一种基于空间配准的脊柱外科导航方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于空间配置的脊柱外科导航方法及系统，计算P

【技术实现步骤摘要】
一种基于空间配准的脊柱外科导航方法及系统


[0001]本申请涉及医疗领域，尤其涉及基于空间配准的脊柱外科导航方法及系统。

技术介绍

[0002]长时间的坐在电脑前工作，长途驾驶，长期低头玩手机以及超强度体力劳动都会对脊柱产生伤害，而且随着老龄化的加快，脊柱问题也成为了困扰中老年人的一大问题。对于脊柱相关病的治疗主要有保守治疗和手术治疗两种方案，保守治疗是采用药物、按摩等非创伤方式治疗，手术治疗是通过微创手术对病灶进行处理，手术治疗具有见效快等特点。以往脊柱外科的手术主要是医生借助显微镜、内窥镜等设备进行手术，随着计算机技术以及图像处理技术的进步，现在较为先进的方式是利用计算机辅助进行手术，例如C型臂脊柱手术辅助设备，其主要原理是采用手术导航系统定位病患部位，精确定位，避免了医生依靠经验手术的误差。
[0003]利用C型臂进行手术首先要建立病患处的三维图像，然后将患者、手术器械和三维图像统一到一个坐标系中，要实现精确定位就要先实现三维空间的空间配准。配准可以分为图像配准和空间配准，图像配准是图像领域中一个重要概念，主要是对不同传感器或者不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于空间配准的脊柱外科导航方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，获取脊柱CT空间点集P
s
和手术台病患空间点集P
t
，根据核心占用率和点集大小确定两个核心，在一个核心中计算P
s
中距离最远的第一点对、距离最近的第二点对以及距离在指定范围内的点对集M
s
，在另外一个核心中计算P
t
中距离最远的第三点对、距离最近的第四点对以及距离在指定范围内的点对集M
t
；S2，第三核心计算第一点对距离与第三点对距离的差值的第一绝对值，以及第二点对距离与第四点对距离的差值的第二绝对值，若第一绝对值小于第一阈值且第二绝对值小于第二阈值，则执行S3；S3，根据第一点对的位置关系和第三点对的位置关系，和/或第二点对的位置关系和第四点对的位置关系，以及点对集M
s
的重心和点对集M
t
的重心，确定脊柱CT空间点集P
s
的旋转方式和平移方式，实现点集P
s
和点集P
t
的配准。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若第一绝对值不小于第一阈值和/或第二绝对值不小于第二阈值，则执行S4；S4，按照点对距离大小分别对P
s
和P
t
中的点对进行排序得到点对序列Q
s
和Q
t
，获取Q
s
前n个点对和后m个点对，以及Q
t
前n个点对和后m个点对，计算Q
s
和Q
t
前n个点对中距离长度相差最小的两个点对，分别作为第一点对和第三点对，计算Q
s
和Q
t
后m个点对中距离长度相差最小的两个点对，分别作为第二点对和第四点对，然后执行S2，其中m、n为非1的正整数。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据核心占用率和点集大小确定两个核心，具体为：按照核心资源空闲率从大到小的顺序对核心排序，将点集较大者分配各排序后第一个核心，将另一点集分配给排序后的第二个核心。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定脊柱CT空间点集P
s
的旋转方式和平移方式，实现点集P
s
和点集P
t
的配准后，还包括：从点集P
t
中选取k个点，对于k个点中的每一个点，判断点集P
s
的旋转方式和平移方式后与所述每一个点距离最近的点，计算每一个点与所述距离最近的点的距离差的平方和，若所述平方和小于第三阈值，则实现了点集P
s
和点集P
t
的空间配准，否则，利用ICP配准方式对点集P
s
和旋转、平移后的点集P
t
进行ICP配准。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从点集P
t
中选取k个点，具体为：将点集P
s
划分为k个等大小的正方体，选取每个正方体中距离正反体中心最近的点作为候选点。6.一种基于空间配准的脊柱外科导航系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿同宇，
申请(专利权)人：商丘市第一人民医院，
类型：发明
国别省市：