[发明专利]一种基于增强现实的脊柱微创手术导航方法及系统

权利要求书

1.一种基于增强现实的脊柱微创手术导航方法，其特征在于，包括：

重建病人脊柱的虚拟三维图像；

将虚拟三维图像与病人空间配准得到虚拟三维图像中的虚拟病灶点在病人空间中的位置；

将虚拟三维图像中制定的手术路径投射到病人空间中；

将术前CT影像生成DRR图像，与术中X光图像实时配准，确定实际病灶点；

控制机器人夹持手术器械对实际病灶点进行手术；

在术中实时获取真实手术场景，将获取的视频信号输出在3D显示器上。

2.如权利要求1所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航方法，其特征在于，所述将虚拟三维图像与病人空间配准，具体包括：

在虚拟三维图像和病人空间中分别设置4个不共面的标志点，将虚拟三维图像中的4个标志点和病人空间中的4个标志点分别重合，即实现配准。

3.如权利要求1所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航方法，其特征在于，所述将术前CT影像生成DRR图像，与术中X光图像实时配准，确定实际病灶点，具体包括：

在CT影像和手术器械上均设置NDI小球，通过NDI光学跟踪器实时跟踪NDI小球的位置，得到病人、手术器械、NDI被动刚体之间的坐标位置关系，以确定实际病灶点。

4.如权利要求1所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航方法，其特征在于，所述重建病人脊柱的虚拟三维图像，具体包括：

根据一组CT影像重建病人脊柱的虚拟三维图像。

5.一种基于增强现实的脊柱微创手术导航系统，其特征在于，包括：

影像重建模块，用于重建病人脊柱的虚拟三维图像；

第一配准模块，用于将虚拟三维图像与病人空间配准得到虚拟三维图像中的虚拟病灶点在病人空间中的位置；

投射模块，用于将虚拟三维图像中制定的手术路径投射到病人空间中；

第二配准模块，用于将术前CT影像生成DRR图像，与术中X光图像实时配准，确定实际病灶点；

机器人控制模块，用于控制机器人夹持手术器械对实际病灶点进行手术；

图像获取模块，用于在术中实时获取真实手术场景；

输出模块，用于将获取的视频信号输出在3D显示器上；

3D显示器，用于显示所述视频信号。

6.如权利要求5所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航系统，其特征在于，所述将虚拟三维图像与病人空间配准，具体包括：

在虚拟三维图像和病人空间中分别设置4个不共面的标志点，将虚拟三维图像中的4个标志点和病人空间中的4个标志点分别重合，即实现配准。

7.如权利要求5所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航系统，其特征在于，所述将术前CT影像生成DRR图像，与术中X光图像实时配准，确定实际病灶点，具体包括：

在CT影像和手术器械上均设置NDI小球，通过NDI光学跟踪器实时跟踪NDI小球的位置，得到病人、手术器械、NDI被动刚体之间的坐标位置关系，以确定实际病灶点。

8.如权利要求5所述的基于增强现实的脊柱微创手术导航系统，其特征在于，所述重建病人脊柱的虚拟三维图像，具体包括：

根据一组CT影像重建病人脊柱的虚拟三维图像。