[發(fā)明專利]超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410148060.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN103971574B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁萍;吳文波;程志剛;劉方義;薛迎峰;王棟;薛勁;穆夢(mèng)娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院
• 主分類號(hào): G09B23/28
• 分類號(hào): G09B23/28
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所11323
• 代理人: 廉振保

1.一種超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：

彈性假體，其模擬患者結(jié)構(gòu)；

仿真超聲探針，其能夠在假體上移動(dòng)以實(shí)時(shí)仿真掃描；

仿真穿刺針，其能夠插入假體執(zhí)行仿真穿刺手術(shù)；

電磁追蹤設(shè)備，其獲取仿真超聲探針和仿真穿刺針的位置和方向信息，將該信息傳送至影像引導(dǎo)模塊；

術(shù)前CT圖像模塊，其讀取及顯示患者術(shù)前CT圖像；以及

影像引導(dǎo)模塊，包括：

處理模塊，將由術(shù)前CT圖像重構(gòu)出3D影像模型；

配準(zhǔn)模塊，其將術(shù)前CT圖像和彈性假體配準(zhǔn)；

實(shí)時(shí)CT切面圖像模塊，其在所述配準(zhǔn)之后，隨著仿真超聲探針在假體上移動(dòng)，由術(shù)前CT圖像根據(jù)仿真超聲探針的位置和方向生成實(shí)時(shí)CT切面圖像；

仿真超聲圖像模塊，其由實(shí)時(shí)CT切面圖像生成對(duì)應(yīng)的仿真超聲圖像；

顯示模塊，其顯示實(shí)時(shí)CT切面圖像、仿真超聲圖像及3D影像模型，以及

融合模塊，其根據(jù)仿真穿刺針的位置和方向?qū)⒎抡娲┐提樀膶?shí)時(shí)穿刺路徑融合顯示在實(shí)時(shí)CT切面圖像、仿真超聲圖像及3D影像模型上，穿刺路徑示出仿真穿刺針的插入點(diǎn)、插入角度、插入深度以及消融場(chǎng)，

其中，在所述配準(zhǔn)之后，仿真穿刺針插入假體執(zhí)行仿真穿刺手術(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁追蹤設(shè)備包括電磁場(chǎng)發(fā)生器、傳感器、傳感器接口單元和控制單元，控制單元控制電磁場(chǎng)發(fā)生器和傳感器，傳感器獲取仿真超聲探針和仿真穿刺針的位置和方位信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器為6自由度傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真超聲探針選擇假體中的至少三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，利用影像引導(dǎo)模塊選擇患者術(shù)前CT圖像中對(duì)應(yīng)的至少三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，所述配準(zhǔn)模塊使用算法將這些標(biāo)記點(diǎn)統(tǒng)一在同一坐標(biāo)系統(tǒng)中以使得術(shù)前CT圖像和彈性假體配準(zhǔn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述算法包括迭代就近點(diǎn)算法。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述影像引導(dǎo)設(shè)備還包括術(shù)前規(guī)劃模塊，其保存在術(shù)前CT圖像和/或3D影像模型上規(guī)劃出的仿真穿刺針插入彈性假體的預(yù)穿刺路徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述影像引導(dǎo)設(shè)備還包括術(shù)中觀察模塊，其在實(shí)時(shí)CT切面圖像、仿真超聲圖像及3D影像模型上同時(shí)顯示仿真穿刺針的預(yù)穿刺路徑和實(shí)時(shí)穿刺路徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述影像引導(dǎo)設(shè)備還包括術(shù)后評(píng)估模塊，其基于腫瘤數(shù)據(jù)和消融場(chǎng)數(shù)據(jù)分析腫瘤是否完全消融。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲引導(dǎo)腫瘤穿刺訓(xùn)練仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述仿真超聲探針和仿真穿刺針由體感游戲機(jī)的手控柄構(gòu)成。