[發明專利]用于眼科手術的自適應圖像配準

在審

• 申請號: 201780077414.6
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN110087532A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 任虎剛;俞凌峰
• 申請（專利權）人: 諾華股份有限公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/13
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 高文靜

披露了一種眼科手術系統，所述眼科手術系統包括用于產生第一圖像的成像系統、用于產生第二圖像的成像系統、以及圖像配準系統，所述圖像配準系統用于執行以下操作：接收所述第一圖像，接收所述第二圖像，追蹤手術器械的遠側端頭在所述第一圖像中的位置，定義所述第一圖像中的優先配準區，所述優先配準區包括所述第一圖像的在所述遠側端頭的預定接近度內的部分，將所述第一圖像中的優先配準區與所述第二圖像中的相應區配準，以及當移動所述遠側端頭時，實時更新所述第一圖像中的優先配準區與所述第二圖像中的相應區的配準，而所述第一圖像或所述第二圖像的在所述配準區之外的部分沒有被配準。

技術領域

本披露總體上涉及醫學成像，更具體地涉及眼科手術成像。

背景技術

與常規手術相比，圖像引導的手術可以改善安全性和患者結果。例如，執行光學相干斷層成像術(OCT)引導下的黃斑手術或熒光素血管造影(FA)引導下的激光光凝術的執業醫師利用引導圖像來增強手術過程中的精確度和洞察力。

可以在手術前或在手術中獲得引導圖像，并且典型地結合外科醫生視野內的實況視頻圖像來觀察所述引導圖像。在引導圖像與當前視野之間準確的實時圖像配準是重要的，使得外科醫生可以在手術過程中放心地實時依賴引導圖像。

例如，某些眼科手術過程需要切割和/或去除玻璃體液(一種充滿眼睛后段的透明膠狀材料)。切割和去除玻璃體必須萬分小心地進行，以免造成對視網膜的牽扯、視網膜從脈絡膜上分離、視網膜撕裂、或者在最壞情況下切割和去除視網膜本身。鑒于玻璃體視網膜手術的精細性質，關鍵是將引導圖像數據以高準確性和高速度配準到視野中，使得外科醫生可以基于這些圖像做出決定。

圖像配準具有挑戰性，部分是由于所述圖像配準強加的計算需求，因為實時圖像配準所需的處理負荷使得難以在實時速度下準確地對圖像進行配準。需要改進眼科手術中的圖像配準技術。

發明內容

某些實施例包括一種眼科成像系統，所述眼科成像系統包括：第一成像系統，所述第一成像系統被配置用于產生眼睛的第一圖像；第二成像系統，所述第二成像系統被配置用于產生所述眼睛的第二圖像；以及圖像配準系統，所述圖像配準系統包括處理器以及存儲在存儲器中的指令。所述指令可由處理器執行以使圖像配準系統執行以下操作：接收由所述第一成像系統產生的第一圖像，接收由第二成像系統產生的第二圖像，追蹤手術器械的遠側端頭在所述第一圖像中的位置，定義所述第一圖像中的優先配準區，所述優先配準區包括所述第一圖像的在所述手術器械的遠側端頭的預定接近度內的部分，將所述第一圖像中的優先配準區與所述第二圖像中的相應區配準，以及當移動所述遠側端頭時，實時更新所述第一圖像中的優先配準區與所述第二圖像中的相應區的配準，而所述第一圖像和所述第二圖像的在所述配準區之外的部分沒有被配準。

在某些實施例中，所述第一圖像和所述第二圖像包括眼底、鞏膜或虹膜的第一圖像和第二圖像。所述第一成像系統可以包括如在共焦掃描眼底鏡中使用的手術顯微鏡、二維相機、線掃描相機和單個檢測器中的至少一者。所述第二成像系統可以包括光學相干斷層成像術(OCT)成像系統和熒光素血管造影成像系統中的至少一者。

另外，系統的實施例包括可由處理器執行的指令，以使圖像配準系統實時產生顯示圖像，在所述顯示圖像中，第一圖像中的配準區與第二圖像中的相應配準區對準，并且第一圖像或第二圖像的在配準區之外的部分沒有被配準。在某些實施例中，在所產生的顯示圖像中，在視覺上抑制所述第一圖像或所述第二圖像的未配準部分。

系統的實施例可以進一步包括目鏡或抬頭屏幕，所述目鏡或抬頭屏幕被配置用于顯示所產生的顯示圖像。

在某些實施例中，所述優先配準區的至少一個特性是可由使用者配置的。例如，所述優先配準區的大小是可由使用者配置的。

在某些實施例中，基于處理負荷對所述優先配準區的大小進行動態調整。

可以使用基于特征的、基于區的或基于運動的對象追蹤算法來追蹤遠側端頭的位置。