申请/专利权人：苏州朗润医疗系统有限公司

申请日：2021-09-15

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113786229B

主分类号：A61B17/34

分类号：A61B17/34;A61B34/20;A61B34/10;A61B34/00;A61B90/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.12.31#实质审查的生效;2021.12.14#公开

摘要：一种基于AR增强现实的辅助穿刺导航方法,包括以下步骤：S01、采集患者图像数据；S02、将图像数据同步传输至介入移动影像工作站，生成并显示具有穿刺目标点T的医学影像3D图像；S03、选取入针点A和穿刺目标点T；S04、选出一条合适的穿刺路径，并将该穿刺路径的入针点A作为靶点；S05、将所有信息同步至辅助穿刺导航装置，在显示屏上显示AR穿刺辅助线，引导穿刺针穿入的AR图像，本发明通过介入移动影像工作站采集到的患者信息，供操作者选择出一条较佳的穿刺路径，结合显示屏，显示生成的AR穿刺辅助线引导穿刺针穿入的AR图像，操作者进行穿刺时，可以参考显示屏中的AR图像中的穿刺辅助线进行穿刺，操作简单，穿刺更加精确，穿刺效率高，降低患者穿刺风险。

主权项：1.一种基于AR增强现实的辅助穿刺导航系统,其特征在于：包括具有显示屏的辅助穿刺导航装置3，运用如下方法在显示屏上显示患者靶点处生成的AR穿刺辅助线的AR图像，该方法包括以下步骤：S01、通过经原点定位设置的影像学设备1采集覆盖有CT定位网患者的图像数据；S02、将图像数据同步传输至介入移动影像工作站2，介入移动影像工作站2接收图像数据后，在匹配所述原点的影像学设备坐标系内，生成并显示医学影像3D图像；S03、操作者查看所述医学影像3D图像，并在所述医学影像3D图像上选取入针点A和穿刺目标点T，所述介入移动影像工作站2根据所述入针点A和所述穿刺目标点T，生成所述入针点A与所述穿刺目标点T之间具有穿刺路径的3D图像观察平面，所述穿刺路径为入针点A与穿刺目标点T之间的直线；S04、操作者通过查看与或选定旋转所述3D图像观察平面内的所述穿刺路径，判断所述入针点A是否合适，如果合适就将该入针点A作为靶点，如果不合适，则操作者选定所述穿刺路径绕所述穿刺目标点T旋转直至选出一条合适的穿刺路径，并将该穿刺路径的入针点A作为靶点；S05、确定靶点后，介入移动影像工作站2将所有信息同步至辅助穿刺导航装置3，所述显示屏上设置有用于采集患者靶点位置、影像学设备周围匹配的标志板环境与显示屏位置的至少三个摄像头，基于所述原点，结合显示屏在环境标志板坐标系中位置及其内参，将确认的穿刺路径在所述环境标志板坐标系中匹配，在显示屏上显示患者靶点处生成的对应所述穿刺路径的AR穿刺辅助线，从而能够引导穿刺针5穿入的AR图像，辅助操作者进行穿刺导航；其中，首次穿刺准备如下：一、首先张贴标记板与天花板、墙壁和手术台周边区域；二、录制影像学设备环境并采集显示屏摄像头内参；三、将录制的环境照片和显示屏摄像头内参，导入显示屏建图系统；四、统一环境标志板坐标系和影像学设备坐标系，利用放置在影像学设备台原点的标志板，确认坐标系转换，将世界坐标系统一至该环境标志板坐标系，也就是环境标志板坐标系与影像学设备坐标系一致，具体的步骤为：1.在影像学设备上的某一个平放的已知位置的标志板上放置一个已知尺寸的长方体，在长方体内放置金属球形基准点，校准金属球形基准点在标志板环境中的相对位置，通过计算长方体与这个标志板的相对位置关系确认长方体在环境标志板坐标系中的位置信息；2.将长方体放入影像学设备进行扫描，可以获取金属球形基准点在影像学设备坐标系中的坐标，即获取金属球形基准点的三维坐标的对应关系，通过点对点的刚体配准计算，获取环境标志板坐标系和影像学设备坐标系的转换矩阵，当显示屏获取到显示屏相对于环境标志板坐标系的相对位姿时，通过所述转换矩阵实时更新为相对于影像学设备坐标系的相对位姿；五、验证环境重建和优化标定结果：1.拆除手术台和墙壁的标志板，保留天花板和影像学设备手术台坐标原点的标志板；2.通过基于标志板识别的金属基准点，与真实环境中的基准点进行比对，计算相对的移动偏差并优化获取的环境标志板坐标系；六、验证完毕之后，将影像学设备的标志板原点，与3D医学图像坐标系进行统一，在手术台固定的情况下，无需再重复标定；如果手术台进行了刚性的位移，输入相应位移坐标调整，即能和原有的坐标系进行统一。

全文数据：

权利要求：

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