[發明專利]一種基于混合現實的顱內穿刺定位方法

在審

• 申請號: 201810331023.9
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108294814A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 李曄;張文耀;王寧;李大偉
• 申請（專利權）人: 首都醫科大學宣武醫院;北京理工大學
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/10;A61B34/20
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

1.一種基于混合現實的顱內穿刺定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：采集帶有標記物的患者頭部CT數據，具體方法是：在CT掃描前，先在患者頭部手術區域附近貼上3個或3個以上的標記物，其中一個標記物粘貼在計劃中的穿刺入點處；然后再對患者頭部進行CT掃描，得到包含標記物在內的頭部CT掃描數據；標記物包括但不限于心電圖電極片，具體數量視實際需要而定，一般以3到6個為宜；

步驟二：根據CT掃描數據，建立包含病灶和標記物在內的頭部三維模型，并設計穿刺靶點和穿刺路徑，建立穿刺路徑模型，具體方法是：將步驟一得到的CT掃描數據導入醫學影像處理軟件3D Slice，利用該軟件的Editor和ModelMaker模塊分別對患者的皮膚、病灶和標記物進行分割和建模，得到皮膚、病灶和標記物的三維模型；然后在三維模型的基礎上利用3D Slicer的Path Explorer模塊,設計穿刺靶點，并穿刺靶點和計劃的穿刺入點，建立從入點到靶點的穿刺路徑，并將穿刺路徑模型化，得到三維穿刺路徑模型；最后將包含皮膚、病灶、標記物、穿刺靶點和穿刺路徑在內的所有三維模型保存為模型數據文件；

步驟三：將模型數據文件導入混合現實設備Hololens，利用運行在Hololens上的全息外科手術計劃查看軟件HSP Viewer，分別對三維模型賦予不同的顏色和透明度，然后利用Hololens的顯示設備進行可視化渲染，得到包含所有模型的三維全息投影結果；

步驟四：將Hololens全息投影的三維模型與患者的頭部進行剛性配準，具體方法是：手術醫生或助手戴上Hololens，通過手勢操控Holelens上的HSPViewer軟件，對Hololens全息投影的三維模型進行視點跟隨、旋轉和平移等操作，使三維模型中的各個標記物與患者頭部對應的標記物重合，由此實現全息投影的三維模型和患者頭部的剛性配準，并鎖定配準結果；

步驟五：手術醫生沿著Hololens全息投影的穿刺路徑實施穿刺手術，具體過程是：手術醫生戴上Hololens，在經過剛性配準的全息投影模型中，找到穿刺路徑模型，沿著穿刺路徑所指示的方位和角度，定向鉆孔并植入穿刺管。