(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210445970.7 (22)申请日 2022.04.26 (71)申请人 广州柏视医疗科技有限公司 地址 510530 广东省广州市开发区萝岗街 道玉岩路12号冠昊科技园区办公楼 306室 申请人 广州柏视数据科技有限公司 (72)发明人 矫承洋　魏军　 (74)专利代理 机构 北京兴智翔达知识产权代理 有限公司 1 1768 专利代理师 张显益 (51)Int.Cl. A61B 34/20(2016.01) A61B 34/10(2016.01) A61B 34/00(2016.01)A61B 17/34(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于肺部 手术穿刺的导 航显示系统 (57)摘要 本发明属于临床医学制作领域， 具体提供了 一种用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 包括： 路径规划模块、 光学定位模块及导航显示模块； 通过路径规划模块在同一物理坐标系下初始化 标记光球坐标与穿刺路径； 然后利用光学定位模 块将可识别显示的标记光球与钢针结合形成穿 刺导航钢针； 最后通过导航显示模块将穿刺导航 钢针的三维模 型和肺部结构的三维模 型， 统一以 光学坐标系表 示， 并通过光学定位器实时显示穿 刺导航钢针和肺部结构的关系。 该系统应用于肺 部穿刺定位导航手术中， 通过光学追踪设备获取 穿刺导航钢针的光学坐标， 并将光学坐标与物理 坐标进行相互转换， 实现穿刺导航钢针在导航系 统中的实时显示， 提高穿刺成功率， 减少患者手 术时间。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114767270 A 2022.07.22 CN 114767270 A 1.一种用于肺部手术 穿刺的导 航显示系统， 其特 征在于， 包括： 路径规划模块， 用于将显示医学图像的Dicom文件和显示肺部结构的STL三维数据读取 并解析， 依 次渲染到由同一物理坐标系建立的空间几何关系界面中， 并初始化标记光球坐 标与穿刺路径； 光学定位模块， 用于获取钢针在空间几何关系 界面中的三维形态模型， 将可识别显示 的标记光球与钢针结合形成穿刺导 航钢针； 导航显示模块， 用于将穿刺导航钢针的三维模型和肺部结构的三维模型， 在坐标转换 矩阵的作用下， 统一以光学坐标系表示， 并通过光学定位器实时显示穿刺导航钢针和肺部 结构的关系。 2.根据权利要求1所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述穿刺导 航钢针和肺部结构的关系 具体包括： 所述穿刺导航钢针与穿刺规划路径的间距关系， 以及 所述穿刺导航钢针与标记球 体的空间位置关系。 3.根据权利要求1所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述光学定 位模块还用于误差修正： 比较光学定位器返回的钢针的三维坐标的实时误差和光学定位器 的标定移动误差； 当实时误差小于标定移动误差时， 继续 正常实时显示 穿刺导航钢针的实时位置； 当实时误差不小于标定移动误差时， 重新初始化标记光球坐标以更新所述穿刺导航钢 针的实时位置 。 4.根据权利要求3所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述导航显 示模块用于： 将经过误差修正后的穿刺导航钢针的实时位置信息， 标记光球、 穿刺路径及显 示肺部结构的STL三 维数据均转换成对应的光学坐标系的数据信息， 均渲 染成STL模 型以进 行三维实时显示。 5.根据权利要求1所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述光学定 位模块还用于： 通过光学定位器识别并实时追踪所述穿刺导航钢针， 并返回所述穿刺导航 钢针的光学坐标信息， 渲染成三维STL 三维数据以进行三维显示。 6.根据权利要求1所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述路径规 划模块还用于： 导入Dicom文件和STL三 维数据， 当文件不合法时提示文件错误， 当文件合法 时， 先确立共同的物理坐标系及原点， 建立并保存标记光球坐标和穿刺路径。 7.根据权利要求1所述的用于肺部手术穿刺的导航显示系统， 其特征在于， 所述导航显 示模块还用于： 将标记 光球、 穿刺路径及显示肺部结构的STL三 维数据均转换成对应的光学 坐标系的数据， 并渲染成STL模型以进行三维 实时显示。 8.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器， 所述处理器用于执行存储器中存 储的计算机管理类程序时实现如权利要求 1‑7任一项所述的用于肺部手术穿刺的导航显示 系统的功能。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机管理类程序， 所述计算机 管理类程序被处理器执行时实现如权利要求 1‑7任一项所述的用于肺部手术穿刺的导航显 示系统的功能。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114767270 A 2一种用于肺部手术穿刺的 导航显示系统 技术领域 [0001]本发明涉及临床医学技术领域， 更具体地， 涉及一种用于肺部手术穿刺的导航显 示系统。 背景技术 [0002]随着高分辨率CT扫描技术的发展， 越来越多难以定性的肺部亚毫米级小结节被发 现， 近年来微创外科技术的提高， 通过胸腔镜进 行局部病灶切除成为可能。 但是肺部结节较 小、 肺组织压缩后实变， 难以通过触诊指导小结节切除， 肺叶或肺段的切除创伤太大， 因此 肺部小结节的定位至关重要。 [0003]对此， 公开号为CN108514643A的中国专利公开了一种肺部微小结节进行手术前颜 色及触觉标记方法， 该标记方法包括以下具体步骤： 配制亚甲基蓝+凝血酶+氯化钙溶液和 配制纤维蛋白原两种 溶液， 分别经两支不同的注射器通过三通管连接肺穿刺针， 将上两种 溶液同步注射到肺微小结节病灶处， 在病灶处形成蓝色的凝胶结节。 [0004]此外， 公开号为CN213525392U、 名称 为用于肺部手术的术前辅助穿刺定位装置， 公 开了一种用于肺部手术的术前辅助穿刺定位装置， 应用于医疗穿刺用具技术领域， 其包括 穿刺件， 穿刺 件包括穿刺针以及设置在穿刺针端部的底座， 底座设置在穿刺针远离刺尖的 一端， 底座远离穿刺针的一端设有存储囊， 存储囊内设有阻隔件， 阻隔件将存储囊分为第一 空腔和第二空腔， 底座内设有用于刺破存储囊的刺 破件。 本申请通过存储囊将亚甲蓝和医 用胶挤压进患者的肺部， 可以提高穿刺针的稳定性， 以减少穿刺针出现位移的可能， 并且可 以提升穿刺针定位的精准度， 提高了形成凝胶结节的位置精确度。 [0005]综上述所述， 现有技术中均没有公开导航显示与肺部手术穿刺的相关技术， 造成 了操作者在进行手术过程中无法实现精准直观的定位， 给操作中带来了极大 的操作难度。 且操作者在将肺穿刺针刺 入肺部时， 并未对肺部穿刺针进行固定， 因此操作者在连接注射 器的过程中， 肺穿刺针很容易产生位移， 从而造成肺穿刺针定位的精准度不高， 导致形成凝 胶结节的位置不 准确， 急需开发一种能在肺部手术 穿刺中进行导 航并实时显示的方法。 发明内容 [0006]本发明针对现有技术中存在的肺部手术穿刺中无法实施导航显示而影响手术成 功率的技 术问题。 [0007]本发明提供了一种用于肺部手术 穿刺的导 航显示系统， 包括： [0008]路径规划模块， 用于将显示医学图像的D icom文件和显示肺部结构的STL三维数据 读取并解析， 依 次渲染到由同一物理坐标系建立的空间几何关系界面中， 并初始化标记光 球坐标与穿刺路径； [0009]光学定位模块， 用于获取钢针在空间几何关系界面中的三维形态模型， 将可识别 显示的标记光球与钢针结合形成穿刺导 航钢针； [0010]导航显示模块， 用于将穿刺 导航钢针的三维模型和肺部结构的三维模型， 在坐标说　明　书 1/5 页 3 CN 114767270 A 3