一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法及装置，所述快速配准方法的步骤包括，将配准装置三维模型与手术对象椎骨三维模型的棘突部位做布尔运算，并导出配准矩阵；导出布尔运算后的配准装置三维模型，并进行快速成型加工；在手术过程中，安装固定配准装置实物在手术对象棘突部位上，完成配准。本发明专利技术交互操作简单，学习周期短，配准装置轻便，易于携带消毒，配准速度快，同时避免X射线辐射暴露，改善了手术环境。

【技术实现步骤摘要】
一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法及装置
本专利技术涉及手术辅助器具领域，特别是涉及一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法及装置。
技术介绍
在机器人辅助骨科手术中，常常需要将术前手术医师规划数据映射到术中手术对象空间内，即手术空间与图像空间的配准技术，是决定机器人辅助手术能否成功执行的关键所在。现有技术需要使用C臂机结合对应的配准装置进行配准，术中使用C臂机对带有导航标记点的配准器进行标准正位和标准侧位透视，选中在视野中的钢球标记点，带入C臂机成像模型中求解模型参数，两张C臂图像完成配准计算。现有的配准装置和配准方法存在的如下缺陷：1.术中成像设备C臂机存在体积大、重量重、X射线对人体伤害大等问题；2.在拍摄标准正侧位时，拍摄角度极其难把握，而且容易出现手术床遮挡C臂成像的问题；3.C臂机图像失真变形严重，投影映射模型计算误差大，配准精度不高；4.整个配准过程中，交互操作复杂，耗时长，操作者学习周期长。由此可见，上述现有的配准方法和配装装置在结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法，其特征在于，包括步骤：/nS1：将配准装置三维模型与手术对象椎骨三维模型的棘突部位做布尔运算，并导出配准矩阵；/nS2：导出布尔运算后的配准装置三维模型，并进行快速成型加工；/nS3：在手术过程中，安装固定配准装置实物在手术对象棘突部位上，完成配准。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法，其特征在于，包括步骤：
S1：将配准装置三维模型与手术对象椎骨三维模型的棘突部位做布尔运算，并导出配准矩阵；
S2：导出布尔运算后的配准装置三维模型，并进行快速成型加工；
S3：在手术过程中，安装固定配准装置实物在手术对象棘突部位上，完成配准。


2.根据权利要求1所述的一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤包括：
S11：对手术对象椎骨执行医学影像扫描并将扫描医学影像进行三维重建，重建所述手术对象椎骨三维模型；
S12：定义所述配准装置三维模型坐标系；
S13：将所述手术对象椎骨三维模型和所述配准装置三维模型导入计算机图形空间内；
S14：调整所述配准装置三维模型，使所述的配准装置三维模型与所述手术对象椎骨三维模型棘突重合，执行布尔差运算，并导出布尔运算后所述配准装置的三维模型用于步骤S2；
S15：记录调整过程的转换矩阵，即为配准矩阵，导出保存。


3.根据权利要求1所述的一种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤包括：
S21：将布尔运算后的所述配准装置三维模型进行快速成型加工；
S22：将加工成型的所述配准装置实物进行术前消毒处理。


4.根据权利要求1所述的种用于机器人辅助脊柱手术的快速配准方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤包括：
S31：将所述手术对象椎骨棘突剥离干净；
S32：将所述配准装置安装夹紧在所述手术对象椎骨上。


5.一种配准装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡磊，俞国鑫，张坚，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11