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。