【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及婦產(chǎn)科器械，具體涉及基于mri圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)。
技術介紹
1、核磁共振成像是一種利用核磁共振原理的最新醫(yī)學影像新技術，對腦、甲狀腺、肝、膽、脾、腎、胰、腎上腺、子宮、卵巢、前列腺等實質器官以及心臟和大血管有絕佳的診斷功能。與其他輔助檢查手段相比，核磁共振具有成像參數(shù)多、掃描速度快、組織分辨率高和圖像更清晰等優(yōu)點，可幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)不易察覺的早期病變，已經(jīng)成為腫瘤、心臟病及腦血管疾病早期篩查的利器。
2、宮腔鏡是一項新的、微創(chuàng)性婦科診療技術，用于子宮腔內檢查和治療的一種纖維光源內窺鏡，包括宮腔鏡、能源系統(tǒng)、光源系統(tǒng)、灌流系統(tǒng)和成像系統(tǒng)；它是利用鏡體的前部進入宮腔，對所觀察的部位具有放大效應，以直觀、準確成為婦科出血性疾病和宮內病變的首選檢查方法；宮腔鏡不僅能確定病灶存在的部位、大小、外觀和范圍，且能對病灶表面的組織結構進行細致的觀察，并在直視下取材或定位刮宮，大大提高了對宮腔內疾病診斷的準確性，更新、發(fā)展和彌補了傳統(tǒng)診療方法的不足。
3、現(xiàn)有技術中公開了相關技術：
4、專利權人為牡丹江醫(yī)學院，授權公告號為cn112568864b的中國專利公開了一種宮腔手術監(jiān)控系統(tǒng)；具體公開了：涉及宮腔手術監(jiān)控系統(tǒng)，該宮腔手術監(jiān)控系統(tǒng)包括：監(jiān)視模塊，主機/影像工作站，內窺鏡模塊，探測器導入模塊、檢查操作設備導入模塊和輔助設備模塊；其中，內窺鏡模塊集成探測器和檢查操作設備；探測器用于對宮腔環(huán)境進行整體完整的掃描檢查，從而確定宮內疑似病灶位置；檢查操作設備用于對探測器確定的疑似病灶位置，
5、專利權人為東南大學，授權公告號為cn103340679b的中國專利公開了一種新型婦科手術輔助系統(tǒng)；具體公開了：包括擴宮模塊、攝像模塊、手術器械和軟硬件支撐模塊；所述的擴宮模塊包括若干根擴張絲、內管、外鞘管和三通；所述的攝像模塊包括固定架、攝像頭和清洗噴頭；所述的軟硬件支撐模塊用于全程顯示手術過程的圖像，以及進行信息收集與歸檔存儲；固定架安裝在擴宮模塊的擴張絲上，攝像頭與軟硬件支撐模塊連接；手術器械穿過內管和三通進入宮腔內。本專利技術能夠系統(tǒng)地解決婦科手術中，宮腔擴張、可視化手術和信息歸檔存儲等一系列問題。
6、專利權人為直觀外科手術操作公司，授權公告號為cn109069217b的巴黎公約專利公開了一種圖像引導外科手術中的姿勢估計以及透視成像系統(tǒng)的校準的系統(tǒng)和方法；具體公開了：包括從具有第一組參數(shù)的熒光鏡成像儀接收外科手術坐標空間內的第一基準標識物的第一熒光鏡圖像數(shù)據(jù)。該方法包括接收在外科手術坐標空間內的第一基準標識物的配置。該方法包括基于第一熒光鏡圖像數(shù)據(jù)和第一基準標識物的配置確定外科手術坐標空間中的熒光鏡成像儀的第二組參數(shù)。在一些實施例中，確定第二組參數(shù)包括從第一基準標識物的第一熒光鏡圖像數(shù)據(jù)和配置開發(fā)外科手術坐標空間中的基準標識物的校準模型。
7、然而，以上述專利文件為代表的現(xiàn)有技術，仍然存在以下問題：
8、（1）mri涉及大型磁力設備，特別是不能將具有金屬零部件的宮腔鏡設備置于磁場內，造成mri輔助宮腔鏡手術難以直接在手術室內使用，只能在宮腔鏡手術前進行mri檢查，作為輔助醫(yī)護人員的影像資料。
9、（2）mri檢查結果為靜態(tài)圖像，且婦科mri檢查涉及膀胱充盈（憋尿），而手術時如果進行麻醉導尿，則是膀胱非充盈狀態(tài)，子宮由于受擠壓程度不同，各部位的狀態(tài)及位置會發(fā)生變化，現(xiàn)有技術無法推算出手術目標區(qū)域的位置變化，無法對術者給出高效的輔助作用，只能依賴術者的經(jīng)驗，在目視條件下自主尋找手術目標區(qū)域，效率和精度都較低。
技術實現(xiàn)思路
1、為實現(xiàn)本專利技術的目的，本專利技術通過以下技術方案實現(xiàn)：
2、一種基于mri圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，?所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)包括宮腔鏡手術設備、建模單元、標定單元、變形計算單元、導航單元；所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)執(zhí)行導航輔助方法，所述導航輔助方法包括以下步驟：
3、s1、術前mri檢查；基于檢查處方及手術計劃，安排患者進行宮腔手術的術前mri檢查，所述建模單元基于mri的點位數(shù)據(jù)，建立mri宮腔內壁數(shù)字模型；
4、s2、手術點標定；通過所述標定單元在mri宮腔內壁數(shù)字模型標定手術區(qū)域的位置，確定手術區(qū)域在mri宮腔內壁數(shù)字模型相對于兩側宮角的空間相對位置，以向量形式表示，得到左宮角相對向量和右宮角相對向量；
5、s3、術中宮角識別；手術開始后，利用具有多點測距功能的宮腔鏡設備，對宮腔內壁進行掃描式測量，所述建模單元根據(jù)掃描式測量得到的宮腔內壁的點位數(shù)據(jù)，建立術中宮腔內壁數(shù)字模型，識別出術中宮角位置，確定術中宮角坐標；
6、s4、確定術中手術點的位置區(qū)域；所述變形計算單元基于手術點mri相對向量和宮角術中坐標，計算出手術點在術中宮腔內壁數(shù)字模型中的相對位置；
7、s5、手術視野輔助導航；所述導航單元確定手術點與當前宮腔鏡的視野的關系，并通過ar技術對手術醫(yī)生進行提示。
8、進一步的，步驟s2具體包括：
9、s21、構建mri宮腔內壁數(shù)字模型；所述建模單元自動識別宮腔內壁，確定以特征點表示的網(wǎng)格化的mri宮腔內壁數(shù)字模型，得到宮腔內壁的mri特征點坐標集合；其中，、、和分別表示序號為的mri宮腔內壁數(shù)字模型的特征點及其三方向坐標，表示mri宮腔內壁數(shù)字模型的特征點序號的取值空間；
10、s22、標定手術點；手術醫(yī)生進行mri閱片，在mri宮腔內壁數(shù)字模型上標定手術點集合；其中，下標為手術點標記，下標為手術點序號，屬于手術點取值空間，為自然數(shù)集合；
11、s23、確定宮角坐標；所述標定單元在mri宮腔內壁數(shù)字模型自動識別出宮角坐標，或者由醫(yī)生或影像技師通過所述標定單元手動確定mri宮角坐標，得到左側宮角mri坐標和右側mri宮角坐標，其中，下標和下標分別表示左側宮角和右側宮角；
12、s24、確定手術點mri相對向量；基于宮角坐標確定手術點的相對于左側宮角的左宮角mri相對向量和相對于右側宮角的右宮角mri相對向量，滿足：
13、，
14、。
15、進一步的，步驟s3具體包括：
16、s31、利用具有多點測距功能的宮腔鏡設備，對宮腔內壁進行掃描式測量，所述建模單元以掃描點為坐標中心，建立以特征點集合表示的網(wǎng)格化的術中宮腔內壁數(shù)字模型，得到宮腔內壁的術中特征點坐標集合；其中，、、和分別表示序號為的術中宮腔內壁數(shù)字模型的特征點及其三方向坐標，表示術中宮腔內壁數(shù)字模型的特征點序號的取值空間；
17、s32、調取特征點的相鄰坐標參數(shù)；對于任意一個特征點，調取相鄰且不共線兩個特征點和的坐標和；
18、s33、建立相交向量：建立相交向量和，滿足：
19、；
20、；
21、s34、計算法向量：用向量叉乘的方式計算本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)包括宮腔鏡手術設備、建模單元、標定單元、變形計算單元、導航單元；所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)執(zhí)行導航輔助方法，其特征在于，所述導航輔助方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：步驟S2具體包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：步驟S3具體包括：
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：步驟S4具體包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：步驟S5具體包括：
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于MRI圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：所述宮腔鏡設備具備多點測距功能。
【技術特征摘要】
1.一種基于mri圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)包括宮腔鏡手術設備、建模單元、標定單元、變形計算單元、導航單元；所述宮腔手術視野導航系統(tǒng)執(zhí)行導航輔助方法，其特征在于，所述導航輔助方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于mri圖像校準的宮腔手術視野導航輔助系統(tǒng)，其特征在于：步驟s2具體包括：
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于mri圖像校準的宮腔手術視野導...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳希，高可喻，王麗丹，徐樂童，
申請(專利權)人：湖南科邁森醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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