一种脊柱螺钉植入的自动规划方法技术

本发明专利技术涉及医疗技术领域，公开了一种脊柱螺钉植入的自动规划方法。该脊柱螺钉植入的自动规划方法包括基于收集到目标人群的CT影像数据预分割出腰椎部位图像；提取点云并配准；建立统计形状模型；建立脊柱的平均形状模型；进行脊柱螺钉的路径规划；将脊柱平均形态模型进行变形后与患者的脊柱三维CT进行配准，将脊柱螺钉的规划带入到患者的脊柱，实现螺钉的手术规划；根据规划结果，由医生徒手完成手术或由机器人执行手术规划完成手术。该脊柱螺钉植入的自动规划方法不依赖于患者的解剖标志，其根据CT图像结合平均形态模型，即可进行手术规划,医生观察规划结果，根据规划结果，医生可徒手完成手术或由机器人执行手术规划完成手术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗，特别涉及一种脊柱螺钉植入的自动规划方法。

技术介绍

1、脊柱螺钉是一种用于腰椎固定、融合手术的器械。腰椎固定融合术是一种常见的脊柱外科手术，用于治疗腰椎退行性病变、腰椎间盘突出症、脊柱骨折等病症。这种手术可以减轻疼痛，稳定脊柱，恢复患者的脊柱功能。脊柱螺钉通常由金属材料制成，具有良好的生物相容性和机械强度，能够提供稳定的支撑力；因此，在临床中有着巨大的开发前景。

2、但是，传统的脊柱螺钉的植入需要术中解剖标志的引导，需要广泛的剥离显露，创伤较大，术中需要反复的透视、透视对医生及患者的损伤较大，还可能出现一些严重的并发症。究其原因为术前没有一个规范的手术规划，术中无法根据术前的规划严格执行，因此亟需一种脊柱螺钉植入的自动规划方法，用以指导医生徒手或结合机器人完成手术。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本专利技术提出一种脊柱螺钉植入的自动规划方法，该脊柱螺钉植入的自动规划方法不依赖于患者的解剖标志，其根据ct图像结合平均形态模型，即可进行手术规划,医生观察规划结果，根据规划结果，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：该脊柱螺钉植入的自动规划方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：步骤2中的配准过程包括形状配准过程，需要将所有训练图像的标注地标点对齐到一个共同的坐标系中，以消除图像之间的旋转、比例和位置差异；

3.根据权利要求2所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：所述迭代最近点ICP算法通过迭代地将数据形状配准到具有刚性变换的模型形状来实现刚性配准，包括以下两个基本步骤：

4.根据权利要求3所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：基本步骤2最小二乘配准中，通过...

【技术特征摘要】

1.一种脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：该脊柱螺钉植入的自动规划方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：步骤2中的配准过程包括形状配准过程，需要将所有训练图像的标注地标点对齐到一个共同的坐标系中，以消除图像之间的旋转、比例和位置差异；

3.根据权利要求2所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：所述迭代最近点icp算法通过迭代地将数据形状配准到具有刚性变换的模型形状来实现刚性配准，包括以下两个基本步骤：

4.根据权利要求3所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：基本步骤2最小二乘配准中，通过旋转矩阵r和平移向量t对输入形状进行变换的过程为：

5.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：步骤3建立统计形状模型基于pca的统计形状建模，包括以下过程：

6.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法，其特征在于：所述统计形状模型能够用于分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：保毅，陆声，吴莹，黄俊深，罗浩天，
申请(专利权)人：云南省第一人民医院，
类型：发明
国别省市：