[发明专利]超声引导气管镜的操作模拟方法和系统

权利要求书

1.一种超声引导气管镜的操作模拟方法，其特征在于，包括：

三维模型导入步骤：在VR/AR环境中导入待穿刺对象的三维模型、穿刺针模型以及超声探测器模型，所述超声探测器模型具有一探测端，所述探测端具有一不可见的、向外延伸的探测范围；

超声模拟步骤：通过第一控制器的位置和姿态控制所述超声探测器模型在VR/AR环境中的位置和姿态，截取得到所述探测范围中的所述三维模型的切面图像；

穿刺模拟步骤：通过第二控制器的位置和姿态控制所述穿刺针模型在VR/AR环境中的位置和姿态，截取得到所述探测范围中的所述穿刺针模型的图像；

图像展示步骤：将所述三维模型的切面图像和所述三维模型的切面图像和所述穿刺针模型的图像进行融合展示；

提示步骤：判断所述穿刺针模型是否完全位于所述探测范围中，或者判断所述穿刺针模型与超声波输出方向的夹角是否大于预设值，在判断结果为否的情况下，根据所述穿刺针模型和所述超声探测器模型的位置、姿态计算所述穿刺针模型需要调整的位置、姿态偏移量，并进行提示。

2.根据权利要求1所述的超声引导气管镜的操作模拟方法，其特征在于，所述三维模型中具有一个或多个病灶区域。

3.根据权利要求1所述的超声引导气管镜的操作模拟方法，其特征在于，所述探测范围为多层结构，所述多层结构包括中心层，以及位于所述中心层两侧的侧边层；

所述切面图像为所述三维模型在所述中心层中的切面图像；

所述穿刺针模型的图像为所述穿刺针模型在所述多层结构中的图像，且所述穿刺针模型偏离所述中心层距离远的部分在所述穿刺针模型的图像中显示更细、颜色更浅。

4.根据权利要求1所述的超声引导气管镜的操作模拟方法，其特征在于，所述穿刺针模型中设置有两个或更多探测点，通过判断所述探测点是否全部位于所述探测范围中，来判断所述穿刺针模型是否完全位于所述探测范围中。

5.根据权利要求1所述的超声引导气管镜的操作模拟方法，其特征在于，所述图像展示步骤包括将融合图像在所述VR/AR环境中进行展示。

6.一种超声引导气管镜的操作模拟系统，其特征在于，包括：

三维模型导入模块：在VR/AR环境中导入待穿刺对象的三维模型、穿刺针模型以及超声探测器模型，所述超声探测器模型具有一探测端，所述探测端具有一不可见的、向外延伸的探测范围；

超声模拟模块：通过第一控制器的位置和姿态控制所述超声探测器模型在VR/AR环境中的位置和姿态，截取得到所述探测范围中的所述三维模型的切面图像；

穿刺模拟模块：通过第二控制器的位置和姿态控制所述穿刺针模型在VR/AR环境中的位置和姿态，截取得到所述探测范围中的所述穿刺针模型的图像；

图像展示模块：将所述三维模型的切面图像和所述三维模型的切面图像和所述穿刺针模型的图像进行融合展示；

提示模块：判断所述穿刺针模型是否完全位于所述探测范围中，或者判断所述穿刺针模型与超声波输出方向的夹角是否大于预设值，在判断结果为否的情况下，根据所述穿刺针模型和所述超声探测器模型的位置、姿态计算所述穿刺针模型需要调整的位置、姿态偏移量，并进行提示。

7.根据权利要求6所述的超声引导气管镜的操作模拟系统，其特征在于，所述三维模型中具有一个或多个病灶区域。

8.根据权利要求6所述的超声引导气管镜的操作模拟系统，其特征在于，所述探测范围为多层结构，所述多层结构包括中心层，以及位于所述中心层两侧的侧边层；

所述切面图像为所述三维模型在所述中心层中的切面图像；

所述穿刺针模型的图像为所述穿刺针模型在所述多层结构中的图像，且所述穿刺针模型偏离所述中心层距离远的部分在所述穿刺针模型的图像中显示更细、颜色更浅。

9.根据权利要求6所述的超声引导气管镜的操作模拟系统，其特征在于，所述穿刺针模型中设置有两个或更多探测点，通过判断所述探测点是否全部位于所述探测范围中，来判断所述穿刺针模型是否完全位于所述探测范围中。

10.根据权利要求6所述的超声引导气管镜的操作模拟系统，其特征在于，所述图像展示模块包括将融合图像在所述VR/AR环境中进行展示。