[发明专利]用于导航管状网络的基于图像的向导

说明书

本发明涉及用于便于导航管状网络的基于图像的向导的系统和方法。首先可以对三维图像数据中的感兴趣区域进行分段。可以在所述感兴趣区域的二维术中图像数据中检测内窥镜仪器。然后可以确定所检测到的内窥镜仪器的中心线。可以对所述内窥镜仪器和所述中心线进行反向投影，以生成三维反向投影体积。可以至少部分地基于所述三维反向投影体积和所述三维图像数据来生成所述内窥镜仪器的设备路径。

技术领域

本公开总体上涉及图像数据处理，并且更具体地涉及用于导航管状网络的基于图像的向导。

背景技术

肺癌是频繁且致命的疾病。肺部病变的早期、精确、快速且有成本效益的诊断和治疗对增强患者的存活率来说是重要的。为了执行诊断和疗法，临床医生典型地使用支气管镜术以对气道的内部进行可视化。支气管镜术涉及使用支气管镜以针对异常（例如，流血、肿瘤、病变、异物、炎症）而检查患者的气道。支气管镜通常通过患者的鼻或嘴而插入到患者的气道中，且可以延伸到患者的肺部中。

然而，支气管镜在变为楔入患者的气道中之前在它们由于它们的大小而可以前进通过气道多远方面是受限的。在支气管镜太大而不能达到肺部中较深的目标位置（例如，超出气道的分支的第三至第四代）时，临床医生可以利用某些实时成像模态以最初确定目标组织的位置并确认该目标组织的位置。如果临床医生出于任何原因而不能够达到该目标组织，则临床医生可以将所导航的经皮导管插入到该目标组织的经确认的位置。

然而，传统导航技术有衰落，诸如过时的成像数据、未被计及的气道的变形以及甚至针对高级用户的使用困难。可靠且准确的向导对于支气管镜术中的活组织检查和治疗过程的成功而言是重要的。

发明内容

本文公开了用于便于导航管状网络的基于图像的向导的系统和方法。首先可以对三维图像数据中的感兴趣区域进行分段。可以在所述感兴趣区域的二维术中图像数据中检测内窥镜仪器。然后可以确定所检测到的内窥镜仪器的中心线。可以对所述内窥镜仪器和所述中心线进行反向投影，以生成三维反向投影体积。可以至少部分地基于所述三维反向投影体积和所述三维图像数据来生成所述内窥镜仪器的设备路径。

附图说明

将容易获得本公开及其许多附随方面的更完整领会，这是由于通过在结合附图而考虑时参考以下详细描述，本公开及其许多附随方面变得更好理解。

图1是图示了示例性系统的框图；

图2a示出了由计算机系统作出的基于图像的向导的示例性方法；

图2b示出了确定设备路径的示例性方法；

图2c示出了确定设备路径的另一示例性方法；

图3示出了从肺部的三维（3D）计算机断层扫描（CT）图像体积重构的各种示例性视图；

图4示出了患者的肺部的示例性二维（2D）荧光透视图像；

图5图示了所检测到的支气管镜及其对应中心线的示例性反向投影；

图6示出了示例性候选段；以及

图7示出了示例性可视化。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了许多具体细节（诸如，具体部件、设备、方法等的示例），以便提供本框架的实现方式的透彻理解。然而，对本领域技术人员来说将明显的是，这些具体细节不必被采用以实践本框架的实现方式。在其他实例中，未详细描述公知的材料或方法，以便避免不必要地使本框架的实现方式模糊。尽管本框架容易有各种修改和可替换形式，但其具体实施例在附图中作为示例而示出且在本文中将详细描述。然而，应当理解，意图不在于将本发明限于所公开的特定形式，而是相反，意图在于覆盖落在本发明的精神和范围内的所有修改、等同物和可替换方案。此外，为了易于理解，将某些方法步骤描写为分离的步骤；然而，这些分离地描写的步骤不应当被理解为在它们的执行中必然取决于次序。