[发明专利]介入医学设备跟踪

说明书

一种用于跟踪介入医学设备(01)的位置的系统包括接口(193)和控制器(190)。接口(193)将所述系统接口连接到光学形状感测设备(102)，所述光学形状感测设备的形状与所述介入医学设备(01)的形状保持一致。所述控制器(190)包括存储指令的存储器(191)和运行所述指令的处理器(192)。所述指令使所述系统：使用经由所述接口(193)从所述光学形状感测设备(102)接收的光学形状感测信号来识别所述光学形状感测设备(102)的形状，并且在第一成像系统的第一坐标空间中识别所述介入医学设备(01)的形状，所述第一成像系统以第一成像模式对所述介入医学设备(01)进行成像。所述指令还使所述系统将所述介入医学设备(01)配准到所述第一坐标空间。

背景技术

光学形状感测技术(OSS)用于在介入医学流程中提供介入医学设备的形状和相对位置的实时流程内信息。来自OSS的信息用于在介入医学流程期间定位和导航介入医学设备。OSS使用沿着多芯光纤的光，该多芯光纤在介入医学流程期间与介入医学设备的形状保持一致。所涉及的原理利用了光纤中的分布式应变测量，该分布式应变测量使用特性瑞利反向散射或受控光栅图案。沿着光纤的形状从一个特定点(被称为发射点或z＝0)开始，随后的形状、位置和取向都是相对于发射点的。

单独地，配准用于对准两个独立设备和/或系统的坐标系。例如，能够经由从OSS设备到X射线成像系统的变换T_OX来完成从OSS设备到X射线成像系统的配准。能够经由从超声成像系统到X射线成像系统的变换T_UX来完成从超声成像系统到X射线成像系统的配准。能够经由从OSS设备到超声成像系统的变换T_OU来完成从OSS设备到超声成像系统的配准。

另外，在医学成像系统中使用分割来将结构的表面表示为三维模型。

当前，OSS设备与X射线成像系统之间的配准可能会累积显著的误差，例如当OSS设备的近端(即，最靠近用户的一端)移动了几厘米时。对误差的校正需要OSS设备于X射线成像系统之间的重新配准，这继而又需要两个新的偏移的X射线投射。额外的X射线投射可能中断介入医学流程的工作流程，可能延长介入医学流程的时间，并且使患者和临床医生经受额外的X射线剂量。

OSS设备与超声成像系统之间的配准也可能累积明显的误差。当图像分析软件搜索OSS设备的最新超声影像时，OSS设备与超声成像系统之间的重新配准可能中断介入医学流程的工作流程并延长介入医学流程的时间。图像分析软件可能需要在超声影像中指定OSS设备，例如由用户在超声影像中指定OSS设备的尖端，以便约束在超声影像中搜索OSS设备。即使有初始约束，也必须在超声影像中完全识别和定位OSS设备，以便在OSS设备与超声成像系统之间进行重新配准，而这中断了介入医学流程的工作并延长了介入医学流程的时间。

发明内容

根据本公开内容的一个方面，一种用于在介入医学流程中跟踪介入医学设备的位置的系统包括接口和控制器。所述接口将所述系统接口连接到光学形状感测设备，所述光学形状感测设备的形状在所述介入医学流程期间与所述介入医学设备的形状保持一致。所述控制器包括存储指令的存储器和运行所述指令的处理器。所述指令在由所述处理器运行时使所述系统：使用经由所述接口从所述光学形状感测设备接收的光学形状感测信号来识别所述光学形状感测设备的形状，并且在第一成像系统的第一坐标空间中识别所述介入医学设备的形状，所述第一成像系统在所述介入医学流程期间以第一成像模式对所述介入医学设备进行成像。所述指令还使所述系统基于使用所述光学形状感测信号识别的所述介入医学设备的形状并且基于在所述第一坐标空间中识别的所述介入医学设备的形状来将所述介入医学设备配准到所述第一坐标空间。