[發(fā)明專利]沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107146284A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔曉焰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海嘉奧信息科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T11/00;G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療成像技術(shù)，尤其涉及一種沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

內(nèi)窺鏡是集中了傳統(tǒng)光學(xué)、人體工程學(xué)、精密機械、現(xiàn)代電子、數(shù)學(xué)、軟件等于一體的檢測儀器。一個具有圖像傳感器、光學(xué)鏡頭、光源照明、機械裝置等，它可以經(jīng)口腔進入胃內(nèi)或經(jīng)其他天然孔道進入體內(nèi)。利用內(nèi)窺鏡可以看到X射線不能顯示的病變，因此它對醫(yī)生非常有用。

內(nèi)窺鏡術(shù)即應(yīng)用可送入人體腔道內(nèi)的窺鏡在直觀下進行檢查和治療的技術(shù)。分為無創(chuàng)傷性和創(chuàng)傷性兩種。前者指直接插入內(nèi)窺鏡，用來檢查與外界相通的腔道(如消化道、呼吸道、泌尿道等)；后者是通過切口送入內(nèi)窺鏡，用來檢查密閉的體腔(如胸腔、腹腔、關(guān)節(jié)腔等)。

電子攝像式用微電子技術(shù)攝像、顯像。其外形與纖維光導(dǎo)式內(nèi)窺鏡相同。將各種內(nèi)窺鏡的接目鏡與微型攝像頭的連接器相連接，即可將影像顯示在電視屏幕上進行觀察，效果與電子內(nèi)窺鏡相似。內(nèi)窺鏡按用途分為消化道、泌尿生殖道、呼吸道、體腔和頭部器官窺鏡等。

目前的內(nèi)窺鏡技術(shù)中存在不足之處，即：1、占用面積大，移動不方便，不便攜帶。2、鏡頭伸入病人體內(nèi)，病人會比較痛苦。3、使用鏡頭多樣化，每種鏡頭只能觀察特定的特征。如果病例需要觀察多個特征，必須多次更換鏡頭，執(zhí)行多次內(nèi)窺操作，增加病人痛苦。4、操作不夠智能化。5、醫(yī)生操作時無法實現(xiàn)手眼同向，學(xué)習(xí)難度非常大。6、視野狹窄，難以確定被觀察部位與其他組織的相對空間關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)，有效解決設(shè)備占用面積大，移動不方便，不便攜帶；鏡頭伸入病人體內(nèi)，病人會比較痛苦；醫(yī)生操作時無法實現(xiàn)手眼同向，學(xué)習(xí)難度非常大；視野狹窄，難以確定被觀察部位與其他組織的相對空間關(guān)系的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)，包括：

斷層圖像抓取單元，用于從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取人體斷層圖像；

人體解剖結(jié)構(gòu)標定單元，用于在斷層圖像上標定不同人體解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域；

多來源及多批次斷層圖像融合單元，用于將同一個人體的不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和不同成像時間的斷層圖像融合疊加在一起形成新的斷層圖像；

人體解剖結(jié)構(gòu)計算機三維模型重建單元，同于通過處理人體斷層圖像，重建人體解剖結(jié)構(gòu)的計算機三維模型；

沉浸式虛擬現(xiàn)實內(nèi)窺鏡單元，同于通過計算機以創(chuàng)建一個包含人體解剖結(jié)構(gòu)三維模型虛擬實景，使用戶可以從內(nèi)窺鏡的視角，以沉浸的方式進入人體解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行觀察。

另一方面，一種沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺方法，包括如下步驟：

用于從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取人體斷層圖像的步驟；

用于在斷層圖像上標定不同人體解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的步驟；

用于將同一個人體的不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和不同成像時間的斷層圖像融合疊加在一起形成新的斷層圖像的步驟；

同于通過處理人體斷層圖像，重建人體解剖結(jié)構(gòu)的計算機三維模型的步驟；

同于通過計算機以創(chuàng)建一個包含人體解剖結(jié)構(gòu)三維模型虛擬實景，使用戶可以從內(nèi)窺鏡的視角，以沉浸的方式進入人體解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行觀察的步驟。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明實施內(nèi)窺操作更加方便，簡易；實施內(nèi)窺操作無需增加病人痛苦；視角和視野比現(xiàn)有方案要廣。

附圖說明

圖1為實施例中沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)模塊圖。

具體實施方式

實施例1：參見圖1，一種沉浸式虛擬現(xiàn)實醫(yī)療內(nèi)窺系統(tǒng)，包括：斷層圖像抓取單元，用于從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取人體斷層圖像；人體解剖結(jié)構(gòu)標定單元，用于在斷層圖像上標定不同人體解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域；多來源及多批次斷層圖像融合單元，用于將同一個人體的不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備和不同成像時間的斷層圖像融合疊加在一起形成新的斷層圖像；人體解剖結(jié)構(gòu)計算機三維模型重建單元，同于通過處理人體斷層圖像，重建人體解剖結(jié)構(gòu)的計算機三維模型；沉浸式虛擬現(xiàn)實內(nèi)窺鏡單元，同于通過計算機以創(chuàng)建一個包含人體解剖結(jié)構(gòu)三維模型虛擬實景，使用戶可以從內(nèi)窺鏡的視角，以沉浸的方式進入人體解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行觀察。所述用于從醫(yī)學(xué)影像設(shè)備獲取人體斷層圖像的格式為DICOM格式。