[发明专利]手术导航方法及系统

说明书

本发明涉及一种手术导航方法及系统，其中方法包括：对已配置光学标记件的超声探头和穿刺针进行光学定位；获取超声探头实时采集的超声成像数据；根据光学定位信息以及超声成像数据生成穿刺针位于超声图像中的位置及轨迹；同步显示超声图像以及穿刺针位于超声图像中的位置及轨迹。其中系统包括定位模块、超声成像数据获取模块、穿刺针轨迹生成模块以及显示模块。本发明通过手术导航系统可以对穿刺针和超声探头进行光学定位，并实时显示穿刺针在超声探头采集的超声图像中的位置和轨迹，不仅为医生和患者消除了X射线辐射的危害，还解决了传统超声引导的造影不清晰、引导不直观的缺点，从而使得医生可以直观、高效地掌握手术的穿刺方向。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别是涉及一种手术导航方法及系统。

背景技术

目前，微创手术因其创伤小、恢复快等特点已经成为常见的治疗方法，例如经皮肾镜技术(PCNL)等。在微创手术中，其准确、快速的手术穿刺是保证手术成功、缩短治疗时间的基础。而在微创手术过程中起主导作用的是穿刺引导，目前流行的穿刺引导方法主要有C臂X光引导和超声引导，但是，C臂X光引导存在放射性，会对医生和患者造成辐射危害；而超声引导存在穿刺针造影不清晰、引导不够直观等问题，从而导致医生难以准确把握穿刺方向和深度。

发明内容

基于此，有必要针对目前微创手术中的穿刺引导方法存在辐射危害以及穿刺针造影不清晰、引导不直观的问题，提供一种手术导航方法及系统。

一种手术导航方法，包括：

对已配置光学标记件的超声探头和穿刺针进行光学定位，以获取超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息；

获取超声探头实时采集的超声成像数据，其中，超声成像数据中包括对应于第二坐标系的超声图像；

根据对应于第二坐标系的超声图像以及超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息，生成穿刺针位于第二坐标系的超声图像中的位置及轨迹；

同步显示超声图像以及穿刺针位于第二坐标系的超声图像中的位置及轨迹。

在其中一个实施例中，在对已配置光学标记件的超声探头和穿刺针进行光学定位之前，还包括：

对超声探头和穿刺针配置光学标记件；

获取已配置光学标记件的超声探头和穿刺针的三维标定信息；

其中，对已配置光学标记件的超声探头和穿刺针进行光学定位，以获取超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息，包括：

根据已配置光学标记件的超声探头和穿刺针的三维标定信息，对已配置光学标记件的超声探头和穿刺针进行光学定位，以获取超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息。

在其中一个实施例中，根据对应于第二坐标系的超声图像以及超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息，生成穿刺针位于第二坐标系的超声图像中的位置及轨迹，包括：

根据对应于第二坐标系的超声图像以及超声探头和穿刺针相对第一坐标系的三维定位信息；

将穿刺针的坐标转换至第二坐标系的超声图像中；

生成穿刺针位于第二坐标系的超声图像中的位置及轨迹。

在其中一个实施例中，还包括：

获取对超声图像中目标穿刺区域的标记；

根据标记确定目标穿刺区域的形状和目标穿刺区域在超声图像中的位置；

根据目标穿刺区域在超声图像中的位置以及穿刺针位于第二坐标系的超声图像中的位置及轨迹，确定在超声图像中穿刺针与目标穿刺区域的距离；