[发明专利]基于穿刺过程的动态信息显示系统及方法

权利要求书

1.一种基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获得患者的与穿刺过程相关的至少一个解剖结构对应的解剖结构模型；

第二获取单元，用于获得手术现场图像；

配准单元，用于根据所述手术现场图像，将所述解剖结构模型与手术现场所述患者的解剖结构进行空间位置配准；

计算单元，用于根据所述手术现场图像，获得穿刺器械的位置，并计算当前所述穿刺器械与各所述解剖结构的位置关系；

控制单元，用于根据当前穿刺器械与各所述解剖结构的位置关系，在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型。

2.根据权利要求1所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述与穿刺过程相关的至少一个解剖结构对应的解剖结构模型包括穿刺路径上或穿刺路径附近的至少一个解剖结构对应的三维模型。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，对所述穿刺器械与各所述解剖结构的位置关系进行提示，所述提示以穿刺信息提示面板的形式进行显示。

4.根据权利要求3所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述计算当前穿刺器械与各所述解剖结构的位置关系包括如下步骤：

根据所述手术现场图像识别得到当前穿刺器械的针尖所在位置和/或朝向，实时计算得到针尖与穿刺目标位置的连线和/或针尖延长线；

根据所述针尖与穿刺目标位置的连线和/或针尖延长线与所述患者的解剖结构模型，实时计算所述针尖与穿刺目标位置的连线和/或针尖延长线与各所述解剖结构的位置关系。

5.根据权利要求4所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型，包括：

根据所述针尖与穿刺目标位置的连线和/或针尖延长线与各所述解剖结构的位置关系，在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型。

6.根据权利要求5所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型，包括以下步骤：

若所述连线和/或针尖延长线与皮肤发生碰撞，则显示碰撞位置和/或皮肤的至少局部；若不发生碰撞，则隐藏皮肤；

以所述连线和/或针尖延长线为中轴线、以L为直径，构建圆柱体，计算所述圆柱体与肋骨的碰撞情况；若所述圆柱体与肋骨发生碰撞，则显示与所述圆柱体发生碰撞的肋骨；若未发生碰撞，则将肋骨隐藏；其中，L小于两根相邻肋骨之间的距离的最小值；

若所述连线和/或针尖延长线与器官实质轮廓发生碰撞，则显示器官实质；若不发生碰撞，则隐藏器官实质。

7.根据权利要求6所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型，包括以下步骤：

在针尖与皮肤发生碰撞前，所述穿刺信息提示面板与所述穿刺器械的针尖位置绑定；若所述连线和/或针尖延长线不与皮肤发生碰撞，则所述穿刺信息提示面板移动或切换至所述穿刺目标位置。

8.根据权利要求7所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，所述在各所述解剖结构的相应位置叠加显示或隐藏对应的解剖结构模型，包括以下步骤：

若所述连线和/或针尖延长线不与器官实质轮廓发生碰撞，则将穿刺目标、所述针尖延长线与所述穿刺目标平面的交点放大显示。

9.根据权利要求3所述的基于穿刺过程的动态信息显示系统，其特征在于，通过所述穿刺信息提示面板实时显示对患者的生命体征参数的监测结果，当生命体征参数的波动超过设定的阈值时，进行提示显示；通过所述穿刺信息提示面板对手术参数进行统计，并进行实时显示。