[发明专利]用于产生患者内部和外部图像的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及产生包括患者内部与外部的信息的图像的系统。

本发明还涉及一种用于产生包括患者内部和外部的信息的图像的方法。

背景技术

WO 2007/115825公开一种用于将受跟踪相机的图像与受跟踪成像装置所提供图像加以配准的装置。为此目的，将跟踪体附连到受跟踪的相机，并将另一跟踪体附连到受跟踪的成像装置。所述装置包括用于跟踪所述跟踪体和另一跟踪体并用于建立坐标系的光学跟踪系统。通过对附连到所述相机的跟踪体以及附连到成像装置的另一跟踪体以同一坐标系进行跟踪，可使相机所采集的图像以及成像装置所产生的图像同时在监视器上显现。

发明内容

除安装复杂且不易操作外，WO 2007/115825所公开装置妨碍医务人员有效进行医学介入。即，为使相机与成像装置所提供图像可同时显现，要求附连到相机的跟踪体和附连到成像装置的另一跟踪体可由光学跟踪系统持久地检测到。即，所述跟踪体和另一跟踪体对光学跟踪系统是可见的。后一要求明显限制医务人员操作自由度。即，医务人员须确保所述跟踪体和另一跟踪体的可见性受医务人员其身体部分所阻挡。此外，医务人员须确保所述跟踪体和另一跟踪体保持位于光学跟踪系统视觉可获取的空间内。

本发明的目的是提供产生包括患者内部和外部的信息的图像的系统，所述系统可增强医务人员的能力以有效进行医学介入。

该目的由根据本发明的系统实现，该系统由权利要求1限定。根据本发明的系统包括提供患者内部的X射线图像的X射线装置，以及用于响应波长以提供患者外部的相机图像的相机。此处相机由X射线装置支承，以建立相机与X射线装置之间的确定空间关系。根据本发明的系统还包括用于在空间上相关联的空间基准，即可使X射线图像与相机图像在空间上相关联。所述空间基准在X射线图像和相机图像中均可检测到。根据本发明的系统还包括用于基于前述空间基准将相机图像和X射线图像呈现为复合图像的数据处理器。应强调相机不必为光学相机；相机响应波长，所述波长可处于可见光谱、红外光谱或紫外光谱。

根据本发明的系统能够基于先前使X射线图像和相机图像在空间上相关联产生包含X射线图像和相机图像的复合图像。即，由于通过由X射线装置支承相机获得相机与X射线图像之间的确定空间关系，通过在相机与X射线图像中均可检测到的空间基准所建立的空间关联性适用于其后不确定的一个时段。因此，可有效避免需要持久地跟踪相机和X射线装置。因此能够使医务人员有效进行医学介入。即，医务人员无需考虑其相对于相机的位置。

在根据本发明的系统一个实用实施例中，所述空间基准包括标记物，所述标记物包括相互远离定位的至少三个标记点，所述标记点在X射线图像和相机图像中均可检测到。

在根据本发明的系统一个优选的实施例中，所述标记物为可移动标记物。该实施例具有优点是其可增加相机图像和X射线图像的空间关联性的准确性，同时确保医务人员可接近手术区。即，由于所述标记物可允许在建立空间关联性之后从手术区移开，可在实施医学介入处的位置(即手术区)进行空间关联。

在根据本发明的系统的另一实用实施例中，空间基准可由患者外部的轮廓或其一部分构成。该实施例具有优点是假定患者外部有较大相对尺寸，则可使X射线装置或相机几乎在每一位置和定向处确保空间基准可见性。因此无需由医务人员采取措施以防止空间基准失去可见性。此外，在相机配置为提供相机图像流的情况下，该实施例是有利的，在于其对于空间基准本身的位移是鲁棒的。即，在患者移动从而空间基准移位的情况下，由于所述运动可在相机图像流中检测到，则无需更新X射线图像以将X射线图像与相机图像流在空间上相关联。

在根据本发明的系统的另一实用实施例中，所述相机配置为提供相机图像流，数据处理器配置为基于空间基准将相机图像流和X射线图像呈现为复合图像流。该实施例具有优点是提供患者外部的实时监控。复合图像流优选地基于先前X射线图像(优选地为完整三维重建)，以限制患者和医务人员暴露于X射线。但是，数据处理器还可配置为将X射线图像流与相机图像流呈现为复合图像流。此处，相机图像刷新率无需与X射线图像刷新率相等。