CN101969855A - 用于规划针刺过程的方法、系统和计算机产品 - Google Patents
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Abstract
一种用于规划针刺过程的系统和方法,包括指定对象身体的三维图像数据内的目标位置,并且确定针插入所述目标位置的试验路线。对所述三维图像数据进行处理以生成指示所述试验路线是否与至少一个类型的障碍物交叉的图形表示。接着响应于用户输入关于通过所述目标位置的轴线旋转所述图形表示,由此允许选择到所述目标的不与障碍物交叉的更新路线。
Description
技术领域
本发明涉及图像引导的针刺系统,尤其涉及用于规划身体中针刺路线的系统和方法。
背景技术
针刺工具经常在医疗领域中被用来进行局部治疗或取得诊断样本。近年来,这些过程通常由熟练使用成像设备以便引导和控制诊断和治疗过程的介入放射学者、内科医师来执行。在这些过程中,针在所述成像设备的控制下插入体内。计算机体层摄影(Computer Tomography)(CT)和核磁共振成像(MagneticResonance Imaging)(MRI)是用于将针引导至体内目标的优选成像设备。
以下描述涉及CT在将针引导至体内目标时的使用。可以以类似的方式使用MRI。为了将CT坐标与患者身体对准,激光投影仪在患者身体上投射一条线。这条线对应于图像切片,其轴线坐标显示在与CT系统的床相邻的显示器上。现在如下执行针刺进入点的确定。在患者身体上放置一个不透明条。执行扫描并且通过其轴线坐标和所述条上的点和进入点之间的距离来确定目标的位置。所述床进行移动直至如在床坐标上所显示的其坐标与进入点轴坐标相等。在皮肤上沿激光投射的线以根据CT图像所测量的始于所述条的距离标记进入点。移除所述条并且使用CT图像将针导入目标。在当前所执行的过程主体中,临床医师的偏好是在与目标位置相同轴线的CT切片中选择进入点,以便使用轴线CT图像进行针刺路线的直观规划。然而,这是极其受限的且并非永远可能如此。
当路线中的障碍物迫使临床医师以与所述切片成一个角度对针进行引导时,多于一个的切片会与针刺引导相关联,并且以上所描述的方法不足以以避免障碍物的方式来规划针刺路线。
Yanof等人的美国专利NO.6064904公开了在针刺过程的规划阶段使用定向机械臂的系统。所述系统提供了各种沿与针刺方向平行的平面所取得的倾斜视图。虽然潜在地有助于估计在所规划的针刺路线中存在什么,但是这些视图在直观上并非与身体特征的体积(volume of the body)或表面特征相关。在没有所述定向机械臂的情况下,所述系统无法提供用于在皮肤表面上识别针刺预期进入点的直观方式。
因此,需要一种协助临床医师规划和执行针刺过程的方法和系统。
发明内容
本发明是一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统、方法和计算机可读介质。
根据本发明的教导,提供了一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统,所述系统包括:(a)显示器;(b)用户输入设备;和(c)与所述显示器和用户输入设备相关联的处理器系统,所述处理器系统包括至少一个处理器。
根据本发明进一步的方面,提供了一种具有存储于其上的计算机可读程序代码的计算机可读介质,所述计算机可读程序代码用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划。
通过计算机和/或以上所提到的处理器系统和/或本发明的方法执行以上所提到的程序代码被配置成执行以下步骤:(a)输入身体的三维图像数据;(b)在所述三维图像数据内指定目标位置;(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示指示所述试验路线是否与至少一个类型的障碍物交叉;和(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于至少一条穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述目标位置在所述图形表示内的位置实质上恒定,由此允许选择到目标的不与所述至少一个类型的障碍物交叉的更新路线。
根据本发明进一步的方面,通过计算机和/或以上所提到的处理器系统和/或本发明的方法执行以上所提到的程序代码被配置成执行以下步骤:(a)输入身体的三维图像数据;(b)在所述三维图像数据内指定目标位置;(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示对应于实质上平行于所述试验路线取得的视图,其中透明呈现至少第一类型的组织,由此指示所述试验路线是否与至少第二类型的组织的障碍物交叉;和(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于至少一条实质上穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述附加图形表示对应于实质上平行于将所述针插入目标的更新路线而取得的视图,由此指示所述更新路线是否与至少第二类型的组织的障碍物交叉。
根据本发明进一步的特征,所述三维图像数据是从CT数据和MRI数据的组中所选择的类型。
根据本发明进一步的特征,所述障碍物是不可穿透的组织类型。
根据本发明进一步的特征,所述障碍物是可穿透的内部器官。
根据本发明进一步的特征,所述试验路线和更新路线是从所述针刺进入点到目标的直线。
根据本发明进一步的特征,所述针刺进入点被确定为对应于根据所述三维图像数据而识别的所述更新路线和皮肤表面之间的交叉点。
根据本发明进一步的特征,在所述三维图像数据中识别可在皮肤表面上识别的至少一个参考点,并且确定从所述至少一个参考点到所述针刺进入点的距离。
根据本发明进一步的特征,所述参考点对应于在三维图像数据采样之前附着到对象皮肤的标记物。
根据本发明进一步的特征,通过测量始于所述至少一个参考点的距离在用户皮肤上标记所述针刺进入点。
附图说明
这里仅参考附图通过示例对本发明进行描述,其中:
图1是根据本发明的教导构建和操作的用于规划针刺过程的系统的示意性等比例视图。
图2是图示根据本发明第一示例的在标记目标期间的显示的截屏。
图3是第一示例的在将目标定为中心之后与图2类似的截屏。
图4是示出第一示例的目标的体积呈现的截屏。
图5是示出为第一示例试验规划的被肋骨阻挡的路线的截屏。
图6是示出为第一示例的最终规划的无障碍路线的截屏。
图7是示出为第一示例确定进入点的截屏。
图8是示出在第一示例中标记参考以及确定用于在患者皮肤上标记进入点的指令的截屏。
图9是用于为第一示例标记进入点的指令的示意性描述。
图10是图示根据第二示例的在标记目标期间的显示的截屏。
图11示出了将第二示例中的所选择目标的显示定为中心。
图12a是示出第二示例的体积呈现3D图像的截屏。
图12b是示出第二示例中将穿过主血管的针刺试验路线的截屏。
图13是图示第二示例的最终无障碍路线的截屏。
图14是示出为第二示例确定针刺进入点的截屏。
图15是示出在第二示例中标记参考以及确定用于在患者皮肤上标记进入点的指令的截屏。
图16是是用于为第二示例标记进入点的指令的示意性描述。
图17是图示可任选地用来帮助在患者皮肤上标记进入点的标记物的示意性等比例视图。
具体实施方式
本发明是一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统、方法和计算机可读介质。
通过参考附图和所附的描述能够更好地理解根据本发明的系统和方法的原理和操作。
现在参见附图,图1示出了根据本发明的教导构建和操作的用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统100的总体视图。在这种情况下,系统100被实施为CT系统的一部分,所述CT系统包括扫描仪101、CT床102和控制单元103。光线投影仪110在患者身体上投射线条112。在患者身体上,所投射的线条是CT切片位置的投影,所述CT切片的坐标在显示器104上进行显示。计算机120经由连接线路122连接到所述CT系统。计算机120用来对患者身体内的针刺线路进行规划。虽然处理系统的其它实施方式也落入本发明的范围之内,但是计算机120优选为个人计算机。在本发明的一个优选实施例中,连接线路122是USB通信线路。在本发明的另一个优选实施例中,连接线路122是PACS网络。在本发明中也可以应用计算机之间其它类型的通信。在特定情况下,计算机120可以与CT控制单元103进行集成。典型地,计算机120包含处理系统,所述处理系统包括至少一个处理器、保存CT扫描数据的电子存储、用于计算针刺线路的软件程序、用于计算和显示三维(3D)图像的图形卡以及用来显示结果图像的显示器。任选地,将在CT成像下可见的专用参考标记物130附着到患者皮肤以帮助在患者皮肤上准确标记进入点。
患者躺在CT床上。任选地,将标记物130在目标的估计相邻处附着到他或她的皮肤。如果需要,对患者注射造影剂以便提高血管在CT图像中的显现程度。执行扫描,并将所产生的图像提供给计算机120。
出于本发明的目的,典型地,假设体内的针刺路线实质上是将进入点连接到目标的直线。本发明作为帮助临床医师选择进入点的工具,所述进入点定义了从进入点通向目标而不与诸如重要器官或不可穿透障碍物之类的障碍物进行交叉的路线。优选地,该工具包括以下的一个或多个功能:
a.显示如根据诸如CT或MRI之类的3D成像设备所重构的体积图像;
b.识别并计算体内目标的位置;
c.计算和显示所选择身体器官的体积表示;
d.在成像数据的体积中定义穿过目标的直线(试验线路);
e.围绕目标旋转所显示的图像;
f.以某种方式显示直线以促进检查线条是否与体内障碍物交叉;
g.将针刺的进入点定义为线条和根据3D成像数据所重构的身体包络面(envelope)所确定的患者皮肤的交叉点;和
h.测量从所述进入点到所述体积图像中所定义的一个或多个参考点的距离。
因此,在一般情况下,与本发明的系统所执行的操作相对应的本发明的方法典型地包括输入身体的三维图像数据并在该图像数据内指定目标位置。接着通过用户输入或者以自动或任意方式(例如,假设对针刺插入路线进行垂直向下的建议)来定义用于到所述目标位置的针刺插入的试验路线。接着对三维图像数据进行处理以生成指示所述路线是否与至少一个类型的障碍物交叉的图形表示。根据以下所给出的特定优选实施方式,所述图形表示对应于与其中透明呈现了至少一个类型的组织的规划路线实质上平行取得的视图。给图形表示给出了规划路线是否与至少第二类型的组织交叉的直观指示。所述系统接着允许临床医师围绕穿过目标位置的至少一条轴线来旋转所述图形表示,以使得目标位置在所述图形表示内的位置实质上恒定,由此允许选择到所述目标的不与第二类型的组织交叉的更新路线。
根据现在将参考图2至17进行描述的两个示例,将全面地理解这些原理。图2至9描述了如何使用这里的设备来规划避开沿路障碍物的路线。
首先,临床医师定义目标。计算机120包括浏览器(viewer)和规划器应用程序,典型地实现为存储在计算机可读介质上的软件产品,当被适当配置的计算机120执行时,所述软件产品执行将要描述的各种功能。所述浏览器在显示器上生成图形用户界面,例如图2中显示器200的截屏所示,其显示患者的CT图像切片。利用滑动器210,临床医师能够控制显示哪个切片。通过在图像上指示和点击鼠标,能够设置3D坐标中的点并将其显示为绿色交叉线230。临床医师使用滑动器230搜索目标直至目标中心出现在显示器200中。通过在目标中心点击鼠标,设置所述目标的3D坐标。按钮240将光标位置存储为目标。
接下来,将目标设置为旋转的中心。这是通过点击按钮302“Focus on Target(集中于目标)”来实现的,所述按钮将目标坐标定义为旋转的中心(图3中的点304),这使得目标沿图像处理虚拟相机的瞄准线(line of sight,L.O.S)被定位,典型地,还位于屏幕显示的中心。
接着生成身体的体积呈现图像。在这里所示的情况下,通过在“Volume(体积)”按钮410上点击来激活该显示。能够选择不同的体积呈现参数以便显示不同的身体器官。例如,在图4中,所选择的呈现参数被选择来示出器官损伤而没有其周围的组织。已知用于实施这种体积呈现的各种技术。一个非限定示例是可从包括Kitware公司(美国,纽约)在内的各种资源免费获得的开放资源虚拟化工具包(“VKT”)C++类库。
临床医师接着使用所述系统来识别针刺路线沿途的障碍物。在图5所示的示例中,选择体积呈现的参数来示出身体的部分透明图像。换句话说,在这种情况下具有较低X射线吸收率的特定组织被完全或部分透明地呈现,而在这种情况下具有较高吸收率或另外定义的其它组织则被不透明地呈现。优选地,选择用于不透明组织的参数与预先定义的组织类型相对应,所述组织类型对于针刺过程被定义为“障碍物”。在该示例中,这主要是诸如骨头之类的“不可穿透”组织。所述组织在这是被称作“不可穿透”的意思是典型尺寸的针不借助额外的力将无法穿透所述组织。在诸如以下所讨论的第二示例的其它情况下,“障碍物”可包括在过程期间要避开的内部器官的可穿透组织。任选地,可以采用附加视觉辅助,诸如不同不透明组织类型之间的颜色区分,以及阴影或其它亮度效果以提升三维感觉。
使用用于方位角的滑动器502和用于滚动的滑动器506,围绕穿过目标(或附近)的旋转轴线对身体图像进行旋转。所述图像体积绕点510进行选择并且使得该方位被临床医师选择作为插入针并将其引导至目标的最优结果。在这些示例中所示的本发明实施例中,针刺的规划路线被定义为指向交叉线中心的瞄准线。换句话说,当前给出的插入针的路线对应于当前向临床医师呈现的观看方向。如果出现了与L.O.S交叉的障碍物,由此遮挡了目标,或者表示目标位置的符号或交叉线。在图5所示的示例中,最初选择的方位并不合适,原因在于,如图像中所看到的,肋骨干扰了所规划的路径。如图6所示,使用升高滑动器504,进一步选择所述图像,直至找不到其它障碍物干扰规划路线。
一旦已经选择了插入针的路线,就确定了入口点。激活图6所示的按钮602开始入口点标记阶段,如图7所示。改变体积呈现的参数以显示皮肤。通过L.O.S与皮肤的交叉点来确定入口点710。为了帮助在患者皮肤上对所选择的入口点进行标记,应当确定一个或多个参考点和所述入口点之间的距离。通过将鼠标在参考(图8中的点820)的图像上进行指示并点击按钮602来选择参考。所确定的入口点的坐标显示在按钮602上:在图8所示的示例中,切片号码41以及始于参考点的距离130mm。
如图9所示,可接着在患者皮肤上对所规划的入口点进行标记。根据之前所提到的该示例中的结果,切片号码41和所测量的始于参考点的距离130mm之间的交叉定义了入口点并且应当在患者皮肤上进行标记。这是通过对床进行移动指示切片41显示在显示器104上来实现的。投影仪110在患者胸部投射线条912,其现在与切片号码41相同。临床医师利用尺子测量始于参考点920的130mm的半径。入口点是所测量半径与投射线的交叉点910。
作为使用线条投影仪的替代形式,能够使用第二参考点,其中通过均根据其自己的参考点所测量的两个半径的交叉点来定义入口点。
在图10至17中示出了论证该方法和系统如何可以帮助避免损害内部重要器官的第二示例。在该示例中,在所述过程之前为患者注射用于提升CT下血管图像的造影剂。选择目标(图10)并将其定为中心(图11)。显示血管的体积呈现图像(图12)。围绕目标1210将身体向用于将针引导至目标的优选方向进行旋转,如图12b所示。如果要使用该路线,则针将刺破主血管1230,这可能会导致潜在的威胁生命的失血。为了避免这一风险,进一步旋转身体的图形表示直至动脉1230不再处于到目标的瞄准线内,如图13所示,对应于相应低风险路线的选择。使用按钮1302,将入口点1420定义为所规划路线和患者皮肤的交叉点,如图14所示。通过按钮1302标记参考点1525。图15示出了切片238和始于参考点的距离75mm所定义的入口点坐标。
为了在患者皮肤上对入口点进行标记,将CT床移动至切片号码238。线条投影仪110在患者身体上投射线条1612。临床医师必需测量始于参考点1620的75mm的半径1625并确定与所投射线条的交叉点1610。该交叉点是所规划的入口点。
在本发明的一个优选实施例中,可以使用尺子来测量示例1中的半径925和示例2冲的半径1625。在本发明的另一个优选实施例中,使用特殊标记物。图17图示了这种标记物的优选实施例。标记物1700包括辐射不透明的盘片1710。所述盘片可在枢轴1720上进行旋转。软尺或测量带1740连接到所述盘片,从而能够所述尺子能够被放置在任意所需方向,并且能够容易地测量适于标记物的距离。垫板(sticker)1730连接到所述标记物的底部。在过程开始时,通过垫板1730将标记物1700附着到患者的皮肤。在规划阶段期间,如所描述的那样确定从标记物到入口点的距离。为了在患者皮肤上标记所述入口点,尺子1740环绕枢轴1720并且设置在入口点的一般方向。简单地从尺子上的标记读取适于标记物的距离。所确定的距离与患者身体上的投射线条的交叉点确定了所需的入口点。
在以上两个示例中,针刺路线被定义为与平面垂直并且与目标交叉的矢量。身体器官显示在3D体积呈现图像中。在其它实施例中,可以使用其它方向和其它类型的图像,作为瞄准线视图的替代或补充。例如,在本发明的另一个优选实施例中,使用身体的两幅垂直的2D横截面图像,其中这些图像的交叉线是所规划的针刺路线。该路线由这两幅图像上的线条进行标记。在又另一个优选实施例中,使用从与针刺路线垂直的方向或与路线倾斜的另一角度所观看的一个或多个3D体积呈现图像来识别位于规划路线上的任意重要器官。
将要意识到的是,以上描述仅意在作为示例,并且在如所附权利要求所定义的本发明的范围之内,许多其它实施例也是可能的。
Claims (14)
1.一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的方法,包括步骤:
(a)输入身体的三维图像数据;
(b)在所述三维图像数据内指定目标位置;
(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示指示所述试验路线是否与至少一个类型的障碍物交叉;和
(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于至少一条穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述目标位置在所述图形表示内的位置实质上恒定,由此允许选择到目标的不与所述至少一个类型的障碍物交叉的更新路线。
2.一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的方法,包括步骤:
(a)输入身体的三维图像数据;
(b)在所述三维图像数据内指定目标位置;
(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示对应于实质上平行于所述试验路线取得的视图,其中透明呈现至少第一类型的组织,由此指示所述试验路线是否与至少第二类型的组织的障碍物交叉;和
(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于所述至少一条实质上穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述附加图形表示对应于实质上平行于将所述针插入目标的更新路线而取得的视图,由此指示所述更新路线是否与至少所述第二类型的组织的障碍物交叉。
3.一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统,所述系统包括:
(a)显示器;
(b)用户输入设备;和
(c)与所述显示器和用户输入设备相关联的处理器系统,所述处理器系统包括至少一个处理器,所述处理器系统被配置成:
(i)接收身体的三维图像数据;
(ii)通过所述的输入设备输入在所述三维图像数据内指定目标位置;
(iii)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(iv)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示指示所述试验路线是否与至少一个类型的障碍物交叉;和
(v)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于至少一条穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述目标位置在所述图形表示内的位置实质上恒定,由此允许选择到目标的不与所述至少一个类型的障碍物交叉的更新路线。
4.一种用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划的系统,所述系统包括:
(a)显示器;
(b)用户输入设备;和
(c)与所述显示器和用户输入设备相关联的处理器系统,所述处理器系统包括至少一个处理器,所述处理器系统被配置成:
(i)接收身体的三维图像数据;
(ii)通过所述的输入设备输入在所述三维图像数据内指定目标位置;
(iii)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(iv)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示对应于实质上平行于所述试验路线取得的视图,其中透明呈现至少第一类型的组织,由此指示所述试验路线是否与至少第二类型的组织的障碍物交叉;和
(v)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于所述至少一条实质上穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述附加图形表示对应于实质上平行于将所述针插入目标的更新路线而取得的视图,由此指示所述更新路线是否与至少所述第二类型的组织的障碍物交叉。
5.一种具有存储于其上的计算机可读程序代码的计算机可读介质,所述计算机可读程序代码用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划,计算机对所述程序代码的执行可操作来:
(a)接收身体的三维图像数据;
(b)通过用户输入在所述三维图像数据内指定目标位置;
(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示指示所述试验路线是否与至少一个类型的障碍物交叉;和
(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于至少一条穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述目标位置在所述图形表示内的位置实质上恒定,由此允许选择到目标的不与所述至少一个类型的障碍物交叉的更新路线。
6.一种具有存储于其上的计算机可读程序代码的计算机可读介质,所述计算机可读程序代码用于对要将针从进入点插入对象身体内部的体内目标的针刺过程进行规划,计算机对所述程序代码的执行可操作来:
(a)接收身体的三维图像数据;
(b)输入在所述三维图像数据内指定目标位置;
(c)确定将针插入所述目标位置的试验路线;
(d)对所述三维图像数据进行处理以生成所述图像的第一图形表示以向用户进行表示,所述第一图形表示对应于实质上平行于所述试验路线取得的视图,其中透明呈现至少第一类型的组织,由此指示所述试验路线是否与至少第二类型的组织的障碍物交叉;和
(e)响应于用户输入,生成所述图像数据的至少一个附加图形表示以向用户进行表示,所述附加图形表示通过关于所述至少一条实质上穿过所述目标位置的轴线进行旋转而与所述第一图形表示相关,以使得所述附加图形表示对应于实质上平行于将所述针插入目标的更新路线而取得的视图,由此指示所述更新路线是否与至少所述第二类型的组织的障碍物交叉。
7.如权利要求1-6中任一项所述的发明,其中所述三维图像数据是从CT数据和MRI数据的组中所选择的类型。
8.如权利要求1-6中任一项所述的发明,其中所述障碍物是不可穿透的组织类型。
9.如权利要求1-6中任一项所述的发明,其中所述障碍物是可穿透的内部器官。
10.如权利要求1-6中任一项所述的发明,其中所述试验路线和所述更新路线是从所述针刺进入点到目标的直线。
11.如权利要求1-2中任一项所述的发明,其中所述针刺进入点被确定为对应于根据所述三维图像数据而识别的所述更新路线和皮肤表面之间的交叉点。
12.如权利要求11所述的方法,进一步包括在所述三维图像数据中识别可在皮肤表面上识别的至少一个参考点,并且确定从所述至少一个参考点到所述针刺进入点的距离。
13.如权利要求12所述的方法,其中所述参考点对应于在所述三维图像数据采样之前附着到对象皮肤的标记物。
14.如权利要求12所述的方法,进一步包括通过测量始于所述至少一个参考点的所述距离在用户皮肤上标记所述针刺进入点。
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---|---|---|---|---|
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CN105455901A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-06 | 清华大学 | 针对手术机器人的避障规划方法和避障规划系统 |
CN105873521A (zh) * | 2014-01-02 | 2016-08-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 相对超声成像平面的仪器对准和跟踪 |
CN107280699A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 通用电气公司 | 标记方法和计算机化断层扫描设备 |
CN107920796A (zh) * | 2015-07-27 | 2018-04-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 医学放置警报 |
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Families Citing this family (12)
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EP2566392A4 (en) * | 2010-05-04 | 2015-07-15 | Pathfinder Therapeutics Inc | SYSTEM AND METHOD FOR MATCHING ABDOMINAL SURFACES USING PSEUDO-CHARACTERISTICS |
WO2012116747A1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-07 | Brainlab Ag | Computer-assisted infusion planning and simulation |
JP5501290B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2014-05-21 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置、放射線画像撮影システム、及び画像処理プログラム |
JP6017146B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-10-26 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | X線ct装置 |
JP6615110B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2019-12-04 | ザクト ロボティクス リミテッド | 対象の関心領域における画像誘導による針挿入手順を術前に計画する方法及びシステム |
US10881461B2 (en) * | 2014-08-07 | 2021-01-05 | Henry Ford Health System | Method of analyzing hollow anatomical structures for percutaneous implantation |
US11227427B2 (en) | 2014-08-11 | 2022-01-18 | Covidien Lp | Treatment procedure planning system and method |
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Family Cites Families (9)
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---|---|---|---|---|
DE29521895U1 (de) * | 1994-10-07 | 1998-09-10 | Univ St Louis | Chirurgisches Navigationssystem umfassend Referenz- und Lokalisationsrahmen |
US5782762A (en) * | 1994-10-27 | 1998-07-21 | Wake Forest University | Method and system for producing interactive, three-dimensional renderings of selected body organs having hollow lumens to enable simulated movement through the lumen |
US5638819A (en) * | 1995-08-29 | 1997-06-17 | Manwaring; Kim H. | Method and apparatus for guiding an instrument to a target |
US6064904A (en) * | 1997-11-28 | 2000-05-16 | Picker International, Inc. | Frameless stereotactic CT scanner with virtual needle display for planning image guided interventional procedures |
US6671538B1 (en) * | 1999-11-26 | 2003-12-30 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Interface system for use with imaging devices to facilitate visualization of image-guided interventional procedure planning |
DE10005628B4 (de) * | 2000-02-09 | 2006-04-20 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ausrichtung eines medizinischen Instruments am Körper eines Patienten unter Verwendung eines Computer-Tomographen |
US7379077B2 (en) * | 2001-08-23 | 2008-05-27 | Siemens Corporate Research, Inc. | Augmented and virtual reality guided instrument positioning using along-the-line-of-sight alignment |
US20030220557A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-11-27 | Kevin Cleary | Image guided liver interventions based on magnetic tracking of internal organ motion |
US8116847B2 (en) * | 2006-10-19 | 2012-02-14 | Stryker Corporation | System and method for determining an optimal surgical trajectory |
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2009
- 2009-09-03 US US12/553,246 patent/US20100228534A1/en not_active Abandoned
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105873521A (zh) * | 2014-01-02 | 2016-08-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 相对超声成像平面的仪器对准和跟踪 |
CN104200196A (zh) * | 2014-08-12 | 2014-12-10 | 侯志勇 | 一种x射线透视图像中导针位置自动识别方法 |
CN104200196B (zh) * | 2014-08-12 | 2017-09-01 | 侯志勇 | 一种x射线透视图像中导针位置自动识别方法 |
CN107920796A (zh) * | 2015-07-27 | 2018-04-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 医学放置警报 |
CN107920796B (zh) * | 2015-07-27 | 2021-10-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 医学放置警报 |
CN105455901A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-06 | 清华大学 | 针对手术机器人的避障规划方法和避障规划系统 |
CN105455901B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-02-02 | 清华大学 | 针对手术机器人的避障规划方法和避障规划系统 |
CN107280699A (zh) * | 2016-03-31 | 2017-10-24 | 通用电气公司 | 标记方法和计算机化断层扫描设备 |
CN110109421A (zh) * | 2018-02-01 | 2019-08-09 | 天津工业大学 | 一种针刺机器人路径规划方法 |
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