基于多模态融合和点云配准的膝关节置换术空间注册系统

    公开(公告)号:CN112826590A

    公开(公告)日:2021-05-25

    申请号:CN202110146163.0

    申请日:2021-02-02

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于医疗设备技术领域,具体为一种基于多模态融合和点云配准的膝关节置换术空间注册系统。本发明系统包括三个模块:CT图像上膝关节软骨表面点云的空间坐标构建模块;术中病人空间膝关节软骨表面点云采集模块;膝关节软骨表面点云层次化配准模块,实现术中病人与术前图像的空间注册;配准误差为2.5mm左右。本发明可大大减少术中配准时间,一般用时2分钟左右,因而大大减少手术时间;利用术前融合的CT与MR图像,能够提供软组织信息,有利于医生根据软组织信息进行更好的术前规划以及术中切口位置的判断;另外可大大减少对医生的依赖程度,使医生可以更加专注于手术本身。

    基于局部和全局区域测地线模型的MR图像分割和偏移场矫正方法

    公开(公告)号:CN105654450B

    公开(公告)日:2019-01-15

    申请号:CN201410625664.7

    申请日:2014-11-09

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属MR图像分割及应用领域,涉及一种基于全局和局部区域的测地线模型进行MR图像分割和偏移场矫正的方法,本发明基于MR图像分割在医学图像分析中的至关重要性,以及MR图像灰度不均匀性使分割更为困难,噪声和偏移场导致灰度不均匀性等原因,采用基于全局和局部的符号压力函数提取图像的全局和局部信息处理灰度不均匀图像;在局部符号压力函数中加入偏移场矫正项,实现同时分割MR图像和偏移场矫正,克服偏移场造成的灰度不均匀性;将模型由二项水平集扩展到四项水平集,实现脑MR图像灰质、白质和脑脊液的准确分割。本方法应用在合成图像和MR图像中,分割结果表明其具有显著的准确性和高效性。

    一种基于无线传输的脑组织变形矫正系统

    公开(公告)号:CN106420055A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610086140.4

    申请日:2016-02-15

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医学图像处理及应用领域,涉及一种基于无线传输的脑组织变形矫正系统,具体涉及一种神经外科术中脑组织变形矫正系统。该系统包括脑组织变形工作台和三维激光扫描仪工作台。脑组织变形矫正系统工作台搭载脑组织变形矫正软件系统,可以通过无线局域网与神经外科手术导航系统通讯。所述脑组织变形矫正软件系统包含三维可视化模块、标定模块、脑组织提取模块、网格化模块、边界条件获取模块、有限元计算模块、术前图像更新模块以及通讯模块。本系统精度可靠,可集成在现有神经外科手术导航系统中,帮助实现术中软组织变形矫正,从而大幅度提高导航系统精度,有助于临床应用。

    一种基于全局优化的神经导航自动空间配准方法

    公开(公告)号:CN105701788A

    公开(公告)日:2016-06-22

    申请号:CN201410680117.9

    申请日:2014-11-24

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于医学图像处理及应用领域,涉及一种基于全局优化的神经导航自动空间配准方法。本方法中包括,首先扫描获取患者整个头部表面点云并将其转换到患者空间,再将该空间中的点云与影像设备重建的图像空间中的点云进行归一化,将它们的坐标统一到[-1,1]3,然后采用基于Go-ICP算法的全局优化空间配准方法,对所述两个点云进行自动配准,最后将两个点云进行融合,将它们统一到同一个空间下。经临床实践使用结果表明,本发明方法实施简单,使用方便,精度可靠,便于临床应用,可集成在现有导航系统中,提高导航系统的配准精度,减少配准时间。

    一种基于平板电脑的手术导航用的体数据可视化方法

    公开(公告)号:CN103908345A

    公开(公告)日:2014-07-09

    申请号:CN201210595043.X

    申请日:2012-12-31

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医疗器械领域,涉及一种基于平板电脑的手术导航用的体数据可视化的方法。本发明方法中采用的导航系统主要由平板电脑、导航仪及附属红外定位仪、参考架和适配器等组成;平板电脑与导航仪之间通过无线通信技术实现点对点的实时通信,将导航信息传输并显示在平板电脑上。本发明主要实现的导航模式为,在平板电脑上实时显示导航探针针尖所对应的横断面、矢状面和冠状面的图像信息;和实时显示平板电脑延伸面与病人头颅相交所获得的截面图像。本发明可显示标准的断面图像,还可通过平板电脑的方位显示任意截面图像,能辅助医生定位肿瘤及病变,为手术操作带来便利和帮助。

    一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法

    公开(公告)号:CN101904770B

    公开(公告)日:2012-11-14

    申请号:CN200910052634.0

    申请日:2009-06-05

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属医疗器械领域,涉及一种基于光学增强现实技术的手术导航系统及方法。本发明中,计算机生成光点阵显示在光学式头盔显示器显示屏上,照相机透过显示屏拍摄标定板和光点阵;计算机识别所摄数字图像中的光点阵和彩色标定点并获取其二维坐标;计算标定点三维空间到光学式头盔显示器成像面二维空间的映射,完成标定;根据所需映射绘制相应虚拟信息,显示在光学式头盔显示器显示屏上,实现对手术场景的增强。该发明能很好地支持增强现实技术在手术导航系统中的应用。

    一种手术导航系统中X射线透视图像标定方法

    公开(公告)号:CN101467887B

    公开(公告)日:2011-04-27

    申请号:CN200710173878.5

    申请日:2007-12-29

    Abstract: 本发明属于医学图像处理及应用领域,涉及一种手术导航系统中X射线透视图像标定方法。本发明获取含有标记点信息的术中X射线透视图像,经滤波减影后,得只含标记点信息的图像后,利用模板匹配、聚类分析以及信息熵统计的方法获得标记点的中心坐标及排列方向,用B样条进行标记点坐标的校正后,进行标定参数的计算。根据得到的成像模型参数进行获得标记点的投影坐标,根据此位置与图像上实际坐标的距离,对图像的所有像素进行校正,获得变形校正后的X射线透视图像,供导航系统使用。该方法实施简单,算法可靠,便于临床应用,能提高导航系统精度。

    一种手术导航系统中X射线透视图像标定方法

    公开(公告)号:CN101467887A

    公开(公告)日:2009-07-01

    申请号:CN200710173878.5

    申请日:2007-12-29

    Abstract: 本发明属于医学图像处理及应用领域,涉及一种手术导航系统中X射线透视图像标定方法。本发明获取含有标记点信息的术中X射线透视图像,经滤波减影后,得只含标记点信息的图像后,利用模板匹配、聚类分析以及信息熵统计的方法获得标记点的中心坐标及排列方向,用B样条进行标记点坐标的校正后,进行标定参数的计算。根据得到的成像模型参数进行获得标记点的投影坐标,根据此位置与图像上实际坐标的距离,对图像的所有像素进行校正,获得变形校正后的X射线透视图像,供导航系统使用。该方法实施简单,算法可靠,便于临床应用,能提高导航系统精度。

    神经外科手术导航专用连接自由臂

    公开(公告)号:CN203634287U

    公开(公告)日:2014-06-11

    申请号:CN201320786383.0

    申请日:2013-12-04

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本实用新型属医疗器械领域,涉及一种神经外科手术导航专用连接自由臂;其由万向头A、端盖、隔套、传动杆、连锁杆、下齿盘端盘、上齿盘端盘、手柄、连接臂和万向头B组成;传动杆一端连接万向头A、另一端与上齿盘端盘固定连接,传动杆外套有连锁杆、连锁杆的一端与上齿盘端盘固定连接,传动杆与万向头A的连接处套有端盖、传动杆与连锁杆的头端套有隔套,上齿盘端盘与下齿盘端盘啮合,上齿盘端盘一侧设有手柄,下齿盘端盘与连接臂的一端固定连接、连接臂另一端连接万向头B。使用结果表明,本实用新型采用设有端面齿的端盖,使用较小扭力可方便、可靠锁紧连接杆和万向头,确保万向头上两个零部件的相应位置不变;且其价格低于国外进口产品,性价比高。

    一种简易型小动物吸入麻醉机

    公开(公告)号:CN204181739U

    公开(公告)日:2015-03-04

    申请号:CN201420183883.X

    申请日:2014-04-16

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本实用新型属于小动物麻醉技术领域,涉及一种简易经济型小动物吸入麻醉机;该麻醉机由气体钢瓶、气体调节阀、三通管Ⅰ、气体流量计Ⅰ、气体流量计Ⅱ、异氟烷气体挥发瓶、三通管Ⅱ、可调控三通管、麻醉面罩、动物体温恒温系统、麻醉诱导盒和气体回收瓶组成;所述气体钢瓶依次连接气体调节阀、三通管Ⅰ、气体流量计Ⅰ、气体流量计Ⅱ、异氟烷气体挥发瓶、三通管Ⅱ、可调控三通管、麻醉面罩、动物体温恒温系统、麻醉诱导盒、气体回收瓶。使用结果表明,本实用新型结构简单合理,各部件固定与协调相结合,可短期或长期对小动物进行麻醉控制,保证精确的麻醉深度,安全性好,且术后小动物的发病率和死亡率低,手术成功率高。

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