[发明专利]用于标记表面的方法和投射设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对三维检查对象的表面、尤其是患者的身体表面进行标记的方法。此外，本发明涉及一种用于执行这种方法的投射设备。此外，本发明涉及一种具有这种投射设备的医学技术成像系统。

背景技术

当涉及具有不规则的、即不平坦和/或柔性的表面的身体时，对三维身体上确定的点之间距离的确定是与提高的开销相关联的。在人类或动物身体情况下，身体表面的尺寸例如可以通过呼吸或肠道运动或者通过按压到确定表面部分上而改变。对于在身体上的经皮介入、例如以针或解剖刀进行的经皮介入，精确确定身体表面上的、即皮肤上的尺寸是特别重要的。因此，常常手动地用柔性卷尺执行从参考点或起始点出发的距离确定，该卷尺可以至一定程度地适配于身体的表面几何结构或者表面地形。卷尺的使用例如在患者上的手术介入中会具有一系列对于操作者和/或患者的不利之处。其中例如有用于保证卷尺无菌性的提高的开销、在一些身体部分上变困难的操作、卷尺的滑落风险以及其它独特的操作缺陷，其会导致测量错误。

发明内容

基于在此示出的问题，本发明基于的技术问题是，提出一种用于以更简单和更精确的测量信息来标记表面的方法。

根据本发明的、用于以投射设备标记三维检查对象的表面的方法包括至少以下步骤：

-采集表面的体貌数据；

-规定或定义测量信息标记；

-确定参考位置值，其表示投射设备的辐射装置相对于表面的位置；

-根据体貌数据和参考位置值来计算所规定的测量信息标记的预校正；

-将通过测量信息标记的预校正形成的预校正过的测量信息标记向着表面辐射。

“测量信息标记”理解为包括与确定的相关测量有关的信息的标记，其例如是定义的测量间隔确定的可能的目标区域的位置和/或延伸、结构等。尤其，这也可以是由标记点和/或标记线构成的测量信息模式，其中，各个标记点和/或标记线以定义的距离彼此间隔并且由此对于操作者用作测量信息。然而其也可以包括表示例如检查对象的内部结构、如确定的器官的视图。测量信息标记可以优选是由点和/或线形成的光栅、格栅或网，其例如借助至表面上的有色光束来淡入。测量信息标记的“规定”可以包括对所存储的标记类型（例如测量格栅或者确定的器官）进行选择以及必要时对测量单位（例如公制还是非公制的测量单位）以及例如作为测量格栅的两个交点之间的距离的测量尺寸（例如5mm或者1cm或者2cm）进行规定。

投射设备的辐射装置可以包括至少一个光源，其将可见光、例如红色或绿色的光作为标记介质投射到表面上。检查对象可以是无生命或有生命的，例如是植物、石头或者人类或动物身体。检查对象的表面基本上可以是整个表面。在通过点状辐射装置标记三维检查对象的情况下，表面通常形成检查对象的部分表面。

“参考位置值”包括与如下有关的信息：检查对象表面的应被投射标记信息的区域相对于辐射装置而言处于何种距离、何种斜率和何种对齐。距离例如可以是在光源与患者皮肤上的参考点之间的距离。

体貌数据表示检查对象表面的地形轮廓并且由此表示该表面相对于参考平面的不同的突起和/或凹进，该参考平面例如可以通过检查对象的放置面、即例如患者卧榻而形成。由此，相对于例如穿过检查对象的平行剖面而言，体貌理解为检查对象的轮廓或外廓区段的总和。体貌数据可以在辐射测量信息标记之前的任意时刻产生，并且从任意的源传送至投射设备。除了所描述的在数据产生或数据处理链中的相关性之外，根据本发明的方法的各个步骤可以按任意顺序来执行。例如，规定测量信息标记的步骤也可以在确定参考位置值的步骤之后进行。此外，该方法还可以包括在本说明书中未示出和/或未详细示出的中间步骤。如果表面的体貌数据和例如相对于表面上的参考点的参考位置值已知，则可以为表面上的任意点和由此为每个任意标记点或目标点（在其上进行标记的点，例如将线、光点、图像等投射到这些点上）计算空间坐标，其描述该点相对于辐射装置的位置。由此，可以进行预校正的简单计算。为了精确标记表面，该表面优选应该在采集体貌数据的步骤与辐射预校正过的测量信息标记的步骤之间不运动，或者应该探测、登记和在下面的计算中随之考虑该运动。

预校正过的测量信息标记的辐射通过辐射装置进行，并且使得对齐过的光束射到表面上。测量信息标记的预校正的计算由此包括如下步骤：将辐射装置的辐射角或差辐射角协调于表面上的目标点相对于光束出发点的空间坐标。对于各个目标点执行该步骤。