[发明专利]与用于图像引导外科手术的配准相关的系统和方法

说明书

一种系统包括一个或多个处理器，其被配置为读取指令以使该系统执行操作，该操作包括访问患者的解剖结构的模型的一组模型点。模型点与模型空间相关联。该操作还包括收集患者的解剖结构的一组测量点，该测量点与患者空间相关联，确定该组模型点和该组测量点之间的一组匹配，为该组匹配确定第一多个权重，以及基于第一多个权重将该组模型点配准到该组测量点以生成第一配准。

相关申请的交叉参考

本申请要求提交于2018年6月19日的美国临时申请62/686,854的权益，该申请通过引用以其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及用于进行图像引导程序的系统和方法，并且更具体地涉及用于在图像引导程序期间使用配准的实时图像和先前时间的解剖图像的系统和方法。

背景技术

微创医疗技术旨在减少医疗程序期间受损的组织的量，从而减少患者恢复时间、不适和有害副作用。此类微创技术可以通过患者解剖体中的自然孔口或通过一个或多个外科手术切口来执行。操作员可以通过这些自然孔口或切口插入微创医疗器械(包括外科手术器械、诊断器械、治疗器械或活检器械)以到达目标组织位置。为了帮助到达目标组织位置，可以将医疗器械的位置和移动与患者解剖体的术前或术中图像相互关联。通过将图像引导器械与图像相互关联，该器械可以在解剖系统诸如肺、结肠、肠、肾脏、心脏、循环系统或类似物中对自然或外科手术创建的通道进行导航。通常，此种相关性基于图像引导器械的位置和移动与患者解剖体的术前或术中图像之间的刚性匹配(rigid match)来确定。然而，此种刚性匹配可能会影响相关性的质量，并从而影响图像引导程序的质量。

因此，提供改善的配准以用于执行图像引导程序将是有利的。

发明内容

通过说明书所附权利要求最好地概括本发明的实施例。

在一个说明性实施例中，一种方法由计算系统执行。该方法包括：访问患者的解剖结构的模型的一组模型点，该模型点与模型空间相关联；并且收集患者的解剖结构的一组测量点，该测量点与患者空间相关联。该方法还包括确定一组模型点与一组测量点之间的一组匹配，为一组匹配确定第一多个权重，以及基于第一多个权重将一组模型点配准到一组测量点以生成第一配准。

在另一个说明性实施例中，一种方法由计算系统执行。该方法包括：访问患者的解剖结构的模型的一组模型点，该模型点与模型空间相关联；并且收集患者的解剖结构的一组测量点，该测量点与患者空间相关联。该方法还包括基于目标解剖位置分别为一组模型点确定第一多个权重，以及基于第一多个权重将一组模型点配准到一组测量点以生成配准。

在又一个说明性实施例中，一种方法由计算系统执行。该方法包括：访问患者的解剖结构的模型的一组模型点，该模型点与模型空间相关联；并且收集患者的解剖结构的一组测量点，该测量点与患者空间相关联。该方法还包括分别为一组测量点确定第一多个权重；以及基于第一多个权重将一组模型点配准到一组测量点以生成配准。

在又一个说明性实施例中，一种方法由计算系统执行。该方法包括访问患者的解剖结构的模型的一组模型点，该模型点与模型空间相关联。该方法还包括收集患者的解剖结构的一组测量点，该测量点与患者空间相关联。该方法还包括将一组模型点与一组测量点配准以生成第一配准，将解剖结构划分成多个解剖区域；基于第一配准分别为多个解剖区域生成多个区域配准；以及生成第二配准以用于使用多个区域配准将模型空间转换为患者空间。