CN215937645U - 一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，包括：建模计算机和MR眼镜；所述建模计算机用于将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输给所述MR眼镜；所述MR眼镜与所述建模计算机通讯连接，用于接收所述建模计算机传输的三维模型，并将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加并显示，解决了各种外部原因导致的脊柱手术节段定位精度低或者定位时间长的问题。

Description

一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，特别涉及一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置。

背景技术

目前，在患者需要进行脊柱手术时，首先需要对病灶进行节段定位，定位是脊柱手术很重要的一个步骤，尤其是高难度手术，定位精确与否尤为重要，以往的手术中，往往采用贴回形针拍片或者插针方式进行节段定位，可能由于患者肥胖，先天畸形，患者年龄、骨质脱矿化等原因导致定位精度降低或者定位时间长。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，提高了定位精度，缩短了定位时间，解决了各种外部原因导致的脊柱手术节段定位精度低或者定位时间长的问题。

一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，包括：建模计算机和MR眼镜；

所述建模计算机用于将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输给所述MR眼镜；

所述MR眼镜与所述建模计算机通讯连接，用于接收所述建模计算机传输的三维模型，并将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加并显示。

优选的，所述MR眼镜包括：

眼镜框架；

显示装置，设置于所述眼镜框架的前端；

环境感应装置，设置于所述显示装置的上端，与所述显示装置电性连接；

连接部，所述连接部的两端分别与所述眼镜框架两端部连接；

处理器，所述处理器设置于所述连接部内，所述处理器与所述显示装置电性连接。

优选的，所述显示装置为包括透镜系统的光学组件。

优选的，所述环境感应装置包括对称设置的采集环境图像信息的第一摄像头。

优选的，所述环境感应装置还包括采集环境深度信息的第二摄像头。

优选的，所述MR眼镜还包括：短距离通讯模块，设置于所述连接部内，所述短距离通讯模块与所述处理器电性连接。

优选的，所述MR眼镜还包括：

扬声器，设置于所述眼镜框架上，所述显示装置两侧，所述扬声器与所述处理器电性连接；

语音识别模块，设置于所述连接部内，与所述处理器电性连接；

手势识别模块，设置于所述连接部内，与所述处理器电性连接。

优选的，所述MR眼镜还包括：蓄电池，所述蓄电池设置于所述连接部外侧，与所述处理器电性连接。

优选的，所述MR眼镜还包括：贴合部，所述贴合部为伸缩带材质，所述贴合部的两端与所述眼镜框架的内侧两端固定连接，所述贴合部的内侧与用户头部贴合。

本实用新型的工作原理和有益效果：提供了一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，包括：建模计算机和MR眼镜；所述建模计算机用于将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输给所述MR眼镜；所述MR眼镜与所述建模计算机通讯连接，用于接收所述建模计算机传输的三维模型，并将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加并显示，解决了各种外部原因导致的脊柱手术节段定位精度低或者定位时间长的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置的电性连接示意图；

图2为本实用新型实施例中一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种MR眼镜的电性连接示意图；

图中：1、建模计算机；2、MR眼镜；3、眼镜框架；4、显示装置；5、连接部；6、第一摄像头；7、处理器；8、环境感应装置；9、第二摄像头；10、短距离通讯模块；11、扬声器；12、语音识别模块；13、手势识别模块；14、蓄电池；15、贴合部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例提供了一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，如图1所示，包括：建模计算机1和MR眼镜2；

所述建模计算机1用于将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输给所述MR眼镜2；将患者脊柱的CT(计算机断层扫描)影像即计算机断层扫描成像数据导入医学三维重建软件建立骨骼三维模型，此为现有技术，不再赘述，可参考专利：CN 105740533 A；

所述MR眼镜2与所述建模计算机1通讯连接，用于接收所述建模计算机1传输的三维模型，并将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加并显示；具体为，接收的三维模型数据作为第一模型图像数据传输给MR眼镜，MR眼镜的环境感应装置摄像头实时获取周围环境的图像数据，包括病患在手术台上的病灶区图像数据，作为第二图像数据，于MR眼镜的处理器内进行分析处理，并与第一模型图像数据混合叠加，转化为整合的图像信息显示在MR眼镜上，入射到人眼的视网膜上，方便医生观看；将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加可参考专利：CN 107995481A；

上述技术方案的工作原理为：利用建模计算机可将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输到MR眼镜中，医生借助MR眼镜，能清晰看到患者病灶的三维图像，并且医生在手术前通过MR眼镜的三维模型准确与现实中患者身体上的病灶区图像的叠加显示，将患者身体内部脊柱的三维图像与患者实际身体部位结合，对脊柱手术进行节段定位；

上述技术方案的有益效果为：对于患者脊柱CT影像合成的CT模型，方便了患者和医生在术前一起观看，患者可以更加直观了解自己的疾病，提高了医患沟通效果，医生在手术时通过利用MR眼镜，将患者身体内部脊柱的三维图像与患者实际身体部位结合，更加方便医生了解病灶与周围的解剖关系，使得对脊柱手术的节段定位直观、更加准确，并且节省了手术时间，解决了各种外部原因导致的脊柱手术节段定位精度低或者定位时间长的问题。

在一个实施例中，如图2、3所示，所述MR眼镜2包括：

眼镜框架3；

显示装置4，设置于所述眼镜框架3的前端；

环境感应装置8，设置于所述显示装置4的上端，与所述显示装置4电性连接；

连接部5，所述连接部5的两端分别与所述眼镜框架3两端部连接；

处理器7，所述处理器7设置于所述连接部5内，所述处理器7与所述显示装置4电性连接；优选的，处理器7的型号为：Snapdragon 845；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：MR眼镜为眼镜框架结构，显示装置设置于普通眼镜的镜片的位置，方便医生观看，环境感应装置包括摄像头与多种传感器，用于检测获取周围物理环境特征等相关信息，连接部将眼镜框架敞开的端部连接起来，处理器用于处理各种图像声音数据，实现外部环境图像数据的叠加，以及与用户医生的交互，从而实现患者身体内部脊柱的三维图像与患者实际身体部位结合，对脊柱手术的节段清晰定位。

在一个实施例中，所述显示装置4为包括透镜系统的光学组件；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：光线通过透镜系统的折射和/或反射，入射到人眼的视网膜上，从而方便医生的观看。

在一个实施例中，所述环境感应装置8包括对称设置的采集环境图像信息的第一摄像头6；

在一个实施例中，所述环境感应装置8还包括采集环境深度信息的第二摄像头9；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：MR眼镜开始使用时，用户可以通过光学组件观看三维模型图像信息，同时环境感应装置包括的第一摄像头开始采集周围环境图像信息，设置于不同角度的第二摄像头采集环境深度信息，第一摄像头与第二摄像头协同工作获得更佳周围环境信息，与虚拟三维模型图像信息叠加，获得更精准的观察效果。

在一个实施例中，所述MR眼镜2还包括：短距离通讯模块10，设置于所述连接部5内，所述短距离通讯模块10与所述处理器7电性连接；所述短距通信模块，包括ZigBee通信模块、蓝牙通信模块以及WLAN通信模块中的一种或多种；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：短距离通讯模块与处理器电性连接，可以与建模计算机之间进行通讯连接，方便了设备之间的数据传输。

在一个实施例中，所述MR眼镜2还包括：

扬声器11，设置于所述眼镜框架3上，所述显示装置4两侧，所述扬声器11与所述处理器7电性连接；

语音识别模块12，设置于所述连接部5内，与所述处理器7电性连接；优选的，语音识别模块的型号为：HBR640；

手势识别模块13，设置于所述连接部5内，与所述处理器7电性连接；优选的，手势识别模块的型号为：ATK-PAJ7620；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：MR眼镜通过图像等外部环境信息的输入，实现了周围现实场景与虚拟场景的动态叠加，并将信息可视化，指导现场的手术过程，语音识别、手势识别以及扬声器实现了医生用户与MR眼镜之间的交互，更加方便医生对影像进行缩放、旋转、移动、改变透明度等操作，更好将三维影像与患者自身相融合。

在一个实施例中，所述MR眼镜2还包括：蓄电池14，所述蓄电池14设置于所述连接部5外侧，与所述处理器7电性连接；优选的，所述蓄电池14为光能薄膜电池；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：蓄电池为MR眼镜进行供电，光能薄膜电池将接收的光能转换为电能进行存储，为MR眼镜提供电能，更加绿色，节省能源，使用也更加便利。

在一个实施例中，所述MR眼镜2还包括：贴合部15，所述贴合部15为伸缩带材质，所述贴合部15的两端与所述眼镜框架3的内侧两端固定连接，所述贴合部15的内侧与用户头部贴合；

上述技术方案的工作原理与有益效果为：贴合部更好方便了不同头围的医生用户对MR眼镜的佩戴，使得佩戴更加舒适，方便。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，包括：建模计算机(1)和MR眼镜(2)；

所述建模计算机(1)用于将患者脊柱的CT影像合成三维模型，传输给所述MR眼镜(2)；

所述MR眼镜(2)与所述建模计算机(1)通讯连接，用于接收所述建模计算机(1)传输的三维模型，并将三维模型图像与现实中病患病灶区图像叠加并显示；

所述MR眼镜(2)包括：

眼镜框架(3)；

显示装置(4)，设置于所述眼镜框架(3)的前端；

环境感应装置(8)，设置于所述显示装置(4)的上端，与所述显示装置(4)电性连接；

连接部(5)，所述连接部(5)的两端分别与所述眼镜框架(3)两端部连接；

处理器(7)，所述处理器(7)设置于所述连接部(5)内，所述处理器(7)与所述显示装置(4)电性连接；

所述MR眼镜(2)还包括：

扬声器(11)，设置于所述眼镜框架(3)上，所述显示装置(4)两侧，所述扬声器(11)与所述处理器(7)电性连接；

语音识别模块(12)，设置于所述连接部(5)内，与所述处理器(7)电性连接；

手势识别模块(13)，设置于所述连接部(5)内，与所述处理器(7)电性连接。

2.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述显示装置(4)为包括透镜系统的光学组件。

3.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述环境感应装置(8)包括对称设置的采集环境图像信息的第一摄像头(6)。

4.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述环境感应装置(8)还包括采集环境深度信息的第二摄像头(9)。

5.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述MR眼镜(2)还包括：短距离通讯模块(10)，设置于所述连接部(5)内，所述短距离通讯模块(10)与所述处理器(7)电性连接。

6.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述MR眼镜(2)还包括：蓄电池(14)，所述蓄电池(14)设置于所述连接部(5)外侧，与所述处理器(7)电性连接。

7.如权利要求1所述的一种新型混合现实技术脊柱手术节段定位装置，其特征在于，所述MR眼镜(2)还包括：贴合部(15)，所述贴合部(15)为伸缩带材质，所述贴合部(15)的两端与所述眼镜框架(3)的内侧两端固定连接，所述贴合部(15)的内侧与用户头部贴合。

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