[发明专利]手术器具定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种手术器具定位系统，于进行一外科手术时，用于确认一手持器具的前端相对于一人体内的位置，其特征在于，该手术器具定位系统包括：

一光感应元件，设置于该手持器具上，且该光感应元件为一主动发光元件；

一影像撷取设备，以连续地或间歇性地撷取该人体的一表面影像数据，及该光感应元件的实时影像位置数据；

一电子计算器，电性连接该影像撷取设备，接收该表面影像数据及该光感应元件的实时影像位置数据，该电子计算器根据该光感应元件位置计算出该手持器具相对人体以及影像数据位置的位置，且该电子计算器搭载执行一手术器具显示软件，用以分析该表面影像数据的至少三个位置，并对应设定并记录为一第一坐标数据、一第二坐标数据与一第三坐标数据，并将该第一坐标数据与该第二坐标数据与一第三坐标数据分别建立成一第一特征点、一第二特征点与一第三特征点；以及

一显示设备，电性连接该电子计算器，以显示出该第一特征点、该第二特征点、第三特征点及该手持器具的实时位置或是显示仿真该手持器具与其周围立体影像；

其中，该手术器具显示软件中的演算过程具体为：

(a)加载医学影像；

(b)医学图像处理；

(c)3D数据重构；

(d)判断特征数据；

(e)取得实际空间特征数据；

(f)取得初对位矩阵或(f-1)特征点对应算法，以取得影像与实际空间转换矩阵；

(g)取得实际空间中表面数据；

(h)表面对应算法，以取得影像与实际空间转换矩阵。

2.如权利要求1所述的手术器具定位系统，其特征在于，该第一坐标数据、该第二坐标数据与该第三坐标数据为绝对位置，且该光感应元件的实时影像位置数据为该第一坐标数据、该第二坐标数据与该第三坐标数据的相对位置。

3.如权利要求2所述的手术器具定位系统，其特征在于，更包括：一输入设备，电性连接该电子计算器，该输入设备藉由该显示设备所显示的该手术器具显示软件，以点选该第一特征点或该第二特征点或该第三特征点，且该手术器具显示软件可藉由该影像撷取设备确认该光感应元件所结合的手持器具是否到达该第一特征点或该第二特征点或该第三特征点的位置上。

4.如权利要求3所述的手术器具定位系统，其特征在于，该第一特征点、该第二特征点与或该第三特征点为人体特征、眼角、鼻尖、牙齿间隙、牙齿线条趋势或牙窝。

5.如权利要求1所述的手术器具定位系统，其特征在于，步骤(d)的判断方式为自动判断或手动判断。

6.如权利要求1所述的手术器具定位系统，其特征在于，步骤(d)的判断特征数据为点、面或部位。

7.如权利要求1所述的手术器具定位系统，其特征在于，步骤(g)取得实际空间中表面数据利用接触方式或非接触方式。

8.如权利要求5所述的手术器具定位系统，其特征在于，该自动判断特征数据的流程如下：

(d-1)加载医学影像；

(d-2)影像滤波、去噪声、强化；

(d-3)直方图分析、影像频率分析；

(d-4)数据分群与条件设定；

(d-5-1)根据不同阈值、范围、频率区域成长；

(d-5-2)根据解剖构造区域成长或分割；

(d-6)梯度与散度计算；

(d-7)特征部位判断；

(d-8)输出特征部位坐标、形状、类型。