[发明专利]一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法及系统

权利要求书

1.一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据患者术前CT影像规划脊柱内镜在患者体内的置入通道位置，重建患者术区三维影像；

实时获取术中脊柱内镜在患者体内位置和姿态的二维视频影像；

将所重建的患者术区三维影像和脊柱内镜的二维视频影像建立关联，实现脊柱内镜手术的虚拟现实导航。

2.如权利要求1中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法，其特征在于，在重建患者术区三维影像的过程中，根据患者术前CT影像，重建患者器官和目标组织的断层图像，得到三维可视化影像模型。

3.如权利要求1中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法，其特征在于，在患者术区的骨组织和脊柱内镜末端安装跟踪标记，通过螺栓将跟踪标记分别固定在骨组织和脊柱内镜上，实时获取术中脊柱内镜在患者体内位置和姿态的二维视频影像。

4.如权利要求1中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法，其特征在于，，在所述将所重建的患者术区三维影像和脊柱内镜的二维视频影像建立关联的过程中，根据所述患者术区三维影像与所述二维视频影像的相对位置关系，进行三维影像与二维视频影像的坐标统一，得到三维的虚拟影像。

5.如权利要求1中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航方法，其特征在于，在坐标统一的过程中，将所述二维视频影像放置在所述患者术区三维影像中，建立二维坐标系和三维坐标系之间的关联。

6.一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航系统，其特征在于，包括：

术前规划模块，被配置为根据患者术前CT影像规划脊柱内镜在患者体内的置入通道位置，重建患者术区三维影像；

术中跟踪模块，被配置为实时获取术中脊柱内镜在患者体内位置和姿态的二维视频影像；

虚拟导航模块，被配置为将所重建的患者术区三维影像和脊柱内镜的二维视频影像建立关联，实现脊柱内镜手术的虚拟现实导航。

7.如权利要求6中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航系统，其特征在于，在所述术中跟踪模块中，通过全局立体定位相机实时显示脊柱内镜在患者体内的位置和姿态，得到二维视频影像。

8.如权利要求6中所述的一种脊柱内镜手术的虚拟现实导航系统，其特征在于，在所述虚拟导航模块中，根据脊柱内镜的位置和姿态实时调整导航的可视化界面视角。

9.一种脊柱内镜手术的影像融合方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于患者术前CT影像规划脊柱内镜的置入通道位置，重建术区三维影像；

根据全局立体定位相机实时获取脊柱内镜在患者体内的位置和姿态；

将术前CT影像通过坐标变换映射到术中全局立体定位相机空间中；

通过坐标变换将脊柱内镜的二维视频影像映射到导航的可视化界面视角，根据脊柱内镜的实时位姿调整导航的可视化界面视角。

10.如权利要求9中所述的一种脊柱内镜手术的影像融合方法，其特征在于，将术前CT影像通过坐标变换映射到术中全局立体定位相机空间中，在术前CT影像和二维视频影像中标记出同一点，通过坐标统一转换成三维虚拟影像映射到术中空间。