[发明专利]增强的手术实践环境系统

说明书

本公开涉及增强的手术实践环境系统和方法。所述系统包括图像捕获设备以捕获手术环境的图像。至少一个生物特征传感器从患者处获取生物特征数据。控制器包括配置为存储多个解剖图像的存储器以及处理器。处理器接收捕获的图像、生物特征数据或来自多个解剖图像的一个或多个解剖图像中的至少一个，并且从捕获的图像、生物特征数据或一个或多个解剖图像中的至少一个中生成增强的图像。显示设备显示增强的图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年6月18日提交的序号为62/013,604的美国临时专利申请的权益和优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及改善患者手术效果的微创手术技术。更具体地，本公开针对实行微创手术技术的同时增强和提高临床医生视野的系统和方法。

背景技术

与传统手术操作中典型地需要较大开口相比较，今天，通过皮肤上的小开口来实行许多手术操作，以努力降低对患者造成的创伤并减少复原时间。这种操作已知为“微创”操作。在微创操作的过程中，穿过其来操纵手术器械的相对小的开口的特性，和/或皮下组织结构的存在，均可能遮蔽对目标手术部位的直接视线。因而，限制了临床医生的视野、直观方位和对空间的理解。因此，需要改善视野并结合高级的和补充的信息来帮助临床医生。

发明内容

在本公开的实施例中，提供了增强的手术实践环境系统。所述系统包括：图像捕获设备，其配置为捕获手术环境的图像；以及至少一个生物特征传感器，其配置为从患者处获取生物特征数据。系统还包括具有配置为存储多个解剖图像的存储器和处理器的控制器。所述处理器接收所捕获的图像、生物特征数据或来自多个解剖图像的一个或多个解剖图像中的至少一个，并且从所捕获的图像、生物特征数据或一个或多个解剖图像中的至少一个生成增强的图像。显示设备显示增强的图像。

在某些方案中，显示设备是投影仪、基于激光的系统或监视器。在其他方案中，显示设备包括具有至少一个透镜的框架以及配置为将增强的图像投映到透镜上的投影仪。

在方案中，图像捕获设备是摄像机。

在本文所述的某些方案中，增强的图像包括器官或身体结构。

在其他方案中，控制器确定手术工具的相对于患者的位置或方位并且增强的图像包括手术工具的布置在患者体内的部分的虚拟图像。手术工具的位置或方位基于由图像捕获设备所捕获的手术工具的图像来确定，或者手术工具的位置或方位由手术工具所提供的数据来确定。由手术工具所提供的数据包括加速度计数据或陀螺仪数据。

在其他方案中，图像捕获设备捕获手术环境中的物体的图像。处理器基于物体的图像来确定物体的相对于患者的位置。增强的图像包括物体的放大表示并且显示设备在患者身上于由处理器所确定的位置处显示放大表示。在其他方案中，控制器接收来自物体的位置信号并且处理器基于所接收的位置信号来确定物体的位置。增强的图像包括物体的放大表示并且显示设备在患者身上于由处理器所确定的位置处显示放大表示。

在方案中，从x-射线、计算的断层扫描或磁共振成像数据中获取多个解剖图像。解剖图像由处理器处理以加强解剖图像的一部分。解剖图像的加强部分通过显示设备在患者身上显示。解剖图像的加强部分可包括热图。

在某些方案中，生物特征数据包括患者的一个或多个生命体征。一个或多个生命体征的虚拟表示包括在增强的图像中。虚拟表示的颜色基于一个或多个生命体征的值来改变。

在某些方案中，增强的图像包括手术计划，其包括切割路径、切口位置、植入物位置或备注中的至少一个。

在其他方案中，系统包括手术设备并且增强的图像包括手术设备的状态。