[发明专利]用于使用标准荧光镜的局部三维体积重构的系统和方法

权利要求书

1.一种用于从二维荧光图像构造基于荧光的三维体积数据的系统，该系统包括计算设备，该计算设备被配置为：

接收由荧光成像设备捕获的患者内目标区域的荧光视频；

基于以下中的至少一个确定针对荧光视频的每帧的荧光成像设备的姿态：

患者的虚拟荧光图像和荧光视频之间的配准，其中患者的虚拟荧光图像是根据患者的先前获取的CT体积数据创建的，

使用从运动恢复结构的技术在整个荧光视频的多个标记的重建的位置，其中荧光视频是目标区域和位于目标区域内的多个标记的视频，或

通过利用外角测量设备；以及

根据荧光视频和针对荧光视频的每帧确定的姿态，构造目标区域的基于荧光的三维体积数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为通过利用基于荧光的三维体积数据用于以下中的至少一个来便于医疗设备到目标区域的导航：

对目标区域附近的先前获取的CT体积数据和基于荧光的三维体积数据之间进行局部配准；

校正医疗设备与目标的三维关系；或者

对于目标区域将荧光视频中的特征的三维位置从荧光坐标变换为导航系统坐标。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为在整个荧光视频跟踪所述多个标记的二维位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述目标区域的荧光视频包括围绕目标区域的至少30度旋转。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计算设备还被配置为通过根据基于荧光的三维体积数据来确定以下中的至少一个来促进医疗设备到目标区域的导航：

医疗设备相对于目标的方向；

医疗设备是否达到目标；

医疗设备与目标之间的距离；或者

目标是否落入医疗设备的消融区。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，通过进一步利用荧光成像设备的校准数据来执行针对荧光视频的每帧的荧光成像设备的姿态的确定，

其中校准数据包括荧光设备的几何形状和投影参数。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述外角测量设备是加速计、陀螺仪或磁场传感器中的至少一种。

8.一种用于从二维荧光图像构造目标区域的基于荧光的三维体积数据的方法，所述方法包括：

接收由荧光成像设备捕获的患者内的目标区域的荧光视频；

基于以下中的至少一个确定针对荧光视频的每帧的荧光成像设备的姿势：

患者的虚拟荧光图像和荧光视频之间的配准，其中患者的虚拟荧光图像是根据患者的先前获取的CT体积数据创建的，

使用从运动恢复结构的技术在整个荧光视频的多个标记的重建的位置，其中荧光视频是目标区域和位于目标区域内的多个标记的视频，或

通过利用外角测量设备；以及

根据荧光视频和针对荧光视频的每帧确定的姿态，构造目标区域的基于荧光的三维体积数据。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括利用基于荧光的三维体积数据用于以下中的至少一个：

对目标区域附近的先前获取的CT体积数据和基于荧光的三维体积数据之间进行局部配准；

校正医疗设备与目标的三维关系；或者

对于目标区域将荧光视频中的特征的三维位置从荧光坐标变换为导航系统坐标。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括在整个荧光视频跟踪多个标记的二维位置。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述目标区域的荧光视频包括围绕目标区域的至少30度旋转。