[发明专利]导航导板的配准方法及配准装置

说明书

本发明公开了一种导航导板的配准方法及配准装置，该配准方法包括：获取患者的目标部位的影像信息；通过所述影像信息生成适配的假体模型；生成与所述假体模型相适配的导板模型，并获得导板设计数据以用于生成导航导板；通过所述导航导板的配准数据，对所述导航导板进行术中配准。如此设置，当实施手术时，将导航导板接触于患者术前规划的部位，利用导板上骨面拟合，完成光学导航系统配准，配准精度高,使手术操作的精准性和安全性大大提高，可以减小因手术时患者体位的变化导致术前采集的影像资料与术中的实际情况存在差异而造成的误差。还能够避免二次CT检查，使患者再次受到辐射伤害。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种导航导板的配准方法及配准装置。

背景技术

随着医学影像技术和计算机技术的发展，计算机辅助骨科手术系统应运而生，同时影像辅助手术的技术已逐渐在外科领域得到应用，在外科手术中，图像引导系统给医生提供一个虚拟的、非侵入式的界面窗口，使医生能够看到肉眼无法直接看到的解剖结构与手术器械的三维空间相对位置关系，由于导航技术的引入，提高了手术的精确性、操作稳定性、降低辐射，但也增加了配准的环节，配准实现了模型空间中的位置与实际位置一一对应。

在手术过程中，患者体位的变化经常使手术目标的位置改变，例如骨位置改变，以致术前采集的影像资料与术中的实际情况常常存在差异。如果依据术前影像资料辅助手术，那么很有可能会在手术操作时带来一定的误差，从而会影响配准精度以及对患者造成不必要的伤害。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中存在的依据术前影像资料辅助手术，在手术操作时带来一定的误差，从而会影响配准精度以及对患者造成不必要的伤害的问题。从而提供一种导航导板的配准方法及配准装置。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种导航导板的配准方法，该配准方法包括：获取患者的目标部位的影像信息；通过所述影像信息生成适配的假体模型；生成与所述假体模型相适配的导板模型，并获得导板设计数据以用于生成导航导板；通过所述导航导板的配准数据，对所述导航导板进行术中配准。

可选地，通过所述导航导板的配准数据，对所述导航导板进行术中配准，包括：利用所述假体模型和所述导板模型，建立图像空间坐标系；通过光学定位仪获取术前规划的髋关节的目标区域和所述导航导板的空间位置坐标；利用所述髋关节的目标区域和所述导航导板的空间位置坐标，建立世界坐标系；将所述导航导板的拟合面接触于术前规划的所述髋关节的目标区域，进行骨面拟合；基于所述图像空间坐标系和所述世界坐标系之间的映射关系，利用所述配准数据将所述世界坐标系配准到所述图像空间坐标系。

可选地，所述配准数据包括标志点集，所述标志点集中包括若干个标志点，利用所述配准数据将所述世界坐标系配准到所述图像空间坐标系，包括：获取所述导航导板与所述髋关节的目标区域的接触面上分布的若干个标志点的空间坐标信息；根据所述若干个标志点的空间坐标信息，将所述世界坐标系配准到所述图像空间坐标系。

可选地，通过所述影像信息生成适配的假体模型，包括：通过对所述影像信息进行图像分割识别和三维重建，以得到髋关节三维图像；在预先存储的髋关节假体数据库中，选取与所述髋关节三维图像相适配的髋关节假体模型。

可选地，生成与所述假体模型相适配的导板模型，并获得导板设计数据以用于生成导航导板，包括：根据所述假体模型和术前规划的手术方案，生成导板模型；放置所述导板模型，并对所述导板模型的型号大小、位置中的至少之一进行调整，直至所述导板模型与所述假体模型相适配；基于相适配的导板模型获取导板设计数据，并通过3D打印方式生成所述导航导板。

可选地，所述假体模型包括髋臼侧假体模型、股骨侧假体模型，所述生成与所述假体模型相适配的导板模型，并获得导板设计数据以用于生成导航导板，包括：生成与所述髋臼侧假体模型相适配的髋臼侧导板模型，并获得导板设计数据以用于生成髋臼侧导航导板；以及生成与所述股骨侧假体模型相适配的股骨侧导板模型，并获得导板设计数据以用于生成股骨侧导航导板。