[發明專利]基于面的術中配準方法及神經導航設備

有效

• 申請號: 201810101097.3
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108324369B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 楊峰
• 申請（專利權）人: 艾瑞邁迪醫療科技(北京)有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/10
• 代理公司: 44471 深圳英聚知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉菊美<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供基于面的術中配準方法，該方法包括：接收三維掃描儀發送的患者面部三維點云信息；接收光學追蹤設備發送的位姿矩陣，所述位姿矩陣為掃描患者面部過程中的所述三維掃描儀在光學追蹤設備空間坐標系中的位姿矩陣；對患者面部三維點云信息與術前患者面部的CT數據進行初始配準，得到CT數據到患者所在真實空間坐標系的初始轉換矩陣；確定三維掃描儀到光學追蹤設備坐標系的轉換矩陣；根據位姿矩陣、初始轉換矩陣及轉換矩陣確定目標轉換矩陣；基于目標轉換矩陣將CT數據轉換到患者所在的真實空間坐標系。本發明還公開了一種神經導航設備，本發明所提供的基于面的術中配準方法及神經導航設備，能夠提高術中配準的精確度，提高術中配準效果。

技術領域

本發明涉及手術導航領域，尤其涉及一種基于面的術中配準方法及神經導航設備。

背景技術

手術導航是指將病人術前或術中影像數據和手術床上病人解剖結構準確對應，在手術過程中跟蹤手術器械并將手術器械的位置在病人影像上以虛擬探針的形式實時更新顯示。術中配準是手術導航系統中非常重要的環節，術中配準的精度直接影響手術導航的精度。術中配準主要將病人電子計算機斷層掃描(Computed Tomography，CT)等醫學影像所在的虛擬世界坐標系轉換到病人所在的真實世界坐標系下的過程。目前手術導航中常用的術中配準包括基于點的配準，基于點的配準有以下缺陷：掃描CT是需要在病人面部貼若干標記物，加大手術成本，延長手術準備時間，粘貼在病人面部的標記物容易發生移位和脫落，增大術中配準的誤差，標記物選取過程比較長，增加醫生的工作量。可見，現有技術中術中配準存在配準效果比較差的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種基于面的術中配準方法及神經導航設備，解決現有技術中術中配準存在配準效果比較差的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于面的術中配準方法，包括：

通過三維掃描儀掃描患者的面部，得到患者面部三維點云信息；

在所述三維掃描儀掃描患者的面部時，通過光學追蹤設備確定所述三維掃描儀在光學追蹤設備空間坐標系中的位姿矩陣^MarkerT_NDI；

對所述患者面部三維點云信息與術前所述患者面部的計算機斷層掃描CT數據進行初始配準，得到CT數據到所述患者所在真實空間坐標系的初始轉換矩陣^CTT_Scanner；

確定所述三維掃描儀到光學追蹤設備坐標系的轉換矩陣^ScannerT_Marker；

根據所述位姿矩陣^MarkerT_NDI、初始轉換矩陣^CTT_Scanner及轉換矩陣^ScannerT_Marker確定目標轉換矩陣^CTT_NDI；

基于所述目標轉換矩陣^CTT_NDI將CT數據轉換到所述患者所在的真實空間坐標系。

優選地，所述對所述患者面部三維點云信息與術前所述患者面部的計算機斷層掃描CT數據進行配準，得到CT數據到所述患者所在真實空間坐標系的初始轉換矩陣^CTT_Scanner的步驟包括：

基于凸包結構算法及迭代最近點ICP算法將所述患者面部三維點云信息與術前所述患者面部的計算機斷層掃描CT數據進行配準，得到CT數據到所述患者所在真實空間坐標系的初始轉換矩陣^CTT_Scanner。