(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211027728.4 (22)申请日 2022.08.25 (71)申请人 杭州键嘉医疗科技股份有限公司 地址 310023 浙江省杭州市余杭区五常街 道五常大道181号8幢3 05、 306室 (72)发明人 上官佳荣　乔天　文理为　 (51)Int.Cl. G06T 15/00(2011.01) G06T 19/20(2011.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染方 法 (57)摘要 本发明涉及医疗器械技术领域， 具体涉及一 种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染方法。 该方 法包括以下步骤： 获取病人CT图像， 通过分割重 建技术生成三维骨模型， 并导入导航系统； 通过 髋骨注册获取髋骨和磨钻的相对位置， 并在导航 系统中实时刷新； 根据规划 信息计算ROI区域， 并 将此区域内的三维模型中的点数据存入容器中； 开启并行计算， 更新容器中各个点的位置； 根据 拓扑关系重新渲染骨模型。 与现有技术相比， 本 发明提供的方法通过更新ROI区域内点的坐标来 实现打磨的实时渲染， 避免了较为复杂且效率较 低的布尔操作， 提升了系统的计算效率， 保证了 渲染的实时性。 另外本发明所述方法不删除点， 可以保持点与点之间的拓扑关系不变， 从而避免 了模型的面 缺口。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115471597 A 2022.12.13 CN 115471597 A 1.一种用于髋 骨打磨的三维高速并行渲染方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S101， 获取病人CT图像， 通过分割重建技 术生成三维骨模型， 并导入导 航系统； S102， 通过髋 骨注册获取髋 骨和磨钻的相对位置， 并在导 航系统中实时刷新； S103， 根据规划信息计算ROI区域， 并将此区域内的三维模型中的点数据存 入容器中； S104， 开启并行计算， 更新 容器中各个点的位置； S105， 根据拓扑关系重新 渲染骨模型。 2.根据权利要求1所述的一种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染方法， 其特征在于， S103中所述根据规划信息计算 ROI区域， 并将此区域内的三 维模型中的点数据存入容器中， 包括： 以髋臼窝中心为球心， 规划的髋臼杯尺寸 为半径， 创建虚拟球； 所述虚拟球与所述髋骨模型相交区域为ROI区域， 将此区域内三维模型中的点数据存 入容器中。 3.根据权利要求1所述的一种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染方法， 其特征在于， S104中所述 开启并行计算， 更新 容器中各个点的位置， 包括： 在手术过程中， 实时获取所述容器中的点与所述磨钻中心 的距离， 当距离小于所述髋 臼杯尺寸时， 说明该区域已经被打磨， 将该点标记为待更新 点； 开启并行计算， 通过线程池， 将所述 容器内未 更新点分配给空 闲线程； 根据所述髋臼窝中心和所述磨钻中心的位置得到打磨的方向向量， 并将待更新点按照 所述运动方向以及距离做出相应的改变； 遍历所述 容器中的所有点， 并更新 其坐标。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115471597 A 2一种用于髋骨打磨 的三维高 速并行渲染方法 技术领域 [0001]本发明涉及医疗器械技术领域， 具体涉及 一种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染 方法。 背景技术 [0002]在医学导航介入的全髋置换手术中， 导航系统能够显示髋骨与磨钻的相对位置。 但是实际运用中， 随着打磨的深入， 病人的髋臼窝被不断削去， 而导航系统的骨 模型也需要 进行相应的更新并渲染。 [0003]现有的技术大多数是通过CT重建的三维髋骨模型与磨钻三维模型进行布尔计算 得到磨削后的髋骨模型， 并在导航系统中显示与渲染。 但是受实体布尔运算算法精度以及 运算方式的制约， 这种 方式耗时久， 导致导航系统画面刷新率不够。 其次， CT重建生成的模 型为面数据模型， 简单的布尔计算 容易造成面 缺口， 而修复缺口会导 致更复杂的工作。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服上述背景技术中描述的现有技术的缺点， 提供一种用于髋 骨打磨的三维高速并行渲染方法。 该方法大幅缩减了模型 的数据量， 提升了系统的计算效 率， 且本发 明所述方法不删除点， 可以保持点与点之间的拓扑关系不变， 从而避免了模型的 面缺口。 [0005]本发明采用以下技术方案予以实现： 一种用于髋骨打磨的三维高速并行渲染方 法， 包括以下步骤： 获取病人CT图像， 通过分割重建技 术生成三维骨模型， 并导入导 航系统； 通过髋骨注册获取髋 骨和磨钻的相对位置， 并在导 航系统中实时刷新； 根据规划信息计算ROI区域， 并将此区域内的三维模型中的点数据存 入容器中； 开启并行计算， 更新 容器中各个点的位置； 根据拓扑关系重新 渲染骨模型。 [0006]进一步地， 所述根据规划信息计算ROI区域， 并将此区域内的三维模型中的点数据 存入容器中， 包括： 以髋臼窝中心为球心， 规划的髋臼杯尺寸 为半径， 创建虚拟球； 所述虚拟球与所述髋骨模型相交区域为ROI区域， 将此区域内三维模型中的点数 据存入容器中。 [0007]进一步地， 所述开启并行计算， 更新 容器中各个点的位置， 包括： 在手术过程中， 实时获取所述容器中的点与所述磨钻中心的距离， 当距离小于所 述髋臼杯尺寸时， 说明该区域已经被打磨， 将该点标记为待更新 点； 开启并行计算， 通过线程池， 将所述 容器内未 更新点分配给空 闲线程； 根据所述髋臼窝中心和所述磨钻中心的位置得到打磨的方向向量， 并将待更新点 按照所述 运动方向以及距离做出相应的改变；说　明　书 1/3 页 3 CN 115471597 A 3