[發明專利]在神經外科手術期間跟蹤腦變形

有效

• 申請號: 201280014002.5
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN103443825A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: D·S·A·魯伊特斯;D·巴比克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

技術領域

本發明涉及腦變形的確定。本發明具體而言涉及一種用于跟蹤腦變形的設備、一種用于跟蹤腦變形的成像系統、一種用于跟蹤腦變形的方法、一種操作用于跟蹤腦變形的設備的方法，并且涉及一種計算機程序單元和一種計算機可讀介質。

背景技術

為了進行神經介入治療，關于感興趣區域的圖像信息被提供給用戶。例如，US5954648公開了在手術期間向外科醫生示出較早前已經收集的圖像。然而，在神經外科手術期間，例如，在神經手術或神經介入治療期間，例如，腦脊髓液的滲漏能夠導致在處置期間腦的局部變形。因此，在處置前采集的圖像數據可能與當前腦結構至少局部失配。

發明內容

已經表明，準確掌握腦變形對于后續處置程序至關重要。

因此，需要提供關于當前腦變形的增強信息。

由獨立權利要求的主題解決本發明的目的，其中，另外的實施例包含在從屬權利要求中。

應當注意，本發明后續描述的方面還應用于跟蹤腦變形的設備、用于跟蹤腦變形的成像系統、用于跟蹤腦變形的方法、操作用于跟蹤腦變形的設備的方法、計算機程序單元以及計算機可讀介質。

根據本發明的第一方面，提出一種用于跟蹤腦變形的設備，所述設備包括處理單元和接口單元。接口單元適于向所述處理單元提供對象的感興趣區域的腦血管結構（cerebrovascular?vessel?structure）的第一3D表示。所述接口單元還適于向所述處理單元提供所述腦血管結構的第二3D表示。所述處理單元具有配準單元，所述配準單元適于將所述第一3D表示的至少一部分與所述第二3D表示的至少一部分進行三維彈性配準。所述處理單元具有確定單元，所述確定單元適于基于彈性配準確定所述腦血管結構的變形場。所述處理單元具有應用單元，所述應用單元適于將所確定的血管變形應用于腦結構表示，以確定腦部結構的變形。

例如，所述第一3D表示基于術前圖像數據，并且所述第二3D表示基于術中圖像數據。

所述第一3D表示還可以基于屬于定期安排的檢查圖像數據的先前采集的圖像數據，并且所述第二3D表示基于檢查圖像數據。

所述腦血管結構的所述第一3D表示可以源于外部數據集，例如，CTA、MRA。

根據本發明的示范性實施例，搜索應用單元適于將所確定的腦部結構的變形應用于針對所述腦部結構的介入的規劃數據，以生成變形調整的規劃數據。

根據本發明的另一示范性實施例，所述處理單元包括外插單元，所述外插單元適于將所確定的血管變形外插到所述腦結構表示，其中，所述腦結構表示包括血管結構和腦葉結構，所述腦葉結構包括在其中布置著血管的多個腦回。所述應用單元適于將所述變形僅應用于腦葉。

根據本發明的第二方面，提出一種用于跟蹤腦變形的成像系統，所述成像系統包括根據上述方面或示范性實施例的其中一個的用于跟蹤腦變形的設備和圖像采集設備。所述圖像采集設備適于采集用于第一表示和第二表示的3D圖像數據。所述處理單元包括3D圖像數據生成單元，所述3D圖像數據生成單元適于從3D圖像數據生成所述第一表示和所述第二表示。另外，所述圖像采集設備適于以非接觸方式采集第二圖像數據。

例如，所述圖像采集設備是適于采集3D?X射線圖像數據的X射線圖像采集設備。

例如，所述圖像采集設備是非X射線模態，而是如適于采集3D?MR圖像數據的MR圖像采集設備。

根據本發明的第三方面，提供一種用于跟蹤腦變形的方法，所述方法包括以下步驟：在第一規定步驟中，提供對象的感興趣區域的腦血管結構的第一3D表示。在第二規定步驟中，提供所述腦血管結構的第二3D表示。在配準步驟中，將所述第一3D表示的至少一部分與所述第二3D表示的至少一部分進行三維彈性配準。在確定步驟中，基于彈性配準確定所述腦血管結構的變形場。另外，在應用步驟中，將所確定的血管變形應用于腦部結構表示，以便確定腦部結構的變形。

例如，針對感興趣區域，提供術前解剖數據和/或功能數據，并且將所確定的腦部結構的變形應用于所述解剖數據和/或功能數據，以生成變形調整的解剖數據和/或變形調整的功能數據。

根據本發明的第四方面，提供一種操作用于跟蹤腦變形的設備的方法，其中，處理單元提供對象的感興趣區域的腦血管結構的第一3D表示。所述處理單元提供所述腦血管結構的第二3D表示。所述處理器單元將所述第一3D表示的至少一部分與所述第二3D表示的至少一部分進行三維彈性配準。所述處理單元基于彈性配準確定所述腦血管結構的變形場。所述處理單元將所確定的血管變形應用于腦結構表示，以確定腦部結構的變形。