[发明专利]锥形束和3D荧光镜肺导航

说明书

本公开涉及锥形束和3D荧光镜肺导航。一种用于使用三维重建来减小计算机断层摄影图像与患者之间的偏差的方法和系统。所述方法利用锥形束成像或三维荧光镜检查来补充或代替术前计算机断层摄影成像。

技术领域

本公开涉及用于通过使用锥形束计算机断层摄影成像来减小计算机断层摄影图像与患者之间的偏差的方法和系统。

背景技术

肺部疾病可能引起患者肺的一个或多个部分可能丧失其正常功能的能力，并且因此可能需要进行治疗。肺治疗手术可能非常复杂，并且如果执行手术的外科医生可以将患者肺中的气道和其它结构成形的方式和工具的定位可视化，则肺治疗手术将得到很大程度的辅助。传统的术前图像在某种程度上对于前者是有所帮助的，但是关于后者不提供引导。

用于在患者肺中显示图像和跟踪工具的系统通常依赖于术前数据，如来自在治疗手术开始之前、有时在几天或几周之前执行的计算机断层摄影(CT)扫描。然而，这种系统不考虑在执行CT扫描之后可能已经发生的变化或在治疗手术期间发生的移动。下文描述了用于改进标识和可视化患者肺以及位于其中的结构和工具的过程的系统、装置和方法。

发明内容

本公开涉及一种将图像与腔网络配准的方法的系统和方法，所述方法包含检测传感器在腔网络中的定位。所述配准方法还包含：用所述腔网络内的所述传感器接收用于所述腔网络的3D重建的图像；在用户界面上呈现3D重建图像；接收对目标在所述3D重建图像中的位置的指示；生成穿过所述腔网络到达目标的路径；以及确定在接收用于3D重建的所述图像之后所述传感器是否从检测到的定位移动，其中当确定所述传感器的所述定位与检测到的定位相同时，所述腔网络和所述3D重建配准。这方面的其它实施例包含各自被配置成执行所述方法的动作的对应的计算机系统、设备和记录在一个或多个计算机存储装置上的计算机程序。

实施方案可以包含以下中的一个或多个：当确定所述传感器的所述定位已经改变时，接收测量数据；基于所述测量数据将所述腔网络与所述3D重建配准或生成所述腔网络的3D模型。所述方法可以进一步包含显示所述3D重建、由所述3D重建得出的2D切片图像、由所述3D重建得出的3D模型或虚拟支气管镜检查中的所述路径。另外或可替代地，所述方法可以进一步包含在用户界面中显示所述传感器沿着所述路径的所述定位。

本公开的另一方面是一种将图像与腔网络配准的方法，所述方法包含：接收所述腔网络的术前计算机断层摄影(CT)图像；接收对所述腔网络内的目标的指示；生成穿过所述腔网络到达所述目标的路径。所述配准的方法还包含接收用于所述腔网络的3D重建的图像；将所述术前CT图像的坐标变换成3D重建的坐标，以将所述术前CT图像与所述3D重建配准；以及在检测到导管的移动时，更新所述导管在所述3D重建图像或3D模型中的定位。

所述方法可以进一步包含在用户界面上显示所述3D重建、由所述3D重建得出的2D切片图像、由所述3D重建得出的3D模型或虚拟支气管镜检查。在另一方面，所述方法包含在变换所述术前CT坐标和所述3D重建坐标之前，由所述3D重建图像生成3D模型，以及可以还包含将来自所述CT图像的特征与所述3D重建和由所述3D重建得出的3D模型匹配。可替代地，所述方法包含在将所述目标和所述路径从所述术前CT图像转移到所述3D重建之后，从所述3D重建生成3D模型。所述方法可以包含接收测量数据，其中所述测量数据是在接收所述3D重建之前接收的，或者所述测量数据是在将所述目标和所述路径从所述术前CT图像转移到所述3D重建以将所述3D重建与所述腔网络配准之后接收的。

本公开的另外方面是一种用于将图像与腔网络配准的方法，所述方法包含：接收所述腔网络的术前计算机断层摄影(CT)图像；接收对所述腔网络内的目标的指示；生成穿过所述腔网络到达所述目标的路径；生成CT 3D模型；检测导管在所述腔网络内的定位；将所述术前CT图像与检测到的所述导管的定位配准；接收对传感器在所述术前CT或所述CT3D模型中的位置的指示并在用户界面中更新所述位置，直到接近所述目标；接收用于所述腔网络的3D重建的图像；以及检测所述导管的定位并在使用界面上更新所述定位。