[发明专利]用于在图像引导的程序中将细长装置配准到三维图像的系统和方法

说明书

本文提供了用于在图像引导的程序期间使用配准的实时图像和先前的解剖图像的方法。一种示例性方法包括获得患者解剖体的三维图像和设置在其中的医疗器械的一部分。三维图像包括表征医疗器械的该部分的形状的图像信息。处理装置从三维图像分割医疗器械的该部分。当医疗器械的该部分位于患者解剖体内时，从医疗器械的该部分获得形状数据，并且处理装置将医疗器械的该部分的分割形状与来自医疗器械的该部分的形状数据进行配准。

本申请是于2018年01月09日提交的名称为“用于在图像引导的程序中将细长装置配准到三维图像的系统和方法”的中国专利申请201880005172.4(PCT/US2018/012969)的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2017年1月9日提交的题为“用于在图像引导的程序中将细长装置配准到三维图像的系统和方法(Systems and Methods forRegistering ElongateDevices to Three-Dimensional Images in Image-GuidedProcedures)”的美国临时专利申请US62/444,018的优先权和申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于进行图像引导的程序的系统和方法，并且更具体地涉及用于在图像引导的程序期间使用配准的实时图像和先前时间解剖图像的系统和方法。

背景技术

微创医疗技术意图减少医疗程序期间损伤的组织量，从而减少患者恢复时间、不适和有害副作用。这种微创技术可以通过患者解剖体的自然孔口或通过一个或多个手术切口执行。通过这些自然孔口或切口，医师可以插入微创医疗器械(包括手术器械、诊断器械、治疗器械或活检器械)到达目标组织方位。为了帮助到达目标组织方位，医疗器械的方位和移动可以与患者解剖体的术前图像相互关联。通过使图像引导器械与图像相互关联，图像可以用于帮助器械在解剖系统中导航通过自然或手术创建的通路，诸如肺、结肠、肠、肾、心脏、循环系统或诸如此类。虽然术前图像是有帮助的，但它们是通常在程序之前就拍摄好的静态表示。

因此，有利的是提供器械与成像模态的配准以提供用于执行图像引导的程序的增强导航信息，其中该成像模态在程序期间采集患者解剖体的图像，。

发明内容

随附于说明书的权利要求概括了本发明的实施例。

在一个实施例中，由计算系统执行一种方法。该方法包括获得患者解剖体和设置在其中的医疗器械的部分的三维图像。三维图像包括表征医疗器械的该部分的形状的图像信息。处理装置从三维图像分割医疗器械的该部分。当医疗器械的该部分位于患者解剖体内时，从该部分获得形状数据，并且处理装置将医疗器械的该部分的分割形状与来自医疗器械的该部分的形状数据进行配准。该方面的其它实施例包括对应的计算机系统、设备和记录在一个或多个非瞬时性计算机存储介质上的计算机程序，每个计算机程序被配置为执行该方法的动作。

在另一实施例中，医疗系统包括医疗器械，该医疗器械包括形状传感器、被配置为从形状传感器接收形状数据的跟踪子系统、以及耦连到医疗器械和跟踪子系统的处理器。处理器被配置为接收患者解剖体的图像数据，该患者解剖体具有设置在其中的医疗器械，使得图像数据在图像参考系中。处理器被进一步配置为：分割对应于医疗器械的图像数据的一部分；从器械参考系中的医疗器械获得形状数据；以及通过将形状数据与对应于医疗器械的图像数据的部分进行比较，将器械参考系配准到图像参考系。