基于结构光扫描的多区域配准技术用于脊柱外科三维手术导航的试验研究

• 作者: 冯宾 李书纲 梁锦前 盛林 翟吉良 蔡思逸 邱贵兴
• 来源期刊: 中华医学杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 治疗 计算机辅助 骨科外科手术 算法 脊柱
• 年，卷（期）: 2011,（9）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 634-638
• 分类号: R6
• 字数: 5443字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2011.09.017

摘要

目的 建立基于结构光扫描的脊柱手术导航配准系统.方法 获得胸椎模型的CT扫描图像及结构光扫描图像后,结合预配准与多区域迭代最近点(ICP)算法的精细配准方法,对CT图像及结构光图像进行配准.选择胸椎上4个区域进行不同组合,计算配准精度差异.对结构光扫描施加位移及三维正态噪声,观察配准精度变化.通过小牛脊柱标本进一步验证配准精度.结果 结合预配准与多区域配准的方法可实现脊椎骨可见光数据与CT数据的配准,选用两个及两个以上区域进行组合配准的误差＜1 mm,结构光扫描受到干扰后,配准误差仍＜1 mm.结论 基于结构光的预配准结合多区域配准算法可实现结构光数据与CT数据的配准,有着高精度、抗干扰能力强的优点,较传统的配准方法更为精确.