[发明专利]用于医学设备跟踪的系统和方法

说明书

描述了一种用于跟踪医学成像设备(210)的位置和取向(即姿态)的系统(100)。所述系统基于从成像医学设备和与所述设备相关联的跟踪传感器(210)获得的图像数据和传感器数据的组合来实时确定成像医学设备的姿态。姿态是基于计算的跟踪姿态变化和计算的图像姿态变化以及所计算的跟踪姿态变化和计算的图像姿态变化的确定的可靠性来确定的。

技术领域

本公开涉及跟踪成像医学设备，并且更具体而言，涉及提供成像医学设备的三维姿态的准确实时确定的系统和方法。

背景技术

用于跟踪使用光学、电磁或超声跟踪系统的侵入性医学设备的跟踪系统可能是昂贵的，有时可能需要相当长的设置时间。例如，为电磁跟踪设置场发生器可能是非常复杂的过程。

诸如超声成像设备的一些医学设备在知晓设备的位置和取向(例如姿态)方面不需要高度的准确性。另外，尽管一些姿态信息可以从设备提供的图像中导出，但没有更多的信息，这种设备不能提供对设备姿态的完整确定。

商业上可用的医学设备跟踪系统的高成本不适合在某些医学流程中使用。这些系统的能力提供的准确度远远超过对于某些医学流程可接受的程度，例如采用成像医学设备的流程。

发明内容

根据本原理，描述了用于跟踪医学成像设备的位置和取向(即姿态)的系统和方法。所述系统通过图像数据和传感器数据的组合来实时确定成像设备的三维姿态。所述系统包括跟踪模块，所述跟踪模块被配置为生成从与所述成像设备相关联的跟踪传感器获得的所述成像设备的跟踪姿态变化数据。所述系统还包括图像跟踪模块，所述图像跟踪模块被配置为跟踪从由所述成像设备生成的图像获得的所述成像设备的图像姿态变化数据。模块基于组合的图像设备姿态变化和所述成像设备的先前确定的姿态来确定所述成像设备当前姿态。所述模块基于所述跟踪姿态变化数据、针对所述跟踪姿态变化数据确定的可靠性值、基于图像的姿态变化数据以及针对基于图像的姿态变化数据确定的可靠性值来在计算中确定的组合的图像设备姿态变化。

根据本原理，还描述了一种用于通过从成像医学设备和与所述设备相关联的跟踪传感器获得的图像数据和传感器数据的组合来实时确定成像设备的三维姿态的方法。根据该方法，根据由与成像设备相关联的跟踪传感器提供的信息来确定所述成像设备的跟踪姿态变化，并且根据由所述成像设备提供的图像信息来确定所述成像设备的基于图像的姿态变化。跟踪姿态变化的可靠性和基于图像的姿态变化的可靠性被确定。基于所述跟踪姿态变化、所述基于图像的姿态变化、所确定的所述跟踪姿态变化的可靠性以及所确定的所述基于图像的姿态变化的可靠性，来确定所述成像设备的组合的姿态变化。根据组合的图像设备姿态变化和成像设备的先前确定的姿态来确定所述成像设备的当前姿态。

根据以下对本公开的说明性实施例的详细描述，本公开的这些及其他目标、特征以及优点将变得显而易见，本公开的说明性实施例要结合附图进行阅读。

附图说明

本公开将参考下图而详细地呈现下面的优选的实施例的描述，其中：

图1描绘了根据本原理的用于确定成像医学设备的姿态变化的系统；

图2描绘了根据本原理确定成像医学设备的最佳姿态变化的另一系统；并且

图3是示出根据本原理的用于确定成像医学设备的姿态变化的方法的框图。

具体实施方式

根据本原理，提供了用于确定成像医学设备的组合最佳姿态变化估计的系统和方法。用户可以从改进的姿态确定准确性中受益，并在执行医学流程(例如前列腺癌活检)时获得更高的成功率。