提供用户指导以获得患者图像数据与手术跟踪系统之间的配准的技术的制作方法

技术特征：
1.一种提供用户指导以获得患者图像数据的坐标系与手术跟踪系统的坐标系之间的变换的方法，所述方法包括：获得(200)患者的身体(29)的至少一部分的第一患者图像数据(37)；基于所述第一患者图像数据(37)确定(202)至少一个配准指令，所述至少一个配准指令指示相对于所述患者的身体(29)的表面在何处采集至少一个配准点；获得(204)所述患者的身体(29)的至少所述一部分的第二患者图像数据(52)，所述第二患者图像数据(52)已经由增强现实设备(2)采集；确定(206)所述第一患者图像数据(37)的第一坐标系(39)与所述第二患者图像数据(52)的第二坐标系(14)之间的第一变换；以及基于所述至少一个配准指令和所述第一变换，触发(208)将所述至少一个配准指令显示在所述增强现实设备(2)的显示器(15)上，使得增强视图被呈现给所述增强现实设备(2)的用户，其中，所述至少一个配准指令被叠加到所述患者的身体(29)的至少所述一部分上，所述增强视图指导所述用户在何处采集所述至少一个配准点。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个配准指令包括所述患者的身体(29)的所述至少一部分的表面的子部分(58、60)的指示，所述至少一个配准点将在所述子部分(58、60)中被采集。3.根据权利要求2所述的方法，包括：接收指示所述至少一个所采集的配准点的信息；以及处理指示所述至少一个所采集的配准点的信息，以获得所述第一患者图像数据(37)的第一坐标系(39)与手术跟踪系统(4)的第三坐标系(18)之间的第二变换。4.根据权利要求3所述的方法，其中，指示所述至少一个所采集的配准点的信息已经由跟踪配准探头(20)的所述手术跟踪系统(4)采集。5.根据权利要求3所述的方法，其中，处理指示所述至少一个所采集的配准点的信息包括：将所述至少一个所采集的配准点的位置与所述第一患者图像数据(37)匹配。6.根据权利要求3所述的方法，还包括：通过获得配准探头(20)在第三坐标系(18)中的至少一个位置来采集指示所述至少一个所采集的配准点的信息；以及通过将指示所述至少一个所采集的配准点的信息与所述第一患者图像数据(37)匹配来确定第二变换。7.根据权利要求3所述的方法，还包括：获得描述手术器械(20)在所述第三坐标系(18)中的姿态的跟踪数据；基于所述第一变换和所述第二变换，将所述手术器械(20)的姿态变换到所述第二坐标系(14)；确定与所述手术器械(20)在所述第二坐标系(14)中的姿态相关联的至少一个导航指令；以及触发在所述增强现实设备(2)的所述显示器(15)上显示所述至少一个导航指令。8.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述患者的身体(29)的所述部分包括所述患者的面部的一个或多个部分，并且其中，确定所述第一变换包括：将通用面部模型匹配到所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的至少一个。9.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述第一变换包括：通过将所述通用面部模型匹配到所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的一个，确定初次变形的面部模型(38)；以及将所述初次变形的面部模型(38)与所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个进行比较，以确定所述第一变换。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述通用面部模型被匹配到所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的所述一个，使得所述通用面部模型的多个预定义地标中的每一个都位于所述患者的身体(29)的所述一部分的在所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的所述一个中的对应地标上。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述对应地标是所述患者的身体(29)的生物特征。12.根据权利要求9所述的方法，其中，将所述初次变形的面部模型(38)与所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个进行比较包括：通过将所述通用面部模型或所述初次变形的面部模型(38)匹配到所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个，确定二次变形的面部模型；以及将所述初次变形的面部模型(38)与所述二次变形的面部模型进行比较。13.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述初次变形的面部模型(38)与所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个进行比较包括：对所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个执行图像分析，以确定所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个中的对应地标中的至少一个的位置；以及将所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个中的对应地标中的所述至少一个的确定的位置与位于所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的所述一个中的相同的对应地标上的所述初次变形的面部模型的多个预定义地标之一的位置进行比较。14.根据权利要求12所述的方法，包括：确定(i)所述初次变形的面部模型(38)与(ii)所述二次变形的面部模型或所述第一患者图像数据(37)和所述第二患者图像数据(52)中的另一个的比较的结果是否满足一个或多个预定义的接受标准；以及如果结果满足所述一个或多个预定义的接受标准，则触发显示所述至少一个配准指令。
15.根据权利要求1所述的方法，包括：在已经触发显示所述至少一个配准指令之后，指示所述手术跟踪系统(4)开始跟踪。16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二患者图像数据指示由所述增强现实设备(2)的相机(12)采集的二维图像或由所述增强现实设备(2)的传感器采集的三维图像数据。17.一种系统(6)，所述系统包括至少一个存储器(32)和至少一个处理器(34)，所述至少一个存储器(32)存储指令，当在所述至少一个处理器(34)上执行所述指令时，所述指令使得所述至少一个处理器(34)：获得(200)患者的身体(29)的至少一部分的第一患者图像数据(37)；基于所述第一患者图像数据(37)确定(202)至少一个配准指令，所述至少一个配准指令指示相对于所述患者的身体(29)的表面在何处采集至少一个配准点；获得(204)所述患者的身体(29)的至少所述一部分的第二患者图像数据(52)，所述第二患者图像数据(52)已经由增强现实设备(2)采集；确定(206)所述第一患者图像数据(37)的第一坐标系(39)与所述第二患者图像数据(52)的第二坐标系(14)之间的第一变换；以及基于所述至少一个配准指令和所述第一变换，触发(208)将所述至少一个配准指令显示在所述增强现实设备(2)的显示器(15)上，使得增强视图被呈现给所述增强现实设备(2)的用户，其中，所述至少一个配准指令被叠加到所述患者的身体(29)的至少所述一部分上，所述增强视图指导所述用户在何处采集所述至少一个配准点。18.根据权利要求17所述的系统(100)，还包括：至少一个部件，所述至少一个部件选自：a)所述增强现实设备(2)，其可选地被配置为头戴式显示器；以及b)手术跟踪系统(4)。19.根据权利要求18所述的系统(100)，所述系统被配置为使得选自：i)所述增强现实设备(2)；和ii)所述患者的身体(29)的至少一个对象无法由所述手术跟踪系统(4)跟踪。20.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括程序代码部分，所述程序代码部分用于当所述计算机程序产品在至少一个处理器上被执行时执行提供用户指导以获得患者图像数据的坐标系与手术跟踪系统的坐标系之间的变换的方法，其中，所述方法包括：获得(200)患者的身体(29)的至少一部分的第一患者图像数据(37)；基于所述第一患者图像数据(37)确定(202)至少一个配准指令，所述至少一个配准指令指示相对于所述患者的身体(29)的表面在何处采集至少一个配准点；获得(204)所述患者的身体(29)的至少所述一部分的第二患者图像数据(52)，所述第二患者图像数据(52)已经由增强现实设备(2)采集；确定(206)所述第一患者图像数据(37)的第一坐标系(39)与所述第二患者图像数据(52)的第二坐标系(14)之间的第一变换；以及基于所述至少一个配准指令和所述第一变换，触发(208)将所述至少一个配准指令显示在所述增强现实设备(2)的显示器(15)上，使得增强视图被呈现给所述增强现实设备(2)的用户，其中，所述至少一个配准指令被叠加到所述患者的身体(29)的至少所述一部分上，
所述增强视图指导所述用户在何处采集所述至少一个配准点。

技术总结
本发明提供了一种方法，该方法包括：获得患者的身体的第一患者图像数据；确定指示相对于身体的表面在何处采集配准点的配准指令；获得已经由增强现实(AR)设备采集的身体的第二患者图像数据；确定第一患者图像数据和第二患者图像数据的坐标系之间的变换；以及基于该变换，触发将配准指令显示在AR设备的显示器上，使得增强视图被呈现给AR设备的用户，其中，配准指令被叠加到患者的身体上，增强视图指导用户在何处采集配准点。本发明还公开了一种计算系统、一种手术导航系统和一种计算机程序产品。品。品。


技术研发人员：马克
受保护的技术使用者：史赛克欧洲运营有限公司
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/11/22