【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及增強現實，尤其涉及一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法及系統。
技術介紹
1、股骨交鎖髓內釘是一種用于治療股骨骨折的內固定裝置。它的工作原理是通過在股骨髓腔內插入一個長的、中空的釘子，然后通過釘子上的鎖定孔，在股骨的遠近端分別打入鎖釘，以固定骨折部位。精確的鎖釘放置有助于提供更穩定的固定，促進骨折愈合，減少術后骨折移位的風險，從而改善整體手術效果。
2、傳統的髓內釘鎖定手術依賴于放射儀器對于骨折部位進行連續的透視，根據透視結果確定遠端螺釘孔位置。這種方式由于不同組織和器官可能會在x光片上相互重疊，導致圖像不夠清晰，存在一定的誤差，定位精度較低，從而導致輻射暴露時間長，影響用戶身體健康。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法及系統，其主要目的在于提升股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航的導航精度。
2、為實現上述目的，本專利技術提供的一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，包括：
3、構建目標用戶的手術導航框架，配置所述手術導航框架的c型臂x光機和工業相機，利用所述c型臂x光機實時采集所述目標用戶的股骨x光片，及利用和所述工業相機實時采集所述目標用戶的相機監控畫面；
4、構建所述手術導航框架的現實增強模塊，基于所述現實增強模塊，分別提取所述股骨x光片和所述相機監控畫面的x光片特征和相機圖像特征，基于所述x光片特征和所述相機圖像特征，利用預設的圖像配準算法將所述股骨x光片和所述相
5、分析所述c型臂x光機和所述工業相機的x光機成像原理和相機成像原理，基于所述x光機成像原理和所述相機成像原理，定義所述手術導航框架的坐標轉換算法；
6、構建所述手術導航框架的手術工具，識別所述手術工具的多標記點，利用所述工業相機實時采集所述手術工具的工具圖像，提取所述工具圖像的多標記點特征，基于所述多標記點特征，計算所述手術工具的中心點坐標和鉆頭坐標；
7、識別所述增強融合圖像的鉆孔位置坐標，基于所述鉆孔位置坐標和鉆頭坐標，計算所述手術工具的位置偏差，基于所述坐標轉換算法，將所述鉆孔位置坐標、所述中心點坐標分別轉換成鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，基于所述鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，計算所述手術工具的角度偏差，根據所述角度偏差、所述位置偏差以及所述手術導航框架，構建所述目標用戶的手術鎖定導航模塊，基于所述手術鎖定導航模塊，確定所述手術工具對應中心點的導航路徑。
8、為了解決上述問題，本專利技術還提供一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航系統，所述系統包括：
9、圖像采集模塊模塊，用于構建目標用戶的手術導航框架，配置所述手術導航框架的c型臂x光機和工業相機，利用所述c型臂x光機實時采集所述目標用戶的股骨x光片，及利用和所述工業相機實時采集所述目標用戶的相機監控畫面；
10、圖像融合模塊，用于構建所述手術導航框架的現實增強模塊，基于所述現實增強模塊，分別提取所述股骨x光片和所述相機監控畫面的x光片特征和相機圖像特征，基于所述x光片特征和所述相機圖像特征，利用預設的圖像配準算法將所述股骨x光片和所述相機監控畫面進行配準融合，得到配準融合圖像，利用預設的圖像增強算法將所述配準融合圖像進行增強，得到增強融合圖像；
11、坐標轉換算法模塊，用于分析所述c型臂x光機和所述工業相機的x光機成像原理和相機成像原理，基于所述x光機成像原理和所述相機成像原理，定義所述手術導航框架的坐標轉換算法；
12、導航定位模塊，用于構建所述手術導航框架的手術工具，識別所述手術工具的多標記點，利用所述工業相機實時采集所述手術工具的工具圖像，提取所述工具圖像的多標記點特征，基于所述多標記點特征，計算所述手術工具的中心點坐標和鉆頭坐標；
13、導航路徑確定模塊，用于識別所述增強融合圖像的鉆孔位置坐標，基于所述鉆孔位置坐標和鉆頭坐標，計算所述手術工具的位置偏差，基于所述坐標轉換算法，將所述鉆孔位置坐標、所述中心點坐標分別轉換成鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，基于所述鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，計算所述手術工具的角度偏差，根據所述角度偏差、所述位置偏差以及所述手術導航框架，構建所述目標用戶的手術鎖定導航模塊，基于所述手術鎖定導航模塊，確定所述手術工具對應中心點的導航路徑。
14、本專利技術實施例通過構建目標用戶的手術導航框架可以供了詳細的手術路徑和實時反饋，減少手術中不必要的創傷和風險，從而提高手術操作的精確度；可選地，本專利技術實施例通過基于所述x光片特征和所述相機圖像特征，利用預設的圖像配準算法將所述股骨x光片和所述相機監控畫面進行配準融合，得到配準融合圖像可以實現了x光片和相機圖像在空間上的對齊，使得兩種不同模態的圖像能夠在同一坐標系下進行觀察和分析；本專利技術實施例通過基于所述x光機成像原理和所述相機成像原理，定義所述手術導航框架的坐標轉換算法可以利用坐標轉換算法，在術前規劃階段更準確地預測手術工具的路徑和位置，減少手術中的不確定性；本專利技術實施例通過基于所述多標記點特征，計算所述手術工具的中心點坐標和鉆頭坐標可以精確地知道手術工具的位置，從而在手術導航系統中實現精確的定位和導航，減少手術過程中的誤差；本專利技術實施例通過基于所述坐標轉換算法，將所述鉆孔位置坐標、所述中心點坐標分別轉換成鉆孔空間坐標和中心點空間坐標可以實時轉換坐標允許手術導航系統在手術過程中提供實時指導，有助于實時調整手術工具的位置和方向，最后，本專利技術實施例通過基于所述手術鎖定導航模塊，確定所述手術工具對應中心點的導航路徑可以通過精確的導航路徑規劃，確保手術工具按照預定的軌跡移動，減少手術中的誤差。因此，本專利技術可以提升股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航的導航精度。
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1.一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，分析所述C型臂X光機和所述工業相機的X光機成像原理和相機成像原理，基于所述X光機成像原理和所述相機成像原理，定義所述手術導航框架的坐標轉換算法；
3.如權利要求2所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，識別所述增強融合圖像的鉆孔位置坐標，基于所述鉆孔位置坐標和鉆頭坐標，計算所述手術工具的位置偏差，基于所述坐標轉換算法，將所述鉆孔位置坐標、所述中心點坐標分別轉換成鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，基于所述鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，計算所述手術工具的角度偏差，根據所述角度偏差、所述位置偏差以及所述手術導航框架，構建所述目標用戶的手術鎖定導航模塊，基于所述手術鎖定導航模塊，確定所述手術工具對應中心點的導航路徑。
4.如權利要求3所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，所述基于所述現實增強模塊，分別提取所述股骨X光片和所述相機監控畫面的X光片特征和相機圖像特征，包括：<...
【技術特征摘要】
1.一種股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，分析所述c型臂x光機和所述工業相機的x光機成像原理和相機成像原理，基于所述x光機成像原理和所述相機成像原理，定義所述手術導航框架的坐標轉換算法；
3.如權利要求2所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，識別所述增強融合圖像的鉆孔位置坐標，基于所述鉆孔位置坐標和鉆頭坐標，計算所述手術工具的位置偏差，基于所述坐標轉換算法，將所述鉆孔位置坐標、所述中心點坐標分別轉換成鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，基于所述鉆孔空間坐標和中心點空間坐標，計算所述手術工具的角度偏差，根據所述角度偏差、所述位置偏差以及所述手術導航框架，構建所述目標用戶的手術鎖定導航模塊，基于所述手術鎖定導航模塊，確定所述手術工具對應中心點的導航路徑。
4.如權利要求3所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，所述基于所述現實增強模塊，分別提取所述股骨x光片和所述相機監控畫面的x光片特征和相機圖像特征，包括：
5.如權利要求4所述的股骨交鎖髓內釘遠端鎖定混合現實導航方法，其特征在于，所述基于所述現實增強模塊，分別提取所述股骨x光片和所述相機監控畫面的x光片...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸軻，成超，陸大明，高宜軍，陸振良，袁文杰，徐雪平，游朝勇，陸向榮，岳雨珊，
申請(專利權)人：昆山市第一人民醫院，
類型：發明
國別省市：
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