[发明专利]用于确定第一对象在第二对象中的位置的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定第一对象在第二对象中的位置的装置、方法和计 算机程序。

背景技术

US2006/0241413A1公开了一种用于采用x射线系统确定仪器在对象的 结构内的位置的方法。为与确定所述位置相关的对象的至少一个区域提供 三维图像。将x射线系统与三维图像进行配准，并且在将仪器引入到结构 中之后，利用x射线系统按照已知的投影几何形状获取相关区域的至少一 幅二维x射线图像。在二维x射线图像中确定仪器的二维位置，并且在所 述二维位置贯穿三维图像放置一条根据已知的投影几何形状的投影线，其 中，根据投影线与结构的交点确定仪器在三维图像中的三维位置。

WO 00/72264A1公开了一种位置确定系统，其尤其适于确定演员在演 播室内的位置，其基于在处于已知位置的摄像机拍摄的图像中识别演员的 部分，并且基于所述摄像机的位置和所述部分的高度确定所述演员的位置。 在实施例中，基于在由处于已知的摄像机位置的摄像机拍摄的图像中识别 演员的脚确定演员在演播室内的位置，并基于所述摄像机的位置以及脚通 常是演员在图像中的最低可见部分的假设确定演员的脚部位置。在确定演 员的位置之前，执行校准过程，从而得到将摄像机拍摄的图像中的每一位 置映射至地板上的定位的映射函数，其中，在校准之后，为了确定演员的 位置，在图像中识别出脚的位置，并采用所述映射函数将图像中的这一确 定位置映射到地板上的位置。

WO 2005/020148A1公开了用于对导管的当前(x射线)图像和脉管树 的地图图像进行叠加显示的设备和方法。对于示出导管必须经过的脉管树 的地图图像而言，已经借助于距离变换计算了相关距离图像并将其归档到 存储器内。在当前图像中，对导管进行分段，之后借助于距离图像计算地 图图像的变换，从而在当前图像与经变换的地图图像在监视器上重叠时， 使所述导管的图像处于经变换的地图图像的脉管树内。

WO 01/20552A1公开了一种用于在医疗过程中生成图像的方法。使心 脏的高分辨率三维模型与执行医疗过程时获取的低分辨率获取图像进行配 准，并显示经配准的高分辨率模型和低分辨率图像，其中，由于所述低分 辨率图像还可以示出例如导管的电极，因而在经配准的高分辨率模型上显 示所述电极。

例如，将用于确定第一对象在第二对象中的位置的装置应用在心脏电 生理学领域，从而定位导管顶端在患者心脏内的三维位置。采用这些经定 位的导管顶端的三维位置记录感兴趣的位置，诸如，三维空间中的解剖学 界标和/或消融位置。这种已知的定位基于电磁或超声实时(低潜伏时间) 三维定位技术。例如，用于对导管顶端的三维位置进行定位的装置包括三 个靠近患者布置的磁场发射线圈和位于导管的顶端的对应传感器，其中， 通过三角测量确定导管顶端的三维位置。

这些用于确定诸如导管顶端的第一对象在诸如患者心脏的第二对象中 的位置的已知技术是复杂的，需要大量的硬件，尤其是专用的导管，因此 价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供用于确定第一对象在第二对象内的位置的装 置、方法和计算机程序，它们具有更低的复杂性，需要的硬件数量更少， 因而价格更加低廉。

在本发明的第一方面，提供了一种用于确定第一对象在第二对象内的 位置的装置，其中，所述第一对象在接触区与所述第二对象接触，其中， 所述装置包括：

-用于提供第二对象的三维模型的提供单元，

-用于生成第一对象和第二对象的二维投影图像的投影单元，

-用于将三维模型与二维投影图像进行配准的配准单元，

-用于根据第一对象在二维投影图像和经配准的第二对象的三维模型 上的位置确定接触区的位置的确定单元，所述接触区的位置是第一对象在 第二对象内的位置，

其中，确定单元适于通过确定第一对象的视线与三维模型的表面相交 的位置确定所述接触区的位置。