[发明专利]基于跟踪的3D模型增强

说明书

一种用于增强物体的三维(3D)重建的方法，包括：获得指示布置在跟踪空间中的物体的静态3D重建的信号；将3D重建共配准至3D跟踪空间；采集来自布置在3D跟踪空间中的跟踪工具的增强数据；以及使用增强数据将物体的实时特征添加至静态3D重建。一种用于增强由医疗系统获取的数据的系统，包括：电子控制单元，其被配置为：接收针对器官的静态3D重建的第一信号；将静态3D重建共配准至针对跟踪工具的3D跟踪空间；接收针对由在器官的感兴趣区域内操作的跟踪工具生成的增强数据的第二信号；以及使用增强数据将感兴趣区域的实时特征添加至静态3D重建。

相关申请的交叉引用

本申请要求在2015年2月13日提交的美国临时申请no.62/116,037的权益，其通过引用包含于此，如同在此全面阐述一样。

背景技术

a.技术领域

本公开总地涉及生成内部器官的三维(3D)重建的医疗成像和定位系统。特别地，本公开涉及将功能增强添加至3D重建模型。

b.背景技术

存在用于生成内部器官的三维(3D)重建的多种方法。例如，计算机断层扫描(CT)、X射线、正电子发射断层扫描(PET)或磁共振成像(MRI)可以用于生成可以通过荧光透视投影的3D模态或一些其他二维(2D)图像。在医疗程序期间将由医疗定位系统(MPS)跟踪的诸如导管或导丝的介入医疗装置的实时表示叠加在3D重建上在本领域中也是已知的。

3D重建用作标测图以帮助执行医疗程序的医务人员在经受程序的患者的身体中的感兴趣的体积内导航医疗装置。为了重叠以反映医疗装置在感兴趣的体积内的真实位置，需要将与MPS相关联的坐标系和与3D重建相关联的坐标系配准。

此外，期望医疗专家在在患者内操纵医疗装置和执行治疗的同时在3D重建内实时地观察医疗装置。但是，时常地，不期望或者甚至不可能在在患者内操纵医疗装置的同时捕获解剖结构的图像。例如，与一些身体器官和血管相关联的操作限制可以阻止示出医疗装置的图像和解剖结构的图像的同时捕获，特别是在使用对比剂或特定染料的情况下。

为了示出，医疗成像系统可以用于协助心脏再同步治疗(CRT)植入程序。在这种程序中，用于医疗装置的引线被引入患者的冠状窦口以输送治疗，其中，窦口是冠状窦的孔口。获得冠状窦的表示的一种方式是利用荧光透视成像系统获取解剖结构的静脉造影。对比剂可以被注入冠状窦或其他器官或血管内以便于利用成像系统获取静脉造影。对比剂甚至可以通过将气囊导管定位在冠状窦口内来限制在冠状窦内。对比剂突出了在静脉造影上的冠状窦的解剖结构。然而，气囊导管必须在诸如导丝、导管和LV引线的医疗装置行进通过冠状窦口之前被移除。之后，对比剂可以从冠状窦消散。由此，突出解剖结构的对比剂的有益效果可能在医疗装置被导航通过患者至目标定位之前丢失。医疗专家必须在仅接收冠状窦的部分突出的图像的同时将医疗装置导航通过患者。

尽管现有技术的3D重建已经能够例如使用通过荧光透视的CT或MRI投影组合来自许多不同来源的图像、模型和信息，包括来自跟踪工具(诸如Ensite^TM NavX^TM或MediGuide^TMgMPS^TM(引导医疗定位系统)使能的装置(两者都从圣犹达医疗公司市售))的历史信息，这种3D重建依赖于所存储的图像数据。由此，3D重建不反映组织的当前的实时状况，如可以被患者的呼吸和心脏的活动影响的。

发明内容

在一个实施例中，一种用于增强布置在跟踪空间中的患者的内部器官的三维(3D)重建的方法包括：获得指示布置在跟踪空间中的物体的静态3D重建的信号；将3D重建共配准至3D跟踪空间；采集来自布置在3D跟踪空间中的跟踪工具的增强数据；以及使用增强数据将物体的实时特征添加至静态3D重建。