[发明专利]穿刺入针点的定位方法

说明书

本发明提供了一种穿刺入针点的定位方法，包括以下步骤：确定穿刺部位，并在穿刺部位设置穿刺标记点；获取穿刺标记点的三维点云数据；根据穿刺标记点的三维点云数据得到穿刺标记点表面的采样数据；根据采样数据得到穿刺标记点中成对三维点云数据的点对描述符；根据穿刺标记点的三维点云数据和点对描述符构建点对描述模型并计算穿刺标记点的模型描述；获取穿刺部位表面的场景点采样数据；根据场景点采样数据和穿刺标记点的模型描述确定穿刺标记点的位置。本发明能够提高穿刺标记点的位姿精度，从而实现对穿刺入针点的精确定位。

技术领域

本发明涉及穿刺定位技术领域，具体涉及一种穿刺入针点的定位方法。

背景技术

现阶段穿刺手术的实施，关键在于通过穿刺操作精准地将介入手术工具放置到手术目标位置，而传统的影像引导下的操作存在以下问题：经验依赖性：要求医师进行大量的练习和实际操练，年轻医师往往需要经历较长的培训阶段方可具备成熟稳定的穿刺操作技术；精准性不足：徒手操作的精准性往往取决于操作医师的技术熟练度和稳定性；操作损伤及辐射增加：反复调整操作及影像扫描过程增加操作相关损伤以及医患双方的辐射；操作疲劳：长时间手术引起操作者疲劳，带来手术效率及稳定性的下降。

为解决上述问题，中国专利文献CN201410608605.9提供了一种电磁定位标记装置、电磁定位系统及方法。该装置主体为传感器定位安装块，所述传感器定位安装块上设置有供金属标记点活动嵌入定位孔；通过利用两个五自由度的定位传感器合成一个六自由度定位传感器，在磁场发生器下进行操作，将追踪器械上安装磁感线圈，这样就可以实时追踪器械所在位置，从而确定穿刺的位置。但是，该装置缺点在于定位成本高，并且当进行某些手术的过程中，会存在一些必要的磁性器件，而磁干扰物质存在，将会大大影响定位的准确性。

此外，中国专利文献CN201610442687.3提供了一种X光图像中人工圆形标记的自动检测和定位方法。其中对于粘贴的圆形标记点是直接通过霍夫圆检测方法，即在斑点的邻近区域范围内进行hough圆检测，得到具有圆特征的斑点。但通过数据采集得到的圆形标记点会映射成椭圆，且在霍夫圆检测法中，使用Sobel导数来计算局部梯度，其可以视作等同于一条局部切线，这不是一个数值稳定的做法，并且会产生噪声，导致圆心定位精度不高。因此，研究能够在磁场环境内进行穿刺入针的准确定位的技术方案具有重要意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种穿刺入针点的定位方法，能够提高穿刺标记点的位姿精度，从而实现对穿刺入针点的精确定位。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种穿刺入针点的定位方法，包括以下步骤：确定穿刺部位，并在所述穿刺部位设置穿刺标记点；获取所述穿刺标记点的三维点云数据；根据所述穿刺标记点的三维点云数据得到所述穿刺标记点表面的采样数据；根据所述采样数据得到所述穿刺标记点中成对三维点云数据的点对描述符；根据所述穿刺标记点的三维点云数据和点对描述符构建点对描述模型并计算所述穿刺标记点的模型描述；获取所述穿刺部位表面的场景点采样数据；根据所述场景点采样数据和所述穿刺标记点的模型描述确定所述穿刺标记点的位置。

根据本发明实施例提出的穿刺入针点的定位方法，通过确定穿刺部位，并在穿刺部位设置穿刺标记点，并获取穿刺标记点的三维点云数据，以根据穿刺标记点的三维点云数据得到穿刺标记点表面的采样数据，进而根据采样数据得到穿刺标记点中成对三维点云数据的点对描述符，根据穿刺标记点的三维点云数据和点对描述符构建点对描述模型并计算穿刺标记点的模型描述，此外，还获取穿刺部位表面的场景点采样数据，并根据场景点采样数据和穿刺标记点的模型描述确定穿刺标记点的位置，由此，能够提高穿刺标记点的位姿精度，从而实现对穿刺入针点的精确定位。

另外，根据本发明上述实施例提出的穿刺入针点的定位方法还可以具有如下附加的技术特征：