摘要一种误差评估方法及手术导航系统中的主机,应用于与医学影像设备配合使用的手术导航系统上,手术导航系统包括:主机和安装有手术针的末端执行器,该方法包括:主机获取规划穿刺路径中规划目标点的空间坐标、规划目标点所在目标规划扫描图上目标点周围区域标注的特征点的第一空间坐标;获取手术针按照规划穿刺路径穿刺后针尖点所到达的实际目标点的空间坐标,对规划图上以特征点周围区域的影像特征与多张穿刺扫描图进行匹配,获取特征点位于穿刺扫描图上的第二空间坐标;根据获得的所有空间坐标计算规划目标点和实际目标点之间的相对误差。本申请实施例能够以特征点获取实际、规划路径之间相对于病灶位置的相对偏差,提高评估结果有效率。
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专利类型
发明专利
申请/专利号
CN202410293635.9
申请日期
2024-03-14
公开/公告号
CN118121304A
公开/公告日
2024-06-04
主分类号
A61B34/20(2016.01) A A61 A61B A61B34
分类号
A61B34/20(2016.01) A61B17/34(2006.01) G06V10/46(2022.01) G06V10/75(2022.01) G06V10/74(2022.01) A61B34/20 A61B17/34 G06V10/46 G06V10/75 G06V10/74
主申请人地址
518031 广东省深圳市福田区华强北街道福强社区深南中路2070号中电广场大厦7层5号房
专利代理机构
北京安信方达知识产权代理有限公司
代理人
魏文佳;栗若木
国别省市代码
广东;44
主权项:
1.一种误差评估方法,应用于与医学影像设备配合使用的手术导航系统上,所述手术导航系统包括:主机和末端执行器,所述末端执行器上安装有手术针,其特征在于,所述误差评估方法包括: 所述主机获取规划穿刺路径中规划目标点的空间坐标,以及特征点的第一空间坐标;其中,所述规划目标点位于多张扫描规划图中的目标规划扫描图上,所述特征点为预先在所述目标规划扫描图上以所述规划目标点为中心点的第一预定大小区域中标注的点; 所述主机获取所述手术针按照所述规划穿刺路径实际穿刺完成后针尖点所到达的实际目标点的空间坐标,并对所述目标规划扫描图上以所述特征点为中心点的第二预定大小区域的影像特征与多张穿刺扫描图进行匹配,获取所述特征点位于穿刺扫描图上的第二空间坐标; 所述主机根据所述规划目标点的空间坐标、所述特征点的第一空间坐标、所述实际目标点的空间坐标和所述特征点的第二空间坐标计算所述规划目标点和所述实际目标点之间的相对误差。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标规划扫描图上以所述特征点为中心点的第二预定大小区域的影像特征和多张穿刺扫描图获取所述特征点位于穿刺扫描图上的第二空间坐标,包括: 以所述目标规划扫描图上特征点作为特征提取窗口的中心,确定能够获取到不少于预设数量的关键点的第一特征提取窗口的尺寸,并在该第一特征提取窗口中提取所有第一关键点以及所述第一关键点的第一图像特征描述子; 根据所述第一特征提取窗口的尺寸确定在多张穿刺扫描图上进行关键点提取的第二特征提取窗口的尺寸; 根据预定规则依次在所述多张穿刺扫描图上获取多个第二特征提取窗口的基准点;每当获得一个基准点时,执行以下操作:在以该基准点作为中心设置所述第二特征提取窗口,并在所设置的所述第二特征提取窗口中提取所有第二关键点以及所述第二关键点的第二图像特征描述子,并根据该基准点对应的所述第二关键点的第二图像特征描述子与所述第一图像特征描述子,计算以该基准点对应的所有第二关键点与所有第一关键点之间的特征匹配度; 从多个特征匹配度中获取最大特征匹配度,并获取最大特征匹配度输出的关键点匹配对,根据所述关键点匹配对和所述特征点的第一空间坐标计算所述特征点的第二空间坐标。 3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据最大特征匹配度对应的关键点匹配对和所述特征点的第一空间坐标计算所述特征点的第二空间坐标,包括: 从最大特征匹配度对应的所有第二关键点中获取形成所述关键点匹配对的第二目标关键点,从最大特征匹配度对应的所有第一关键点中获取形成所述关键点匹配对的第一目标关键点; 获取每个所述第一目标关键点的空间坐标和每个所述第二目标关键点的空间坐标,根据所述第一目标关键点的空间坐标、所述特征点的第一空间坐标和所述第二目标关键点的空间坐标计算所述特征点的第二空间坐标。 4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以所述目标规划扫描图上特征点作为特征提取窗口的中心,确定能够获取到不少于预设数量的关键点的特征提取窗口的尺寸,包括: 以所述特征点为中心,以预设尺寸的特征提取窗口作为当前特征提取窗口,执行以下窗口尺寸调整操作: 获取当前特征提取窗口中所提取的关键点的个数; 当提取的关键点的个数小于第一预设个数,扩大当前特征提取窗口的尺寸,并将经过尺寸扩大的特征提取窗口作为新的当前特征提取窗口继续执行所述关键点获取操作,直到新的当前特征提取窗口所提取的关键点的个数不小于所述第一预设个数,将获得的新的当前特征提取窗口的尺寸作为能够所述获取到不少于预设数量的关键点的特征提取窗口的尺寸。 5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述扩大当前特征提取窗口的尺寸,包括: 按照第一预设尺寸扩大值扩大当前特征提取窗口的尺寸; 所述根据所述第一特征提取窗口的尺寸确定在多张穿刺扫描图上进行关键点提取的第二特征提取窗口的尺寸,包括: 根据所述第一特征提取窗口的尺寸和第二预设尺寸扩大值确定在多张穿刺扫描图上进行关键点提取的第二特征提取窗口的尺寸。 6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据预定规则依次在所述多张穿刺扫描图上获取多个第二特征提取窗口的基准点,包括: 对每张穿刺扫描图,分别进行如下操作: 按照在所有不同位置设置第二特征提取窗口能够覆盖该张穿刺扫描图的原则确定第二特征提取窗口在该张穿刺扫描图上的所有设置位置; 获取所述第二特征提取窗口在确定的每个设置位置时的中心点作为所述基准点。 7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据预定规则依次在所述多张穿刺扫描图上获取多个第二特征提取窗口的基准点,包括: 根据所述目标规划扫描图在医学影像设备坐标系下的位置和多张穿刺扫描图在医学影像设备坐标系下的位置之间的关系,以及所述特征点的第一空间坐标确定多张穿刺扫描图中与所述特征点距离最近的第一目标点; 以所述第一目标点作为起始点,在医学影像设备坐标系下以均匀向外发散的方式分别沿X轴正方向和负方向、Y轴正方向和负方向和Z轴正方向和负方向获取多个第二目标点; 将获得的所述第一目标点和所述第二目标点作为所述基准点。 8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述沿X轴正方向和负方向、Y轴正方向和负方向和Z轴正方向和负方向获取多个第二目标点,包括: 沿X轴正方向和负方向、Y轴正方向和负方向和Z轴正方向和负方向获取多个第二目标点的同时,判断是否达到停止获取条件; 所述停止获取条件,包括: 连续获得的第二预设个数个特征匹配度依次降低。 9.一种手术导航系统中的主机,其特征在于,包括:存储器和处理器; 所述存储器用于保存可执行程序; 所述处理器用于读取执行所述可执行程序,以实现如权利要求1-8中任一项所述的误差评估方法。
法律状态
实质审查