【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及妇产科器械，具体涉及基于mri图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统。
技术介绍
1、核磁共振成像是一种利用核磁共振原理的最新医学影像新技术，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢、前列腺等实质器官以及心脏和大血管有绝佳的诊断功能。与其他辅助检查手段相比，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点，可帮助医生发现不易察觉的早期病变，已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。
2、宫腔镜是一项新的、微创性妇科诊疗技术，用于子宫腔内检查和治疗的一种纤维光源内窥镜，包括宫腔镜、能源系统、光源系统、灌流系统和成像系统；它是利用镜体的前部进入宫腔，对所观察的部位具有放大效应，以直观、准确成为妇科出血性疾病和宫内病变的首选检查方法；宫腔镜不仅能确定病灶存在的部位、大小、外观和范围，且能对病灶表面的组织结构进行细致的观察，并在直视下取材或定位刮宫，大大提高了对宫腔内疾病诊断的准确性，更新、发展和弥补了传统诊疗方法的不足。
3、现有技术中公开了相关技术：
4、专利权人为牡丹江医学院，授权公告号为cn112568864b的中国专利公开了一种宫腔手术监控系统；具体公开了：涉及宫腔手术监控系统，该宫腔手术监控系统包括：监视模块，主机/影像工作站，内窥镜模块，探测器导入模块、检查操作设备导入模块和辅助设备模块；其中，内窥镜模块集成探测器和检查操作设备；探测器用于对宫腔环境进行整体完整的扫描检查，从而确定宫内疑似病灶位置；检查操作设备用于对探测器确定的疑似病灶位置，
5、专利权人为东南大学，授权公告号为cn103340679b的中国专利公开了一种新型妇科手术辅助系统；具体公开了：包括扩宫模块、摄像模块、手术器械和软硬件支撑模块；所述的扩宫模块包括若干根扩张丝、内管、外鞘管和三通；所述的摄像模块包括固定架、摄像头和清洗喷头；所述的软硬件支撑模块用于全程显示手术过程的图像，以及进行信息收集与归档存储；固定架安装在扩宫模块的扩张丝上，摄像头与软硬件支撑模块连接；手术器械穿过内管和三通进入宫腔内。本专利技术能够系统地解决妇科手术中，宫腔扩张、可视化手术和信息归档存储等一系列问题。
6、专利权人为直观外科手术操作公司，授权公告号为cn109069217b的巴黎公约专利公开了一种图像引导外科手术中的姿势估计以及透视成像系统的校准的系统和方法；具体公开了：包括从具有第一组参数的荧光镜成像仪接收外科手术坐标空间内的第一基准标识物的第一荧光镜图像数据。该方法包括接收在外科手术坐标空间内的第一基准标识物的配置。该方法包括基于第一荧光镜图像数据和第一基准标识物的配置确定外科手术坐标空间中的荧光镜成像仪的第二组参数。在一些实施例中，确定第二组参数包括从第一基准标识物的第一荧光镜图像数据和配置开发外科手术坐标空间中的基准标识物的校准模型。
7、然而，以上述专利文件为代表的现有技术，仍然存在以下问题：
8、（1）mri涉及大型磁力设备，特别是不能将具有金属零部件的宫腔镜设备置于磁场内，造成mri辅助宫腔镜手术难以直接在手术室内使用，只能在宫腔镜手术前进行mri检查，作为辅助医护人员的影像资料。
9、（2）mri检查结果为静态图像，且妇科mri检查涉及膀胱充盈（憋尿），而手术时如果进行麻醉导尿，则是膀胱非充盈状态，子宫由于受挤压程度不同，各部位的状态及位置会发生变化，现有技术无法推算出手术目标区域的位置变化，无法对术者给出高效的辅助作用，只能依赖术者的经验，在目视条件下自主寻找手术目标区域，效率和精度都较低。
技术实现思路
1、为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
2、一种基于mri图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统， 所述宫腔手术视野导航系统包括宫腔镜手术设备、建模单元、标定单元、变形计算单元、导航单元；所述宫腔手术视野导航系统执行导航辅助方法，所述导航辅助方法包括以下步骤：
3、s1、术前mri检查；基于检查处方及手术计划，安排患者进行宫腔手术的术前mri检查，所述建模单元基于mri的点位数据，建立mri宫腔内壁数字模型；
4、s2、手术点标定；通过所述标定单元在mri宫腔内壁数字模型标定手术区域的位置，确定手术区域在mri宫腔内壁数字模型相对于两侧宫角的空间相对位置，以向量形式表示，得到左宫角相对向量和右宫角相对向量；
5、s3、术中宫角识别；手术开始后，利用具有多点测距功能的宫腔镜设备，对宫腔内壁进行扫描式测量，所述建模单元根据扫描式测量得到的宫腔内壁的点位数据，建立术中宫腔内壁数字模型，识别出术中宫角位置，确定术中宫角坐标；
6、s4、确定术中手术点的位置区域；所述变形计算单元基于手术点mri相对向量和宫角术中坐标，计算出手术点在术中宫腔内壁数字模型中的相对位置；
7、s5、手术视野辅助导航；所述导航单元确定手术点与当前宫腔镜的视野的关系，并通过ar技术对手术医生进行提示。
8、进一步的，步骤s2具体包括：
9、s21、构建mri宫腔内壁数字模型；所述建模单元自动识别宫腔内壁，确定以特征点表示的网格化的mri宫腔内壁数字模型，得到宫腔内壁的mri特征点坐标集合；其中，、、和分别表示序号为的mri宫腔内壁数字模型的特征点及其三方向坐标，表示mri宫腔内壁数字模型的特征点序号的取值空间；
10、s22、标定手术点；手术医生进行mri阅片，在mri宫腔内壁数字模型上标定手术点集合；其中，下标为手术点标记，下标为手术点序号，属于手术点取值空间，为自然数集合；
11、s23、确定宫角坐标；所述标定单元在mri宫腔内壁数字模型自动识别出宫角坐标，或者由医生或影像技师通过所述标定单元手动确定mri宫角坐标，得到左侧宫角mri坐标和右侧mri宫角坐标，其中，下标和下标分别表示左侧宫角和右侧宫角；
12、s24、确定手术点mri相对向量；基于宫角坐标确定手术点的相对于左侧宫角的左宫角mri相对向量和相对于右侧宫角的右宫角mri相对向量，满足：
13、，
14、。
15、进一步的，步骤s3具体包括：
16、s31、利用具有多点测距功能的宫腔镜设备，对宫腔内壁进行扫描式测量，所述建模单元以扫描点为坐标中心，建立以特征点集合表示的网格化的术中宫腔内壁数字模型，得到宫腔内壁的术中特征点坐标集合；其中，、、和分别表示序号为的术中宫腔内壁数字模型的特征点及其三方向坐标，表示术中宫腔内壁数字模型的特征点序号的取值空间；
17、s32、调取特征点的相邻坐标参数；对于任意一个特征点，调取相邻且不共线两个特征点和的坐标和；
18、s33、建立相交向量：建立相交向量和，满足：
19、；
20、；
21、s34、计算法向量：用向量叉乘的方式计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，所述宫腔手术视野导航系统包括宫腔镜手术设备、建模单元、标定单元、变形计算单元、导航单元；所述宫腔手术视野导航系统执行导航辅助方法，其特征在于，所述导航辅助方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：步骤S2具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：步骤S3具体包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：步骤S4具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：步骤S5具体包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于MRI图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：所述宫腔镜设备具备多点测距功能。
【技术特征摘要】
1.一种基于mri图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，所述宫腔手术视野导航系统包括宫腔镜手术设备、建模单元、标定单元、变形计算单元、导航单元；所述宫腔手术视野导航系统执行导航辅助方法，其特征在于，所述导航辅助方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于mri图像校准的宫腔手术视野导航辅助系统，其特征在于：步骤s2具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于mri图像校准的宫腔手术视野导...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈希，高可喻，王丽丹，徐乐童，
申请(专利权)人：湖南科迈森医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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