3D路径探测可视化制造技术

在一个实施方案中，一种设备包括医疗器械、跟踪所述器械在身体中的通路中的坐标的位置跟踪系统、处理器，所述处理器用于将所述系统和所述身体的至少一部分的3DCT图像配准、找到所述器械通过所述通路的路径、计算所述路径的区段、响应于所计算的区段计算沿着相应虚拟相机的所述路径的相应位置、响应于所述跟踪坐标选择所述相应虚拟相机以用于渲染相应虚拟内窥镜图像、计算所述相应虚拟相机的相应取向、以及渲染并显示从所述相应虚拟相机的所述相应位置和取向观察到的所述身体中的所述通路的基于所述3DCT图像的虚拟内窥镜图像，包括根据所述跟踪坐标定位在所述相应虚拟内窥镜图像中的所述器械的动画表示。图像中的所述器械的动画表示。图像中的所述器械的动画表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D路径探测可视化


[0001]本专利技术涉及医疗系统，并且具体地但并非排他性地涉及路径可视化。

技术介绍

[0002]在图像引导的外科手术(IGS)中，执业医生使用身体内实时跟踪的器械，使得在外科规程中可将器械的位置和/或取向呈现在患者解剖结构的图像上。在许多IGS情况下，以一种模式(诸如，磁共振成像(MRI)或计算机断层摄影(CT))准备患者的图像，并且器械跟踪使用的是不同的模式，例如电磁跟踪。为了使跟踪有效，两种模式的参照系必须相互配准。
[0003]Bronstein等人的美国专利公布2011/0236868描述了一种执行图像引导的规程的计算机化模拟的方法。该方法可包括接收特定患者的医学图像数据。可以基于医学图像数据生成特定患者的解剖结构的基于患者特定数字图像的模型。可以使用基于数字图像的模型来执行图像引导的规程的计算机化模拟。可以同时显示医学图像数据、基于图像的模型和模拟医疗工具模型。
[0004]Walker等人的美国专利公布2017/0151027描述了用于利用机器人辅助将柔性医疗器械驱动到解剖空间中的目标的系统和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种医疗设备，包括：医疗器械，所述医疗器械被配置成在患者的身体中的通路内移动；位置跟踪系统，所述位置跟踪系统被配置成跟踪所述医疗器械在所述身体内的坐标；显示屏；以及处理器，所述处理器被配置成：将所述位置跟踪系统和所述身体的至少一部分的三维(3D)计算机断层摄影(CT)图像在共同参照系内配准；找到所述医疗器械通过从给定起点到给定终点的所述通路的3D路径；计算所述3D路径的区段；响应于所计算的区段而计算沿着相应虚拟相机的所述3D路径的相应不同位置；响应于所述医疗器械的跟踪坐标和所述相应虚拟相机在所述共同参照系内的相应位置来选择所述相应虚拟相机以用于渲染相应虚拟内窥镜图像；计算所述相应虚拟相机的相应取向；以及在所述显示屏上渲染和显示从所述相应虚拟相机的所述相应位置和取向观察到的所述身体中的所述通路的基于所述3D CT图像的所述相应虚拟内窥镜图像，包括根据所述跟踪坐标定位在所述相应虚拟内窥镜图像中的所述医疗器械的动画表示。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置成：找到所述3D路径中高于阈值转向的转向点；以及响应于所找到的转向点而计算所述3D路径的区段以及沿着所述相应虚拟相机的所述3D路径的所述相应不同位置。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理器被配置成响应于所述虚拟相机中的相邻虚拟相机之间的距离超过限值而将所述虚拟相机中的至少一个虚拟相机定位在所述区段中的一个区段的中间。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理器被配置成：检查所述虚拟相机中的两个相邻虚拟相机之间的视线；以及响应于所述视线被阻挡而将所述虚拟相机中的至少一个虚拟相机定位在所述两个相邻虚拟相机之间。5.根据权利要求2所述的设备，其中，所述处理器被配置成基于n
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维多线段简化来计算所述区段。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述n
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维多线段简化包括Ramer
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Douglas
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Peucker算法。7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置成：计算所述虚拟相机的相应虚拟相机的相应二等分线；以及响应于所述医疗器械的所述跟踪坐标相对于最靠近所述跟踪坐标的所述虚拟相机中的相应虚拟相机的所述二等分线中的相应二等分线落在哪一侧，来选择所述相应虚拟相机以用于渲染相应虚拟内窥镜图像。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述处理器被配置成将所述相应二等分线计算为在所述3D路径上的所述虚拟相机中的相应虚拟相机的所述位置中的相应位置处垂直于所述3D路径的相应平面。9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置成：计算从所述虚拟相机中的相应虚拟相机的所述位置中的相应位置到沿着所述3D路径
的不同点的向量的平均方向；以及响应于所计算的平均方向来计算所述虚拟相机中的相应虚拟相机的所述取向中的相应取向。10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述处理器被配置成使所述虚拟相机中的相应虚拟相机的所述位置中的相应位置在与所计算的平均方向相反的方向上偏移。11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置成基于连续渲染从设置在所述虚拟相机中的两个相应相邻虚拟相机之间的相应附加虚拟相机的相应位置观察到的所述身体中的所述通路的相应过渡虚拟内窥镜图像，在所述显示屏上渲染和显示在所述虚拟相机中的所述两个相应相邻虚拟相机的所述虚拟内窥镜图像中的两个相应虚拟内窥镜图像之间的过渡。12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述位置跟踪系统包括电磁跟踪系统，所述电磁跟踪系统包括定位在所述身体的一部分周围的一个或多个磁场发生器和所述医疗器械的远端处的磁场传感器。13.一种医疗方法，包括：使用位置跟踪系统来跟踪医疗器械在患者的身体内的坐标，所述医疗器械被配置成在所述患者的所述身体中的通路内移动；将所述位置跟踪系统和所述身体的至少一部分的三维(3D)计算机断层摄影(CT)图像在共同参照系内配准；找到所述医疗器械通过从给定起点到给定终点的所述通路的3D路径；计算所述3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：