【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于手术导航，具体涉及一种基于3d结构光的无标记手术导航方法和系统。
技术介绍
1、随着现代医学的进步以及高新科技的迅速发展，世界迈向了精准医疗的时代，微创化、精准化、智能化的外科手术是未来的发展趋势。为了进一步提高手术操作的安全性和准确性，融合医学影像、机器视觉和人工智能技术的手术导航系统(surgical navigationsystem，sns)应运而生。其主要是运用图像引导和导航定位的手术模式，将患者的术前影像数据和术中解剖结构准确对应，实时显示手术器械与手术规划路径之间的偏差(包括角度、深度、距离等)，实现术中实时导航，辅助医生精准手术，从而最大限度的避免由于手术意外造成的神经、血管或脏器损伤，大幅缩短手术时间，减少病人的出血量与手术创伤，降低术后并发症的发生率。手术导航系统在神经外科、脊柱外科、矫形骨科、耳鼻喉科以及颌面等外科手术中得到了广泛的研究与应用，正逐渐成为手术室内不可或缺的辅助工具。
2、目前，现有的手术导航系统虽然可以帮助医生实时掌握手术过程中的解剖结构图像及导航定位信息，并能够根据患者解剖结构特征辅助医生制定个性化治疗方案，但其在使用过程中存在一定的局限性。首先是常用的配准方法是医生手动在患者解剖结构上选择标记点的点配准方法，此种方法可以保证精度但是额外增加了医生的工作量；为了弥补基于标记点配准方法的不足，多位学者也提出了基于表面匹配的无标记配准方法，但是也存在着无法自动提取解剖结构点云、配准流程繁琐等缺陷。其次，术中通常利用植入标记物的方法来实现患者解剖结构的实时定位，标记物的植
技术实现思路
1、为了解决现有技术中医生手动配准难以保证配准精度，当前的无标记配准方法无法自动提取解剖结构点云、配准流程繁琐，采用植入标记物的方法来实现患者解剖结构的实时定位，标记物的植入会给患者带来额外的创伤和负担，增加了手术的风险性和不必要的时间成本的技术问题，本专利技术提供一种基于3d结构光的无标记手术导航方法和系统。
2、第一方面
3、本专利技术提供了一种基于3d结构光的无标记手术导航方法，包括：
4、s101：获取患者的解剖结构的ct数据；
5、s102：根据所述ct数据，构建解剖结构的三维模型；
6、s103：对所述三维模型的表面进行采样，获取术前解剖结构的点云数据；
7、s104：通过3d结构光相机，获取术中的rgb图像和深度图像；
8、s105：根据所述rgb图像与所述深度图像，得到术中解剖结构的点云数据；
9、s106：对图像空间中的术前解剖结构的点云数据与患者空间中的术中解剖结构的点云数据进行配准；
10、s107：通过与手术器械固定连接的位置传感标记，获取术中所述手术器械的空间位置信息；
11、s108：实时记录所述手术器械的空间位置信息，确定出实际手术路径；
12、s109：将所述实际手术路径与术前规划路径进行对比，以进行手术导航。
13、第二方面
14、本专利技术提供了一种基于3d结构光的无标记手术导航系统，用于执行第一方面中的基于3d结构光的无标记手术导航方法。
15、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：
16、(1)在本专利技术中，根据ct数据获取术前解剖结构的点云数据，根据3d结构光相机获取的rgb图像和深度图像得到术中解剖结构的点云数据，之后对图像空间中的术前解剖结构的点云数据与患者空间中的术中解剖结构的点云数据进行无标记、自动化配准。自动提取解剖结构点云，配准流程简单，无需医生手动配准，提升了配准精度。
17、(2)在本专利技术中，通过与手术器械固定连接的位置传感标记，获取术中手术器械的空间位置信息，进而手术器械的空间位置信息确定出实际手术路径，将实际手术路径与术前规划路径进行对比，以进行精准的手术导航，无需植入标记物，避免给患者带来额外的创伤和负担，降低手术的风险性，减少不必要的时间成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述S105具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述S1051具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述S1052具体为：
5.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，在所述S106之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述S106具体包括：
7.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述S107具体包括：
8.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，在所述S106之后，还包括：
9.根据权利要求1所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，在所述S109之后，还包括：
10.根据权利要求9所述的基于3D结构光的无标
11.一种基于3D结构光的无标记手术导航系统，其特征在于，用于执行权利要求1至10任一项所述的基于3D结构光的无标记手术导航方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于3d结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于3d结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述s105具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于3d结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述s1051具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于3d结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述s1052具体为：
5.根据权利要求1所述的基于3d结构光的无标记手术导航方法，在所述s106之前，还包括：
6.根据权利要求1所述的基于3d结构光的无标记手术导航方法，其特征在于，所述s106具体包...
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