CN113476140A - 一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统，涉及脊柱椎弓根螺钉植入技术领域，该方法包括根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；评估植钉的准确性。显著地提高了植钉准确率，并且极大降低了术中导航漂移的风险。

Description

一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统
技术领域
本发明涉及脊柱椎弓根螺钉植入技术领域，具体而言，涉及一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统。
背景技术
椎弓根螺钉内固定手术已成为治疗脊柱退行性、创伤性、肿瘤性和畸形性疾病所致机械失稳的主要手段。传统上采用徒手操作，通过识别解剖标志，指导合适的椎弓根螺钉进钉点和轨迹。一般认为通过经验的积累和重复训练，徒手椎弓根螺钉置入仍然技术难度很大、操作风险很高。在文献报道中，徒手植钉准确率波动于52％～74.9％。位置不佳的椎弓根螺钉可能会导致一系列并发症，包括神经、血管损伤、脑脊液漏，甚至内脏损伤。
另外，以基于影像学进展的计算机导航技术及最近的机器人技术都旨在最大限度地减少椎弓根螺钉错位，减少辐射暴露，并增强植钉效率。虽然神经导航和机器人辅助的神经导航方法已显著提升了徒手植钉的准确率，但这两种方法都存在技术缺陷。最突出的问题之一是视线中断，实时计算机导航中，远程跟踪摄像机对导航标记的识别可能被可视化的障碍物阻挡，导致导航中断。而对于神经导航辅助下人工植钉，操作过程中需反复将视线在术野和远程屏幕间切换，这种注意力转移会对认知和行动能力产生负面影响。此外，当软组织过多或存在倾斜的关节面时，机器人辅助神经导航脊柱手术的还存在植钉入口点和轨迹移位滑脱的风险。并且，导航昂贵，成本较高。
发明内容
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统，增强现实(Augmentedreality，AR)设备不仅可解决传统计算机导航中常见的视线中断问题，而且通过直观地将导航数据覆盖于术野来降低学习曲线。基于此，我们研发了一项AR设备辅助下的椎弓根螺钉植入的新方法，并在体外实验中验证AR辅助下脊柱椎弓根螺钉内固定的可行性和准确性。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，包括：
根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；
将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；
医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；
评估植钉的准确性。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型的步骤包括：
使用薄层CT扫描患者病变影像资料；
将薄层CT扫描结果输入Mimics软件获得虚拟脊柱三维模型。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型的步骤包括：
根据虚拟脊柱三维模型在虚拟脊柱三维模型上设计椎弓根螺钉内固定进针点及针道轨迹，得到带有椎弓根螺钉内固定进针点及针道轨迹的虚拟脊柱三维模型，并以STL格式文件输出保存。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型的步骤包括：
将上述STL格式文件导入AR设备。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，根据投影3D模型所示的手术计划完成手术的步骤包括：
采用固定支架将现实脊柱模型固定于操作台面上；
医生佩戴AR设备，AR设备提供了一个视网膜投影3D模型，上述视网膜投影3D模型具有指导椎弓根螺钉的进针点和轨道；
将视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，到校准好的带有手术计划的投影3D模型；
医生按照投影3D模型带有的手术计划，指导椎弓根螺钉的进针点和轨道，植入脊柱椎弓根螺钉。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，所有植入的脊柱椎弓根螺钉直径为3.5mm，长度为24～30mm，对每个模型都从C1-C2节段进行了内固定，共植入40枚椎弓根螺钉。
基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述评估植钉的准确性的步骤包括：
对每具现实脊柱模型进行术后CT扫描；
使用Aquarius软件分别对CT扫描轴位、冠状位、和矢状位影像学数据进行测量和分析，判定椎弓根螺钉是否偏出椎弓根，并测量穿破椎弓根壁的距离；
根据Gertzbein-Robbins分级11评估准确性结果，未穿破椎弓根为A级，穿破椎弓根0～2.0mm为B级，2.1～4.0mm为C级，4.1～6.0mm为D级，大于6mm为E级；
对于偏出椎弓根的椎弓根螺钉，记录其穿破椎弓根的方向，包括内壁、外壁、下内壁、下外壁和椎体前缘；
基于Gertzbein-Robbins分级，A级和B级可认为准确植入；
统计分级得到植钉的准确性结果；
获取传统植钉3种方法的平均准确率，传统植钉3种方法分别是徒手植钉方法、基于计算机导航方法和机器人辅助计算机导航植钉方法，总体平均准确率分别为89.3％、96.6％和92.3％；
根据植钉的准确性结果采用卡方检验分别比较AR技术与传统3种方法的组间差异，采用双侧检验，设定P<0.05认为差异有统计学意义。
第二方面，本发明实施例提供一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入系统，包括：
创建模型模块：用于根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
制定模块：用于根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；
导入模块：用于将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；
手术模块：用于医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；
评估模块：用于评估植钉的准确性。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：
上述处理器与上述存储器通过上述数据总线完成相互间的通信；上述存储器存储有可被上述处理器执行的程序指令，上述处理器调用上述程序指令以执行上述的方法。
第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，上述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，上述计算机程序使上述计算机执行上述的方法。
本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
提供一种基于AR设备辅助与应用实物相结合的椎弓根螺钉植入的新方法，解决传统计算机导航中常见的视线中断问题，且通过直观地将导航数据覆盖于术野来降低学习曲线。并在体外实验中验证AR辅助下脊柱椎弓根螺钉内固定的可行性和准确性。显著地提高了植钉准确率，并且极大降低了术中导航漂移的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1a-1c为本发明一实施例中三个不同视角下虚拟脊柱三维模型的椎弓根螺钉内固定进针点及针道轨迹；
图2为本发明一实施例中视网膜投影3D模型的示意图；
图3为本发明一实施例中现实脊柱模型的示意图；
图4a-4b为本发明一实施例中两个不同视角下术后现实脊柱模型C1-C2节段双侧植椎弓根螺钉的结构示意图；
图5a-5b为本发明一实施例中两个现实脊柱模型进行术后CT扫描的结构示意图；
图6为本发明一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法一实施例的流程图；
图7为本发明一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入系统一实施例的结构框图；
图8为本发明一种电子设备的结构框图。
图标：1、进针点；2、针道轨迹；3、创建模型模块；4、制定模块；5、导入模块；6、手术模块；7、评估模块；8、处理器；9、存储器；10、数据总线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，也可以通过其它的方式实现。系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备，可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例
经过长期的研究和实践，本申请的发明人发现，采用传统的3种方法进行椎弓根螺钉内固定手术均存在缺陷，传统植钉3种方法分别是徒手植钉方法、基于计算机导航方法和机器人辅助计算机导航植钉方法，总体平均准确率分别为89.3％、96.6％和92.3％，徒手植钉准确率波动于52％～74.9％。而位置不佳的椎弓根螺钉可能会导致一系列并发症，包括神经、血管损伤、脑脊液漏，甚至内脏损伤。以基于影像学进展的计算机导航技术及最近的机器人技术都旨在最大限度地减少椎弓根螺钉错位，减少辐射暴露，并增强植钉效率。虽然神经导航和机器人辅助的神经导航方法已显著提升了徒手植钉的准确率，但这两种方法都存在技术缺陷。最突出的问题之一是视线中断，实时计算机导航中，远程跟踪摄像机对导航标记的识别可能被可视化的障碍物阻挡，导致导航中断。以脊柱为例，儿童的脊柱相对更细，因此儿童的脊柱内固定手术对于医生来说更是难中之难，不是单纯的脊柱内固定；鉴于此，本申请提供一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法。
请参照图6，第一方面，本发明提供方法实施例，一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，包括：
S1：根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
该步骤中，包括：使用薄层CT扫描患者病变影像资料；
将薄层CT扫描结果输入Mimics软件获得虚拟脊柱三维模型。
具体的，在本实施例中，调取了2019年12月2021年3月因脊柱损伤、颅颈交界畸形、脊柱骨性疾病、脊柱管内肿瘤手术的儿童患者的影像学资料共8例，以及正常儿童脊柱CT扫描2例，3D打印其脊柱模型。入选患者年龄为(10.5±3.1)岁(8-14岁)，男性7例，女性3例，其中脊柱损伤2例，颅颈交界畸形4例，脊柱朗格汉斯组织细胞增生症1例，脊柱管内肿瘤1例。将薄层CT扫描结果输入Mimics软件，创建三维模型
S2：根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；
该步骤中，请参考图1a-图1c。手术计划包括设计椎弓根螺钉内固定进针点1及针道轨迹2。
具体的，根据虚拟脊柱三维模型在虚拟脊柱三维模型上设计椎弓根螺钉内固定进针点1及针道轨迹2，得到带有椎弓根螺钉内固定进针点1及针道轨迹2的虚拟脊柱三维模型，并以STL格式文件输出保存。
S3：将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；
该步骤中，包括：将上述STL格式文件导入AR设备。
S4：医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；
该步骤中，包括：采用固定支架将现实脊柱模型固定于操作台面上；
医生佩戴AR设备，AR设备提供了一个视网膜投影3D模型，上述视网膜投影3D模型具有指导椎弓根螺钉的进针点1和轨道；
将视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，到校准好的带有手术计划的投影3D模型；
医生按照指导椎弓根螺钉的进针点1和轨道先以手持电钻磨开进针通道，随后植入脊柱椎弓根螺钉。
示例性的，现实脊柱模型可以通过3D打印制作；
示例性的，所有植入的脊柱椎弓根螺钉直径为3.5mm，长度为24-30mm，对每个模型都从C1-C2节段进行了内固定，共植入40枚椎弓根螺钉。
值得一提的是，本实施例针对儿童脊柱，初始拟行C1-C3椎弓根植钉，术前设计了C1-C3针道，但在模型操作中发现由于儿童椎间隙狭小且C2与C3的椎弓根方向形成夹角，局部解剖空间不足以留置C2、C3两个螺帽，仅可行克氏针钉入钉道，无法完成直径3.5mm的C2、C3两个椎弓根螺钉同时植入，因此最终实验完成C1-C2椎弓根植钉。
S5：评估植钉的准确性。
该步骤中，包括：对每具现实脊柱模型进行术后CT扫描；
使用Aquarius软件分别对CT扫描轴位、冠状位、和矢状位影像学数据进行测量和分析，判定椎弓根螺钉是否偏出椎弓根，并测量穿破椎弓根壁的距离；
根据Gertzbein-Robbins分级11评估准确性结果，未穿破椎弓根为A级，穿破椎弓根0～2.0mm为B级，2.1～4.0mm为C级，4.1～6.0mm为D级，大于6mm为E级；
对于偏出椎弓根的椎弓根螺钉，记录其穿破椎弓根的方向，包括内壁、外壁、下内壁、下外壁和椎体前缘；
基于Gertzbein-Robbins分级，A级和B级可认为准确植入；
统计分级得到植钉的准确性结果；
获取传统植钉3种方法的平均准确率，传统植钉3种方法分别是徒手植钉方法、基于计算机导航方法和机器人辅助计算机导航植钉方法，总体平均准确率分别为89.3％、96.6％和92.3％。
根据植钉的准确性结果采用卡方检验分别比较AR技术与传统3种方法的组间差异，采用双侧检验，设定P<0.05认为差异有统计学意义。
具体的，统计分级得到植钉的准确性结果为：视网膜投影3D模型与现实脊柱模型完全匹配(请参考图2和图3，图2为视网膜投影3D模型，图3为现实脊柱模型)。10例3D打印的现实脊柱模型C1-C2节段双侧植钉，共植入40枚椎弓根螺钉。植入椎弓根螺钉后肉眼观察，椎弓根螺钉无偏出椎弓根(请参考图4a和图4b)，每具模型进行术后CT扫描，显示椎弓根螺钉位置良好，完全在椎弓内部(图5a和图5b)。AR设备植钉准确率为100％，Gertzbein-Robbins分级A级37例(92.5％)，B级3例(7.5％)。跟文献报道相比，AR植钉准确性优于徒手植钉(100％vs.89.3％,χ2＝4.634,P＝0.034)，差异有统计学意义。尽管差异未达到统计学意义，AR植钉的准确率也高于计算机导航(100％vs.96.6％,χ2＝1.394,P＝0.238)和机器人辅助计算机导航(100％vs.92.3％,χ2＝3.259,P＝0.071)植钉。AR植钉穿破椎弓根共3例，均为B级穿破<2.0mm，其中穿破内壁1例，穿破下内壁1例，穿破下外壁1例。显著地提高了植钉准确率，并且极大降低了术中导航漂移的风险。
请参照图7，第二方面，本发明提供系统实施例，具体的，一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入系统，包括：创建模型模块3：用于根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；制定模块4：用于根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；导入模块5：用于将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；手术模块6：用于医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；评估模块7：用于评估植钉的准确性。该系统实施例的具体方案及实施方式请参考方法实施例，在此不作过多阐述。
请参照图8，第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：至少一个处理器8、至少一个存储器9和数据总线10；其中：上述处理器8与上述存储器9通过上述数据总线10完成相互间的通信；上述存储器9存储有可被上述处理器8执行的程序指令，上述处理器8调用上述程序指令以执行上述的方法。例如执行S1：根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；S2：根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；S3：将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；S4：医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；S5：评估植钉的准确性。
第四方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，上述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，上述计算机程序使上述计算机执行上述的方法。例如执行S1：根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
S2：根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；S3：将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；S4：医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；S5：评估植钉的准确性。
综上，本发明的实施例提供一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法和系统，基于AR设备辅助与应用实物相结合的椎弓根螺钉植入的新方法，解决传统计算机导航中常见的视线中断问题，且通过直观地将导航数据覆盖于术野来降低学习曲线。并在体外实验中验证AR辅助下脊柱椎弓根螺钉内固定的可行性和准确性。显著地提高了植钉准确率，并且极大降低了术中导航漂移的风险。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，其特征在于，包括：
根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；
将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；
医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；
评估植钉的准确性。
2.根据权利要求1所述的一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，其特征在于，所述根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型的步骤包括：
使用薄层CT扫描患者病变影像资料；
将薄层CT扫描结果输入Mimics软件获得虚拟脊柱三维模型。
3.根据权利要求1所述的一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，其特征在于，所述根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型的步骤包括：
根据虚拟脊柱三维模型在虚拟脊柱三维模型上设计椎弓根螺钉内固定进针点及针道轨迹，得到带有椎弓根螺钉内固定进针点及针道轨迹的虚拟脊柱三维模型，并以STL格式文件输出保存。
4.根据权利要求3所述的一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，其特征在于，所述将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型的步骤包括：
将所述STL格式文件导入AR设备。
5.根据权利要求4所述的一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入方法，其特征在于，所述医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划完成手术的步骤包括：
采用固定支架将现实脊柱模型固定于操作台面上；
医生佩戴AR设备，AR设备提供了一个视网膜投影3D模型，所述视网膜投影3D模型具有指导椎弓根螺钉的进针点和轨道；
将视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，到校准好的带有手术计划的投影3D模型；
医生按照投影3D模型带有的手术计划，指导椎弓根螺钉的进针点和轨道，植入脊柱椎弓根螺钉。
6.一种增强现实辅助下脊柱内固定螺钉植入系统，其特征在于，包括：
创建模型模块：用于根据患者病变影像资料创建虚拟脊柱三维模型；
制定模块：用于根据虚拟脊柱三维模型制定手术计划得到带有手术计划的虚拟脊柱三维模型；
导入模块：用于将带有手术计划的虚拟脊柱三维模型导入VR设备得到带有手术计划的视网膜投影3D模型；
手术模块：用于医生佩戴AR设备，将带有手术计划的视网膜投影3D模型与现实脊柱模型进行匹配校准，完成校准后锁定，得到校准好的带有手术计划的投影3D模型，并依根据投影3D模型所示的手术计划在现实脊柱模型上完成手术；
评估模块：用于评估植钉的准确性。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、数据总线和软件；其中：
所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的软件，所述处理器调用所述软件以执行如权利要求1至5任一所述的方法。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行如权利要求1至5任一所述的方法。
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