[發明專利]基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法和裝置

在審

• 申請號: 201910030453.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109512512A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 趙泉洲;王敏成
• 申請（專利權）人: 常州錦瑟醫療信息科技有限公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10;A61B90/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

1.一種基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取待手術部位的醫學圖像；

根據所述醫學圖像重建出所述待手術部位的虛擬三維模型，并在所述虛擬三維模型中標記出不同的機體組織，其中，所述機體組織包括頭部皮膚、腦功能區、腦皮層和周圍血管神經組織；

根據所述虛擬三維模型設計手術治療路徑，避開所述周圍血管神經組織；

采用點云匹配的方法進行實時的頭部皮膚位置匹配，實現所述待手術部位的增強現實定位。

2.根據權利要求1所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法，其特征在于，所述醫學圖像包括CT圖像和MRI圖像。

3.根據權利要求2所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法，其特征在于，所述醫學圖像的格式為DICOM格式。

4.根據權利要求3所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法，其特征在于，利用不同的顏色標記出不同的機體組織。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的方法，采用點云匹配的方法進行實時的頭部皮膚位置匹配，具體包括：

獲取頭部皮膚的基準點在所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系下的坐標點集；

求取所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系之間的旋轉和平移變換矩陣，使得來自所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系下的坐標點集的同源點間距離最小。

6.一種基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的裝置，其特征在于，包括：

圖像獲取模塊，所述圖像獲取模塊用于獲取待手術部位的醫學圖像；

計算機模塊，所述計算機模塊根據所述醫學圖像重建出所述待手術部位的虛擬三維模型，并在所述虛擬三維模型中標記出不同的機體組織，其中，所述機體組織包括頭部皮膚、腦功能區、腦皮層和周圍血管神經組織，所述計算機模塊還根據所述虛擬三維模型設計手術治療路徑，避開所述周圍血管神經組織，并采用點云匹配的方法進行實時的頭部皮膚位置匹配，實現所述待手術部位的增強現實定位。

7.根據權利要求6所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的裝置，其特征在于，所述醫學圖像包括CT圖像和MRI圖像。

8.根據權利要求7所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的裝置，其特征在于，所述醫學圖像的格式為DICOM格式。

9.根據權利要求8所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的裝置，其特征在于，所述計算機模塊利用不同的顏色標記出不同的機體組織。

10.根據權利要求6-9中任一項所述的基于點云匹配的神經外科術中增強現實定位的裝置，其特征在于，所述計算機模塊具體用于獲取頭部皮膚的基準點在所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系下的坐標點集，并求取所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系之間的旋轉和平移變換矩陣，使得來自所述虛擬三維模型圖像坐標系及世界坐標系下的坐標點集的同源點間距離最小，以實現實時的頭部皮膚位置匹配。