[發明專利]一種體內醫療器械視覺呈現系統及方法

有效

• 申請號: 202011188144.6
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112263331B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 宋新華
• 申請（專利權）人: 上海初云開銳管理咨詢有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B90/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

本發明提供了一種體內醫療器械視覺呈現系統及方法，其系統包括傳感光纖，傳感光纖上設定有第一定位標記；形態感知裝置；頭戴顯示裝置，頭戴顯示裝置上設定有第二定位標記；形態感知裝置包括：第一獲取模塊，用于分別獲取第一定位標記和第二定位標記相對于第一獲取模塊的第一空間位置坐標和第二空間位置坐標；第二獲取模塊，用于獲取整根傳感光纖相對于第二獲取模塊的總形態曲線；計算模塊，用于獲取傳感光纖任意位置相對于左眼鏡片和右眼鏡片的第三形態曲線和第四形態曲線，并分別輸出圖像信號給左眼鏡片和右眼鏡片。該方案能夠直觀反映內窺鏡、手術機器人等醫療器械在人體內的位置，從而有利于手術的進行。

技術領域

本發明涉及醫療技術領域，尤指一種體內醫療器械視覺呈現系統及方法。

背景技術

內窺鏡是集中了傳統光學、人體工程學、精密機械、現代電子、數學、軟件等于一體的檢測儀器，是一個具有圖像傳感器、光學鏡頭、光源照明、機械裝置等，它可以經口腔進入胃內或經其他天然孔道進入體內，利用內窺鏡可以看到X射線不能顯示的病變。在進行醫療手術時，如進行內窺鏡手術或機器人手術時，為了保證手術的精準性，需要了解或手術機器人在人體內的位置、彎折形狀等。

形態感知技術能夠反映醫療器械在人體內的形狀，該技術能夠將醫療器械的形狀呈現在一個空洞的虛擬背景中，顯示在二維顯示器上，但該方法不能呈現內窺鏡等醫療器械的空間結構；因此，出現一種體內醫療器械視覺呈現系統及方法系統可以利用事前螺旋CT生成的3D圖像，并且使用形狀感知系統精確測量出內窺鏡等醫療器械的3D形狀，將二者疊在在同一個顯示圖像中進行顯示，從而呈現內窺鏡等醫療器械在人體內的空間結構。

但是，現有技術獲得的內窺鏡、手術機器人等醫療器械在人體內的3D圖像都是呈現在顯示器上，無法直觀地反映醫療器械在人體內的位置，因此，需要一種能夠直觀反映內窺鏡、手術機器人等醫療器械在人體內位置的視覺呈現方法，從而有利于手術的進行。

發明內容

本發明的目的是提供一種體內醫療器械視覺呈現系統及方法，能夠直觀反映內窺鏡、手術機器人等醫療器械在人體內的位置，從而有利于手術的進行。

本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種體內醫療器械視覺呈現系統，包括：傳感光纖，嵌入醫療器械的柔性插入部，且所述傳感光纖上設定有第一定位標記；

形態感知裝置；

頭戴顯示裝置，所述頭戴顯示裝置上設定有第二定位標記；

其中，所述形態感知裝置包括：

第一獲取模塊，用于分別獲取所述第一定位標記和所述第二定位標記相對于所述第一獲取模塊的第一空間位置坐標和第二空間位置坐標；

第二獲取模塊，用于獲取整根所述傳感光纖相對于所述第二獲取模塊的總形態曲線；

計算模塊，用于根據所述第一空間位置坐標和所述總形態曲線計算所述傳感光纖任意長度處相對于所述第一獲取模塊的第一形態曲線，并用于根據所述第一空間位置坐標和所述第二空間位置坐標的位置差，計算所述傳感光纖任意長度處相對于所述第二定位標記的第二形態曲線，以及用于根據所述頭戴顯示裝置的左眼鏡片和右眼鏡片分別與所述第二定位標記的位置差，獲取所述傳感光纖任意位置相對于所述左眼鏡片和所述右眼鏡片的第三形態曲線和第四形態曲線；

計算模塊分別通過所述第三形態曲線和所述第四形態曲線渲染所述傳感光纖的立體圖像，并分別輸出圖像信號給所述左眼鏡片和所述右眼鏡片。