[发明专利]对定位跟踪的介入设备的自动视场更新

说明书

一种用于介入设备(50)的定位跟踪器驱动的显示系统，所述介入设备包括一个或多个定位跟踪器和一个或多个介入工具的集成。所述定位跟踪器驱动的显示系统采用监视器(121)和显示控制器(110)，所述显示控制器用于控制对图示所述介入设备(50)的跟踪节点在解剖区域内的导航的跟踪图像在所述监视器(121)上的实时显示。所述显示控制器(110)基于指示至少一个定位跟踪器在所述解剖区域内的定位的定位跟踪数据来在图示图像空间内的所述解剖区域的多幅配准的空间图像之中自主地选择所述跟踪图像。所述显示控制器(110)根据如由所述定位跟踪数据指示的所述介入设备(50)的所述跟踪节点相对于所述图像空间的定位来导出对所述跟踪图像的所述自主选择。

技术领域

本公开的发明总体上涉及基于指示介入设备在解剖区域内的定位(即，位置和/或取向)的定位跟踪技术对图示解剖区域内的介入设备的图像的实时显示。

本公开的发明更具体涉及基于介入设备在解剖区域内的定位的定位跟踪技术信息来自动更新对图示介入设备在解剖区域内的导航的图像的实时显示。

背景技术

血管内程序通常在整个程序期间依赖于荧光透视成像来跟踪介入工具在解剖区域内的定位(即，位置和/或取向)，其中荧光透视成像视场在整个程序期间被手动地更新以将介入工具保持在荧光透视成像视场内。

例如，图1A图示了如被实时显示在监视器10上的血管结构12的荧光透视图像11a。随着远端部13在血管结构12内被导航，血管介入工具的远端部13(图1B)改变，其中在荧光透视图像11a中图示远端部13在荧光透视图像11a的视场内的当前定位，例如，如在图1B中图示的远端部13在荧光透视图像11a的视场内的定位的图示。相反，在荧光透视图像11a中未示出远端部13超出荧光透视图像11a的视场的定位，如在图1C中示范性地示出的。因此，当远端部13被移动超出荧光透视图像11a的视场时，荧光透视源和探测器的成像定位必须被手动地调整，以实现远端部13在更新的荧光透视图像的视场内的图示，例如，如在图1D中示出的远端部13在更新的荧光透视图像11b的视场内的定位的图示。

作为荧光透视成像跟踪的备选或补充，如在本公开的领域中已知的定位跟踪技术可以用于跟踪介入工具在解剖区域内的定位(即，位置和/或取向)。

例如，光学形状感测(OSS)技术使用沿着单芯或多芯光纤的光用于在外科手术介入期间的设备定位和导航。所涉及的原理利用在光纤中使用特征瑞利背向散射或可控光栅图案的分布式应变测量结果。沿着光纤的形状在沿着传感器的特定点(被称为起始点或z＝0)处开始，并且光纤的随后的形状位置和取向是相对于该点的。

OSS光纤可以被集成到介入工具(例如，血管工具、腔内工具和矫形工具)内，以由此在微创程序(例如，血管内程序)期间经由对介入工具的监视提供实况视觉引导，其中集成的OSS光纤提供介入工具的部分或全部的定位(即，位置和/或取向)。

光纤的形状感测的关键特征在于其提供关于具有被嵌入在其中的光纤的设备的整体形状的三维(“3D”)信息。挑战是如何恰当地可视化并将光学形状感测的介入工具的3D信息通信到介入工具的导航器，而无需被操作为对程序进行成像的解剖成像模态的迭代手动调整。

而且通过范例，电磁感测(EM)技术使用场生成器来生成用于跟踪一个或多个EM线圈传感器相对于场生成器的定位的电磁场。更具体地，电磁场诱发(一个或多个)EM线圈传感器中的电流，其中电流的大小取决于(一个或多个)EM线圈传感器相对于场生成器的定位。

如同OSS光纤，(一个或多个)EM线圈传感器可以被集成到介入工具(例如，血管工具、腔内工具和矫形工具)内，以由此在微创程序(例如，血管内程序)期间经由对介入工具的监视提供实况视觉引导，其中(一个或多个)集成的EM线圈传感器提供介入工具的部分或全部的定位(即，位置和/或取向)。此外，挑战是如何恰当地可视化并将电磁感测的介入工具通信到介入工具的导航器，而无需被操作为对程序进行成像的解剖成像模态的迭代手动调整。