[發(fā)明專利]對點的從超聲圖像到跟蹤系統(tǒng)的準確且快速的映射

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380039876.0
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN104507394B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設計）人: V·帕塔薩拉蒂;A·K·賈殷;H·謝;F·G·G·M·維尼翁;C·S·霍爾
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

1.一種用于映射圖像與跟蹤系統(tǒng)之間的坐標的系統(tǒng)，包括：

校準工具(130)，其具有固定的幾何形狀，所述校準工具包括與成像模式相關聯(lián)的第一傳感器(154)和與跟蹤模式相關聯(lián)的第二傳感器(152)，所述第一傳感器和所述第二傳感器被分布并且安裝在所述固定的幾何形狀上的已知位置處；

成像系統(tǒng)(134)，其被配置為在所述成像系統(tǒng)的視場中定位所述第一傳感器，以確定所述校準工具在圖像空間中的位置；

跟蹤系統(tǒng)(132)，其被配置為跟蹤所述第二傳感器，以確定所述校準工具在跟蹤空間中的相同的位置；以及

傳感器模塊(115)，其被配置為基于所述校準工具的偽影來將所述圖像空間和所述跟蹤空間映射在公共坐標系中。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊(115)使用所述校準工具的單個姿態(tài)來校準所述圖像空間與所述跟蹤空間之間的配準。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述固定的幾何形狀包括立方體(124)，并且所述第一傳感器和所述第二傳感器被分布并且安裝在所述立方體的面上。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一傳感器(154)包括超聲接收器，并且所述圖像空間包括超聲體積圖像空間。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二傳感器(152)包括電磁(EM)跟蹤傳感器并且所述跟蹤空間包括生成的EM場。

6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊(115)使用所述校準工具的多個姿態(tài)來校準所述圖像空間與所述跟蹤空間之間的配準，以增加校準準確度。

7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器模塊(115)通過將成像探頭(146)移動到多個姿態(tài)來校準所述圖像空間與所述跟蹤空間之間的配準，以增加校準準確度。

8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二傳感器(152)包括光纖形狀感測傳感器(504)，以確定所述校準工具在跟蹤空間中的所述位置。

9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述固定的幾何形狀包括針(330)，并且所述第一傳感器和所述第二傳感器被沿所述針分布并且安裝。

10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一傳感器包括被配置為接收流動造影劑(614)的超聲接收器。

11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一傳感器被配置為使得所述流動造影劑僅在所述第一傳感器的頭部(604)中可見。

12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述校準工具包括用于體內(nèi)校準的介入工具(102)。

13.一種用于映射圖像與跟蹤系統(tǒng)之間的坐標的方法，包括：

提供(702)具有固定的幾何形狀的校準工具，所述校準工具包括與成像模式相關聯(lián)的第一傳感器和與跟蹤模式相關聯(lián)的第二傳感器，所述第一傳感器和所述第二傳感器被分布并且安裝在所述固定的幾何形狀上的已知位置處；

在成像系統(tǒng)的視場中定位(708)所述第一傳感器，以確定所述校準工具在圖像空間中的位置；

跟蹤(716)所述第二傳感器以確定所述校準工具在跟蹤空間中的相同的位置；并且

基于所述校準工具的偽影來將所述圖像空間和所述跟蹤空間映射(722)在公共坐標系中。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，映射包括使用所述校準工具的單個姿態(tài)或所述校準工具的多個姿態(tài)來校準(724)所述圖像空間與所述跟蹤空間之間的配準，并且其中，所述固定的幾何形狀包括以下中的一項：立方體(704)，其中，所述第一傳感器和所述第二傳感器被分布并且安裝在所述立方體的面上；或者針(706)，其中，所述第一傳感器和所述第二傳感器被沿所述針分布并且安裝。

15.一種用于映射圖像與跟蹤系統(tǒng)之間的坐標的方法，包括：

提供(702)具有固定的幾何形狀的校準工具，所述校準工具包括被配置為出現(xiàn)在超聲圖像中的超聲接收器和與跟蹤模式相關聯(lián)的跟蹤傳感器，所述超聲接收器和所述跟蹤傳感器被分布并且安裝在所述固定的幾何形狀上的已知位置處；

相對于被跟蹤的超聲探頭將所述超聲接收器定位(708)在超聲成像系統(tǒng)的視場中，以確定所述校準工具在圖像空間中的位置；

跟蹤(716)所述跟蹤傳感器以確定所述校準工具在跟蹤空間中的相同的位置；并且

通過在所述圖像空間和所述跟蹤空間兩者中將所述校準工具的坐標系變換到所述被跟蹤的超聲探頭，基于所述校準工具的偽影來將所述圖像空間和所述跟蹤空間映射(722)在公共坐標系中。