本公開內(nèi)容涉及圖像配準(zhǔn)，尤其涉及用于配準(zhǔn)圖像使得能夠?qū)崿F(xiàn)配準(zhǔn)品質(zhì)和精度的即時(shí)評估的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

多個(gè)成像模態(tài)的自動配準(zhǔn)和融合對于各種診斷和介入操作來說是有益的。具體地說，低成本的實(shí)時(shí)成像如超聲(us)與現(xiàn)有的3d成像如計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)或磁共振成像(mri)的配準(zhǔn)是期望的。已引入超聲探針的空間跟蹤(例如，使用電磁(em)跟蹤)以利于例如us-ct配準(zhǔn)。然而，現(xiàn)有ct圖像與em跟蹤坐標(biāo)系統(tǒng)配準(zhǔn)的剩余任務(wù)需要在患者身上獲得具有em跟蹤器或基準(zhǔn)標(biāo)記的新ct掃描，或用戶在實(shí)時(shí)跟蹤的us和現(xiàn)有ct中識別公共點(diǎn)、地標(biāo)或圖像平面的耗時(shí)的手動配準(zhǔn)過程。

用于顯示所產(chǎn)生的配準(zhǔn)變換的當(dāng)前方案包括使用配準(zhǔn)變換將用于配準(zhǔn)的靜態(tài)圖像映射到彼此上(例如，將us圖像映射到ct圖像上)，和并排地或在單個(gè)“融合的”圖像中顯示映射后的圖像。另一種方法包括使操作者在實(shí)時(shí)超聲掃描期間應(yīng)用配準(zhǔn)變換，并同時(shí)將另一圖像(例如，ct)的對應(yīng)橫截面顯示在屏幕上。這些方法具有缺點(diǎn)并且不是有效的。具體地說，操作者不習(xí)慣于閱讀“融合的”圖像或在閱讀“融合的”圖像上未受訓(xùn)練，并且可能不能辨別融合的圖像是否示出“可接受的”配準(zhǔn)。融合或并排顯示通常僅示出來自us和ct圖像的單個(gè)2d片段或2個(gè)或3個(gè)正交片段。這些片段可能不包含將允許操作者評估配準(zhǔn)品質(zhì)的圖像信息和地標(biāo)。如果操作者想要查看另外的片段，則操作者將需要手動地選擇不同的片段以供顯示。這花費(fèi)額外的時(shí)間。

整個(gè)圖像(融合的或并排)的3d體積繪制圖通常僅繪制圖像體積的“外側(cè)”區(qū)域。另外，繪制過程將難以手動調(diào)整，并且許多相關(guān)的地標(biāo)可能被其它不相關(guān)的圖像信息模糊。這也花費(fèi)額外的時(shí)間，并且操作者將需要在實(shí)時(shí)掃描期間找到相關(guān)的地標(biāo)，所述相關(guān)的地標(biāo)將容許操作者評估配準(zhǔn)。另外，患者的呼吸運(yùn)動可能改變掃描期間的配準(zhǔn)品質(zhì)，從而潛在地造成另外的混亂。

可使用用于將點(diǎn)從圖像中的一個(gè)的坐標(biāo)系統(tǒng)變換至另一圖像的坐標(biāo)系統(tǒng)上的變換t來提供3d超聲與ct結(jié)果的自動配準(zhǔn)。這能夠?qū)崿F(xiàn)圖像在彼此上的映射(或“融合”圖像)。自動配準(zhǔn)的輸出取決于輸入，該輸入包括兩個(gè)圖像(例如，ct和超聲)，以及由操作者提供的可能的附加信息(例如，變換的初始估計(jì))。因?yàn)檩斎氲膱D像內(nèi)容和操作者輸入的品質(zhì)是高度可變的，所以輸出的品質(zhì)也難以預(yù)測，因此需要操作者審核結(jié)果并且“接受”結(jié)果或“拒絕”結(jié)果并重新開始配準(zhǔn)過程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本原理，一種用于配準(zhǔn)反饋的系統(tǒng)，包括分割模塊，所述分割模塊被配置成分割待配準(zhǔn)的第一圖像中的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)并且分割待配準(zhǔn)的第二圖像中的同一相關(guān)結(jié)構(gòu)，以提供所述第一圖像和所述第二圖像的三維分割。配準(zhǔn)模塊被配置成通過將配準(zhǔn)變換應(yīng)用至所述三維分割中的一個(gè)以將一個(gè)三維分割映射至另一個(gè)三維分割的坐標(biāo)空間上來配準(zhǔn)所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割。顯示器被配置成聯(lián)合地顯示所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割，所述三維分割中的每一個(gè)具有不同的視覺特性以容許辨別聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割中的每一個(gè)，使得所述聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割之間的配準(zhǔn)向用戶提供配準(zhǔn)品質(zhì)的即時(shí)指示。

另一種用于配準(zhǔn)反饋的系統(tǒng)包括處理器和存儲器，所述存儲器聯(lián)接至所述處理器。所述存儲器包括：分割模塊，所述分割模塊被配置成分割待配準(zhǔn)的第一圖像中的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)并且分割待配準(zhǔn)的第二圖像中的同一相關(guān)結(jié)構(gòu)，以提供所述第一圖像和所述第二圖像的三維分割；以及配準(zhǔn)模塊，所述配準(zhǔn)模塊被配置成通過將配準(zhǔn)變換應(yīng)用至所述三維分割中的一個(gè)以將一個(gè)三維分割映射至另一個(gè)三維分割的坐標(biāo)空間上來配準(zhǔn)所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割。顯示器被配置成聯(lián)合地顯示所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割，所述三維分割中的每一個(gè)具有不同的視覺特性以容許辨別聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割中的每一個(gè)，使得所述聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割之間的配準(zhǔn)向用戶提供配準(zhǔn)品質(zhì)的即時(shí)指示。用戶界面被配置成容許所述用戶選擇所述聯(lián)合顯示圖像的不同視圖，以允許探查不同視角中的相對對準(zhǔn)。

一種用于配準(zhǔn)反饋的方法包括分隔待配準(zhǔn)的第一圖像中的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)分割和分割待配準(zhǔn)的第二圖像中的同一相關(guān)結(jié)構(gòu)，以提供所述第一圖像和所述第二圖像的三維分割；通過將配準(zhǔn)變換應(yīng)用至所述三維分割中的一個(gè)以將一個(gè)三維分割映射至另一個(gè)三維分割的坐標(biāo)空間上來配準(zhǔn)所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割；以及聯(lián)合地顯示所述第一圖像和所述第二圖像的所述三維分割，所述三維分割中的每一個(gè)具有不同的視覺特性以容許辨別聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割中的每一個(gè)，使得所述聯(lián)合顯示圖像中的所述三維分割之間的配準(zhǔn)向用戶提供配準(zhǔn)品質(zhì)的即時(shí)指示。

通過結(jié)合附圖閱讀下面關(guān)于本發(fā)明的例示性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。

附圖說明

本公開內(nèi)容將參照以下附圖詳細(xì)地給出優(yōu)選實(shí)施例的以下描述，在附圖中：

圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于視覺上確定圖像配準(zhǔn)品質(zhì)的系統(tǒng)的框圖/流程圖；

圖2是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的從同一患者的ct圖像和超聲圖像提取并且配準(zhǔn)至ct掃描上以示出對準(zhǔn)情況的血管分割的繪制圖；

圖3是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的用于計(jì)算配準(zhǔn)至ct上的從ct提取的完整器官表面分割與從超聲提取的部分器官表面分割之間的配準(zhǔn)的表面分割的繪制圖；

圖4是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的基于從ct提取的分割的患者皮膚和肝臟以及在超聲圖像獲取期間的被跟蹤的超聲探針的模型的繪制圖；

圖5是示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的來自另一圖像頂部上的一個(gè)圖像的輪廓分割的繪制圖；并且

圖6是示出根據(jù)例示性實(shí)施例的用于視覺上確定圖像配準(zhǔn)品質(zhì)的方法的框圖/流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)本發(fā)明原理，提供用于顯示和可視化配準(zhǔn)結(jié)果的系統(tǒng)和方法。根據(jù)尤其有用的實(shí)施例，操作者可迅速地、正確地并且有把握地判定配準(zhǔn)是否是可接受的。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明原理提供在單個(gè)視圖中向操作者示出所有有關(guān)信息的3d分割信息的顯示。

若干方案可根據(jù)本發(fā)明原理實(shí)現(xiàn)在用于自動配準(zhǔn)應(yīng)用的用戶界面中。一種方案包括在配準(zhǔn)期間對超聲(us)圖像和計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)圖像中的脈管結(jié)構(gòu)的分割，和在3d繪制圖中以不同顏色可視化兩個(gè)脈管樹(或其它結(jié)構(gòu))。另一種方案包括在us圖像和ct圖像中的關(guān)注區(qū)域中的器官的表面分割，和再次在3d繪制圖中以不同顏色可視化兩個(gè)分割。在兩種情況下，所有分割結(jié)構(gòu)的距離和對準(zhǔn)可由操作者在單個(gè)圖像中鑒別，并且可用來評估配準(zhǔn)品質(zhì)。另一種方案包括用于獲取3dus圖像的超聲探針相對于基于ct掃描的患者皮膚表面的繪制圖的位置的3d繪制圖?？焖俨炜丛搯蝹€(gè)繪制圖將告訴操作者配準(zhǔn)的整體旋轉(zhuǎn)和平移是否正確。

應(yīng)理解的是，本發(fā)明將在醫(yī)學(xué)圖像方面進(jìn)行描述；然而，本發(fā)明的教導(dǎo)是寬泛的并且適用于任何圖像。在一些實(shí)施例中，將本發(fā)明原理使用于跟蹤或分析復(fù)雜的生物或機(jī)械系統(tǒng)中。尤其是，本發(fā)明原理適用于生物系統(tǒng)的內(nèi)部跟蹤操作、如肺、胃腸道、排泄器管、血管等的身體的所有區(qū)域內(nèi)的操作。附圖中所繪示的元件可實(shí)施于硬件和軟件的各種組合中，并且提供可組合于單個(gè)元件或多個(gè)元件中的功能。

附圖中所示的各元件的功能可通過使用專用硬件以及能夠與適當(dāng)軟件結(jié)合來執(zhí)行軟件的硬件來提供。當(dāng)通過處理器提供時(shí)，所述功能可通過單個(gè)專用處理器、通過單個(gè)共享處理器，或通過其中一些可共享的多個(gè)單獨(dú)的處理器來提供。此外，對術(shù)語“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)當(dāng)被解釋為僅指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，而是可以隱含地包括但不限于數(shù)字信號處理器(“dsp”)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(“rom”)、隨機(jī)存取存儲器(“ram”)、非易失性存儲裝置等。

此外，本文中記載本發(fā)明原理、方面和實(shí)施例的所有表述及其具體示例意在涵蓋其結(jié)構(gòu)和功能的等效方案。另外，意圖在于這樣的等效方案包括當(dāng)前已知的等效方案以及未來開發(fā)的等效方案(即，所開發(fā)的執(zhí)行相同功能的任何元件，無論其結(jié)構(gòu)如何)。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，本文中給出的框圖表示體現(xiàn)本發(fā)明原理的例示性系統(tǒng)部件和/或電路的概念視圖。類似地，應(yīng)理解的是，任何流程圖、流程示意圖等都表示可以基本上被表示在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中并由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行的各種過程，無論這樣的計(jì)算機(jī)或處理器是否明確示出。

此外，本發(fā)明原理的實(shí)施例可采取計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可從計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存取，所述計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)提供用于由電腦或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用或與電腦或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)結(jié)合使用的程序代碼。出于這種描述的目的，計(jì)算機(jī)可用或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以是可包括、存儲、通信、傳播或傳送程序以用于由指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備或裝置結(jié)合使用的任何設(shè)備。所述介質(zhì)可以是電子的、磁性的、光學(xué)的、電磁的、紅外的、或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或設(shè)備或裝置)或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括半導(dǎo)體或固態(tài)存儲器、磁帶、可移除計(jì)算機(jī)磁盤、隨機(jī)存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、硬磁盤和光盤。光盤的當(dāng)前示例包括光盤只讀存儲器(cd-rom)、讀/寫光盤(cd-r/w)、blu-raytm和dvd。

現(xiàn)在參照附圖，其中相同數(shù)字表示相同或類似的元件，并且首先參照圖1，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例例示性地示出用于視覺上確定圖像配準(zhǔn)品質(zhì)的系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可包括工作站或控制臺112，從該工作站或控制臺監(jiān)視和/或管理操作。工作站112優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)處理器114和用于存儲程序和應(yīng)用的存儲器116。

在一個(gè)實(shí)施例中，存儲器116可存儲圖像處理模塊145，該圖像處理模塊被配置成從不同成像模態(tài)142、144接收圖像，所述不同成像模態(tài)對相同體積131成像或?qū)ο嗤w積131部分地成像(但設(shè)想到其它情形)。成像模態(tài)可包括如us、ct、磁共振成像(mri)、熒光透視等的兩個(gè)或兩個(gè)以上成像模態(tài)的任何組合。體積131的圖像134、136存儲在存儲器116中。體積131包括關(guān)注點(diǎn)、相關(guān)結(jié)構(gòu)、器官132、部分器官等。應(yīng)注意的是，雖然圖1中繪示了成像模態(tài)142和144，但是可呈現(xiàn)出沒有成像模態(tài)、附加的成像模態(tài)或僅一個(gè)成像模態(tài)，因?yàn)橄到y(tǒng)100可對來自任何源的存儲圖像進(jìn)行操作。

圖像分割模塊148提供圖像134、136中的器官分割。圖像分割優(yōu)選地包括配準(zhǔn)過程中所涉及的相關(guān)結(jié)構(gòu)(例如，脈管或器官表面)的3d分割，即基于圖像134、136創(chuàng)建分割。圖像134、136中的分割器官或關(guān)注點(diǎn)使用配準(zhǔn)模塊152彼此配準(zhǔn)。配準(zhǔn)模塊152包括能夠確定圖像134、136之間的變換并且對準(zhǔn)圖像中的關(guān)注點(diǎn)或器官的一個(gè)或多個(gè)配準(zhǔn)程序。通過將配準(zhǔn)變換t應(yīng)用至圖像中的一個(gè)(例如，圖像136)的分割，該圖像(136)被映射至另一圖像(134)的坐標(biāo)空間上。

圖像繪制模塊146以三維方式將配準(zhǔn)的圖像繪制于彼此的頂部上，以用于顯示在顯示裝置118上。工作站112包括用于觀察受試者(患者)或體積131的圖像134、136的顯示器118，并且可包括不同顏色或紋理的圖像134、136，以區(qū)分成像模態(tài)。顯示器118也可容許用戶與工作站112以及其部件和功能，或系統(tǒng)100內(nèi)的任何其它元件交互。通過界面120更利于這種交互，該界面可包括鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、觸覺裝置或用以容許用戶從工作站112反饋和與工作站112交互的任何其它外圍設(shè)備或控制裝置。用于界面120的其它選項(xiàng)可包括觸摸屏或免觸摸傳感器(如的kinect^tm)以修改視圖視角。免觸摸傳感器122可用來檢測并且解釋自由空間中的操作者的手勢。其它輸入選項(xiàng)可包括用以從操作者接收語音/聽覺輸入的麥克風(fēng)124，或使用加速計(jì)或可附接至操作者(例如，腕帶等)以用于手勢檢測的其它傳感器126。

顯示器118提供從自動配準(zhǔn)中所涉及的兩個(gè)圖像134、136(例如3dus和ct)獲得的3d分割的聯(lián)合可視化，以利于由操作者進(jìn)行的配準(zhǔn)品質(zhì)的快速和可靠評估。尤其是，所顯示信息的稀疏性(僅分割，與整個(gè)圖像相反)容許操作者查看所有相關(guān)信息(完整的3d視圖)，這不是顯示下層圖像的繪制圖時(shí)的情況。圖像繪制模塊146繪制不同視圖并且容許操作者使用顯示器118和/或界面120從不同視圖進(jìn)行選擇。操作者可例如修改分割的視圖方向、平移和縮放以允許充分探查分割且配準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)的相對對準(zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，向操作者提供的反饋也可以是定量的或數(shù)值的，例如，分割結(jié)構(gòu)之間的平均距離、中數(shù)距離或最大距離，以及分隔結(jié)構(gòu)的數(shù)目、長度、表面或體積。繪制圖可以是動畫的，示出隨時(shí)間推移的不同視圖視角(例如，創(chuàng)建圍繞分割結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的繪制圖的虛擬“攝影機(jī)”)。以此方式，操作者不必提供任何輸入來改變視圖視角。

根據(jù)本發(fā)明原理，配準(zhǔn)過程中所涉及的相關(guān)結(jié)構(gòu)(例如，脈管或器官表面)的3d分割分別基于圖像a和b(圖像134和136)創(chuàng)建分割sa和sb。將配準(zhǔn)變換t應(yīng)用至來自圖像中的一個(gè)(a)的分割以將該分割映射至另一圖像(b)的坐標(biāo)空間上(或反之亦然)，例如，創(chuàng)建sa_in_b＝txsa。3d分割sa_in_b和sb聯(lián)合地顯示于3d繪制圖中，其中sa_in_b和sb具有不同顏色或紋理。

分割模塊148將來自待配準(zhǔn)的兩個(gè)圖像134、136的相關(guān)結(jié)構(gòu)分割。分割可在使用配準(zhǔn)模塊152的配準(zhǔn)過程之前或在該配準(zhǔn)過程期間獲得，并且可由配準(zhǔn)算法或方法用來確定兩個(gè)圖像134、136之間的最優(yōu)配準(zhǔn)?？墒褂帽绢I(lǐng)域已知的用于創(chuàng)建分割的任何方法。分割的結(jié)構(gòu)可以是例如器官和身體結(jié)構(gòu)的表面或部分表面；血管；血管或氣道的分叉點(diǎn)；可表示為一維(1d)、2d或3d物體的其它常見地標(biāo)，如在所有成像模態(tài)中可見的植入的外科夾鉗(1d的點(diǎn))、植入的導(dǎo)管(2d的線)等。

用于將器官表面分割的一種方法包括例如圖像的閾值化或提供圖像強(qiáng)度梯度。這包括僅保持示出一定閾值以上或以下的圖像強(qiáng)度或強(qiáng)度梯度的點(diǎn)。也可以使用其它分割技術(shù)。

圖像134和136中的分割結(jié)構(gòu)隨后被表示為稀疏的二進(jìn)制體積(例如，具有用于作為分割的一部分的體素的“1”值和用于不是分割的一部分的所有其它區(qū)域的體素的“0”值的體積)；表示為點(diǎn)云(例如，對應(yīng)于作為分割的一部分的點(diǎn)的3d點(diǎn)坐標(biāo)的集合)；或表示為表面網(wǎng)格(例如，具有關(guān)于哪些點(diǎn)通過邊緣連接以形成表面片塊的附加信息的點(diǎn)云——整個(gè)網(wǎng)格因此表示分割的表面區(qū)域)。分割結(jié)構(gòu)隨后通過圖像繪制模塊144使用3d表面繪制方法進(jìn)行繪制，所述3d表面繪制方法可包括本領(lǐng)域中已知的技術(shù)。以此方式，為操作者提供容許對來自圖像134、136的分割之間的對準(zhǔn)品質(zhì)進(jìn)行即時(shí)鑒別的圖像。

參照圖2，從ct圖像提取的血管202和從同一患者的超聲圖像提取的血管204的繪制圖被例示性地配準(zhǔn)至ct掃描繪制圖206上。操作者可看見整個(gè)3d分割結(jié)構(gòu)，并且可迅速地鑒別超聲脈管與其ct對應(yīng)物良好地對準(zhǔn)。生成ct掃描繪制圖206，以用于使用脈管分割來計(jì)算配準(zhǔn)的配準(zhǔn)方法。在一個(gè)實(shí)施例中，操作者可“點(diǎn)擊并拖動”繪制圖206以旋轉(zhuǎn)或以其它方式改變視圖視角。以此方式，可更容易在當(dāng)前視圖視角中觀察當(dāng)前被脈管元件前面的其它脈管模糊的那些脈管元件。

參照圖3，示出生成的結(jié)果繪制圖300，該圖用于使用表面分割來計(jì)算配準(zhǔn)的算法。該繪制圖示出配準(zhǔn)至ct上的從ct提取的完整器官表面分割(較亮區(qū)302)和來自超聲的部分器官表面分割(較暗區(qū)304)。整個(gè)較暗表面304至較亮表面302上的配合可由操作者迅速地鑒別。

參照圖4，繪制圖400示出基于從ct提取的分割而配準(zhǔn)的患者的皮膚402和肝臟404。另外，在通過計(jì)算us-ct配準(zhǔn)變換(t)給出的位置中，繪制在3d超聲圖像獲取期間被跟蹤的超聲探針的模型406。該繪制圖還指示被跟蹤的超聲探針的模型406的另外位置408、410(如在配準(zhǔn)過程中的其它步驟期間捕獲的)。超聲探針相對于患者表面繪制圖(皮膚402)的大體位置使操作者迅速地評估配準(zhǔn)結(jié)果是否合理。

應(yīng)注意的是，在成像期間使用的探針位置的繪制圖并不是圖像自身的一部分。而是，探針的位置信息包括例如使用探針的em跟蹤或其它跟蹤獲得的附加信息。

參照圖5，另一個(gè)實(shí)施例使用來自繪制在另一圖像504(例如，超聲圖像)的頂部上的一個(gè)圖像(例如，ct器官分割表面)的分割502。圖5的繪制圖是在ct圖像(502)的坐標(biāo)系統(tǒng)中，但是替代地可設(shè)于超聲坐標(biāo)系統(tǒng)中?？刹⑿械靥峁┯糜诖┻^圖像體積的不同橫截面的若干這種繪制圖。

本發(fā)明原理向用戶提供具體的視覺反饋，例如，來自兩個(gè)或兩個(gè)以上圖像的以區(qū)別特性(如不同顏色或紋理)顯示的分割結(jié)構(gòu)。本發(fā)明原理可應(yīng)用于使用自動圖像配準(zhǔn)的所有情形中。具體地說，本實(shí)施例例如在超聲系統(tǒng)上的特征(用于ct-us配準(zhǔn))中獲得應(yīng)用，但是還可以用于涉及多模態(tài)配準(zhǔn)(例如，前列腺手術(shù)等)的其它系統(tǒng)上。

參照圖6，根據(jù)例示性實(shí)施例示出用于配準(zhǔn)反饋的方法。在框602中，分割待配準(zhǔn)的第一圖像中的相關(guān)三維結(jié)構(gòu)，并且分割待配準(zhǔn)的第二圖像中的同一相關(guān)結(jié)構(gòu)，以提供第一圖像和第二圖像的三維分割?？墒褂脧?qiáng)度或梯度閾值化來執(zhí)行分割，但是可使用任何數(shù)目的分割技術(shù)。第一圖像和第二圖像可利用相同或不同的模態(tài)獲取。分割從圖像提取表面點(diǎn)、分叉點(diǎn)或其它相關(guān)的1d、2d或3d地標(biāo)。

圖像可包括正成像的器官/受試者的3d表示、在不同成像模態(tài)中的同一患者的相同器官(或器官的一部分)的圖像、兩個(gè)不同患者的相同器官(或器官的一部分)的圖像、在不同成像模態(tài)中同一患者的器官和器官表面的圖像、以在不同成像模態(tài)中的體積圖像為背景的器官圖像的輪廓、用于獲取圖像的探針相對于基于繪制另一圖像的掃描的患者皮膚表面的繪制圖的位置的三維繪制圖。

在框604中，通過將配準(zhǔn)變換應(yīng)用至三維分割中的一個(gè)以將一個(gè)三維分割映射至另一個(gè)三維分割的坐標(biāo)空間上來配準(zhǔn)第一圖像和第二圖像的三維分割。配準(zhǔn)或坐標(biāo)變換可以許多方式進(jìn)行計(jì)算，例如，通過在分割期間比較圖像或通過比較一系列圖像中的可比較圖像等。

在框606中，聯(lián)合地顯示第一圖像和第二圖像的三維分割。三維分割中的每一個(gè)包括不同的視覺特性，以容許辨別聯(lián)合顯示圖像中的三維分割中的每一個(gè)，使得聯(lián)合顯示圖像中的三維分割之間的配準(zhǔn)向用戶提供配準(zhǔn)品質(zhì)的即時(shí)指示。視覺特性可包括顏色、紋理或容許辨別體素或像素或每一單獨(dú)圖像的任何其它視覺上的區(qū)分特征。顯示可包括或提供用于獲取圖像的探針相對于患者皮膚或其它表面的繪制圖的位置的繪制圖。以此方式，圖像、從圖像獲得的分割或其它操作特定的信息，比如探針位置/繪制圖等，可用來評估配準(zhǔn)。

在框608中，可選擇聯(lián)合顯示圖像的不同視圖以容許探查不同視角的相對對準(zhǔn)。聯(lián)合圖像可被平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等，以分析不同視角來確定配準(zhǔn)的品質(zhì)，從而利用三維方面來確定分割圖像之間的重疊和距離。在框610中，在一個(gè)實(shí)施例中，聯(lián)合顯示圖像可隨時(shí)間推移自動地改變至不同視角。這提供了包括用于相同配準(zhǔn)的不同視角的無需動手的方案。

在解釋所附的權(quán)利要求書中，應(yīng)當(dāng)理解的是：

a)詞語“包括”不排除給定的權(quán)利要求中列出的那些之外的其他元件或動作的存在；

b)元件前面的詞語“一”或“一個(gè)”不排除存在多個(gè)這樣的元件；

c)權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記均不限制它們的范圍；

d)若干“裝置”可以由同一項(xiàng)或硬件或軟件實(shí)施的結(jié)構(gòu)或功能來表示；以及

e)除非明確地指出，否則不旨在要求動作的具體順序。

“包括”不排除其它元件或步驟?！耙弧被颉耙粋€(gè)”(a或an)不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求書中記載的若干裝置的功能。

已經(jīng)描述了用于基于導(dǎo)管的導(dǎo)航的虛擬定向的電磁跟蹤線圈的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述教導(dǎo)能夠做出修改和變型。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在所公開的內(nèi)容的具體實(shí)施方式中做出變化，所述變化在如所附權(quán)利要求書中概述的所公開的實(shí)施方式的范圍內(nèi)。因此，已經(jīng)描述了專利法要求的細(xì)節(jié)和特性，主張保護(hù)和預(yù)期由專利證書保護(hù)的內(nèi)容在所附的權(quán)利要求中給出。