用于将切口标记投射到患者上的方法和系统技术方案

本文件涉及使用承载医疗成像系统的可移动龙门架和相对于龙门架可调节的至少一个激光器，将切口标记投射到患者上的技术。该医学成像系统用于从观察方向捕获患者至少一部分的透视图像或X射线图像。然后，在所捕获的图像中设置虚拟标记，以指示感兴趣的点或区域，例如指示为切口的点或至少一条线。然后使用激光器，以从不同于观察方向的投射方向将感兴趣的点或区域指示到患者表面上，从而使感兴趣的点或区域从外部可视。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将切口标记投射到患者上的方法和系统
本专利技术涉及一种用于将切口标记投射到患者上的方法、一种相应的计算机程序、一种存储此类程序的程序存储介质、一种执行此类程序的计算机以及一种包括前述计算机的医疗系统。
技术介绍
用于获得荧光透视图像或X射线图像的医学成像系统通常用于计划手术或用于在手术前立即验证信息。在本文件中，通过增加将切口标记投射到患者上的能力，来扩展这种医学成像系统的功能。医学成像系统通常包括发射锥形X射线束的X射线源，使用准直仪可以选择性地将该X射线束成形。医学成像系统通常进一步包括二维X射线探测器，用于在X射线束通过患者后对该X射线束进行检测。利用这种医学成像系统，可以捕获二维荧光透视图像。但是，医学成像系统也可能包括发射扇形X射线束的X射线源，以及与该扇形X射线束相对应的线型X射线探测器。这种成像系统捕获一维X射线图像，但是可以通过相对于患者移动医学图像系统并组合多个一维X射线图像，来获得二维荧光透视图像。X射线束的中心也被称为医学成像系统的中心束。
技术实现思路
本专利技术可以用于制备过程，例如与医学成像系统(诸如BrainlabAG的产品Loop-XTM)或任何其他合适的成像系统结合使用。下面公开本专利技术的各方面、示例和示例性步骤及其实施例。只要技术上适宜且可行，便能根据本专利技术组合本专利技术的不同示例性特征。专利技术简述下面给出本专利技术具体特征的简要描述，其不应被理解为将本专利技术限制于本部分所描述的特征或该特征的组合。本文件涉及使用承载医疗成像系统的可移动龙门架和相对于该龙门架可调节的至少一个激光器，来将切口标记投射到患者上的技术。医学成像系统用于捕获患者的至少一部分的荧光透视图像或X射线图像。然后在所捕获的图像中设置虚拟标记，以指示感兴趣的点或区域，例如指示为切口的点或至少一条线。然后，使用激光器将感兴趣的点或区域指示到患者表面上，从而使感兴趣的点或区域从外部可视。专利技术概述在本部分中，例如通过参考本专利技术的可能实施例来给出对本专利技术的一般特征的描述。总体而言，本专利技术达成上述目的的解决方案为，在第一方面，提供一种使用医学成像系统将切口标记投射到患者上的方法，该医学成像系统包括龙门架和相对于该龙门架可调节的至少一个激光器。该方法包括以下步骤：捕获患者的至少一部分(尤其是患者的骨结构(例如患者脊柱)的至少一部分)的荧光透视图像。医学成像系统能捕获荧光透视图像，并且因此例如包括X射线源和X射线探测器。在一个实施例中，仅捕获单个荧光透视图像。然后将该荧光透视图像显示在显示装置上。荧光透视图像是从患者上的观察方向拍摄到的，该观察方向表示医学成像系统相对于患者的位置。观察方向例如代表相对于医学成像系统界定的线的方向，诸如与由X射线源发射的X射线束的中心重合的线。该方法进一步包括以下步骤：在荧光透视图像中设置虚拟标记。该虚拟标记例如指示感兴趣的点或区域，诸如通过手术治疗的点或区域或指示切口位置的点或区域。该方法进一步包括以下步骤：控制至少一个激光器以根据虚拟标记将切口标记从不同于观察方向的投射方向投射到患者上。换言之，投射到患者上的切口标记指示患者表面上的位置，该位置对应于荧光透视图像中的虚拟标记的位置。在本文中，单词“激光器”是指生成激光束的设备。此光束可以具有不同的形状，诸如点状(使得激光束是直线)或扇形(使得激光束覆盖具有特定张开角的平面的一部分)。此张开角定义激光束两条边界线之间的角度。投射方向是切口标记投射到患者上的方向。如果切口标记是单光点，则投射方向通常等于激光束的方向。如果将激光呈扇形散开以将线投射到患者上，则投射方向例如是扇的中心轴。如果切口标记包括两条相交的线，诸如十字准线，则投射方向例如是连接相交点与激光束(例如激光源或偏转镜)的原点的线。在一个实施例中，观察方向与投射方向之间的角度为90°、85°与95°之间、80°与100°之间或70°与110°之间。例如如果观察方向是患者的横向，使得从患者的侧面拍摄荧光透视图像，则将切口标记例如投射到患者的后侧或前侧。激光器例如用医学成像系统校准。这意味着激光器相对于医学成像系统的位置是已知的，也即意味着可以相对于医学成像系统来调整激光束的位置。该校准例如可以使用幻像或反投射来获得。如果已知激光器相对于成像系统的方向，则激光器相对于成像平面的方向也是已知的。本方法的优点在于，能够在患者图像中标记感兴趣的点或区域，这允许观察患者，然后能够从不同的方向在患者的表面上指示与感兴趣的点或区域相对应的位置。其优点是不需要诸如记号笔的额外工具和重复照射，并且能够在示出患者成像部分的细节的图像中设置切口标记，该细节在从投射方向拍摄的图像中可能无法辨识。由于捕获荧光透视图像时医学成像系统的观察方向已知，因此图像探测器的成像平面的位置，以及因此荧光透视图像在医学成像系统的参考系中的位置是已知的。然后在医学成像系统的参考系中也定义了切口标记的位置。这意味着只要患者在捕获荧光透视图像和投射切口标记时相对于医学成像系统具有相同位置，就无需跟踪或配准患者。在一种应用中，荧光透视图像示出患者的至少一部分脊柱，可以在荧光透视图像中标记一个椎骨或多个椎骨，并且可以通过切口标记来指示患者体内所选择的一个或多个椎骨的位置。从外部不能直接感知到椎骨的位置，仅在某些情况下可以感知到棘突的位置，在某些情况下不可能直接感知到脊柱的一部分，例如对于肥胖患者。但是，椎骨的位置与其棘突之间没有普遍的相关性，因此无法确定椎骨的实际位置。本专利技术解决了这个问题。在一个实施例中，至少一个激光器将成像标记投射到患者上，其中，当捕获到荧光透视图像时，成像标记指示患者上的图像位置。成像标记例如代表X射线源的中心束。换言之，成像标记可以用于相对于患者定位医学成像系统，使得患者被正确地定位在医学成像系统的视野内。在本实施例中，可以使用相同的激光器来投射成像标记，并且随后投射切口标记。在一个实施例中，初始虚拟标记覆盖在荧光透视图像上，其中，初始虚拟标记的位置对应患者上的成像标记的位置。这意味着透视图像中指示了捕捉荧光透视图像时医学成像系统的成像方向。如果成像标记指示X射线源的中心束，则初始虚拟标记指示荧光透视图像中的中心束的位置。初始虚拟标记例如指示荧光透视图像中患者上的成像标记的纵向位置。在一个实施例中，该方法进一步包括以下步骤：改变初始虚拟标记的位置，以获得虚拟标记。例如，根据代表初始虚拟标记的预期移动的用户输入数据来改变位置。也可以说，一旦初始虚拟标记覆盖在透视图像上并且根据虚拟标记的位置投射切口标记，初始虚拟标记就变为虚拟标记。设置虚拟标记因此包括移动初始虚拟标记。通常，可以通过移动(例如拖动)荧光透视图像中的虚拟标记来执行设置虚拟标记。进一步可以通过点击荧光透视图像中的点来执行。在另一个实施例中，可以通过指示结构(例如通过从一个或多个结构列表中选择结构)来设置虚拟标记。例如可以指示诸如骨骼界标的结构。然后在荧光透视图像中自动寻找此结构，并相应地设置虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用医学成像系统(1)将切口标记(I1，I2)投射到患者上的方法，所述医学成像系统(1)包括龙门架(2)和相对于所述龙门架(2)可调节的至少一个激光器(5)，所述方法包括以下步骤：/n-从患者上的观察方向捕获所述患者的至少一部分骨结构的荧光透视图像，/n-在所述荧光透视图像中设置虚拟标记(V1，V2)，以及/n-控制所述至少一个激光器(5)，以根据所述虚拟标记(V1，V2)来将所述切口标记(I1，I2)从不同于所述观察方向的投射方向投射到所述患者上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190924 EP PCT/EP2019/0756781.一种使用医学成像系统(1)将切口标记(I1，I2)投射到患者上的方法，所述医学成像系统(1)包括龙门架(2)和相对于所述龙门架(2)可调节的至少一个激光器(5)，所述方法包括以下步骤：
-从患者上的观察方向捕获所述患者的至少一部分骨结构的荧光透视图像，
-在所述荧光透视图像中设置虚拟标记(V1，V2)，以及
-控制所述至少一个激光器(5)，以根据所述虚拟标记(V1，V2)来将所述切口标记(I1，I2)从不同于所述观察方向的投射方向投射到所述患者上。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述观察方向与所述投射方向之间的角度在85°与95°之间。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个激光器(5)投射成像标记，所述成像标记指示捕获到所述荧光透视图像时所述患者上的图像位置。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，初始虚拟标记覆盖在所述荧光透视图像上，所述初始虚拟标记的位置对应于所述患者上的所述成像标记的位置。


5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括以下步骤：改变所述初始虚拟标记的位置，以获得所述虚拟标记。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述虚拟标记是点。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述至少一个激光器(5)投射点或十字准线(I1)作为所述切口标记。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述骨结构包括至少一部分脊柱，并且所述虚拟标记(V1，V2)指示所述脊柱上的垂直位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔·伯特拉姆，弗洛里安·格拉茨，格奥尔格·克里斯蒂安，
申请(专利权)人：博医来股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE