一种脊柱螺钉植入的自动规划方法与流程

文档序号:37869693发布日期:2024-05-09 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:该脊柱螺钉植入的自动规划方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:步骤2中的配准过程包括形状配准过程,需要将所有训练图像的标注地标点对齐到一个共同的坐标系中,以消除图像之间的旋转、比例和位置差异;

3.根据权利要求2所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:所述迭代最近点icp算法通过迭代地将数据形状配准到具有刚性变换的模型形状来实现刚性配准,包括以下两个基本步骤:

4.根据权利要求3所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:基本步骤2最小二乘配准中,通过旋转矩阵r和平移向量t对输入形状进行变换的过程为:

5.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:步骤3建立统计形状模型基于pca的统计形状建模,包括以下过程:

6.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:所述统计形状模型能够用于分析数据中的形状差异并建立模型,也能够用于分析新数据的形状并合成与原始数据相似的新形状。

7.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:步骤5中,根据已建立的统计形状模型生成平均形状模型过程中,由具有经验的医生进行钉道规划获得左和右钉道轨迹gl和gr;使三维空间中的钉道轨迹pl和pr进行变换ti以获得患者目标椎体的左和右钉道规划gi,l和gi,r;

8.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:步骤6中,患者的ct数据进行三维重建,脊柱平均形态模型进行变形后与患者的脊柱三维ct进行配准,包括以下过程:

9.根据权利要求1所述的脊柱螺钉植入的自动规划方法,其特征在于:步骤5中,在平均形状模型上进行脊柱螺钉的路径规划,是基于医生的规划和经验进行的;脊柱螺钉的路径规划包括椎弓根螺钉、皮质骨螺钉这些不同类型的螺钉,同时脊柱螺钉的路径规划中包含螺钉的角度、直径和长度这些几何参数,以及进钉点的可及性、螺钉把持力的最大化。


技术总结
本发明涉及医疗技术领域,公开了一种脊柱螺钉植入的自动规划方法。该脊柱螺钉植入的自动规划方法包括基于收集到目标人群的CT影像数据预分割出腰椎部位图像;提取点云并配准;建立统计形状模型;建立脊柱的平均形状模型;进行脊柱螺钉的路径规划;将脊柱平均形态模型进行变形后与患者的脊柱三维CT进行配准,将脊柱螺钉的规划带入到患者的脊柱,实现螺钉的手术规划;根据规划结果,由医生徒手完成手术或由机器人执行手术规划完成手术。该脊柱螺钉植入的自动规划方法不依赖于患者的解剖标志,其根据CT图像结合平均形态模型,即可进行手术规划,医生观察规划结果,根据规划结果,医生可徒手完成手术或由机器人执行手术规划完成手术。

技术研发人员:保毅,陆声,吴莹,黄俊深,罗浩天
受保护的技术使用者:云南省第一人民医院
技术研发日:
技术公布日:2024/5/8
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