[发明专利]基于增强现实的手术决策支持系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于增强现实的手术决策支持系统及其方法，通过在手术进行前由外科医师自行建立力所能及的最佳化手术操作，以便在手术中通过增强现实进行演示，同时侦测当前手术操作以与最佳化手术操作相互比对，当比对差异超过容许范围时，显示差异消息以提供手术决策支持，用以达到提高手术效率与成功率的技术功效。

技术领域

本发明涉及一种手术决策系统及其方法，特别是基于增强现实的手术决策支持系统及其方法。

背景技术

近年来，随着增强现实的普及与蓬勃发展，各种基于增强现实的应用便如雨后春笋般涌现，举例来说，增强现实常见应用于手术、导航及游戏等等。

一般而言，传统将增强现实应用在手术的方式，其可通过摄像装置及显示器建构出虚实结合的情境，其中，将医疗数据、图像及器官模型等等作为虚拟物件显示在显示器，同时一并显示摄像装置所拍摄到的实体影像，使外科医师浏览显示器时，能够同时看到虚拟物件及实体影像，以便作为手术参考之用。然而，在实际的手术过程中，此方式属于被动地提供消息，无法主动根据外科医师的手术操作来提供相应的手术决策支持。也就是说，倘若外科医师的经验不足，此方式虽然能够即时提供大量相关数据及图像，但是外科医师不见得能够从中获得帮助，反而可能使外科医师的注意力分散及压力大增，甚至导致手术失误的情况发生，故具有外科医师容易因经验不足或压力而发生失误的问题。

有鉴于此，便有厂商提出以增强现实模拟器官，并且搭配手术示范操作来教导外科医师的技术手段，其通过预先将器官进行建模以作为虚拟物件，并且播放手术示范操作以供外科医师学习，进而间接加深外科医师的经验。然而，实际手术过程与学习过程两者之间存在巨大落差，即使事先学习及练习多遍，在实际操刀时，经验不足的外科医师通常仍会感受到巨大的压力，特别是在手术过程中，发生意料之外的情况时。因此，前述方式仍然无法有效解决外科医师容易因经验不足或压力而发生失误的问题。

综上所述，可知现有技术中长期以来一直存在外科医师容易因经验不足或压力而发生失误的问题，因此实有必要提出改进的技术手段，来解决此问题。

发明内容

本发明公开一种基于增强现实的手术决策支持系统及其方法。

首先，本发明公开一种基于增强现实的手术决策支持系统，其包含：手术数据库、训练模块、感测模块及决策支持模块。其中，手术数据库用以储存手术方案，所述手术方案包含器官模型、操作流程、手术器具使用时点及生理数据，每一手术方案均允许以增强现实进行呈现；训练模块连接手术数据库，用以在进行手术前，选择载入与此手术相应的其中一个手术方案以供训练，并且将选择载入的手术方案以增强现实进行呈现，以及在训练中使能感测器持续感测手术器具的三度空间的自由运动以建立最佳化手术操作；感测模块用以在进行手术的过程中，使能感测器持续感测手术器具的三度空间的自由运动以作为当前手术操作；以及决策支持模块连接训练模块及感测模块，用以比对最佳化手术操作及当前手术操作，当比对差异超过容许范围时，输出差异消息以提供手术决策支持。

另外，本发明还公开一种基于增强现实的手术决策支持方法，其步骤包括：提供手术方案，所述手术方案包含器官模型、操作流程、手术器具使用时点及生理数据，每一手术方案均允许以增强现实进行呈现；在进行手术前，选择载入与手术相应的其中一个手术方案以供训练，并且将选择载入的手术方案以增强现实进行呈现，以及在训练中使能感测器持续感测手术器具的三度空间的自由运动以建立最佳化手术操作；在进行手术的过程中，使能(Enable)感测器持续感测手术器具的三度空间的自由运动以作为当前手术操作；以及比对最佳化手术操作及当前手术操作，当比对差异超过容许范围时，输出差异消息以提供手术决策支持。

本发明所公开的系统与方法如上，与现有技术的差异在于本发明是通过在手术进行前由外科医师自行建立力所能及的最佳化手术操作，以便在手术中通过增强现实进行演示，同时侦测当前手术操作以与最佳化手术操作相互比对，当比对差异超过容许范围时，显示差异消息以提供手术决策支持。

通过上述的技术手段，本发明可以达成提高手术效率与成功率的技术功效。