本申请实施例提供一种手术导航跟踪方法、系统及示踪元件,该方法应用于手术导航跟踪系统,包括基于扫描数据确定初始影像坐标系,并基于固定在患者的皮肤表面上的多个示踪元件的初始光学坐标构建初始光学坐标系;对同一时刻的初始影像坐标系和初始光学坐标系进行配准,得到第一配准变换矩阵,并确定多个示踪元件各自在初始光学坐标系中的局部坐标;确定多个示踪元件各自在导航阶段的第一实时坐标,并将第一实时坐标和局部坐标进行配准,得到第二配准变换矩阵;基于第二实时坐标、第二配准变换矩阵、第一配准变换矩阵,得到影像脊柱位置;能够通过患者皮肤表面的示踪元件实时跟踪患者脊柱位置,不会增加患者的手术创口。
背景技术
随着医学影像与计算机技术的发展,基于光学跟踪系统的导航机器人已越来越多的应用于临床手术。例如,骨科相关手术领域的脊柱手术导航机器人能够基于术中影像实现对手术部位的跟踪导航,这样不仅能够为医生手术置钉提供辅助引导,还能够极大地缩短医生的规划和操作时间,具有极高的临床应用价值和广泛的临床应用前景,对患者手术部位的光学跟踪是脊柱手术导航系统中重要的一项技术。
脊柱手术导航机器人传统的跟踪方式是通过患者皮肤切口,使用夹骨装置放入切口,将光学跟踪器件固定在患者脊椎上,实现对患者脊柱坐标的实时跟踪。这样虽然能够实现对患者脊柱坐标的实时跟踪,但是需要在患者脊柱附近增加手术创口,如此,增加了对患者的伤害。
实现思路