【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学图像处理领域，具体涉及一种非侵入式骨厚度测量方法、装置及相关设备。
技术介绍
1、在进行创伤修复、脊柱微创置钉等关键手术时，骨骼厚度的精确测量显得尤为重要。不恰当的操作，如螺钉或导丝过深地打入，穿透骨表面，可能导致严重伤害，甚至危及患者生命。
2、在传统的微创手术中，医生无法直接测量骨骼的厚度，只能通过x光片测量，但是x光片受到患者与成像板距离的影响，导致测量精度很低，同时还需要依赖医生的临床经验并且在置入螺钉的过程中多次拍x光才能确保患者安全，使得患者需要承受较高的辐射剂量，对身体造成一定伤害。此外，在现有的手术导航系统中，针对骨厚度的测量通常是侵入性的，其主要应用领域为髋关节手术，往往采用的是通过点云注册来获取患者空间到导航空间的匹配，然而，这种侵入性方法需要切开患者皮肤，不仅增加了手术的复杂性，还可能导致额外的组织损伤和相关并发症，从而影响患者的康复过程。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述
技术介绍
中描述的现有技术方案的缺点，提供一种非侵入式骨厚度测量方法、装置及相关设备，本专利技术提供的方法克服了传统微创手术需要拍摄大量x光片来获取骨厚度信息，以及导航系统下的侵入性手术需要切开患者的皮肤和组织，导致额外的伤害和术后恢复期延长的问题。
2、本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，本专利技术提供了一种非侵入式骨厚度测量方法，包括以下步骤：
3、s101，获取患者术前拍摄的ct数据；
4、s102
5、s103，在待测量骨厚度部位安装示踪器，使用c型臂拍摄待测量骨厚度部位的x光片；
6、s104，对术前ct与待测量骨厚度部位的x光片进行配准，并获取待测量骨厚度部位示踪器到术前ct的转换关系；
7、s105，厚度测量，包括以下步骤：
8、将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系；
9、通过得到的待测量骨厚度部位示踪器到术前ct的转换关系，得到探针相对于术前ct的位置关系，记为probe2ct；
10、沿着探针末端，制定一根延长线，根据probe2ct计算得到探针所在延长线的直线方程；
11、计算直线与ct体数据边界的交点；
12、计算得到穿入点和穿出点的坐标：使用已知的交点坐标，确定直线穿入体数据和穿出体数据的点的坐标；
13、计算穿入点和穿出点之间的距离l，l即为骨厚度。
14、进一步地，s105中所述将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系，包括：
15、将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域；
16、双目视觉相机识别探针上的示踪器和待测量骨厚度部位示踪器的位置，得到探针上的示踪器和待测量骨厚度部位示踪器的位置转换关系；
17、探针上的示踪器与探针的相对位置关系已知，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系。
18、进一步地，s105中所述沿着探针末端，制定一根延长线，根据probe2ct计算得到探针所在延长线所在直线的直线方程，包括：
19、沿着探针末端，制定一根延长线，探针末端端点以及探针顶部的中间点为已知点；
20、根据其中一个已知点p0和一个方向向量d，用于表示延长线所在直线的直线方程p(t)=p0+t∙d，其中t是参数，d为探针末端端点和探针顶部中间点的方向向量。
21、进一步地，s105中所述计算穿入点和穿出点之间的距离，包括：
22、设穿入点坐标为p1（x1，y1，z1），穿出点坐标为p2（x2，y2，z2）；
23、使用三维空间中两点之间的距离公式来计算穿入点和穿出点之间的距离l：
24、 ；
25、l即为骨厚度，完成非侵入式骨厚度测量。
26、第二方面，本专利技术还提供一种非侵入式骨厚度测量装置，包括：
27、获取数据模块，获取患者术前拍摄的ct数据；
28、安装模块，包括安装影像标定器单元和安装示踪器单元；
29、其中，安装影像标定器单元用于在c臂机上安装影像标定器，且位于所述c臂机的成像区域内；
30、安装示踪器单元用于在待测量骨厚度部位安装示踪器，使用c型臂拍摄待测量骨厚度部位的x光片；
31、配准模块，对术前ct与待测量骨厚度部位的x光片进行配准，并获取待测量骨厚度部位示踪器到术前ct的转换关系；
32、厚度测量模块，用于进行非侵入式骨厚度测量。
33、进一步地，所述厚度测量模块进行骨厚度测量包括以下步骤：
34、将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系；
35、通过得到的待测量骨厚度部位示踪器到术前ct的转换关系，得到探针相对于术前ct的位置关系，记为probe2ct；
36、沿着探针末端，制定一根延长线，根据probe2ct计算得到探针所在延长线的直线方程；
37、计算直线与ct体数据边界的交点；
38、计算得到穿入点和穿出点的坐标：使用已知的交点坐标，确定直线穿入体数据和穿出体数据的点的坐标；
39、计算穿入点和穿出点之间的距离l，l即为骨厚度。
40、第三方面，本专利技术提供一种非侵入式骨厚度测量设备，所述设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序指令，其中，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述所述非侵入式骨厚度测量方法。
41、第四方面，本专利技术提供一种非侵入式骨厚度测量计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述非侵入式骨厚度测量方法。
42、本专利技术提供的非侵入式骨厚度测量方法能够实现以下技术效果：
43、1.x光片一次成像精确骨厚度：相对于传统手术需要拍摄大量x光片来获取骨厚度信息，本专利技术仅需一张x光片即可精确获取数据，这降低了辐射暴露的风险，提高了手术的安全性和效率；
44、2.无侵入性手术：与手术导航系统下的侵入性手术相比，本专利技术无需切开患者的皮肤和组织，减少了手术对患者的身体损伤，有助于缩短术后恢复期，提高患者的手术体验；
45、3.任意部位骨厚度测量：本专利技术不受限于特定拍片区域，可以获取任意部位（ct中包含的区域）的骨厚度信息，提供了更全面的手术数据支持，有助于提高手术的精确性和成功率。
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1.一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，S105中所述将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系，包括：
3.根据权利要求1所述的一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，S105中所述沿着探针末端，制定一根延长线，根据probe2ct计算得到探针所在延长线所在直线的直线方程，包括：
4.根据权利要求1所述的一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，S105中所述计算穿入点和穿出点之间的距离，包括：
5.一种非侵入式骨厚度测量装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种非侵入式骨厚度测量装置，其特征在于，所述厚度测量模块进行骨厚度测量包括以下步骤：
7.一种非侵入式骨厚度测量设备，其特征在于，
8.一种非侵入式骨厚度测量计算机存储介质，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，s105中所述将安装有示踪器的探针指向待测量骨厚度的区域，计算得到探针相对于待测量骨厚度部位示踪器的位置关系，包括：
3.根据权利要求1所述的一种非侵入式骨厚度测量方法，其特征在于，s105中所述沿着探针末端，制定一根延长线，根据probe2ct计算得到探针所在延长线所在直线的直线方程，包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：上官佳荣，聂智林，文理为，
申请(专利权)人：杭州键嘉医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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