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?。但是由于脊柱的特殊性，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(shí)候就依賴經(jīng)驗(yàn)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(jì)算機(jī)斷層掃描)圖像進(jìn)行規(guī)劃，并指導(dǎo)手術(shù)機(jī)械臂的運(yùn)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(jī)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(jī))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(gè)解剖點(diǎn)，再基于c臂成像系統(tǒng)的成像參數(shù)和上述至少三個(gè)解剖點(diǎn)，得到機(jī)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(gè)解剖點(diǎn)，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(gè)解剖點(diǎn)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(yàn)，且在ct圖像中較為精準(zhǔn)地確定三個(gè)解剖點(diǎn)對應(yīng)的空間位置需要一定時(shí)間，從而導(dǎo)致了整個(gè)配準(zhǔn)流程耗時(shí)較長、效率較低。

5、針對相關(guān)技術(shù)中ct坐標(biāo)系和機(jī)械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時(shí)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(shí)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(jī)械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時(shí)較長、效率較低的問題。

2、第一個(gè)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(yàn)信息和被掃描者的術(shù)式信息，所述先驗(yàn)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(yàn)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(jī)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(jī)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(shí)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(jī)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(shí)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(diǎn)；

12、確定所述解剖點(diǎn)在所述三維ct圖像中的第一坐標(biāo)，以及確定所述解剖點(diǎn)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(shí)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(shí)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(jī)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(diǎn)在所述機(jī)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(jī)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(shí)施例中，所述確定所述解剖點(diǎn)在三維ct圖像中的第一坐標(biāo)，以及確定所述解剖點(diǎn)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(diǎn)，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(shí)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(shí)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(gè)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(yàn)信息和被掃描者的術(shù)式信息，所述先驗(yàn)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(yàn)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(jī)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(jī)械臂基坐標(biāo)系間的第二術(shù)中配準(zhǔn)關(guān)系。

40、第三個(gè)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(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)方面所述的手術(shù)坐標(biāo)系的配準(zhǔn)方法。

41、第四個(gè)方面，在本發(fā)明中提供了一種存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)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(jī)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(jī)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(shí)更短，效率更高。解決相關(guān)技術(shù)中ct坐標(biāo)系和機(jī)械臂基坐標(biāo)系之間的配準(zhǔn)流程耗時(shí)較長、效率較低的問題。

43、本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)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(diǎn)更加簡明易懂。