[发明专利]显示线性仪器相对于3D医学图像导航后的位置和取向的方法和系统

说明书

本发明涉及一种显示线性仪器(1)相对于3D医学图像(V)导航后的位置和取向的方法，其中：将所述线性仪器(1)与导向件(2)偶联；导航系统相对于所述3D医学图像(V)追踪所述导向件(2)；将包含所述线性仪器(1)的轴线的平面(4)虚拟附接至所述导向件(2)；显示在3D图像中重现的且包含所述平面(4)的切片。本发明的另一目的是一种执行所述方法的系统。

技术领域

本发明涉及使用导航系统，显示线性仪器经于3D医学图像导航后的位置和取向的方法和系统。

背景技术

导航技术已广泛用于显示仪器在3D医学图像上的位置和取向，其中3D医学图像是计算机断层扫描(CT)或磁共振图像(MRI)，或任意其他类型，如锥束计算机断层扫描(CBCT)、正电子发射断层扫描(PET)等。

常规来讲，在3D图像和追踪装置(也称为定位器)之间应用配准方法，以得知仪器在附属于图像的坐标系中的位置和取向。

我们尤其考虑了线性仪器，例如探针、指示器(pointer)、钻孔导向件、套管、钻头(drill bit)、针等的显示。

常规来讲，线性仪器的位置和取向显示在代表3D医学图像的重现切片(slice)或投影的几张2D图像上。

在大部分手术导航系统中，线性仪器的位置由三个视图表示：两个视图是含仪器轴线的平面并且彼此近似垂直，而一个视图与仪器轴线是正交的。

可选地，显示第四视图，使用体绘制技术或面绘制技术，例如使用分割解剖结构的3D表面，示出仪器和图像的3D表象。

为了降低向用户显示的信号的复杂性和数量，提出了一些系统，以仅显示包含线性仪器的两张2D图像。

考虑到在医学成像中使用的标准参照，这些图像之一常常是伪轴向的，而另一图像常常是伪矢向的。

当用户移动线性工具时，对两张图像进行实时再计算，以显示包含仪器轴线的图像的更新。

但是，目前可获得的显示线性仪器在3D图像中的位置和取向的表象都不是真正直观的，需要经过培训和使用才能有效使用。

发明内容

本发明的目的在于，对于想要可视化线性仪器相对于3D医学图像导航后的位置和取向以便于朝3D图像上可见靶标的方向插入线性仪器的用户，降低信息的复杂性和数量。

本发明的目标是一种显示线性仪器相对于3D医学图像导航后的位置和取向的方法，其中：

-将所述线性仪器与导向件偶联；

-导航系统相对于所述3D图像追踪所述导向件；

-将包含所述线性仪器的轴线的平面虚拟附接至所述导向件；

-显示在3D图像中重现的且包含所述平面的切片。

根据实施方式，将所述线性仪器的表象显示在所重现的切片上。

根据优选实施方式，所述导向件具有非对称的形状，并且所虚拟附接的平面与所述导向件的主要纵向尺寸(most longitudinal dimension)相关联。

所述线性仪器可能能够在所述导向件中滑动。或者，所述线性仪器刚性固定至所述导向件。

根据实施方式，所重现的切片是显示出的3D图像的唯一视图。

根据实施方式，所述线性仪器的表象是在所重现的切片的中心中的线条。

本发明的另一目标是一种显示线性仪器相对于3D医学图像导航后的位置和取向的系统，所述系统包括：

-处理器，所述处理器适用于与导航系统偶联以接收导航数据，