[发明专利]用于支气管镜路径规划和引导的阿里阿德涅壁影带

说明书

技术领域

本发明涉及医学成像领域，并且更具体而言，涉及用于将影带（tape）投影到体腔的壁上用于路径规划和引导的方法、系统和计算机程序产品。

背景技术

具有或不具有经支气管活检的支气管镜检查是常见的介入流程，其中，出于诊断目的以及任选治疗目的，支气管镜相机被推进到气管支气管气道树中。为了辅助对这样的介入进行规划以及实时的引导，现有的对患者的胸部计算机断层摄影（CT）可以用于计算虚拟腔内绘制10，其非常接近地类似来自真实支气管镜的光学相机图像。CT扫描以及从CT扫描导出的虚拟腔内绘制能够用于规划通向特定异常、肿瘤、淋巴结、气道狭窄等的路径。

如图1所示，从气管到肺部目标的规划的路径可以叠加在虚拟腔内绘制10上，如在气道15的中心处的细线20，被称为阿里阿德涅线条（Ariadne thread）。然而，这种线20会严重遮挡医师要遵循的进入气道的中心的视线。而且，中心路径线20对于用户而言不具有视觉深度线索，并其因此难以解释其三维过程。此外，由于中心路径线20通常非常接近相机点延伸，路径会出现强烈振荡。

发明内容

本发明提供了一种用于规划在体腔中的介入流程的方法、系统和程序产品。

根据一个实施例，提供了一种用于规划在体腔中的介入流程的方法。执行体腔的CT扫描。创建与介入相机图像对应的体腔的内部的虚拟绘制。之后，将与介入流程的规划的路径对应的虚拟影带投影到体腔的壁上。将虚拟影带投影到腔壁上，所述腔壁在虚拟绘制上与相机点相距较远，因此，影带不出现如同中心线条的振荡。而且，由于虚拟影带位于腔壁上，其不遮挡腔的中心，允许用户在规划期间、在游历期间以及甚至在实际介入期间更好地将所述腔可视化。

根据一个实施例，将虚拟影带以恒定夹角在沿正交于局部路径的规划的路径的每个点处投影到腔壁上。因此，随着体腔尺寸减小，虚拟影带420变得更窄。这种影带变窄为用户提供了视觉深度线索，能够更好地使得用户解释体腔10的三维过程。

根据一个实施例，将虚拟影带描绘为半透明叠加层，以允许对底层体腔壁的评估。

根据一个实施例，沿诸如腹侧或背侧的预定方向投影虚拟影带，以提供虚拟绘制的取向的指示。

根据一个实施例，将两个虚拟影带描绘到体腔壁上，其中一个沿腹侧方向，而另一个沿背侧方向，并且对虚拟影带进行色彩编码，以指示其各自方向。

根据一个实施例，体腔为气管支气管气道。在备选实施例中，体腔为结肠。在其他实施例中，体腔可以是在管状器官中提供通道的另一身体结构。

根据一个实施例，提供了一种用于在体腔中在介入流程期间引导介入装置的方法。在显示器上显示来自介入器械上的相机的图像。确定所规划的介入路径。之后，将虚拟影带从相机图像上的规划的路径投影到体腔的壁上。

根据一个实施例，提供了一种用于规划在体腔中的介入流程的系统。该系统包括：处理器；存储器，其与处理器能操作地连接；以及显示器，其与处理器能操作地连接；其中，已经在所述存储器上编码了建模程序，所述建模程序由处理器执行，以从流程前扫描来生成体腔的虚拟绘制，并且将虚拟影带投影到虚拟绘制中的腔壁上以指示穿过腔的流程路径。

根据一个实施例，所述系统还包括具有相机的介入器械，其中，所述相机向处理器提供体腔的图像，并且处理器在显示器上显示具有投影到腔壁上的指示规划的介入路径的虚拟影带的图像。在一个实施例中，所述器械为支气管镜。

根据一个实施例，提供一种用于规划在体腔中的介入流程的计算机程序产品。所述计算机程序产品包括计算机可读程序存储介质，已经在所述计算机可读程序存储介质上编码了如下程序代码：用于执行体腔的CT扫描的程序代码；用于创建与介入相机图像对应的体腔的内部的虚拟绘制的程序代码；以及用于将与介入流程的规划的路径对应的虚拟影带投影到体腔的壁上的程序代码。

附图说明

从下文结合附图阅读范例性实施例的详细描述中能够明确理解本发明的特征和优点，在附图中包括如下附图：

图1是根据现有技术的具有虚拟中心路径线条的气管支气管气道的虚拟绘制；

图2是根据本发明的各个实施例的具有投影到气道的腹侧壁和背侧壁的影带的气管支气管气道的虚拟绘制；

图3是根据本发明的实施例的用于规划在体腔中的介入流程的系统的框图；

图4是影带投影到正交于气道介入的局部路径的虚拟绘制的壁上的示意图；

图5是根据本发明的实施例的用于规划在体腔中的介入流程的方法的流程图；以及