[发明专利]监视手术室中的移动物体

说明书

提出了一种包括主跟踪设备和处理单元的系统。所述主跟踪设备包括多个光源和多个光探测器。基于光脉冲，所述主跟踪设备被配置为确定手术室中的多个对象的当前3D位置。所述处理单元被配置为处理所述对象中的每个对象的图像信息以及位置信息，以生成彼此空间关系的所述对象的图像信息的可视化。

技术领域

本发明总体上涉及在介入期间协助医师的方面。此外，本发明涉及提供可以帮助医师执行介入的可视化的系统。具体地，本发明涉及允许可视化考虑在手术室中存在的对象的移动的跟踪系统。

背景技术

微创技术越来越多地用于外科手术流程。最近几年已经开发出各种解决方案来提高易用性和外科医生可获得的准确性。这些解决方案结合(术前)CT图像或MRI图像的配准以提供对患者和/或设备的跟踪。

例如，光学相机可以被集成在X射线系统上的探测器中或手术灯中。该解决方案使得能够易于使用外科手术导航与2D和3D X射线成像的集成。可以在手术之前或手术期间制定外科手术规划路径。由于虚拟路径的可视化和被投影在实时光学图像上的3D数据，用户能够更容易地对准外科手术器械。能够通过设备跟踪对带有标记的外科手术器械进行跟踪，并且患者身上的标记可用于补偿患者运动。

发明内容

可以看到，目的是提供允许集成与手术室中的多个不同对象有关的位置信息以针对对象的位置变化来调整可视化的系统。

这是通过相应的独立权利要求中的每个的主题来实现的。在相应的从属权利要求中描述了其他实施例。

通常，根据实施例的系统包括主跟踪设备和处理单元。所述主跟踪设备包括多个光源和多个光探测器，其中，所述光源中的每个光源被配置为发出光脉冲，并且所述光探测器中的每个光探测器被配置为探测所述光脉冲。基于这样的光脉冲，所述主跟踪设备被配置为确定手术室中的多个对象的当前3D位置。

所述处理单元被配置为例如从数据库中接收由所述主跟踪设备跟踪的所述对象中的每个对象的图像信息。所述处理单元还被配置为从所述主跟踪设备接收所述对象的3D位置信息。基于多个3D位置，也可以确定对象的取向。最后，所述处理单元被配置为生成第一对象的图像信息的可视化，所述第一对象的图像信息与第二对象的图像信息空间相关。作为示例，第一对象可以是患者，并且第二对象可以是介入器械。作为另外的示例，对象的图像信息可以是对象的虚拟表示或由对象生成的图像。

根据实施例，所述光源可以被固定地布置在所述手术室中(例如在手术室的墙壁和/或天花板处)，并且所述光探测器可以分别被布置在所述对象处。替代地，光探测器可以被固定地布置在手术室中，并且光源可以被安装在该手术室中的移动物体上。还可以预想到，光源和光探测器都被固定地布置并且光反射器被布置在对象处，该光反射器可以改变它们在手术室中的位置。最后要提到的是，所有这些布置的任意组合也是可能的，当跟踪两个以上的对象时尤其如此。

根据实施例，所述系统可以包括一个或多个成像设备。所述成像设备可以适于生成例如患者内部的实时图像。所述成像设备可以是2D X射线成像设备、3D计算机断层摄影设备、磁共振成像设备、超声设备、高光谱视频相机或高光谱成像设备。利用系统中的这样的成像设备，处理单元不仅可以处理被存储在数据库上的先前生成的图像，而且可以处理实时生成的图像。应当理解，至少两幅实时生成的图像或实时生成和存储的图像或一幅以上的存储的图像可以被彼此配准并且因此可以被组合显示。