[发明专利]一种影像引导介入手术导航系统

权利要求书

1.一种影像引导介入手术导航系统，其包括硬件组成部分和软件组成部分，所述硬件组成部分包括：导航工作站、术中定位装置、导航注册工具、术中定位卡具、体表标记点和患者固定装置，其特征在于，所述软件组成部分包括影像存储服务器、体数据管理模块、三维影像可视化模块、三维影像快速分割模块、术前手术规划模块、手术引导模块以及术后手术评估模块；

所述影像存储服务器用于存储临床医学影像以及医院信息系统和影像系统的通信；

所述体数据管理模块用于集中管理医学影像可视化、手术规划和导航过程中的体数据；

所述三维影像可视化模块通过所述体数据管理模块获取医学影像体数据，经过快速三维重构计算和快速体绘制显示可视化的骨骼或血管信息；

所述三维影像快速分割模块用于对需要进行手术的器官进行快速的三维分割，并且进一步利用分割的结果进行术前分析；

所述术前手术规划模块用于实现术前手术规划，根据医生设计的手术路径计算并预测手术的作用效果；

所述手术引导模块用于导航手术的具体实施，该模块用于术前医疗器械和定位装置的标定算法以及术中手术器械的实时定位和空间坐标系转换算法；

所述术后手术评估模块用于术后导入医学影像并将其他术前影像相互匹配，再将术前术后的影响融合显示，通过对比判断手术效果。

2.根据权利要求1所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述快速三维重构计算是基于GPU的医学影像快速三维可视化的快速三维重构计算，所述快速体绘制为使用GPU加速的光线投射法算法进行的快速体绘制。

3.根据权利要求1所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述三维影像可视化模块通过所述体数据管理模块获取医学影像体数据包括CT数据和MRI数据。

4.根据权利要求1或3任一项所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述三维影像可视化模块的可视化结果可用于术前手术规划模块、手术引导模块以及术后手术评估模块反复使用。

5.根据权利要求1所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述三维影像快速分割模块使用基于图割切的医学影像快速三维并行分割算法对需要进行手术的器官进行快速三维分割。

6.根据权利要求1或5所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述三维影像快速分割模块的三维分割结果用于术前手术规划模块、手术引导模块以及术后手术评估模块反复使用。

7.根据权利要求1所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述的导航工作站为NVIDIA GTX470显示单元，该单元能够完成高性能可视化运算和图像处理。

8.根据权利要求1所述的一种影像引导介入手术导航系统，其特征在于，所述的术中定位装置为被动式红外光学定位仪器，该被动式红外光学定位仪器的系统定位精度为每秒60Hz的速度下达到0.35毫米。