CN116740309A - 医学影像处理系统、医学影像处理方法及计算机设备 - Google Patents

医学影像处理系统、医学影像处理方法及计算机设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种医学影像处理系统、方法及计算机设备，一个实施例中的医学影像处理系统包括导航组件、图像处理设备和提示组件；图像处理设备，用于基于医学影像获得导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；其中，医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，医学影像包含手术部位的影像以及导航组件的至少部分的影像；提示组件用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，第一角度信息包括第一角度偏差和夹角，第二角度信息包括第二角度偏差，第二角度偏差基于夹角确定；其中，第一角度信息和/或第二角度信息，用于辅助引导固定有导航组件的骨科手术工具调整至目标手术方向。

Description

医学影像处理系统、医学影像处理方法及计算机设备
技术领域
本申请涉及医疗技术领域，特别是涉及一种医学影像处理系统、医学影像处理方法、计算机设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。
背景技术
在临床医疗骨科手术中，一些手术会存在需要插入骨科手术工具或器械的需求，以发生股骨近端骨折(如转子间骨折、胫骨或肱骨等长骨骨干骨折)为例，进行骨科手术时需要插入髓内钉，并通过采用髓内钉固定的方式进行处理，以方便骨折愈合。在插入骨科手术工具或器械时，这些骨科手术工具或器械的具体插入方向会影响到后期的手术效果以及手术结束后的恢复效果。
基于此，出现了用以辅助确定骨科手术工具或器械的插入方向的技术，然而，发明人发现，传统的用以辅助确定骨科手术工具或器械的插入方向的方式，存在引起手术过程的辐射量大的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种医学影像处理系统、医学影像处理方法、计算机设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品的一种或多种。
第一方面，本申请提供了一种医学影像处理系统，应用于骨科手术，包括导航组件、图像处理设备和提示组件；
所述导航组件的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
所述图像处理设备，用于基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；其中，所述医学影像为所述导航组件预先处于所述基准位置时获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
所述提示组件用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述理想进钉方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定；
其中，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至髓内钉的所述理想进钉方向。
第二方面，本申请提供了一种医学影像处理系统，应用于骨科手术，包括导航组件、图像处理设备和提示组件；
所述导航组件的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
所述图像处理设备，用于基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；其中，所述医学影像为所述导航组件预先处于所述基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
所述提示组件用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述目标手术方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定；
其中，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至所述目标手术方向。
在一些实施例中，所述第二角度偏差为所述第一角度偏差与所述夹角的和值或差值。
第三方面，本申请提供了一种医学影像处理方法，所述方法包括：
获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具移动至髓内钉的所述理想进钉方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述理想进钉方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
第四方面，本申请提供了一种医学影像处理方法，所述方法包括：
获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至所述目标手术方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述目标手术方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
第五方面，本申请提供了一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述任一实施例中的方法的步骤。
第六方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在由所述处理器执行时，使得所述处理器实现如上所述任一实施例中的方法的步骤。
第七方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述任一实施例中的方法的步骤。
基于如上所述的本申请的实施例，基于导航组件预先处于基准位置时获得的医学影像，获得导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向等目标手术方向之间的夹角，并基于该夹角得到第一角度信息和/或第二角度信息，通过提示组件提示第一角度信息和/或第二角度信息，即可辅助引导骨科手术工具调整至髓内钉的理想进钉方向等目标手术方向，不会造成手术过程中的辐射量增大，方便便捷，且有利于辅助提高骨科手术的效率。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的一些具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的实施例，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，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例的医学影像处理系统的结构框图；
图2为本申请另一些实施例的医学影像处理系统的结构框图；
图3为股骨近端髓内钉的理想进钉方向的示意图；
图4为本申请一些实施例的导航组件的产品外观示意图；
图5为本申请一些实施例的导航组件上设置预设标记的示意图；
图6为本申请另一些实施例的导航组件上设置预设标记的示意图；
图7为一些实施例中确定第一角度偏差的原理示意图；
图8为本申请一些实施例的导航组件的坐标系的示例图；
图9为一个实施例中确定基准位置的应用场景示例图；
图10为一个实施例中基于医学影像中的理想进钉方向确定基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角的示意图；
图11为一个实施例中基于医学影像中的股骨干轴线确定基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角的示意图；
图12为一个实施例中将导航组件安装于导针的示意图；
图13为一个实施例中将导航组件安装于电钻的示意图；
图14为一个实施例的应用场景中确定髓内钉的理想进钉位置的示意图；
图15为一个实施例的应用场景中确定髓内钉的理想进钉方向的示意图；
图16为一些实施例的医学影像处理方法的流程示意图；
图17为另一些实施例的医学影像处理方法的流程示意图；
图18为一个实施例中的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
以下将详细地参考实施例，这些实施方案的示例在附图中示出。下面的详细描述中示出许多具体细节，以便提供对各种所描述的实施例的充分理解。但是，对本领域的普通技术人员应该理解，各种所描述的实施例可以在没有这些具体细节的情况下而实现。在其他实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件、电路和网络，以免不必要地使实施例模糊。
在本文中对各种所述实施方案的描述中所使用的术语只是为了描述特定实施方案的目的，而并非旨在进行限制。如在对各种所述实施例中的描述和所附权利要求书中所使用的那样，单数形式“一个”和“该/所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确地指示。还将理解的是，本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。还将理解的是，术语“包括”在本说明书中使用时是指存在所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件和/或部件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参考图1所示，一些实施例中的医学影像处理系统1000，包括导航组件10、图像处理设备20和提示组件30。该医学影像处理系统1000可应用于骨科手术过程中。
导航组件10的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
图像处理设备20，用于基于医学影像获得导航组件10处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；其中，医学影像为导航组件10预先处于基准位置时拍摄获得的影像，医学影像包含手术部位的影像以及导航组件10的至少部分的影像；
提示组件30用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，第一角度信息包括第一角度偏差和夹角，第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于基准方向的角度偏差；第二角度信息包括第二角度偏差，第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向，相对于目标手术方向的角度偏差，第二角度偏差基于夹角确定；
其中，第一角度信息和/或第二角度信息，用于辅助引导固定有导航组件10的骨科手术工具调整至目标手术方向。
一些实施例中，该医学影像处理系统1000可应用于需要插入髓内钉的骨科手术中，例如股骨近端骨折的骨科手术过程中，此时，上述目标手术方向可以是髓内钉的理想进钉方向，具体地，该医学影像处理系统1000中：
导航组件10的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
图像处理设备20，用于基于医学影像获得导航组件10处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；其中，医学影像为导航组件10预先处于基准位置时获得的影像，医学影像包含手术部位的影像以及导航组件10的至少部分的影像；
提示组件30用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，第一角度信息包括第一角度偏差和夹角，第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于基准方向的角度偏差；第二角度信息包括第二角度偏差，第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向，相对于理想进钉方向的角度偏差，第二角度偏差基于夹角确定；
其中，第一角度信息和/或第二角度信息，用于辅助引导固定有导航组件10的骨科手术工具调整至髓内钉的理想进钉方向。
一些实施例中，提示组件30可以是与导航组件10一体化设置的组件，也可以是能够与导航组件10通信的组件，例如智能穿戴设备，导航组件10向提示组件30提供第一角度信息和/或第二角度信息，以供提示组件30提示第一角度信息和/或第二角度信息。
其中，导航组件10可以通过各种可能的方式获得该第一角度信息和/或第二角度信息，以下就其中几种示例进行举例说明。
以导航组件10向提示组件30提供第一角度信息为例，导航组件10可以获得第一角度偏差和夹角，以提供给提示组件30进行提示。
其中，导航组件10获得夹角时，导航组件10获得夹角的方式不限。在一些实施例中，导航组件10获得用户提供的夹角，例如在图像处理设备20获得导航组件10处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角后，由用户将该夹角提供给导航组件10。例如，用户通过语音输入或者触摸屏输入或者按键输入的方式将该夹角提供给导航组件10。在另一些实施例中，导航组件10可以获得不同于导航组件10的外部处理设备提供的夹角。其中，该外部处理设备可以是上述图像处理设备20，也可以是不同于图像处理设备20的设备，该外部处理设备从图像处理设备20获得该夹角后，将该夹角通过无线连接或者有线连接的方式提供给导航组件10。
其中，导航组件10获得第一角度偏差时，导航组件10获得第一角度偏差的方式不限。
在一些实施例中，导航组件10可以自行确定并获得被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于基准方向的第一角度偏差。例如导航组件10根据被固定于骨科手术工具的导航组件10的实时位置信息，确定被固定于骨科手术工具的导航组件10当前所处的实时位置，并确定实时位置的实时方向相对于基准位置的基准方向的第一角度偏差。
在一些实施例中，导航组件10可以获得不同于该导航组件10的外部处理设备提供的第一角度偏差。例如，当导航组件10被固定于骨科手术工具时，导航组件10将导航组件10的实时位置信息发送给外部处理设备，并接收外部处理设备反馈的导航组件10当前所处的实时位置的实时方向相对于基准位置的基准方向的第一角度偏差。其中，该外部处理设备可以是上述图像处理设备20，也可以是不同于图像处理设备20的设备。
以导航组件10向提示组件30提供第二角度信息为例，导航组件10可以获得第二角度偏差，以提供给提示组件30进行提示。
其中，导航组件10获得第二角度偏差时，导航组件10获得第二角度偏差的方式不限。
在一些实施例中，导航组件10可以自行确定并获得被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于目标手术方向的第二角度偏差。例如导航组件10获取夹角，并根据被固定于骨科手术工具的导航组件10的实时位置信息，确定被固定于骨科手术工具的导航组件10当前所处的实时位置，并确定实时位置的实时方向相对于基准位置的基准方向的第一角度偏差，并基于夹角确定第二角度偏差。一些实施例中，可以基于第一角度偏差和夹角确定第二角度偏差，例如，第二角度偏差可以为第一角度偏差与夹角的和值或差值。导航组件10获取夹角的方式与上述实施例中的相同，可以是获得用户提供的夹角，也可以是获得不同于导航组件10的外部处理设备提供的夹角。
在一些实施例中，导航组件10可以获得不同于该导航组件10的外部处理设备提供的第二角度偏差。例如，当导航组件10被固定于骨科手术工具时，导航组件10将导航组件10的实时位置信息发送给外部处理设备，并接收外部处理设备反馈的导航组件10当前所处的实时位置的实时方向相对于目标手术方向的第二角度偏差。其中，该外部处理设备可以是上述图像处理设备20，也可以是不同于图像处理设备20的设备。应当理解的是，外部处理设备在确定第二角度偏差时，需要结合基于医学影像获得的导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角确定，若外部处理设备是图像处理设备20，则外部处理设备可以自行确定该夹角，若外部处理设备是不同于图像处理设备20的设备，则外部处理设备可以从图像处理设备20获得夹角，也可以是获得用户提供的夹角。其中，一些实施例中，第二角度偏差可以为第一角度偏差与夹角的和值或差值。
一些实施例中，参考图2所示，提示组件30可以包括第一提示组件301和第二提示组件302，其中，第一提示组件301用于提示第一角度偏差；第二提示组件302，用于提示夹角。
其中，第一提示组件301可以是与导航组件10一体化设置的组件，也可以是能够与导航组件10通信的组件，例如智能穿戴设备。第一提示组件301提示的第一角度偏差，可以由导航组件10提供。此时，导航组件10，用于获取被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于基准方向的第一角度偏差，并将该第一角度偏差提供给第一提示组件301进行提示。其中，导航组件10获得第一角度偏差的方式，可以与上述实施例中的方式相同。
第二提示组件302可以是与图像处理设备20一体化设置的组件，也可以是能够与图像处理设备20通信的组件。第二提示组件302提示的夹角，可以是由图像处理设备20提供。出于简便说明的目的，在下述的相关实施例中，以第二提示组件302与图像处理设备20一体化设置为例进行说明。
一些实施例中，图像处理设备20，用于获取医学影像中的导航组件10的基准方向，获取医学影像中的目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向，并基于基准方向，以及目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向，确定夹角。
以图像处理设备20获取医学影像中的目标手术方向为例，图像处理设备20获取医学影像中的导航组件10的基准方向，以及医学影像中的目标手术方向后，即可直接基于获取的医学影像中的导航组件10的基准方向以及目标手术方向，获得夹角。
以图像处理设备20获取医学影像中的目标骨骼轴线方向为例，目标手术方向与目标骨骼轴线方向通常具有一定的角度。如图3所示，以股骨近端髓内钉为例，目标骨骼轴线为股骨干轴线，髓内钉的理想进钉方向是股骨干轴线外偏5°，以适应主钉的外偏角。因此，图像处理设备20获取医学影像中的导航组件10的基准方向，以及医学影像中的目标骨骼轴线方向后，即可基于获取的医学影像中的导航组件10的基准方向与目标骨骼轴线方向之间的角度、以及目标手术方向与目标骨骼轴线之间的角度，获得导航组件10的基准方向与目标手术方向之间的夹角。
其中，图像处理设备20获取医学影像中的导航组件10的基准方向的方式不限，以下就其中几种实现方式进行举例说明。
在一些实施例中，图像处理设备20，用于获取用户提供的医学影像中的导航组件10的基准方向。
在一些实施例中，导航组件10的边界轮廓能够在医学影像中可视化地显现；图像处理设备20，用于基于预设的导航组件10的边界轮廓形状，识别医学影像中的导航组件图像，并基于识别出的导航组件图像，提取导航组件10的基准方向。
在一些实施例中，导航组件10上设置有能够在医学影像中可视化地显现的预设标记；
图像处理设备20，用于识别出医学影像中的预设标记；并基于识别出的预设标记确定导航组件10的基准方向。
其中，该预设标记可以是以任何能够确定导航组件10的基准方向的方式设置。
在一些实施例中，预设标记包括设置于导航组件10的轴线方向上的两条预设形状的曲线，且两条曲线的中点均位于导航组件10的轴线方向上；
图像处理设备20，用于识别出医学影像中的两条预设形状的曲线，确定识别出的两条曲线的曲线中点，并将两条曲线的中点形成的连线，确定为导航组件10的基准方向。
其中，两条预设形状的曲线，可以结合导航组件10的形状进行设置，或者无需考虑导航组件10的形状任意设置，只要两条曲线的中点均位于导航组件10的轴线方向上。
参考图5所示，导航组件10上设置的两条曲线可以分别是曲线101和曲线102，其中，曲线101的中点1010和曲线102的中点1020，位于导航组件10的轴线方向上。图像处理设备20识别出曲线101和曲线102后，将曲线101的中点1010和曲线102的中点1020形成的连线，确定为导航组件10的基准方向。
在一些实施例中，预设标记包括能够与医学影像中的骨骼部分相区分，且设置于导航组件10的轴线方向上的线段；
图像处理设备20，用于将识别出的线段所在的直线的方向，确定为导航组件10的基准方向。
参考图6所示，导航组件10上可以设置有线段103，且该线段103设置于导航组件10的轴线方向。图像处理设备20识别出线段103后，将识别出的线段103所在的直线的方向，确定为导航组件10的基准方向。
应当理解的是，为了能够明显体现曲线101、曲线102、以及线段103，图5、图6所示中对曲线101、曲线102、以及线段103进行了加粗显示，在实际的导航组件10上，导航组件10上的两条预设形状的曲线和/或线段，并不必然具有加粗设置的效果，只要在医学影像上能够与医学影像中的骨骼部分相区分即可。
其中，图像处理设备20识别医学影像中的目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向的方式不限，以下就其中几种实现方式进行举例说明。
在一些实施例中，图像处理设备20，用于获取用户提供的医学影像中的目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向。
在一些实施例中，图像处理设备20，用于基于医学影像的骨科手术位置类型，采用训练获得的与骨科手术位置类型对应的医学影像处理模型，对医学影像进行处理，识别出医学影像中的目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向。
其中，训练获得医学影像处理模型的方式不限，具体的医学影像处理模型的类型与结构，本申请实施例不做具体限定。
基于如上所述的示例，以髓内钉手术为例，以下以一个具体的手术过程，结合医学影像处理系统1000的处理过程进行详细举例说明。应当理解的是，该实施例的说明并不用以对本申请提供的医学影像处理系统1000可应用的骨科手术类型进行限定，本申请提供的医学影像处理系统1000，可同样适用于其他的骨科手术过程中，在其他骨科手术过程中，基于医学影像处理系统1000进行处理的方式可以做类似的处理。
股骨近端骨折，如转子间骨折以及胫骨肱骨等长骨骨干骨折，经常采用髓内钉内固定的方式进行处理，以方便骨折愈合。在进行髓内钉内固定的整个手术的实施过程中，除了髓内钉的进钉位置，髓内钉的进钉方向的选取也至关重要。这是因为，进钉位置与进钉方向会影响后期扩髓通道的建立以及髓内钉主钉放入的位置和方向，选择不当会导致主钉难以进入髓腔，即使能强行敲入髓腔，也会导致主钉在髓腔内受力不均且变形较大，此时容易破坏骨折复位效果，主钉为长主钉时更容易发生远端锁钉锁不准的情况，严重时还会导致骨折处延迟愈合甚至不愈合或畸形愈合。
以股骨近端髓内钉的进钉点为例，在临床中，髓内钉的理想进钉方向是股骨干轴线外偏5°，以适应主钉的外偏角，如图3所示。
在手术过程中，通常通过打入导针的方式确认进钉位置和进钉方向，导针的进针位置便是后期主钉的进钉位置，导针的进针方向便是后期主钉的进钉方向。为了更好地选择进钉点，发明人发现，为了确保打入的导针是处于理想的进钉位置和进钉方向，已有的一种打入导针的方式，需要在整个打入导针的过程中都持续地进行射线透视，以实时观察导针针尖的位置和方向，但这种方法无疑会增加患者和医生受到的辐射量。已有的另一种打入导针的方式，是医生通过触摸大转子顶点预估进钉点后，先打入一根导针，然后进行透视得到透视图像，根据透视图像确认进钉位置和进钉方向，若进钉位置和进钉方向不理想，医生通过透视图像预估需要调整的位置和角度，在不拔出第一根导针的情况下打入第二根导针，再次透视查看第二根导针的进钉位置和进钉方向，如此反复直到找到满意的进钉位置和进钉方向。但依据主观经验第一次打入的导针通常难以到达预期的进钉位置和/或进钉方向，后期根据透视结果进行的调整过程大大延长了手术时间，且位置与角度的调整量也无法精确把控，同时还增加了患者与医生的透视次数和辐射量。
据此，本申请实施例提供一种医学影像处理系统1000，该医学影像处理系统1000能够在不增加患者与医生的透视次数和辐射量的情况下，辅助引导骨科手术工具调整至目标手术方向，例如可用于辅助引导骨科手术工具移动至髓内钉的理想进钉方向。
其中，在下述实施例的说明中，以如图2所示的医学影像处理系统，且提示组件30包括第一提示组件301和第二提示组件302，第一提示组件301与导航组件10一体化设置，第一提示组件301提示第一角度偏差，且第二提示组件302与图像处理设备20一体化设置，第二提示组件302提示夹角为例进行说明。
一个实施例中的导航组件10的外观示意图如图4所示。其中，导航组件10内部集成有传感器，该传感器可以是一个六自由度惯性传感器，惯性传感器用于测量导航组件10相对于基准位置的位置偏差(x,y,z)和角度偏差(α,β,γ)。惯性传感器的自身坐标系的定义如图8所示，在设定惯性传感器的基准位置之后，将惯性传感器的基准位置作为导航组件10的基准位置，再移动导航组件10，惯性传感器可测量导航组件10的实时位置相对于基准位置的相对位置信息，即沿着3个坐标轴的位移量(x,y,z)以及各个坐标轴当前方向与基准坐标轴方向的角度偏差(α,β,γ)。
在图4至图6所示的导航组件10中，该导航组件10上一体化设置的第一显示组件为数字显示屏幕(以下简称屏幕)，其上显示3个数字，如图4至图6所示。其中，△3表示导航组件10的实时位置相对于基准位置的高度差，或者实时位置相对于目标手术位置的高度偏差，其中，导航组件10获得高度差或高度偏差并进行提示的方式，本申请实施例中不做具体限定。18°表示被固定于骨科手术工具的导航组件10当前的实时方向相对于基准方向的第一角度偏差，4°表示导航组件10的俯仰角，导航组件10获得俯仰角并进行提示的方式，本申请实施例中不做具体限定。
其中，上述第一角度偏差的确定，可以结合导航组件10在位于基准位置以及实时位置时，导航组件10的惯性传感器的坐标系确定。记导航组件10在基准位置的坐标系为Ψ(以下简称基准坐标系)，导航组件10在实时位置时的坐标系为Ψ’(以下简称当前坐标系)，则可以通过计算当前坐标系Ψ’相对于基准坐标系Ψ的角度偏移，以获得上述第一角度偏差。
例如，结合图8所示的坐标系，将当前坐标系Ψ’的X轴，即导航组件10的中轴所在的坐标轴，在基准坐标系Ψ的XOY平面上的投影10B，与基准坐标系Ψ的X轴的夹角10A，作为第一角度偏差，如图7所示。
由于不同部位的髓内钉，如股骨、胫骨、肱骨髓内钉等手术的定位进钉点的场景类似，以下以股骨近端髓内钉手术为例进行详细阐述。其中，在下述实施例的描述中，以图像处理设备20自动识别导航组件的基准方向，以及自动识别目标手术方向和/或所述目标骨骼轴线方向为例进行说明。
股骨近端髓内钉手术中，患者常用体位为仰卧位，在皮肤切口之后打入导针之前，将导航组件10放置在患侧股骨近端体表，如图9所示，此时导航组件10保持相对水平。
设定导航组件10此时位于基准位置，可通过导航组件10的信息输入组件发出触发指令，导航组件10接收到该触发指令后，记录基准位置的信息，例如记录导航组件10处于基准位置时的基准方向。如上所述实施例所述，该基准方向可以是基准坐标系Ψ的X轴，则此时导航组件10的屏幕上的第一角度偏差显示为0°。
医生利用C臂设备或者其他透射设备拍摄股骨近端的正位片，获得医学影像。
图像处理设备20获得该医学影像，并基于医学影像获得导航组件10处于基准位置时的基准方向(即导航组件10的轴线方向)与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角。其中，如上所述，图像处理设备20，用于识别医学影像中的导航组件10的基准方向，识别医学影像中的髓内钉的理想进钉方向和/或股骨干轴线，并基于识别出的基准方向，以及识别出的理想进钉方向和/或股骨干轴线，确定夹角。
以结合髓内钉的理想进钉方向确定夹角为例，如图10所示，图像处理设备20对医学影像进行图像处理，自动识别医学影像中的导航组件10的基准方向，并识别医学影像中的髓内钉的理想进钉方向，并自动计算医学影像中的导航组件10的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角X，该夹角X即为导航组件10的轴线方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角θ。
以结合股骨干轴线确定夹角为例，如图11所示，图像处理设备20对医学影像进行图像处理，自动识别医学影像中的导航组件10的基准方向，并识别医学影像中的股骨干轴线，并自动计算医学影像中的导航组件10的基准方向与股骨干轴线之间的夹角X，将该夹角X加上5°得到的夹角，作为导航组件10的轴线方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角θ。
图像处理设备20获得夹角后，可以基于一体化设置的第二提示组件302进行提示，以供医护人员(例如医生)知晓。
然后，将导航组件10安装于导针或把持器或电钻上。以徒手插入导针的方式为例，将导航组件10安装于导针的示意图如图12所示，其中，导航组件10的底部可以设置有凹槽，以直接将导航组件10固定在导针上，导航组件10也可以是通过其他的方式固定在导针上。若插入导针时选择使用把持器或者电钻，可将导航组件10通过磁吸的方式直接安装于把持器或者电钻上，将导航组件10安装于把持器或者电钻的示意图如图13所示。
患者仰卧时，患侧大转子顶点脊状轮廓线大体沿着竖直方向，可被医生从切口中手动触摸到，如图14中放大部分的虚线所示。医生手持安装了导航组件10的导针，并使其轴线方向近似位于水平面，导航组件10的屏幕上的俯仰角辅助医生查看导针是否近似保持水平。
医生近似水平地手持导针使其尖端在大转子顶点脊状轮廓上移动，并按照导航组件10提示的高度差或者高度偏差，将安装了导航组件10的导针移动至髓内钉的理想进钉位置。其中，导航组件10获得高度差或高度偏差并进行提示的方式，以及按照导航组件10提示的高度差或者高度偏差移动导针的方式，本申请实施例中不做具体限定。
在导针到达髓内钉的理想进钉位置之后，保持导针尖端位于髓内钉的理想进钉位置不变，调整导针外偏角度，导航组件10实时测量并显示其当前的实时方向相对于基准方向的第一角度偏差。医生按照导航组件10提示的第一角度偏差，实时调整导针的插入方向，直到导航组件10提示的第一角度偏差，与图像处理设备20提示的夹角相同，此时导针的进针方向到达了髓内钉的理想进钉方向，如图15所示。
其中，在下述实施例的说明中，以如图1所示的医学影像处理系统，且提示组件30与导航组件10一体化设置，或者提示组件30为与导航组件10通信的智能穿戴设备为例进行说明。其中，在该实施例的相关说明中，与上述实施例中相同的实现部分此处不再展开赘述。
其中，如上述实施例中所述，一个实施例中的导航组件10内部集成有传感器，导航组件10上一体化设置的提示组件30为数字显示屏幕(以下简称屏幕)。并基于与上述实施例中相同的方式，图像处理设备20获得导航组件10的轴线方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角。
以提示组件30提示第一角度信息为例，图像处理设备20获得导航组件10的轴线方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角后，用户可以将该夹角提供给导航组件10，或者图像处理设备20直接或经由外部处理设备将该夹角提供给导航组件10。然后，将导航组件10安装于导针或把持器或电钻上。以导航组件10安装于导针为例，医生近似水平地手持导针使其尖端在大转子顶点脊状轮廓上移动，直到导针到达髓内钉的理想进钉位置。在导针到达髓内钉的理想进钉位置之后，保持导针尖端位于髓内钉的理想进钉位置不变，调整导针外偏角度，导航组件10实时测量并显示其当前的实时方向相对于基准方向的第一角度偏差。医生按照导航组件10提示的第一角度偏差，实时调整导针的插入方向，直到导航组件10提示的第一角度偏差，与导航组件10提示的夹角相同，此时导针的进针方向到达了髓内钉的理想进钉方向。
以提示组件30提示第二角度信息为例，图像处理设备20获得导航组件10的轴线方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角后，用户可以将该夹角提供给导航组件10，或者图像处理设备20直接或经由外部处理设备将该夹角提供给导航组件10。然后，将导航组件10安装于导针或把持器或电钻上。以导航组件10安装于导针为例，医生近似水平地手持导针使其尖端在大转子顶点脊状轮廓上移动，直到导针到达髓内钉的理想进钉位置。在导针到达髓内钉的理想进钉位置之后，保持导针尖端位于髓内钉的理想进钉位置不变，调整导针外偏角度，导航组件10实时测量并显示其当前的实时方向相对于理想进钉方向的第二角度偏差。医生按照导航组件10提示的第二角度偏差，实时调整导针的插入方向，直到导航组件10提示的第二角度偏差为0，此时导针的进针方向到达了髓内钉的理想进钉方向。
基于如上所述的各实施例的医学影像处理系统，本申请实施例还提供医学影像处理方法。
如图16所示，一些实施例中的医学影像处理方法，可以应用于上述医学影像处理系统中的图像处理设备20，所述方法包括：
步骤S101：获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
步骤S102：基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具移动至髓内钉的所述理想进钉方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述理想进钉方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
如图17所示，一些实施例中的医学影像处理方法，可以应用于上述医学影像处理系统中的图像处理设备20，所述方法包括：
步骤S201：获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
步骤S202：基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至所述目标手术方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述目标手术方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
其中，医学影像处理方法的具体实现方式，可以参考上述各实施例中对医学影像处理系统的描述，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图18所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种如上述各实施例中涉及的医学影像处理方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例的医学影像处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例的医学影像处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述任意一个实施例的医学影像处理方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种医学影像处理系统，其特征在于，应用于骨科手术，包括导航组件、图像处理设备和提示组件；
所述导航组件的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
所述图像处理设备，用于基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；其中，所述医学影像为所述导航组件预先处于所述基准位置时获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
所述提示组件用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述理想进钉方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定；
其中，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至髓内钉的所述理想进钉方向。
2.一种医学影像处理系统，其特征在于，应用于骨科手术，包括导航组件、图像处理设备和提示组件；
所述导航组件的至少部分能够在医学影像中可视化地显现；
所述图像处理设备，用于基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；其中，所述医学影像为所述导航组件预先处于所述基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
所述提示组件用于提示第一角度信息和/或第二角度信息，其中，所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述目标手术方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定；
其中，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至所述目标手术方向。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述提示组件包括：第一提示组件和第二提示组件；
所述第一提示组件，用于提示所述第一角度偏差；
所述第二提示组件，用于提示所述夹角；
其中，所述第一提示组件和/或所述第二提示组件采用如下设置方式的至少一种：所述第一提示组件与所述导航组件一体化设置，所述第一提示组件包括智能穿戴设备，以及第二提示组件与所述图像处理设备一体化设置。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：
所述图像处理设备，用于获取所述医学影像中的所述导航组件的基准方向，获取所述医学影像中的目标手术方向和/或目标骨骼轴线方向，并基于所述基准方向，以及所述目标手术方向和/或所述目标骨骼轴线方向，确定所述夹角。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：
所述图像处理设备，用于获取用户提供的所述医学影像中的所述导航组件的基准方向；
或者
所述导航组件的边界轮廓能够在所述医学影像中可视化地显现；
所述图像处理设备，用于基于预设的所述导航组件的边界轮廓形状，识别所述医学影像中的导航组件图像，并基于识别出的所述导航组件图像，提取所述导航组件的所述基准方向；
或者
所述导航组件上设置有能够在所述医学影像中可视化地显现的预设标记；
所述图像处理设备，用于识别出所述医学影像中的预设标记；并基于识别出的所述预设标记确定所述导航组件的所述基准方向。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述预设标记包括沿所述导航组件的轴线方向上设置的至少两条预设形状的曲线，且两条所述曲线的中点均位于所述导航组件的轴线方向上；
所述图像处理设备，用于识别出所述医学影像中的至少两条预设形状的曲线，确定识别出的两条所述曲线的曲线中点，并将两条所述曲线的中点形成的连线，确定为所述导航组件的所述基准方向；
或者
所述预设标记包括能够与医学影像中的骨骼部分相区分，且设置于所述导航组件的轴线方向上的线段；
所述图像处理设备，用于将识别出的所述线段所在的直线的方向，确定为所述导航组件的所述基准方向。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：
所述图像处理设备，用于获取用户提供的所述医学影像中的所述目标手术方向和/或所述目标骨骼轴线方向；
或者
所述图像处理设备，用于基于所述医学影像的骨科手术位置类型，采用训练获得的与所述骨科手术位置类型对应的医学影像处理模型，对所述医学影像进行处理，识别出所述医学影像中的所述目标手术方向和/或所述目标骨骼轴线方向。
8.一种医学影像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与髓内钉的理想进钉方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具移动至髓内钉的所述理想进钉方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述理想进钉方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
9.一种医学影像处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取医学影像，所述医学影像为导航组件预先处于基准位置时拍摄获得的影像，所述医学影像包含手术部位的影像以及所述导航组件的至少部分的影像；
基于所述医学影像获得所述导航组件处于基准位置时的基准方向与目标手术方向之间的夹角；
其中，所述夹角用于确定第一角度信息和/或第二角度信息，所述第一角度信息和/或所述第二角度信息，用于辅助引导固定有所述导航组件的骨科手术工具调整至所述目标手术方向；
所述第一角度信息包括第一角度偏差和所述夹角，所述第一角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向相对于所述基准方向的角度偏差；所述第二角度信息包括第二角度偏差，所述第二角度偏差为被固定于骨科手术工具的所述导航组件当前的实时方向，相对于所述目标手术方向的角度偏差，所述第二角度偏差基于所述夹角确定。
10.一种计算机设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在由所述处理器执行时，使得所述处理器实现权利要求8或9所述的方法的步骤。
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CN202211549627.3A Pending CN116687437A (zh) 2022-03-04 2022-12-05 医疗透视设备、医疗导航系统以及医学图像处理方法

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070270680A1 (en) * 2006-03-22 2007-11-22 Garrett Sheffer Modeling method and apparatus for use in surgical navigation
CN103211655A (zh) * 2013-04-11 2013-07-24 深圳先进技术研究院 一种骨科手术导航系统及导航方法
CN109925027A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 苏州天臣国际医疗科技有限公司 包皮环切吻合器
CN112001889A (zh) * 2020-07-22 2020-11-27 杭州依图医疗技术有限公司 医学影像处理方法、装置及医学影像显示方法
CN112053400A (zh) * 2020-09-09 2020-12-08 北京柏惠维康科技有限公司 数据处理方法及机器人导航系统
CN112215843A (zh) * 2019-12-31 2021-01-12 无锡祥生医疗科技股份有限公司 超声智能成像导航方法、装置、超声设备及存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9566123B2 (en) * 2011-10-28 2017-02-14 Navigate Surgical Technologies, Inc. Surgical location monitoring system and method
US11857149B2 (en) * 2012-06-21 2024-01-02 Globus Medical, Inc. Surgical robotic systems with target trajectory deviation monitoring and related methods
KR101817438B1 (ko) * 2016-09-13 2018-01-11 재단법인대구경북과학기술원 고관절 전치환술을 위한 수술 항법 시스템
WO2018075784A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Syverson Benjamin Methods and systems for setting trajectories and target locations for image guided surgery
CN110584784B (zh) * 2018-06-13 2021-02-19 武汉联影智融医疗科技有限公司 机器人辅助手术系统
EP4051157A2 (en) * 2019-10-28 2022-09-07 Waldemar Link GmbH & Co. KG System and method for computer-aided surgical navigation implementing 3d scans
EP3815643A1 (en) * 2019-10-29 2021-05-05 Think Surgical, Inc. Two degree of freedom system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070270680A1 (en) * 2006-03-22 2007-11-22 Garrett Sheffer Modeling method and apparatus for use in surgical navigation
CN103211655A (zh) * 2013-04-11 2013-07-24 深圳先进技术研究院 一种骨科手术导航系统及导航方法
CN109925027A (zh) * 2017-12-15 2019-06-25 苏州天臣国际医疗科技有限公司 包皮环切吻合器
CN112215843A (zh) * 2019-12-31 2021-01-12 无锡祥生医疗科技股份有限公司 超声智能成像导航方法、装置、超声设备及存储介质
CN112001889A (zh) * 2020-07-22 2020-11-27 杭州依图医疗技术有限公司 医学影像处理方法、装置及医学影像显示方法
CN112053400A (zh) * 2020-09-09 2020-12-08 北京柏惠维康科技有限公司 数据处理方法及机器人导航系统

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