一種提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法

2023-05-03 04:33:01 1

專利名稱：一種提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械技術領域，具體說是涉及到一種提高脊柱外科手術計 算機導航系統精度的方法
背景技術：
隨著人口老齡化和現代化交通的發展，脊柱疾患己經成為影響人們生活的常 見病和多發病。很多疾病包括脊柱不穩定、脊柱骨折脫位、脊柱畸形和脊柱腫瘤 等多需要手術治療。但脊柱三維解剖結構複雜，毗鄰重要的神經血管組織，很多 手術風險性大，併發症多，臨床應用受到限制。計算機導航系統應用於脊柱外科， 可以實現術中精確定位，提高手術精確性，減少手術併發症，減少手術顯露過程 中不必要的組織結構破壞，使手術微創化。同時，許多既往因解剖關係複雜，手 術風險大而無法常規施行的手術如頸椎椎弓根螺釘內固定技術也有了常規推廣 的可能。因此，計算機導航技術可以推動脊柱外科手術技術的進步，提高脊柱疾 病患者的生活質量。
但是，目前計算機導航系統在脊柱外科的應用尚處於初步階段，其操作方法 有待進一步完善。導航系統的生產廠家雖然提供了系統使用的說明書，但是臨床 應用中並不實用，無法指導手術醫生正確使用該系統。在脊柱外科手術中，不同 病變節段解剖結構不同，因此導航系統的操作也各不相同，不能正確解決這一問 題，手術醫師就不能正確操作導航系統，從而導致導航系統臨床精確度下降，甚 至誤導醫生操作，增加手術風險。正因為上述原因，導航系統在脊柱外科是否實 用，尚在學術界存在爭議，影響了該技術的臨床推廣應用。

發明內容
本發明的目的是提供一種能實時指導醫生正確操作，提高臨床手術實用性和 手術精度的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法。
為了達到發明目的，本發明採用的技術方案是 一種提高脊柱外科手術計算 機導航系統精度的方法，由計算機主機、與主機相連的攝像機、影像獲取設備、
5示蹤器、固定夾鉗、固定釘、指點器、尖錐、開路器、導航智能器械及註冊臺組 成脊柱外科手術計算機導航系統，根據影像獲取設備的掃描圖像及數據參數輸入 計算機導航系統中，將規定的手術操作流程通過畫面和語音提示軟體顯示在計算 機顯示屏上，其操作步驟如下-
導航操作在手術視野顯露完成後開始進行。
A. 系統準備。
打開導航系統軟體、同步軟體畫面顯示、同步軟體聲音提示；輸入患者信 息，進入導航作業系統，同步畫面顯示及語音提示；
B. 系統連接
選擇手術視野顯露的最上方一個棘突，去除棘突表面軟組織，根據棘突 大小選擇固定夾鉗或固定釘，並將固定夾鉗或固定釘固定於棘突之上，並且固定 方向與棘突保持一定的前傾角，同步畫面顯示及語音提示；
將示蹤器固定連接在固定夾鉗或固定釘上，固定夾角45°，打開電源，同 步畫面顯示及語音提示；
調整攝像機位置，位置如同步畫面顯示，保證攝像機顯示圖像在導航圖像的 中心視野區，攝像機與患者手術區域之間無物體遮擋，攝像機與手術區域距離為 l一2米；同步畫面顯示及語音提示；
打開註冊臺進行工具註冊，逐一註冊指點器、尖錐、開路器及導航智能器械， 同步畫面顯示及語音提示； C.導航圖像獲取
根據手術類型的不同使用三種不同影像獲取設備獲取導航圖像，包括即時三 維掃描的電動C型臂的三維導航模式、CT導航模式及虛擬透視導航模式；
其中術中即時三維導航圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器、打開電源、 通過數據連接線連接導航系統和C型臂系統；選擇需掃描的部位，確認手術區域 位於C型臂掃描區域中心位置，手動移動C型臂，設定掃描範圍，然後電動C 型臂進行旋轉式三維掃描，釆集點片圖像並自動重建三維圖像後傳輸至導航系 統，同步畫面顯示及語音提示；
CT導航模式圖像獲取方式是將術前採集的CT數據傳輸至導航系統後， 進行無傾角連續掃描，通過顯示器預覽圖像，檢查圖像的標記順序和圖像所示病人位置方向之間是否匹配，載入圖像當圖像被選中並按順序排列後，將圖像載 入病人記錄中，根據標記順序和手術位置的三維參考點重建圖像，將圖像傳輸至 導航系統，通過軟體設計參考點和固定螺釘的植入位置及螺釘的長度和直徑，同 步畫面顯示及語音提示；
虛擬透視導航模式圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器，打開電源，並通 過數據連接線連接導航系統和C型臂系統；選擇需掃描的部位及病人體位方向， 進行正側位透視確認手術區域位於C型臂掃描區域中心位置，將圖像傳輸至導航 系統，同步畫面顯示及語音提示；
D. 導航圖像註冊
術中即時三維導航和虛擬透視導航模式無需進行手動圖像註冊，直接進入下 一步，同步畫面顯示及語音提示；
而CT導航模式的圖像註冊順序為打開指點器，根據術前設計的參考點與 手術患者實際的解剖結構點進行對照，用指點器進行點照合確認，再用指點器接 觸病人解剖結構表面的多點進行面照合確認；點照合和面照合確認完成後系統自 動計算本次操作可能存在的導航誤差值，誤差值符合規定值後，進行下一步操作， 同步畫面顯示及語音提示；
E. 精確性驗證
術中即時三維導航模式和CT導航模式的精確性驗證是，使用指點器指認患者 手術區域的解剖結構，包括棘突中點及關節突關節，判斷導航圖像與實際手術區 域的解剖結構是否準確吻合，如果吻合，進入下一步驟，否則重複上述導航操作， 同步畫面顯示及語音提示；
而虛擬透視導航模式的精確性驗證是，進入系統精確性驗證程序，首先獲取 一副透視圖像並且在可視狀態下檢測病人示蹤器的影像能否準確覆蓋校準圖像 上的影像輪廓，圖像輪廓吻合後，進入下一步操作，同步畫面顯示及語音提示；
F.手術操作
以尖錐確定螺釘的入點，通過導航系統同步畫面顯示及語音提示判斷螺釘入 點和角度位置，以開路器在導航系統的同步畫面顯示及語音提示實時引導下鑽 探螺釘通道，將根據導航圖像獲取資料再通過軟體設計相應長度和直徑的固定螺 釘置入患者體內，同步畫面顯示及語音提示。上述C步驟術中即時三維導航圖像獲取方式中，所述採用手動移動C臂進行 旋轉式三維掃描時，C型臂自動連續旋轉190。，採集100幅數字點片圖像並自 動重建三維圖像，圖像採集過程耗時1—2min。
上述C步驟CT導航模式圖像獲取圖像中所述無傾角聯繫掃描，掃描僅顯示 椎體結構，採用小FOV進行掃描，掃描層厚不超過l毫米。
上述D步驟CT導航模式的圖像註冊順序中，所述參考點之間相距不小於1. 5 釐米，多節段操作時應於每個手術椎體節段分別選取參考點；
上述D步驟CT導航模式的圖像註冊順序中，所述點照合和面照合確認的導航 誤差規定值，對於頸椎和上胸椎手術小於0.5毫米，對於下胸椎和腰骶椎手術小 於1毫米。
上述D步驟CT導航模式的圖像註冊順序中，所述多點進行面照合確認，其多 點選取數量為至少35個點，照合點選取應覆蓋整個椎板後方骨性結構。
本發明使用的計算機導航系統為紅外線光學導航系統，用於脊柱外科手術之 中，其中計算機主機是脊柱外科導航軟體安裝運行的載體，軟體在windows系 統下運行，用於引導醫生進行手術操作的導航圖像顯示在其顯示器上；攝像機與 主機相連，是探測採集導航智能器械所發射紅外線的設備，用於識別導航智能器 械和與之相連的患者手術區域；而導航系統可以採用三種不同的圖像獲取方式， 包括1術中即時三維導航圖像的獲取設備是可以在手術中進行自動連續掃描 並重建三維圖像的電動C型臂；2虛擬透視導航圖像的獲取設備是可以在手 術中獲取兩維圖像的C型臂；3 CT導航術前需要在CT室提前對患者手術區 域進行CT掃描，獲取薄層CT圖像；固定夾鉗和固定釘則固定在患者身體上，
固定夾鉗和固定釘是根據根據患者棘突大小選擇，棘突大的選擇固定釘，棘突薄 的選擇固定夾鉗，並將其牢固固定在棘突之上，然後牢固連接患者示蹤器，患者
示蹤器和c型臂示蹤器，是帶有紅外線發光二極體的導航手術專用器械，在使
用過程中可以實時被攝像機跟蹤，用於建立患者手術區域和導航系統之間的坐標
聯繫，從而被識別並顯示在導航系統的顯示器上，引導醫生進行手術操作； 手術工具中，指點器用於指點手術區域的解剖結構，在CT導航模式中用於進 行點註冊和面照合；尖錐在脊柱外科螺釘內固定手術中用於在骨性結構上開槽， 去除表面堅硬的皮質骨；開路器是在脊柱外科螺釘內固定手術中，用於鑽探螺釘通道。開啟脊柱外科螺釘內固定手術中導航手術工具後，通過註冊臺註冊校準上 述工具。
本發明結合各種脊柱外科導航系統的特點和臨床規律，制定出規範性的操作 流程，製成具有畫面提示和語音提示軟體安裝於導航系統中，並顯示在計算機顯 示屏上，可以在導航系統手術操作過程中實時指導手術醫生正確操作，提高了導 航系統的可操作性和臨床精度，從而提高了手術精度，畫面提示和語音提示軟體 操作方便，縮短了手術醫生對於導航系統的適應時間，具有很強的臨床實用性。


圖1為本發明操作流程示意框圖
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例詳述本發明，一種提高脊柱外科手術計算機導航系統 精度的方法，由計算機主機、與主機相連的攝像機、影像獲取設備、示蹤器、固 定夾鉗、固定釘、指點器、尖錐、開路器、導航智能器械及註冊臺組成脊柱外科 手術計算機導航系統，根據影像獲取設備的掃描圖像及數據參數輸入計算機導航
系統中，將規定的手術操作流程通過畫面和語音提示軟體顯示在計算機顯示屏 上，其操作步驟如下
導航操作在手術視野顯露完成後開始進行。 A.系統準備。
打開導航系統軟體，如手術室配備可以進行術中即時三維掃描的電動C型 臂，則選擇術中即時三維導航模式；如果不具備上述電動C型臂，如果是頸椎、 上胸椎或複雜畸形的腰椎手術，選擇CT導航模式；如果是腰椎骶椎手術，選擇 虛擬透視導航模式；同步軟體畫面顯示並聲音提示為請正確選擇導航模式；
輸入患者信息，進入導航作業系統，同步軟體畫面顯示及語音提示為請準 確輸入患者信息；
檢査導航器械的電池電量是否充足，同步軟體聲音提示為請檢査電池電量 是否充足；如果綠色指示燈間隔閃爍，表示電池電量充足，如果綠色指示燈持續 亮，表示電量不足，需更換電池； B.系統連接
選擇手術視野顯露的最上方一個棘突，去除棘突表面軟組織，根據棘突大小選擇固定夾鉗或固定釘，棘突大選擇固定釘，棘突薄則選擇固定夾鉗，並將 固定夾鉗或固定釘固定於棘突之上，並且固定方向與棘突保持一定的前傾角，同 步軟體畫面顯示及語音提示為請根據圖示正確選擇固定位置，確保牢固固定；
將患者示蹤器牢固固定連接在固定夾鉗或固定釘上，固定夾角45°，打開電 源，同步軟體畫面顯示及語音提示為請將患者示蹤器連接在固定夾鉗或釘上， 固定夾角45。，打開電源；
調整攝像機位置，位置如同步畫面顯示，保證攝像機顯示圖像在導航圖像的 中心視野區，攝像機與患者手術區域之間無物體遮擋，攝像機與手術區域距離為 1.5米；同步軟體畫面顯示及語音提示為請調整攝像機位置，位置如同步畫面 顯不；
打開註冊臺進行工具註冊，逐一註冊指點器、尖錐、開路器及導航智能器械， 同步軟體語音提示為請打開註冊臺，逐一註冊導航智能器械，請保持器械頭端 位於註冊點中心； C.導航圖像獲取
根據手術類型的不同使用三種不同影像獲取設備獲取導航圖像，包括即時三 維掃描的電動C型臂的三維導航模式、CT導航模式及虛擬透視導航模式；如手 術室配備可以進行術中即時三維掃描的電動C型臂，則選擇術中即時三維導航模 式；如果不具備上述電動C型臂，如果是頸椎、上胸椎或複雜畸形的腰椎手術， 選擇CT導航模式，如果是腰椎骶椎手術，選擇虛擬透視導航模式。
其中術中即時三維導航圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器、打開電源、 通過數據連接線連接導航系統和C型臂系統，同步軟體語音提示為請小心牢 固安裝C型臂示蹤器，打開電源，數據連接線連接導航系統和C型臂系統；
選擇需掃描的部位及病人體位方向，進行正側位透視確認手術區域位於c 型臂掃描區域中心位置，同步軟體語音提示為請正確選擇需掃描的部位及病人 體位方向，請進行正側位透視確認手術區域位於C型臂掃描區域中心位置；
手動移動C臂至掃描結束位置，同步軟體語音提示為請移動C臂至掃描結 束位置；手動移動C臂至掃描開始位置，同步軟體語音提示為請移動C臂至掃 描開始位置；然後手動移動C臂至掃描開始位置，踩住腳踏開關開始三維掃描，C 型臂自動連續旋轉190°採集100幅數字點片圖像並自動重建三維圖像，整個圖 像採集過程耗時1至2分鐘，同步軟體語音提示為請踩住腳踏開關開始三維
10掃描，整個圖像採集過程耗時l或2min，請耐心等待，切勿觸碰C型臂；
將圖像傳輸至導航系統，傳輸過程確保數據連結線路通暢，同步軟體語音提
示為請耐心等待，確保傳輸過程數據連結線路通暢；
CT導航模式圖像獲取方式是將術前採集的CT數據傳輸至導航系統後，進
行無傾角連續掃描，掃描層厚不超過l毫米，儘量小的F0V，僅顯示椎體結構，
儘量去除外圍組織的幹擾，同步軟體語音提示為請將術前採集的CT數據傳輸
至導航系統；
預覽圖像在導航軟體中點擊進入"圖像預覽"界面，檢査圖像的標記順序 和圖像所示病人位置方向之間是否匹配，同步軟體語音提示為請點擊進入"圖
像預覽"界面，仔細檢査圖像的標記順序和圖像所示病人位置方向之間是否匹配;
載入圖像當圖像被選中並按順序排列後，將圖像載入病人記錄中，同步軟 件語音提示為請將圖像載入病人記錄中；
選取參考點根據其三維重建圖像，在擬手術椎體後方表面結構分別選取至 少3個解剖標誌清楚的參考點，待術中進行點照合；參考點選取應易於顯露，參 考點表面軟組織必須充分去除，參考點選取後需經主刀手術者確認，各參考點之 間相距至少1.5釐米，多節段操作時應於每個手術椎體節段分別選取參考點，同 步軟體語音提示為請在擬手術椎體後方表面結構選取3個解剖標誌清楚的參考 點，參考點表面軟組織充分去除，參考點選取後請主刀手術者確認，各參考點之 間相距至少1. 5釐米，多節段操作時應於每個手術椎體節段分別選取參考點；
通過軟體設計固定螺釘的植入位置及螺釘的長度和直徑，同步軟體語音提示 為請準確設計固定螺釘的植入位置及螺釘的長度和直徑；
虛擬透視導航模式圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器，打開電源，並通 過數據連接線連接導航系統和C型臂系統，同步軟體語音提示為請小心牢固安 裝C型臂示蹤器，打開電源，用數據連接線連接導航系統和C型臂系統；
選擇需掃描的部位及病人體位方向，進行正側位透視確認手術區域位於c 型臂掃描區域中心位置，同步軟體語音提示為請選擇需掃描的部位及病人體位 方向，進行正側位透視確認手術區域位於C型臂掃描區域中心位置；
將圖像傳輸至導航系統，傳輸過程確保數據連結線路通暢，同步軟體語音提示為請將圖像傳輸至導航系統，傳輸過程請使數據連結線路通暢； D.導航圖像註冊
術中即時三維導航和虛擬透視導航模式無需進行手動圖像註冊，直接進入下一步。
而CT導航模式的圖像註冊順序為打開指點器，進入註冊順序，同步軟體 語音提示為請打開指點器，進入註冊步驟；
點照合根據術前設計的參考點，與手術區域患者實際的解剖結構進行對照，
用指點器進行確認，同步軟體語音提示為請根據術前設計的參考點，與手術區
域患者實際的解剖結構進行對照，用指點器進行確認，請注意耐心操作，切勿急
躁；
面照合用指點器接觸病人解剖結構表面至少35個點，並在完成每一點操 作時按下工具上的選擇按鈕，每次點按操作時必須稍作停頓，確保點按時指點器 無移動，照合點選取應覆蓋整個椎板後方骨性結構，同步軟體語音提示為請用 指點器接觸病人解剖結構表面至少35個點，並在完成每一點操作時按下工具上 的選擇按鈕，每次點按操作時必須稍作停頓，確保點按時指點器無移動，請保證 照合點選取覆蓋整個椎板後方骨性結構；
上述操作完成後系統自動計算本次操作可能存在的導航誤差值，如果誤差在 頸椎和上胸椎手術小於0. 5毫米，在下胸椎和腰骶椎手術小於1毫米，可以進行 下一步操作，否則重行進行上述註冊順序，直到符合允許的誤差值，同步軟體語 音提示為請確定系統誤差是否滿足本手術需要； E.精確性驗證
術中即時三維導航模式和CT導航模式的精確性驗證是，使用指點器指認患 者手術區域的解剖結構，包括棘突中點及關節突關節，判斷導航圖像與實際手術 區域的解剖結構是否準確吻合，如果吻合，進入下一步驟，否則重複上述導航操 作進行精確性驗證，直到導航圖像與解剖結構準確吻合，同步軟體語音提示為 請使用指點器指認患者手術區域的解剖結構，請判斷導航圖像與實際手術區域解 剖結構是否準確吻合；不吻合，請重新進行導航操作步驟；
而虛擬透視導航模式的精確性驗證是，進入系統精確性驗證程序，首先獲取 一副透視圖像並且在可視狀態下檢測病人示蹤器的影像能否準確覆蓋校準圖像 上的影像輪廓，圖像輪廓吻合後，進入下一步操作，否則重複上述精確性驗證程序，直到透視圖像準確覆蓋校準圖像上的影像輪廓，同步軟體語音提示為請進 入系統精確性驗證程序，獲取一副透視圖像，在可視狀態下檢測病人示蹤器的影 像能否準確覆蓋校準圖像上的影像輪廓，圖像輪廓吻合，進入下一步操作，否則 重複上述導航操作步驟，重新進行精確性驗證； F.手術操作
以尖錐確定螺釘的入點，通過導航系統同步畫面顯示及語音提示判斷螺釘入 點和角度位置，同步軟體語音提示為請以尖錐確定螺釘的入點，通過導航圖像 判斷螺釘入點和角度位置滿意，請勿觸碰患者示蹤器；
以開路器在導航系統的同步畫面顯示及語音提示下實時引導下鑽探螺釘通 道，同步軟體語音提示為請以開路器在導航圖像實時引導下鑽探螺釘通道，請 勿觸碰患者示蹤器；
將根據導航圖像獲取資料再通過軟體設計相應長度和直徑的固定螺釘置入患 者體內，同步軟體語音提示為請將螺釘在導航圖像實時引導下準確置入；
手術完成，同步軟體語音提示為本手術完成。
權利要求
1. 一種提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法，由計算機主機、與主機相連的攝像機、影像獲取設備、示蹤器、固定夾鉗、固定釘、指點器、尖錐、開路器、導航智能器械及註冊臺組成脊柱外科手術計算機導航系統，根據影像獲取設備的掃描圖像及數據參數輸入計算機導航系統中，將規定的手術操作流程通過畫面和語音提示軟體顯示在計算機顯示屏上，其操作步驟如下A. 系統準備打開導航系統軟體、同步軟體畫面顯示、同步軟體聲音提示；輸入患者信息，進入導航作業系統，同步畫面顯示及語音提示；B. 系統連接選擇手術視野顯露的最上方一個棘突，去除棘突表面軟組織，根據棘突大小選擇固定夾鉗或固定釘，並將固定夾鉗或固定釘固定於棘突之上，並且固定方向與棘突保持一定的前傾角，同步畫面顯示及語音提示；將患者示蹤器固定連接在固定夾鉗或固定釘上，固定夾角45°，打開電源，同步畫面顯示及語音提示；調整攝像機位置，位置如同步畫面顯示，保證攝像機顯示圖像在導航圖像的中心視野區，攝像機與患者手術區域之間無物體遮擋，攝像機與手術區域距離為1—2米；同步畫面顯示及語音提示；打開註冊臺進行工具註冊，逐一註冊指點器、尖錐、開路器以及導航智能器械，同步畫面顯示及語音提示；C. 導航圖像獲取根據手術類型的不同使用三種不同影像獲取設備獲取導航圖像，包括即時三維掃描的電動C型臂的三維導航模式、CT導航模式及虛擬透視導航模式；其中術中即時三維導航圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器、打開電源、通過數據連接線連接導航系統和C型臂系統；選擇需掃描的部位，確認手術區域位於C型臂掃描區域中心位置，手動移動C臂，確定掃描範圍，然後進行旋轉式三維掃描，採集點片圖像並自動重建三維圖像後傳輸至導航系統，同步畫面顯示及語音提示；CT導航模式圖像獲取方式是將術前採集的CT數據傳輸至導航系統後，進行無傾角聯繫掃描，通過顯示器預覽圖像，檢查圖像的標記順序和圖像所示病人位置方向之間是否匹配，載入圖像當圖像被選中並按順序排列後，將圖像載入病人記錄中，根據標記順序和手術位置的三維參考點重建圖像，將圖像傳輸至導航系統，通過軟體設計參考點和固定螺釘的植入位置及螺釘的長度和直徑，同步畫面顯示及語音提示；虛擬透視導航模式圖像獲取方式是安裝C型臂示蹤器，打開電源，並通過數據連接線連接導航系統和C型臂系統；選擇需掃描的部位及病人體位方向，進行正側位透視確認手術區域位於C型臂掃描區域中心位置，將圖像傳輸至導航系統，同步畫面顯示及語音提示；D. 導航圖像註冊術中即時三維導航和虛擬透視導航模式無需進行手動圖像註冊，直接進入下一步，同步畫面顯示及語音提示；而CT導航模式的圖像註冊順序為打開指點器，根據術前設計的參考點與手術患者實際的解剖結構點進行對照，用指點器進行點照合確認，再用指點器接觸病人解剖結構表面的多點進行面照合確認；點照合和面照合確認完成後系統自動計算本次操作可能存在的導航誤差值，誤差值符合規定值後，進行下一步操作，同步畫面顯示及語音提示；E. 精確性驗證術中即時三維導航模式和CT導航模式的精確性驗證是，使用指點器指認患者手術區域的解剖結構，包括棘突中點及關節突關節，判斷導航圖像與實際手術區域的解剖結構是否準確吻合，吻合後，進入下一步驟，同步畫面顯示及語音提示；而虛擬透視導航模式的精確性驗證是，進入系統精確性驗證程序，首先獲取一副透視圖像並且在可視狀態下檢測病人示蹤器的影像能否準確覆蓋校準圖像上的影像輪廓，圖像輪廓吻合後，進入下一步操作，同步畫面顯示及語音提示；F. 手術操作以尖錐確定螺釘的入點，通過導航系統同步畫面顯示及語音提示判斷螺釘入點和角度位置，以開路器在導航系統的同步畫面顯示及語音提示下實時引導下鑽探螺釘通道，將根據導航圖像獲取資料再通過軟體設計相應長度和直徑的固定螺釘置入患者體內，同步畫面顯示及語音提示。
2.根據權利要求1所述的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法， 其特徵在於上述所述C步驟術中即時三維導航圖像獲取方式中，所述採用手動移動C臂進行旋轉式三維掃描時，C型臂自動連續旋轉19(T ,採集100幅數字 點片圖像並自動重建三維圖像，圖像釆集過程耗時l一2min。
3. 根據權利要求1所述的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法, 其特徵在於上述所述C步驟中CT導航模式圖像獲取圖像中所述無傾角連續掃 描，掃描僅顯示椎體結構，採用小FOV迸行掃描，掃描層厚不超過l毫米。
4. 根據權利要求1所述的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法， 其特徵在於上述D步驟中CT導航模式的圖像註冊順序中，所述參考點之間相 距不小於1. 5釐米，多節段操作時應於每個手術椎體節段分別選取參考點；
5. 根據權利要求1所述的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法， 其特徵在於上述D步驟中CT導航模式的圖像註冊順序中，所述點照合和面照 合確認的導航誤差規定值，對於頸椎和上胸椎手術小於0.5毫米，對於下胸椎和 腰骶椎手術小於1毫米。
6. 根據權利要求1所述的提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法， 其特徵在於上述D步驟CT中導航模式的圖像註冊順序中，所述多點進行面照 合確認，其多點選取數量為至少35個點，照合點選取應覆蓋整個椎板後方骨性 結構。
全文摘要
本發明公開了一種提高脊柱外科手術計算機導航系統精度的方法，由計算機主機、攝像機、影像獲取設備、示蹤器、固定夾鉗、固定釘、指點器、尖錐、開路器、導航智能器械及註冊臺組成脊柱外科手術計算機導航系統，根據影像獲取設備的掃描圖像及數據參數輸入計算機導航系統中，將A.系統準備、B.系統連接、C.導航圖像獲取、D.導航圖像註冊、E.精確性驗證及F.手術操作等流程步驟通過畫面和語音提示軟體顯示在計算機顯示屏上，實時指導手術醫生正確操作，提高導航系統的可操作性和臨床手術精度，畫面提示和語音提示軟體操作方便，縮短了手術醫生對於導航系統的適應時間，臨床實用性強，適宜推廣應用。
文檔編號A61B6/03GK101518447SQ20091007895
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者波 劉, 劉亞軍, 波 張, 張貴林, 勤 李, 李志宇, 偉 田, 臨 胡, 強 袁 申請人:北京積水潭醫院