[發明專利]一種椎弓根導航模型建立方法及裝置

有效

• 申請號: 201811347218.9
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109431583B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 楊奎;何偉強;穆林;黃浩金;李春燕
• 申請（專利權）人: 深圳市艾科賽龍科技股份有限公司
• 主分類號: A61B17/34
• 分類號: A61B17/34;A61B34/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種椎弓根導航模型建立方法，其特征在于，包括：

獲取待導航部位的CT數據，并根據所述CT數據建立待導航部位的椎體模型及皮膚模型；

基于所述椎體模型及所述皮膚模型建立各導航結構，并基于各所述導航結構建立所述椎弓根導航模型；

所述基于所述椎體模型及所述皮膚模型建立各導航結構，包括：

在所述椎體模型的兩側椎弓根位置分別建立一根模擬穿刺針，所述模擬穿刺針的底部貼合至所述椎弓根表面的中心位置；

基于所述皮膚模型及各所述模擬穿刺針的位置，建立平行于所述皮膚模型的平板，所述平板與所述皮膚模型之間的距離在預設距離閾值范圍內；

在所述椎體模型的棘突周圍建立與所述平板垂直的至少三根模擬克氏針，在所述棘突中心建立與所述平板垂直的一根模擬克氏針，各所述模擬克氏針底部貼合至所述棘突結構；

分別以各所述模擬穿刺針為中心，在各所述模擬穿刺針周圍建立第一圓柱體，所述各第一圓柱體的底部中心與所述平板的底部在同一水平面上；

分別以各所述模擬克氏針為中心，在各所述模擬克氏針周圍建立第二圓柱體，所述各第二圓柱體的底部在水平方向上不低于位于該第二圓柱體中心的模擬克氏針的底部；

在所述在各所述模擬克氏針周圍建立第二圓柱體之后，還包括：

分別以各所述模擬克氏針為中心，在各所述模擬克氏針周圍建立第三圓柱體，所述第三圓柱體的底部直徑小于所述模擬克氏針的直徑，所述第三圓柱體的頂部在水平方向不低于位于與其同中心的所述第二圓柱體的頂部；

所述基于各所述導航結構建立所述椎弓根導航模型，包括：

通過預設算法對各結構進行運算，得到包含有平板、第一圓柱體及第二圓柱體的初始椎弓根導航模型；

從所述初始椎弓根導航模型的各第一圓柱體中去除位于所述第一圓柱體中心的模擬穿刺針，從所述初始椎弓根導航模型的各第二圓柱體中去除位于所述第二圓柱體中心的模擬克氏針及第三圓柱體，得到所述椎弓根導航模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述CT數據建立待定位部位的椎體模型及皮膚模型，包括：

根據所述CT數據確定所述CT數據中骨骼數據的數值范圍及皮膚數據的數值范圍，并根據所述骨骼數據的數值范圍確定骨骼閾值，根據所述皮膚數據的數值范圍確定皮膚閾值；

根據所述骨骼閾值對所述CT數據進行篩選，得到所述CT數據中的椎體數據，根據所述椎體數據建立所述椎體模型；

根據所述皮膚閾值對所述CT數據進行篩選，得到所述CT數據中的皮膚數據，根據所述皮膚數據建立所述皮膚模型。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述椎體數據建立所述椎體模型，包括：

根據所述椎體數據建立初始椎體模型，并通過預設算法對所述初始椎體模型進行處理，得到光滑的椎體模型。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各所述導航結構建立所述椎弓根導航模型，包括：

通過預設算法對各所述導航結構進行運算，得到包含有平板、第一圓柱體及第二圓柱體的初始椎弓根導航模型；

從所述初始椎弓根導航模型的各第一圓柱體中去除位于所述第一圓柱體中心的模擬穿刺針，從所述初始椎弓根導航模型的各第二圓柱體中去除位于所述第二圓柱體中心的模擬克氏針，得到所述椎弓根導航模型。