[发明专利]一种脊柱后路手术术中实时三维重构方法

摘要

本发明公开了一种脊柱后路手术术中实时三维重构方法，通过X光片对脊柱的每一节段进行分割，与CT构建的3D模型的相应每一节段进行匹配，并估计刚体变换，从而得到配准结果；在此基础上，对脊柱整体进行拼合，重建出病人在手术台上的实时三维脊柱形态，为手术导航及评估奠定了基础。本发明的方法简单，利用脊柱节段属于刚体，而整个脊柱属于非刚体，通过节段刚体的2D/3D影像配准，实现非刚体关节脊柱的实时三维重构；可为手术导航及术中校正提供数据支持，从而保证手术的成功率。

主权项

一种脊柱后路手术术中实时三维重构方法，其特征在于，该脊柱后路手术术中实时三维重构方法包括：步骤一，系统参数标定，实现C臂X射线机与CT设备坐标参数的统一，使病人经过两者成像后的结果，在系统中处于统一坐标系中；步骤二，获取的术中正侧位X片与术前CT序列片，分别把它们转换至各自相应的立体坐标系下，最后通过欧拉转换方法把它们统一到同一坐标系下；步骤三，术前CT的脊柱三维重建及椎节标定；通过对CT断层图像中脊柱特征及CT片中高亮度信号进行提取，分割获取脊柱断层图片，进行三维重建，获取脊柱的三维点云数据；通过三维点云数据，进行网格面片的构建，而后进行三维模型重构与渲染，获得脊柱三维模型；步骤四，二维X片脊柱与3D脊柱模型的椎节对应；根据术中置钉后正侧位X片脊椎与3D脊柱模型的的图像特征与医学特征共同确定椎节对应关系；步骤五，术中脊柱的准实时三维重构；根据术中置钉后正侧位X片脊椎与3D脊柱模型的图像特征，通过每一单个椎体阶段的2D‑3D配准，准实时的三维重构病人术中三维脊柱形态。