[发明专利]一种用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航系统

权利要求书

1.一种用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置，其特征在于，所述用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置包括光学定位装置(1)、被追踪物体(2)、二维手持式超声扫描设备(3)、超声探头(4)、图像工作站(5)和显示设备(6)。其中，超声探头(4)与二维手持式超声扫描设备(3)连接，图像工作站(5)进一步包括图像采集卡(51)，二维手持式超声扫描设备(3)将信号输出给图像采集卡(51)，图像采集卡(51)处理后输出给显示设备(6)。

2.根据权利要求1所述的用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置，其特征在于，光学定位装置(1)包括高精度高速双目立体摄像头，所述高精度高速双目立体摄像头配置为用于观察目标，实现左右摄像机图像采集、标记点亚像素坐标提取、左右摄像机标记点立体匹配、标记点三维坐标计算的功能；

优选的，在所述用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置中，所述高精度高速双目立体摄像头配置为用于定位被追踪物体(2)的位置；

优选的，当被追踪物体(2)为消融针时，用于定位消融针尖端点标定，标定消融针的尖端点以及超声探头，并对超声图像、超声探头以及手术工具的空间姿态进行跟踪定位。

3.根据权利要求1或2所述的用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置，其特征在于，被追踪物体(2)和超声探头(4)上固定的标志物为荧光球，工作时摄像机镜头上的红外发光管发射出红外光，通过荧光球反射后传入传感器，通过计算完成空间定位；荧光球表面有大量微小全反射镜来保证反射率；

优选的，二维手持式超声扫描设备(3)配置为用于获取待测目标的二维超声图像；

优选的，图像工作站包括硬件部分及存储在硬件部分中的软件，所述硬件部分例如可以是微型计算机，所述软件通过在空间标定中已经确定的坐标转换关系对超声图像上的每一个像素进行空间定位，并通过重建算法将对应的像素值赋予给相应的体素并输出超声三维体数据；之后再由相应的体视图算法来进行体数据绘制并将其输入到显示设备；

优选的，所述用于超声引导甲状腺肿瘤热消融的手术导航装置进一步包括N线模型；所述N线模型配置为用于标定超声探头(4)；

优选的，N线模型由模型框架以及其中的N形线组构成；用于超声探头标定的N线模型由预设尺寸的树脂3D打印长方体框架以及位于其中的N形线组成；

优选的，所述长方体框架前后两个侧壁均匀打有多排小孔，用尼龙线穿过每一排的小孔，形成若干个形状为‘N’形字母的靶线；

优选的，N线模型左右两侧分别以不同间距进行了打孔，一侧相邻小孔左右间距为8mm，上下间距为6mm，前后间距为94mm，另一侧相邻小孔左右间距为6mm，上下间距为6mm，前后间距为94mm，小孔设计为锥形结构以便于穿线，其中锥形孔的最小直径为0.5mm；同时，N线模型的上表面设有16个直径为2mm的小孔作为定位孔。