一种髋关节位置配准方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及图像处理，特别是涉及一种髋关节位置配准方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、髋关节置换手术是一种常见的人工关节置换术，用于重建患者髋关节的正常功能。目前，医生需要根据患者的髋关节ct(computed tomography，电子计算机断层扫描)图像规划手术路径，然后手术机器人根据医生规划好的手术路径控制机械臂移动，从而协助医生进行髋关节置换手术。

2、现有技术中，需要基于髋关节ct图像以及实体髋关节获得进行配准的配准点，然后根据所获得的配准点的位置对髋关节进行位置配准。获取实体髋关节上的配准点的位置时，需要获取从实际髋关节上采集得到的点的位置，然而从实际髋关节上采集到的点的位置容易受人为因素影响，准确度低，这样得到的配准点的位置精度低，导致配准结果准确度低。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种髋关节位置配准方法、装置、电子设备及存储介质，以实现准确地对患者髋关节的实际位置进行位置配准。具体技术方案如下：

2、根据本发明实施例的第一方面，提供了一种髋关节位置配准方法，所述方法包括：

3、基于髋关节参考架上设置的参考点，确定三维模型上的多个第一配准位置，其中，所述三维模型为与目标髋关节对应的三维模型；

4、获得所述髋关节参考架固定于所述目标髋关节后所述参考点的位置，作为第二配准位置；

5、对第一配准位置和第二配准位置进行位置配准，确定所述目标髋关节上的点与所述三维模型表面的点间位置的第一变换关系；

6、根据所述第一变换关系，对所述目标髋关节上的实际位置进行变换，完成位置配准。

7、根据本发明实施例的第二方面，提供了一种髋关节位置配准装置，所述装置包括：

8、第一配准位置确定模块，用于基于髋关节参考架上设置的参考点，确定三维模型上的多个第一配准位置，其中，所述三维模型为与目标髋关节对应的三维模型；

9、第二配准位置获得模块，用于获得所述髋关节参考架固定于所述目标髋关节后所述参考点的位置，作为第二配准位置；

10、第一变换关系确定模块，用于对第一配准位置和第二配准位置进行位置配准，确定所述目标髋关节上的点与所述三维模型表面的点间位置的第一变换关系；

11、目标髋关节位置配准模块，用于根据所述第一变换关系，对所述目标髋关节上的实际位置进行变换，完成位置配准。

12、根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

13、存储器，用于存放计算机程序；

14、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的髋关节位置配准方法。

15、根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的髋关节位置配准方法。

16、本发明实施例有益效果：

17、本发明实施例提供的髋关节位置配准方案，可以基于髋关节参考架上设置的参考点，确定三维模型上的多个第一配准位置，并获得髋关节参考架固定于目标髋关节后参考点的位置，作为第二配准位置。由于第一配准位置是基于参考点确定的，第二配准位置是获得的参考点的位置，因此，所获得的第一配准位置与第二配准位置对应。由于髋关节参考架上参考点的位置相对固定，且在目标髋关节之外，采集者在采集第二配准位置时，无需判断目标髋关节中髋臼窝的方向，只需按照预设的顺序采集第二配准位置即可，降低了对使用者的操作要求。由于参考点在参考架上的位置相对固定，因此采集得到的第二配准位置的准确度高。这样，基于所获得的第一配准位置与第二配准位置确定的第一变换关系的准确度高，根据第一变换关系对目标髋关节进行位置配准，配准结果的准确度高。因此，应用本发明实施例提供的方法可以准确地对髋关节的实际位置进行位置配准。

18、当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种髋关节位置配准方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述髋关节参考架设置有多个凹槽，且多个凹槽连线构成不等边三角形，所述参考点为凹槽对应的点位，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述髋关节参考架设置有示踪器，所述参考点为所述髋关节参考架所设置示踪器对应的点位；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于髋关节参考架上设置的参考点，确定三维模型上的多个第一配准位置，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型表面各个点的位置、各第三配准位置与所述第一变换关系，确定所述目标髋关节上的点与所述三维模型表面的点间位置的第二变换关系，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获得在所述目标髋关节上对应于所述第一配准区域的第二配准区域内采集的多个第三配准位置，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述响应于位置获得指令，获得所述工具的当前位置，并确定所述当前位置为第三配准位置前，还包括：

10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述三维模型上的第一配准区域，包括：

11.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述获得在所述目标髋关节上对应于所述第一配准区域的第二配准区域内采集的多个第三配准位置，包括：

12.一种髋关节位置配准装置，其特征在于，所述装置包括：

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述髋关节参考架设置有多个凹槽，且多个凹槽连线构成不等边三角形，所述参考点为凹槽对应的点位，

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述髋关节参考架设置有示踪器，所述参考点为所述髋关节参考架所设置示踪器对应的点位；

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一配准位置确定模块，包括：

16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二变换关系确定模块，包括：

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第三配准位置获得模块，包括：

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第三配准位置获得模块还包括：

21.根据权利要求16-20任一项所述的装置，其特征在于，所述第一配准区域确定模块，具体用于获得用户在所述三维模型上选择的髋关节的表征性位置，并获得各表征性位置的描述信息；根据所获得的表征性位置与描述信息，确定第一配准区域；和/或获得用户在所述三维模型上选择的框选区域；将所述框选区域确定为第一配准区域。

22.根据权利要求16-20任一项所述的装置，其特征在于，所述第三配准位置获得模块，具体用于获得与双目相机相连的带有反光阵列的手术探针在所述目标髋关节上对应于所述第一配准区域的第二配准区域内采集的位置，作为第三配准位置。

23.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；

24.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-11任一所述的方法步骤。

技术总结
本发明实施例提供了一种髋关节位置配准方法、装置、电子设备及存储介质，涉及图像处理技术领域。髋关节位置配准方法包括：基于髋关节参考架上设置的参考点，确定三维模型上的多个第一配准位置，其中，所述三维模型为与目标髋关节对应的三维模型；获得所述髋关节参考架固定于所述目标髋关节后所述参考点的位置，作为第二配准位置；对第一配准位置和第二配准位置进行位置配准，确定所述目标髋关节上的点与所述三维模型表面的点间位置的第一变换关系；根据所述第一变换关系，对所述目标髋关节上的实际位置进行变换，完成位置配准。应用本发明实施例提供的方法可以准确地对髋关节的实际位置进行位置配准。

技术研发人员：沈丽萍,张巍,王婧,牛乾
受保护的技术使用者：杭州三坛医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14