[發明專利]超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統

有效

• 申請號: 201410148060.8
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103971574B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 梁萍;吳文波;程志剛;劉方義;薛迎峰;王棟;薛勁;穆夢娟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫院
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所11323
• 代理人: 廉振保

1.一種超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，包括：

彈性假體，其模擬患者結構；

仿真超聲探針，其能夠在假體上移動以實時仿真掃描；

仿真穿刺針，其能夠插入假體執行仿真穿刺手術；

電磁追蹤設備，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模塊；

術前CT圖像模塊，其讀取及顯示患者術前CT圖像；以及

影像引導模塊，包括：

處理模塊，將由術前CT圖像重構出3D影像模型；

配準模塊，其將術前CT圖像和彈性假體配準；

實時CT切面圖像模塊，其在所述配準之后，隨著仿真超聲探針在假體上移動，由術前CT圖像根據仿真超聲探針的位置和方向生成實時CT切面圖像；

仿真超聲圖像模塊，其由實時CT切面圖像生成對應的仿真超聲圖像；

顯示模塊，其顯示實時CT切面圖像、仿真超聲圖像及3D影像模型，以及

融合模塊，其根據仿真穿刺針的位置和方向將仿真穿刺針的實時穿刺路徑融合顯示在實時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、插入角度、插入深度以及消融場，

其中，在所述配準之后，仿真穿刺針插入假體執行仿真穿刺手術。

2.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述電磁追蹤設備包括電磁場發生器、傳感器、傳感器接口單元和控制單元，控制單元控制電磁場發生器和傳感器，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.根據權利要求2所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述傳感器為6自由度傳感器。

4.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述仿真超聲探針選擇假體中的至少三個標記點，利用影像引導模塊選擇患者術前CT圖像中對應的至少三個標記點，所述配準模塊使用算法將這些標記點統一在同一坐標系統中以使得術前CT圖像和彈性假體配準。

5.根據權利要求4所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述算法包括迭代就近點算法。

6.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述影像引導設備還包括術前規劃模塊，其保存在術前CT圖像和/或3D影像模型上規劃出的仿真穿刺針插入彈性假體的預穿刺路徑。

7.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述影像引導設備還包括術中觀察模塊，其在實時CT切面圖像、仿真超聲圖像及3D影像模型上同時顯示仿真穿刺針的預穿刺路徑和實時穿刺路徑。

8.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，其特征在于，所述影像引導設備還包括術后評估模塊，其基于腫瘤數據和消融場數據分析腫瘤是否完全消融。

9.根據權利要求1所述的超聲引導腫瘤穿刺訓練仿真系統，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的手控柄構成。