超声引导肿瘤穿刺训练仿真系统

摘要

本发明公开了一种超声引导肿瘤穿刺训练仿真系统，包括弹性假体；仿真超声探针；仿真穿刺针；电磁追踪设备，其获取仿真超声探针和仿真穿刺针的位置和方向信息，将该信息传送至影像引导模块；术前CT图像模块；以及影像引导模块，包括处理模块、配准模块、实时CT切面图像模块、仿真超声图像模块、显示模块和融合模块，其中，在所述配准之后，仿真穿刺针插入假体执行仿真穿刺手术。本发明由于采用了仿真超声探针和仿真穿刺针，大大降低了仿真系统的成本，能够以低成本方式满足复杂技能训练的需要。

主权项

一种超声引导肿瘤穿刺训练仿真系统，其特征在于，包括：弹性假体，其模拟患者结构；仿真超声探针，其能够在假体上移动以实时仿真扫描；仿真穿刺针，其能够插入假体执行仿真穿刺手术；电磁追踪设备，其获取仿真超声探针和仿真穿刺针的位置和方向信息，将该信息传送至影像引导模块；术前CT图像模块，其读取及显示患者术前CT图像；以及影像引导模块，包括：处理模块，将由术前CT图像重构出3D影像模型；配准模块，其将术前CT图像和弹性假体配准；实时CT切面图像模块，其在所述配准之后，随着仿真超声探针在假体上移动，由术前CT图像根据仿真超声探针的位置和方向生成实时CT切面图像；仿真超声图像模块，其由实时CT切面图像生成对应的仿真超声图像；显示模块，其显示实时CT切面图像、仿真超声图像及3D影像模型，以及融合模块，其根据仿真穿刺针的位置和方向将仿真穿刺针的实时穿刺路径融合显示在实时CT切面图像、仿真超声图像及3D影像模型上，穿刺路径示出仿真穿刺针的插入点、插入角度、插入深度以及消融场，其中，在所述配准之后，仿真穿刺针插入假体执行仿真穿刺手术，所述仿真超声探针选择假体中的至少三个标记点，利用影像引导模块选择患者术前CT图像中对应的至少三个标记点，所述配准模块使用算法将这些标记点统一在同一坐标系统中以使得术前CT图像和弹性假体配准；所述影像引导模块还包括术前规划模块，其保存在术前CT图像和/或3D影像模型上规划出的仿真穿刺针插入弹性假体的预穿刺路径；所述影像引导模块还包括术中观察模块，其在实时CT切面图像、仿真超声图像及3D影像模型上同时显示仿真穿刺针的预穿刺路径和实 时穿刺路径。