[發明專利]一種基于混合現實的術前規劃模擬系統、裝置及方法

在審

• 申請號: 202010832809.6
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111986330A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 王峻峰;李偉;晉云;彭方成;先洪玉;唐繼
• 申請（專利權）人: 云南省第一人民醫院;王峻峰;李偉
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T7/00;G16H30/40;A61B34/20;A61B34/10;A61B34/00
• 代理公司: 昆明合盛知識產權代理事務所(普通合伙) 53210
• 代理人: 牛林濤

1.一種基于混合現實的術前規劃模擬系統，其特征在于：包括影像處理模塊、數據庫模塊、顯示模塊、功能模塊、工具模塊和外設模塊；

影像處理模塊：用于導入CT圖像后識別腔內臟器和血管，生成三維圖像，同時通過標記病灶區域重建病灶模型；

數據庫模塊：用于存儲、記錄模擬系統的數據，同時適時可進行調取相關數據；

顯示模塊：用于顯示或3D顯示影像處理模塊生成的三維圖像；

功能模塊：用于讀取數據庫模塊內存儲數據，識別臟器結構、數值、層次；

工具模塊：用于對臟器、病灶進行體積計算、測量、切割、穿刺、消融的虛擬工具；

外設模塊：用于連接外設設備。

2.如權利要求1所述的基于混合現實的術前規劃模擬系統，其特征在于：所述基于混合現實的術前規劃模擬系統，影像處理模塊通過手動標識病灶及細小血管后自動生成臟器及周邊的CT影像三維模型，生成的三維模型導入存儲至數據庫模塊；

所述數據庫模塊存儲系統所有信息數據、記錄過程信息和操作記錄以便實時調取；

所述顯示模塊通過左上側顯示數據庫模塊列表，右下側顯示工具模塊，中間區域顯示放大的臟器三維模型；

所述功能模塊讀取臟器結構、數值、層次，進行臟器透明度、顯示隱藏、顏色信息，附帶體積計算后的臟器的數值也在此處記錄；

所述工具模塊可實施模擬臟器平面切割模擬、曲面切割模擬、內窺模擬、穿刺模擬和消融模擬；

所述外設模塊在裝采集卡的驅動連接采集卡，也可融合腔鏡和DV，同時由USB連接外設設備。

3.如權利要求1或2所述的基于混合現實的術前規劃模擬系統的術前規劃模擬裝置，其特征在于：

所述基于混合現實的術前規劃模擬系統的術前規劃模擬裝置，包括：Zspace硬件平臺、圖像采集裝置、投影設備、3D眼鏡設備和輸入操作設備；

所述Zspace硬件平臺為終端機器，與圖像采集裝置通過安裝采集卡后連接導入圖像數據，投影設備和輸入操作設備與Zspace硬件平臺通過光纜連接，所述3D眼鏡設備為3D眼鏡，在Zspace硬件平臺調整為3D模式后進行觀測，輸入操作設備通過USB與Zspace硬件平臺連接。

4.如權利要求1或2所述的基于混合現實的術前規劃模擬系統的術前規劃模擬方法，其特征在于：

所述基于混合現實的術前規劃模擬系統的術前規劃模擬方法，包括以下步驟：

步驟1.CT數據的導入及處理

以CT數據為基礎，通過影像處理模塊進行數據導入，導入過程中影像處理模塊能識別臟器及周邊大血管參數并生成三維圖案，但是病灶區域及細小血管需要通過人工標識輸入，通過立體的方式，將患者的真實重建數據進行展示，查看病灶及周邊器官關系；

步驟2.數據庫模塊的數據存儲

導入后的數據庫模塊經過格式轉化后存儲于數據庫模塊，數據庫模塊內的數據進行分類存儲；

步驟3.顯示模塊、功能模塊、工具模塊和外設模塊的開啟

通過開啟Zspace硬件平臺的各個模塊，讀取數據庫模塊內數據，將建立的臟器模型圖顯示于顯示模塊，同時調取功能模塊、工具模塊和外設模塊進行規劃準備；

步驟4.術前規劃模擬操作

建立的三維臟器模型通過功能模塊進行臟器透明度、顯示隱藏、顏色信息調整以區分結構、數值、層次；同時根據術者經驗借助工具模塊對臟器、病灶進行虛擬體積計算、測量、切割、穿刺、消融的虛擬；最終確定手術方案和類型；

步驟5.操作完成之后保存模擬操作

規劃模擬完成之后，基本確定手術方案和類型，通過將手術方案和類型的規劃模擬方案存儲至數據庫模塊下的子目錄，之后可以通過功能模塊進行實時調取。

5.如權利要求1所述的基于混合現實的術前規劃模擬系統在術前規劃模擬中的應用。

6.如權利要求1所述的基于混合現實的術前規劃模擬系統在術前醫患溝通中的應用。