用于确认医学环境中几何匹配的方法、系统和计算机程序技术方案

一种用于解剖位置和对象之间几何匹配的方法、系统和计算机程序。借助于使用医学诊断设备（２）适当成像而获得代表解剖位置的第一数据组（１８ａ）。第二数据组（１８ｂ）包括对象的几何形状描述或者借助医学诊断单元获得的对象的图像。系统（１）包括处理装置（２２），以重新获得第一数据组（１８ａ）和第二数据组（１８ｂ）以产生重叠图像（Ｉ），所述重叠图像（Ｉ）包括基于第一数据组（１８ａ）的图像（２６）和基于第二数据组（１８ｂ）的图像（２８）。使用相同的放大因子和基本上相同的空间定向在显示器（２４）上显示图像（２６）和（２８）。系统（１）包括自动描绘装置（２３）和图像操作装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种确认解剖位置几何形状和设想将置于所述解剖位置的对象几何形状之间匹配的方法。本专利技术还涉及一种允许确认解剖位置几何形状和设想将置于所述解剖位置的对象几何形状之间匹配的系统。本专利技术又涉及一种计算机程序。
技术介绍
从US6,424,332中知晓在起始段落所提出方法的一个实施例。所述已知方法适于比较植入关节的数字化图像和代表人体关节几何形状的医学图像，所述医学图像提供在硬拷贝载体上。已知的硬拷贝载体包括可安装在合适的显示装置前部的X射线幻灯胶片，植入物的数字化图像投射其上。已知植入物的数字化图像可以提供为植入物的数字图形模型，或可选地，可以提供为另一合适的图像。所述已知方法适于为临床介入实行预备步骤，例如适于选择设想将插入到患者目标区域的合适植入物。提供有安装在植入物的数字化图像前方的医学幻灯片的临床医生能够核对是否植入物适配目标区域。如果临床医生确认选择了合适的植入物，他能够开始介入。已知方法的一个缺点是不能量化估定解剖位置几何形状和植入物几何形状之间的空间一致性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种确认解剖位置几何形状和对象几何形状之间匹配的方法，由此允许定量估定所述匹配。从而，根据本专利技术的方法包括这些步骤-借助于医学诊断设备，获得代表解剖位置几何形状的第一数据组；-获得代表对象几何形状的第二数据组；-使用处理装置叠加第一数据组和第二数据组。本专利技术的技术措施是基于这样的认识，即通过借助于合适的医学诊断设备获得代表解剖位置几何形状的数据组，能够使所述数据组有利于进一步的分析，例如以数字形式。例如，通过记录来自医学诊断设备的适当信号，能够获得数据组。所述信号能够提供为电信号或光信号。同样，预期有采用蓝牙标准或类似红外载体的其他任何合适载体的无线通讯。通过采用合适的处理装置叠加第一数据组和第二数据组，允许精确估定解剖位置和对象之间的空间一致性。例如，采用一个本身已知的计算法则，建立对象和解剖位置之间一致性程度的量化测量是可能的。另外，与已知方法相比，通过以计算机化方式提供关于解剖位置和植入物几何形状的信息，能够允许在多个投影中观察。这增加了解剖位置几何形状和对象几何形状之间的匹配的确定程度。在根据本专利技术的方法的一个最简单细节中，对于第二数据组，足以选择对象合适的几何描述。优选地，几何描述不局限于二维表示，而是包括对象几何形状的完整三维描述。为了叠加第一数据组和第二数据组，采用合适的计算装置能够产生几何描述的横截面视图，同时保持对象的放大因子与解剖位置的放大因子相同。根据第一数据组的投影方向选择横截面的空间定向。优选地，采用本身已知的校正方法校正第一数据组的几何变形。除了上述提出的优点之外，根据本专利技术的方法改进了工作流程。即，使用本专利技术的方法，创建一个有用对象的自定制库是可能的。例如，该库能够包括为一些标准视图(例如，侧面、正面等)或为一些有用的定制视图存储的叠加图像。其次，可能在一个文件中存储大量同一类型、但是具有不同的大小的对象，为了检查其能在稍后被装载。提供有有用对象的库，写操作合适计算机的子程序也是可能的，所述计算机设置以从库中装载对象，并以自动方式执行其与预选解剖位置的几何匹配。为了选择最佳匹配，所述子程序能够设置以调查尽可能多的可利用的有用对象。所述最佳匹配随后能够存储在另一文件中。医学专家仅仅需要调查所述另一文件并确认所选的对象。在根据本专利技术的方法的一个实施例中，其中第一数据组包括第一多个图像投影，第二数据组包括第二多个投影，所述方法还包括以下步骤-采用第一多个图像投影，重建代表解剖位置的第一三维图像； -采用第二多个图像投影，重建代表对象的第二三维图像；-采用第一三维图像和第二三维图像用于叠加。分别叠加代表解剖位置和对象几何形状的三维图像，发现是特别有利的。为了实行当前技术措施，为了重建三维图像，采用至少两组两个正交投影是足够的，一组用于解剖位置和另一组用于对象。三维重建的方法本身在本领域中是已知的，并且在此将不再详细解释。根据该技术措施，同时在所有投影上核实植入物与解剖位置的几何匹配是可能的，因而增加了匹配确信水平。使用与采集第一数据组时使用的相同的医学诊断设备采集第二数据组是有利的。该技术措施基于对下列技术问题的理解。即使对于例如X-射线单元的校准医学诊断单元，仪表的各个读数、记录代表X-射线源的特殊空间定向的信号，可能具有一些偏差，这导致图像投影的实际空间定向和X射线源的报告位置之间的差异。所述X射线源的报告位置用于重建对象相应定向的横截面。因而，当这个横截面重叠在目标区域的医学图像上时，能够导致一幅图像相对于另一幅的轻微旋转。由于同期介入操作提出了对定位精确性严格要求的事实，通过使用与采集第一数据组相同的设备采集第二数据组而避免这些小误差是有利的。因而，当使用相同的成像设备采集第二数据组时，对基本上相同的成像几何形状，能够确信对解剖位置和对象的相同图像投影做比较，导致了最小化可能的定位误差。此外，通过应用该技术措施，实现了惊人的附加效果。如果采用相同的设备获得两幅图像，并且对相同的聚焦物距，消除了通常由图像采集系统引起的图像的几何扭曲，则导致了进一步改善了几何形状匹配的精确性。在根据本专利技术的方法的另一实施例中，所述方法包括以下步骤-实现自动描绘第一三维图像内感兴趣的体积；-实现第二三维图像与感兴趣的体积的自动适配。由于解剖位置常常包括不规则形状的事实，在对象将适配的解剖位置中自动创建感兴趣的体积是有利的。感兴趣的体积的自动描绘过程在本领域中本身是已知的，并且例如，能基于第一三维图像内的灰度值实现。结果，丢弃了第一三维图像内的所有非基本信息并且实现了目标适配。优选地，平滑并采用合适的函数几何描述感兴趣的体积的形状。在将类似第二三维图像的良好定义的结构与具有几何描述的感兴趣的体积相匹配的期间，获得关于具有进一步改进精确性的两幅图像之间的一致性程度的进一步定量信息是可能的。该进一步定量信息能够用于进一步详细描述将放置入解剖位置的合适对象的选择处理。根据本专利技术的一个系统，包括-存储装置，设置以存储代表解剖位置几何形状的第一数据组和代表对象几何形状的第二数据组，-处理装置，设置以从存储装置中重新获得第一数据组和第二数据组，所述处理装置还设置以重叠第一数据组和第二数据组以产生重叠图像；-显示装置，设置以显示重叠图像。根据本专利技术的技术措施，根据本专利技术的系统用户能够选择解剖位置的一个或多个计算机化图像和对象或同时在线的不同对象的一个或多个计算机化图像，即使正好在计划介入开始之前。通过重叠这些图像和通过进一步显示重叠的图像，用户能够有效和精确地实现选择匹配解剖位置几何形状的合适对象的任务。通过记录来自医学诊断设备的适当信号能够获得任意数据组。能够提供该信号为电信号或光信号。同样，预期有采用蓝牙标准或其他合适载波、类似红外载波的无线通讯。还可能编译一个包括可利用对象的数据库，例如包括为不同视角创建的重叠图像。另外，在该数据库中能够存储注释或其他相关字母数字信息，例如，对特殊患者组的跟踪研究的结果。在对属于相同患者组的不同解剖位置的选择对象的未来处理期间，能使用该附加信息作为附加标准。在根据本专利技术的系统的一个实施例中，所述系统包括设置用于获得第一数据组的医学诊断设备。当选择处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确认解剖位置几何形状和设想将放在所述解剖位置内的对象几何形状之间匹配的方法，所述方法包括以下步骤：－借助于医学诊断设备获取（２１）代表解剖位置几何形状的第一数据组（２３，２５）；－获取（２２）代表对象几何形状的第二数据组 （２４，２６，２８），使用处理装置重叠（３０）所述第一数据组和第二数据组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JTM范维茨克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]