[發(fā)明專利]一種輪廓采集裝置及配準(zhǔn)定位的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810948964.7
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN108836377A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小剛;范勝文;史紀(jì)鵬;陳向前;邵釩;閆亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 真健康（北京）醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B90/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及配準(zhǔn)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪廓采集裝置及配準(zhǔn)定位的方法，包括光電跟蹤設(shè)備和采集設(shè)備，采集設(shè)備包括感應(yīng)組件和探桿，感應(yīng)組件包括固定部和位于固定部上的感應(yīng)部，探桿為直桿，探桿的前端為尖端，探桿的后端與固定部連接，尖端在感應(yīng)部組成標(biāo)定坐標(biāo)系中標(biāo)定，尖端接觸被測樣體的外表面并可在被測樣體的外表面移動，光電跟蹤設(shè)備與感應(yīng)部電連接。本發(fā)明輪廓采集裝置的感應(yīng)部構(gòu)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，探桿的尖端在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系下的位置預(yù)先已被標(biāo)定，探桿放到被測樣體的外側(cè)，尖端接觸被測樣體的表面并按照被測樣體的表面輪廓劃動，光電跟蹤設(shè)備對標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系進(jìn)行實(shí)時跟蹤，獲得尖端的位置，從而確定被測樣體表面的輪廓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配準(zhǔn)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪廓采集裝置及配準(zhǔn)定位的方法。

背景技術(shù)

在外部物體可視的環(huán)境條件下，對于外部內(nèi)體內(nèi)部的非可視位置點(diǎn)或物體的位置確定仍然存在一定的困難，在外部物體不可破除的情況下，雖然可通過掃描等方式對外部物體輪廓進(jìn)行確定，但對內(nèi)部非可視的目標(biāo)物體的定位依舊不能方便快捷且滿足一定精度和準(zhǔn)確度的進(jìn)行。例如，在傳統(tǒng)的肺腫瘤結(jié)節(jié)切除手術(shù)中，腫瘤結(jié)節(jié)的定位主要依靠術(shù)前CT引導(dǎo)置入彈簧標(biāo)記物，從而在術(shù)中根據(jù)彈簧標(biāo)記物的位置來定位結(jié)節(jié)所在的肺段，該方法一是術(shù)前需要對人體置入彈簧，對人體會造成額外傷害，二是需要CT反復(fù)的引導(dǎo)下置入彈簧，因而患者會承受較大的輻射損傷。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種對物體進(jìn)行輪廓采集的裝置及對非可視物體進(jìn)行配準(zhǔn)定位的方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種輪廓采集裝置，包括光電跟蹤設(shè)備和采集設(shè)備，所述采集設(shè)備包括感應(yīng)組件和探桿，所述感應(yīng)組件包括固定部和位于所述固定部上的感應(yīng)部，所述探桿為直桿，所述探桿的前端為尖端，所述探桿的后端與所述固定部連接，所述尖端在所述感應(yīng)部組成標(biāo)定坐標(biāo)系中標(biāo)定，所述尖端接觸被測樣體的外表面并可在所述被測樣體的外表面移動，所述光電跟蹤設(shè)備與所述感應(yīng)部電連接。

其中，所述尖端的形狀為球狀。

其中，所述感應(yīng)部包括三個主定位球。

其中，所述感應(yīng)部還包括至少一個輔助定位球。

其中，所述固定部為十字型的固定桿，三個所述主定位球和一個所述輔助定位球分別位于所述固定桿的四個桿端。

其中，所述探桿的后端與所述輔助定位球所在的所述固定桿的桿端連接。

其中，所述探桿為剛性件。

本發(fā)明還提供了一種利用上述輪廓采集裝置進(jìn)行配準(zhǔn)定位的方法，目標(biāo)物體為位于基礎(chǔ)物體內(nèi)側(cè)的非可視物體，包括以下步驟：

S1，獲取基礎(chǔ)物體和目標(biāo)物體的三維CT數(shù)據(jù)，根據(jù)基礎(chǔ)物體和目標(biāo)物體的三維CT數(shù)據(jù)重建出基礎(chǔ)物體和目標(biāo)物體的三維輪廓，得到基礎(chǔ)物體與目標(biāo)物體在虛擬環(huán)境中的相對位置關(guān)系；

S2，根據(jù)基礎(chǔ)物體與目標(biāo)物體在虛擬環(huán)境中的相對位置關(guān)系，選取實(shí)際環(huán)境中目標(biāo)物體附近的部分基礎(chǔ)物體作為配準(zhǔn)的基準(zhǔn)參考物體；

S3，通過輪廓采集裝置獲取基準(zhǔn)參考物體的三維輪廓；

S4，將基準(zhǔn)參考物體的三維輪廓與基礎(chǔ)物體和目標(biāo)物體的三維輪廓進(jìn)行配準(zhǔn)，使基礎(chǔ)物體和目標(biāo)物體在實(shí)際環(huán)境中的位置關(guān)系與其在虛擬環(huán)境中的位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一；

S5，通過虛擬環(huán)境下目標(biāo)物體的位置來引導(dǎo)定位實(shí)際環(huán)境下目標(biāo)物體的位置。

其中，步驟S3具體包括以下步驟：

S31，將采集設(shè)備放置于基礎(chǔ)物體的外側(cè)；