手术导航系统的配准方法、装置和手术导航系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115887003A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202110812083.4(22)申请日2021.07.19(71)申请人重庆博仕康科技有限公司地址400715重庆市北碚区丰和路78号(72)发明人夏桂锋(74)专利代理机构北京市万慧达律师事务所11111专利代理师刘艳丽(51)Int.Cl.A61B34/20(2016.01)A61B90/00(2016.01)权利要求书3页说明书16页附图4页(54)发明名称手术导航系统的配准方法、装置和手术导航系统(57)摘要本申请涉及一种手术导航系统的配准方法、装置和手术导航系统。该方法包括：获取术前三维图像和术中二维图像；根据术中二维图像构建手术导航系统的显示空间；确定术前三维图像与术中二维图像的匹配位置，根据匹配位置将术前三维图像导入显示空间；在导入术前三维图像的显示空间中确定至少三个标识点，并分别获取各标识点的第一位置信息和第二位置信息，第一位置信息为标识点在显示空间中的位置信息，第二位置信息为标识点在物理空间中的位置信息；根据第一位置信息和第二位置信息进行手术导航系统的配准。采用本方法能够简化手术导航系统的配准流程，提高配准效率。CN115887003ACN115887003A权利要求书1/3页1.一种手术导航系统的配准方法，其特征在于，所述方法包括：获取术前三维图像和术中二维图像，所述术前三维图像为在手术区域未植入追踪器时对所述手术区域进行扫描得到的三维图像，所述术中二维图像包括在所述手术区域植入追踪器后从不同拍摄角度对所述手术区域进行拍摄得到的至少两张二维图像；根据所述术中二维图像构建手术导航系统的显示空间；确定所述术前三维图像与所述术中二维图像的匹配位置，根据所述匹配位置将所述术前三维图像导入所述显示空间；在导入所述术前三维图像的显示空间中确定至少三个标识点，并分别获取各所述标识点的第一位置信息和第二位置信息，所述第一位置信息为所述标识点在所述显示空间中的位置信息，所述第二位置信息为所述标识点在物理空间中的位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息进行所述手术导航系统的配准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各张所述二维图像对应的拍摄角度成预设夹角，所述追踪器上设有标记球；所述根据所述术中二维图像构建手术导航系统的显示空间，包括：设置初始位置，按所述预设夹角将各张所述二维图像进行位置对齐；获取所述标记球的第一尺寸信息和第二尺寸信息，根据所述第一尺寸信息和所述第二尺寸信息得到每张所述二维图像分别对应的缩放比例，根据所述缩放比例将每张所述二维图像的尺寸调整至与该二维图像所显示区域在物理空间中的实际尺寸一致；所述第一尺寸信息包括所述标记球在各张所述二维图像中的显示尺寸数据，所述第二尺寸信息为所述标记球的物理尺寸数据，所述缩放比例为每张所述二维图像的尺寸与该二维图像所显示区域在物理空间中的实际尺寸之间的比例；在所述追踪器上选取标识点，根据所述标识点在调整尺寸后的各张所述二维图像中的位置，对各张所述二维图像进行手术区域对齐，得到手术导航系统的显示空间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述术前三维图像与所述术中二维图像的匹配位置，包括：获取所述术前三维图像处于不同位置时向成预设夹角的至少两个投影平面进行投影所产生的投影图像，计算不同位置所对应的投影图像与各张所述二维图像之间的相似度，并选取相似度最大的投影图像对应的位置作为所述术前三维图像与所述术中二维图像的匹配位置；或者，在所述术前三维图像和所述术中二维图像中选取特征点，通过特征点匹配计算得到所述术前三维图像与所述术中二维图像的匹配位置。4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述在导入所述术前三维图像的显示空间中确定至少三个标识点，并分别获取各所述标识点的第一位置信息和第二位置信息，包括：在所述追踪器上选取至少三个标识点，获取每个所述标识点在调整尺寸后的各张所述二维图像中的二维坐标数据，根据所述二维坐标数据确定每个所述标识点在所述显示空间中的三维坐标数据；获取所述追踪器上的各所述标识点在所述物理空间中的三维坐标数据；所述根据所述第一位置信息和所述第二位置信息进行所述手术导航系统的配准，包2CN115887003A权利要求书2/3页括：根据所述追踪器上的各所述标识点在所述显示空间中的三维坐标数据以及各所述标识点在所述物理空间中的三维坐标数据，得到所述显示空间与所述物理空间之间的空间转换关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取在所述物理空间中手术工具与所述追踪器之间的位置转换关系，根据所述位置转换关系和所述追踪器在所述显示空间中的位置信息，确定所述手术工具在所述显示空间中的