[发明专利]基于CT/MRI数据的三维图像与内镜影像融合方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种基于CT/MRI数据的三维图像与内镜影像融合方法,包括：获取根据CT或MRI扫描数据建立的三维模型；实时获取内镜的手术影像；实时获取与所述内镜的手术影像动态同步的三维模型图像；将所述内镜的手术影像作为背景，使所述三维模型图像与内镜的手术影像位置重合。本发明还公开了一种内置上述内镜影像融合方法的装置、系统。本发明通过将三维模型图像与内镜的手术影像位置重合、动态同步，可以直观地对内镜手术进行引导定位，达到快速精准的手术要求，加快了手术的速度，减少了手术的风险，适于推广应用。

技术领域

本发明涉及医疗配套领域，特别是涉及一种基于CT/MRI数据的三维图像与内镜影像融合方法、装置及系统。

背景技术

腹腔镜手术属于内镜手术的一种，是一门新发展起来的微创方法，是未来手术方法发展的一个必然趋势。随着工业制造技术的突飞猛进，相关学科的融合为开展新技术、新方法奠定了坚定的基础，加上医生越来越娴熟的操作，使得许多过去的开放性手术现在已被腔内手术取而代之，大大增加了手术选择机会。后腹腔镜手术传统方法是在病人腰部作三个1厘米的小切口，各插入一个叫做“trocar”的管道状工作通道，以后一切操作均通过这三个管道进行；再用特制的加长手术器械在电视监视下完成与开放手术同样的步骤，达到同样的手术效果。

目前医院在内镜手术中常用的辅助观察方法包括：以腹腔镜为例，其将腹腔镜影像显示在监控器上，根据监控器上显示的腹腔镜影像指导手术定位；上述方法存在的缺陷是：在手术过程中在快速找到手术中心区域周围的动脉、静脉和组织器官还需要一定的时间，同时在针对过小的肿瘤在脂肪层中不容易发现同时也较难切除。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于CT/MRI数据的三维图像与内镜影像融合方法、装置及系统，以解决现有技术中由于医生只能观看内镜影像而导致的难以准确判断手术位置的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种基于CT/MRI数据的三维图像与内镜影像融合方法，包括：

获取根据CT或MRI扫描数据建立的三维模型；实时获取内镜的手术影像；实时获取与所述内镜的手术影像动态同步的三维模型图像；将所述内镜的手术影像作为背景，使所述三维模型图像与内镜的手术影像位置重合。

作为本发明进一步地改进，与所述内镜的手术影像位置重合的三维模型图像透明度可调整。

进一步地，实时获取与所述内镜的手术影像动态同步的三维模型图像包括：获取所述内镜的镜头的实时位置，将内镜的镜头的实时位置赋值给位于三维模型所在空间内的虚拟内镜，使虚拟内镜的镜头与真实内镜的镜头运动轨迹一致，实时显示虚拟内镜拍摄的、与真实内镜位置及角度一致时所对应的三维模型图像。

进一步地，所述三维模型为带多个定位标记点的三维模型：将所述被手术目标的多个定位标记点的位置实时映射在三维模型所在空间的坐标系中，而获得带多个定位标记点的三维模型；所述内镜的镜头的实时位置是通过其相对于被手术目标的多个定位标记点的相对位置计算；根据三维模型及虚拟内镜的镜头相对于多个定位标记点的位置，实时显示与真实内镜位置、角度一致时所对应的三维模型图像。

进一步地，所述内镜的镜头的实时位置的具体获取来源为：

在被手术目标的多个定位标记点上安装第一定位装置，在所述内镜的内镜杆上安装第二定位装置，所述第二定位装置与第一定位装置对应；即第一定位装置发射定位信号、第二定位装置接收第一定位装置发射的定位信号；或第二定位装置发射定位信号，第一定位装置接收定位信号；根据第二定位装置对于第一定位装置的距离信息，判定第二定位装置的位置数据；

计算所述第二定位装置的位置与内镜的镜头中心偏移的距离及角度，得到位置偏移数据，根据第二定位装置的位置数据和位置偏移数据计算虚拟内镜的镜头中心在三维模型所在空间中的位置。