用于执行医疗流程的计算机模拟的系统和方法技术方案

本发明专利技术的实施方式目的在于一种执行图像引导流程的计算机模拟的方法。所述方法可包括接收特定患者的医疗图像数据。可基于所述医疗图像数据产生所述特定患者的解剖结构的患者特定的、基于数字图像的模型。可使用基于数字图像的模型来执行图像引导流程的计算机模拟。医疗图像数据、基于图像的模型以及模拟的医疗工具模型可被同时显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
即使对于最有经验的介入治疗医生，许多侵入式医疗流程比如血管内流程也可提出挑战。曲折的人体结构、困难的可视化、复杂的伤口形态、以及其他的并发症可能会加到增加的流程时间、X光透视检查暴露、以及对比染色使用。如果进入策略或者设备选择是次最佳的，则可能损失宝贵的时间。因此，引入了图像引导流程的模拟系统，其用于无不必要的风险的情况下训练内科医生，该模拟系统可用作手术前的计划工具或者手术后的评估工具。大多数的医疗模拟可使得医生能够在虚拟模型上实践，该虚拟模型基于解剖结构的预定模型。这些结构与特定的患者无关。因此，这种系统不能够用于在进行手术之前对特定的患者精确地计划手术或者用于手术之后的评估。更加先进的模拟系统是使用患者特定的医疗图像数据的患者特定的模拟系统。患·者特定的模拟介入环境可允许在患者的精确的解剖结构的虚拟模型上预演完整的复杂流程，例如血管内流程，提高了在现实生活中的有效结果的可能性。附图简述在本说明书的结束部分中特别指出并清楚地主张被视为本专利技术的主题。然而，关于手术的组织和手术的方法以及其主题、特征和优势，可在与附图一起阅读以下详细描述时通过参考该描述来最好地理解本专利技术，其中图I示出了根据本专利技术的实施方式的示例性的系统，其用于模拟图像引导流程；图2是示出了根据本专利技术的一些实施方式的方法的流程图，该方法用于同时模拟图像引导流程和显现医疗图像数据；图3、4、5和6显示了根据本专利技术的实施方式的示例性的截屏，这些截屏与模拟流程和医疗图像数据的综合显现相关；以及图7和8显示了根据本专利技术的实施方式的示例性的渲染模式，其可用于医疗图像数据的显现。将认识到，为了说明的简单和清楚，附图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可相对于其他元件被放大。此外，在被认为适当的场合，参考数字可在附图中重复以便指示相应的或者相似的元件。本专利技术的实施方式的详细描述在以下的详细描述中，阐述了大量具体细节以便提供对本专利技术的彻底理解。然而，本领域中的具有普通技能的人员将理解，本专利技术可以被实践而无需这些具体细节。在其他的例子中，并未详细描述公知的方法、流程、组件、模块、单元和/或电路，以免使得本专利技术难以理解。本专利技术的实施方式目的在于患者特定的计算机模拟，其用于图像引导流程。在一些实施方式中，用于使得模拟流程能够执行的方法可包括基于从受验对象的扫描接收到的医疗图像数据来产生解剖结构的基于数字图像的模型。所述受验对象可以是例如即将要经受图像引导流程的患者。根据本专利技术的实施方式，医疗图像或其他数据可以是从一个或多个成像系统获得的患者特定的医疗图像和参数，所述成像系统比如是计算机断层照相(CT), CT-X光透视检查、X光透视检查、核磁共振成像(MRI)、超声波、正电子发射断层扫描术(PET)和X光系统，或者任何其他适合的成像系统。本专利技术的实施方式可使用本文所描述的输入医疗图像数据来产生解剖结构、器官、系统或区域的2D、3D或4D模型。虽然模拟的解剖器官或系统可以是直观的，并且可以精确地描绘解剖外观，但是，相对于医疗人员熟悉和/或惯用的传统图像或显现，它还可以提供不同的视图。例如，内科医生通常可能习惯于检查X光或CT图像，并且可能被良好地训练以识别出在这种图像中的解剖结构或组织，但是可能发现难以识别或确定器官或工具相对于模拟模型的位置或方向。根据本专利技术的实施方式，执行图像引导流程的计算机模拟的方法可包括接收可能与特定患者相关的医疗图像数据；基于所接收的医疗图像数据来生成解剖结构的基于数字图像的模型；进行实际的模拟图像引导流程；以及同时显示数字模型和医疗图像数据。例如，在显示屏中的第一区域可以专用于显示解剖器官的模拟模型，而在同一个或另一显示器上的第二区域可显示该解剖器官的相应CT图像。在一些实施方式中，医疗图像数据例如CT层面图像可在重叠模式中显示在模拟模型上。例如，CT层面图像可以在与显示了模·拟模型相同的显示区域中被显示，并且还可以根据不同的方向和视角选择来被定位。如本文所描述的，本专利技术的实施方式可为用户提供不同的图像视图和其他的医疗数据。例如，所提供的视图可与预定的表面或平面有关。在一些实施方式中，可基于所接收的原始医疗图像数据、人工生成的医疗图像数据或者原始的和人工的医疗图像数据的组合来生成关于特定表面的图像。例如，可处理CT层面或其他图像以生成可能不一定与用于获得CT数据的成像系统的视图相关的视图。在一些实施方式中，被生成的视图根据需要可以与特定的平面、表面、角度或其他方面相关。一些示例性的平面或表面(其视图可被生成)可以是轴向平面、冠状平面、矢状平面、与所选定的血管正交的平面、非平面的表面、与用来获得所述医疗图像数据的成像系统相关的平面、或者与形成模拟流程的一部分的虚拟成像系统相关的平面。要注意的是，虽然此处描述了一些示例性的平面或表面的视图，但是可生成如本文所描述的任何此类视图。还要注意的是，术语“表面”和“平面”在可适用的背景中时可以指视图的相同的实体或外观，并且因此在本文中是可以互换使用的。例如，矢状平面视图和矢状表面视图可以指是相同的视图。在一些实施方式中，与特定表面、视点或成像系统相关的图像可以基于所接收的原始医疗图像数据来生成。例如，CT层面或数据可以被处理以便产生可能不一定与CT系统的视图有关的视图。例如，二维的X光视图可以根据基于数字图像的模型来产生。在特定的情况下，基于3D数字图像的模型可以基于来自如本文所描述的CT系统的输入来生成。X光视图可随后根据基于数字图像的模型来生成。例如，二维(2D) X光视图可以通过将基于三维数字图像的模型投射到二维表面或平面上来产生。本专利技术的实施方式可使得用户能够选择X光摄像机相对于患者的视角、方位或位置，并产生由位于选定的位置和/或方位处的X光摄像机所提供的X光图像或视图。因此，甚至当没有实际的X光摄像机用于获得此类图像时，也可生成和提供人工的或者合成的X光图像或视图。在另一个实施方式中，从CT系统接收的数据可被用于生成基于数字图像的3D模型，并且此类模型还可被用于生成通过安装在用于结肠检查的结肠镜上的摄像机来提供的视图。因此，展现内部状况的视图或结肠的视图可被生成和显示。同样，根据基于数字图像的模型可以产生与任何可适用的技术或系统相关的视图或图像。通常通过各种系统产生视图或图像的能力可被本领域中的技术人员高度认识到。此种能力的优势可包括大大地节省了成本和时间，因为基于由第一成像系统接收到的数据，本专利技术的实施方式可提供与第二个不同的系统相关的输出。另一个优势可以是合成并且提供与模拟成像设备的任何角度、方向、方位或者位置有关的图像的能力。例如，除了或代替本文所描述的基于图像的模型，还可显示与如本文所描述的虚拟系统相关的人工视图。如本文所描述的，医疗图像数据(比如CT、MRI或X光图像)的显示可以与模拟流程的显现、进展或其他方面整合或协调或者以其他方式相关联。在一些实施方式中，医疗图像数据的显现可以根据用户的选择。例 如，用于可以点击模拟模型上的位置，或以其他方式选择或指示对与该模拟模型有关的位置、解剖器官或区域的兴趣，并且被提供相应于该选择的CT图像或其他医疗图像。在其他实施方式中，医疗图像数据的显现可自动与模拟流程的进展、状况、模式或背景本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰·布龙施泰因，尼夫·菲舍尔，奥费克·希隆，
申请(专利权)人：西姆博尼克斯有限公司，
类型：
国别省市：