[发明专利]提供用于图像引导的外科手术的解剖结构的模型的动态配准的医疗系统

摘要

医疗系统向外科医生提供导航辅助，以便外科医生可以导航柔性医疗器械穿过解剖结构的连接的通道到达解剖结构中的目标或邻近解剖结构的目标。当医疗器械移动穿过连接的通道时，由在其远端的图像捕获元件捕获图像，并且由布置在医疗器械中的传感器接收医疗器械的姿势和形状信息。利用4‑D形状配准和虚拟照相机配准中的一个或两者使解剖结构的4‑D计算机模型与医疗器械配准，以便使捕获的图像和由虚拟照相机的透视生成的虚拟图像与彼此配准，并且当提供到目标的导航路径的指示时显示。

主权项

1.一种医疗系统，其包括：存储器，其存储解剖结构的多个计算机模型的信息，其中所述多个计算机模型的每个对应于所述解剖结构的运动时间段内的不同时间点；医疗器械，其具有沿所述医疗器械的长度分布的多个传感器；图像捕获装置，其用于从所述医疗器械的远端的姿势的透视捕获图像；以及处理器，其适于周期性地：通过以下步骤来执行所述多个计算机模型与所述医疗器械的整体配准：通过使用在相同时间点处由所述多个传感器提供的信息，确定所述医疗器械被布置在所述解剖结构的通道中时的姿势和形状，并且匹配至少所述医疗器械的确定的形状与所述解剖结构的所述多个计算机模型中的一个或多个潜在通道的形状的最适合的一个；并且通过以下步骤执行所述多个计算机模型与所述医疗器械的局部配准：比较由所述图像捕获装置捕获的图像与所述解剖结构的所述计算机模型的多个虚拟视图，其中所述多个虚拟视图由虚拟照相机的透视生成，所述虚拟照相机的姿势被最初设置在所述医疗器械的所述姿势，并且然后围绕该最初姿势扰动，并且其中根据所述多个计算机模型与所述医疗器械的整体配准确定所述医疗器械的所述姿势。