[发明专利]用于成像设备的姿态估计以及用于确定医疗设备相对于目标的位置的系统和方法

权利要求书

1.一种用于根据通过荧光镜成像设备获取的二维荧光镜图像，构建患者体内目标区域的基于荧光镜的三维体数据的系统，其包括：

标记结构，其中所述目标区域和标记结构的图像序列通过所述荧光镜成像设备获取；和

计算设备，其被配置为：

基于对标记结构整体上在多个图像的每个图像上的可能和最可能的投影的检测，估计图像序列的多个图像的荧光镜成像设备的姿态；和

根据所述荧光镜成像设备的估计姿态，构建所述目标区域的基于荧光镜的三维体数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算设备被进一步配置成：

促进医疗设备接近所述目标区域，其中在获取所述图像序列之前将医疗设备定位在所述目标区域中；和

根据基于荧光镜的三维体数据确定所述医疗设备与目标之间的偏移。

3.根据权利要求2所述的系统，还包括定位系统，其指示所述医疗设备在患者体内的位置，其中所述计算设备包括显示器并且被配置为：

显示所述目标区域和所述医疗设备相对于目标的位置；

通过所述定位系统和所述显示器促进所述医疗设备到所述目标区域的导航；和

基于所述医疗设备与目标之间的所确定的偏移校正所述医疗设备相对于目标的位置的显示。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述计算设备被进一步配置为：

在所述显示器上显示所述目标区域的3D渲染；和

将所述定位系统配准到所述3D渲染，其中校正所述医疗设备相对于目标的位置的显示包括更新所述定位系统和所述3D渲染之间的配准。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述定位系统是电磁定位系统。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述目标区域包括肺的至少一部分，并且所述医疗设备可通过管腔网络的气道导航到所述目标区域。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述标记结构是周期性图案或二维图案中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述目标区域包括肺的至少一部分，并且所述目标是软组织目标。

9.一种用于从通过荧光镜成像设备获取的目标区域和标记结构的二维(2D)荧光镜图像的序列构建患者体内目标区域的基于荧光镜的三维体数据的方法，其中所述标记结构位于所述患者和所述荧光镜成像设备之间，所述方法包括使用至少一个硬件处理器：

基于检测到所述标记结构整体上在多个图像的每个图像上的可能和最可能的投影，至少针对所述2D荧光镜图像的序列中的多个图像，估计所述荧光镜成像设备的姿态；和

基于所述荧光镜成像设备的估计姿态，构建所述目标区域的基于荧光镜的三维体数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中在获取所述图像序列之前将医疗设备定位在所述目标区域中，并且其中所述方法还包括使用所述至少一个硬件处理器根据所述基于荧光镜的三维体数据确定所述医疗设备与所述目标之间的偏移。

11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括使用所述至少一个硬件处理器：

通过指示所述医疗设备位置的定位系统和通过显示器，促进所述医疗设备到所述目标区域的导航；和

基于所述医疗设备与所述目标之间的所确定的偏移，校正所述医疗设备相对于所述目标的位置的显示。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括使用所述至少一个硬件处理器：

在所述显示器上显示所述目标区域的3D渲染；和

配准所述定位系统到所述3D渲染，

其中校正所述医疗设备相对于所述目标的位置包括更新所述定位系统至所述3D渲染的配准。