[发明专利]混合现实显示设备及手术导航系统

权利要求书

1.一种混合现实显示设备，包括通信模块、显示模块、存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下的方法：

接收光学定位设备采集的目标器官、手术器械以及混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据；

分别对所述目标器官和所述手术器械在现实空间内的坐标数据进行第一次坐标变换，得到所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据；

根据所述混合现实显示设备在现实空间和虚拟空间内的坐标数据分别对所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据进行第二次坐标变换，得到所述目标器官和所述手术器械在虚拟空间内的坐标数据；

根据所述目标器官、所述手术器械以及所述混合现实显示设备在虚拟空间内的坐标数据将预先存储的目标三维模型和所述手术器械的三维模型展示于虚拟空间内，以使得所述目标三维模型在虚拟空间内的位置与所述目标器官在现实空间内的位置对应重合，以及所述手术器械的三维模型在虚拟空间内的位置与所述手术器械在现实空间内的位置对应重合；

其中，所述目标三维模型用于展示所述目标器官的三维结构以及位于所述目标器官上的手术位置。

2.如权利要求1所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述分别对所述目标器官和所述手术器械在现实空间内的坐标数据进行第一次坐标变换，得到所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据的步骤具体包括：

将所述目标器官和所述手术器械在现实空间内的坐标数据分别减去目标坐标数据，得到所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据；

其中，所述目标坐标数据为所述光学定位设备初始化时采集的所述混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据。

3.如权利要求1所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述根据所述混合现实显示设备在现实空间和虚拟空间内的坐标数据分别对所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据进行第二次坐标变换，得到所述目标器官和所述手术器械在虚拟空间内的坐标数据的步骤具体包括：

将所述目标器官和所述手术器械在本地坐标系的坐标数据分别乘以转换系数，得到所述目标器官和所述手术器械在虚拟空间内的坐标数据；

其中，所述转换系数为所述混合现实显示设备在虚拟空间内的坐标数据除以所述混合现实显示设备在现实空间内的坐标数据。

4.如权利要求1所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：根据所述目标三维模型在所述虚拟空间内展示二维剖面图。

5.如权利要求1所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：采集手势信息，并根据所述手势信息调整所述虚拟空间内展示的三维模型。

6.如权利要求1-5中任一项所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述目标器官为脊柱，所述手术器械包括椎弓根螺钉。

7.如权利要求6所述的混合现实显示设备，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：根据所述虚拟空间内所述椎弓根螺钉与所述手术位置之间的距离输出提示信息。