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申请/专利权人：骨圣元化机器人(深圳)有限公司

摘要：本申请实施例适用于医疗技术领域，提供了一种脊柱手术辅助系统和辅助设备，该脊柱手术辅助系统包括扫描单元、分析单元和聚类单元。其中，扫描单元用于对术中病人的脊柱进行超声扫描，得到脊柱的超声点云；分析单元用于对超声点云进行主成分分析，确定超声点云的主方向；聚类单元用于根据主方向，对超声点云进行聚类，得到可以表示脊柱中分割出的每个骨块的聚类结果，从而引导医生对脊柱进行手术操作。采用上述脊柱手术辅助系统可以在脊柱手术中应用超声成像技术进行图像引导，并通过引入主成分分析和方向约束对超声点云数据进行聚类，提高了聚类的准确性和稳定性，使得聚类结果更符合人体解剖学上的限制，有助于更好地实现脊柱手术辅助的目的。

主权项：1.一种脊柱手术辅助系统，其特征在于，包括：扫描单元，用于对术中病人的脊柱进行超声扫描，得到所述脊柱的超声点云；分析单元，用于计算所述超声点云的协方差矩阵，对所述协方差矩阵进行奇异值分解，得到所述超声点云的主方向，所述主方向用于指示所述病人脊柱的方向；聚类单元，用于以所述主方向为约束条件，对所述超声点云进行无监督聚类，得到聚类结果，所述聚类结果表示所述脊柱中分割出的每个骨块，分割出的所述骨块用于引导医生对所述脊柱进行手术操作；其中，所述以所述主方向为约束条件，对所述超声点云进行无监督聚类，得到聚类结果，包括：沿所述主方向将所述超声点云划分为k个部分，并在每个部分的超声点云中随机抽取一个点作为所在部分的超声点云的质心，所述k个部分共有k个质心，k为聚类的簇的数量，所述k个部分与k个簇一一对应；分别计算所述超声点云中各个点与所述k个质心之间的距离，将与每个质心的距离最小的点确定为所述质心所在簇的成员；重新计算每个簇的质心；计算所述超声点云中每个点与重新计算得到的k个质心之间的距离，根据所述距离确定误差值；当所述误差值小于预设的误差阈值或迭代次数达到预设的最大迭代次数时，将当前得到的k个簇作为k个骨块；否则，返回执行分别计算所述超声点云中各个点与所述k个质心之间的距离，将与每个质心的距离最小的点确定为所述质心所在簇的成员的步骤，所述k个簇分别表示所述脊柱中分割出的k个骨块，任一簇的质心为一个骨块的质心。

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权利要求：

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