用于内窥镜手术的基于图像整合的配准和导航制造技术

一种相对于手术前手术规划和手术中图像对手术工具实施的实时跟踪涉及基于图像的配准和工具跟踪配准。所述基于图像的配准实施对身体的解剖区域的多幅图像的整合，所述多幅图像包括手术前扫描图像（31）（例如，3D?CT/MRI图像）、手术中荧光透视图像（42）（例如，2D?X射线图像）和手术中内窥镜图像（23）（例如，2D关节内窥镜图像）。所述工具跟踪配准实施在手术中内窥镜图像（23）内对一个或多个手术工具的跟踪在手术前扫描图像（31）和/或手术中荧光透视图像（42）内的表示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内窥镜手术的基于图像整合的配准和导航本专利技术总体涉及相对于手术前规划和手术中图像对身体的解剖区域内的手木工具进行实时跟踪。本专利技术尤其涉及手术前扫描图像、手术中荧光透视图像和手术中内窥镜图像的整合，以实现对手术工具的实时跟踪和定位。微创内窥镜手术是ー种手术流程，在该流程中，通过自然孔ロ或皮肤上的小切ロ(即，端ロ)将刚性或柔性内窥镜引入到患者的身体内。将额外的手木工具通过类似的端ロ引入到患者的身体内，其中，采用内窥镜就手术部位向手木工具的外科医生提供视觉反馈。例如，图I图示了膝盖10的前十字韧带(“ACL”)关节内窥镜手术的示意性表示，如图所示，膝盖具有ACL 11、软骨12和膝盖骨13。关节内窥镜手术涉及手术前阶段和手术中阶段。手术前阶段涉及对膝盖10的三维(“3D”)扫描成像(例如，CT图像、MRI图像、超声图像、X射线图像等)，从而对膝盖10进行诊断性评估，以及对膝盖10的ACL关节内窥镜手术进行规划。 手术中阶段涉及通过膝盖10的前面区域中的端ロ引入关节内窥镜20(8卩，针对关节的内窥镜)，由此可以使关节内窥镜20发生移动和/或枢轴转动，以采集膝盖10的各个区域的实时图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.13 US 61/294,5021.一种用于整合身体的解剖区域的多幅图像的手术导航系统(60)，所述多幅图像包括手术前扫描图像(31)、手术中荧光透视图像(42)和手术中内窥镜图像(23)，所述手术导航系统(60)包括 图像整合器(61 )，其能够用于生成整合图像矩阵(TX_E)，所述整合图像矩阵包括荧光透视图像矩阵(TX_CT)与内窥镜图像矩阵(TCT_E)的整合， 其中，所述荧光透视图像矩阵(TX_CT)包括所述手术中荧光透视图像(42)与所述手术前扫描图像(31)之间的变换，并且 其中，所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)包括所述手术前扫描图像(31)与所述手术中内窥镜图像(23)之间的变换，以及 工具跟踪器(62)，其能够用于生成整合跟踪矩阵(Ττ_χ)和扫描跟踪矩阵(TT_CT)， 其中，所述整合跟踪矩阵(Ττ_χ)包括所述整合图像矩阵(ΤΧ_Ε)与内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的整合， 其中，所述扫描跟踪矩阵(TT_CT)包括所述内窥镜图像矩阵(Tct_e)与所述内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的整合，并且 其中，所述内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)表示在所述手术中内窥镜图像(23)内对手术工具(21)的跟踪。2.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述图像整合器(61)还能够用于执行所述手术中内窥镜图像(23)内的对象的表面的摄影测量重建，从而以其作为所述手术前扫描图像(31)与所述手术中内窥镜图像(23 )之间的所述变换的基础。3.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述荧光透视图像矩阵(TX_CT)与所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)的所述整合包括执行涉及所述荧光透视图像矩阵(TX_CT)与所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)的矩阵乘法。4.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述整合图像矩阵(TX_E)与内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的所述整合包括执行涉及所述整合图像矩阵(ΤΧ_Ε)与所述内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的矩阵乘法。5.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)与所述内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的所述整合包括执行涉及所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)与所述内窥镜跟踪矩阵(Ττ_Ε)的矩阵乘法。6.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，还包括 用于显示所述手术中荧光透视图像(42)的显示装置，所述手术中荧光透视图像具有作为所述整合跟踪矩阵(Ττ_χ)的函数的手木工具(21)的叠加(43)。7.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，还包括 用于显示所述手术前扫描图像(31)的显示装置，所述手术前扫描图像具有作为所述扫描跟踪矩阵(TT_CT)的函数的手木工具(21)的叠加(43)。8.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述工具跟踪器(62)还能够用于执行在所述手术中内窥镜图像(23)内对所述手木工具(21)的摄影测量跟踪。9.根据权利要求I所述的手术导航系统(60)，其中，所述手术前扫描图像(31)选自包括计算机断层摄影图像、磁共振图像、超声图像和X射线图像的组。10.一种用于整合身体的解剖区域的多幅图像的手术导航系统(60)，所述多幅图像包括手术前扫描图像(31)、手术中荧光透视图像(42)和手术中内窥镜图像(23)，所述手术导航系统(60)包括 图像整合器(61)，其能够用于生成整合图像矩阵(TX_E)，所述整合图像矩阵包括荧光透视图像矩阵(Tx_ct)与内窥镜图像矩阵(Tct_e)的整合， 其中，所述荧光透视图像矩阵(TX_CT)包括所述手术中荧光透视图像(42)与所述手术前扫描图像(31)之间的变换，并且 其中，所述内窥镜图像矩阵(TCT_E)包括所述手术前扫描图像(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·波波维奇，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
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