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申请/专利权人：北京恩维世医疗科技有限公司

摘要：本发明公开了一种增强现实手术规划导航系统及方法，包括便携式智能终端设备、医学影像数据导入模块、医疗影像快速标记模块、三维立体手术规划模块和增强现实手术导航模块；医学影像数据导入模块用于将连续的多层医学影像数据导入系统，并通过医疗影像快速标记模块和三维立体手术规划模块完成对虚拟医学影像三维模型建模与渲染；增强现实手术导航模块根据所建立的现实场景中的三维空间坐标系，初步锚定医学影像三维模型在现实空间坐标系中的方位；将医学影像三维模型与患者手术区域画面相融合，再经方位配准后得到增强现实导航画面，显示于所述监视器上。本发明解决了现有导航系统所存在的弊端，提升手术规划和导航的效率及可信度，推广应用成本更低。

主权项：1.一种增强现实手术规划导航方法，其特征在于，所述方法如下：步骤1，将患者连续的多层医学影像数据通过医学影像数据导入模块导入便携式智能终端设备中；步骤2，医疗影像快速标记模块对导入的多层医学影像数据进行二维ROI标记；步骤3，三维立体手术规划模块采用图形处理器上的专用渲染脚本语言对导入的多层医学影像数据构建患者的医学影像三维模型；步骤4，便携式智能终端设备上的视频捕获装置实时捕捉患者手术区域画面，并经空间定位追踪装置实时定位和追踪便携式智能终端设备在现实场景三维空间坐标系中的拍摄方位；步骤5，增强现实手术导航模块初步锚定与便携式智能终端设备的拍摄方位相一致的患者医学影像三维模型的方位；步骤6，将所构建的患者医学影像三维模型与患者手术区域画面进行融合，再经方位配准后得到增强现实导航画面，显示于监视器上；所述步骤3中的三维立体手术规划模块根据导入医学影像体素所包含的坐标和灰度值构建患者的医学影像三维模型，其具体方法是：步骤3.1，医学影像数据区间重映射：遍历医学影像数据，得到医学影像数据最大值mmax和最小值mmin；步骤3.2，将医学影像数据m从区间[mmin,mmax]重映射到归一化的颜色空间[0,1]中，得到最终数值c，其映射公式为： 所述步骤3中还包括医学影像三维纹理的构建，其具体方法是：步骤3.3，根据归一化之后的医学影像数据D构建三维纹理T，其中D为一维数组，T为三维数组；三维纹理坐标u,v,w与D的索引i满足关系i＝u+uv+uvw；步骤3.4，根据颜色空间范围C和空间界限B对三维纹理进行裁剪，当体素且时为有效体素，其中C为[cmin,cmax]，B为[xmin,xmax,ymin,ymax,zmin,zmax]；步骤3.5，光照渲染后的颜色值C为：C＝Mn·MV-QCvCl，其中，V-体素物体坐标，n-体素的法线，Cv-体素颜色值，M-物体空间到世界空间的转换矩阵，Q-世界空间中观察点坐标，Cl-光照颜色。

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