成像系统技术方案

公开了一种用于操作成像系统的系统和方法。该成像系统可移动或被移动以在相对于受试者的不同定位处获取该受试者的图像数据。此后，该图像数据可被组合以形成单个图像。该图像数据可被组合以形成单个图像。该图像数据可被组合以形成单个图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请包括与美国申请17/206,302号(代理人案卷5074A
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000237
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US号)的主题类似的主题。上述申请中的每个申请的全部公开内容以引用方式并入本文。


[0003]本公开涉及一种成像系统，并且具体地涉及一种可移动成像系统以及利用其对图像数据的获取。

技术介绍

[0004]成像系统可获取受试者的图像数据。图像数据可用于生成图像。图像可被显示以供用户查看和/或出于各种目的被进一步分析和/或增强。图像可示出受试者的选定部分。
[0005]获取受试者的图像数据的成像系统可获取受试者的多个图像数据投影。多个投影可在成像系统相对于受试者的多个定位处获取。例如，系统可包括臂或投影仪，该臂或投影仪在空间上相对于受试者移动以获取图像投影相对于受试者的多个定位。
[0006]根据本文所提供的描述，另外的适用性领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。

技术实现思路

[0007]本部分提供本公开的一般概述，并且不是本公开的完整范围或其全部特征的全面公开。
[0008]成像系统可包括相对于选定定位移动的部分。受试者可被放置在用于获取其图像投影的定位处。该成像系统可在相对于该受试者的多个定位处获取一个或多个图像投影，包括图像数据。
[0009]该多个图像投影可被获取以生成该受试者在包括多个位置和/或多个取向的多个定位处的视图的图像。例如，该成像系统的成像部分可相对于该受试者轴向地(即，沿着Z轴)平移，以在沿着该轴的多个定位处获取图像投影。在该成像部分移动时，该成像部分可相对于该受试者或相对于该受试者的选定位姿移动。例如，该成像器可以除沿着Z轴移动之外的至少一个自由度改变定位。例如，该成像系统可倾斜、旋转、下垂等。因此，系统诸如包括处理器模块的系统可评估这些图像数据和/或另外的数据信号以确定用于基于该受试者的该多个图像投影来生成合成或组合图像的对准。
[0010]根据本文所提供的描述，另外的适用性领域将变得显而易见。本概述中的描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0011]本文所述的附图仅用于选定实施方案的说明性目的，而不是所有可能的具体实施，并且不旨在限制本公开的范围。
[0012]图1是根据各种实施方案的具有成像系统和导航系统的手术室的环境视图；
[0013]图2A是根据各种实施方案的成像系统在第一定位和第二定位处的侧视图；
[0014]图2B是图2A的成像系统的顶部平面图；
[0015]图3是根据各种实施方案的成像系统在第一定位处的第一投影和在第二定位处的第二投影的示意图；
[0016]图4是根据各种实施方案的用于对准第一图像和第二图像的程序的流程图；
[0017]图5是根据各种实施方案的组合图像的示意图；
[0018]图6是根据各种实施方案的对准成像系统在两个定位处的示意图；
[0019]图7是根据各种实施方案的用于生成组合图像数据的加权函数的图形表示；
[0020]图8是根据各种实施方案的两个投影的示意图；并且
[0021]图9是根据各种实施方案的对准和组合过程的流程图。
[0022]贯穿附图的若干视图，对应附图标记指示对应零件。
具体实施方式
[0023]现在将参考附图更完整地描述示例性实施方案。
[0024]图1是可在手术期间使用的手术系统的环境视图，在该手术期间，用户24可使用仪器诸如动力钻组件20来对受试者(例如，患者)28执行手术。在各种实施方案中，动力钻组件20可包括用于执行选定手术诸如在受试者28的颅骨中形成颅骨钻孔、在一个或多个脊椎骨36上进行手术或其他选定手术的动力解剖工具32。根据各种实施方案的仪器20可包括适当的马达部件，诸如由美敦力公司出售的LEGEND和/或LEGEND EHS马达系统。马达部件可包括动力诸如气动马达，诸如LEGEND马达，但也可使用其他动力马达或驱动器诸如电动马达LEGEND EHS马达。然而，应当理解，动力钻组件20可用于执行其他手术，诸如相对于脊椎骨和/或在脊椎骨中去除材料。
[0025]例如，动力钻组件20可被操作为在包括椎板切除术手术或其他适当的脊椎手术的选定手术中去除一部分脊椎骨。此外，应当理解，动力钻组件20可用于对非活体受试者执行手术，诸如在机身、汽车车架等中钻孔。因此，动力钻组件20不需要用于活体受试者，诸如人类患者。
[0026]根据具有各种系统和/或用于各种手术的各种实施方案，动力钻组件20可包括相对于受试者28跟踪和/或导航的机动钻。如本文中进一步讨论，导航系统29可包括跟踪系统并且可包括跟踪装置40，该跟踪装置可连接到动力钻组件20以跟踪工具相对于受试者28诸如脊椎骨36的定位或位姿。一般来讲，位姿包括坐标位置(诸如3D空间中的位置)和取向(诸如至少一个或多个(包括三个)自由度)两者。因此，位姿或定位可包括选定量的自由度，诸如关于对象(例如，仪器20)的六个自由度信息。适当的跟踪系统包括在美国专利8,842,893号中公开的那些系统，该美国专利以引用方式并入本文。应当理解，可以获取受试者28的图像数据以创建图像，如本文中所讨论。为了获取图像数据，可以在开始手术之前或者在手术已经开始之后使用成像系统31，该手术可以包括动力钻20的操作。成像系统31可以包括由美敦力公司(Medtronic,Inc.)出售的O
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成像系统和/或可以包括在美国专利7,188,998号、7,108,421号、7,106,825号、7,001,045号和6,940,941号中公开的那些系统；所有这些美国专利以引用方式并入本文。因此，成像系统31可包括环形台架，该环形台架包括其中
检测器和/或源极围绕受试者28旋转的环形体积。其他可能成像系统包括也生成患者28的三维视图的C形臂荧光成像系统，诸如由在德国纽伦堡具有营业场所的奇目成像股份有限公司(Ziehm Imaging GmbH)销售的ZIEHMRFD 3D成像系统。
[0027]跟踪系统可为导航系统29的一部分以帮助执行选定手术，诸如对受试者28执行的外科手术，并且可包括本领域公知的那些系统。例如，导航系统可以包括在美国专利5,772,594号、5,913,820号、5,592,939号、5,983,126号、7,751,865号和8,842,893号以及9,737,235号中所公开的那样，以及美国专利申请公开2004/0199072号中所公开的那样，所有这些文献以引用方式并入本文。由于受试者或真实空间的定位到图像空间的配准，跟踪定位可显示在图像上或相对于图像显示，也如上文并入的美国专利和公开案中所公开的那样。此外，跟踪系统可包括全部由美敦力导航公司(Medtronic Navigation,Inc.)出售的Stealth跟踪系统和Axi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】1.一种根据多个图像数据生成组合图像的方法，包括：访问在成像器的第一成像器定位处获取的第一图像数据；访问在所述成像器的第二成像器定位处获取的第二图像数据；调用在所述第一成像器定位处相对于所述成像器的第一受试者跟踪定位；调用在所述第二成像器定位处相对于所述成像器的第二受试者跟踪定位；确定变换矩阵，以基于所调用的第一受试者跟踪定位和所调用的第二受试者跟踪定位将所述第二图像数据对准到所述第一图像数据；以及输出所述变换矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，还包括；利用所述变换矩阵变换所述第二图像数据以生成对准到所述第一图像数据的对准第二图像数据。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：组合所述第一图像数据和所述对准第二图像数据以生成组合图像数据。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：显示基于所述组合图像数据的组合图像。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：将所述第一图像数据配准到所述受试者；将所述第二图像数据配准到所述受试者；其中所述组合图像数据和所述组合图像被配准到所述受试者。6.根据权利要求5所述的方法，还包括：基于所述组合图像相对于所述受试者导航仪器。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：其中所述第二图像数据是在所述第一图像数据之后获取的。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述第一成像器定位和所述第二成像器定位处跟踪所述受试者和所述成像器，以确定所述第一成像器定位、所述第二成像器定位、所述第一受试者跟踪定位以及所述第二受试者跟踪定位中的全部；其中所述成像器在所述第一成像器定位和所述第二成像器定位之间以至少两个自由度移动；其中移动的所述自由度中的至少一个自由度通过跟踪所述受试者和所述成像器来确定。9.根据权利要求8所述的方法，其中移动的自由度中的一个自由度包括所述成像器相对于所述受试者的Z轴移动。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用所述成像器获取所述第一图像数据；以及利用所述成像器获取所述第二图像数据。11.一种根据多个图像数据生成组合图像的方法，包括：访问在成像器的第一成像器定位处获取的第一图像数据；访问在所述成像器的最终成像器定位处获取的最终图像数据；
调用在所述第一成像器定位处所述成像器的第一跟踪定位；调用在所述第一成像器定位处相对于所述成像器的第一受试者跟踪定位；调用在所述最终成像器定位处所述成像器的最终跟踪定位；调用在所述最终成像器定位处相对于所述成像器的最终受试者跟踪定位；确定变换矩阵，以基于所调用的第一受试者跟踪定位和所调用的最终受试者跟踪定位将所述最终图像数据对准到所述第一图像数据；以及输出所述变换矩阵。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：接收选定图像尺寸的输入；确定所述第一成像器定位；确定所述最终成像器定位；以及确定是否需要至少一个中间成像器定位来实现所述选定图像尺寸；如果确定需要至少一个中间成像器定位，则确定至少一个中间成像器定位。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：将所述成像器移动到所述第一成像器定位；将所述成像器移...

【专利技术属性】
技术研发人员：X，
申请(专利权)人：美敦力导航股份有限公司，
类型：发明
国别省市：