本技術(shù)涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別是涉及一種手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法、裝置和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、脊柱手術(shù)包括創(chuàng)傷、退變、腫瘤以及畸形，需要對脊柱階段進(jìn)行置釘?shù)炔僮鳌５怯捎诩怪奶厥庑?，周圍分布著神?jīng)與血管，所以需要置釘?shù)木确浅８摺?/p>

2、創(chuàng)傷手術(shù)中包括骨盆和下肢的骨折，特別是骨盆骶髂關(guān)節(jié)手術(shù)需要保證螺釘不穿入進(jìn)入骶孔中，但是手術(shù)當(dāng)中往往有軟組織，排泄物等遮擋，所以需要多次去找骶孔的位置，而且不能很清晰地看到。醫(yī)生置入螺釘?shù)臅r候就依賴經(jīng)驗或者其他專門器械。

3、對于執(zhí)行精度要求特別高的手術(shù)，可以在術(shù)前的三維ct(電子計算機斷層掃描)圖像進(jìn)行規(guī)劃，并指導(dǎo)手術(shù)機械臂的運動，能很好地保證術(shù)中執(zhí)行精度。其中，需要在術(shù)中配準(zhǔn)ct坐標(biāo)系和機械臂基坐標(biāo)系，如何快速高效地進(jìn)行配準(zhǔn)具有重要意義。

4、在一種現(xiàn)有的配準(zhǔn)方法中，首先是在術(shù)中通過c臂(x光機)拍攝x-ray(x射線)圖像，然后確定c臂成像系統(tǒng)的成像參數(shù)，以及在x-ray圖像上確定至少三個解剖點，再基于c臂成像系統(tǒng)的成像參數(shù)和上述至少三個解剖點，得到機械臂基坐標(biāo)系和ct坐標(biāo)系之間的粗配準(zhǔn)關(guān)系，最后通過精配準(zhǔn)手段進(jìn)行配準(zhǔn)關(guān)系校正，得到兩者之間的精配準(zhǔn)關(guān)系。其中，粗配準(zhǔn)關(guān)系需要通過人工參與得到。首先是在x-ray圖像中標(biāo)記至少三個解剖點，然后需要醫(yī)生不斷觀察ct圖像，在ct圖像中確定出至少三個解剖點對應(yīng)的空間位置，該過程需要醫(yī)生具有一定程度的操作經(jīng)驗，且在ct圖像中較為精準(zhǔn)地確定三個解剖點對應(yīng)的空間位置需要一定時間，從而導(dǎo)致了整個配準(zhǔn)流程耗時較長、效率較低。

5、針對相關(guān)技術(shù)中ct坐標(biāo)系和機械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時較長、效率較低的問題，目前還沒有提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在本發(fā)明中提供了一種手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法、裝置和存儲介質(zhì)，以解決相關(guān)技術(shù)中ct坐標(biāo)系和機械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時較長、效率較低的問題。

2、第一個方面，在本發(fā)明中提供了一種手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法，所述配準(zhǔn)方法包括：

3、獲取先驗信息和被掃描者的術(shù)式信息，所述先驗信息包括c臂坐標(biāo)系和ct坐標(biāo)系在不同術(shù)式下的旋轉(zhuǎn)關(guān)系；

4、根據(jù)所述先驗信息和所述術(shù)式信息，確定所述c臂坐標(biāo)系和所述ct坐標(biāo)系間的第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系；

5、獲取所述c臂坐標(biāo)系與機械臂基坐標(biāo)系間的第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系；

6、根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

7、在其中的一些實施例中，所述根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系包括：

8、獲取成像于所述c臂坐標(biāo)系的x-ray圖像和成像于所述ct坐標(biāo)系的三維ct圖像；

9、根據(jù)所述x-ray圖像、所述三維ct圖像、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

10、在其中的一些實施例中，所述根據(jù)所述x-ray圖像、所述三維ct圖像、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系包括：

11、在所述被掃描者的目標(biāo)手術(shù)區(qū)域中確定解剖點；

12、確定所述解剖點在所述三維ct圖像中的第一坐標(biāo)，以及確定所述解剖點在所述x-ray圖像中的第二坐標(biāo)；

13、根據(jù)所述第一坐標(biāo)、所述第二坐標(biāo)、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

14、在其中的一些實施例中，所述根據(jù)所述第一坐標(biāo)、所述第二坐標(biāo)、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系包括：

15、根據(jù)所述第一坐標(biāo)、所述第二坐標(biāo)和所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系，確定所述c臂坐標(biāo)系和所述ct坐標(biāo)系間的第一術(shù)中平移關(guān)系；

16、根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中平移關(guān)系，確定所述c臂坐標(biāo)系和所述ct坐標(biāo)系間的第三術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系；

17、根據(jù)所述第三術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

18、在其中的一些實施例中，所述根據(jù)所述第一坐標(biāo)、所述第二坐標(biāo)、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系包括：

19、根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系；

20、根據(jù)所述第二坐標(biāo)和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述解剖點在所述機械臂基坐標(biāo)系中的第三坐標(biāo)；

21、根據(jù)所述第一坐標(biāo)、所述第三坐標(biāo)和所述第二術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系，確定所述ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中平移關(guān)系；

22、根據(jù)所述第二術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第二術(shù)中平移關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

23、在其中的一些實施例中，所述確定所述解剖點在三維ct圖像中的第一坐標(biāo)，以及確定所述解剖點在所述x-ray圖像中的第二坐標(biāo)包括：

24、在所述三維ct圖像中確定所述第一坐標(biāo)；

25、通過所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系對所述三維ct圖像進(jìn)行投影，得到二維虛擬圖像；

26、調(diào)整所述三維ct圖像，直至所述二維虛擬圖像與所述x-ray圖像重合；

27、根據(jù)所述第一坐標(biāo)在所述二維虛擬圖像的投影點，在所述x-ray圖像中確定所述第二坐標(biāo)。

28、在其中的一些實施例中，所述根據(jù)所述x-ray圖像、所述三維ct圖像、所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系包括：

29、通過所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系對所述三維ct圖像進(jìn)行投影，得到二維虛擬圖像；

30、調(diào)整所述三維ct圖像，直至所述二維虛擬圖像與所述x-ray圖像重合；

31、根據(jù)所述三維ct圖像的平移變化量，確定所述c臂坐標(biāo)系與所述ct坐標(biāo)系間的第一術(shù)中平移關(guān)系；

32、根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系、所述第一術(shù)中平移關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

33、在其中的一些實施例中，所述配準(zhǔn)方法在確定所述第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系之前還包括：

34、根據(jù)調(diào)整后的所述三維ct圖像，校正所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系。

35、第二個方面，在本發(fā)明中提供了一種手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)裝置，所述配準(zhǔn)裝置包括：

36、第一獲取模塊，用于獲取先驗信息和被掃描者的術(shù)式信息，所述先驗信息包括c臂坐標(biāo)系和ct坐標(biāo)系在不同術(shù)式下的旋轉(zhuǎn)關(guān)系；

37、第一確定模塊，用于根據(jù)所述先驗信息和所述術(shù)式信息，確定所述c臂坐標(biāo)系和所述ct坐標(biāo)系間的第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系；

38、第二獲取模塊，用于獲取所述c臂坐標(biāo)系與機械臂基坐標(biāo)系間的第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系；

39、第二確定模塊，用于根據(jù)所述第一術(shù)中旋轉(zhuǎn)關(guān)系和所述第一術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系，確定所述ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

40、第三個方面，在本發(fā)明中提供了一種電子裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述第一個方面所述的手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法。

41、第四個方面，在本發(fā)明中提供了一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一個方面所述的手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法。

42、與相關(guān)技術(shù)相比，在本發(fā)明中提供的手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法、裝置和存儲介質(zhì)，只需要在術(shù)中標(biāo)定測量c臂坐標(biāo)系和所述ct坐標(biāo)系間的平移關(guān)系，或是ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的平移關(guān)系，便可以得到ct坐標(biāo)系和所述機械臂基坐標(biāo)系間的配準(zhǔn)關(guān)系。因此，本發(fā)明中提供的手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法，在術(shù)中需要標(biāo)定測量的關(guān)系量更少，進(jìn)而配準(zhǔn)流程耗時更短，效率更高。解決相關(guān)技術(shù)中ct坐標(biāo)系和機械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時較長、效率較低的問題。

43、本技術(shù)的一個或多個實施例的細(xì)節(jié)在以下附圖和描述中提出，以使本技術(shù)的其他特征、目的和優(yōu)點更加簡明易懂。