[发明专利]动态配准定位装置及方法

说明书

本发明实施例提供一种动态配准定位装置及方法，装置包括：光学定位跟踪系统、夹具、体感摄像头和处理装置；光学定位跟踪系统包括红外跟踪摄像头和跟踪定位工具，跟踪定位工具装在夹具末端，体感摄像头装在夹具前端，夹具固定在机械臂末端；机械臂按照规划路径移动时，处理装置通过红外跟踪摄像头实时采集跟踪定位工具的位置信息，同时通过体感摄像头采集患者各个呼吸时相肺部的体表数据，根据采集的位置信息和跟踪定位工具与体感摄像头的位置转换关系，获取体感摄像头拍摄的体表位置信息，将患者各个呼吸时相肺部的体表数据和体表位置信息与患者术前CT数据进行配准，获取患者呼吸阶段各个时相的配准参数。可实现术中无侵入性无辐射地配准定位。

技术领域

本发明实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种动态配准定位装置及方法。

背景技术

在外部物体可视的环境条件下，对于外部内体内部的非可视位置点或物体的位置确定仍然存在一定的困难，在外部物体不可破除的情况下，虽然可通过扫描等方式对外部物体轮廓进行确定，但对内部非可视的目标物体的定位依旧不能方便快捷且满足一定精度和准确度的进行。

例如，在传统的肺部结节手术中，通常使用术前定位方法和术中定位方法实现肺部定位。其中，术前定位方法主要由经CT(Computed Tomography，计算机体层摄影)引导下肺经皮穿刺注射染料、造影剂或放射性核素，或者是CT引导下经气管镜注射造影剂定位、电磁导航气管镜引导下注射染料定位等方法进行定位；术中定位方法包括术中超声、术中CT、胸腔镜下肉眼观察或用手指触诊和用胸腔镜器械等方法。

但是，传统的术前定位方法通常需要对患者植入侵入性定位材料，并且必须立即进行手术否则定位材料脱落、晕染可能会造成定位不准；而在传统的术中定位方法中，超声定位会受到患者肺部气体的影响，CT定位会对患者及医务人员造成较大的辐射损伤。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种动态配准定位装置及方法。

本发明实施例提供一种动态配准定位装置，包括：光学定位跟踪系统、夹具、体感摄像头和处理装置；

所述光学定位跟踪系统，包括：红外跟踪摄像头和跟踪定位工具，所述红外跟踪摄像头和所述体感摄像头分别与所述处理装置连接，所述跟踪定位工具加装在所述夹具的末端，所述体感摄像头加装在所述夹具的前端，所述夹具用于固定在机械臂末端；

所述处理装置，用于在机械臂按照规划路径进行移动时，通过所述红外跟踪摄像头实时采集所述跟踪定位工具的位置信息，同时通过所述体感摄像头采集患者各个呼吸时相肺部的体表数据；根据预先确定的所述跟踪定位工具与所述体感摄像头的位置转换关系和所述跟踪定位工具的位置信息，获取所述体感摄像头拍摄的体表位置信息；将所述患者各个呼吸时相肺部的体表数据和所述体表位置信息，与患者术前CT数据进行配准，获取患者呼吸阶段各个时相的配准参数。

本发明实施例提供一种动态配准定位装置，其体感摄像头，包括：单目体感摄像头、双目体感摄像头或红绿蓝深度图像体感摄像头。

本发明实施例提供一种动态配准定位装置，还包括：与所述处理装置连接的显示装置；

所述显示装置，用于显示所述患者各个呼吸时相肺部的体表数据、所述体表位置信息以及患者呼吸阶段各个时相的配准参数。

本发明实施例提供一种利用上述动态配准定位装置进行动态配准定位的方法，应用于处理装置，包括：

在机械臂按照规划路径进行移动时，通过红外跟踪摄像头实时采集跟踪定位工具的位置信息，同时通过体感摄像头采集患者各个呼吸时相肺部的体表数据；

根据预先确定的所述跟踪定位工具与所述体感摄像头的位置转换关系和所述跟踪定位工具的位置信息，获取所述体感摄像头拍摄的体表位置信息；