[发明专利]一种肺结节穿刺导航系统

说明书

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种肺结节穿刺导航系统。该系统包括：三维可视化显示单元、粗配准单元、精配准单元和导航跟踪单元；三维可视化显示单元用于分别显示患者的肺三维模型、肺结节三维模型、胸廓三维模型和皮肤三维模型；粗配准单元用于在患者胸廓上和胸廓三维模型上分别采集解剖位置点的信息，并将两种解剖位置点的信息进行配准；精配准单元用于将患者皮肤的点云模型与皮肤三维模型进行配准，点云模型为通过定位工具实时采集的患者体表皮肤的轮廓信息；导航跟踪单元包括用于实时导航跟踪定位工具在患者体表上的位置的红外跟踪系统。本发明避免了传统方法中置入弹簧圈对人造成的伤害和CT反复引导对人造成的辐射损伤。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种肺结节穿刺导航系统。

背景技术

肺结节是一种病因未明的多系统多器官的肉芽肿性疾病，常侵犯肺、双侧肺门淋巴结、眼、皮肤等器官，其胸部受侵率高达80％～90％。

在传统肺肿瘤结节切除手术中，肺肿瘤结节的定位主要依靠术前CT引导置入弹簧标记物，从而在术中根据弹簧标记物的位置来定位结节所在的肺段，但是，术前对人体置入弹簧对人体会造成额外伤害，而且弹簧的置入需要在CT的反复引导下进行，CT的反复引导也会使患者承受较大的辐射损伤。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有肺结节穿刺系统在人体内置入弹簧所造成的人体额外损伤的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种肺结节穿刺导航系统，其包括：

三维可视化显示单元，所述三维可视化显示单元用于分别显示患者的肺三维模型、肺结节三维模型、胸廓三维模型和皮肤三维模型；

粗配准单元，所述粗配准单元用于在所述患者胸廓上和所述胸廓三维模型上分别采集解剖位置点的信息，并将两种所述解剖位置点的信息进行配准；

精配准单元，所述精配准单元用于将所述患者皮肤的点云模型与所述皮肤三维模型进行配准，所述点云模型为通过定位工具实时采集的所述患者体表皮肤的轮廓信息；

导航跟踪单元，所述导航跟踪单元包括用于实时导航跟踪所述定位工具在所述患者体表上的位置的红外跟踪系统。

进一步地，所述肺结节穿刺导航系统还包括计算机，所述三维可视化显示单元、所述粗配准单元和所述精配准单元均设于所述计算机中。

进一步地，所述三维可视化显示单元为所述计算机的显示屏。

进一步地，所述红外跟踪系统与所述计算机通信连接，以将实时导航跟踪到的定位工具在患者体表上的位置信息传输至所述计算机。

进一步地，所述粗配准单元包括所述定位工具，所述解剖位置点的信息通过所述定位工具进行采集；

所述解剖位置点至少为三个。

优选的，所述三个解剖位置点包括但不限于胸锁关节右侧的位置点、胸锁关节左侧的位置点和胸骨角上的位置点。

进一步地，所述患者皮肤的点云模型与所述皮肤三维模型进行配准的方式为ICP配准，所述精配准单元包括用于所述ICP配准的ICP配准单元。

进一步地，所述定位工具为可被所述红外跟踪系统识别和监控的红外跟踪标记。

进一步地，所述红外跟踪标记为红外定位小球。

进一步地，所述红外跟踪系统在进行所述实时导航跟踪时，所述三维可视化显示单元能实时显示穿刺针相对于所述患者肺部器官的位置与姿态，并对所述穿刺针的位置与姿态进行实时跟踪。

(三)有益效果