[发明专利]一种基于计算机视觉的人工耳蜗植入手术系统

摘要

本发明涉及一种基于计算机视觉的人工耳蜗植入手术系统，其特征在于：它包括计算机、头部固定支架、粗调被动臂、双平面机器人、CT扫描机和光电导航设备；计算机内还设置有VTKPlatform配准导航平台，它包括图像可视化单元、图像切割单元、空间配准单元、规划单元和导航单元，图像可视化单元用于将患者的CT数据读入、重建和显示，图像切割单元用于对患者的CT数据进行切割，获取手术区域数据，空间配准单元用于将CT图像空间和实际空间联系起来，生成配准矩阵，规划单元用于在CT图像空间对植入人工耳蜗的手术路径进行规划，导航单元在光电导航设备的跟踪下，结合患者耳蜗面绘制模型，根据规划路径引导医生完成人工耳蜗的植入手术。本发明可以广泛应用于人工耳蜗植入手术中。

主权项

一种基于计算机视觉的人工耳蜗植入手术系统，它包括一计算机、一头部固定支架、一粗调被动臂和一双平面机器人；所述头部固定支架用于手术时对患者头部进行支撑固定；所述粗调被动臂的一端固定在手术床上，另一端连接所述双平面机器人的后端部，所述双平面机器人的前端部夹持一电钻；其特征在于：还包括一CT扫描机和一光电导航设备，所述CT扫描机用于术前对患者头部进行CT扫描，获取患者耳蜗的CT数据，并将CT数据下载后传入所述计算机；所述光电导航设备连接所述计算机，在配准时，所述光电导航设备用于采集实际空间参考点的位置，在导航时，所述光电导航设备用于跟踪所述电钻在实际空间位置；所述计算机内设置有一VTKPlatform配准导航平台，所述VTKPlatform配准导航平台包括图像可视化单元、图像切割单元、空间配准单元、规划单元和导航单元；所述图像可视化单元用于将患者的CT数据读入、重建和显示，提供一个可视化的虚拟三维环境；所述图像切割单元用于对患者的CT数据进行切割，获取手术区域数据，剪裁掉非手术区域的冗余数据；所述空间配准单元用于将CT图像空间和实际空间联系起来，将实际空间的操作映射到CT图像空间，生成配准矩阵；所述规划单元用于在CT图像空间对植入人工耳蜗的手术路径进行规划；所述导航单元在所述光电导航设备的跟踪下，将实际空间的电钻的位置和姿态通过所述配准矩阵映射到CT图像空间，并结合患者耳蜗面绘制模型，根据规划路径引导医生完成人工耳蜗的植入手术。