【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及手術(shù)機(jī)器人，特別是涉及一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶以及醫(yī)療成像設(shè)備的參數(shù)確定方法。
技術(shù)介紹
1、在骨科手術(shù)中，通常使用影像注冊(cè)的方式來實(shí)現(xiàn)術(shù)前三維ct(computedtomography，電子計(jì)算機(jī)斷層掃描)影像到術(shù)中二維影像的配準(zhǔn)，即2d-3d配準(zhǔn)技術(shù)。在2d-3d配準(zhǔn)技術(shù)中，其中一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于如何計(jì)算c臂射線源的外參數(shù)，即c臂射線源與手術(shù)機(jī)械臂基座之間的變換矩陣。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常控制c臂對(duì)手術(shù)機(jī)械臂末端進(jìn)行拍攝，并使用光學(xué)追蹤設(shè)備來定位手術(shù)機(jī)械臂末端的位姿，根據(jù)c臂拍攝到的圖像與光學(xué)追蹤設(shè)備定位到的位姿，來確定c臂射線源的外參數(shù)。然而，受光學(xué)追蹤設(shè)備視場以及追蹤角度的影響，手術(shù)機(jī)械臂末端位姿的定位精度不高，導(dǎo)致所確定的c臂射線源外參數(shù)精度也不高。
3、因此，目前的手術(shù)機(jī)器人技術(shù)中存在醫(yī)療成像設(shè)備的參數(shù)精度不高的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高參數(shù)精度的手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶以及醫(yī)療成像設(shè)備的參數(shù)確定方法、裝置、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定方法，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶。所述方法包括：
3、獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息；
4、確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信
5、根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系；
6、根據(jù)所述第一坐標(biāo)變換關(guān)系，確定所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶參數(shù)。
7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述法蘭位姿信息包括第一位姿信息和第二位姿信息，所述標(biāo)定靶位姿信息包括第三位姿信息和第四位姿信息，所述第二位姿信息和所述第四位姿信息均為至少三個(gè)；所述確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，包括：
8、將所述第二位姿信息相對(duì)所述第一位姿信息的運(yùn)動(dòng)矩陣，確定為所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣；
9、將所述第四位姿信息相對(duì)所述第三位姿信息的運(yùn)動(dòng)矩陣，確定為所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣。
10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系，包括：
11、將所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣建立方程組求解，得到所述第一坐標(biāo)變換關(guān)系。
12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)定靶上設(shè)置有基準(zhǔn)點(diǎn)，所述第一測量裝置包括測量臂，所述測量臂上設(shè)置有球測頭；所述獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息，包括：
13、在所述球測頭與所述基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離小于預(yù)設(shè)距離的情況下，確定所述基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)所述測量臂的基準(zhǔn)點(diǎn)位置信息；
14、根據(jù)所述基準(zhǔn)點(diǎn)位置信息，得到所述標(biāo)定靶位姿信息。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息，還包括：
16、控制所述手術(shù)機(jī)械臂的末端在預(yù)設(shè)的手術(shù)區(qū)域進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，得到所述手術(shù)機(jī)械臂的至少四組關(guān)節(jié)角度；
17、獲取與各組所述關(guān)節(jié)角度相對(duì)應(yīng)的所述法蘭位姿信息和所述標(biāo)定靶位姿信息。
18、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種醫(yī)療成像設(shè)備的參數(shù)確定方法，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶，醫(yī)療成像設(shè)備對(duì)所述標(biāo)定靶進(jìn)行拍攝。所述方法包括：
19、獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息；
20、確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣；
21、根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系；
22、根據(jù)所述第一坐標(biāo)變換關(guān)系，確定所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶參數(shù)；
23、確定所述醫(yī)療成像設(shè)備與所述標(biāo)定靶之間的第二坐標(biāo)變換關(guān)系；
24、根據(jù)所述標(biāo)定靶參數(shù)和所述第二坐標(biāo)變換關(guān)系，對(duì)所述法蘭位姿信息進(jìn)行坐標(biāo)變換處理，得到所述醫(yī)療成像設(shè)備相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的設(shè)備位姿信息；
25、根據(jù)所述設(shè)備位姿信息，得到所述醫(yī)療成像設(shè)備的設(shè)備參數(shù)。
26、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)定靶上設(shè)置有標(biāo)記點(diǎn)；所述確定所述醫(yī)療成像設(shè)備與所述標(biāo)定靶之間的第二坐標(biāo)變換關(guān)系，包括：
27、確定所述標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶坐標(biāo)系的空間坐標(biāo)，以及所述標(biāo)記點(diǎn)在所述醫(yī)療成像設(shè)備拍攝到的標(biāo)定靶圖像中的圖像坐標(biāo)；
28、根據(jù)所述空間坐標(biāo)和所述圖像坐標(biāo)，確定所述醫(yī)療成像設(shè)備與所述標(biāo)定靶之間的所述第二坐標(biāo)變換關(guān)系。
29、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述標(biāo)定靶上還設(shè)置有基準(zhǔn)點(diǎn)；所述確定所述標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶坐標(biāo)系的空間坐標(biāo)，包括：
30、根據(jù)所述基準(zhǔn)點(diǎn)，確定所述標(biāo)定靶的所述標(biāo)定靶坐標(biāo)系；
31、確定所述標(biāo)定靶坐標(biāo)系相對(duì)第二測量裝置的第三坐標(biāo)變換關(guān)系；所述第二測量裝置包括三坐標(biāo)測量儀；
32、根據(jù)所述第三坐標(biāo)變換關(guān)系，對(duì)所述第二測量裝置測量到的所述標(biāo)記點(diǎn)的測量坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換處理，得到所述空間坐標(biāo)。
33、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定裝置，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶。所述裝置包括：
34、信息獲取模塊，用于獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息；
35、運(yùn)動(dòng)矩陣模塊，用于確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣；
36、變換關(guān)系模塊，用于根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系；
37、參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述第一坐標(biāo)變換關(guān)系，確定所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶參數(shù)。
38、第四方面，本申請(qǐng)還提供了一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一測量裝置和信息處理器，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶；
39、所述第一測量裝置，用于對(duì)所述標(biāo)定靶進(jìn)行測量，得到標(biāo)定靶位姿信息；
40、所述信息處理器，用于獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息和所述標(biāo)定靶位姿信息，確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定方法，其特征在于，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶；所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述法蘭位姿信息包括第一位姿信息和第二位姿信息，所述標(biāo)定靶位姿信息包括第三位姿信息和第四位姿信息，所述第二位姿信息和所述第四位姿信息均為至少三個(gè)；所述確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定靶上設(shè)置有基準(zhǔn)點(diǎn)，所述第一測量裝置包括測量臂，所述測量臂上設(shè)置有球測頭；所述獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿
6.一種醫(yī)療成像設(shè)備的參數(shù)確定方法，其特征在于，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶，醫(yī)療成像設(shè)備對(duì)所述標(biāo)定靶進(jìn)行拍攝；所述方法包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定靶上設(shè)置有標(biāo)記點(diǎn)；所述確定所述醫(yī)療成像設(shè)備與所述標(biāo)定靶之間的第二坐標(biāo)變換關(guān)系，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定靶上還設(shè)置有基準(zhǔn)點(diǎn)；所述確定所述標(biāo)記點(diǎn)相對(duì)所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶坐標(biāo)系的空間坐標(biāo)，包括：
9.一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定裝置，其特征在于，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶；所述裝置包括：
10.一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括第一測量裝置和信息處理器，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種手術(shù)機(jī)械臂標(biāo)定靶的參數(shù)確定方法，其特征在于，手術(shù)機(jī)械臂末端設(shè)置有法蘭裝置，所述法蘭裝置連接有標(biāo)定靶；所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述法蘭位姿信息包括第一位姿信息和第二位姿信息，所述標(biāo)定靶位姿信息包括第三位姿信息和第四位姿信息，所述第二位姿信息和所述第四位姿信息均為至少三個(gè)；所述確定所述法蘭位姿信息對(duì)應(yīng)的第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，以及所述標(biāo)定靶位姿信息對(duì)應(yīng)的第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣和所述第二相對(duì)運(yùn)動(dòng)矩陣，得到所述法蘭裝置與所述標(biāo)定靶之間的第一坐標(biāo)變換關(guān)系，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述標(biāo)定靶上設(shè)置有基準(zhǔn)點(diǎn)，所述第一測量裝置包括測量臂，所述測量臂上設(shè)置有球測頭；所述獲取所述法蘭裝置相對(duì)所述手術(shù)機(jī)械臂的法蘭位姿信息，以及第一測量裝置測量到的所述標(biāo)定靶的標(biāo)定靶位姿信息，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳童，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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