[發明專利]視頻攝像機與醫學成像的配準

在審

• 申請號: 201680054448.9
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN108140242A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 阿利·卡門;斯特凡·克盧克納;托馬斯·法伊弗
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;杜誠

1.一種用于視頻攝像機與術前容積的配準的方法，所述方法包括：

將標記有第一顯著特征的圖集適配至患者的所述術前容積；

從具有所述視頻攝像機并且被插入患者內的內窺鏡或腹腔鏡獲取深度測量結果；

使用所述視頻攝像機對所述患者內的醫學儀器進行成像；

由相對于第二顯著特征定位的醫學儀器接收所述第二顯著特征的指示；

創建標記有所述第二顯著特征的深度測量結果的三維分布；

使用所述三維分布的第二顯著特征和所述術前容積的第一顯著特征來將所述三維分布與所述術前容積進行配準；以及

根據所述術前容積和來自所述視頻攝像機的捕獲來生成所述患者的圖像，所述圖像基于所述術前容積與所述三維分布的配準。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，適配包括由處理器將作為統計圖集的所述圖集與所述術前容積進行非剛性地適配。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，獲取所述深度測量結果包括使用飛行時間傳感器來獲取。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，獲取所述深度測量結果包括使用所述視頻攝像機在立體視圖中或者從結構化光的投影來獲取。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述醫學儀器進行成像包括在來自所述視頻攝像機的視頻中并且關于所述深度測量結果來追蹤所述醫學儀器的尖端。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，接收所述指示包括：當所述醫學儀器的尖端被定位成抵靠所述第二顯著特征時，接收用戶輸入。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，接收指示包括接收點、表面塊或者點和表面塊的指示。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，創建包括：利用根據運動或同時定位和映射的結構來將來自所述視頻攝像機的視頻流拼接至所述三維分布中。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一顯著特征和所述第二顯著特征包括表面，并且其中，配準包括剛性的、基于表面的配準。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述剛性的、基于表面的配準包括常見的迭代最近點配準。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述配準之后執行非剛性配準，所述非剛性配準將來自所述配準的剩余距離用作部分邊界條件。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，生成所述圖像包括：生成所述圖像作為包括基于所述配準定位的所述醫學儀器的模型的所述術前容積的三維呈現。

13.根據權利要求1所述的方法，其中，生成所述圖像包括生成在所述術前容積的呈現中的所述醫學儀器的視覺軌跡。

14.根據權利要求1所述的方法，還包括：使用附加的第二顯著特征重復所述成像、接收和配準，直到滿足所述配準中的度量為止。

15.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其中存儲有表示能夠由編程處理器執行以用于與醫學掃描數據配準的指令的數據，所述存儲介質包括用于以下項的指令：

識別表示患者的所述醫學掃描數據中的顯著特征，所述醫學掃描數據來自醫學掃描儀；

從術中攝像機以及工具在所述患者內的定位來識別視頻圖像中的顯著特征；以及

使用所識別的顯著特征將來自所述醫學掃描儀的醫學掃描數據的坐標系與所述術中攝像機進行配準。

16.根據權利要求15所述的非暫態計算機可讀存儲介質，其中，使用對所述工具的追蹤來執行所述配準，而無需所述患者外部的追蹤傳感器。