影像信息到所述显示模块；

所述系统控制单元耦接于所述电磁场发射单元，用以控制所述电磁场发射单元发生所述电磁场，并且接收所述位置坐标信息以及根据所述位置坐标信息在所述电磁场上建立相应的位置坐标图像；

所述定位配准模块耦接于所述系统控制单元，用以接收所述支气管树三维影像的图像坐标信息，以及从所述系统控制单元接收所述位置坐标信息和所述位置坐标图像，并且比对所述图像坐标信息与所述位置坐标信息，以及根据比对结果校正所述CT图像上的导航路径与所述位置坐标图像的配准关系；

所述显示模块分别耦接于所述实时导航定位模块、所述支气管镜和所述定位配准模块，用以接收并显示所述CT图像、所述导航路径、所述支气管树三维影像、所述图像坐标信息、所述位置坐标信息、所述超声影像信息以及所述位置坐标图像。

2.如权利要求1所述的医疗导航系统，其特征在于，所述示踪定位探头还包括导管鞘，所述探头本体穿设于所述导管鞘内，且所述探头本体设置有所述电磁定位传感器和所述超声探头的一端可以伸出至所述导管鞘外或缩回所述导管鞘内，其中所述导管鞘预先设置弯曲角度，以通过所述导管鞘的旋转来引导所述探头本体进入所述支气管树内不同的支气管分叉。

3.如权利要求1所述的医疗导航系统，其特征在于，所述电磁定位传感器为6自由度电磁定位传感器。

4.如权利要求1所述的医疗导航系统，其特征在于，还包括导航路径规划装置，分别耦接于所述定位配准模块和所述显示模块，所述导航路径规划装置包括：

影像导入模块，用以接收所述CT图像的原始图像数据，并且根据所述原始图像数据产生三维CT图像信息；

三维影像重建模块，耦接于所述影像导入模块，所述三维影像重建模块包括：

三维重建单元，用以接收所述三维CT图像信息，并且根据所述三维CT图像信息重建出所述肺部区域的三维结构数据；以及

支气管识别分割单元，用以接收所述肺部区域的三维CT图像信息和所述肺部区域的三维结构数据，以及根据所述肺部区域的三维CT图像信息识别所述肺部区域的三维结构数据中的支气管树结构，并且进行分割处理，而获得所述支气管树三维影像的结构数据，且所述支气管树三维影像的结构数据包括所述图像坐标信息；以及

路径规划模块，分别耦接于所述影像导入模块和所述三维影像重建模块，所述路径规划模块用以接收所述三维CT图像信息以及所述支气管树三维影像的结构数据，并且根据所述三维CT图像信息和所述支气管树三维影像的结构数据分别在所述CT图像和/或所述支气管树三维影像上绘制所述导航路径。

5.如权利要求4所述的医疗导航系统，其特征在于，所述支气管树包括主气管和多级支气管，所述导航路径沿着所述主气管和所述多级支气管绘制，并且在所述CT图像上标记有：

标定位置，位于所述多级支气管中的其中一个支气管上；

目标位置，与所述标定位置相互重叠；

第一上级隆突标记，位于所述支气管的上级分叉处；

第一下级隆突标记，位于以所述第一上级隆突标记为上级分叉点的另一支气管的下级分叉处；

第二上级隆突标记，位于以所述第一上级隆突标记为下级分叉点的上一级支气管的上级分叉处；

第二下级隆突标记，位于以所述第二上级隆突标记为上级分叉点的另一支气管的下级分叉处；以及

主隆突标记，位于所述主气管和所述多级支气管的分叉处；

其中，所述目标位置、所述第一上级隆突标记、所述第一下级隆突标记、所述第二上级隆突标记、所述第二下级隆突标记和所述主隆突标记相互连接，而构成所述导航路径。