[发明专利]一种经皮椎间孔镜手术精准规划系统及方法

摘要

本发明涉及一种经皮椎间孔镜手术精准规划系统及规划方法，读取DICOM数据，重建为体数据；分割选取原始图像所需区域，进行孔镜规划，定位穿刺针目标靶点；规划穿刺针的入针角度；查看不同方位下穿刺针的放置情况；显示皮肤，查看皮肤上穿刺针的入针点；规划和测量得到皮肤交点距离人体中线的距离，皮肤交点距离病椎上缘面的距离以及入针深度；建立工作管道，将穿刺针显示为工作管道；生成模拟X光片；获取和查看报告；本发明运用的三维重建技术，对二维医学图像进行边界识别，重新还原出被检组织或器官的三维图像，用户多角度、清晰观察关注的部位以及其与周围结构之间的关系，体现不同解剖结构及内置物之间的关系，实现手术操作的精准规划。

主权项

1.一种基于虚拟现实技术的经皮椎间孔镜手术精准规划系统，其特征在于，包括体数据重建模块，用于读取DICOM数据，重建为体数据；虚拟现实医学图像渲染模块，用于把医学的体数据呈像在虚拟现实设备以及裸眼三维显示设备系统上；分割模块，用于分割选取原始图像所需区域，对所需区域三维重建，获取三维模型面数据信息，分割出椎间盘、神经根和皮肤；选择骨组织阈值，分割出骨组织；孔镜规划模块，用于孔镜规划，定位穿刺针目标靶点；穿刺针入针规划模块，用于规划穿刺针的入针角度；入针查看模块，用于入针后查看不同方位下穿刺针的放置情况；显示或隐藏模块，用于显示皮肤后查看皮肤上穿刺针的入针点；规划测量模块，用于得到皮肤交点距离人体中线的距离，皮肤交点距离病椎上缘面的距离以及入针深度；工作管道建立模块，用于将穿刺针显示为工作管道；蒙特卡罗物理模拟X光片生成模块，对体数据进行蒙特卡罗物理模拟方法，计算出不同角度的仿真二维X光片；报告查看模块，用于获取和查看穿刺针与横断面、矢状面、冠状面的角度；皮肤交点距离人体中线的距离、皮肤交点距离病椎上缘面的距离、入针深度；正位、侧位X光片，3D体正侧位图；还包括控制模块，用于通过复位、操控缩放、操控移动和控制选中一种或几种结合的方式查看不同方位下穿刺针的放置情况；所述控制模块还包括操控笔，用于直接控制和操作虚拟现实平台上的图像，控制对象包括：骨组织、椎间盘、神经根、皮肤、穿刺针和工作管道，使用操控笔过程中，操控笔笔尖会形成一条虚拟可视的直线，当碰到任一操作对象时，操控笔会产生震动，同时直线变色，表示当前碰到的对象可操作。