[發(fā)明專利]混合現(xiàn)實(shí)可視化操作系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395623.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113349914B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭振雨;崔宏勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭振雨;崔宏勛
• 主分類號(hào): A61B17/90
• 分類號(hào): A61B17/90;A61B34/20;A61B34/30
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開(kāi)涉及一種混合現(xiàn)實(shí)可視化操作系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括X射線定位模塊、第一光學(xué)定位模塊、第二光學(xué)定位模塊、第一數(shù)據(jù)采集模塊、第二數(shù)據(jù)采集模塊、處理模塊、可穿戴模塊及操作模塊；處理模塊用于根據(jù)X射線定位信號(hào)及第一光學(xué)定位信號(hào)確定目標(biāo)部位相對(duì)于第一光學(xué)定位模塊的實(shí)際空間信息，并根據(jù)第一光學(xué)定位信號(hào)及第二光學(xué)定位信號(hào)確定操作模塊相對(duì)于第一光學(xué)定位模塊的虛擬空間信息；可穿戴模塊，用于顯示實(shí)際空間信息及虛擬空間信息，為操作模塊提供操作信息。本公開(kāi)實(shí)施例基于所述實(shí)際空間信息及所述虛擬空間信息可以精準(zhǔn)確定目標(biāo)部位的空間位置信息，為操作模塊提供準(zhǔn)確指引，提高對(duì)目標(biāo)部位的手術(shù)成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合現(xiàn)實(shí)可視化操作系統(tǒng)。

背景技術(shù)

脊柱位置較深，解剖關(guān)系復(fù)雜，緊鄰脊神經(jīng)、神經(jīng)根和血管等重要結(jié)構(gòu)，在大多數(shù)脊柱手術(shù)中都需要使用椎弓根螺釘進(jìn)行固定，傳統(tǒng)的上椎弓根螺釘?shù)姆绞街饕揽酷t(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)解剖標(biāo)志的理解，目前的設(shè)計(jì)方案大多采用體表定位，需要進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃，且術(shù)中難免會(huì)牽拉切口，使脊柱位置發(fā)生輕微改變，這些在很大程度上影響了醫(yī)師對(duì)脊柱實(shí)時(shí)位置的把握和進(jìn)釘?shù)臏?zhǔn)確性。并且由于脊柱關(guān)節(jié)較多，活動(dòng)度較大，甚至呼吸活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致定位的偏差，造成進(jìn)釘?shù)氖?，目前的技術(shù)難以滿足脊柱術(shù)中實(shí)時(shí)的高精度定位導(dǎo)航要求，因此如何提高實(shí)時(shí)的進(jìn)針準(zhǔn)確性是臨床急需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開(kāi)提出了一種混合現(xiàn)實(shí)可視化操作系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括X射線定位模塊、第一光學(xué)定位模塊、第二光學(xué)定位模塊、第一數(shù)據(jù)采集模塊、第二數(shù)據(jù)采集模塊、處理模塊、可穿戴模塊及操作模塊，其中，

所述X射線定位模塊及所述第一光學(xué)定位模塊設(shè)置在目標(biāo)部位附近的骨質(zhì)上，所述第二光學(xué)定位模塊設(shè)置在所述操作模塊上；

所述第一數(shù)據(jù)采集模塊用于通過(guò)所述X射線定位模塊獲取并發(fā)送X射線定位信號(hào)到所述處理模塊；

所述第二數(shù)據(jù)采集模塊用于通過(guò)所述第一光學(xué)定位模塊及所述第二光學(xué)定位模塊分別獲取并發(fā)送第一光學(xué)定位信號(hào)及第二光學(xué)定位信號(hào)到所述處理模塊；

所述處理模塊連接于所述第一數(shù)據(jù)采集模塊及所述第二數(shù)據(jù)采集模塊，用于根據(jù)所述X射線定位信號(hào)及所述第一光學(xué)定位信號(hào)確定所述目標(biāo)部位相對(duì)于所述第一光學(xué)定位模塊的實(shí)際空間信息，并根據(jù)所述第一光學(xué)定位信號(hào)及所述第二光學(xué)定位信號(hào)確定所述操作模塊相對(duì)于所述第一光學(xué)定位模塊的虛擬空間信息；

所述可穿戴模塊，連接于所述處理模塊，用于顯示所述實(shí)際空間信息及所述虛擬空間信息，為所述操作模塊提供操作信息。

在一種可能的實(shí)施方式中，所述X射線定位信號(hào)包括所述目標(biāo)部位相對(duì)于所述X射線定位模塊的空間信息，所述處理模塊用于根據(jù)所述X射線定位信號(hào)及所述第一光學(xué)定位信號(hào)將所述目標(biāo)部位相對(duì)于所述X射線定位模塊的空間信息轉(zhuǎn)換為目標(biāo)部位相對(duì)于第一光學(xué)定位模塊的實(shí)際空間信息。

在一種可能的實(shí)施方式中，所述處理模塊用于根據(jù)所述第一光學(xué)信號(hào)及所述第二光學(xué)信號(hào)確定所述第一光學(xué)定位模塊及所述第二光學(xué)定位模塊的相對(duì)空間位置，以確定所述虛擬空間的相對(duì)位置信息。

在一種可能的實(shí)施方式中，所述X射線定位模塊與所述第一光學(xué)定位模塊一體化設(shè)置，

所述第一數(shù)據(jù)采集模塊包括三維C型臂。

在一種可能的實(shí)施方式中，所述操作模塊包括導(dǎo)針、導(dǎo)針套管、電鉆及限位單元，

所述導(dǎo)針設(shè)置在所述導(dǎo)針套管中，被所述電鉆帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，

所述第二光學(xué)定位模塊插于導(dǎo)針尾端，通過(guò)所述限位單元設(shè)置在所述電鉆上，并且不影響導(dǎo)針高速旋轉(zhuǎn)。

在一種可能的實(shí)施方式中，所述導(dǎo)針包括鈦合金導(dǎo)針，

所述導(dǎo)針套管一側(cè)具有彈性開(kāi)口的中空結(jié)構(gòu)。