[发明专利]空间配准方法、装置、终端设备及术中导航系统

说明书

本申请适用于术中导航技术领域，提供了一种空间配准方法、装置、终端设备及术中导航系统，该空间配准方法包括：获取术中扫描设备通过扫描校准器得到的第一图像，校准器固定在术中扫描设备的第一位置；根据第一图像，确定校准器空间到图像空间的坐标变换关系；获取机架参考架、校准器和病人参考架分别在双目定位系统空间中的坐标，机架参考架固定在术中扫描设备的机架上，病人参考架固定在病人的第二位置；根据机架参考架、校准器和病人参考架分别在双目定位系统空间中的坐标，以及校准器空间到图像空间的坐标变换关系，确定病人参考架空间到图像空间的坐标变换关系。通过本申请可提高空间配准的精度。

技术领域

本申请属于术中导航技术领域，尤其涉及一种空间配准方法、装置、终端设备及术中导航系统。

背景技术

图像引导的手术导航系统是将病人术前或术中影像数据与病人解剖结构准确对应(即空间配准)，手术中跟踪手术器械，并将手术器械的位置在病人影像上以虚拟探针的形式实时更新显示，使医生对手术器械相对病人解剖结构的位置一目了然。

相关技术是基于体表标记点进行空间配准，具体是在病人体表贴上可显影的标记贴之后扫描影像，用探针依次点中标记贴并记录其在图像空间中的位置，同时利用定位系统记录这些标记贴在病人参考架空间中的位置，再利用最小二乘法等配准算法，实现图像空间和病人参考架空间的配准。上述方法容易受病人体表变形的影响，导致空间配准的精度较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种空间配准方法、装置、终端设备及术中导航系统，以提高空间配准的精度。

第一方面，本申请实施例提供了一种空间配准方法，所述空间配准方法包括：

获取术中扫描设备通过扫描校准器得到的第一图像，所述校准器固定在所述术中扫描设备的第一位置；

根据所述第一图像，确定校准器空间到图像空间的坐标变换关系；

获取机架参考架、所述校准器和病人参考架分别在双目定位系统空间中的坐标，所述机架参考架固定在所述术中扫描设备的机架上，所述病人参考架固定在病人的第二位置；

根据所述机架参考架、所述校准器和所述病人参考架分别在所述双目定位系统空间中的坐标，以及所述校准器空间到所述图像空间的坐标变换关系，确定病人参考架空间到所述图像空间的坐标变换关系。

第二方面，本申请实施例提供了一种空间配准装置，所述空间配准装置包括：

图像获取模块，用于获取术中扫描设备通过扫描校准器得到的第一图像，所述校准器固定在所述术中扫描设备的第一位置；

第一确定模块，用于根据所述第一图像，确定校准器空间到图像空间的坐标变换关系；

坐标获取模块，用于获取机架参考架、所述校准器和病人参考架分别在双目定位系统空间中的坐标，所述机架参考架固定在所述术中扫描设备的机架上，所述病人参考架固定在病人的第二位置；

第二确定模块，用于根据所述机架参考架、所述校准器和所述病人参考架分别在所述双目定位系统空间中的坐标，以及所述校准器空间到所述图像空间的坐标变换关系，确定病人参考架空间到所述图像空间的坐标变换关系。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述空间配准方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述空间配准方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如上述第一方面所述空间配准方法的步骤。