專(zhuān)利名稱(chēng)：用于確認(rèn)醫(yī)學(xué)環(huán)境中幾何匹配的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確認(rèn)解剖位置幾何形狀和設(shè)想將置于所述解剖位置的對(duì)象幾何形狀之間匹配的方法。
本發(fā)明還涉及一種允許確認(rèn)解剖位置幾何形狀和設(shè)想將置于所述解剖位置的對(duì)象幾何形狀之間匹配的系統(tǒng)。
本發(fā)明又涉及一種計(jì)算機(jī)程序。
背景技術(shù)：
從US6,424,332中知曉在起始段落所提出方法的一個(gè)實(shí)施例。所述已知方法適于比較植入關(guān)節(jié)的數(shù)字化圖像和代表人體關(guān)節(jié)幾何形狀的醫(yī)學(xué)圖像，所述醫(yī)學(xué)圖像提供在硬拷貝載體上。已知的硬拷貝載體包括可安裝在合適的顯示裝置前部的X射線幻燈膠片，植入物的數(shù)字化圖像投射其上。已知植入物的數(shù)字化圖像可以提供為植入物的數(shù)字圖形模型，或可選地，可以提供為另一合適的圖像。
所述已知方法適于為臨床介入實(shí)行預(yù)備步驟，例如適于選擇設(shè)想將插入到患者目標(biāo)區(qū)域的合適植入物。提供有安裝在植入物的數(shù)字化圖像前方的醫(yī)學(xué)幻燈片的臨床醫(yī)生能夠核對(duì)是否植入物適配目標(biāo)區(qū)域。如果臨床醫(yī)生確認(rèn)選擇了合適的植入物，他能夠開(kāi)始介入。
已知方法的一個(gè)缺點(diǎn)是不能量化估定解剖位置幾何形狀和植入物幾何形狀之間的空間一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種確認(rèn)解剖位置幾何形狀和對(duì)象幾何形狀之間匹配的方法，由此允許定量估定所述匹配。
從而，根據(jù)本發(fā)明的方法包括這些步驟-借助于醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備，獲得代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組；-獲得代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組；-使用處理裝置疊加第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組。
本發(fā)明的技術(shù)措施是基于這樣的認(rèn)識(shí)，即通過(guò)借助于合適的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備獲得代表解剖位置幾何形狀的數(shù)據(jù)組，能夠使所述數(shù)據(jù)組有利于進(jìn)一步的分析，例如以數(shù)字形式。例如，通過(guò)記錄來(lái)自醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備的適當(dāng)信號(hào)，能夠獲得數(shù)據(jù)組。所述信號(hào)能夠提供為電信號(hào)或光信號(hào)。同樣，預(yù)期有采用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)或類(lèi)似紅外載體的其他任何合適載體的無(wú)線通訊。通過(guò)采用合適的處理裝置疊加第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組，允許精確估定解剖位置和對(duì)象之間的空間一致性。例如，采用一個(gè)本身已知的計(jì)算法則，建立對(duì)象和解剖位置之間一致性程度的量化測(cè)量是可能的。另外，與已知方法相比，通過(guò)以計(jì)算機(jī)化方式提供關(guān)于解剖位置和植入物幾何形狀的信息，能夠允許在多個(gè)投影中觀察。這增加了解剖位置幾何形狀和對(duì)象幾何形狀之間的匹配的確定程度。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)最簡(jiǎn)單細(xì)節(jié)中，對(duì)于第二數(shù)據(jù)組，足以選擇對(duì)象合適的幾何描述。優(yōu)選地，幾何描述不局限于二維表示，而是包括對(duì)象幾何形狀的完整三維描述。為了疊加第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組，采用合適的計(jì)算裝置能夠產(chǎn)生幾何描述的橫截面視圖，同時(shí)保持對(duì)象的放大因子與解剖位置的放大因子相同。根據(jù)第一數(shù)據(jù)組的投影方向選擇橫截面的空間定向。優(yōu)選地，采用本身已知的校正方法校正第一數(shù)據(jù)組的幾何變形。
除了上述提出的優(yōu)點(diǎn)之外，根據(jù)本發(fā)明的方法改進(jìn)了工作流程。即，使用本發(fā)明的方法，創(chuàng)建一個(gè)有用對(duì)象的自定制庫(kù)是可能的。例如，該庫(kù)能夠包括為一些標(biāo)準(zhǔn)視圖(例如，側(cè)面、正面等)或?yàn)橐恍┯杏玫亩ㄖ埔晥D存儲(chǔ)的疊加圖像。其次，可能在一個(gè)文件中存儲(chǔ)大量同一類(lèi)型、但是具有不同的大小的對(duì)象，為了檢查其能在稍后被裝載。提供有有用對(duì)象的庫(kù)，寫(xiě)操作合適計(jì)算機(jī)的子程序也是可能的，所述計(jì)算機(jī)設(shè)置以從庫(kù)中裝載對(duì)象，并以自動(dòng)方式執(zhí)行其與預(yù)選解剖位置的幾何匹配。為了選擇最佳匹配，所述子程序能夠設(shè)置以調(diào)查盡可能多的可利用的有用對(duì)象。所述最佳匹配隨后能夠存儲(chǔ)在另一文件中。醫(yī)學(xué)專(zhuān)家僅僅需要調(diào)查所述另一文件并確認(rèn)所選的對(duì)象。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，其中第一數(shù)據(jù)組包括第一多個(gè)圖像投影，第二數(shù)據(jù)組包括第二多個(gè)投影，所述方法還包括以下步驟-采用第一多個(gè)圖像投影，重建代表解剖位置的第一三維圖像；
-采用第二多個(gè)圖像投影，重建代表對(duì)象的第二三維圖像；-采用第一三維圖像和第二三維圖像用于疊加。
分別疊加代表解剖位置和對(duì)象幾何形狀的三維圖像，發(fā)現(xiàn)是特別有利的。為了實(shí)行當(dāng)前技術(shù)措施，為了重建三維圖像，采用至少兩組兩個(gè)正交投影是足夠的，一組用于解剖位置和另一組用于對(duì)象。三維重建的方法本身在本領(lǐng)域中是已知的，并且在此將不再詳細(xì)解釋。根據(jù)該技術(shù)措施，同時(shí)在所有投影上核實(shí)植入物與解剖位置的幾何匹配是可能的，因而增加了匹配確信水平。
使用與采集第一數(shù)據(jù)組時(shí)使用的相同的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備采集第二數(shù)據(jù)組是有利的。該技術(shù)措施基于對(duì)下列技術(shù)問(wèn)題的理解。即使對(duì)于例如X-射線單元的校準(zhǔn)醫(yī)學(xué)診斷單元，儀表的各個(gè)讀數(shù)、記錄代表X-射線源的特殊空間定向的信號(hào)，可能具有一些偏差，這導(dǎo)致圖像投影的實(shí)際空間定向和X射線源的報(bào)告位置之間的差異。所述X射線源的報(bào)告位置用于重建對(duì)象相應(yīng)定向的橫截面。因而，當(dāng)這個(gè)橫截面重疊在目標(biāo)區(qū)域的醫(yī)學(xué)圖像上時(shí)，能夠?qū)е乱环鶊D像相對(duì)于另一幅的輕微旋轉(zhuǎn)。由于同期介入操作提出了對(duì)定位精確性嚴(yán)格要求的事實(shí)，通過(guò)使用與采集第一數(shù)據(jù)組相同的設(shè)備采集第二數(shù)據(jù)組而避免這些小誤差是有利的。
因而，當(dāng)使用相同的成像設(shè)備采集第二數(shù)據(jù)組時(shí)，對(duì)基本上相同的成像幾何形狀，能夠確信對(duì)解剖位置和對(duì)象的相同圖像投影做比較，導(dǎo)致了最小化可能的定位誤差。此外，通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)了驚人的附加效果。如果采用相同的設(shè)備獲得兩幅圖像，并且對(duì)相同的聚焦物距，消除了通常由圖像采集系統(tǒng)引起的圖像的幾何扭曲，則導(dǎo)致了進(jìn)一步改善了幾何形狀匹配的精確性。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟-實(shí)現(xiàn)自動(dòng)描繪第一三維圖像內(nèi)感興趣的體積；-實(shí)現(xiàn)第二三維圖像與感興趣的體積的自動(dòng)適配。
由于解剖位置常常包括不規(guī)則形狀的事實(shí)，在對(duì)象將適配的解剖位置中自動(dòng)創(chuàng)建感興趣的體積是有利的。感興趣的體積的自動(dòng)描繪過(guò)程在本領(lǐng)域中本身是已知的，并且例如，能基于第一三維圖像內(nèi)的灰度值實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，丟棄了第一三維圖像內(nèi)的所有非基本信息并且實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)適配。優(yōu)選地，平滑并采用合適的函數(shù)幾何描述感興趣的體積的形狀。在將類(lèi)似第二三維圖像的良好定義的結(jié)構(gòu)與具有幾何描述的感興趣的體積相匹配的期間，獲得關(guān)于具有進(jìn)一步改進(jìn)精確性的兩幅圖像之間的一致性程度的進(jìn)一步定量信息是可能的。該進(jìn)一步定量信息能夠用于進(jìn)一步詳細(xì)描述將放置入解剖位置的合適對(duì)象的選擇處理。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)，包括-存儲(chǔ)裝置，設(shè)置以存儲(chǔ)代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組和代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組，-處理裝置，設(shè)置以從存儲(chǔ)裝置中重新獲得第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組，所述處理裝置還設(shè)置以重疊第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組以產(chǎn)生重疊圖像；-顯示裝置，設(shè)置以顯示重疊圖像。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)措施，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)用戶(hù)能夠選擇解剖位置的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)化圖像和對(duì)象或同時(shí)在線的不同對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)化圖像，即使正好在計(jì)劃介入開(kāi)始之前。通過(guò)重疊這些圖像和通過(guò)進(jìn)一步顯示重疊的圖像，用戶(hù)能夠有效和精確地實(shí)現(xiàn)選擇匹配解剖位置幾何形狀的合適對(duì)象的任務(wù)。通過(guò)記錄來(lái)自醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備的適當(dāng)信號(hào)能夠獲得任意數(shù)據(jù)組。能夠提供該信號(hào)為電信號(hào)或光信號(hào)。同樣，預(yù)期有采用藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)或其他合適載波、類(lèi)似紅外載波的無(wú)線通訊。
還可能編譯一個(gè)包括可利用對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如包括為不同視角創(chuàng)建的重疊圖像。另外，在該數(shù)據(jù)庫(kù)中能夠存儲(chǔ)注釋或其他相關(guān)字母數(shù)字信息，例如，對(duì)特殊患者組的跟蹤研究的結(jié)果。在對(duì)屬于相同患者組的不同解剖位置的選擇對(duì)象的未來(lái)處理期間，能使用該附加信息作為附加標(biāo)準(zhǔn)。
在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括設(shè)置用于獲得第一數(shù)據(jù)組的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備。
當(dāng)選擇處理恰好發(fā)生在介入之前時(shí)，該技術(shù)措施非常重要。優(yōu)選地，使用相同的成像設(shè)備，例如X-射線裝置，采集第二數(shù)據(jù)組。在這種情形中，為相同的采集幾何形狀獲得所有采集的數(shù)據(jù)，因而改善了各個(gè)圖像之間比較的精確性。另外，消除了由成像裝置的讀出部件引起的圖像扭曲，又進(jìn)一步改進(jìn)了比較的精確性。
在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實(shí)施例中，由此第一數(shù)據(jù)組包括第一多個(gè)圖像投影并且第二數(shù)據(jù)組包括第二多個(gè)圖像投影，所述系統(tǒng)還包括-重建裝置，設(shè)置以重建-使用第一多個(gè)圖像投影的代表解剖位置的第一三維圖像，；——使用第二多個(gè)圖像投影的代表對(duì)象的第二三維圖像；由此還設(shè)置處理裝置以重疊第一三維圖像和第二三維圖像以產(chǎn)生進(jìn)一步重疊圖像，還設(shè)置顯示裝置以顯示所述進(jìn)一步重疊圖像。
允許對(duì)象和解剖位置之間的幾何匹配的三維研究被發(fā)現(xiàn)是特別有利的。采用一個(gè)合適的圖形表示，類(lèi)似用于重建圖像的透明模式或?qū)I(yè)彩色涂料，易于理解解剖位置和對(duì)象之間的三維一致程度，因而進(jìn)一步改善了選擇的精確性。采用本身已知的計(jì)算法則，可以計(jì)算對(duì)象和解剖位置之間的空間一致程度。
在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括-自動(dòng)描繪裝置，設(shè)置以描繪解剖位置的第二三維圖像內(nèi)感興趣的體積，還設(shè)置所述處理裝置以實(shí)現(xiàn)第二三維圖像和感興趣的體積之間的自動(dòng)適配。
該技術(shù)措施基于這樣的認(rèn)識(shí)，即當(dāng)比較兩個(gè)幾何形狀良好定義的形狀時(shí)，匹配的精確性增加。通常是機(jī)械結(jié)構(gòu)的所述對(duì)象具有良好定義的形狀。解剖位置通常具有良好定義的感興趣的體積，其中將放置對(duì)象。因而，通過(guò)實(shí)現(xiàn)解剖位置的第一三維圖像內(nèi)的感興趣的體積的自動(dòng)描繪，進(jìn)一步改善感興趣的體積與對(duì)象的三維圖像比較的精確性。優(yōu)選地，所描繪的感興趣的體積在比較之前經(jīng)受平滑操作。該技術(shù)措施具有另一優(yōu)點(diǎn)，即，當(dāng)使用確定其空間形狀的合適函數(shù)幾何描述感興趣的體積時(shí)，可以執(zhí)行感興趣的體積和對(duì)象之間一致程度的進(jìn)一步定量分析。能夠進(jìn)一步使用這些定量數(shù)據(jù)作為對(duì)象選擇或報(bào)告的目的或類(lèi)似患者追蹤調(diào)查的其他分析目的的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的又一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括用于操作重疊圖像和進(jìn)一步重疊圖像的裝置。
為允許良好地理解解剖位置幾何形狀和對(duì)象幾何形狀，允許操作重疊圖像發(fā)現(xiàn)是有利的。當(dāng)使用時(shí)，優(yōu)選設(shè)置該操作以空間操作重疊圖像的每個(gè)成分，即第一數(shù)據(jù)組、第二數(shù)據(jù)組，或者可選地，第一三維圖像、第二三維圖像和感興趣的體積。系統(tǒng)的該功能允許它的操作者實(shí)現(xiàn)對(duì)象與解剖位置的手動(dòng)適配。設(shè)想空間操作包括移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或任意其他移置操作。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序包括指令以-在存儲(chǔ)裝置和處理裝置之間傳送代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組；-在存儲(chǔ)裝置和處理裝置之間傳送代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組；-重疊第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組以產(chǎn)生重疊數(shù)據(jù)組；-將重疊數(shù)據(jù)組傳送到顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序特別適于操作設(shè)置用于允許確認(rèn)解剖位置幾何形狀和對(duì)象幾何形狀之間的匹配的系統(tǒng)，所述對(duì)象設(shè)想將置于所述解剖位置，所述系統(tǒng)包括設(shè)置用于存儲(chǔ)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組的存儲(chǔ)裝置，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置用于重新獲得所述第一數(shù)據(jù)組和所述第二數(shù)據(jù)組的處理裝置，所述系統(tǒng)又包括顯示裝置。當(dāng)計(jì)算器程序執(zhí)行它的指令組時(shí)，根據(jù)第一組指令從存儲(chǔ)裝置中裝載第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組。第一組指令包括，例如在計(jì)算機(jī)的合適硬件單元之間的輸入/輸出操作?？蛇x地或附加地，所述第一組指令可以包括從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或類(lèi)似內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源的下載指令。隨后，根據(jù)第二組指令，第一數(shù)據(jù)組重疊到第二數(shù)據(jù)組以產(chǎn)生重疊數(shù)據(jù)組。第二組指令可以包括圖像處理步驟，設(shè)置以從包含在第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組圖像分別產(chǎn)生相應(yīng)圖像投影。接著，根據(jù)第三組指令，使重疊圖像對(duì)操作者在顯示裝置上可用。第三組指令可以包括進(jìn)一步圖像處理，包括，例如適當(dāng)界定相應(yīng)圖像的尺寸。計(jì)算機(jī)程序的可執(zhí)行代碼能夠存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的一個(gè)硬件中，或者其能夠存儲(chǔ)在類(lèi)似硬盤(pán)、CD-ROM等可替換載體上。可選地，可執(zhí)行代碼能夠設(shè)置成可從類(lèi)似互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)頁(yè)的遠(yuǎn)程位置上下載。
在根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置計(jì)算機(jī)程序以操作用戶(hù)接口，所述用戶(hù)接口設(shè)置用于顯示重疊數(shù)據(jù)組。
優(yōu)選地，所述計(jì)算機(jī)程序包括又一組指令，設(shè)置以允許交互操作重疊數(shù)據(jù)組。例如，該又一組指令可以包括設(shè)置以重定義圖像尺寸、實(shí)現(xiàn)放大或縮小操作并執(zhí)行重疊數(shù)據(jù)組的平移和/或旋轉(zhuǎn)、從各個(gè)數(shù)據(jù)組構(gòu)建三維圖像等的命令。該技術(shù)特征允許操作者獲得對(duì)醫(yī)療位置和對(duì)象各自的幾何形狀的更好認(rèn)識(shí)并確認(rèn)所述幾何形狀之間具有高度一致程度的匹配。


參考附圖，將進(jìn)一步討論本發(fā)明的這些和其他方面。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖2顯示了用于對(duì)象的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。根據(jù)本發(fā)明，用以允許確認(rèn)解剖位置幾何形狀和設(shè)想將放置在所述解剖位置中的對(duì)象幾何形狀之間的匹配的系統(tǒng)1使用代表解剖位置和對(duì)象的各個(gè)數(shù)據(jù)組進(jìn)行操作。
借助于使用醫(yī)療診斷設(shè)備2的合適成像獲得代表解剖位置的第一數(shù)據(jù)組18a。圖1以簡(jiǎn)化的方式示出了X射線單元的一個(gè)實(shí)施例，其適于獲得代表患者P的解剖位置的數(shù)據(jù)組18a。在這個(gè)實(shí)施例中，關(guān)節(jié)16示為解剖位置。為了使得解剖位置16和設(shè)想將放置在所述位置內(nèi)的例如關(guān)節(jié)植入物的對(duì)象之間空間匹配，使用X射線源2檢查解剖位置16的至少兩個(gè)投影。為了這個(gè)目的，X射線源2和X射線檢測(cè)器4圍繞患者P旋轉(zhuǎn)。借助于在其各個(gè)位置4、4a的X射線檢測(cè)器檢測(cè)相應(yīng)的發(fā)射圖像。結(jié)果產(chǎn)生的圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置18中。不考慮圖1示意性地示出了一個(gè)普通存儲(chǔ)裝置18的事實(shí)，將各個(gè)圖像存儲(chǔ)在能夠從遠(yuǎn)程位置訪問(wèn)的物理上獨(dú)立的存儲(chǔ)單元中(未示出)也是可能的。
系統(tǒng)1還包括處理裝置22，設(shè)置以重新獲得第一數(shù)據(jù)組18a和第二數(shù)據(jù)組18b以產(chǎn)生重疊圖像I，所述重疊圖像I包括基于第一數(shù)據(jù)組18a的圖像26和基于第二數(shù)據(jù)組18b的圖像28。使用相同的放大因子和基本上相同的空間定向顯示圖像26、28。借助于合適的顯示屏24使用合適的用戶(hù)接口(未示出)將重疊圖像I反饋給系統(tǒng)的用戶(hù)。盡管圖1中示出了二維圖像，設(shè)置處理裝置以產(chǎn)生相互重疊和如在顯示器24上顯示的各個(gè)三維圖像是可能的。系統(tǒng)1還包括自動(dòng)描繪裝置23，其設(shè)置以實(shí)現(xiàn)在第一三維圖像內(nèi)感興趣的體積的自動(dòng)描繪。由區(qū)域27示意性地示出感興趣的體積在二維圖像I上的投影。系統(tǒng)1還包括操作裝置29，設(shè)置以移動(dòng)解剖位置26的圖像和/或?qū)ο?8的圖像。操作裝置的合適例子是計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)指針或任何其他合適的裝置，包括聲控。由處理裝置22接收來(lái)自操作裝置29的控制信號(hào)(未示出)，其后移動(dòng)相應(yīng)的圖像。優(yōu)選地，處理裝置22和顯示裝置組成優(yōu)選安裝在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)25的一部分。合適的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的例子是醫(yī)院信息系統(tǒng)。
圖2顯示了用于對(duì)象的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。使用與為了采集第一數(shù)據(jù)組而使用的相同的成像單元采集第二數(shù)據(jù)組被發(fā)現(xiàn)是選地的。用于對(duì)象的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10包括醫(yī)療診斷設(shè)備，例如X-射線單元。為了采集第二數(shù)據(jù)組，對(duì)象6放置在X-射線源2’和X-射線檢測(cè)器4’之間，由耦合到檢測(cè)器4’的合適的圖像產(chǎn)生裝置8產(chǎn)生作為結(jié)果的發(fā)射圖像。為了允許產(chǎn)生三維圖像，X-射線源2’和X-射線檢測(cè)器4’圍繞對(duì)象6旋轉(zhuǎn)并且例如對(duì)于位置2’、2a’獲取多個(gè)發(fā)射圖像。記錄至少兩幅正交的圖像是足夠的。基于第二數(shù)據(jù)組的產(chǎn)生，其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元9中，存儲(chǔ)單元9設(shè)置以使根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的處理裝置(未示出)可訪問(wèn)。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法20的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的方法適于允許確認(rèn)解剖位置幾何形狀和設(shè)想將放置在所述位置內(nèi)的對(duì)象幾何形狀之間的匹配。在根據(jù)本發(fā)明的方法20的步驟21，獲得代表解剖位置的第一數(shù)據(jù)組23、25。該步驟能夠包括裝載預(yù)存圖像23或采集圖像25的步驟。如果本發(fā)明的方法恰好先于計(jì)劃的介入實(shí)行，則執(zhí)行所述圖像采集的步驟。其次，獲得代表對(duì)象的第二數(shù)據(jù)組。該步驟還包括多個(gè)選擇，即裝載24植入物的預(yù)存圖像、訪問(wèn)26遠(yuǎn)程位置，例如廠商網(wǎng)址，以下載包括對(duì)象幾何形狀描述的數(shù)據(jù)，或者可選地，使用與采集第一數(shù)據(jù)組25時(shí)使用的相同的成像單元和基本上相同的成像幾何形狀實(shí)現(xiàn)圖像采集28。必須注意到，裝載植入物預(yù)存圖像的步驟24能夠包括裝載植入物的幾何模型，或裝載使用醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備獲得的預(yù)存圖像。在后一種情形中，優(yōu)選地是實(shí)現(xiàn)第二數(shù)據(jù)組的采集與曾經(jīng)或?qū)⒂糜诓杉谝粩?shù)據(jù)組相同的成像幾何形狀。
在獲得第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)組的重疊30。這一步驟允許操作者可視地和定量地研究解剖位置和對(duì)象之間的匹配程度。如果重疊三維圖像，觀察者能夠研究解剖位置的目標(biāo)體積和對(duì)象之間的空間一致性。另外，在步驟32，描繪了解剖位置的三維圖像內(nèi)的感興趣的體積，并且實(shí)現(xiàn)感興趣的體積和第二三維圖像之間的自動(dòng)適配。為選擇目的，能夠使用適配的結(jié)果作為又一定量參數(shù)。如果匹配的可視或定量確認(rèn)的結(jié)果符合先前定義的標(biāo)準(zhǔn)，合適對(duì)象的選擇過(guò)程完成34。否則，選擇另一對(duì)象的圖像并且跟隨步驟30和其他步驟?？蛇x地，在步驟36能夠?qū)崿F(xiàn)合適的報(bào)告。
權(quán)利要求
1.一種確認(rèn)解剖位置幾何形狀和設(shè)想將放在所述解剖位置內(nèi)的對(duì)象幾何形狀之間匹配的方法，所述方法包括以下步驟-借助于醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備獲取(21)代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組(23，25)；-獲取(22)代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組(24，26，28)，使用處理裝置重疊(30)所述第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一數(shù)據(jù)組包括第一多個(gè)圖像投影，第二數(shù)據(jù)組包括第二多個(gè)圖像投影，該方法還包括以下步驟-使用第一多個(gè)圖像投影重建代表解剖位置的第一三維圖像；-使用第二多個(gè)圖像投影重建代表對(duì)象的第二三維圖像；-使用第一三維圖像和第二三維圖像用于重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該方法包括以下步驟-實(shí)現(xiàn)第一三維圖像內(nèi)感興趣的體積的自動(dòng)描繪；-實(shí)現(xiàn)第二三維圖像與感興趣的體積的自動(dòng)適配。
4.一種用于允許確認(rèn)解剖位置(16)幾何形狀和設(shè)想將放在所述解剖位置內(nèi)的對(duì)象(6)幾何形狀之間匹配的系統(tǒng)(1)，所述系統(tǒng)包括-存儲(chǔ)裝置(18)，設(shè)置以存儲(chǔ)代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組(18a)和代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組(18b)，-處理裝置(22)，設(shè)置以從存儲(chǔ)裝置(18)重新獲取第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組，所述處理裝置(22)還設(shè)置以重疊第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組而產(chǎn)生重疊圖像(I)；-顯示裝置(24)，設(shè)置以顯示重疊圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備(2)，設(shè)置以獲得第一數(shù)據(jù)組(18a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備還設(shè)置以獲取第二數(shù)據(jù)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中第一數(shù)據(jù)組包括第一多個(gè)圖像投影(2，2a)，第二數(shù)據(jù)組包括第二多個(gè)圖像投影(2’，2a’)，該系統(tǒng)還包括-重建裝置(22)，設(shè)置以重建-使用第一多個(gè)圖像投影的代表解剖位置的第一三維圖像；-使用第二多個(gè)圖像投影的代表對(duì)象的第二三維圖像；其中處理裝置(22)還設(shè)置以重疊第一三維圖像和第二三維圖像而產(chǎn)生進(jìn)一步重疊圖像，顯示裝置還設(shè)置以顯示所述進(jìn)一步重疊圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括-自動(dòng)描繪裝置(23)，設(shè)置以描繪第一三維圖像內(nèi)的感興趣的體積(27)，所述處理裝置(22)還設(shè)置以實(shí)現(xiàn)第二三維圖像(28)和感興趣的體積(27)之間的自動(dòng)適配。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)還包括-用于操作重疊圖像和進(jìn)一步重疊圖像的裝置(29)。
10.一種計(jì)算機(jī)程序，包括指令以-在存儲(chǔ)裝置(18)和處理裝置(22)之間傳送代表解剖位置幾何形狀的第一數(shù)據(jù)組(18a)；-在存儲(chǔ)裝置和處理裝置之間傳送代表對(duì)象幾何形狀的第二數(shù)據(jù)組(18b)；-重疊(30)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組以產(chǎn)生重疊數(shù)據(jù)組(I)；-將重疊數(shù)據(jù)組傳送到顯示裝置(24)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的計(jì)算機(jī)程序，還設(shè)置以操作用戶(hù)接口，所述用戶(hù)接口設(shè)置用于顯示重疊數(shù)據(jù)組。
全文摘要
一種用于解剖位置和對(duì)象之間幾何匹配的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序。借助于使用醫(yī)學(xué)診斷設(shè)備(2)適當(dāng)成像而獲得代表解剖位置的第一數(shù)據(jù)組(18a)。第二數(shù)據(jù)組(18b)包括對(duì)象的幾何形狀描述或者借助醫(yī)學(xué)診斷單元獲得的對(duì)象的圖像。系統(tǒng)(1)包括處理裝置(22)，以重新獲得第一數(shù)據(jù)組(18a)和第二數(shù)據(jù)組(18b)以產(chǎn)生重疊圖像(I)，所述重疊圖像(I)包括基于第一數(shù)據(jù)組(18a)的圖像(26)和基于第二數(shù)據(jù)組(18b)的圖像(28)。使用相同的放大因子和基本上相同的空間定向在顯示器(24)上顯示圖像(26)和(28)。系統(tǒng)(1)包括自動(dòng)描繪裝置(23)和圖像操作裝置。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1925808SQ200580006628
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者J·T·M·范維茨克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司