【技术实现步骤摘要】
本申请涉及计算机，尤其涉及一种植入装置定位方法及装置、存储介质、终端设备。
技术介绍
1、在植入手术或注射过程中，需要对植入装置进行定位。以电极植入手术为例，主要流程包括术前规划、切口配准及定位、术中导航植入和术后验证。术前规划是基于多模态临床影像数据，例如ct(computed tomography，电子计算机断层扫描)或mri(magneticresonance imaging，磁共振成像)，根据需要植入的功能脑区，规划需要植入的脑区皮层位置，确定最佳手术切口；切口配准及定位是根据规划结果进行指定脑区的开颅，移除头骨，揭开硬脑膜，将植入装置移到术区上方，以确保获得最佳脑表面成像；术中导航是基于dsa(digital subtraction angiography，数字减影血管造影)或mri图像进行实时检测，确保电极植入到正确位置；术后验证是基于与术前mri配准的术后ct确认电极植入情况和电极后方连接器的是否在正确位置。
2、传统植入装置的定位方式是把植入装置固定在立体定位仪上，通过立体定位仪移动到术区上方，观察大致落点位置后进行植入。
3、但是，由于术者操作偏差、患者个体差异等因素，人工操作立体定位仪可能引起穿刺方向、距离等出现偏移，导致电极植入失败。且传统定位方式需要耗费大量时间，植入效率低。
技术实现思路
1、本申请能够实现植入装置定位的准确性以及提升植入效率。
2、为了达到上述目的，本申请提供了以下技术方案：
3、第一方面，
4、可选的，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间姿态包括：获取姿态传感器的姿态数据，所述姿态数据包括所述第一标记物在世界坐标系下的所述第一空间姿态，所述姿态传感器位于所述植入装置。
5、可选的，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间位置包括：利用拍摄装置获取所述植入装置的成像，所述植入装置的成像中包括第一标记物的像素坐标；利用所述拍摄装置的内参和所述拍摄装置的外参将所述第一标记物的像素坐标转换为世界坐标系下的所述第一空间位置。
6、可选的，所述第二空间位置为世界坐标系下的位置坐标，所述获取第二标记物的第二空间位置包括：获取拍摄装置针对所述待植入区域的图像，所述图像中包括所述第二标记物的像素坐标；利用所述拍摄装置的内参将所述像素坐标转换为相机坐标系下的第三位置坐标；利用所述拍摄装置的外参将所述第三位置坐标转换为世界坐标系下的所述第二空间位置。
7、可选的，所述拍摄装置位于所述植入装置。
8、可选的，所述位姿包括所述第一标记物的姿态角，所述姿态角包括围绕世界坐标系x轴的翻滚角，围绕世界坐标系y轴的俯仰角，以及围绕世界坐标系z轴的偏航角。
9、可选的，采用以下方式计算所述目标植入位置与所述第二标记物之间的相对位置：获取所述待植入区域的成像；根据所述目标植入位置在所述成像中的第一像素位置与所述第二标记物在所述成像中的第二像素位置计算像素相对位置；利用拍摄装置的内参和所述拍摄装置的外参将所述像素相对位置转换为世界坐标系下的所述相对位置。
10、可选地，所述第一标记物包括第一标记点，和/或，所述第二标记物包括第二标记点，所述第二标记点的数量大于等于3，并且所述第二标记点不共线。
11、第二方面，本申请公开一种植入装置定位方法，植入装置定位方法包括：获取所述第一标记物的当前位姿数据；根据所述当前位姿数据以及所述第二相对位姿，预测所述植入装置在所述待植入区域的植入点。
12、可选的，植入装置定位方法还包括：根据所述当前位姿数据以及所述第二相对位姿，预测所述植入装置在所述待植入区域的植入方向，所述植入方向包括所述植入装置相对于所述待植入区域所在平面的角度。
13、可选的，所述第一标记物的当前位姿数据包括所述第一标记物的姿态角，所述定位方法还包括：
14、基于所述第一标记物的姿态角、所述第一标记物在植入装置坐标系下的坐标和所述植入装置的末端在所述植入装置坐标系下的坐标，通过如下方式计算得到所述植入装置的末端在世界坐标系下的坐标，其中，所述植入装置的末端的姿态角是所述第一标记物的姿态角，所述第一标记物在植入装置坐标系下的坐标和所述植入装置的末端在所述植入装置坐标系下的坐标均通过机械测量获得：
15、(1)基于所述姿态角通过以下公式计算旋转矩阵r：
16、
17、
18、
19、r＝rx×ry×rz，
20、其中，所述姿态角包括偏航角yaw0、俯仰角pitch0和翻滚角roll0，r表示由植入装置坐标系到世界坐标系的旋转矩阵；
21、(2)通过以下公式计算由所述植入装置坐标系转换为世界坐标系的转换矩阵t：
22、
23、其中，p0表示所述第一标记物在植入装置坐标系下的坐标；
24、(3)通过如下公式得到所述植入装置的末端在世界坐标系下的坐标：
25、
26、其中，xend，yend，zend表示所述植入装置的末端在世界坐标系下的坐标，表示所述植入装置的末端在植入装置坐标系下的坐标；以及
27、基于所述植入装置在所述待植入区域的植入方向和所述植入装置的末端在世界坐标系下的坐标，预测所述植入装置的末端在所述待植入区域的植入点。
28、第三方面，本申请公开一种植入装置定位装置，植入装置定位装置包括：空间位姿获取模块，用于获取第一标记物的第一空间位置和第一空间姿态以及第二标记物的第二空间位置，所述第一标记物位于植入装置，所述第二标记物位于待植入区域；第一相对位姿计算模块，用于根据所述第一空间位置和所述第一空间姿态以及所述第二空间位置计算所述第一标记物与所述第二标记物之间的第一空间相对位置和姿态，记为第一相对位姿；第二相对位姿计算模块，用于根据目标植入位置与所述第二标记物之间的相对位置以及所述第一相对位姿计算所述第一标记物与所述目标植入位置之间的第二空间相对位置和姿态，记为第二相对位姿，所述目标植入位置位于所述待植入区域内，所述第二相对位姿用于所述植入装置的定位。
29、第四方面，本申请公开一种植入装置定位装置，植入装置定位装置包括：位姿获取模块，用于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种植入装置定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间姿态包括：获取姿态传感器的姿态数据，所述姿态数据包括所述第一标记物在世界坐标系下的所述第一空间姿态，所述姿态传感器位于所述植入装置。
3.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间位置包括：利用拍摄装置获取所述植入装置的成像，所述植入装置的成像中包括第一标记物的像素坐标；
4.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第二空间位置为世界坐标系下的位置坐标，所述获取第二标记物的第二空间位置包括：获取拍摄装置针对所述待植入区域的图像，所述图像中包括所述第二标记物的像素坐标；
5.根据权利要求4所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述拍摄装置位于所述植入装置。
6.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，采用以下方式计算所述目标植入位置与所述第二标记物之间的相对
7.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第一标记物包括第一标记点，和/或，所述第二标记物包括第二标记点，所述第二标记点的数量大于等于3，并且所述第二标记点不共线。
8.一种基于权利要求1至7任一项所述植入装置定位方法的定位方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的定位方法，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述第一标记物的当前位姿数据包括所述第一标记物的姿态角，所述定位方法还包括：
11.一种植入装置定位装置，其特征在于，包括：
12.一种基于权利要求1至7任一项所述植入装置定位方法的定位装置，其特征在于，包括：
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至10中任一项所述植入装置定位方法的步骤。
14.一种终端设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1至10中任一项所述植入装置定位方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种植入装置定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间姿态包括：获取姿态传感器的姿态数据，所述姿态数据包括所述第一标记物在世界坐标系下的所述第一空间姿态，所述姿态传感器位于所述植入装置。
3.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第一空间位置为世界坐标系下的位置坐标；所述获取第一标记物的第一空间位置包括：利用拍摄装置获取所述植入装置的成像，所述植入装置的成像中包括第一标记物的像素坐标；
4.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述第二空间位置为世界坐标系下的位置坐标，所述获取第二标记物的第二空间位置包括：获取拍摄装置针对所述待植入区域的图像，所述图像中包括所述第二标记物的像素坐标；
5.根据权利要求4所述的植入装置定位方法，其特征在于，所述拍摄装置位于所述植入装置。
6.根据权利要求1所述的植入装置定位方法，其特征在于，采用以下方式计算所述目标植入位置与所述第二标记物之间的相对位置：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：赵若兰，
申请(专利权)人：上海阶梯医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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