[发明专利]基于混合现实的胸腔内手术导航方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于混合现实的胸腔内手术导航方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：获取表征患者胸腔信息的CT数据进行三维建模，得到模型重建数据；基于模型重建数据在相应的三维模型上设置模拟定位针，得到术中模型数据；模拟定位针，用于在所述三维模型中经由胸廓表面对肺部病灶区域进行定位；根据术中模型数据，由显像装置生成表征患者胸腔的混合现实图像，并使得混合图像与当前患者的实际胸腔叠合；在混合现实图像中显示模拟定位针，以引导术者经由患者皮肤对所述病灶区域的操作。本发明的实施，能够提高术中定位的准确性，提升术者的操作效率和患者的舒适度，并减少辐射，能降低医疗运转成本。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于混合现实的胸腔内手术导航方法及系统。

背景技术

随着医疗器械技术的发展、人们体检意识的增强以及影像检测技术的进步，尤其是高分辨率CT的日益普及，肺部小结节的检出率逐年升高。然而，如何对病灶区域，例如肺部小结节进行精准定位，依旧是每个胸外科医生重点关注的问题。

基于大量的临床研究，针对早期肺癌可根据结节大小和GGO/实性比例进行个体化范围切除。通常而言，对早期外周型磨玻璃样（实性成分占比＜0.25）为主小结节(＜2 cm），单纯采取亚肺叶切除（包括肺段和楔形）均可达到肿瘤生物学层面“完整切除”，同时保留更多正常肺组织，利于患者的术后恢复及改善日后的生活质量。然而，外科切除SPSN的最大难点在于术中定位。由于 SPSN 在肺表面是术者难以看见或者触摸到，导致术中通过指触碰病灶定位或者通过器械滑行定位病灶的成功率仅为 30%。因此对于SPSN的术中精准定位是手术成功的关键因素之一。

在过去几十年里，胸外科医生们发展出多种辅助定位技术。其中最为经典的是 CT引导下美蓝染色定位或定位钩（hookwire）定位，具有相当高的定位成功率；但依然存在着诸多难以解决的问题，例如：美蓝染色剂易扩散、定位钩易脱钩、医疗资源的高成本耗费、以及额外的 CT 辐射等。

发明内容

本发明的目的在于针对以上存在的至少一方面不足，提供一种于混合现实的胸腔内手术导航方法及系统，能够提高术中定位的准确性，提升术者的操作效率。

为了实现上述目的，本发明采取如下若干方面的技术方案：

第一方面，本发明实施例中提供了一种基于胸腔内手术导航方法，包括如下步骤：

获取表征患者胸腹腔信息的CT数据进行三维建模，得到模型重建数据；

基于所述模型重建数据在相应的三维模型上设置模拟定位针，得到术中模型数据；所述模拟定位针，用于在所述三维模型中经由胸廓表面对病灶区域进行定位；

根据所述术中模型数据，由显像装置生成所述表征患者胸腔的混合现实图像，并使得所述混合图像与当前所述患者的胸腔叠合；

在所述混合现实图像中显示所述模拟定位针，以引导术者经由所述患者皮肤对所述病灶区域的操作。

进一步地，该基于胸腔内手术导航方法还包括如下前置步骤：在所述患者体表的骨性标志上附着金属标记物后，扫描所述患者胸腹腔，得到包含所述金属标记物信息的CT数据；

所述混合图像与当前所述患者的胸腔叠合，包括：根据金属标记物的相对位置，将所述混合现实图像与当前所述患者的胸腔基于进行骨性标志叠合，和/或将所述混合现实图像中的胸廓表面与所述患者当前的皮肤轮廓叠合。

优选地，所述基于所述模型重建数据在相应的三维模型上设置模拟定位针，包括在所述三维模型的胸廓表面上设置进针定位点、方向和深度。

优选地，所述病灶区域包括肺部结节；所述经由所述患者皮肤对所述病灶区域的操作，包括：经皮肺穿刺，和/或楔形切除所述病灶。