[發(fā)明專利]使用便攜式設(shè)備的術(shù)前數(shù)據(jù)在實(shí)況視頻上的疊加與配準(zhǔn)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380034162.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN104428818A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·埃爾哈瓦林;A·波波維奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): G06T19/00
• 分類號(hào): G06T19/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及醫(yī)療器械并且更具體而言涉及使用便攜式視頻顯示設(shè)備配準(zhǔn)記錄的圖像與實(shí)況視頻。

背景技術(shù)

冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)是一種用于對(duì)被阻塞的冠狀動(dòng)脈的血管再造的外科手術(shù)程序。在常規(guī)的外科手術(shù)中，患者的胸骨被打開并且心臟被完全暴露。常常使用心肺旁路機(jī)，從而能夠使心臟固定，使移植術(shù)更容易。已成功地執(zhí)行了非體外循環(huán)，其中心臟不停跳并且利用在狹窄周圍的局部區(qū)域中的機(jī)械結(jié)構(gòu)使之穩(wěn)定。在開放手術(shù)中，動(dòng)脈經(jīng)常部分地或完全地被纖維脂質(zhì)組織疊加。這些動(dòng)脈可能因該脂質(zhì)組織層或因?yàn)樗鼈冊(cè)谛募≈醒由於豢梢姟＠w維脂質(zhì)組織給外科醫(yī)師尋找要執(zhí)行吻合術(shù)的正確區(qū)域帶來挑戰(zhàn)。外科醫(yī)師能夠觸診心臟表面并感覺來自動(dòng)脈的血液搏動(dòng)和狹窄(例如因鈣化造成的血管的窄化)兩者。然而，該數(shù)據(jù)稀疏并且可能不足以將手術(shù)規(guī)劃轉(zhuǎn)移到手術(shù)位點(diǎn)。因此，需要在介入程序中提供術(shù)前成像的配準(zhǔn)和疊加的方法，以允許術(shù)前結(jié)構(gòu)到術(shù)中組織上的轉(zhuǎn)移。

一些方法需要使用專業(yè)且昂貴的硬件，這樣的硬件一般不在開放外科手術(shù)的手術(shù)室中使用。例如，可能需要手術(shù)室中常常沒有的額外的(一個(gè)或多個(gè))跟蹤系統(tǒng)。在一些實(shí)例中，用戶需要利用特殊的光學(xué)跟蹤器械來觸診心臟表面，以幫助外科醫(yī)師將術(shù)前圖像定向并配準(zhǔn)到當(dāng)前打開的心臟結(jié)構(gòu)。在其他系統(tǒng)中，大多數(shù)的動(dòng)脈都需要是可見的，以使得外科醫(yī)師能夠?qū)⑺鼈償?shù)字化。因此，針對(duì)心臟直視旁路外科手術(shù)，在不使用手術(shù)室中一般不需要的昂貴的額外硬件時(shí)，尚不可能提供術(shù)前成像數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)和疊加，例如針對(duì)冠狀動(dòng)脈和旁路吻合術(shù)位點(diǎn)。常規(guī)方法除了復(fù)雜的工作流程之外，也需要對(duì)解剖學(xué)上的特征的繁瑣跟蹤和選擇。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的原理，一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)設(shè)備，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理器和被耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器。所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)對(duì)象的記錄解剖圖像和配準(zhǔn)模塊。所述配準(zhǔn)模塊被配置為將所述記錄解剖圖像與實(shí)時(shí)圖像對(duì)齊。便攜式視頻顯示設(shè)備包括相機(jī)和顯示屏。所述便攜式視頻顯示設(shè)備被配置為收集要與所述對(duì)象的所述記錄解剖圖像配準(zhǔn)的所述對(duì)象的實(shí)時(shí)圖像，使得所述記錄解剖圖像的部分被同時(shí)顯示在所述便攜式視頻顯示設(shè)備上與所述實(shí)時(shí)圖像配準(zhǔn)。通信鏈路被配置為允許所述計(jì)算機(jī)設(shè)備與所述便攜式視頻顯示設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)傳送。

一種用于醫(yī)學(xué)成像的便攜式視頻顯示設(shè)備，包括：被配置為收集實(shí)時(shí)視頻的相機(jī)，以及被配置為和與實(shí)時(shí)圖像配準(zhǔn)的疊加圖像一起同時(shí)地顯示所述實(shí)時(shí)視頻的顯示屏。包括處理器和耦合到所述處理器的存儲(chǔ)器。所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)所述記錄對(duì)象的解剖圖像和被配置為將所述記錄解剖圖像與所述實(shí)時(shí)圖像對(duì)齊的配準(zhǔn)模塊。所述疊加圖像包括所存儲(chǔ)的解剖圖像的至少部分，并且所述疊加圖像被顯示在所述便攜式視頻顯示設(shè)備上，以輔助用戶察看不易觀察到的解剖特征。

一種用于醫(yī)學(xué)成像的方法，包括：存儲(chǔ)對(duì)象的解剖圖像；提供包括相機(jī)和顯示屏的便攜式視頻顯示設(shè)備，所述便攜式視頻顯示設(shè)備被配置為收集所述對(duì)象的實(shí)時(shí)圖像；將所述解剖圖像的至少部分與所述實(shí)時(shí)圖像配準(zhǔn)；以及在所述便攜式視頻顯示器上同時(shí)地顯示與所述實(shí)時(shí)圖像配準(zhǔn)的所述解剖圖像的所述至少部分。

附圖說明

本公開的這些以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下對(duì)其示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述變得顯而易見，所述詳細(xì)描述要聯(lián)系附圖來閱讀。

本公開將參考以下附圖詳細(xì)呈現(xiàn)對(duì)優(yōu)選的實(shí)施例的以下描述，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的采用便攜式視頻顯示設(shè)備的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的方框/流程圖；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式視頻顯示設(shè)備的示意圖，示出在一側(cè)上的相機(jī)和在相對(duì)側(cè)上的顯示屏；

圖3是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式視頻顯示設(shè)備與工作站或處理計(jì)算機(jī)之間的交互或程序流的方框/流程圖；

圖4是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式視頻顯示設(shè)備的屏幕的圖，示出帶有冠狀動(dòng)脈的疊加的心臟的實(shí)時(shí)圖像；

圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式視頻顯示設(shè)備的透視圖，示出三維加速度計(jì)(或陀螺儀)；

圖6是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的便攜式視頻顯示設(shè)備和在兩個(gè)不同時(shí)間的解剖特征(例如心臟)的圖，所述兩個(gè)不同時(shí)間的解剖特征指示能夠被補(bǔ)償?shù)膬煞N示例性運(yùn)動(dòng)；

圖7是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于使用圖像單應(yīng)矩陣來跟蹤圖像的方法的流程圖；

圖8是示出根據(jù)另一實(shí)施例的用于執(zhí)行任務(wù)的具有擴(kuò)展功能的便攜式視頻顯示設(shè)備的方框/流程圖；并且

圖9是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的用于使用便攜式視頻顯示設(shè)備來進(jìn)行醫(yī)學(xué)成像的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式