一种脑组织漂变校正方法和手术导航系统技术方案

本发明专利技术公开了一种脑组织漂变校正方法和手术导航系统，该方法包括：基于结构光，采集组织漂变后的脑组织的第二点云；基于匹配算法，将所述第二点云的至少部分区域与第一点云的至少部分区域进行非刚性配准，得到所述第二点云的所述至少部分区域在组织漂变前后对应的非刚性匹配关系；根据所述非刚性匹配关系校正所述第一点云，得到第三点云。本发明专利技术利用结构光快速、便捷、大量地获取了组织漂变后的脑组织的第二点云，使用第二点云与组织漂变前的第一点云进行匹配，准确地得到了对应的非刚性匹配关系，并基于非刚性匹配关系对第一点云进行了快速精准地校正。了快速精准地校正。了快速精准地校正。

【技术实现步骤摘要】
一种脑组织漂变校正方法和手术导航系统


[0001]本专利技术涉及医学图像处理领域，具体涉及一种脑组织漂变校正方法、装置、手术导航系统、电子设备及计算机可读存储介质及程序产品。

技术介绍

[0002]现有脑部外科手术中，一般是在术前对患者的脑部进行完整的扫描以预先建立三维模型，然后在手术过程中，通过手术导航系统追踪手术器械的位置，并在三维模型中实时显示手术器械的位置和周边脑组织的情况，以帮助医师观察手术进程并指导后续动作。但在手术执行过程中，当打开脑组织的外部保护物(比如硬脑膜等)时，脑组织会因重力、脑脊液流失等因素发生位置变化和形状变化(即发生组织漂变)，导致术中脑组织的立体结构与术前建立的三维模型有较大的形态差异，术前建立的三维模型和手术计划无法继续精确地指导手术刀的位置。
[0003]为解决这一问题，现有技术进一步出现了一些校正的手段，例如提前建立各个组织的参数模拟，根据实验数据对模型进行修正，但是这种方法的精度较低，人与人之间的个体差异较大，实际效果一般；另一种方法是术中进行组织空间信息采集，例如术中MRI(Magnetic Re本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑组织漂变校正方法，其特征在于，包括：基于结构光，采集组织漂变后的脑组织的第二点云；基于匹配算法，将所述第二点云的至少部分区域与第一点云的至少部分区域进行非刚性配准，得到所述第二点云的至少部分区域在组织漂变前后对应的非刚性匹配关系；其中，所述第一点云是根据医学影像，对组织漂变前的所述脑组织构建的点云数据；根据所述非刚性匹配关系校正所述第一点云，得到第三点云。2.根据权利要求1所述的组织漂变校正方法，其特征在于，所述基于匹配算法，将所述第二点云的至少部分区域与第一点云的至少部分区域进行非刚性配准，得到所述第二点云的至少部分区域在组织漂变前后对应的非刚性匹配关系，包括：将所述第二点云的至少部分区域与所述第一点云进行粗配准，得到刚性变换矩阵；在所述粗配准的基础上，将所述第二点云的至少部分区域与所述第一点云中对应的至少部分区域进行精配准，得到所述非刚性匹配关系。3.根据权利要求2所述的组织漂变校正方法，其特征在于，所述第一点云中对应的至少部分区域通过如下方式获取：将所述第二点云的至少部分区域利用所述刚性变换矩阵进行变换，确定变换后与所述第一点云的重叠区域；根据所述重叠区域，切割所述第一点云，得到所述第一点云中对应的至少部分区域。4.根据权利要求1所述的组织漂变校正方法，其特征在于，所述第二点云的至少一部分区域的是手动勾画，和/或，基于点云特征自动提取所述第二点云中的感兴趣区域得到的。5.根据权利要求2所述的组织漂变校正方法，其特征在于，在所述根据所述非刚性匹配关系校正所述第一点云，得到第三点云之后，方法还包括：获取病人坐标系与第二点云所在的结构光坐标系之间的坐标转换关系；结合所述刚性变换矩阵，得到所述第三点云到所述病人坐标系之间的转换关系。6.根据权利要求1所述的组织漂变校正方法，其特征在于，在所述根据所述非刚性匹配关系校正所述第一点云，得到第三点云之后，方法还包括：验证步骤，所述验证步骤用于确定所述第三点云是否满足准确度。7.根据权利要求1所述的组织漂变校正方法，其特征在于，所述基于结构光，采集组织漂变后的脑组织的第二点云，包括：利用结构光点云采集器对投射了结构光图案后的所述脑组织进行图像采集，并根据采集得到的图像数据，获取所述脑组织的第二点云。8.根据权利要求7所述的组织漂变校正方法，其特征在于，所述结构光点云采集器是红外线点云采集器、可见光点云采集器、或荧光点云采集器。9.一种脑组织漂变校正装置，其特征在于，包括：结构光采集模块，用于基于结构光，采集组织漂变后的脑组织的第二点云；点...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赞，刘文博，旷雅唯，
申请(专利权)人：华科精准北京医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：