本发明专利技术涉及一种引导影像设备的位置调整的方法、一种计算机可读存储介质以及医疗系统。其中该方法包括：获取点云步骤：从检测设备(3)获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备(2)的成像区域在所述检测设备的坐标系中的位置；显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备位置的调整。本发明专利技术能够以直观的方式引导操作人员调整影像设备的位置，减少无效拍摄、降低辐射、获得更好的影像效果、缩短手术时间，并具有简单的处理步骤，节省控制装置的计算资源。节省控制装置的计算资源。节省控制装置的计算资源。
【技术实现步骤摘要】
引导影像设备的位置调整的方法、存储介质及医疗系统
[0001]本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及医疗影像设备，更具体地涉及引导医疗影像设备的位置调整的方法以及执行该方法的医疗系统。
技术介绍
[0002]医疗影像设备，例如二维C臂机、三维C臂机、O臂机等，被用于拍摄患者的影像。这些医疗影像设备尤其用于在术中拍摄患者的治疗部位的图像，以用于例如在使用手术机器人的医疗系统中的手术引导或手术规划。这些影像设备也可包括不在手术中使用的影像设备。
[0003]然而，在使用这些医疗影像设备成像时，如果影像设备的摆位不合理，会导致无法拍摄到目标成像区域，例如治疗部位或解剖部位。这会造成多次拍摄，增大了患者和医护人员的辐射剂量。而且，尤其是对于术中影像设备而言，多次拍摄还造成延长手术时间、降低手术效率和增大手术风险的后果。
[0004]因此，如何实现医疗影像设备的快速且准确的摆位，而不需要频繁的“拍摄
‑
判断患者目标部位是否被拍摄到”的循环来获取患者合适的影像，是本领域技术亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个以及其它技术问题。
[0006]本专利技术一方面提供了一种引导影像设备的位置调整的方法，该方法包括如下步骤：
[0007]获取点云步骤：从检测设备获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；
[0008]获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备的成像区域在所述检测设备的坐标系中的位置；
[0009]显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备位置的调整。
[0010]在本文中，“点云”指代在检测设备坐标系下的表现检测设备所拍摄的物体(包括患者身体表面)的特性的一系列点的集合。并且，在本文中，示例性地，在显示装置上所显示的点云的图像可以是直接在检测设备中形成的点云图像，其传输到控制装置并在显示装置上显示；也可以是将获取的点云的数据传输到控制装置之后、由控制装置处理后得到的图像。因此，“从检测设备获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云”既包括直接从检测设备获取点云图像，也包括从检测设备获取点云数据等各种方式。
[0011]上述方案首先通过使操作人员能够直观地观察到成像区域和患者身体的相对位置，以判断目标拍摄部位是否能被拍摄到，并据此判断如何调整影像设备的位置。因此不需
要频繁的“拍摄
‑
判断目标解剖结构是否被拍摄到”的循环来获取患者合适的术中影像。而且上述方案通过虚拟显示进行，在影像设备调整好之前不进行任何拍摄。对于辐射性的影像设备来说，减少其使用次数、降低医护人员和患者的辐射剂量，降低辐射导致的健康风险。并且由于该方法实时地引导影像设备的调整，影像设备的拍摄摆位更合理，获得的影像效果更好，更利于医生做出准确的判断和治疗。而且对于术中影像设备而言，能够缩短手术时间，提高手术的流畅性，降低手术风险，利于根据需要更精确地进行手术规划、配准和导航。
[0012]进一步地，在上述方法的方案中，由于检测设备直接获得能显示和对比的点云图像，并将成像区域的位置也转换到检测设备的同一坐标系下，以简单的处理步骤和算法即可获得成像区域和患者身体位置的直观比对，节省控制装置例如计算机主机的计算资源，并且处理速度快，能够更实时地反应处影像设备的位置变化并对其进行调整。
[0013]根据该方法的一种示例，所述影像设备为术中影像设备；在所述影像设备上设置第一光学示踪器，所述第一光学示踪器的位置能够被术中导航系统的光学追踪装置所获取；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：
[0014]通过所述光学追踪装置和所述第一光学示踪器获取所述影像设备在光学追踪装置的坐标系下的位置，进而获取所述成像区域在光学追踪装置的坐标系下的位置；
[0015]获取所述检测设备和所述光学追踪装置的坐标变换关系，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。
[0016]相应地，本专利技术提供了一种执行该方法的医疗系统，所述系统包括光学追踪装置、影像设备、设置在所述影像设备上的第一光学示踪器、检测设备、控制装置和显示装置，其中光学追踪装置能够通过第一光学示踪器获得所述影像设备的位置信息，所述检测设备和所述光学追踪装置被设置成使得能够获得两者之间的坐标变换关系；并且所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器运行所述程序时执行所述方法，并通过所述显示装置进行所述显示。
[0017]在该示例性的医疗系统和方法中，在手术机器人或导航系统的光学追踪系统中增加检测设备并与光学追踪系统进行标定(即获得检测设备和光学追踪装置之间的坐标变换关系)，光学追踪装置能够定位到术中影像设备的位置姿态并确定其成像区域，检测设备能够拍摄到患者的表面点云，并根据标定关系将术中影像设备的成像区域叠加到患者的点云的图像上来显示。医护人员通过点云图像中的影像设备成像区域与患者的关系判断患者的目标拍摄部位例如解剖结构是否在成像区域内，如果不在，可移动影像设备直到目标解剖结构能够被影像设备的成像区域覆盖到。
[0018]该方法和医疗系统充分地利用了手术医疗系统的包括光学追踪装置和光学示踪器在内的设备来实现影像设备的成像区域到检测设备坐标系下的转换，利用了光学追踪系统的高精度和可靠性的特点，能更精确地获取影像设备的位置以及成像区域的位置，为操作人员对影像设备位置的调整提供更有效的引导。
[0019]根据一种示例性的方法，所述影像设备上设置有能够被所述检测设备识别的第二标记物，所述第二标记物被设置成与所述成像区域具有固定的位置关系；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：通过所述检测设备获取所述第二标记物的位置，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。
[0020]相应地，本专利技术提供了另一种医疗系统，该医疗系统包括检测设备、影像设备、控制装置和显示装置；其中所述影像设备上设置有能够被所述检测设备实时追踪到的第二标记物，所述第二标记物与所述影像设备的成像区域具有固定的位置关系；其中所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器执行所述程序时执行该方法，并通过所述显示装置进行所述显示。
[0021]在该方法和相应的医疗系统中，在影像设备上设置有能够被检测设备识别的第二标记物，直接地获取成像区域在检测设备的坐标系中的位置。该方法和相应医疗的使用使得能将该方法的应用不限于术中影像设备，而是能够应用于所有影像设备，均可利用本专利技术的方法引导其位置调整，使该方法具有广泛的应用范围。使得对于即使是非术中影像设备也能提供快速调整以减少无效拍摄，获得如上文所述的相应的各种优点。
[0022]根据一个示例，检测设备优选地选用深度相机，深度相机的使用不仅能够实时获取点云，而且方便坐标系之间的转换，通过深度相机能够直接获取影像设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种引导影像设备(2)的位置调整的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取点云步骤：从检测设备(3)获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备(2)的成像区域(22)在所述检测设备的坐标系中的位置；显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备的位置的调整。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像设备(2)为术中影像设备；其中在所述影像设备(2)上设置第一光学示踪器(21)，所述第一光学示踪器的位置能够被术中导航系统的光学追踪装置(1)所获取；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：通过所述光学追踪装置(1)和所述第一光学示踪器(21)获取所述影像设备(2)在光学追踪装置(1)的坐标系下的位置，进而获取所述成像区域在光学追踪装置(1)的坐标系下的位置；获取所述检测设备(3)和所述光学追踪装置(1)的坐标变换关系，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像设备(2)上设置有能够被所述检测设备(3)识别的第二标记物(23)，所述第二标记物被设置成与所述成像区域具有固定的位置关系；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：通过所述检测设备(3)获取所述第二标记物的位置，进而得到所述成像区域在检测设备(3)的坐标系中的位置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测设备(3)为深度相机。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤还包括突出显示存在于所述成像区域内的点云图像中的点(51)，以提示操作人员当前被所述成像区域覆盖的身体表面的范围。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成患者的目标拍摄区域的虚拟的形状，并将其与所述点云的图像一起显示。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：自动调整步骤：获取输入的调整指令，并根据该指令自动调整所述影像设备(2)相对于所述患者的位置。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述显示步骤中，通过绘制的方式形成所述成像区域的形状。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤还包括显示通过影像设备(2)的3D模型。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对影像设备位置的调整由操作人员...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘赫，
申请(专利权)人：常州市康辉医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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