[发明专利]基于影像匹配确定手术路径的方法与系统

说明书

一种确定患者的手术路径的方法与系统，该方法包括：构建所述患者的三维模型；获得所述患者的影像信息；选择与所述三维模型相关的第一组二维特征点和与所述影像信息相关的第二组二维特征点；将所述第一组二维特征点转换成第一组三维特征点(250)以及将所述第二组二维特征点转换成第二组三维特征点(260)；在所述第一组三维特征点和所述第二组三维特征点之间进行匹配(270)，以确定使所述第一组三维特征点与所述第二组三维特征点一致的关系；并且在与机械臂相关的坐标系统中确定所述手术路径(290)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年3月19日提交的美国临时申请第62/820,804号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

技术领域

本发明的各实施方案总体上涉及在手术路径上确定一个或多个点的方法与系统。

有关技术说明

除非本说明书另有说明，否则本节中所描述的方法并非本申请权利要求的现有技术，且不认为是包含在本节中的现有技术。

在手术中，手术路径的计划至关重要。该手术路径可包括多个点，例如远离患者的安全点和术前点、患者的组织上的进入点，以及手术目标处的目标点。

机器人操作可以提供对所述手术路径的精确控制。在手术之前，患者经历医学扫描(例如，CT、MRI、PET、超声等)。对至该所需解剖区域的手术路径进行规划。可采用人工智能向外科医生建议损伤最小的最佳路线。为进行该手术，可将所述患者的位置与该医学扫描的透视图进行匹配，以沿着该规划的手术路径准确进行该手术。常规方法曾经仰赖胶合在对位标记上或以螺钉拴入其中，但并未得到广泛采用。

附图说明

图1是显示可能在手术过程中遇到的几个点之间的空间关系的示例图；

图2是示出为患者确定手术路径的示例程序的流程图；

图3示出该手术路径计算的实例；

图4A是在第一时间所收集到的与所述患者相关的二维影像；

图4B是在第二时间所收集到的与所述患者相关的二维影像；

图5是二维快照的影像；

图6是二维脸部成像的影像；

图7示出从所构建的三维模型坐标系统至三维摄影机坐标系统的示例坐标转换；

图8是示出转换坐标的示例程序的流程图；和

图9是示出根据本发明的一些实施方案配置的将光学装置置入(register)在机械臂坐标系统中的示例程序的流程图。

具体实施方式

在下列具体实施方式中，将参考形成其一部分的附图。在该图中，除非上下文另有说明，否则相似的符号通常标识类似组件。该具体实施方式、附图及权利要求中所描述的说明性实施方案并非意在限制。可以在不背离在此呈现的主题的精神或范围的情况下，利用其他实施方案，以及进行其它变化。将可很容易地理解，如本文所总体说明的，以及各图中所示例的，本公开的个方面可以以广泛多种不同配置进行设置、置换、组合、及设计，其整个都在本文明确考虑范围内。

图1为显示根据本发明的一些实施方案设置的可在手术过程中遇到的几个点之间的空间关系的示例图。在图1中，手术路径110可包括安全点120、术前点130、进入点140、及目标点150。