[发明专利]一种光动力手术导航系统

权利要求书

1.一种光动力手术导航系统，包括阵列治疗光源(1)，三维扫描仪(2)，及控制用计算机(4)，其中，三维扫描仪(2)被置于正对待治疗皮损区域(3)实施对皮损区域的三维扫描，对待治疗皮肤病灶进行三维表面重建，所述三维表面重建包括获得皮损部位的三维表面点云数据的步骤以及在标准光源照射下获得光谱反射图像、根据多光谱反射图像将皮损病灶进行分割的步骤；

阵列治疗光源用于根据上述获得的三维重建数据，在待治疗皮损区域(3)根据预定治疗计划施加光动力；所述阵列治疗光源的主波长与所述三维扫描仪(2)的扫描光源光谱处于不同波段，在向待治疗皮损区域施加光动力之前以三维扫描仪进行光照度标定，获得阵列治疗光源的外轮廓及各个光单元的光照分布函数；

提取上述三维扫描仪获得的阵列治疗光源外轮廓和待治疗皮损区域的三维点云数据，按照治疗方案控制阵列治疗光源，根据光辐照度传播原理计算得到待治疗皮损在所处位置、姿态下的表面光照度分布，指导手术进行以实现手术导航；

所述获得阵列治疗光源各个光单元的光照分布函数的步骤包括：首先将三维扫描仪放置在阵列治疗光源前方，对阵列治疗光源进行三维重建，通过三维点云分离获得阵列治疗光源上各个光单元中心位置及阵列治疗光源边框的三维点云坐标，通过获取的三维点云坐标平面拟合获取阵列治疗光源所处的平面方程；第二，在阵列治疗光源前方治疗基准位置处放置投影屏，再次采用三维扫描仪对投影屏进行三维扫描，通过平面拟合获取投影屏幕的平面方程；最后驱动阵列治疗光源依次逐个点亮各个光单元照明投影屏，对投影屏进行拍照获取各个光单元在投影屏的光照分布图像，根据上述获得的光源所处平面方程、投影屏幕的平面方程及光照分布图像进行计算，得到提取的光照分布图像的中心位置坐标，以及根据光照分布图像拟合而出的光照度随光照角度的分布曲线。

2.根据权利要求1所述的光动力手术导航系统，其特征在于阵列治疗光源(1)由若干个辐照用光单元构成，各个光单元均可以进行单独调节控制。

3.根据权利要求2所述的光动力手术导航系统，其特征在于所述三维扫描仪(2)采用近红外光源进行三维表面重建，阵列治疗光源(1)采用紫外或可见光源。

4.根据权利要求1所述的光动力手术导航系统，其特征在于进一步包括与阵列治疗光源(1)联用的机械人系统，机械人实现治疗过程中，光照功率密度的动态调整。