本发明涉及医疗器械，尤其涉及一种支气管术中导航方法、装置、设备及介质。
背景技术：
1、目前，支气管术中导航通常从术前ct(computed tomography，计算机断层成像技术)图像数据集生成气道的3d模型，对病人特定气道进行测量，生成测量的点云数据，计算点云数据与气道3d模型中所有潜在匹配(可能路径)的配准分数，提取具有最高配准分数的潜在匹配，基于点云数据和最佳潜在匹配，对当前的局部管腔做形变建模，使用形变模型将术前ct图像数据集及其生成的气道模型配准(转化)到病人实际测量数据。这种先通过点云数据和3d气道模型的比较确定局部点云数据和对应分支气道的匹配关系，然后基于配对好的数据信息选择合理的形变模型。其缺陷在于，做数据匹配之前，实际气道位置因为较大的形变而移位到了3d气道模型中另一分支的空间位置，从而导致最高配准分数的潜在匹配并不正确，那后续的形变模型也无法正确执行。因此，使用相似性度量的方法无法保证匹配的准确性。
2、因此，有必要提出一种支气管术中导航方法、装置、设备及介质以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种支气管术中导航方法、装置、设备及介质，用以改善使用相似性度量的方法无法保证匹配准确性的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种支气管术中导航方法，该方法包括：
3、s101：在术中获取实时采集的导航数据，所述导航数据包括第一传感器的位置坐标、支气管镜影像以及呼吸曲线，所述第一传感器、所述支气管镜设于介入性器械的介入端；
4、s102：根据所述呼吸曲线确定当前呼吸相位对应的当前支气管树模型和当前规划路径点云数据；
5、s103：根据第一转换关系、所述第一传感器的位置坐标，得到所述第一传感器在医学影像坐标系下的当前虚拟坐标，所述第一转换关系为第一传感器坐标系和医学影像坐标系的转换关系；
6、s104：根据所述支气管镜影像、所述当前支气管树模型、所述当前规划路径点云数据、所述当前虚拟坐标，确定当前所述介入端是否位于规划路径上。
7、在一种可能的实施例中，在术前，从支气管树模型提取主气道骨架点云数据，利用所述介入性器械遍历主气道，并采集所述第一传感器的轨迹点云数据，根据所述轨迹点云数据、所述主气道骨架点云数据，计算第一传感器坐标系转换至医学影像坐标系的刚性变换矩阵，并经迭代配准处理得到初始全局刚性变换矩阵；
8、根据第一转换关系、所述第一传感器的位置坐标，得到所述第一传感器在医学影像坐标系下的当前虚拟坐标，包括：
9、根据所述第一传感器的位置坐标、所述初始全局刚性变换矩阵，得到所述第一传感器在医学影像坐标系下的当前虚拟坐标。
10、在一种可能的实施例中，在步骤s104之后，还包括步骤s105：在所述当前规划路径点云数据中找到所述当前虚拟坐标的最近邻点，若所述当前虚拟坐标不符合精度要求，则
11、在符合第一矫正情况时，根据所述第一传感器在术中的历史轨迹点云数据、所述当前规划路径点云数据中主气管至当前分支部分，对当前全局刚性变换矩阵进行迭代配准处理得到更新后全局刚性变换矩阵，所述第一矫正情况为当前导航深度处于第一深度阈值范围或当前分支内径处于第一内径阈值范围；
12、在符合第二矫正情况时，根据所述第一传感器在当前分支的历史轨迹点云，对当前分支上规划路径点云进行弹性配准变换，得到配准后支气管树模型和配准后分支规划路径点云，所述第二矫正情况为当前导航深度处于第二深度阈值范围或当前分支内径处于第二内径阈值范围。
13、在一种可能的实施例中，根据所述第一传感器在当前分支的历史轨迹点云，对当前分支上规划路径点云进行弹性配准变换，得到配准后支气管树模型和配准后分支规划路径点云，包括：
14、分别对所述当前分支上规划路径点云、所述当前分支的历史轨迹点云进行线段拟合，得到第一拟合线段、第二拟合线段；
15、根据所述第一拟合线段和所述第二拟合线段的长度偏差，对所述当前分支的历史轨迹点云进行拉伸变换得到拉伸后历史轨迹点云，对所述拉伸后历史轨迹点云进行线段拟合，得到第三拟合线段；
16、根据所述第一拟合线段和所述第三拟合线段的方向偏差，对所述当前分支上规划路径点云进行旋转变换，得到配准后支气管树模型和配准后分支规划路径点云。
17、在一种可能的实施例中，根据所述支气管镜影像、所述当前支气管树模型、所述当前规划路径点云数据、所述当前虚拟坐标，确定当前所述介入端是否位于规划路径上，包括：
18、分割出当前时刻和前一时刻的支气管镜影像中的孔腔区域，对分割结果做连通域分析和相对位置匹配，得到当前时刻和前一时刻的孔腔相对位置关系；
19、根据所述第一转换关系、所述第一传感器的位姿旋转信息，得到支气管镜坐标系与医学影像坐标系的第二转换关系，所述导航数据还包括所述第一传感器的位姿旋转信息；
20、根据所述第二转换关系截取所述支气管镜所在平面处的当前支气管气道三维模型和当前支气管树模型，得到当前时刻虚拟气管图像；
21、根据所述当前时刻虚拟气管图像、所述孔腔相对位置关系、所述当前规划路径点云数据，确定当前所述介入端是否位于规划路径上。
22、在一种可能的实施例中，在术前，采集支气管的吸气相和呼气相的医学影像，对吸气相的医学影像进行支气管气道的体素分割得到支气管气道三维模型，对所述支气管气道三维模型进行骨架化处理得到吸气相的支气管树模型和规划路径点云。
23、在一种可能的实施例中，对所述支气管气道的三维模型进行骨架化处理得到吸气相的支气管树模型和规划路径点云之后，还包括：
24、对支气管的吸气相和呼气相的医学影像进行形变配准得到呼气相形变场；
25、将所述呼气相形变场作用于吸气相的支气管树模型，得到呼气相的支气管树模型和规划路径点云；
26、根据所述呼气相形变场，通过线性插值方法得到第二相位形变场和第三相位形变场，第二相位、第三相位为吸气相和呼气相之间的呼吸相位；
27、将所述第二相位形变场、所述第三相位形变场分别作用于吸气相的支气管树模型，得到第二相位的支气管树模型和规划路径点云、第三相位的支气管树模型和规划路径点云。
28、第二方面，本发明实施例中还提供了一种支气管术中导航装置，该装置包括执行上述第一方面的任意一种可能的设计的方法的模块/单元。这些模块/单元可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。
29、第三方面，本发明实施例中还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器。其中，存储器用于存储一个或多个计算机程序；当存储器存储的一个或多个计算机程序被处理器执行时，使得该电子设备能够实现上述第一方面的任意一种可能的设计的方法。
30、第四方面，本发明实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面的任意一种可能的设计的方法。
31、第五方面，本发明实施例中还提供了一种包含计算机程序产品，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
32、本发明的目的在于提供一种改进的支气管镜辅助支气管术中导航方案，主要解决传统支气管导航方法无法自适应的预测肺部和支气管气道形变，配准精度因呼吸运动变化，导航至支气管末端时配准误差较大的问题。本发明开发呼吸运动拟合模型预测呼吸运动带来的气管偏移；基于介入器械介入端的传感器系统和支气管镜影像，开发实时路径匹配识别算法，并在检测到支气管出现明显形变时，提取局部对应数据实施局部弹性配准。另外，通过路径匹配识别将虚拟规划路径映射到支气管镜影像对应孔腔，提示行进路线，且自适应的拟合运动和形变，提高配准导航的精度。
1.一种支气管术中导航方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在术前，从支气管树模型提取主气道骨架点云数据，利用所述介入性器械遍历主气道，并采集所述第一传感器的轨迹点云数据，根据所述轨迹点云数据、所述主气道骨架点云数据，计算第一传感器坐标系转换至医学影像坐标系的刚性变换矩阵，并经迭代配准处理得到初始全局刚性变换矩阵；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤s104之后，还包括步骤s105：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一传感器在当前分支的历史轨迹点云，对当前分支上规划路径点云进行弹性配准变换，得到配准后支气管树模型和配准后分支规划路径点云，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述支气管镜影像、所述当前支气管树模型、所述当前规划路径点云数据、所述当前虚拟坐标，确定当前所述介入端是否位于规划路径上，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在术前，采集支气管的吸气相和呼气相的医学影像，对吸气相的医学影像进行支气管气道的体素分割得到支气管气道三维模型，对所述支气管气道三维模型进行骨架化处理得到吸气相的支气管树模型和规划路径点云。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述支气管气道的三维模型进行骨架化处理得到吸气相的支气管树模型和规划路径点云之后，还包括：
8.一种支气管术中导航装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器及存储器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
