[实用新型]CT图像引导下的手术导航系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种手术导航系统，特别是关于一种CT图像引导下的手术导航系统及导航方法。

背景技术

介入治疗是指在不开刀暴露病灶的情况下，经由血管、皮肤上的微小创伤口，在影像设备(血管造影机、透视机、CT、MR、B超)的引导下，将特制的导管、导丝等精密手术器械引入人体，采用冷冻、微波、药物注射等方法对病灶局部进行治疗。相对于内科治疗，大大提高了药物的吸收效率，减少药物用量和副作用。相对于外科治疗，病人创伤小恢复快，只需要局部麻醉，对正常器官的影响小。

但是传统的非血管介入手术，医生仅使用能够在CT下清晰成像的金属导丝结合图像确定皮肤穿刺点，凭借经验调整手术针行进路径抵达目标点，最后用影像设备扫描手术区域，确认手术器械的位置是否准确以及穿刺过程中是否引起无关组织创伤。这种方法使得手术器械与病灶目标点之间存在误差，影响手术质量；若操作者经验不足，或因病灶位置的特殊性反复调整手术器械的位置，增加患者负担，亦可能引起并发症。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够确保导航精度，进而能够引导手术精确操作的CT图像引导下的手术导航系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种CT图像引导下的手术导航系统，其特征在于，该手术导航系统包括跟踪系统、标定示踪器、手术器械、手术器械示踪器、CT设备和导航计算机，所述CT设备连接所述导航计算机；所述标定示踪器固定设置在相对CT病床不发生移动的地方或患者体表，用于测量病床坐标系的位姿；所述手术器械示踪器固定设置在手术器械上，用于测量手术器械坐标系的位姿；所述跟踪系统用于测量所述病床坐标系和手术器械坐标系相对于跟踪坐标系的位姿；所述标定示踪器上设置有导航标识和一组特征点集II，所述导航标识包括一组不对称分布且不共直线并能够被所述CT设备成像的特征点集I，特征点集II能够被所述跟踪系统识别。

进一步地，所述跟踪系统采用光学跟踪系统或电磁跟踪系统。

进一步地，所述标定示踪器与所述CT设备的电动床板连接在一起，或经消毒后贴于病灶附近的皮肤上，所述标定示踪器采用工程塑料制作而成的L型立方体，所述L型立方体的竖直面和水平面相互垂直，所述竖直面外表面设置有可被所述跟踪系统测量的特征点集II，所述水平面设置有可被所述CT设备测量的由金属导丝组成的三角形或是不在同一直线上的三个圆球，所述特征点集I是上述三角形的三个顶点或三个球的球心。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型由于设置有标定示踪器，针对CT设备坐标系在每次检查当中均发生变化的问题，既能完成坐标系之间的相互转换又能跟踪检查病床的移动，可以方便地将CT设备坐标系变换至病床坐标系中。综上所述，本实用新型提供了一种使医生在导航计算机显示屏上同时看到病灶和手术器械相对位置的介入导航系统，可以广泛应用在临床手术中。

附图说明

图1是本实用新型手术导航系统的结构示意图；

图2是本实用新型标定示踪器结构示意图；

图3是本实用新型采用CT断层扫描导航标识所得的图像示意图。

具体实施方式

以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供的CT图像引导下的手术导航系统包括跟踪系统1、标定示踪器2、手术器械3、手术器械示踪器4、CT设备5和导航计算机6，CT设备5通过计算机网络连接导航计算机6，将扫描的图像发送到导航计算机6。

标定示踪器2固定设置在相对CT病床不发生移动的地方或患者体表，用于测量病床坐标系的位姿(位置和姿态)；

手术器械示踪器4固定设置在手术器械3上，用于测量手术器械坐标系的位姿；

跟踪系统1用于在跟踪视场(保持测量精度的空间区域)内探测目标点的坐标，同时用于测量病床坐标系和手术器械坐标系相对于跟踪系统坐标系的位姿；