导航辅助系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于辅助对受检体之内的介入器械进行导航的导航辅助系统。基于所提供的介入图像数据集来生成植入对象开口模型(21)和脉管开口模型(27)，其中，所述模型在参照系中定义各自的位置、形状和尺寸。在参照系中还提供这些模型和位置以及任选地还有介入器械的形状(25)以用于生成示出植入对象开口模型、脉管开口模型以及所述介入器械的所提供的位置以及任选的形状的图形表示，从而为医师提供指导，这允许医师对介入器械进行相对容易地导航，使得介入器械被移动通过植入对象开口并且通过脉管的开口。

Navigation aid system

The invention relates to a navigation auxiliary system for assisting navigation of interventional devices within a subject. The implanted object opening model (21) and the pulse tube opening model (27) are generated based on the provided interventional image data set, in which the models define their positions, shapes and sizes in the frame of reference. These models and positions are also provided in the frame of reference, as well as the optional shape of the intervening apparatus (25) to produce an open model of the implant, the model of the opening of the pulse tube, the position provided by the interventional apparatus, and the graphical representation of the optional shape, so as to provide guidance to the physician, which allows the physician to intervene in the device. The device is relatively easy to navigate, enabling the interventional device to be moved through the opening of the object and through the opening of the vessel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导航辅助系统
本专利技术涉及用于辅助对受检体之内的介入器械进行导航的导航辅助系统、方法和计算机程序。本专利技术还涉及包括所述导航辅助系统的介入系统。
技术介绍
WO2014/191262A3公开了一种辅助设备，其用于辅助用户将插入元件移动到对象内的目标元件。所述辅助设备包括：目标元件图像提供单元，其用于提供示出所述目标元件的目标元件图像；以及目标元件表示生成单元，其用于生成以对象内的目标元件的三维位置和三维取向中来生成表示所述目标元件的目标元件表示，并且所述目标元件的尺寸基于所述目标元件图像。所述目标元件包括至少一个开口，其中，所述目标元件表示生成单元适于生成这样的目标元件表示：其包括以所述目标元件的至少一个开口的三维位置、三维取向和尺寸来表示对象内的目标元件的至少一个开口的至少一个环。所述辅助设备还包括：跟踪单元，其用于在所述插入元件被移动到所述目标元件时跟踪对象内的插入元件的三维位置，其中，被跟踪的插入元件具有至少一个开口；以及显示器，其用于显示目标元件表示的至少一个环以及表示插入元件的至少一个开口的至少一个环。WO2015/177012A1公开了一种用于对第二对象内的第一对象进行成像的成像装置。所述成像装置包括表示提供单元，所述表示提供单元用于提供第二对象的三维表示，其中，所述三维表示包括第二对象的表面的表示。所述成像装置还包括：位置提供单元，其用于提供第一对象相对于第二对象的位置的位置；以及投影单元，其用于基于第一对象的所提供的位置来确定第一对象到第二对象的表面的表示上的投影。最终显示第一对象在第二对象的表面的表示上的投影。WO2014/151651A1公开了一种用于辅助对患者体内的介入器械进行导航的导航辅助系统。所述导航辅助系统包括：电磁跟踪系统，其用于跟踪如导丝或导管的介入器械的位置；以及存储器，其用于存储表示患者的脉管的几何结构的患者特异性脉管模型。输出生成器被用于生成示出介入器械的跟踪位置以及患者特异性脉管模型的图形可视化，以便对介入器械与脉管之间的空间关系进行可视化。这种经可视化的空间关系辅助医师在患者体内对介入器械进行导航。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种导航辅助系统、方法和计算机程序，其允许在对受检体之内的介入器械进行导航时的经改进的辅助。本专利技术的另外的目的是提供一种包括所述导航辅助系统的介入系统。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于辅助对受检体之内的介入器械进行导航的导航辅助系统，其中，所述导航辅助系统包括：-介入图像数据集提供单元，其用于提供示出具有开口的植入对象和具有开口的脉管的介入图像数据集，-位置提供单元，其用于提供所述介入器械在参照系中的位置，-模型生成单元，其用于基于所提供的介入图像数据集来生成植入对象开口模型和脉管开口模型，其中，所述植入对象开口模型定义所述植入对象的所述开口在所述参照系中的位置、形状和尺寸，并且其中，所述脉管开口模型定义所述脉管的所述开口在所述参照系中的位置、形状和尺寸，-图形表示生成单元，其用于生成所述植入对象开口模型、所述脉管开口模型以及所述介入器械的所提供的位置的图形表示。由于提供了示出具有开口的植入对象和具有开口的脉管的介入图像数据集，并且由于该介入图像数据集被用于生成植入对象开口模型和脉管开口模型，即，由于不是介入前图像数据而是手术中数据被用于生成植入对象开口模型和脉管开口模型，所述植入对象开口模型和所述脉管开口模型准确地表示在介入流程期间所述植入对象的开口的位置、形状和尺寸以及所述脉管的开口的位置、形状和尺寸。此外，由于所述图形表示生成单元生成所述植入对象开口模型、所述脉管开口模型以及所述介入器械的跟踪位置的图形表示，能够在对受检体之内的介入器械进行导航时指示所述介入器械相对于所述植入对象的开口的位置、形状和尺寸以及相对于所述脉管的开口的位置、形状和尺寸的位置。这对如医师的用户提供了经改进的指导，其允许用户相对容易地对介入器械进行导航，使得介入器械被移动通过植入对象的开口并且通过脉管的开口。优选地，位置对地点进行限定并且任选地还对取向进行限定，即，例如优选地，介入器械的所提供的位置限定介入器械、尤其是其顶端的地点，并且任选地还限定其取向。所述位置优选是三维位置。所述位置提供单元能够适于仅提供所述介入器械的顶端的位置。然而，所述位置提供单元也能够适于提供所述介入器械的较大部分的位置，例如所述顶端的位置以及所述介入器械的与所述顶端相邻的部分的位置。所述位置提供单元还可以适于提供该较大部分的形状，使得图形表示也能够示出该形状。所述图形表示可以包括表示所述介入器械的该部分的位置和形状的三维曲线。在实施例中，所述位置提供单元可以提供整个介入器械的位置和形状，其中，所述图形表示可以示出表示整个介入器械的三维曲线。所述介入图像数据集提供单元能够是存储所述介入图像数据集的存储单元，其中，所述介入图像数据集提供单元能够适于提供所存储的介入图像数据集。所述介入图像数据集提供单元还能够是用于接收所述介入图像数据集并且用于提供所接收到的介入图像数据集的接收单元。所述介入图像数据集提供单元也能够是用于生成介入图像数据集的介入图像数据集生成单元。所述介入图像数据集优选包括在不同采集方向上采集的并且示出了植入对象和脉管的介入二维X射线投影图像。然而，所述介入图像数据集还能够包括示出植入对象和脉管的其他介入图像，如超声图像。所述介入图像数据集优选包括当对比剂在脉管内时已经采集的一幅或若干幅介入图像，以便增强脉管在所述介入图像数据集中的可见性。备选地或额外地，所述介入图像数据集可以包括在没有对比剂的情况下示出所述植入对象和所述脉管的一幅或若干幅图像。所述模型生成单元能够适于在所述介入图像数据集中对脉管和植入对象进行分割，所述脉管可以被认为是第一脉管以及任选的一条或若干条另外的脉管，所述植入对象即例如至少是所述植入对象的开口周围的所述植入对象的标记，并且使用这些分割来生成脉管开口模型和植入对象开口模型。所述脉管的开口优选是脉管的孔口(ostium)。优选地，所述植入对象是开窗式支架，其中，所述开口优选是支架的开窗，其应当与脉管的孔口对准，其中，所述导航辅助系统优选适于辅助用户将所述介入器械导航通过所述开窗式支架的开窗并且通过所述孔口进入脉管，所述开窗也可以被认为是门。所述介入器械可以是导管、如导丝的丝线、针或者另一种介入器械。所述位置提供单元能够适于从跟踪单元接收介入器械的位置，所述跟踪单元用于跟踪介入器械的位置并且提供接收到的介入器械的位置。然而，所述位置提供单元也能够是跟踪单元本身。在实施例中，所述位置提供单元是用于通过光学形状感测来跟踪介入器械的位置的跟踪单元。然而，也能够通过使用如电磁跟踪的另一种跟踪技术来跟踪介入器械的位置。所述位置提供单元优选适于在移动介入器械时实时地提供所述介入器械的位置，即，所述位置提供单元优选适于提供所述介入器械的实时位置。所述介入器械的跟踪位置与介入图像数据集被彼此配准，使得所生成的植入对象开口模型、所生成的脉管开口模型以及所述介入器械的跟踪位置之间的空间关系是已知的并且能够在相同参照系中提供。例如，生成所述介入图像数据集的、如X射线C臂系统的介入图像数据集生成单元以及如光学形状感测跟踪单元的跟踪单元能够被彼此配准，使得由所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辅助对受检体之内的介入器械进行导航的导航辅助系统，所述导航辅助系统包括：‑介入图像数据集提供单元(2)，其用于提供示出具有开口(19)的植入对象(16)和具有开口(20)的脉管(14)的介入图像数据集，‑位置提供单元(12)，其用于提供所述介入器械(10)在参照系中的位置，‑模型生成单元(29)，其用于基于所提供的介入图像数据集来生成植入对象开口模型(21)和脉管开口模型(27)，其中，所述植入对象开口模型(21)限定所述植入对象(16)的所述开口(19)在所述参照系中的位置、形状和尺寸，并且其中，所述脉管开口模型(27)限定所述脉管(14)的所述开口(20)在所述参照系中的位置、形状和尺寸，‑图形表示生成单元(34)，其用于生成所述植入对象开口模型(21)、所述脉管开口模型(27)以及所述介入器械(10)的所提供的位置的图形表示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 EP 15307042.01.一种用于辅助对受检体之内的介入器械进行导航的导航辅助系统，所述导航辅助系统包括：-介入图像数据集提供单元(2)，其用于提供示出具有开口(19)的植入对象(16)和具有开口(20)的脉管(14)的介入图像数据集，-位置提供单元(12)，其用于提供所述介入器械(10)在参照系中的位置，-模型生成单元(29)，其用于基于所提供的介入图像数据集来生成植入对象开口模型(21)和脉管开口模型(27)，其中，所述植入对象开口模型(21)限定所述植入对象(16)的所述开口(19)在所述参照系中的位置、形状和尺寸，并且其中，所述脉管开口模型(27)限定所述脉管(14)的所述开口(20)在所述参照系中的位置、形状和尺寸，-图形表示生成单元(34)，其用于生成所述植入对象开口模型(21)、所述脉管开口模型(27)以及所述介入器械(10)的所提供的位置的图形表示。2.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述位置提供单元(12)适于在所述介入器械(10)被移动时实时地提供所述介入器械(10)的所述位置。3.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述位置提供单元(12)适于通过光学形状感测来提供所述介入器械(10)的所述位置。4.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述介入图像数据集提供单元(2)适于提供所述介入图像数据集，使得所述介入图像数据集包括已经在不同采集方向上采集的并且示出所述植入对象(16)和所述脉管(14)的二维X射线投影图像。5.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述模型生成单元(29)适于使用所述介入器械(10)的所提供的位置来生成所述植入对象开口模型(21)和/或生成所述脉管开口模型(27)。6.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述介入图像数据集提供单元(2)适于提供所述介入图像数据集，使得所述介入图像数据集包括不利用对比剂的示出所述植入对象(16)和所述脉管的至少一幅第一介入图像以及利用对比剂的示出所述植入对象(16)和所述脉管(14)的至少一幅第二介入图像，其中，所述模型生成单元(29)适于基于所述至少一幅第一介入图像来生成所述植入对象开口模型(21)并且适于基于所述至少一幅第二介入图像来生成所述脉管开口模型(27)。7.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述植入对象(16)包括与所述植入对象(16)的所述开口(19)具有已知空间关系的标记，其中，所述介入图像数据集提供单元(2)适于提供所述介入图像数据集，使得所述介入图像数据集示出所述植入对象(16)的所述标记，其中，所述模型生成单元(29)适于检测所述介入图像数据集中的所述标记的位置并且适于基于检测到的所述标记的位置和所述已知空间关系来生成所述植入对象开口模型(21)。8.根据权利要求1所述的导航辅助系统，其中，所述模型生成单元(29)适于：确定所述介入图像数据集中的所述植入对象的至少部分的位置；通过使用所述植入对象的至少所述部分的所确定的位置来生成所述植入对象开口模型；通过使用所述植入对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·弗洛朗，P·Y·F·卡捷，N·N·卡亚，W·H·G·M·范登布门，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL