CN105900139A - 用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于辅助将如X射线C型臂设备(2)的成像设备与如OSS设备的位置和形状确定设备(15)配准的辅助装置。所述装置包括数据库(16)，所述数据库提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，其中，配准值指示配准准确度和/或配准时间。所述装置还包括评价单元(18)，所述评价单元用于通过使用数据库基于输入的配准图像数据集和/或位置和形状数据集来评价配准准确度和/或配准时间。因此，在配准流程之前、期间和/或之后，都能够评价配准准确度和/或配准时间，以便辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准。

Description

用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置
技术领域
本发明涉及一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置、方法和计算机程序。本发明还涉及一种用于生成要由所述辅助装置使用的数据库的数据库生成装置、方法和计算机程序，并且涉及一种用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导装置、方法和计算机程序。本发明还涉及一种用于向活体应用介入流程的介入系统。
背景技术
WO 2013/001388A1公开了一种用于提供身体管腔的实况三维图像的方法。通过使用光学形状感测来确定柔性手术工具在身体管腔内的三维形状，并且身体管腔的X射线图像被获取，其中，身体管腔和手术工具中的至少一个是辐射不透明的。将所确定的三维手术工具形状与X射线图像配准。
在介入流程中，可以于在人体内对介入仪器进行导航的同时，通过光学形状感测(OSS)来确定介入仪器(如导管)的位置和形状。在介入流程期间，通常还通过使用X射线投影系统来生成X射线投影图像。为了在X射线投影图像上示出介入仪器的确定的位置和形状，将位置和形状确定设备与X射线投影系统配准。该配准能够是不准确的和/或能够花费相对长的时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置、方法和计算机程序，其允许更准确和/或更快的配准。本发明的另外的目的是提供一种用于生成要由所述辅助装置使用的数据库的数据库生成装置、方法和计算机程序，并且提供一种用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导装置、方法和计算机程序。本发明的另外的目的是提供一种用于向活体应用介入流程的介入系统，其中，所述介入系统包括所述辅助装置。
在本发明的第一方面中，提出了一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并且具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的配准位置和配准形状，其中，所述辅助装置包括：
-配准输入提供单元，其用于提供指示示出所述第一对象的配准图像的配准图像数据集，和/或用于提供指示所述第一对象的配准位置和形状的配准位置和形状数据集，
-数据库，其用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-评价单元，其用于基于配准值来评价所述配准准确度和/或所述配准所需的时间，所述配准值是由所述数据库根据以下提供的：指示示出所述第一对象的所述配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示所述第一对象的所述配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集。
由于所述评价单元适于基于由所述数据库提供的所述配准值并基于指示示出所述第一对象的所述配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示所述第一对象的所述配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集来评价所述配准准确度和/或所述配准所需的时间，因此能够提供针对所述配准的质量的量度，可以基于以下来执行这：a)示出所述第一对象并且根据所提供的配准图像数据集的配准图像；和/或b)根据所提供的配准位置和形状数据集的所述第一对象的配准位置和形状。因此，能够确定，在所述配准基于根据所提供的配准图像数据集的所述配准图像和/或根据所提供的配准位置和形状数据集的所述配准位置和形状时，所述配准有多准确或所述配准耗费多少时间。该信息能够被用于辅助将所述成像设备与所述位置和形状确定设备配准，使得所述配准准确度增加和/或所述配准时间减少。
优选地，所述第一对象是略长的目标，如略长的介入仪器。例如，其可以是导管或导丝。所述成像设备优选地是X射线投影设备，并且所述位置和形状确定设备优选地是OSS确定设备。
配准图像数据集可以包括分别示出所述第一对象或所述配准目标的一幅或若干配准图像，和/或定义各自的配准图像的生成的成像参数，如采集方向、在所述成像设备是X射线投影设备时的用于生成各自的配准图像的辐射量等。配准位置和形状数据集可以包括分别定义所述第一对象或所述配准目标的若干部分的位置的位置数据集，其中，不同部分的这些位置分别定义所述第一对象或所述配准目标的位置和形状。备选地或额外地，所述配准位置和形状数据集能够包括指示对配准位置和形状的确定，尤其是影响所述确定，的位置和形状参数，如在确定期间第一对象和配准目标各自的配准位置和形状的稳定性、抖动、扭曲、可能的运动等。在已经将所述成像设备与所述位置和形状确定设备配准之后，将由所述成像设备生成的所述第一对象的图像与由所述位置和形状确定设备所确定的所述第一对象的位置和形状配准。
在实施例中，所述评价单元还适于基于所述数据库来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，使得所评价的配准准确度增加和/或所评价的所述配准所需的时间减少。因此，所述辅助装置不仅可以适于关于对应的配准结果来评价所提供的配准图像数据集和/或所提供的配准位置和形状，所述辅助装置还可以适于推荐实现较好的配准结果的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，从而改进对将所述成像设备与所述位置和形状确定设备配准的辅助。
所述辅助装置优选地还包括输出单元，所述输出单元用于向用户输出所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集，以便允许所述用户使用所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来进行配准。所述数据库优选地包括指示示出所述配准目标的配准图像的配准图像数据集和/或指示所述配准目标的所述配准位置和形状的配准位置和形状数据集，其中，配准值被分配到所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集，其中，所述评价单元适于通过以下来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集：a)确定所述数据库中的配准图像数据集的组和/或配准位置和形状数据集的组，其中，所述组包括已经被分配有大于预定义阈值的配准值的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集；b)确定所确定的组中的与由所述配准输入提供单元提供的所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集最相似的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集；以及c)推荐所确定的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集。这允许以相对简单的方式快速地确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集。可以通过对以下项应用相似性量度来确定所确定的组中的最相似的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集：i)所提供的配准图像数据集和/或所提供的配准位置和形状数据集；以及ii)所述组的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。
所述评价单元可以适于将所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集输出到成像控制单元以控制所述成像设备，和/或输出到位置和形状控制单元以控制所述第一对象的位置和形状，以便允许所述成像控制单元根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述成像设备，和/或允许所述位置和形状控制单元根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述第一对象的位置和形状，以进行所述配准。这允许对所述成像设备和/或对所述第一对象的位置和形状的自动控制，使得能够获得在所述成像设备与所述位置和形状确定设备之间的经改进的配准。
在实施例中，所述评价单元适于基于所述数据库来确定所述第一对象的若干推荐的配准图像数据集和/或若干推荐的位置和形状数据集，使得所评价的配准准确度增加和/或配准时间减少，其中，在显示器上向用户示出所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集，并且其中，所述评价单元还提供用户接口以允许用户选择推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，其中，所选择的推荐的配准图像数据集和/或所选择的推荐的配准位置和形状数据集分别被提供到成像控制单元以控制所述成像设备，和/或被提供到位置和形状控制单元以控制所述第一对象的位置和形状，以便允许所述成像控制单元根据所选择的推荐的配准图像数据集和/或所选择的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述成像设备，和/或允许所述位置可旋转控制单元根据所选择的推荐的配准图像数据集和/或所选择的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述第一对象的位置和形状。这允许对所述成像设备和/或对所述第一对象的位置和形状的半自动控制，使得能够改进所述配准。
优选地，所述第一对象适于被引入到第二对象中，其中，所述辅助装置还包括用于提供所述第二对象的结构信息的结构信息提供单元，其中，所述评价单元适于还根据所提供的结构信息来确定所述推荐的配准图像数据集和/或所述推荐的配准位置和形状数据集。例如，推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集能够被调整使得所述第一对象能被定位在所述第二对象内，并且所评价的准确度增加。确定推荐时还考虑所述结构信息能够进一步改进推荐的质量，并且因此改进根据所述推荐执行的配准的质量。例如，所述结构信息是计算机断层摄影(CT)图像或示出所述第二对象的内部结构的另一图像。
在实施例中，所述数据库被调整使得能够还根据配准参数来提供所述配准值，其中，所述配准输入提供单元还适于提供所述配准参数，并且所述评价单元适于还基于所提供的配准参数来评价将所述成像设备与所述位置和形状确定设备彼此配准的准确度。在评价将所述成像设备与所述位置和形状确定设备彼此配准的准确度和/或速度时还考虑配准参数能够进一步提高该评价的质量，这继而能够得到对将所述成像设备与所述位置和形状确定设备配准的进一步改进的辅助。
如果所述第一对象应当被引入到所述第二对象中，则所述配准参数可以是指示所述第一对象和/或所述第二对象的参数；和/或如果所述配准基于根据所述用户输入对配准图像中的所述第一对象的探测，则所述配准参数可以是指示用于根据所述配准图像数据集来识别所述配准图像中的所述第一对象的一种用户输入的参数。例如，所述配准参数定义：所述第一对象是否是导管或者是导丝，所述第二对象是否是活体(即人或动物)的某个器官或者是活体的另一部分，所述配准图像上的用户输入的数量和/或所述配准图像上的用户输入之间的距离等。
所述评价单元还能够适于基于所述数据库来确定推荐的配准参数，使得所评价的配准准确度增加和/或所评价的配准时间减少。推荐能够取决于一个或若干配准参数。在确定所述推荐时也考虑所述配准参数能够进一步改进所述推荐的质量，并且因此最终改进将所述成像设备与所述位置和形状确定设备彼此配准的准确度和/或速度。
在本发明的另外的方面中，提出了一种数据库生成装置，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库，其中，所述数据库生成装置包括：
-配准位置和形状数据集提供单元，其用于提供配准位置和形状数据集并用于提供配准目标的配准位置和形状，所述配准位置和形状是由位置和形状确定设备确定的，并且是根据所提供的配准位置和形状数据集的，
-配准图像数据集提供单元，其用于提供配准图像数据集并用于提供配准图像，所述配准图像是由成像设备生成的并且是根据所述配准图像数据集的，其中，所述配准图像示出所述配准目标，同时所述配准目标具有所述配准位置和形状，
-配准值确定单元，其用于基于对所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状的配准来确定配准值，其中，所述配准值指示所述配准准确度和/或所述配准所需的时间，以及
-数据库生成单元，其用于基于所确定的配准值、所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集来生成所述数据库。
所提供的配准位置和形状数据集可以已经包括所述配准位置和形状，使得在提供所述配准位置和形状数据集的情况下还提供所述配准位置和形状。如果在实施例中所述配准位置和形状数据集不包括所述配准位置和形状，而只包括指示位置和形状确定的位置和形状参数，则所述配准位置和形状数据集提供单元可以适于根据所述配准位置和形状数据集的所述位置和形状参数来提供配准位置和形状。例如，所述配准位置和形状数据集提供单元能够提供对应的存储的配准位置和形状。而且，所提供的配准图像数据集可以已经包括所述配准图像，使得在提供所述配准图像数据集的情况下也提供所述配准图像。如果在实施例中所述配准图像数据集不包括所述配准图像，而是仅包括指示所述配准图像的生成的成像参数，则所述配准图像数据集提供单元可以适于根据所述配准图像数据集的所述成像参数来提供配准图像。例如，所述配准图像数据集提供单元能够提供对应的存储的配准图像。
所述数据库生成装置可以适于基于一个或若干确定的配准值、一个或若干配准图像数据集和/或一个或若干配准位置和形状数据集来生成所述数据库。所述数据库生成装置可以适于基于一个或若干配准值、一个或若干配准图像数据集和/或一个或若干配准位置和形状数据集来更新已经存在的数据库。在实施例中，所述数据库生成装置可以适于利用擦除(scratch)来生成所述数据库。
所述配准值确定单元可以适于对经配准的配准图像并对经配准的配准位置和形状应用相似性量度，并且适于基于所述相似性量度来确定所述配准值。而且，所述配准值确定单元可以适于在显示器上示出配准结果；适于提供用户接口，所述用户接口允许用户输入指示经配准的配准图像与对经配准的配准位置和形状之间的相似性程度的相似性信息；并且适于基于所输入的相似性信息来确定所述配准值。
在本发明的另一方面中，提出了一种用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导装置，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的所述配准位置和所述配准形状，其中，所述教导装置包括：
-数据库，其用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间。
-输出确定单元，其用于根据针对至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集提供的配准值，来确定要被输出的所述至少一个配准图像数据集和/或所述至少一个配准位置和形状数据集。
在本发明的另一方面中，提出了一种用于向活体应用介入流程的介入系统，其中，所述介入系统包括：
-介入仪器，其要被引入到所述活体中以应用所述介入流程，
-成像设备，其用于对所述活体内的所述介入仪器进行成像，
-位置和形状确定设备，其用于确定所述活体内的所述介入仪器的位置和形状，
-根据权利要求1所述的辅助装置，其用于辅助将所述成像设备与所述位置和形状确定设备彼此配准，其中，所述介入仪器是第一对象。
在本发明的另外的方面中，提出了一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助方法，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的所述配准位置和所述配准形状，其中，所述辅助方法包括：
-由配准输入提供单元来提供指示示出所述第一对象的配准图像的配准图像数据集，和/或用于提供指示所述第一对象的配准位置和形状的配准位置和形状数据集，
-提供用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值的数据库，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-由评价单元基于配准值来评价所述配准准确度和/或所述配准所需的时间，所述配准值是由所述数据库根据以下提供的：指示示出所述第一对象的所述配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示所述第一对象的所述配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集。
在本发明的另一方面中，提出了一种数据库生成方法，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库，其中，所述数据库生成方法包括：
-由配准位置和形状数据集提供单元来提供配准位置和形状数据集和配准目标的配准位置和形状，所述配准位置和形状是由位置和形状确定设备确定的，并且是根据所提供的配准位置和形状数据集的，
-由配准图像数据集提供单元来提供配准图像数据集和配准图像，所述配准图像是由成像设备生成的并且是根据所述配准图像数据集的，其中，所述配准图像示出了所述配准目标，同时所述配准目标具有所述配准位置和形状，
-由配准单元将所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状彼此配准，
-由配准值确定单元基于所述配准来确定配准值，其中，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，并且
-由数据库生成单元基于所确定的配准值、所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集来生成所述数据库。
在本发明的另外的方面中，提出了一种用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导方法，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的所述配准位置和所述配准形状，其中，所述教导方法包括：
-提供数据库，所述数据库用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-由输出确定单元根据针对至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集提供的配准值，来确定要被输出的所述至少一个配准图像数据集和/或所述至少一个配准位置和形状数据集。
在本发明的另一方面中，提出了一种辅助计算机程序，用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述配准位置和所述配准形状，其中，所述辅助计算机程序包括程序代码单元，当所述辅助计算机程序在控制根据权利要求1所述的辅助装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述辅助装置执行根据权利要求10所述的辅助方法的步骤。
在本发明的另外的方面中，提出了一种数据库生成计算机程序，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库，其中，所述数据库生成计算机程序包括程序代码单元，当所述数据库生成计算机程序在控制根据权利要求8所述的数据库生成装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述数据库生成装置执行根据权利要求11所述的数据库生成方法的步骤。
在本发明的另一方面中，提出了一种教导计算机程序，用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准，其中，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述配准位置和所述配准形状，其中，所述教导计算机程序包括程序代码单元，当所述教导计算机程序在控制根据权利要求8所述的教导装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述教导装置执行根据权利要求12所述的教导方法的步骤。
应当理解，根据权利要求1所述的辅助装置、根据权利要求7所述的数据库生成装置、根据权利要求8所述的教导装置、根据权利要求9所述的介入系统、根据权利要求10所述的辅助方法、根据权利要求11所述的数据库生成方法、根据权利要求12所述的教导方法、根据权利要求13所述的辅助计算机程序、根据权利要求14所述的数据库生成计算机程序和根据权利要求15所述的教导计算机程序具有相似和/或相同的优选实施例，尤其是在从属权利要求中所定义的优选实施例。
应当理解，本发明的优选实施例还能够是从属权利要求或以上的实施例与各自的独立权利要求的任意组合。
本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见，并且将参考下文描述的实施例得到阐述。
附图说明
在附图中：
图1示意性且示范性地示出了用于向人应用介入流程的介入系统；
图2示出了示范性地图示用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助方法的实施例的流程图，
图3示出了示范性地图示用于生成要由介入系统的辅助装置使用的数据库的数据库生成方法的实施例的流程图，
图4示出了示范性地图示用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导方法的实施例的流程图，并且
图5示范性地图示了对数据库的配准位置和形状的可视化。
具体实施方式
图1示意性且示范性地示出了用于向置于如人员台7的支撑器件上的人8应用介入流程(如，心脏消融流程或另一介入流程)的介入系统的实施例。介入系统1包括导管12，能够通过使用导航单元13将所述导管导航到人8内的期望区域9。导管12能够包括通过枢纽连接的若干部分，使得所述部分可通过使用连接到各自的部分的线而关于彼此枢转。具体而言，各自的线的一端可以被连接到导管12的各自的部分，并且各自的线的另一端可以被连接到导航单元13的各自的电机，使得导管12的不同部分能够经由所述线和导航单元13中的电机而关于彼此枢转。导航单元13能够包括用于将整个导管12平移和用于将整个导管12旋转的至少两个另外的电机。具体而言，为了将整个导管12平移和旋转，导航单元13可以包括用于钳住导管12的机械固定件，其中，所述至少两个另外的电机可以适于将所述机械固定件沿轨道平移，并且适于将机械固定件旋转。作为将机械固定件旋转的备选，导航单元13可以被配置为使得通过使用所述另外的电机中的至少一个来将导管12在机械固定件内旋转。通常，已知机器人系统的机械配置能够被用于修改导管的位置和形状，诸如来自Hansen公司的Magellan机器人系统的机械配置。介入系统还包括输入单元25，如键盘、计算机鼠标、触摸板、操纵杆等，以便允许用户经由导航单元13对导管12进行导航。在其他实施例中，可以由用户人工地对导管12进行定位和整形，而不使用机器人系统。例如，可以首先将导丝插入到人8中，因此导管可以在导丝上移动，其中，导管的位置和形状基本遵循导丝的位置和形状。
在该实施例中，导管12适于对人8的内部部分施加能量。例如，导管12的端部能够包括用于消融人8的心脏9内的心脏组织的消融电极。能够由能量提供单元14来提供对应的能量(其可能通过射频能量)。在其他实施例中，导管可以适于执行另一流程，如感测流程或如处置人8的另一部分的流程。而且，在其他实施例中，作为对导管的替代，可以使用另一介入仪器。
导管12包括OSS光纤，并且介入系统1还包括用于通过OSS来确定导管12的位置和形状的位置和形状确定设备15。为了确定导管12的位置和形状，能够使用已知的OSS技术，如在US 7772541B2中公开的OSS技术，在本文中通过引用将其并入。
介入系统1还包括成像设备2，在该实施例中，所述成像设备是X射线投影系统。X射线投影系统2包括发射用于穿过人8的X射线11的X射线源5，以及用于探测已经穿过人8之后的X射线11的X射线探测器3。将指示探测到的X射线11的探测值提供到成像控制单元10，所述成像控制单元10适于基于接收到的探测值来生成X射线投影图像，X射线源5和X射线探测器3被附接到C型臂4的相对端，所述C型臂4可围绕人8旋转，以便允许在不同的采集方向上生成X射线投影图像。
介入系统1还包括用于辅助将X射线投影系统2与位置和形状确定设备15配准的辅助装置20。为了配准，生成导管12的配准图像，同时导管12在配准位置中并具有配准形状，其中，由位置和形状确定设备15来确定配准位置和配准形状。
辅助装置20包括用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值的数据库16，所述配准图像数据集指示示出具有与导管12相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的配准目标的配准位置和形状被用于配准时，所述配准值指示配准准确度和/或配准所需的时间。在该实施例中，数据库16包括配准图像数据集、配准位置和形状数据集以及配准图像数据集与配准位置和形状的组合，其中，向每个配准图像数据集、向每个配准位置和形状数据集并且向配准图像数据集与配准位置和形状数据集的每个组合分配对应的配准值。
辅助装置20还包括配准输入提供单元17，其用于提供配准图像数据集和/或用于提供配准位置和形状数据集，所述配准图像数据集指示示出导管12的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示导管12的配准位置和形状。配准输入提供单元17能够是存储单元，由X射线投影系统2生成的配准图像数据集被存储在所述存储单元中，并且能够从所述存储单元检索存储的配准图像数据集以提供所述配准图像数据集。存储单元还能够适于存储由位置和形状确定设备15所确定的配准位置和形状数据集，并且适于检索存储的配准位置和形状以提供所述配准位置和形状。配准输入提供单元17还能够是接收单元，所述接收单元用于从X射线投影系统2接收配准图像数据集和/或从位置和形状确定设备15接收配准位置和形状数据集，以分别提供接收到的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。配准输入提供单元17优选地适于分别基于已经由用户使用成像设备2生成的配准图像和/或导管12的配准位置和形状来提供配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，其中，导管12的所述配准位置和形状是在用户已经将导管12布置在该位置和形状中之后确定的。
辅助装置20还包括评价单元18，其用于基于由数据库16提供的配准值来评价配准准确度和/或配准所需的时间，所述配准值取决于指示示出导管12的配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示导管12的配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集。评价单元18还优选地适于基于数据库16来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，使得所评价的配准准确度增加和/或所评价的配准所需的时间减少。
在该实施例中，被分配到配准图像数据集、配准位置和形状数据集以及配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的配准值直接指示对应的配准准确度和配准时间。因此，在配准准确度和配准时间方面，大的配准值分别与优选的配准图像数据集、配准位置和形状数据集以及配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合相对应。评价单元18能够基于各自的分配的配准值来评价提供的配准图像数据集、提供的配准位置和形状数据集以及提供的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的配准准确度和配准时间。例如，评价结果能够直接是被分配到所提供的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的配准值。各自的配准值还能够被进一步处理以评价配准准确度和配准时间。例如，能够将各自的配准值与预定义阈值进行比较，其中，如果各自的配准值大于预定义阈值，则能够将所提供的配准图像数据集、所提供的配准位置和形状数据集或者所提供的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合评价为“良好”，并且如果各配准值低于预定义阈值，则能够将所提供的配准图像数据集、所提供的配准位置和形状数据集或者所提供的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合评价为“差的”。
如果所提供的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合不被存储在数据库中，则能够通过使用相似性量度从数据库中分别确定最接近的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合，其中，被分配到数据库的所确定的最接近项的配准值能够被用于确定配准准确度和/或配准时间。例如，相似性量度能够基于被应用到导管或配准目标的距离量度，其分别在所提供的配准图像数据集的配准图像中和存储在数据库中的配准图像数据集的配准图像中可见。基于距离的相似性量度还可以被用于找出数据库内最接近的配准位置和形状。
为了确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，评价单元18能够适于分别确定数据库16的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的组，其中，所述组包括已经被分配有大于预定义阈值的配准值的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。所述组可以包括仅配准图像数据集、仅配准位置和形状数据集、或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合。在配准准确度和/或配准时间方面，所述组的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合分别能够被认为是“良好”。为了确定推荐，评价单元18还能够适于确定所确定的组中分别与由配准输入提供单元17所提供的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合最相似的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合，其中，能够分别推荐所述最相似的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合。能够通过使用被应用到以下的相似性量度来分别确定所述最相似的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合：a)所提供的配准图像数据集、所提供的配准位置和形状数据集或者所提供的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合，分别；以及b)所确定的组的各自的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合。如果在实施例中，配准图像数据集包括分别示出配准目标和导管12的配准图像，并且如果位置和形状数据集包括分别定义配准目标和导管12的不同部分的位置的位置数据集，则为了分别定义配准目标和导管12的位置和形状，相似性量度可以基于a)所述组的各自的配准图像中示出的配准目标与b)在所提供的配准图像中示出的导管12之间的距离和/或a)所确定的组的配准位置和形状与b)导管12的配准位置和形状之间的距离。
介入系统1还包括输出单元26，在该实施例中，所述输出单元26是显示器。能够在显示器26上示出所确定的推荐的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，以便允许用户使用所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来进行配准，即用户可以经由导航单元13来对导管12进行定位和整形，并且经由成像控制单元10来控制X射线投影系统2，使得能够由X射线投影系统2来生成根据推荐的配准图像数据集的配准图像，同时导管12具有根据推荐的配准位置和形状数据集的位置和形状。例如，如果推荐的配准图像数据集包括示出配准目标的推荐的配准图像并且如果推荐的位置和形状数据集包括定义配准目标的不同部分的推荐的位置的位置数据集，则为了定义导管12的推荐的位置和形状，可以在显示器26上示出导管12的推荐的配准图像和/或推荐的位置和形状。
评价单元18能够适于还直接向成像控制单元10和/或向导航单元13输出所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集，以便允许成像控制单元10根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制X射线投影系统2和/或允许导航单元13根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制导管12的形状，以进行配准。
评价单元18还可以适于基于数据库来确定若干推荐的配准图像数据集和/或若干推荐的导管12的位置和形状数据集，使得所评价的配准准确度增加并且配准时间减少，其中，能够在显示器26上示出所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集。评价单元18还能够适于提供用户接口以允许用户选择推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，其中，所选择的推荐的配准图像数据集和/或所选择的推荐的配准位置和形状数据集能够被提供到成像控制单元10和/或导航单元13，以允许成像控制单元10和/或导航单元13根据所选择的推荐的配准图像数据集和/或所选择的推荐的配准位置和形状数据集来控制X射线投影系统2和/或导管12。例如，如果所选择的推荐的配准图像数据集包括示出配准目标的所选择的推荐的配准图像，并且如果所选择的推荐的配准位置和形状数据集包括定义配准目标的不同部分的推荐的位置的位置数据，则为了定义导管12的推荐的位置和形状，导航单元13能够适于修改导管12，使得其具有推荐的配准位置和形状。而且，导航单元13能够定位导管12，并且成像控制单元10能够定位X射线源5和X射线探测器3，使得获得推荐的配准图像。
辅助装置20还包括用于提供人8的结构信息的结构信息提供单元19。评价单元18能够适于还根据所提供的结构信息来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集。例如，结构信息是经分割的CT图像或示出人8的内部结构的另一图像，其中，导管12应当在所述内部结构内被导航。例如，评价单元18能够适于确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，使得导管12在配准过程期间可被定位在内部结构内。例如，评价单元18能够适于确定配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的组中的已经被分配有大于预定义阈值的配准值的最相似的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，所述最相似的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集与导管12在由所提供的结构信息定义的内部结构内的位置和形状相对应。
数据库16还可以被调整使得能够还根据配准参数来提供配准值，其中，配准输入提供单元17可以适于还提供配准参数，并且评价单元18可以适于还基于所提供的配准参数来评价将X射线投影设备2与位置和形状确定设备15彼此配准的准确度。配准参数可以是指示第一对象的种类的参数，所述参数应当被用于执行配准。例如，配准参数能够指示用于配准的目标是导管还是导丝。而且，配准参数可以指示导管12应当被引入以进行配准的人8的部分。例如，配准参数能够定义人的特定器官，在配准期间导管12应当存在于所述特定器官中，因此，不仅可以基于所提供的配准图像数据集和/或所提供的配准位置和形状数据集来评价配准，而且评价还能够基于另外的参数，即基于配准参数。评价单元18还能够适于基于数据库16来确定推荐的配准参数，使得改进所评价的配准准确度和/或所评价的配准时间。
具体而言，数据库16能够包括在以下之间的分配：i)配准值；与ii)a)配准参数与b)配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的组合。因此，基于a)所提供的配准参数和b)所提供的配准图像数据集、所提供的配准位置和形状数据集或者所提供的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合，能够由数据库16提供配准值，其中，该配准值能够被用于评价所提供的a)配准参数与b)配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的组合。而且，由于存储在数据库16中的配准值指示配准准确度和/或配准时间，因此配准值与a)配准参数与b)配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的组合之间的分配能够被用于推荐a)配准参数与b)配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合的特定组合。例如，如果由配准输入提供单元17提供特定配准参数以及配准图像数据集与配准位置和形状数据集的特定组合，则评价单元18能够将具有大于预定义阈值的配准值的配准图像数据集与配准位置和形状数据集的最相似的组合确定为配准图像数据集与配准位置和形状数据集的推荐的组合，其中，所述最相似的组合已经针对所提供的配准参数而被存储在数据库16中。
在该实施例中，配准输入提供单元17适于提供包括由X射线投影系统2生成的配准图像的配准图像数据集，并且适于提供包括定义导管12的不同部分的位置的位置数据集的配准位置和形状数据集，以便定义导管12的配准位置和形状，如由位置和形状确定设备15所确定的。因此，配准输入提供单元17还能够被认为是配准图像提供单元和配置位置和形状提供单元。而且，由于配准输入提供单元17还适于提供配准参数，因此配准输入提供单元17还能够被认为是配准参数提供单元。
介入系统1还包括：配准单元21，其用于将所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状彼此配准，从而生成配准结果；以及配准值确定单元22，其用于基于对所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状的配准来确定配准值，其中，配准值指示配准准确度和/或配准所需的时间。介入系统1还包括数据库生成单元23，其用于基于所确定的配准值、所提供的配准图像以及所提供的配准位置和形状来生成数据库16。数据库生成单元23优选地还适于在生成数据库的同时考虑所提供的配准参数，如配准目标的类型，例如配准目标是导管还是导丝。被分配到特定配准位置和形状的配准值能够是根据被分配到该特定配准位置和形状与若干配准图像的组合的配准值来确定的。例如，能够对被分配到特定配准位置和形状与若干配准图像的组合的配准值求平均，以确定针对所述特定配准位置和形状，即针对包括所述特定配准位置和形状的配准位置和形状数据集的配准值。对应地，被分配到特定配准图像的配准值能够是根据被分配到该特定配准图像与若干配准位置和形状的组合的配准值来确定的。例如，能够对被分配到特定配准图像与若干配准位置和形状的组合的配准值求平均，以确定针对所述特定配准图像，即针对包括所述特定配准图像的配准图像数据集的配准值。
配准单元21能够适于例如通过对配准图像和/或配准位置和形状进行平移、旋转和/或变形来将所提供的配准图像和所提供的配准位置和形状配准，使得被应用到配准图像并被应用到配准位置和形状到配准图像上的投影的相似性量度被优化。配准值确定单元22能够适于基于最优的相似性量度来确定各配准值，其中，所确定的配准值能够被分配到所提供的配准图像以及所提供的配准位置和形状，并且任选的，还到所提供的配准参数，其中，所得到的分配能够被存储在数据库16中。相似性量度能够基于在所提供的配准图像中示出的配准目标与计算出的配准目标的配准位置和形状到所提供的配准图像上的投影之间的距离。配准值确定单元22能够适于HIA基于由配准单元21执行的配准所需的时间来确定配准值。具体而言，能够将配准值确定为最优的相似性量度与配准所需的时间的组合，例如线性组合。
作为对自动确定配准值的替代或备选，在实施例中，配准值确定单元22能够适于在显示器26上将配准结果示出为被投影到所提供的配准图像上的所提供的配准位置和形状与所提供的配准图像的交叠，以提供允许用户输入相似性信息并基于所输入的相似性信息来确定配准值的用户接口，所述相似性信息指示经配准的配准图像与经配准的投影的配准形状之间的相似性程度。例如，由配准值确定单元22提供的用户接口能够适于允许用户对配准结果进行评级，其中，该评级能够直接是配准值，或者配准值能够取决于所输入的评级。
配准输入提供单元17、配准单元21、配准值确定单元22和数据库生成单元23能够被认为是用于生成要由辅助装置20使用的数据库16的数据库生成装置的部件。如图1示意性且示范性地示出的，该数据库生成装置能够被集成在另一系统中，例如在介入系统1中，或者数据库生成装置能够是单独的装置。
介入系统1还包括输出确定单元24，其用于根据被分配到数据库16中的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值来确定要在显示器26上示出的数据库16中的至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集。例如，输出确定单元24能够适于确定已经被分配有大于预定义阈值的配准值的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，以便确定在配准准确度和/或配准时间方面的“良好”配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。可以在显示器26上示出这些“良好”配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，以便向用户示出何者配准图像数据集和/或何者配准位置和形状数据集得到准确的配准和/或得到短的配准时间。通过示出这些良好的范例，能够对用户进行教导。因此，数据库16和输出确定单元24能够被认为是用于教导用户将X射线投影系统2与位置和形状确定设备15配准的教导装置的部件。尽管在该实施例中，教导装置被集成在介入系统1中，但在其他实施例中，教导装置还能够被集成到其他的系统中，或者其能够是单独的装置。能够通过校准来预定用于确定在配准准确度和/或配准时间方面的“良好”配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的预定阈值。而且，在实施例中，能够由用户输入用于确定在配准准确度和/或配准时间方面的“好的”配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的阈值。
输出确定单元24能够适于还根据所提供的配准参数来确定要在显示器26上示出的至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集，这是因为在数据库16中，配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集优选地还与如配准目标的种类的配准参数有关，所述配准参数例如为配准目标是导管还是导丝。因此，还可以根据各自的配准参数而在显示器26上示出配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的良好的范例。
以下参考图2所示的流程图示范性描述了用于辅助将X射线投影系统2与位置和形状确定设备15配准的辅助方法的实施例，其中，在导管12在配准位置中并具有配准形状的同时，X射线投影系统2示出导管12的配准图像，并且其中，位置和形状确定设备15适于确定配准位置和配准形状。
在步骤101中，指示由X射线投影系统2生成的配准图像的配准图像数据集以及指示由位置和形状确定设备15确定的配准位置和形状的配准位置和形状数据集被提供到评价单元18。在步骤102中，提供数据库16。数据库16适于提供取决于指示配准图像的配准图像数据集和/或指示配准目标的配准位置和形状的配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像示出具有与导管12相同的空间配置的配准目标，其中，在根据各自的配准图像数据集的配准目标的配准图像和/或根据配准目标的各自的位置和形状的配准位置和形状数据集被用于配准时，配准值指示配准准确度和/或配准所需的时间。在步骤103中，评价单元18基于配准值来评价配准准确度和/或配准所需的时间，所述配准值是由数据库16根据指示示出导管12的配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示导管12的配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集来提供的。在步骤104中，在显示器26上指示配准准确度和/或配准所需的时间。
以下参考图3所示的流程图示范性描述了用于生成数据库16的数据库生成方法的实施例。
在步骤201中，数据库生成方法开始，例如打开数据库生成装置。在步骤202中，由配准图像提供单元17来提供由X射线投影系统2生成的配准图像，其中，配准图像示出了导管12，同时导管12具有配准位置和形状。配准图像是根据配准图像数据集的。例如，配准图像数据集包括配准图像和/或配准图像数据集包括如采集方向、辐射量等用于生成配准图像的成像参数。在步骤203中，配准输入提供单元17提供如由位置和形状确定设备15所确定的导管12的配准位置和形状。配准位置和形状是根据配准位置和形状数据集的。例如，配准位置和形状数据集能够包括通过定义导管12的不同部分的位置来定义配准位置和形状的位置数据集和/或指示配准位置和形状确定的位置和形状参数。在步骤204中，由配准单元21将所提供的配准图像和所提供的配准位置和形状彼此配准，并且在步骤205中，配准值确定单元22基于配准来确定配准值，其中，配准值指示配准准确度和/或配准所需的时间。在步骤206中，数据库生成单元23基于所确定的配准值、所提供的配准图像数据集和/或所提供的配准位置和形状数据集来生成数据库16，尤其是，数据库生成单元23将所确定的配准值、配准图像和/或所提供的配准位置和形状添加到已经存在的数据库16，以便更新数据库16。在步骤207中，确定是否应当将另外的配准图像和/或配准形状用于更新数据库16。例如，能够确定应当被用于更新数据库16的另外的配准图像和/或另外的配准形状是否被存储在配准输入提供单元17中。如果是这种情况，则数据库生成方法继续步骤202和203。否则数据库生成方法在步骤208中结束。
以下参考图4所示的流程图示范性描述了用于教导用户将X射线投影系统2与位置和形状确定设备15配准的教导方法的实施例。
在步骤301中，提供数据库16，并且在步骤302中，由输出确定单元24根据由数据库16针对至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集提供的配准值来确定应当在显示器26上显示的所述至少一个配准图像数据集和/或所述至少一个配准位置和形状数据集。在步骤303中，在显示器26上示出所确定的至少一个配准图像数据集和/或所确定的至少一个配准位置和形状数据集。因此，例如能够在显示器26上示出已经被分配有大于预定义阈值的配准值的仅配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，以便仅向用户示出在配准准确度和/或配准时间方面的良好配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。如果数据库16能够还根据用于配准的配准参数(如目标的种类)来提供配准值与配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集之间的分配，则还能够根据对应的各自的输入配准参数在显示器26上显示良好配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。例如，相比于导管，对于导丝，可以示出其他良好配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集。
位置和形状确定设备15优选地适于通过使用OSS来提供三维位置和形状信息。出于这种原因，通过将导管12装备有OSS光纤，导管12是OSS使能的，其中，通过OSS确定的位置和形状信息能够在医学介入中用于辅助在人8内对导管12进行导航。以上参考图1描述的介入系统1适于执行介入X射线应用，其中，OSS数据应当与由X射线投影系统2生成的X射线图像一起使用。出于这种原因，通过使用配准单元21将位置和形状确定设备15与X射线投影系统2配准。
三维OSS到X射线图像配准的准确度取决于多个因子，诸如OSS使能设备的特性、OSS光纤的曲率、在X射线图像中可见的设备段的长度、X射线图像的质量、所生成的X射线图像的采集角度(即采集方向)的数量、患者属性等。通常，在配准流程期间的介入设置中这些因子可能不总是被最优地满足。如果这些因子或定义配准的其他因子不被最优地满足，则可以导致配准流程的相对长的转换时间和/或不准确的配准。出于这种原因，介入系统1包括辅助装置20，所述辅助装置20可以被认为是辅助用户尽可能快速且正确地完成针对X射线配准的OSS形状的反馈和推荐系统。辅助装置包括配准位置和形状数据集、配准图像数据集以及配准位置和形状数据集/配准图像数据集组合的数据库。配准位置和形状数据集能够包括：a)用于定义配准位置和形状的定义配准目标的不同部分的位置的位置数据集和/或b)指示例如配准目标的配准位置和形状的曲率、稳定性、抖动、运动或其他特性的位置和形状参数。配准图像数据集能够包括：a)配准图像和/或b)成像参数，如配准图像中配准目标的长度、配准图像的质量(其可以被确定为信噪比或由另一量度确定)、用于生成配准图像的采集方向等。配准图像数据集还能够包括已经在不同采集方向上采集到的若干配准图像、以及用于生成所述若干配准图像的采集方向。数据库还能够包括配准参数，所述配准参数包括患者属性。每个数据库项能够与指示配准准确度和/或配准时间的配准值相关联。辅助装置优选地提供关于例如针对配准输入的位置和形状的质量的反馈。例如，具有低曲率的位置和形状可能不适合于配准，并且能够对此向用户发出警告。类似地，移动的位置和形状可能是不适合的，这是因为在这样的运动期间位置和形状中的抖动和X射线图像中的伪影增大。
辅助装置优选地提供关于图像输入的特性的反馈，即关于所提供的配准图像的特性的反馈。这能够关于X射线配准图像的数量、X射线配准图像的角度以及X射线配准图像中导管的可见长度的充分性。例如，如果单幅X射线配准图像应当被用于配准，则辅助装置能够警告用户这可能导致关于角度的不准确配准，其不与单个视图相对应。具体而言，如果评价出包括单幅配准图像的所提供的配准图像数据集导致相对低的配准准确度，则能够推荐数据库中的包括若干配准图像另一配准图像数据集，其得到较好的配准准确度。
辅助装置优选地适于提供关于如何改进配准的可视推荐。例如，辅助装置能够适于示出X射线图像的可视库，即配准图像数据集中的配准图像的可视库，在所述可视库中，配准图像内的设备的位置，即能够是导管或导丝的配准目标的位置，对于配准算法是最方便的，即其已经被分配有大于预定义阈值的配准值。也能够由操作者在配准流程之前将存储在数据库中的该库可视化。辅助装置可以适于基于所提供的输入X射线图像从数据库中包含的图像的库中自动地选择仅若干X射线图像，即仅若干配准图像。所选择的若干X射线图像是库中的图像，其最接近于所提供的输入。因此辅助装置能够引导用户快速地找到新的更有利的X射线图像，即更有利的X射线投影系统2的配置，以及导管12的位置和形状，使得能够根据当前位置利用最小的努力来生成推荐的配准图像。
数据库能够包括针对配准的有利的位置和形状的位置和形状库，即具有大于预定义阈值的配准值的位置和形状数据集的配准位置和形状的库。能够将整个库作为图像呈现给用户。备选地，辅助装置能够示出关于当前提供的配准位置和形状的最接近的位置和形状，即配准位置和形状。辅助装置还能够适于利用关于如何修改当前配置位置和形状以匹配推荐的配准位置和形状的可视引导，来示出最接近的有利位置和形状。例如，能够在显示器上示出导管应当在何者方向上移动以及应当如何将导管整形以使得其达到推荐的位置和形状。
在机器人应用中，辅助装置能够向机器人提供命令以将当前位置和形状修改为推荐的位置和形状以进行配准。辅助装置能够适于提供最接近的有利配准位置和形状的列表，并且用户可以选择应当由机器人实现的位置和形状。能够通过要被应用到当前位置和形状与被存储在数据库中的良好位置和形状(即有利的位置和形状)的相似性量度来定义接近度，其中，相似性量度能够基于当前位置和形状与数据库的各自的位置和形状之间的平方距离。任选地，还能够通过计算从当前位置和形状移动到理想位置和形状的成本来定义接近度。成本可以取决于导管必须行进以达到理想(即推荐的)位置和形状的距离，其中，较大的距离与较大的成本相对应。
辅助装置还能够适于提供针对第一对象的类型和名称定制的推荐。例如，推荐能够在OSS导管与OSS导丝之间不同。推荐还能够通过使用对应的校准文件而取决于各自的第一对象，所述校准文件可以被认为是设备校准文件，并且在所述校准文件中能够存储有配准参数，如导管的类型、导管的名称、导管的厚度等。为了提供这些定制的推荐，数据库能够适于还根据配准参数来提供配准值。校准文件还可以包括位置和形状参数，如指示所确定的位置和形状的预期的质量(即例如预期的准确度)的参数，可以根据先前的设备测试流程知晓所述预期的质量。
辅助装置优选地还适于提供针对OSS对X射线的半自动配准的推荐和反馈。在这种情况下，辅助装置可以提供关于配准图像上的点击次数、点击之间的距离、点击位置等的推荐，其中，这些点击，即在配准图像上的对应指示，被用于识别配准图像中的第一对象，其中，识别出的第一对象被用于将X射线投影系统与位置和形状确定设备配准。为了允许辅助装置也提供这种推荐，数据库中存储的额外的配准参数可以是点击的数量、点击之间的距离、点击的位置等。
辅助装置能够适于提供关于位置和形状以及图像输入的推荐，即关于要在配准期间使用的配准位置和形状以及配准图像的推荐。关于过程的反馈以及配准的结果能够包括显示各种相关参数，诸如处理时间、成功或失败、根据X射线图像中的导管与X射线图像上由位置和形状确定单元15确定的三维位置和形状的投影之间的距离所测量的配准结果的可靠性等。还能够例如以图形的形式可视地呈现数字结果。例如，对于数据库中的每项，能够分配指示处理时间的第一配准值和指示配准的准确度的第二配准值，其中，能够基于所述第一配准值来确定预期的处理时间，并且能够基于所述第二配准值来确定配准是成功还是失败，例如通过将所述第二配准值与预定义阈值进行比较来确定配准是成功还是失败。可以由辅助装置通过计算X射线图像中的导管与X射线图像上由位置和形状确定单元15确定的三维位置和形状的投影之间的距离来计算配准结果的可靠性。
辅助装置能够适于在配准的之前和之后两者提供关于位置和形状以及图像输入的反馈。在配准之前可以对输入的位置和形状以及图像进行分析，并且可以呈现关于可以影响配准的若干参数的警告。在配准之后能够完成同样的步骤。基于配准结果和自动计算的参数，能够给出在于影响配准的大多数有影响参数上的反馈。
辅助装置优选地提供使用图像和三维位置和形状数据的直观推荐方法。在部署OSS应用之前，能够在存储在数据库中的图像以及位置和形状的大的集合上评价配准准确度。辅助装置能够使用来自该评价的结果来建立能够被最准确地配准的位置和形状、图像以及位置和形状/图像组合的可视库。能够将可视库与元数据一起存储在可由应用访问的数据库中。在库中，针对每个图像、位置和形状和/或图像与位置和形状的组合，能够存在一个或多个配准值，所述配准值可以是数字和/或分类值，指示具体的位置和形状、图像或者位置和形状/图像组合对于配准有多好。
可以向用户示出X射线图像的可视库，以便训练用户。能够针对位置和形状(即配准位置和形状)以及组合的位置和形状与X射线数据(即配准图像与配准位置和形状的组合)进行相同的步骤。能够根据定义例如要由介入系统执行的操作的种类和/或应当在其中执行配准的解剖区域的配准参数来呈现可视数据。还能够呈现将不会得到良好配准结果的配准图像、配准位置和形状和/或配准图像与配准位置和形状的组合，以便向用户示出不应当使用何者配准图像、配准位置和形状和/或配准图像与配准位置和形状的组合。图5示意性且示范性地图示了示出良好配准位置和形状36以及差的配准位置和形状37的图形用户接口30。如果用户已经激活了第一按钮31，则示出为导丝的位置和形状的这些位置和形状。如果用户激活第二按钮32，则将示出导管的良好和差的配准位置和形状。如果用户激活第三按钮33，则将示出良好和差的配准图像，并且如果用户激活第四按钮34，则将示出良好和差的配准图像与配准位置和形状的组合。如果用户激活第五按钮35，则将示出在配准准确度和/或配准时间方面何者种类的用户点击为良好以及何者种类的用户点击是差的。例如，能够将用户点击的数量、用户点击之间的距离等可视化。
辅助装置能够被调整使得一旦用户将配准初始化，就对应当被用于配准的输入，尤其是配准图像和配准位置和形状进行评价，并且可以在配准之后与关于如何修改输入以改进配准的推荐一起在显示器26上将配准结果呈现为所输入的配准图像与所输入的配准位置和形状在所输入的配准图像上的投影的交叠。输入的一个或多个配准图像以及所输入的配准位置和形状可以与对配准更有利的数据库的库中的数据进行比较。可以确定最接近的有利的配准图像和配准位置和形状，并且能够将这些呈现给用户，以便允许用户快速地选择这些有利的情况，并且移动导管12和/或X射线投影系统2，使得能够获得呈现的最接近的有利的一幅或多幅配准图像和最接近的有利的配准位置和形状数据。由用户选择的配准图像以及配准位置和形状能够被用于自动计算导管12的配置，即导管12的位置和形状，其中，该配置能够被传达到导航单元13，导航单元13能够被认为是用于操纵导管12的机器人的控制单元，以便允许导航单元13自动地将导管12移动到优选的位置并带给导管12优选的形状。
辅助装置优选地被调整使得针对所使用的具体设备或设备组合(即针对具体的第一对象)来调节反馈和推荐。例如，能够针对第一对象是否是导管或者是导丝或者是导管-导丝组合来调节反馈和推荐。因此，数据库的配准值可以取决于定义第一对象的种类的另外的配准参数。例如如果第一对象是导管-导丝组合，则能够推荐示出领先于导管(即在导管远端)的导丝的配准图像，这是因为这样的配准图像与示出完全在导管内的导丝的配准图像相比可以得到更准确的配准。如果导丝的至少端部不在导管内，则可以在配准流程期间在配准图像中准确地探测到该端部，这可以得到更准确的配准。
推荐可以依赖于的配准参数还可以定义被成像的解剖区域，以便允许辅助装置调节针对被成像的解剖区域的推荐。例如，针对冠状区域的推荐可以与针对腹部区域的推荐不同。X射线源和X射线探测器的一些查看角度或一些解剖结构位置可以比其他的更优选用于配准。
如果配准是半自动配准，则存储在数据库中的配准参数还能够指示所需要的用户输入的种类。优选地通过允许用户在配准图像中指示示出导管12的若干图像点来获得用户输入。关于用户输入的质量检查能够帮助增大良好配准的可能性，并且能够减小要求更多用户输入的可能性。能够通过进行对大的数据集的仿真来确定优选的用户输入。例如，如果使用已经在两个不同采集方向上采集到的两幅配准图像，并且如果在两者配准图像中由用户指示了三个图像点，则仿真能够揭示配准准确度相对高。在这种情况下，能够生成包括两幅配准图像和两个采集方向的配准图像数据集，并且能够将相对高的配准值分配到该配准图像数据集与定义用户在每幅图像中应当指示三个图像点的配准参数的组合。辅助装置能够适于涉及与用户的通信，这是因为其能够提供关于如何改进位置和形状确定设备与X射线投影设备的配准的可视、构造和/或数字反馈和推荐。
尽管在上述实施例中，位置和形状确定设备适于通过使用OSS来确定介入仪器的位置和形状，但在其他实施例中，位置和形状确定设备还能够适于通过使用其他技术来确定介入仪器(例如导管或导丝)的位置和形状。
尽管在上述实施例中，已经向用户呈现了推荐的/有利的配准图像和/或位置和形状，但辅助装置、方法和计算机程序还能够适于基于配准值仅评价配准准确度和/或配准所需的时间，所述配准值是由数据库根据给出的(即提供的)指示示出第一对象的配准图像的配准图像数据集和/或给出的(即提供的)指示第一对象的配准位置和形状的配准位置和形状数据集来提供的。例如，辅助装置、方法和计算机程序能够具有作为输入的给出的配准图像数据集和/或给出的配准位置和形状数据集，其可以由配准输入提供单元分别基于已经由用户使用成像设备生成的配准图像和/或在用户将第一对象布置在其位置和形状中之后的已经被确定的所述第一对象的配准位置和形状来给出，其中，可以基于由数据库分别根据给出的配准图像数据集和/或给出的配准位置和形状数据集提供的配准值，来自动评价配准准确度和/或配准所需的时间。
尽管在上述实施例中，第一对象是略长的目标，如导管或导丝，但在其他实施例中，第一对象还能够是具有其他形状的目标。具体而言，第一对象能够是可由成像设备成像并能够由位置和形状确定设备对其位置和形状进行确定的任何目标。
尽管在上述实施例中，通过使用相似性量度分别确定来自数据库的最接近的配准图像数据集、配准位置和形状数据集或者配准图像数据集与配准位置和形状数据集的组合，其中，被分配到数据库中的所确定的最接近项的配准值被用于确定配准准确度和/或配准时间，但在其他实施例中，数据库能够被调整使得能够在不使用相似性量度的情况下确定配准准确度和/或配准所需的时间。例如，数据库能够适于根据曲率提供配准值，并且适于根据所提供的配准图像数据集和/或根据所提供的配准位置和形状数据集来确定第一对象的曲率，以便允许数据库经由对曲率的确定来提供取决于配准图像数据集和/或位置和形状数据集的配准值。数据库还能够适于经由其他参数，尤其是其他形状相关参数来提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述其他参数能够基于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集来确定。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践要求保护的本发明时，能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。
单个元件或设备可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
由一个或若干单元或设备执行的如提供数据库、评价配准准确度和/或配准时间、确定推荐的配准图像和/或推荐的配准位置和形状、将成像设备与位置和形状确定设备配准、生成数据库等的流程，也能够由任何其他数量的单元或设备来执行。这些流程、和/或根据辅助方法对辅助装置的控制、和/或根据教导方法对教导装置的控制、和/或根据数据库生成方法对数据库生成装置的控制能够被实现为计算机程序的程序代码单元和/或被实现为专用硬件。
计算机程序可以被存储/分布在适合的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统分布。
权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
本发明涉及用于辅助将如X射线C型臂设备的成像设备与如OSS设备的位置和形状确定设备配准的辅助装置。所述装置包括提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值的数据库，其中，配准值指示配准准确度和/或配准时间。所述装置还包括评价单元，所述评价单元用于通过使用数据库基于所输入的配准图像数据集和/或位置和形状数据集来评价配准准确度和/或配准时间。因此，在配准流程的之前、期间和/或之后，都能够评价配准准确度和/或配准时间，以便辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准。

Claims (15)

1.一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助装置，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并且具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的配准位置和形状，所述辅助装置包括：
-配准输入提供单元(17)，其用于提供指示示出所述第一对象(12)的配准图像的配准图像数据集，和/或用于提供指示所述第一对象(12)的配准位置和形状的配准位置和形状数据集，
-数据库(16)，其用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象(12)具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准的情况下，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-评价单元(18)，其用于基于配准值来评价所述配准准确度和/或所述配准所需的所述时间，所述配准值是由所述数据库(16)根据以下内容提供的：指示示出所述第一对象(12)的所述配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示所述第一对象(12)的所述配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集。
2.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，所述评价单元(18)还适于基于所述数据库(16)来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集，使得所评价的配准准确度增加和/或所评价的所述配准所需的时间减少。
3.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，所述数据库(16)包括指示示出所述配准目标的配准图像的配准图像数据集和/或指示所述配准目标的所述配准位置和形状的配准位置和形状数据集，其中，所述配准值被分配到所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集，其中，所述评价单元(18)适于通过以下操作来确定推荐的配准图像数据集和/或推荐的配准位置和形状数据集：
-确定所述数据库(16)中的配准图像数据集的组和/或配准位置和形状数据集的组，其中，所述组包括已经被分配有大于预定义阈值的配准值的配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集，
-确定所确定的组中的与由所述配准输入提供单元(17)提供的所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集最相似的所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集，
-推荐所确定的配准图像数据集和/或所述推荐的配准位置和形状数据集。
4.根据权利要求2所述的辅助装置，其中，所述评价单元(18)适于分别将所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集输出到成像控制单元(10)以控制所述成像设备(2)，和/或输出到位置和形状控制单元(13)以控制所述第一对象(12)的位置和形状，以便允许所述成像控制单元(10)根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述成像设备，和/或允许所述位置和形状控制单元(13)根据所确定的推荐的配准图像数据集和/或所确定的推荐的配准位置和形状数据集来控制所述第一对象(12)的位置和形状，以进行所述配准。
5.根据权利要求2所述的辅助装置，其中，所述第一对象(12)适于被引入到第二对象(8)中，其中，所述辅助装置还包括用于提供所述第二对象(8)的结构信息的结构信息提供单元(19)，其中，所述评价单元(18)适于还根据所提供的结构信息来确定所述推荐的配准图像数据集和/或所述推荐的配准位置和形状数据集。
6.根据权利要求1所述的辅助装置，其中，所述数据库(16)被调整使得能够还根据配准参数来提供所述配准值，其中，所述配准输入提供单元(17)还适于提供所述配准参数，并且所述评价单元(18)适于还基于所提供的配准参数来评价将所述成像设备(2)与所述位置和形状确定设备(15)彼此配准的所述准确度。
7.一种数据库生成装置，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库(16)，其中，所述数据库(16)生成装置包括：
-配准位置和形状数据集提供单元(17)，其用于提供配准位置和形状数据集并用于提供配准目标的配准位置和形状，所述配准位置和形状是由位置和形状确定设备(15)确定的并且是根据所提供的配准位置和形状数据集的，
-配准图像数据集提供单元(17)，其用于提供配准图像数据集并用于提供配准图像，所述配准图像是由成像设备(2)生成的并且是根据所述配准图像数据集的，其中，所述配准图像示出所述配准目标，同时所述配准目标具有所述配准位置和形状，
-配准单元(21)，其用于将所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状彼此配准，
-配准值确定单元(22)，其用于基于对所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状的所述配准来确定配准值，其中，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，以及
-数据库生成单元(23)，其用于基于所确定的配准值、所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集来生成所述数据库(16)。
8.一种用于教导用户将成像设备(2)与位置和形状确定设备(12、15)配准的教导装置，所述成像设备(2)适于生成第一对象(12)的配准图像，同时所述第一对象(12)在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备(12、15)适于确定所述第一对象(12)的所述配准位置和所述配准形状，所述教导装置包括：
-数据库(16)，其用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象(12)具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-输出确定单元(24)，其用于根据针对至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集提供的配准值，来确定要被输出的所述至少一个配准图像数据集和/或所述至少一个配准位置和形状数据集。
9.一种用于向活体应用介入流程的介入系统，所述介入系统(1)包括：
-介入仪器(12)，其要被引入到所述活体(8)中以应用所述介入流程，
-成像设备(2)，其用于对所述活体内的所述介入仪器(12)进行成像，
-位置和形状确定设备(15)，其用于确定所述活体(8)内的所述介入仪器(12)的位置和形状，以及
-根据权利要求1所述的辅助装置(20)，其用于辅助将所述成像设备(2)与所述位置和形状确定设备(15)彼此配准，其中，所述介入仪器(12)是第一对象。
10.一种用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准的辅助方法，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的所述配准位置和所述配准形状，其中，所述辅助方法包括：
-由配准输入提供单元(17)来提供指示示出所述第一对象(12)的配准图像的配准图像数据集，和/或用于提供指示所述第一对象(12)的配准位置和形状的配准位置和形状数据集，
-提供用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值的数据库(16)，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象(12)具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-由评价单元(18)基于配准值来评价所述配准准确度和/或所述配准所需的所述时间，所述配准值是由所述数据库(16)根据以下内容提供的：指示示出所述第一对象(12)的所述配准图像的所提供的配准图像数据集和/或指示所述第一对象(12)的所述配准位置和形状的所提供的配准位置和形状数据集。
11.一种数据库生成方法，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库，其中，所述数据库生成方法包括：
-由配准位置和形状数据集提供单元(17)来提供配准位置和形状数据集并提供配准目标的配准位置和形状，所述配准位置和形状是由位置和形状确定设备(15)确定的并且是根据所提供的配准位置和形状数据集的，
-由配准图像数据集提供单元(17)来提供配准图像数据集并提供配准图像，所述配准图像是由成像设备(2)生成的并且是根据所述配准图像数据集的，其中，所述配准图像示出了所述配准目标，同时所述配准目标具有所述配准位置和形状，
-由配准单元(21)将所提供的配准图像与所提供的配准位置和形状彼此配准，
-由配准值确定单元(22)基于所述配准来确定配准值，其中，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，并且
-由数据库生成单元(23)基于所确定的配准值、所述配准图像数据集和/或所述配准位置和形状数据集来生成所述数据库(16)。
12.一种用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准的教导方法，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述第一对象的所述配准位置和所述配准形状，所述教导方法包括：
-提供数据库(16)，所述数据库用于提供取决于配准图像数据集和/或配准位置和形状数据集的配准值，所述配准图像数据集指示示出与所述第一对象(12)具有相同的空间配置的配准目标的配准图像，所述配准位置和形状数据集指示所述配准目标的配准位置和形状，其中，在根据各自的配准图像数据集的所述配准目标的配准图像和/或根据各自的位置和形状数据集的所述配准目标的配准位置和形状被用于所述配准时，所述配准值指示配准准确度和/或所述配准所需的时间，
-由输出确定单元(24)根据针对至少一个配准图像数据集和/或至少一个配准位置和形状数据集提供的配准值，来确定要被输出的所述至少一个配准图像数据集和/或所述至少一个配准位置和形状数据集。
13.一种辅助计算机程序，用于辅助将成像设备与位置和形状确定设备配准，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述配准位置和所述配准形状，所述辅助计算机程序包括程序代码单元，当所述辅助计算机程序在控制根据权利要求1所述的辅助装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述辅助装置执行根据权利要求10所述的辅助方法的步骤。
14.一种数据库生成计算机程序，用于生成要由根据权利要求1所述的辅助装置使用的数据库，所述数据库生成计算机程序包括程序代码单元，当所述数据库生成计算机程序在控制根据权利要求8所述的数据库生成装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述数据库生成装置执行根据权利要求11所述的数据库生成方法的步骤。
15.一种教导计算机程序，用于教导用户将成像设备与位置和形状确定设备配准，所述成像设备适于生成第一对象的配准图像，同时所述第一对象在配准位置中并具有配准形状，所述位置和形状确定设备适于确定所述配准位置和所述配准形状，所述教导计算机程序包括程序代码单元，当所述教导计算机程序在控制根据权利要求8所述的教导装置的计算机上运行时，所述程序代码单元用于令所述教导装置执行根据权利要求12所述的教导方法的步骤。
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