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1、(10)申请公布号 CN 104055573 A (43)申请公布日 2014.09.24 C N 1 0 4 0 5 5 5 7 3 A (21)申请号 201310091854.0 (22)申请日 2013.03.21 A61B 19/00(2006.01) (71)申请人天津市天堰医教科技开发有限公司 地址 300384 天津市西青区华苑产业区海泰 西路18号西6-3F (72)发明人魏臻 刘京亮 张丹丹 郭富 (54) 发明名称 用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航 (57) 摘要 本发明涉及一种利用红外光来精确导航虚拟 人体微创手术，主要用于对虚拟人体微创手术时 的定位手术部位并进行。
2、手术导航。本发明的特征 在于：利用两个红外摄像机，手术器械和图形工 作站，在两个红外摄像机前安装红外带通滤光片， 其作用在于只让红外线通过，在手术器械上安装 红外发光二极管，利用红外二极管和摄像机生成 的图像输入图形工作室，进行精确导航。本发明设 计使用效果好，能够快速准确的定位人体内异物 或病变组织，增加了微创手术的安全性，提高了手 术的准确率，减少了患者的痛苦。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104055573 A CN 1040555。
3、73 A 1/1页 2 1.用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航，其特征为：包括红外摄像机、红外发光 二极管、手术器械、图形工作站。 2.根据权利要求1所述的用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航，其特征在于红外 摄像机前安装红外带通滤光片，分辨率特定，敏感波长特定。 3.根据权利要求1所述的用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航，其特征在于手术 器械上安装红外发光二极管，其发出的红外光的波长是特定的。 4.根据权利要求1所述的用于虚拟人体微创手术的高精度红外导航，其特征在于图形 工作站对特定的红外波长的敏感要求是特定的。 权 利 要 求 书CN 104055573 A 1/2页 3 用于虚拟人体。
4、微创手术的高精度红外导航 技术领域 0001 本发明涉及一种虚拟人体微创手术定位导航设备，主要用于虚拟人体微创手术时 的手术定位导航，便于医生准确找到患者病变部位。 背景技术 0002 当今社会，对于微创手术来说，很大的难度是如何快速准确的找到患者的病变部 位，如果在一场微创手术中，医生不能快速找到患者的病变部位会给患者带来很大痛苦，同 时也大大降低了手术的成功率，给手术带来了很大的风险。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够快速准确找到虚 拟人体微创手术中患者的病变部位，增加手术的安全系数，提高手术准确率，同时减少患者 的病痛。 0004 本发明解决上。
5、述技术问题所采取的技术方案是：一种用于虚拟人体微创手术的高 精度红外导航，其特征在于：包括红外摄像机、手术器械、红外发光二极管、图形工作站。 0005 本发明所述的红外摄像机前安装红外带通滤光片，分辨率特定，敏感波长特定。 0006 本发明所述的手术器械上安装红外发光二极管，其发出的红外光的波长是特定 的。 0007 本发明所述的图形工作站对特定的红外波长的敏感度要求是特定的。 0008 本发明的有益效果：利用红外摄像机前安装的红外带通滤光片，只让红外线通过， 再利用红外发光二极管和红外摄像机生成的图像输入图形工作室，进行精确导航，迅速定 位人体内异物或者病变组织，增加了微创手术的安全性，提高。
6、了手术的准确率，减少了患者 的痛苦。 附图说明 0009 图1是本发明的结构示意图。 0010 其中：1图形工作站、2红外摄像机、3红外带通滤光片、4红外发光二极管、5手术 器械。 具体实施方式 0011 下面通过具体使用步骤来对本发明作进一步说明。 0012 1.调整红外摄像机2，在其镜头前面安装红外带通滤光片3。 0013 2.调整手术器械5，在其手术器械5上安装红外发光二极管4，称为标记点。 0014 3.使用时，手术器械5上的标志点发出红外光，两个红外摄像机2拍摄标志点的图 像并输入图形工作站1处理。 0015 4.图形工作站1对两个红外摄像机2输入的图像进行滤波后提取各个标志点所形 。
7、说 明 书CN 104055573 A 2/2页 4 成的光斑中心，它们以像素坐标表示。 0016 5. 假设左摄像机图像中第 i 个标志点的光斑中心为 I il (u il ,v il )，右摄像机图 像中第 i 个标志点的光斑中心为 I ir (u ir ,v ir )，将左摄像机光心与I il (u il ,v il )的连线和右 摄像机光心与I ir (u ir ,v ir )的连线反向延长，它们的交点就是手术器械上第 i 个标志点发 光中心的空间位置。假设第 i 个标志点发光中心在左摄像机坐标系下的坐标为P il (X il , Y il , Z il )，在右摄像机坐标系下的坐标为。
8、Pir(Xir, Yir, Zir)，则 P il =P(A l ，A r ，R，T，I il ，I ir ) P =RP il +T 式中，A l 和A r 分别为左右摄像机的内部参数矩阵，R和T分别为右摄像机相对于左摄 像机的旋转矩阵和平移向量，它们通过摄像机标定而得出。 0017 6.图形工作站1形成高精度图像，进行手术导航。 0018 以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡依 据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，仍属于本发明 技术方案的范围内。 说 明 书CN 104055573 A 1/1页 5 图1 说 明 书 附 图CN 104055573 A 。