手术导航装置及系统制造方法及图纸

本申请提供一种手术导航装置及系统，该装置包括：工控机对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，与工控机连接的成像单元包含的投影光源将该位置图像投影在病灶器官上。本申请提供的手术导航装置直观性更强，能够减少医生手术时间，提高手术效率。提高手术效率。提高手术效率。

【技术实现步骤摘要】
手术导航装置及系统


[0001]本申请涉及医疗设备技术，尤其涉及手术导航装置及系统。

技术介绍

[0002]现代医学的外科手术中，在人体注射荧光标记物后，荧光标记物能够聚集在病灶器官的肿瘤附近，使荧光分子影像手术导航系统可通过荧光显影技术实现肿瘤定位形态获取、以及病灶器官图像获取，并通过将肿瘤荧光图像与病灶器官图像进行融合，通过显示器显示出来，帮助医生进行肿瘤切除的操作。
[0003]然而，使用现有的手术导航系统时，医生须通过显示器观察病灶组织或器官，进而与患者的真实组织或器官进行比对，完成手术。此方法需要医生的视野在显示器和真实病灶器官之间切换，从而增加医生的疲劳度，导致了手术时间的延长。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种手术导航装置及系统，以更好地辅助医生进行手术，缓解医生疲劳，并减少手术时间。
[0005]第一方面，本申请提供一种手术导航装置，包括：
[0006]工控机，用于对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，位置图像用于表示肿瘤在病灶器官上的位置；
[0007]与工控机连接的成像单元，成像单元包括投影光源，投影光源用于将位置图像投影在病灶器官上。
[0008]可选的，成像单元还包括：近红外相机，用于获取肿瘤荧光图像，并将肿瘤荧光图像传输至工控机。
[0009]可选的，成像单元还包括：分光器，用于将肿瘤发出的荧光透射至近红外相机；以及，将投影光源发射的投影光投射在病灶器官上；其中，荧光的光路为荧光光路，投影光的光路为投影光路，分光器和病灶器官之间的投影光路和荧光光路为共用光路。
[0010]可选的，成像单元还包括：测距模块，用于确定成像单元与病灶器官之间的距离，并将距离传输至近红外相机；近红外相机，还用于根据距离对近红外相机的近红外镜头进行调焦。
[0011]可选的，成像单元还还包括近红外滤光元件，近红外滤光元件用于滤除预设波长范围以外的光。
[0012]可选的，成像单元还包括：可见光相机，用于获取病灶器官图像，并将病灶器官图像传输至工控机。
[0013]可选的，成像单元还包括：补偿光源，用于向病灶器官上投射可见光，在环境光线低于阈值时，为可见光相机提供环境光。
[0014]可选的，成像单元还包括激发光源，激发光源用于向病灶器官上投射激发光。
[0015]可选的，成像单元还包括指示光源，指示光源用于发射指示光，指示光用于指示激
发光源发射的激发光投射在病灶器官上的位置。
[0016]可选的，指示光源包括衍射元件，衍射元件用于将指示光源发出的光整形为轮廓形式的指示光，轮廓形式的指示光投射在病灶器官上的范围与激发光源投射在病灶器官上的范围相同。
[0017]可选的，激发光源包括匀光模块，匀光模块用于对激发光源发射的激发光进行均匀处理。
[0018]第二方面，本申请提供一种手术导航系统，包括如本申请第一方面所述的手术导航装置。
[0019]可选的，该手术导航系统还包括移动平台，手术导航装置设置在移动平台上。
[0020]可选的，该手术导航系统还包括机械臂，机械臂的一端安设有成像单元，机械臂的另一端设置在移动平台上。
[0021]可选的，该手术导航系统还包括显示器，显示器设置在移动平台上，显示器用于显示位置图像。
[0022]第三方面，本申请提供一种手术导航方法，包括：
[0023]对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，位置图像用于表示肿瘤在病灶器官上的位置；
[0024]将位置图像投影在病灶器官上。
[0025]本申请提供的手术导航装置及系统，通过工控机对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，与工控机连接的成像单元包含的投影光源将该位置图像投影在病灶器官上。与现有技术相比，本申请将肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合后获得的位置图像直接投影在病灶器官上，医生不需要通过显示器观察病灶器官，因此，直观性更强，能够减少医生手术时间，提高手术效率，且，由于共用光路的引入，使得在工作距离中移动成像单元不会导致投影光源重新调节投影区域。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请一实施例提供的手术导航装置的示意图；
[0028]图2为本申请一实施例提供的成像单元130的示意图；
[0029]图3为本申请一实施例提供的手术导航系统的示意图；
[0030]图4为本申请一实施例提供的手术导航方法的流程图。
具体实施方式
[0031]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0032]现代医学的外科手术中，可通过对人体注射吲哚菁绿使其聚集在病灶器官肿瘤处，利用吲哚菁绿荧光显影技术(吲哚菁绿在785nm
‑
808nm波长的激光辐射下，可最大程度地激发出近红外波段的荧光)实现肿瘤定位与形态获取、以及病灶器官的图像获取，并通过将肿瘤图像与病灶器官图像进行融合，通过显示器显示出来，帮助外科医生进行肿瘤切除。但是，目前医生须通过屏幕观察病灶组织或器官，进而与患者真实组织、器官进行比对，完成外科手术。此方法直观性不强，需要医生在不同视野中转换，这直接导致了手术时间的延长，并增加医生的疲劳度。在其他现有技术中，有的通过将肿瘤在病灶器官中的位置通过显示屏显示出来，需要医生结合显示屏图像进行手术，直观性不强；有的通过在图像投影前对器官或器官图像进行手动标记，会延长术前准备时间，从而延长手术时间，不利于快速完成手术。
[0033]且，上述方式都无法对淋巴、血管以及相关组织的灌注情况进行显影、监测。
[0034]基于上述问题，本申请提供一种手术导航装置及系统，能够实时获得肿瘤在病灶器官中的分布图像，并准确投影在病灶器官表面，使得医生可以在病灶器官表面看到肿瘤在病灶器官中的分布图像，直观性更强，从而减少医生手术时间，提高手术效率。
[0035]图1为本申请一实施例提供的手术导航装置的示意图。如图1所示，本申请实施例的手术导航装置100包括：工控机110，与工控机连接的成像单元130，成像单元130包括投影光源120。其中：
[0036]工控机110，用于对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，位置图像用于表示肿瘤在病灶器官上的位置。
[0037]投影光源120，用于将位置图像投影在病灶器官上。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手术导航装置，其特征在于，包括：工控机，用于对肿瘤荧光图像和病灶器官图像叠加融合，获得位置图像，所述位置图像用于表示肿瘤在病灶器官上的位置；与所述工控机连接的成像单元，所述成像单元包括投影光源，所述投影光源用于将所述位置图像投影在病灶器官上。2.根据权利要求1所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括：近红外相机，用于获取所述肿瘤荧光图像，并将所述肿瘤荧光图像传输至所述工控机。3.根据权利要求2所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括：分光器，用于将所述肿瘤发出的荧光透射至所述近红外相机；以及，将所述投影光源发射的投影光投射在所述病灶器官上；其中，所述荧光的光路为荧光光路，所述投影光的光路为投影光路，所述分光器和所述病灶器官之间的投影光路和荧光光路为共用光路。4.根据权利要求2所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括：测距模块，用于确定所述成像单元与所述病灶器官之间的距离，并将所述距离传输至所述近红外相机；所述近红外相机，还用于根据所述距离对所述近红外相机的近红外镜头进行调焦。5.根据权利要求2所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括近红外滤光元件，所述近红外滤光元件用于滤除预设波长范围以外的光。6.根据权利要求1所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括：可见光相机，用于获取所述病灶器官图像，并将所述病灶器官图像传输至所述工控机。7.根据权利要求6所述的手术导航装置，其特征在于，所述成像单元还包括：补偿光源，用于向所述病灶器官上投射可见光，在环境光线低于阈值时，为所述可见光相机提...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，赵可为，周丰茂，
申请(专利权)人：南京微纳视界医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：