[发明专利]用于相对于医学图像对工具进行导航的荧光导航系统

说明书

本发明涉及一种用于相对于医学图像对工具进行导航的荧光导航系统。该荧光导航系统包括：机动化的X射线成像系统，被适配成获取患者的目标区域的多幅图像，每幅图像的位置在成像系统的参考信息中是已知的；定位系统；配准模型(30)，包括多个射线不能够透过的基准物(31)；追踪器(20)，被适配成由定位系统追踪；处理器，被配置为接收由机动化的X射线成像系统获取的多幅图像，并且使用在多幅图像中可见的射线不能够透过的基准物(31)由所述图像重建三维医学图像；基部(10)，大体上由射线能够透过的材料制成，该基部(10)被适配成刚性地固定到患者的骨(B)，并且包括用于附接配准模型(30)和/或追踪器(20)的可重复固定系统。

技术领域

本发明涉及一种用于相对于医学图像对工具进行导航的荧光导航系统以及由这种系统实施的非外科手术方法。

背景技术

在外科手术中，经常采用X射线荧光透视法来指导外科手术过程。特别是，在骨科手术、脊柱手术和创伤手术中，经常采用X射线荧光透视法来监测骨折复位情况，在确切的位置插入仪器，并将植入物安置于一个或多个骨片中。X射线荧光透视可以是二维图像，也可以是使用断层重建算法由多个二维图像获得的三维图像。

荧光导航是将实时导航应用于手术中获得的荧光图像，以实现上述目的。

考虑到实施荧光导航，在外科干预期间所使用的工具配备有追踪器，该追踪器例如为光学追踪器、电磁追踪器、超声追踪器或惯性追踪器，其后有至少一个定位系统。另一个追踪器被安装至患者，并且也可通过定位系统被看到。

文献FR 2 941 364描述了一种用于将光学追踪器附接至患者的设备。所述设备包括大体上平坦的射线能够透过的本体（radiotransparent body），该射线能够透过的本体包括多个通孔。销钉穿过所述孔，以将所述本体经皮固定至患者的骨。该设备进一步包括与该本体成一体的、用于接纳光学追踪器的突出部件。

然而，虽然突出部件位于该本体的纵向端部以保持该突出部件远离外科干预的区域，但在外科干预期间，医护人员必须要小心不能碰到光学追踪器和/或突出部件，而碰到光学追踪器和/或突出部件可能会移动该设备的位置，从而致使导航数据变得不相关。

考虑到相对于由X射线成像装置所获取的图像来对外科工具进行导航，必须要知晓X射线图像探测器相对于被固定至患者的光学追踪器的位置。为此，在常规的系统中，X射线成像装置也配备有光学追踪器，该光学追踪器可被定位系统的至少一个摄像机看到。然而，由于患者的光学追踪器与X射线成像系统的光学追踪器之间可能距离较远，因此，在外科干预期间，存在定位系统的摄像机的视野被医护人员阻挡的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供克服了已知系统的上述缺陷的荧光导航系统。特别地，本发明的目的在于在外科干预期间节省操作空间。

本发明提供了一种用于相对于医学图像对工具进行导航的荧光导航系统，所述荧光导航系统包括：

- 机动化的X射线成像系统，该机动化的X射线成像系统被适配成获取患者的目标区域的多幅图像，每幅图像的位置在成像系统的参考信息中是已知的；

- 定位系统；

- 配准模型，该配准模型包括多个射线不能够透过的基准物；

- 追踪器，该追踪器被适配成由定位系统追踪；

- 处理器，该处理器被配置为接收由机动化的X射线成像系统获取的多幅图像，并且使用在多幅图像中可见的射线不能够透过的基准物由所述图像重建三维医学图像；

- 基部，该基部大体上由射线能够透过的材料制成，该基部被适配成刚性地固定到患者的骨，并且包括用于附接所述配准模型和/或所述追踪器的可重复固定系统。

根据一个实施例，该定位系统是光学定位系统。