【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机器人外科手术期间提供更新后的患者图像的方法和装置
本专利技术涉及用于在由机器人操纵器实施的外科手术过程期间提供图像的成像系统和过程。
技术介绍
通过机器人实施的医疗过程、通常称为机器人外科手术,广泛用于涉及患者的许多不同的器官的各种医疗介入过程。特别是在腹部手术、例如涉及胰腺或者肝脏的手术的情况下,所考虑的器官物理地移动或者在手术过程期间通过机器人操纵器以其它方式变形。下面将这些变化称为该区域或解剖结构的几何变化。关注的器官或区域的类似的变化也在患者内的其它部位发生。众所周知,市场上可以获得的机器人操纵器由医生(外科医生)操作,以在手术期间与一个或更多个器官进行多种物理交互,例如抓、切、推、拉等。为了暴露正在操纵的器官经常要切开外科手术部位,但是某些类型的手术也可以在仅具有用于引入器械或者内窥镜的小的切口的情况下实施。一般作为规划过程的一部分来获得外科手术部位的计算机断层成像或者磁共振图像。在实际手术期间,一般获得内窥镜图像,这种内窥镜图像的内容因此受用于获得内窥镜图像的照相机的视野限制。内窥镜图像可以仅包括照相机的直接视线内的内容,因此在这种图像中仅能够看到面对照相机的器官的侧面和周围组织。虽然可以在显示屏幕处对规划图像中的关注器官进行分割、然后进行旋转、平移或者其它已知方式的改变,但是规划图像由于其在外科手术开始之前获得,将不显示在外科手术过程期间发生的器官本身的变化,例如对其的切割,并且也不显示也可能在手术过程期间发生的器官的位置的变化。从外科医生所在的控制台处操作在外科手术中使用的已知的机器人操纵器。控制台包括多个手动操作或操纵的元件,医生 ...
【技术保护点】
一种用于在通过机器人实施的外科手术期间提供外科手术部位的当前图像的方法,包括:操作医疗成像设备以获取表示位于患者台上的患者的体积的3D数据,所述体积包括手动操作的外科手术机器人将在外科手术期间操纵的解剖结构;向处理器提供所述3D数据,并且在所述处理器中根据所述3D数据重建所述体积的3D图像;经由所述处理器从所述体积的所述3D图像中分割所述解剖结构的3D体积图像;在所述处理器中自动确定所述解剖结构的至少一个物质性质;在所述处理器中将所述外科手术机器人的坐标系与所述医疗成像设备的坐标系配准;开始所述外科手术,并且在所述外科手术中手动操作所述外科手术机器人,以对所述解剖结构施加至少一个力,使所述解剖结构产生几何变化;向所述处理器提供表示所述力的电子信号,并且在所述处理器中基于所述力和所述解剖结构的所述至少一个物质性质自动更新所述解剖结构的分割的体积图像,以产生所述解剖结构的更新后的分割的体积图像,其在视觉上显示所述解剖结构的所述几何变化;以及在所述外科手术期间在与所述处理器通信的显示屏幕处实时地显示所述解剖结构的所述更新后的分割的体积图像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.20 US 14/716,9631.一种用于在通过机器人实施的外科手术期间提供外科手术部位的当前图像的方法,包括:操作医疗成像设备以获取表示位于患者台上的患者的体积的3D数据,所述体积包括手动操作的外科手术机器人将在外科手术期间操纵的解剖结构;向处理器提供所述3D数据,并且在所述处理器中根据所述3D数据重建所述体积的3D图像;经由所述处理器从所述体积的所述3D图像中分割所述解剖结构的3D体积图像;在所述处理器中自动确定所述解剖结构的至少一个物质性质;在所述处理器中将所述外科手术机器人的坐标系与所述医疗成像设备的坐标系配准;开始所述外科手术,并且在所述外科手术中手动操作所述外科手术机器人,以对所述解剖结构施加至少一个力,使所述解剖结构产生几何变化;向所述处理器提供表示所述力的电子信号,并且在所述处理器中基于所述力和所述解剖结构的所述至少一个物质性质自动更新所述解剖结构的分割的体积图像,以产生所述解剖结构的更新后的分割的体积图像,其在视觉上显示所述解剖结构的所述几何变化;以及在所述外科手术期间在与所述处理器通信的显示屏幕处实时地显示所述解剖结构的所述更新后的分割的体积图像。2.根据权利要求1所述的方法,包括:将不同的解剖对象的至少一个物质性质分别存储在电子数据库中,并且从所述处理器访问所述电子数据库,以从所述数据库中获得所述分割的体积图像中的所述解剖结构的所述至少一个物质性质。3.根据权利要求2所述的方法,包括:在从台上的患者获取所述3D数据组之前,从所述患者获得术前数据组,所述术前数据组还包括包含在3D数据组中的患者的体积;向所述处理器提供所述术前数据组,并且在所述处理器中将术前数据组与根据所述3D数据组重建的图像配准,并且将所述术前数据组与所述根据所述3D数据组重建的图像合成;以及从所述合成图像中分割所述解剖结构,以获得所述解剖结构的所述分割的体积图像。4.根据权利要求1所述的方法,包括:在所述外科手术期间还获得所述解剖结构的内窥镜图像,并且在所述外科手术期间在显示屏幕处显示所述解剖结构的所述内窥镜图像;以及在所述外科手术期间操纵所述解剖结构的所述更新后的分割的体积图像,以显示在所述内窥镜图像中不可见的所述解剖结构的视图。5.根据权利要求1所述的方法,包括:通过经由所述处理器与根据所述3D数据重建的所述体积的所述图像的手动交互,手动地从根据所述3D数据重建的所述体积的所述图像中分割所述解剖结构。6.根据权利要求1所述的方法,包括:在所述处理器中通过执行利用模式识别的分割算法,自动从根据所述3D数据重建的所述体积的所述图像中分割所述解剖结构。7.一种用于在通过机器人实施的外科手术期间提供外科手术部位的当前图像的装置,包括:外科手术设施,所述外科手术设施包括:患者台,被适配为用于在其上接收患者;医疗成像设备;以及手动操作的外科手术机器人,所述外科手术机器人包括在外科手术期间能够手动操作的至少一个器械和力传感器,所述力传感器检测所述至少一个器械对在所述外科手术中涉及的患者的解剖结构施加的力;控制计算机,用于操作所述医疗成像设备以获取表示位于患者台上的患者的体积的3D数据,所述体积包括手动操作的外科手术机器人将在外科手术期间操纵的解剖结构;所述控制计算机被配置为用于根据所述3D数据重建所述体积的3D图像;所述处理器被配置为用于从所述体积的所述3D图像中分割所述解剖结构的3D体积图像;所述处理器被配置为用于自动确定所述解剖结构的至少一个物质性质;所述处理器被配置为用于将所述外科手术机器人的坐标系与所述医疗成像设备的坐标系配准;所述外科手术机器人被配置为用...
【专利技术属性】
技术研发人员:M阿齐齐安,L布洛姆,H孔泽,C尼布勒,J佐尔格,
申请(专利权)人:西门子保健有限责任公司,直观外科手术操作公司,
类型:发明
国别省市:德国,DE
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