[發明專利]與用于圖像引導手術的配準有關的系統和方法

在審

• 申請號: 201980030168.8
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN112074867A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: T·D·蘇珀爾;V·多文戴姆
• 申請（專利權）人: 直觀外科手術操作公司
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/73
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 董巍

一種系統被配置為執行操作，該操作包括訪問患者的解剖結構的模型的模型點集，該模型點與模型空間相關聯。收集患者的解剖結構的測量點集，該測量點與患者空間相關聯。使用第一初始參數集將模型點集配準到測量點集，以生成第一變換。基于第一初始參數集生成一個或多個擾動初始參數集。執行一個或多個擾動配準過程，以分別使用一個或多個擾動初始參數集將模型點集配準到測量點集，相應地生成相應的擾動變換。基于第一變換和所述一個或多個擾動變換生成配準質量指示符。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年5月11日提交的美國臨時申請62/670,530的權益，其通過整體引用并入本文。

技術領域

本公開涉及用于進行圖像引導程序的系統和方法，并且更具體地涉及用于在圖像引導程序期間使用配準的實時圖像和先前解剖圖像的系統和方法。

背景技術

微創醫療技術旨在減少醫療程序中受損的組織數量，從而減少患者的康復時間、不適感和有害副作用。這樣的微創技術可以通過患者解剖結構中的自然孔口或通過一個或多個手術切口來執行。通過這些自然孔口或切口，操作者可以插入微創醫療器械(包括手術器械、診斷器械、治療器械或活檢器械)以到達目標組織位置。為了輔助到達目標組織位置，可以將醫療器械的位置和運動與患者解剖結構的術前圖像或術中圖像相關聯。利用與圖像相關的圖像引導器械，該器械可以在解剖系統(諸如肺、結腸、腸、腎臟、心臟、循環系統等)中自然或手術創建的通道中導航。然而，通常操作者對這種相關的質量(例如，準確性、完整性、有效性、一致性)沒有足夠的了解，這可以導致圖像引導程序的不確定性。

因此，提供改進的配準以執行圖像引導程序是有利的。

發明內容

通過說明書之后的權利要求書可以最好地概括本發明的實施例。

在一個說明性實施例中，一種由計算系統執行的方法包括：訪問患者的解剖結構的模型的模型點集/集合，該模型點與模型空間相關聯；收集患者的解剖結構的測量點集，該測量點與患者空間相關聯；以及使用第一初始參數集將模型點集與測量點集配準以生成第一變換。該方法進一步包括基于第一初始參數集生成一個或多個擾動初始參數集，執行一個或多個擾動配準過程，以分別使用一個或多個擾動初始參數集，將模型點集配準到測量點集，以生成一個或多個擾動變換；并且基于第一變換和一個或多個擾動變換，生成配準質量指示符。

在另一個說明性實施例中，一種由計算系統執行的方法包括：訪問患者的解剖結構的模型的模型點集，該模型點與模型空間相關聯；收集患者的解剖結構的模型的測量點集，該測量點與患者空間相關聯；確定模型空間中的感興趣區域；并且確定模型空間中的比較區域。該方法進一步包括：將感興趣區域中的第一模型點集配準到測量點集以生成第一數量的感興趣區域變換；將比較區域中的所述模型點的第二集合配準到測量點集，以生成分別與第一數量的感興趣區域變換相對應的第一數量的比較區域變換；并且基于第一數量的感興趣區域變換和第一數量的比較區域變換，生成針對感興趣區域的配準質量指示符。

在另一個說明性實施例中，一種由計算系統執行的方法包括：訪問患者的解剖結構的模型的模型點集，該模型點與模型空間相關聯；收集患者的解剖結構的模型的測量點集，該測量點與患者空間相關聯；并且將模型點集與測量點集配準以生成第一變換。該方法進一步包括：針對感興趣區域執行局部配準質量分析以生成局部配準質量指示符；基于配準質量指示符生成修改后的模型空間；并且將與修改后的模型空間相關聯的模型點子集配準到測量點集以生成第二變換。