[发明专利]使用个性化夹具进行头部对准

说明书

本发明题为“使用个性化夹具进行头部对准”。本发明提供了一种方法，所述方法包括：采集特定患者的头部的至少一部分的解剖图像，所述解剖图像捕获所述头部中的至少所选择的位置。安装个性化夹具，所述夹具根据所述解剖图像被成形为个别适合在所选择的位置处所述特定患者的器官，并且包括定位跟踪系统的第一定位传感器。通过识别所述解剖图像中的所选择的位置以及使用所述定位跟踪系统测量所述第一定位传感器的第一定位来将所述解剖图像与所述定位跟踪系统的坐标系对准。通过在所对准的解剖图像上显示所述头部中的医疗装置的第二定位来在所述特定患者的所述头部中导航包括所述定位跟踪系统第二定位传感器的所述医疗装置。

技术领域

本发明整体涉及侵入式医疗装置，并且具体涉及用于将解剖图像与定位跟踪系统对准的方法和系统。

背景技术

在多种医疗应用中，可执行解剖图像与定位跟踪系统的对准。

例如，美国专利申请公布2014/0037174描述了一种自适应地实时补偿成像系统中受治疗者移动的系统，其公开内容以引用方式并入本文。在扫描(诸如，MRI扫描)期间，对象取向标记物(优选地为格栅反射器(RGR))被置于患者的头部或其它感兴趣身体器官上。该标记物使得可以测量跟踪感兴趣器官的运动所需的六个自由度(x平移、y平移和z平移，以及倾斜、偏移和转动)或“位姿”。本发明还提供随时间推移对扫描仪参考系和跟踪系统参考系的内部校准和配准，以补偿随时间推移可能出现的漂移和其它误差。

美国专利7,014,461描述了一种用于测量被一层软组织覆盖的硬组织的表面几何形状的设备，该设备包括多个元件，这些元件各自具有：适于刺穿所述软组织但基本上不刺穿所述硬组织的尖端；支持每个所述元件沿路径的移动的框架，使得多个所述尖端在沿这些路径定位时限定表面；以及生成指示所述元件中的至少一个元件的尖端位置的信号的至少一个定位传感器，该专利的公开内容以引用方式并入本文。

美国专利5,636,255描述了用于关联计算机断层扫描(CT)图像分辨率的精度的方法和系统，该专利的公开内容以引用方式并入本文。可将直径小于CT扫描的一个切片宽度的较小射线不透性标记物嵌入待测量物体诸如骨骼构件中，然后对该物体进行CT扫描，使得射线不透性标记出现在两个扫描切片中。也可通过用传感器诸如定位指针检测这些标记物来物理定位它们。

发明内容

本文所述的本发明的实施方案提供一种方法，该方法包括采集特定患者的头部的至少一部分的解剖图像。解剖图像捕获头部的至少所选择的位置。安装个性化夹具，该个性化夹具基于解剖图像被成形为个别适合特定患者的位于所选择的位置处的器官，并且该个性化夹具包括定位跟踪系统的第一定位传感器。通过识别解剖图像中的所选择的位置以及使用定位跟踪系统测量第一定位传感器的第一定位来将解剖图像与定位跟踪系统的坐标系对准。通过在所对准的解剖图像上显示头部中的医疗装置的第二定位来在特定患者的头部中导航包括定位跟踪系统的第二定位传感器的医疗装置。

在一些实施方案中，采集解剖图像包括采集选自由计算机断层扫描(CT)、锥形束计算机断层扫描(CBCT)和磁共振成像(MRI)组成的列表中的模式的一个或多个图像。在其它实施方案中，所选择的位置包括特定患者的一颗或多颗牙齿。在另一些其它实施方案中，所选择的位置包括特定患者的上颌的至少一部分和下颌的至少一部分，并且安装个性化夹具包括安装咬合棒，该咬合棒被成形为个别适合特定患者的上颌的至少一部分和下颌的至少一部分。

在一个实施方案中，所选择的位置包括特定患者的鼻部的至少一部分。在另一个实施方案中，所选择的位置包括特定患者的头颅的至少一部分。在另一个实施方案中，安装个性化夹具包括将第一定位传感器偶联到个性化夹具，并且随后将个性化夹具附接到器官。

在一些实施方案中，个性化夹具设置有嵌入其中的第一定位传感器。在其它实施方案中，导航医疗装置包括将医疗装置导航到头部的鼻窦中。在另一些其它实施方案中，导航医疗装置包括将医疗装置导航到头部的神经系统中。

在一个实施方案中，医疗装置包括抽吸导管。在另一个实施方案中，医疗装置包括导丝。