[发明专利]在受术中移位影响的内部器官的解剖部分的手术中提供辅助的手术辅助设备和方法

权利要求书

1.一种手术辅助设备，包括：

手术图像捕获设备，其中，手术图像捕获设备被配置为捕获受试者的身体的解剖部分的多个立体图像，其中，所述解剖部分是在切入包围内部器官的保护部分之后暴露于手术图像捕获设备的内部器官的限定部分；以及

补偿电路系统，被配置为：

确定由切入到保护部分中引起的解剖部分的解剖表面从切入之前解剖表面的第一位置到切入之后解剖表面的第二位置的初始位置移位，其中，基于与内部器官的术前多模态图像中的第一位置处的解剖表面相关联的术前深度值和根据捕获的多个立体图像估计的第二位置处的解剖表面的对应深度值的比较来确定初始位置移位；

估计从解剖表面的第二位置到在解剖部分中的手术腔的底部存在的关注的手术区域的第一深度值，其中，第一深度值是基于所述多个立体图像估计的视在深度，所述多个立体图像从手术图像捕获设备的不同指定位置捕获，以通过切入捕获解剖部分的解剖表面的视图；

基于与解剖部分中的组织的类型相关联的材料参数和估计的第一深度值的第一关系模型，确定关注的手术区域的位置相对于估计的第一深度值的残余移位，其中，确定残余移位，使得相对于手术腔中的关注的手术区域的第二深度值的通过所确定的残余移位来补偿由解剖部分中的组织变形引起的第一深度值的估计中的偏差；

基于所确定的残余移位生成手术指导信息，所述手术指导信息包括从第一深度值到第二深度值补偿的深度的量，以指示手术腔中的关注的手术区域的正确深度；以及

控制所生成的手术指导信息在耦合到手术辅助设备的显示屏幕上的显示，使得促进将手术器械导航到手术腔内部的第二深度值处的关注的手术区域。

2.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，所述手术图像捕获设备是固定到精密立体相机的数字立体显微镜。

3.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，所述解剖部分是在切入颅骨之后暴露的脑部分，所述颅骨对应于包围所述脑部分的保护部分，并且所述关注的手术区域至少是解剖部分中存在的脑组织、血管网络和脑室。

4.根据权利要求3所述的手术辅助设备，其中，所述脑部分中的组织的类型是灰质、白质和肿瘤中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的手术辅助设备，还包括存储器，其中，所述补偿电路系统还被配置为从所述存储器中检索与在切入解剖部分之后暴露的组织的类型相关联的材料参数，并且其中，所述材料参数包括解剖部分中的组织的类型的拉伸弹性值以及与组织的类型相关联的组织密度。

6.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，所述补偿电路系统还被配置为从设在所述手术辅助设备中的存储器中检索用于切除手术腔中的关注的手术区域的手术器械相对于垂直参考轴线的朝向信息。

7.根据权利要求6所述的手术辅助设备，其中，第一关系模型基于检索到的朝向信息、组织的类型的材料参数以及估计的第一深度值的二次关系。

8.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，所述补偿电路系统还被配置为相对于解剖表面的第一位置确定解剖部分的手术腔中的关注的手术区域的第二深度值。

9.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，第二深度值基于第二关系模型来确定，所述第二关系模型是通过至少材料参数、解剖表面的所确定的初始位置移位、与手术器械相关联的朝向信息以及估计的第一深度值之间的多元关系的多项式展开而获得的。

10.根据权利要求9所述的手术辅助设备，其中，所述补偿电路系统还被配置为基于至少材料参数、解剖表面的所确定的初始位置移位、与手术器械相关联的朝向信息以及估计的第一深度值之间的多元关系的多项式展开从第二关系模型导出第一关系模型。

11.根据权利要求1所述的手术辅助设备，其中，所述补偿电路系统还被配置为将从多模态源接收到的术前多模态图像的数据集配准到受试者的内部器官的数据库。