[发明专利]一种下颌骨切削手术的数字化引导系统

权利要求书

1.一种下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，包括：全局相机支架(1)、与所述全局相机支架(1)固定连接的视觉跟踪仪(2)、与所述视觉跟踪仪(2)电性连接的图形工作站(3)、粘贴在手术器械上的手术器械光学跟踪标记(4)以及固定连接在下颌骨牙齿上的牙齿固定连接标记(5)；其中，

所述全局相机支架(1)用于支撑固定所述视觉跟踪仪(2)并调整所述视觉跟踪仪(2)的视角方向；

所述视觉跟踪仪(2)用于在手术过程中，通过检测跟踪所述手术器械光学跟踪标记(4)实现对手术器械的位姿的检测跟踪，通过检测跟踪所述牙齿固定连接标记(5)实现对下颌骨的位姿的检测跟踪，并将手术器械的位姿检测跟踪信息和下颌骨的位姿检测跟踪信息发送给所述图形工作站(3)；

所述图形工作站(3)，用于运行医学影像处理软件，将下颌骨的医学CT扫描图像生成下颌骨的三维模型；运行下颌骨切削手术医学影像导航IGS软件，在VR显示环境中导入和显示下颌骨的三维模型、手术切割方案和虚拟手术器械；通过所述牙齿固定连接标记(5)将真实视觉空间与医学影像空间进行注册配准；根据接收的手术器械的位姿检测跟踪信息，更新虚拟手术器械的位姿，根据接收的下颌骨的位姿检测跟踪信息，更新下颌骨的三维模型的位姿。

2.如权利要求1所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，还包括：与图形工作站(3)电性连接的电磁跟踪仪(6)；

所述电磁跟踪仪(6)用于在手术过程中监测下颌骨的位姿变化，并将下颌骨的位姿变化信息发送给所述图形工作站(3)；其中，在手术过程中下颌骨位于所述电磁跟踪仪的工作范围内；

所述图形工作站(3)用于综合接收的下颌骨的位姿检测跟踪信息和下颌骨的位姿变化信息，更新下颌骨的三维模型的位姿。

3.如权利要求1所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，还包括：与所述图形工作站(3)无线通讯连接的增强现实眼镜(7)；

所述增强现实眼镜(7)用于将下颌骨和下颌骨的三维模型叠加显示，将手术器械和虚拟手术器械叠加显示，并显示手术切割方案。

4.如权利要求1所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，所述视觉跟踪仪(2)为双目立体视觉光学测量系统。

5.如权利要求1所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，所述手术器械光学跟踪标记(4)为由三个X角点组成的组合标记。

6.如权利要求1所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，所述牙齿固定连接标记(5)为包含至少三个金属点(8)的软性标记，通过下颌骨牙齿间的缝隙套接在下颌骨牙齿上；所述金属点(8)在手术过程中被所述视觉跟踪仪(2)可见，且在所述医学CT扫描图像中可见。

7.如权利要求6所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，所述图形工作站(3)，具体用于通过所述牙齿固定连接标记(5)上的金属点(8)分别在所述视觉跟踪仪(2)和所述医学CT扫描图像中空间坐标的对应，实现真实视觉空间与医学影像空间的注册配准。

8.如权利要求1～7任一项所述的下颌骨切削手术的数字化引导系统，其特征在于，所述图形工作站(3)，还用于当下颌骨的位姿变化超过设定阈值时，发出报警提示声；当手术过程中手术器械末端的位姿超出手术切割方案允许的误差时，发出报警提示声。