[发明专利]只使用2D荧光透视自动地确定3D导管位置和取向

权利要求书

1.一种用于使用单平面荧光透视自动地确定活体中的不透射线医疗对象的3D位置和取向的方法，包括：

从单平面荧光透视仪捕获数字化2D图像流；

在数字2D图像的子集中检测医疗对象的图像；

应用像素级几何计算来测量医疗对象图像；

对图像测量结果应用锥形投影和径向延长校正；以及

从校正的2D图像测量结果计算医疗对象的3D位置和取向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中医疗对象是心脏导管。

3.根据权利要求2所述的方法，其中导管是心脏消融导管。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从由起搏器引线、除颤器引线、标测导管和支架构成的组中选择医疗对象。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括在检测步骤之前的初始化步骤，并且，所述初始化步骤包括医疗对象图像的两视图荧光透视测量和设置医疗对象图像尺寸限制标准。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，对于子集中的每一个2D图像，检测步骤包括：

对2D图像应用阈值滤波器；

形成图像像素的簇；

针对医疗对象图像尺寸限制标准来评估簇中的每一个；以及

选择包含医疗对象的图像的簇。

7.根据权利要求6所述的方法，其中自动化检测步骤还包括基于簇评估来修改阈值滤波器的阈值。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，测量步骤包括计算选择的簇的中心、纵向中线和边界框数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，测量步骤还包括：对未滤波的2D图像应用中心、中线和边界框数据；在医疗对象图像周围扩大边界框区域；以及对这种2D图像进行上采样。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，测量步骤还包括形成垂直于中线的多个横截面图像分布以及识别基本上平行于中线的医疗对象图像边缘。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，只沿着垂直于中线的每一个横截面图像分布来执行上采样。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，识别医疗对象图像边缘包括以分布强度范围的固定百分率选择每一个分布上的边缘点。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，分布的分布强度范围是这种分布的最大和最小强度值之间的差。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，分布强度值的固定百分率是约50%到55%。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，分布强度值的固定百分率是约55%。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，测量步骤还包括针对医疗对象图像尺寸限制标准来评估测得的簇。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，测量步骤还包括采用阈值滤波器的当前阈值作为用于后续图像的阈值。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，测量步骤还包括计算基本上平行于中线的边缘的最小二乘法拟合表示。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，测量步骤还包括：形成平行于中线的多个横截面图像分布；识别基本上垂直于中线的医疗对象图像边缘；以及计算基本上垂直于中线的边缘的最小二乘法拟合表示。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，沿着平行于中线的每一个横截面图像分布来执行上采样。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，测量步骤还包括：基于最小二乘法拟合边缘来重新计算医疗对象图像中心；以及确定2D图像中的医疗对象图像宽度、长度和梯形失真。

22.根据权利要求6所述的方法，其中，应用测量校正的步骤包括校正平面外角度的医疗对象图像测量结果。

23.根据权利要求10所述的方法，其中，测量步骤还包括：基于识别的医疗对象图像边缘来重新计算中线；重新形成垂直于重新计算出的中线的横截面图像分布；以及重新识别医疗对象图像边缘。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，只沿着垂直于重新计算出的中线的每一个重新形成的横截面图像分布来执行上采样。