[發明專利]手術導航系統及其成像方法

有效

• 申請號: 202010422466.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111821024B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 王民良
• 申請（專利權）人: 臺灣骨王生技股份有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B90/00
• 代理公司: 北京泰吉知識產權代理有限公司 11355
• 代理人: 張雅軍;謝瓊慧

一種手術導航系統，包含主追蹤單元、輔助追蹤單元及處理單元。所述主追蹤單元包括拍攝第一影像的主紅外線鏡頭組。所述輔助追蹤單元包括拍攝第二影像的輔助紅外線鏡頭組。所述處理單元用于接收并辨識所述第一影像與所述第二影像，且使所述第一影像與所述第二影像的其中一個與所述病理影像結合而形成擴增實境影像。通過設置所述輔助紅外線鏡頭組，使得在所述主紅外線鏡頭受遮蔽時，所述處理單元仍可以通過所述第二影像形成所述擴增實境影像，而能減少所述主紅外線鏡頭組受遮蔽后無法顯示導航影像的窘境，借此，達到提升手術導航的穩定性的功效。

技術領域

本發明涉及一種手術導航系統，特別是涉及一種具有輔助追蹤單元的手術導航系統及其成像方法。

背景技術

當進行例如骨科、腦科等外科手術時，受限于切口較小及病征較深的情況，往往無法清楚得知是否于精準的位置進行手術。

如圖1所示，現有的一種手術導航系統1，適用于結合一個病理影像(圖未示)，輔助一個醫療人員10操作一個手術器具101對一個患者102的一個患部103進行手術，并包含一個設置在所述患者102的所述患部103附近的初始標靶11、一個設置在所述手術器具101的器械標靶12、一個光學追蹤單元13，及一個熒幕14。所述初始標靶11恒位于病理影像的固定位置，所述光學追蹤單元13用于朝所述患部103攝影，并根據所述器械標靶12與所述初始標靶11的相對位置，計算出所述器械標靶12于所述光學追蹤系統13的成像坐標系位置，并輸出一個具有所述手術器具101與所述患部103的病理影像的擴增實境(Augmented Reality，簡稱AR)影像至所述熒幕14輸出。借此，能使所述醫療人員10了解所述手術器具101于所述患者102體內的位置，以及相對所述患部103的距離與方向，而能達到輔助手術的功效。

惟，當所述醫療人員10或一個助手在移動時，遮蔽到所述光學追蹤系統13的鏡頭，而拍攝不到所述初始標靶11與所述器械標靶12的其中任一個時，將導致所述光學追蹤系統13無法計算出所述手術器具101的位置，而不能顯示所述擴增實境影像，就無法達到輔助手術的功效。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種提升手術導航的穩定性及提升手術方便性的手術導航系統。

本發明的手術導航系統適用于搭配已知的病理影像與定位識別單元，輔助醫療人員操作手術器具對患者的皮下患部進行手術，所述定位識別單元包括設置于所述患者的初始標靶，及設置于所述手術器具的器械標靶。所述手術導航系統包含主追蹤單元、輔助追蹤單元，及處理單元。

所述主追蹤單元，包括主載具、用于顯示擴增實境影像的主顯示器，及設置在所述主載具的主紅外線鏡頭組，所述主紅外線鏡頭組用于朝所述定位識別單元拍攝第一影像。

所述輔助追蹤單元，包括輔助載具、設置在所述輔助載具的輔助紅外線鏡頭組，及用于顯示混合實境影像的顯示鏡片組，所述輔助紅外線鏡頭組用于朝所述定位識別單元拍攝第二影像。

所述處理單元，信號連接所述主顯示器、所述主紅外線鏡頭組與所述輔助紅外線鏡頭組，用于接收所述第一影像與所述第二影像并進行影像辨識，所述處理單元根據影像辨識結果使所述第一影像與所述第二影像的其中一個與所述病理影像結合而形成所述擴增實境影像后輸出至所述主顯示器。

本發明的手術導航系統，所述輔助追蹤單元還包括可見光鏡頭組，所述可見光鏡頭組用于朝所述定位識別單元拍攝實際影像，所述處理單元信號連接所述顯示鏡片組及所述可見光鏡頭組，接收所述實際影像并將所述第一影像或第二影像與所述實際影像結合形成所述混合實境影像后輸出至所述顯示鏡片組。

本發明的手術導航系統，所述輔助紅外線鏡頭組具有兩個相間隔的輔助紅外線鏡頭，所述可見光鏡頭組具有兩個位于所述輔助紅外線鏡頭間且相間隔的可見光鏡頭。