[发明专利]应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法及装置

说明书

应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法及装置，能够实时显示划取点在划取区域的覆盖范围，帮助医生确定划点过程中的遗漏区域，控制划取点的均匀性，提升配准效率。这种应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法，包括以下步骤：(1)提取患者面部眉骨到鼻尖的配准区域；(2)基于多线程与点云配准方法，同步计算划取点到患者面部的坐标变换矩阵；(3)采用实时的三维图形处理技术，在配准过程中显示划取点在配准区域的对应位置，为医生提供视觉反馈引导划取点；(4)评估划取点的配准效果，达到条件后自动停止配准。

技术领域

本发明涉及医学图像处理的技术领域，尤其涉及一种应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法，以及应用于手术导航系统中的同步配准框架获取装置，主要适用于图像引导手术导航的领域。

背景技术

图像引导手术导航能够帮助医生在手术过程中定位手术器械，实时获取手术器械在患者CT/MR图像的对应位置，保证手术的安全性。手术导航中的配准方法直接影响导航的精度，目前常用的探针划取点配准方法中，医生只能凭经验确定划取区域，一般选用患者面部从眉骨到鼻尖的T字形区域。

在划取过程中，医生不能确定划取的点数是否合适，划取点的覆盖范围与局部密度不能直观的显示，这将导致划取点存在部分区域未覆盖和分布不均匀的问题。然而配准需要的划取点云需要满足覆盖区域足够广和尽量均匀的条件才能保证配准精度，在配准精度低的情况下需要重新配准，费时费力。因此在划取点配准过程中，需要实时的反馈机制引导医生划点。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法，其能够实时显示划取点在划取区域的覆盖范围，帮助医生确定划点过程中的遗漏区域，控制划取点的均匀性，提升配准效率。

本发明的技术方案是：这种应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法，其包括以下步骤：

(1)提取患者面部眉骨到鼻尖的配准区域；

(2)基于多线程与点云配准方法，同步计算划取点到患者面部的坐标变换矩阵；

(3)采用实时的三维图形处理技术，在配准过程中显示划取点在配准区域的对应位置，为医生提供视觉反馈引导划取点；

(4)评估划取点的配准效果，达到条件后自动停止配准。

本发明提取患者面部的配准区域，基于多线程与点云配准方法，同步计算划取点到患者面部的坐标变换矩阵，采用实时的三维图形处理技术，在配准过程中显示划取点在配准区域的对应位置，为医生提供视觉反馈引导划点，因此能够实时显示划取点在划取区域的覆盖范围，帮助医生确定划点过程中的遗漏区域，控制划取点的均匀性；评估划取点的配准效果，达到条件后自动停止配准，因此提升了配准效率。

还提供了应用于手术导航系统中的同步配准框架获取装置，其包括：

提取模块，其配置来从CT/MRI医学图像数据提取患者面部眉骨到鼻尖的配准区域；

配准模块，其配置来基于多线程与点云配准方法，利用NDI光学定位跟踪系统和装有定位标志物的探针，同步计算划取点到患者面部的坐标变换矩阵；

显示模块，其配置来采用实时的三维图形处理技术，在配准过程中显示划取点在配准区域的对应位置，为医生提供视觉反馈引导划取点；

评估模块，其配置来评估划取点的配准效果，达到条件后自动停止配准。

附图说明

图1是根据本发明的应用于手术导航系统中的同步配准框架获取方法的流程图。

图2是根据本发明的方法的一个具体实施例的流程图。

具体实施方式