[发明专利]借助参考标记在手术中进行图像记录

说明书

本发明涉及一种用于将患者的断层成像获得的图像数据结合到用于手术规划和/或用于手术中导航的系统中的方法。在该方法的范围内借助至少一个适合于此的第一拍摄设备拍摄患者的至少一个定义的身体区域的断层成像图像数据或X射线技术获得的图像数据，其中，具有至少一个表面的第一参考体(1、11、21)布置在患者上并且由第一拍摄设备一起拍摄。将所拍摄的代表第一参考体的图像数据与第一参考体的已知几何数据进行比较以获得失真信息。通过计算单元基于失真信息矫正所拍摄的图像数据以获得矫正的图像数据。将矫正的图像数据与患者的同一个身体区域的其它图像数据叠加以获得叠加的图像数据并且在显示器上显示叠加的图像数据。

本发明涉及一种用于将借助成像方法、尤其是断层成像方法获得的图像数据结合到用于手术规划和/或用于手术期间导航的系统中的方法，其中图像数据首先或事先借助成像方法、如X射线和/或计算机断层成像获得或已经获得。本发明还涉及分别尤其用于在这样的方法中使用的一种参考体、一种电磁场发生器以及一种医学系统。

对于介入式外科手术的规划和执行，原则上公知使用手术前获得的患者的、通常是按照数字形式呈现的图像数据、例如X射线或计算机或核自旋断层成像拍摄。这样的方法提供器官或身体部位的“内部视图”。在一些方法中这些图像数据也在手术期间被建立或者说更新，以便将不能或只能很难由电影或视频摄像机检测的、在拍摄的对象上的可能变化，例如手术进程或身体对外科手术的反应，进行可视化。从断层成像获得的图像数据中可以计算一个或多个身体部位和/或器官的三维模型。

此外通常的是，在手术期间例如利用内窥镜拍摄视觉照片，诸如患者的照片或视频图像，并且与手术前建立的断层成像图像数据一起在监视器上作为单个图像或叠加地显示。以这种方式例如可以使得要去除的组织或在手术区域中呈现的并且通过外科手术威胁的神经路径或血管被外科手术医生更好看见。图像数据的该显示使得外科医生可以尽可能有效和在最小患者的危害周围组织的情况下采用在手术时使用的医学设备。

计算机断层成像获得的图像数据(以下称为断层成像图像数据)或X射线技术获得的图像数据使得可以可视化人身体中的区域，所述区域为了建立拍照或视频技术获得的图像数据(以下称为F/V图像数据)会要求介入方法。为此断层成像图像数据相对于F/V图像数据具有的缺陷是，其通常不是忠于比例而是失真地显示拍摄的区域。断层成像图像数据的失真是由系统引起的并且没有任何可预测的规律性，按照该规律性可以通过预定的矫正算法矫正所述断层成像图像数据。断层成像图像数据到用于手术规划和/或手术期间导航的系统、例如位置检测系统中的结合，由此要求断层成像图像数据的尽可能无错矫正，以便实现期望的精度。

公知的矫正方法将失真的断层成像图像数据与对同一个区域，优选从同一个透视成像的相应的F/V图像数据比较，并且基于断层成像图像数据与F/V图像数据的确定的偏差执行断层成像图像数据的矫正。然后可以将图像数据例如叠加地在显示器上显示。

用于矫正断层成像图像数据的这样的公知方法具有的缺陷是，其通常产生具有错误的结果。为此的一个原因是，在建立断层成像图像数据和F/V图像数据时不能精确实现相同的透视并且由此根据透视上不同F/V图像数据进行矫正。此外不同的图像数据通常在不同的时刻被建立，从而例如肿大、血肿等会导致在矫正断层造影图像数据时的误差。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于将断层成像图像数据结合到用于手术规划或用于手术中导航的系统中的可靠方法。本发明所要解决的技术问题同样在于，提供分别适合于在这样的方法中使用的一种参考体、一种电磁场发生器以及一种医学系统。

所述技术问题按照本发明通过用于将计算机断层成像和/或X射线技术获得的图像数据结合到用于手术规划和/或用于手术间导航的系统中的方法解决，所述方法具有以下步骤：

-借助至少一个适合于此的第一拍摄设备拍摄患者的至少一个定义的身体区域的断层成像图像数据或X射线技术获得的图像数据，其中具有至少一个表面的第一参考体布置在患者上并且由第一拍摄设备一起拍摄；

-将所拍摄的代表第一参考体的图像数据与第一参考体的已知几何数据比较以获得失真信息；