[發明專利]基準標記布置

無效

• 申請號: 200780044077.7
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101616633A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 安東尼·圣約翰
• 申請（專利權）人: 普羅蘇吉科斯有限公司
• 主分類號: A61B19/00
• 分類號: A61B19/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司
• 代理人: 王昭林;崔 華

技術領域

本發明涉及一種于目標物上布置基準標記(fiducial?marker)的方法。具體地，本發明的實施方案涉及于工作物(work?piece)諸如醫學患者上布置基準標記。

背景技術

當工作物被作用時，有時有必要將工作物的實際位置與其圖像配準，以確保任何工作在所述工作物的正確區域上進行。例如，當于外部不可見的工作物的內部結構的一部分上進行工作時，可以獲得工作物的內部結構的圖像，并將其用作導標。

在這種情況下，必須將用于獲得工作物圖像的參照框架(frame?ofreference)與當前的參照框架配準，使得將工具定向于工作物之上或之內，以作用于感興趣的區域(諸如工作物的內部結構的一部分)?？梢岳迷缦全@得的工作物的圖像來定向工具，然而，以該方式定向工具是困難的，這是因為工作物的當前方向通常不同于獲得早先的圖像時工作物的方向。另外，圖像的格式可能不利于這樣的工作。例如，工作物的圖像片層可以以其當前方向描述工作物，但基于圖像片層定向工具不是容易的操作程序。

通常，為了將工作物的圖像與工作物的實際位置配準，有必要使用既可以在圖像中也可以在工作物的當前視圖中可見的工作物的特征。

例如，工作物的內部結構的X射線圖像必須參照同樣可以在X射線圖像中可見的工作物的外部特征來解釋，以實現配準。然而，圖像與實際特征的配準由于可能的特征的多個不同方向而是困難的，甚至在特征在空間上配準時也是如此。

類似地，當自動儀(robot)作用于工作物時，有必要在自動儀的空間參照框架內確定工作物的精確方向和位置。如果不在自動儀的參照框架內限定工作物的位置和方向，那么，自動儀不能精確地將工作工具與工作物對齊以實施任務。

在利用自動儀以于工作物上實施任務的某些情況下，對自動儀設定程序以對具有精確已知的尺寸和形狀的工作物進行操作。將工作物以相對于自動儀的預定位置提供給自動儀，因此，在自動儀的空間參照框架內限定工作物。例如，自動化機動車裝配線包括例如在相對于自動儀的已知位置來放置機動車的布置。機動車(motor?vehicle)的尺寸和形狀是標準的，該信息已經被設計程序至自動儀中。因此，自動儀可實施與機動車相關的一系列任務。

另一方面，如果工作物不在相對于自動儀的預定位置，或者工作物不具有已知的維度，(或者二者均有)，那么，有必要在工作自動儀可于工作物上實施任何任務之前，在自動儀的參照框架內確定工作物的精確位置、方向和維度。

當所述工作物或多或少不同于自動儀的設定程序所執行的樣品工作物時，會出現與將工作物限定在自動儀參照框架內的相關的另外的問題。另外，在某些情況下，在由自動儀于所述工作物上實施的任務的過程中，所述工作物可在自動儀的參照框架內移動。因此，盡管在任務開始時可以將工作物限定在自動儀的空間框架內，但在任務接近完成時，所述工作物不再被精確地限定在自動儀的參照框架內。

為了克服這些問題，已經開發了基準標記。

對于使用基準標記來說，使用諸如計算機斷層掃描術(CT)、核磁共振(MR)以及超聲成像的方法來獲得包括基準標記的工作物的圖像并使這些圖像與例如工作物的內部掃描配準是可能的。

這些標記可粘附于工作物的外部，或牢固地包埋于工作物內，使得至少一部分標記可從工作物的外部可見或可檢測到。在某些情況下，包括基準標記的框架與工作物連接。所述框架可使用接觸工作物或被包埋于工作物的多個銷(pin)固定于工作物?？蚣艿氖褂迷试S使用非常少的與工作物接觸的實際點將多個基準標記牢固定位于相對于工作物的固定位置。因此，對于工作物的潛在損害減少。另外，不需要從實際工作物拆去標記和將標記再連接于實際工作物來調整于框架上的基準標記的位置是可能的。

在大多數情況下，可在自動儀已經實施其一個任務或一系列任務之后，或在圖像已經與工作物配準用于任何相關的目的之后，從工作物去除基準標記(或框架)。

基準標記應用的一個實例是在醫學手術之前或僅出于診斷目的用于患者腦部的醫學掃描?；鶞蕵擞浛赏ㄟ^粘合劑或粘合帶粘附于患者頭部皮膚上?？蛇x地，基準標記可被包埋于患者的顱骨，以確保它們不移動或變得松動。應理解，將基準標記包埋于患者顱骨中相對較昂貴，且對于患者來說不舒服。通常，包埋的基準標記僅在粘附的標記移動或松動將誘發超過植入的基準標記的有害作用的顯著問題的情況下使用。如上所述，框架的使用是優選的，這是因為它確保標記相對于患者牢固布置而不需要大量的單獨包埋的基準標記。

下面通過舉例的方式解釋與包埋和粘附的基準標記都有關的問題。