提供用于图像引导的外科手术的解剖结构的模型的动态配准的医疗系统技术方案

医疗系统向外科医生提供导航辅助，以便外科医生可以导航柔性医疗器械穿过解剖结构的连接的通道到达解剖结构中的目标或邻近解剖结构的目标。当医疗器械移动穿过连接的通道时，由在其远端的图像捕获元件捕获图像，并且由布置在医疗器械中的传感器接收医疗器械的姿势和形状信息。利用4‑D形状配准和虚拟照相机配准中的一个或两者使解剖结构的4‑D计算机模型与医疗器械配准，以便使捕获的图像和由虚拟照相机的透视生成的虚拟图像与彼此配准，并且当提供到目标的导航路径的指示时显示。

【技术实现步骤摘要】
本申请是于2012年4月27日提交的名称为“提供用于图像引导的外科手术的解剖结构的模型的动态配准的医疗系统”的中国专利申请201280034693.5的分案申请。
本专利技术一般地涉及医疗系统，并且具体地涉及提供用于图像引导的外科手术的解剖结构的模型的动态配准的医疗系统。
技术介绍
图像引导的外科手术有助于外科医生将医疗器械操纵到患者内的目标，以便可以对目标执行治疗和/或诊断医疗程序。为了引导，医疗器械的工作端的姿势(即，位置和方向)可以被跟踪，并且连同解剖结构的模型一起显示的或叠加在解剖结构的模型上的图像与目标关联。模型可以是从手术前和/或手术中患者解剖扫描数据例如X射线、超声波、X线透视、计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)以及其他成像技术通过计算机生成的。医疗器械可以是内窥镜、导管或具有可操纵的末端和能够贴合通向患者的解剖结构中的目标的身体通道的柔性主体的医疗器具。显示将要在其上执行治疗和/或诊断医疗程序的目标、其中目标停留或者邻近的解剖结构的模型、以及叠加在解剖结构模型上的医疗器械的工作端的图像对于外科医生是特别有用的，以便提供辅助引导医疗器械通过自然和/或人工身体通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗系统，其包括：存储器，其存储解剖结构的计算机模型的信息；医疗器械；图像捕获装置，用于从所述医疗器械的远端的透视捕获图像；以及处理器，其被编程以通过确定所述医疗器械被布置在所述解剖结构的通道中时的姿势和形状，并且匹配至少所述医疗器械的确定的形状与所述解剖结构的所述计算机模型中的一个或多个潜在通道的形状的最适合的一个，周期性地执行所述计算机模型与所述医疗器械的整体配准，随后通过比较由图像捕获装置捕获的图像与所述解剖结构的所述计算机模型的多个虚拟视图执行所述计算机模型与所述医疗器械的局部配准，其中所述多个虚拟视图由虚拟照相机的透视生成，所述虚拟照相机的姿势被最初设置在所述医疗器械的远端的姿势...

【技术特征摘要】
2011.05.13 US 13/107,5621.一种医疗系统，其包括：存储器，其存储解剖结构的计算机模型的信息；医疗器械；图像捕获装置，用于从所述医疗器械的远端的透视捕获图像；以及处理器，其被编程以通过确定所述医疗器械被布置在所述解剖结构的通道中时的姿势和形状，并且匹配至少所述医疗器械的确定的形状与所述解剖结构的所述计算机模型中的一个或多个潜在通道的形状的最适合的一个，周期性地执行所述计算机模型与所述医疗器械的整体配准，随后通过比较由图像捕获装置捕获的图像与所述解剖结构的所述计算机模型的多个虚拟视图执行所述计算机模型与所述医疗器械的局部配准，其中所述多个虚拟视图由虚拟照相机的透视生成，所述虚拟照相机的姿势被最初设置在所述医疗器械的远端的姿势，并且然后围绕该最初姿势扰动。2.根据权利要求1所述的医疗系统，其进一步包括：显示器；其中所述存储器存储到所述解剖结构中的目标的导航路径的信息，其中所述处理器被编程以利用所述解剖结构的所述计算机模型的周期性地执行的整体和局部配准生成所述解剖结构的校正虚拟视图，并且其中所述处理器被编程以使被捕获的图像、所校正的虚拟视图以及所述导航路径的指示显示在所述显示器上。3.根据权利要求2所述的医疗系统，其中所述处理器被编程以使所捕获的图像和所校正的虚拟视图显示在所述显示器上的邻近窗口中，并且其中所述处理器被编程以使所述导航路径的指示显示在所述显示器上作为指示在所述校正的虚拟视图中要采取的方向的箭头。4.根据权利要求2所述的医疗系统，其进一步包括：输入装置；连接到所述医疗器械的一个或更多致动器；其中所述处理器被编程以响应于所述输入装置的操作员移动，命令所述一个或更多致动器移动所述医疗器械。5.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述医疗器械包括内窥镜、导管和医疗器具中的一个。6.根据权利要求1所述的医疗系统，其中所述处理器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·乔普拉，C·Q·唐豪，V·多文戴姆，G·M·普里斯科，
申请(专利权)人：直观外科手术操作公司，
类型：发明
国别省市：美国;US