[發明專利]提高經頸靜脈肝內門體分流術成功率的手術導航設備及其應用

有效

• 申請號: 201910712232.2
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110448359B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 段峰;王茂強;魯通;拜艷華;崔麗;李曉輝;王修琪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總醫院
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/20
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 史悅

1.一種基于增強現實的手術系統，其包括：

(1)穿刺裝置，所述穿刺裝置包括：

(i)設置在針桿上的金屬空心穿刺針，所述穿刺針尖端1.8-2.2cm與針桿呈60-90度；

(ii)傳感器，所述傳感器安裝在所述穿刺針的空心內，用于指示穿刺針的位置和/或移動；

(iii)導管，所述導管套于穿刺針外，該導管一端與穿刺針尖端角度起始處對齊，另一端通過螺紋固定在所述針桿的尾端；

(2)電磁空間測量系統，電磁空間測量系統包括：

(i)一個或多個可嵌入所述穿刺裝置的傳感器或探頭，

(ii)臺式場發生器，其用于使由導電金屬造成的潛在追蹤失真最小化，

(iii)傳感器接口單元(SIU)，其用于將來自傳感器的電信號放大并數字化，并使潛在的數據噪聲最小化，

(iv)系統控制單元(SCU)，所述系統控制單元用于收集追蹤數據，計算每個傳感器的位置和方向，并與全息計算機影像設備接合以將收集和計算的結果傳輸到所述全息計算機影像設備；和

(v)任選的柔性管，

其中所述電磁空間測量系統用于追蹤穿刺針的位置以及穿刺針與受試者自身各個部位之間的位置關系；

(3)全息計算機影像設備，所述全息計算機影像設備包括頭戴式影像設備和計算機工作站，其中所述全息計算機影像設備用于為手術的實施者提供實時影像的反饋和/或指引，

其中所述手術系統用于經頸靜脈肝內門體分流術(TIPS)。

2.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述手術系統還包括呼吸門控系統，其中所述呼吸門控系統能夠彌補手術中由于受試者呼吸運動產生位移而造成的誤差。

3.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺針尖端2.0cm與針桿呈60-90度。

4.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺針尖端1.8-2.2cm與針桿呈70-80度。

5.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺針尖端1.8-2.2cm與針桿呈72-78度。

6.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺針尖端1.8-2.2cm與針桿呈75度的角度。

7.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺裝置的金屬空心穿刺針為14G或18G金屬空心穿刺針。

8.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺裝置的傳感器是至少5自由度(5DOF)的傳感器。

9.根據權利要求1所述的手術系統，其中所述穿刺裝置的導管為10F導管或5F導管。

10.權利要求1-9中任一項所述的手術系統，其中所述全息計算機影像設備的計算機工作站包括至少2.7GHz基頻、4核8線程的處理器、至少6GB顯存192位寬的顯卡、至少16GB內存、至少256GB固態硬盤和至少1TB硬盤。

11.權利要求1和3-9中任一項所述的手術系統，所述系統能夠建立以下三種坐標之間的聯系：

(1)真實世界坐標W，其為受試者自身各個部位的坐標；

(2)虛擬圖像坐標CT，其為所述電磁空間測量系統通過提供二維碼標志而在所述坐標W中定位虛擬圖像的坐標，其中所述虛擬圖像是根據受試者術前的CT或MRI掃描中提取的；和

(3)磁導航坐標M，其為通過所述電磁空間測量系統確定的所述穿刺裝置的坐標。

12.權利要求11所述的手術系統，所述坐標CT與坐標W之間的聯系是通過建立從CT到W的剛性變換矩陣t_1得到的，所述坐標M與坐標CT之間的聯系是通過建立從M到CT的剛性變換矩陣t_2得到的。