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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号CN101474075A
(43)申请公布日2009.07.08
(21)申请号CN200910045399.4
(22)申请日2009.01.15
(71)申请人复旦大学附属中山医院;上海交通大学
地址200032上海市枫林路180号
(72)发明人赵强徐榕蔡俊锋陈安清薛春芳
(74)专利代理机构上海交达专利事务所
代理人王锡麟
(51)Int.CI
A61B6/03
权利要求说明书说明书幅图
(54)发明名称
微创手术导航系统
(57)摘要
一种医疗设备技术领域的微创手术
导航系统,包括:心脏肋骨重建模块、参
考模块、微创创口规划模块、手术器械干
涉检验模块、空间定位测量模块和机器视
觉导航模块,其中:心脏肋骨重建模块的
输出端与微创创口规划模块连接,参考模
块与微创创口规划模块连接,手术器械干
涉检验模块连接微创创口规划模块微创创
口规划模块和空间定位测量模块相连接,
空间定位测量模块与机器视觉导航模块相
连接。本发明采用机器视觉和三维立体定
位技术对手术器械进行定位和导航,克服
现有微创技术中静态CT信息与动态内部
脏器位置不匹配的缺陷。
法律状态
法律状态公告日法律状态信息法律状态
权利要求说明书
1、一种微创手术导航系统,其特征在于,包括:心脏肋骨重建模块、参考模块、
微创创口规划模块、手术器械干涉检验模块、空间定位测量模块和机器视觉导航模
块,其中:心脏肋骨重建模块的输出端连接微创创口规划模块并输出内脏三维模型,
参考模块连接微创创口规划模块并输出手术器械三维模型,手术器械干涉检验模块
连接微创创口规划模块传输手术创口位置坐标和手术器械模型,并进行术前手术器
械运动模拟,微创创口规划模块连接空间定位测量模块相传输术前技术要求信息,
空间定位测量模块连接机器视觉导航模块相传输胸腔内窥镜及手术器械的位置和姿
态数据,并计算出实时术中导航信息。
2、根据权利要求1所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的心脏肋骨重建模
块包括:二值化处理单元、图像分割单元和重建单元,其中:二值化处理单元将内
脏的计算机断层扫描图像进行二值化处理后输出至图像分割单元,图像分割单元将
分割后的肋骨和心脏的二值化断层扫描图像传输至重建单元,重建单元将二值化的
断层扫描图像重建出内脏三维模型并输出至微创创口规划模块。
3、根据权利要求2所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的二值化是指:将
计算机断层扫描后获得的灰度信息的图像,根据选定的阈值,把大于阈值的像素灰
度设为极大值,把小于这个值的像素灰度设为极小值。
4、根据权利要求1所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的参考模块包括:
手术操作规则库、手术器械信息库和运动规律库,其中:参考模块将手术操作规则
库和运动规律库中的手术准则以及手术器械信息库中的手术器械三维模型输出至微
创创口规划模块用于筛选创口位置。
5、根据权利要求1所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的微创创口规划模
块包括:创口交互选择人机界面单元和创口规划单元,其中:创口交互选择人机界
面单元连接创口规划单元以接受并显示可行的手术创口位置坐标和手术器械三维模
型,创口规划单元连接手术器械干涉检验模块以发出待判定的手术创口位置坐标和
手术器械三维模型。
6、根据权利要求1所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的手术器械干涉检
验模块接受若干组来自微创创口规划模块的待判定的手术创口位置坐标和手术器械
模型,根据手术准则和手术器械三维模型模拟手术中器械的运动并模拟仿真计算手
术器械之间的最小距离,当最小距离小于预先设定的阈值时返回微创创口规划模块
重新进行筛选,当最小距离大于阈值时则输出可行的手术创口位置坐标和手术器械
三维模型。
7、根据权利要求1所述的微创手术导航系统,其特征是,所述的空间定位测量模
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