[發明專利]用于醫學設備跟蹤的系統和方法

有效

• 申請號: 201680074688.5
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108369268B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: J·克呂克爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01S5/16
• 分類號: G01S5/16;A61B8/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

描述了一種用于跟蹤醫學成像設備(210)的位置和取向(即姿態)的系統(100)。所述系統基于從成像醫學設備和與所述設備相關聯的跟蹤傳感器(210)獲得的圖像數據和傳感器數據的組合來實時確定成像醫學設備的姿態。姿態是基于計算的跟蹤姿態變化和計算的圖像姿態變化以及所計算的跟蹤姿態變化和計算的圖像姿態變化的確定的可靠性來確定的。

技術領域

本公開涉及跟蹤成像醫學設備，并且更具體而言，涉及提供成像醫學設備的三維姿態的準確實時確定的系統和方法。

背景技術

用于跟蹤使用光學、電磁或超聲跟蹤系統的侵入性醫學設備的跟蹤系統可能是昂貴的，有時可能需要相當長的設置時間。例如，為電磁跟蹤設置場發生器可能是非常復雜的過程。

諸如超聲成像設備的一些醫學設備在知曉設備的位置和取向(例如姿態)方面不需要高度的準確性。另外，盡管一些姿態信息可以從設備提供的圖像中導出，但沒有更多的信息，這種設備不能提供對設備姿態的完整確定。

商業上可用的醫學設備跟蹤系統的高成本不適合在某些醫學流程中使用。這些系統的能力提供的準確度遠遠超過對于某些醫學流程可接受的程度，例如采用成像醫學設備的流程。

發明內容

根據本原理，描述了用于跟蹤醫學成像設備的位置和取向(即姿態)的系統和方法。所述系統通過圖像數據和傳感器數據的組合來實時確定成像設備的三維姿態。所述系統包括跟蹤模塊，所述跟蹤模塊被配置為生成從與所述成像設備相關聯的跟蹤傳感器獲得的所述成像設備的跟蹤姿態變化數據。所述系統還包括圖像跟蹤模塊，所述圖像跟蹤模塊被配置為跟蹤從由所述成像設備生成的圖像獲得的所述成像設備的圖像姿態變化數據。模塊基于組合的圖像設備姿態變化和所述成像設備的先前確定的姿態來確定所述成像設備當前姿態。所述模塊基于所述跟蹤姿態變化數據、針對所述跟蹤姿態變化數據確定的可靠性值、基于圖像的姿態變化數據以及針對基于圖像的姿態變化數據確定的可靠性值來在計算中確定的組合的圖像設備姿態變化。

根據本原理，還描述了一種用于通過從成像醫學設備和與所述設備相關聯的跟蹤傳感器獲得的圖像數據和傳感器數據的組合來實時確定成像設備的三維姿態的方法。根據該方法，根據由與成像設備相關聯的跟蹤傳感器提供的信息來確定所述成像設備的跟蹤姿態變化，并且根據由所述成像設備提供的圖像信息來確定所述成像設備的基于圖像的姿態變化。跟蹤姿態變化的可靠性和基于圖像的姿態變化的可靠性被確定。基于所述跟蹤姿態變化、所述基于圖像的姿態變化、所確定的所述跟蹤姿態變化的可靠性以及所確定的所述基于圖像的姿態變化的可靠性，來確定所述成像設備的組合的姿態變化。根據組合的圖像設備姿態變化和成像設備的先前確定的姿態來確定所述成像設備的當前姿態。

根據以下對本公開的說明性實施例的詳細描述，本公開的這些及其他目標、特征以及優點將變得顯而易見，本公開的說明性實施例要結合附圖進行閱讀。

附圖說明

本公開將參考下圖而詳細地呈現下面的優選的實施例的描述，其中：

圖1描繪了根據本原理的用于確定成像醫學設備的姿態變化的系統；

圖2描繪了根據本原理確定成像醫學設備的最佳姿態變化的另一系統；并且

圖3是示出根據本原理的用于確定成像醫學設備的姿態變化的方法的框圖。

具體實施方式

根據本原理，提供了用于確定成像醫學設備的組合最佳姿態變化估計的系統和方法。用戶可以從改進的姿態確定準確性中受益，并在執行醫學流程(例如前列腺癌活檢)時獲得更高的成功率。