[發明專利]組合式X射線/相機介入中的運動補償

有效

• 申請號: 201780030803.3
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN109155068B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: C·比格爾;M·格拉斯;D·巴比克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 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

提供了一種輔助治療過程的系統和方法，并且所述方法包括以下步驟：基于3?D?X射線圖像確定與感興趣身體的內部身體結構有關的3?D介入矢量，基于所述介入矢量來確定所述感興趣身體的外表面上的進入點的3?D位置，將3?D?X射線圖像中的內部身體結構的位置和/或取向與在橫向于介入矢量生成的額外2?D?X射線圖像中的所述內部身體結構的位置和/或進行比較，基于在比較步驟中檢測到偏差來校正感興趣身體的外表面上的進入點的3?D位置。

技術領域

本發明涉及基于計算機的手術輔助的領域。具體而言，本發明涉及包括對例如X射線圖像的內容的解釋的自動圖像處理的系統和方法。所述方法可以被實現為能夠在合適的設備的處理單元上運行的計算機程序。

背景技術

在使用術中成像的每種手術中，準確地執行對骨的處置的流程的必要步驟是一項挑戰。通常，幾乎每個步驟都需要基于幾幅X射線圖像的迭代過程。由此產生顯著的輻射暴露。輻射的量可能高度依賴于醫師的技術訣竅和技能。

US?2008/0119728?A1描述了一種用于在骨骼醫學流程期間在圖像之間進行基于視頻的配準的系統，所述系統包括立體相機、二維圖像探測器和配準處理器，所述立體相機與立體坐標系相關聯，所述立體相機采集基準標記的立體圖像對，所述基準標記被固定在骨骼結構上，所述基準標記的第一基準表示在立體圖像對上顯現，2D圖像探測器與2D坐標系相關聯并且采集骨骼結構的至少兩個顯著不同的圖像，所述基準標記的第二基準表示和所述骨骼結構的第一骨骼表示在所述至少兩個基本上不同的2D圖像上顯現；所述配準處理器與所述立體相機和所述2D圖像探測器耦合，并且將立體坐標系和與體積圖像探測器相關聯的三維(3D)坐標系配準，并且將3D信息疊加在由所述體積圖像探測器采集的至少一幅體積圖像上，根據所述配準，所述配準處理器通過使用在所述立體圖像對中顯現的所述第一基準表示與在所述兩個顯著不同的2D圖像中顯現的所述第二基準表示配準來所述將立體坐標系與所述2D坐標系配準，并且通過使用在所述立體圖像對中顯現的所述第一基準表示與在所述兩個顯著不同的2D圖像中顯現的所述第二基準表示配準來將所述立體坐標系與2D坐標系配準來將所述3D坐標系與所述2D坐標系配準，而將所述立體坐標系與所述3D坐標系配準。

發明內容

可以將本發明的目的視為提供一種用于更有效地輔助進行外科手術流程的設備。減少患者所暴露的輻射量并且具有更有效的方式來直接評估圖像的內容或移動到工作流程的下一步驟將具有很大益處。

所提到的目的通過每個獨立權利要求的主題得以解決。在各個從屬權利要求中描述了另外的實施例。

通常，用于輔助處置過程的設備可以包括：X射線設備，其具有X射線源和X射線探測器，其中，所述X射線設備被配置為從相對于感興趣身體的不同角度生成所述感興趣身體的2D投影圖像；相機，其中，所述相機被配置為以所述感興趣身體的外表面的成像方向來生成圖像，并且其中，所述相機被布置為與所述X射線設備成預定關系；以及處理單元，其用于處理來自所述X射線設備的圖像數據和來自所述相機的圖像數據。

所述處理單元可以被配置為：基于從相對于所述感興趣身體的不同角度生成的多幅2D投影圖像來重建感興趣身體的3D圖像，確定要在內部身體結構上執行的介入的方向，接收具有橫向于介入的方向的投影方向的單幅2D投影圖像，將所述單幅2D投影圖像與所述3D圖像配準，檢測內部身體結構當在虛擬投影圖像中可視化時的位置和/或取向從所述內部身體結構當在單幅2D投影圖像中可視化時的位置和/或取向的偏差，并且在所述相機圖像中指示針對要在所述內部身體結構上執行的介入的外表面上的位置。

注意，處理單元可以僅由執行該方法的所有步驟的一個處理器實現，或者由一組或多個處理器實現，例如用于處理圖像數據的系統處理器，專用于確定幾何方面的單獨處理器，以及用于控制監視器以使結果可視化的另一處理器。