申请/专利权人：北京三博脑科医院有限公司;北京北卓医疗科技发展有限责任公司

申请日：2023-10-30

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117137626B

主分类号：A61B34/10

分类号：A61B34/10;A61B34/20;A61B34/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.12.19#实质审查的生效;2023.12.01#公开

摘要：本发明提供一种神经外科手术机器人的无创注册方法，包括：将显影定位球与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接；将显影定位球移动至已预先固定的患者头部附近，并使显影定位球位于扫描装置的扫描范围内；以显影定位球当前所处位置为标记点；确定标记点在神经外科手术机器人坐标系统中的坐标；对患者头部和显影定位球进行扫描，并根据扫描的结果建立关于患者头部和显影定位球的影像学图像；标定标记点在影像学图像中的坐标；将标记点在影像学图像中的坐标与标记点在神经外科手术机器人坐标系统中的坐标相关联。该技术方案无需设置颅骨标记点，属于无创式注册方法，并可以达到和颅骨标记点注册方法相同的注册精度。

主权项：1.一种神经外科手术机器人的无创注册方法，其特征在于，包括：建立神经外科手术机器人坐标系统，所述神经外科手术机器人坐标系统用于确定与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接的物体在移动到任意位置时的坐标；将显影定位球与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接，所述显影定位球是指能在影像学图像中成像的金属球；通过所述机械臂，将所述显影定位球移动至已预先固定的患者头部的外侧，并使所述显影定位球位于扫描装置的扫描范围之内；以所述显影定位球当前所处位置作为标记点；确定所述标记点在神经外科手术机器人坐标系统中的坐标；用所述扫描装置对患者头部和所述显影定位球进行扫描，并根据扫描的结果建立关于患者头部和所述显影定位球的影像学图像；标定所述标记点在影像学图像中的坐标；将所述标记点在影像学图像中的坐标与所述标记点在神经外科手术机器人坐标系统中的坐标相关联，完成所述神经外科手术机器人的无创注册；其中，所述扫描装置为X光机；在所述将显影定位球与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接之前，还包括：对患者头部进行CT扫描，得到不含显影定位球的患者头部CT影像；所述用所述扫描装置对患者头部和所述显影定位球进行扫描，并根据扫描的结果建立关于患者头部和所述显影定位球的影像学图像，具体包括：拍摄关于患者头部的正位X光片和侧位X光片，并使正位X光片和侧位X光片的照射角度之间呈90°夹角；将所述正位X光片、所述侧位X光片与预先获取的不含显影定位球的患者头部CT影像进行匹配，得到关于患者头部和所述显影定位球的影像学图像；在所述将显影定位球与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接之前，还包括：选定多个所述显影定位球，并将多个所述显影定位球设置于注册支架上；所述将显影定位球与神经外科手术机器人的机械臂刚性连接，具体包括：将所述注册支架与所述机械臂的夹持端相连接；所述注册支架具有一个连接杆，连接杆的前端向外侧伸出两个侧架，每个侧架上通过卡座安装显影定位球，多个所述显影定位球在空间呈交错散在分布；其中，所述将所述正位X光片、所述侧位X光片与预先获取的不含显影定位球的患者头部CT影像进行匹配，具体包括：根据所述患者头部CT影像生成DRR图像：所述DRR图像是基于光强的2D3D配准的关键部分，在2D3D的配准过程中，用线性追踪三线插值法来计算DRR，三线插值在3D体量对每个采样点计算光强值，通过固定间隔采样；所述DRR图像与正位X光片和侧位X光片配准。

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