一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法

    公开(公告)号:CN101904770B

    公开(公告)日:2012-11-14

    申请号:CN200910052634.0

    申请日:2009-06-05

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医疗器械领域,涉及一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法。本发明中,计算机生成光点阵显示在光学式头盔显示器显示屏上,照相机透过显示屏拍摄标定板和光点阵;计算机识别所摄数字图像中的光点阵和彩色标定点并获取其二维坐标;计算标定点三维空间到光学式头盔显示器成像面二维空间的映射,完成标定;根据所需映射绘制相应虚拟信息,显示在光学式头盔显示器显示屏上,实现对手术场景的增强。该发明能很好地支持增强现实技术在手术导航系统中的应用。

    一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法

    公开(公告)号:CN101904770A

    公开(公告)日:2010-12-08

    申请号:CN200910052634.0

    申请日:2009-06-05

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医疗器械领域,涉及一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法。本发明中,计算机生成光点阵显示在光学式头盔显示器显示屏上,照相机透过显示屏拍摄标定板和光点阵;计算机识别所摄数字图像中的光点阵和彩色标定点并获取其二维坐标;计算标定点三维空间到光学式头盔显示器成像面二维空间的映射,完成标定;根据所需映射绘制相应虚拟信息,显示在光学式头盔显示器显示屏上,实现对手术场景的增强。该发明能很好地支持增强现实技术在手术导航系统中的应用。

    一种基于磁共振弥散张量成像确定目标边界的方法

    公开(公告)号:CN101904745A

    公开(公告)日:2010-12-08

    申请号:CN200910052633.6

    申请日:2009-06-05

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医学图像处理及应用邻域,涉及一种确定目标边界的方法,具体涉及一种基于磁共振弥散张量成像技术基础上的胶质瘤边界确定方法。本发明通过影像扫描,得到弥散张量图像;然后进行数据处理,用0.15作为阈值进行纤维束重建;最后通过重建纤维束与肿瘤的界线确定肿瘤边界。本方法克服了常规核磁低估肿瘤边界的缺点同时可以直观显示胶质瘤与纤维束的位置关系。

    一种神经外科手术导航系统中脑组织变形校正的方法

    公开(公告)号:CN1270672C

    公开(公告)日:2006-08-23

    申请号:CN200410024847.X

    申请日:2004-06-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 一种神经外科手术导航系统中脑组织变形校正的方法,属于医学图像处理及应用领域。本发明首先采用基于MRI的三维自动分割算法,获得目标组织(脑组织),随后将分割出来的脑组织网格化,在线弹性理论的基础上通过对每一网格单元赋予相应的生物力学属性,建立脑组织的物理模型。借助三维激光扫描设备,通过跟踪算法来跟踪裸露脑皮层的运动,将其作为边界条件并结合物理模型进行有限元计算,获得整个脑组织任意位置的变形,最后采用一种插回算法更新术前三维数据场用于指导手术。该方法实施简单,精度可靠,便于临床应用,可集成在现有导航系统中,从而大幅度提高导航系统精度。

    一种用于虚拟手术的体绘制成像方法

    公开(公告)号:CN1581233A

    公开(公告)日:2005-02-16

    申请号:CN200410018565.9

    申请日:2004-05-21

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医学图像处理及应用领域。涉及一种医学图像三维成像的体绘制方法,具体涉及一种用于虚拟手术的体绘制成像方法。本发明以三维数据场中的最基本单元——体素作为成像和虚拟手术操作的基本单元,用体素的坐标变换确定体数据中的切割范围,用体素数据值的区段移位进行标记切割过程,本发明方法不仅使医生可以用鼠标模拟手术刀实现对成像对象的任意形状和深度的切割,完成虚拟手术的操作,显示切割结果,而且可以对切割进行恢复和重新操作。

    一种神经外科手术导航系统中脑组织变形校正的方法

    公开(公告)号:CN1582863A

    公开(公告)日:2005-02-23

    申请号:CN200410024847.X

    申请日:2004-06-01

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 一种神经外科手术导航系统中脑组织变形校正的方法,属于医学图像处理及应用领域。本发明首先采用基于MRI的三维自动分割算法,获得目标组织(脑组织),随后将分割出来的脑组织网格化,在线弹性理论的基础上通过对每一网格单元赋予相应的生物力学属性,建立脑组织的物理模型。借助三维激光扫描设备,通过跟踪算法来跟踪裸露脑皮层的运动,将其作为边界条件并结合物理模型进行有限元计算,获得整个脑组织任意位置的变形,最后采用一种插回算法更新术前三维数据场用于指导手术。该方法实施简单,精度可靠,便于临床应用,可集成在现有导航系统中,从而大幅度提高导航系统精度。

    虚拟内窥镜系统的中心线自动定位方法

    公开(公告)号:CN1568889A

    公开(公告)日:2005-01-26

    申请号:CN200410017998.2

    申请日:2004-04-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 一种用于虚拟内窥镜系统中器官内部浏览的成像视点位置的自动定位方法,属于医学图像处理及应用领域。本发明首先通过距离变换将从CT、MRI等断层图像得到的数据场(以下称原始数据场)转换为一个用距离尺度表示的距离数据场;在定位初始点后,用最大代价生成树的算法对原始数据场建立树结构,得到其最长分支后即完成虚拟内窥镜中心线的自动生成。本发明实现了虚拟内窥镜的中心线自动查找,避免了人工指定位置的操作繁琐和不精确,定位准确,无需再行修正。

    虚拟内窥镜系统的中心线自动定位方法

    公开(公告)号:CN1333360C

    公开(公告)日:2007-08-22

    申请号:CN200410017998.2

    申请日:2004-04-28

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 一种用于虚拟内窥镜系统中器官内部浏览的成像视点位置的自动定位方法,属于医学图像处理及应用领域。本发明首先通过距离变换将从CT、MRI等断层图像得到的数据场(以下称原始数据场)转换为一个用距离尺度表示的距离数据场;在定位初始点后,用最大代价生成树的算法对原始数据场建立树结构,得到其最长分支后即完成虚拟内窥镜中心线的自动生成。本发明实现了虚拟内窥镜的中心线自动查找,避免了人工指定位置的操作繁琐和不精确,定位准确,无需再行修正。

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