[发明专利]用于跟踪程序的系统和方法

说明书

公开了一种导航系统。所述导航系统可以用于至少辅助程序。所述系统可以辅助界定对象和/或确定图像元素的物理边界。所述系统可以辅助计划和/或程序的工作流程。

相关申请的交叉引用

本申请包含与于2018年4月27日提交的美国专利申请第15/965,374号有关的主题(代理人案卷号：5074A-000190-US)。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于确定成员在空间中相对于受试者的定位(包含位置和朝向)以及标识图像中的特征和工作流程效率的系统和方法。

背景技术

此部分提供与本公开有关的、不一定是现有技术的背景信息。

在用于各种程序(如外科手术程序、组装程序等)的导航系统中，可以跟踪器械或对象。可以通过各种操作模式的一个或多个跟踪系统来跟踪器械，如通过测量磁场对传感器线圈的影响和/或使用光学传感器来确定位置。传感器线圈可以包含放置在磁场内的导电材料，在所述磁场中在传感器线圈中感应到电流。所测得的感应电流可以用于标识或确定器械或对象的定位。

可以用多个线圈(如三个正交放置的线圈)来产生电磁场。各种发射器或现场生成系统包含由在科罗拉多州路易斯维尔市(Louisville,Colorado)设有营业地点的美敦力导航有限公司(Medtronic Navigation,Inc.)销售的AxiEM^TM电磁导航系统。AxiEM^TM电磁导航系统可以包含用于产生由跟踪装置感测到的电磁场的多个线圈，所述多个线圈可以是传感器线圈，以允许使用如外科手术导航系统等导航系统来跟踪和/或展示所跟踪的器械的定位。

跟踪系统还可以或可替代地包含光学跟踪系统。光学跟踪系统包含如跟踪系统等跟踪系统。光学跟踪系统包含一组具有视场的相机，以对器械的定位进行三角测量。

发明内容

此部分提供本公开的概述，并且并不是对其全部范围或其全部特征的全面公开。

公开了一种用于执行程序的系统。程序也可以在如动物、人或其它选定的患者等活体受试者上执行。程序可以包含任何适当类型的程序，如对无生命的对象(例如，封闭的结构、机身、底盘等)执行的程序。然而，可以使用导航系统来执行程序，其中跟踪系统能够跟踪选定的一个或多个项。

导航系统可以用于相对于受试者导航器械以执行程序。在各个实施例中，程序可以包含脊柱上的程序，如脊柱融合，其中两个或更多个椎骨与选定的植入物系统或组合件连接在一起。植入物系统可以包含在选定时间互连的多于一个组件。可以相对于包含椎骨的多骨结构来执行如螺钉等植入系统的一部分的定位。螺钉可以沿着选定轨迹定位到椎骨中，并且沿着轨迹定位到椎骨中的选定深度。除了上述实例之外，还可以相对于和/或在脊柱或其它适当的位置上执行其它适当的程序。

在选定时间，如用于执行程序和/或计划程序，可以获取受试者的图像数据。图像数据可以用于生成在显示装置上显示的图像。图像数据可以包含任何适当的图像数据，如计算的断层扫描图像数据、磁共振图像数据、X射线锥束图像数据(如使用X射线锥束成像器)。进一步地，成像器可以是任何适当的成像器，如成像系统，如本文进一步讨论的。如计算机视觉算法等选定指令集可以用于标识图像数据内的各个部分，如各个椎骨。指令可以包含被编程成确定椎骨的边界的机器学习技术或过程，如神经网络系统。可以在神经网络内基本上或完全自动地分析图像数据，以确定椎骨的边界。