CN107924459A - 用于肾结石去除程序的交互式3d镜放置和测量的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本教导涉及用于手术程序计划的交互式医疗图像处理。在一个示例中，获得肾脏的三维(3D)图像。该三维图像被渲染在显示屏上。从用户接收输入，该输入指定在所渲染的三维图像中相对于肾脏的表示的位置。基于该位置在显示屏上渲染仪器的表示。该仪器被自动地与在相对于肾脏的该位置处的肾盏的漏斗通路对齐。在显示屏上渲染图形线延伸，以使仪器的对齐可视化。基于该位置和肾脏的解剖结构确定与肾脏相关的一个或多个测量。

Description

用于肾结石去除程序的交互式3D镜放置和测量的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月23日提交的美国申请15/190,539的优先权，该美国申请要求于2015年6月24日提交的标题为“用于肾结石去除程序的交互式3D镜放置和测量的方法和系统(Method and System for Interactive 3D Scope Placement andMeasurements for Kidney Stone Removal Procedure)”的美国临时申请序列号62/183,998的权益，这些申请通过引用整体并入于此。

背景

2.技术领域

本教导涉及医疗图像处理。更具体地，本教导与用于计划手术程序(例如肾结石去除程序)的交互式医疗图像处理有关。

3.相关技术描述

碎石术是用于治疗肾结石的医疗程序。它使用高能量的声冲击波来打散石头。通常当结石较小时，一种被称为体外冲击波碎石术(ESWL)的程序已经足以在不需要通过身体的情况下使结石破碎。然而，当结石相当大(超过2厘米)或处于不允许有效的体外碎石术的位置时，可以使用被称为经皮超声碎石术的体内技术。在这种方法中，外科医生在患者的背部做小切口，并创建直接进入肾脏的隧道。称为肾镜的设备被插入肾盂(renal pelvis)，且超声波被用于碎石。接着通过肾镜去除碎片。

经皮超声波碎石术程序需要仔细的计划以定位肾镜的最佳插入角和入口点。目前，大多数临床实践使用来自CT的2D横截面切片以寻找潜在的治疗区域。这是相当低效的，因为用户不能直观地看到全景和解剖结构之间的3D空间关系。代替地，他们需要在心理上将全区域可视化，并基于他们的医疗训练和经验确定在何处插入镜以及如何到达目标区域。

在肾盂周围的一些解剖测对决定程序的可行性和有效性是关键的。漏斗肾盂角度(Infundibulo-pelvic Angle；IPA)、漏斗宽度(infundibular Width；IW)、漏斗长度(Infundibular Length；IL)、漏斗高度(Infundibular height；IH)、盏间角(Inter-Calyxangles；ICA)是对于执行碎石术的医生重要的这些测量中的一些测量。目前，它们主要是在2D切片视图中被测量。这具有一些缺点。第一，医生需要找到可以揭示他或她可以进行测量的区域的适当的切片。第二，该切片可能不会反映进行所期望的测量的最佳角度。

因此，需要可以被用于执行用于手术程序计划、医疗研究或医疗教育的交互式医疗图像处理，而没有上面提及的缺点的解决方案。

发明内容

本教导涉及医疗图像处理。更具体地，本教导与用于计划手术程序(例如肾结石去除程序)的交互式医疗图像处理有关。

在一个示例中，公开了一种在计算设备上实施的方法，该计算设备具有至少一个处理器、存储器和能够连接到网络的通信平台，用于确定与肾脏相关的一个或多个测量。获得肾脏的三维(3D)图像。该三维图像被渲染(render)在显示屏上。从用户接收输入，该输入指定在所渲染的三维图像中相对于肾脏的表示的位置。基于该位置在显示屏上渲染仪器的表示。该仪器被自动地与在相对于肾脏的该位置处的肾盏(calyx)的漏斗(infundibulum)通路对齐。在显示屏上渲染图形线延伸，以使仪器的对齐可视化。基于该位置和肾脏的解剖结构确定与肾脏相关的一个或多个测量。

在不同的示例中，公开了一种具有至少一个处理器、存储器和能够连接到网络的通信平台的用于确定与肾脏相关的一个或多个测量的系统。该系统包括：3D对象管理器，被配置用于获得肾脏的三维(3D)图像；3D场景渲染器，被配置用于在显示屏上渲染该三维图像；GUI控制器，被配置用于从用户接收输入，该输入指定在所渲染的三维图像中相对于肾脏的表示的位置；仪器表示渲染器，被配置用于：基于该位置在显示屏上渲染仪器的表示，自动地将仪器与在相对于肾脏的位置处的肾盏的漏斗通路对齐，以及在显示屏上渲染图形线延伸以使仪器的对齐可视化；以及解剖参数测量器，被配置用于基于该位置和肾脏的解剖结构确定与肾脏相关的一个或多个测量。

其他概念涉及用于在医疗图像处理上实施本教导的软件。根据这个概念的软件产品包括至少一个非瞬态机器可读介质和由该介质携带的信息。由介质携带的信息可以是可执行程序代码数据、与可执行程序代码相关联的参数、和/或与用户、请求、内容相关的信息、或与社交群组相关的信息等。

在一个示例中，公开了一种非瞬态和有形的机器可读介质，具有记录在其上的信息，用于确定与肾脏相关的一个或多个测量。当被机器读取时，被记录的信息使得机器执行一系列处理。获得肾脏的三维(3D)图像。该三维图像被渲染在显示屏上。从用户接收输入，该输入指定在所渲染的三维图像中相对于肾脏的表示的位置。基于该位置在显示屏上渲染仪器的表示。该仪器被自动地与在相对于肾脏的该位置处的肾盏的漏斗通路对齐。在显示屏上渲染图形线延伸，以使仪器的对齐可视化。基于该位置和肾脏的解剖结构确定与肾脏相关的一个或多个测量。

附加的特征将部分地在以下描述中被阐述，且部分地将在本领域技术人员查阅了以下描和附图后变得显而易见，或可通过示例的生产或操作来获知。可通过以下讨论的详细示例中所阐述的方法、手段、和组合的各个方面的实践或使用，来实现和达到本教导的特征。

附图说明

根据示例性实施例进一步描述本文中所要求保护的和/或描述的本教导。这些示例性的实施例将参考附图详述。这些实施例是非限定性的示例性实施例，其中在附图的若干个视图中相同的附图标记表示相似的结构，并且其中：

图1描绘了根据本教导的实施例的示例性经皮超声碎石术；

图2示出了根据本教导的实施例的与碎石术程序相关的在肾脏周围的一些示例性解剖术语；

图3示出了根据本教导的实施例的各种漏斗相关的测量的一些示例性图形定义；

图4A和4B示出了根据本教导的实施例的交互地放置3D虚拟肾镜的示例性操作；

图5示出了根据本教导的实施例的示例性IPA测量和IW测量；

图6示出了根据本教导的实施例的示例性IH测量和其他测量；

图7示出了根据本教导的实施例的示例性ICA测量；

图8描绘了根据本教导的实施例的促进与肾脏相关的交互式3D镜放置和测量的系统的示例性构造；

图9是根据本教导的实施例的由图8中的系统执行的示例性过程的流程图；

图10描绘了根据本教导的实施例的解剖参数测量器的示例性构造；

图11是根据本教导的实施例的由解剖参数测量器执行的示例性过程的流程图；以及

图12描述了可以被用于实施结合本教导的专用系统的计算机的架构。

具体实施方式

在以下详细描述中，通过示例的方式阐述了许多具体细节以提供对相关教导的透彻理解。然而，对本领域技术人员而言应当明了的是，没有这些细节也可实践本教导。在其它实例中，已以相对高水平描述了公知的方法、过程、系统、部件和/或电路，而没有细节，以避免不必要地模糊本教导的各方面。

为克服在现存技术中的上述的低效率和缺点，在本教导中设计了计划工具以供用户交互地放置肾镜和执行关键测量。该工具可以允许医生在与解剖的三维结构相同的三维空间中直接进行测量。以这种方式，用户可以具有整个三维空间、三维解剖结构和相邻结构关系的全景。他们可以直观地进行自信且准确的测量。该工具也可以允许医生交互地放置和调节3D虚拟探针作为在3D空间中的肾镜。

本教导涉及与器官(例如肾脏)相关的交互式3D镜的放置和测量。本教导可以提供用于肾结石去除程序的图像处理方法。本教导中公开的方法和系统可以被用于或体外或体内碎石术的手术前计划，以帮助医生确定治疗的有效性和侵入性程序的途径。本教导中公开的方法和系统可以提供三维空间中的直接交互方案来放置和调节肾镜。本教导中公开的方法和系统还可以提供用于各种手术的显著测量的在3D空间中的直接测量。可以理解的是，根据各种实施例，本教导所公开的医疗图像处理不仅可以被实施用于手术程序计划，还可以被实施用于医疗研究和/或医学教育。

预先假定是有已经存在的虚拟3D空间(诸如在美国专利No.7315304B2中)和有意义的泌尿解剖结构(诸如肾脏、输尿管、肾盂和肾盏)已经从扫描的医疗数据被分段且被放置在该3D空间内。该虚拟3D场景被显示在计算机监测器的2D屏幕上。交互或操纵正在该虚拟3D空间内发生，其中用户从2D计算机鼠标或键盘的输入被转换成应用于在3D虚拟空间内的对象的3D动作。图1描绘了根据本教导的实施例的示例性经皮超声碎石术。图2示出了根据本教导的实施例的与碎石术程序有关的在肾脏周围的一些示例性解剖术语。

存在一些通用的3D可视化工作站或软件包，它们让用户准备和可视化一些3D结构。然而，它们都不是被定制于经皮超声碎石术程序，这可能使得其使用困难或甚至不可能使用。

图3示出了肾盂中各种漏斗相关的测量的图形定义。漏斗宽度(IW)301被测量为在较低的漏斗的轴线中的最窄点。漏斗长度(IL)303被测量为在包含结石的肾盏的最远侧点和肾盂的下唇(lower lip)的中点之间的距离。漏斗高度(IH)305被测量为在通过包含结石的肾盏的最低部分的水平线和肾盂的下唇的最高点之间的距离。漏斗肾盂角度(IPA)307被测量为在肾盂区域中的较低的漏斗和输尿管的角度。盏间角(ICA)309被测量为两个肾盏的角度。

图4A和4B示出了交互地放置3D虚拟肾镜的操作。分段的3D泌尿结构403位于3D空间401中。用户使用计算机鼠标来点击在感兴趣的肾盏405附近的3D空间中的斑点(spot)410。在3D空间中显示虚拟肾镜415。镜尖端413被放置在肾盏405的位置处。该操作在图4B中被更加真实地渲染。我们提供自动对齐特征以避免繁琐的手动对齐。该系统自动地将镜415与感兴趣的肾盏405的漏斗通路对齐。显示图形线延伸417以帮助用户可视化对齐。用户使用镜的取向控制419可以交互地精确调整该对齐。尖端413的位置也可以由用户使用前进/后退控制421来调节。该系统还自动地计算连接肾镜的尖端413与输尿管434中的点432的中心曲线430。该中心曲线430通过泌尿结构403。该中心曲线430将被用于随后的测量操作。

使用该交互式工具，用户可以容易地将肾镜放置到不同的肾盏，且进行测量以确定最佳的肾盏来执行碎石术。例如，如果用户点击在不同的肾盏409附近的另一个斑点407，则虚拟肾镜411可以被放置且与不同的肾盏409的漏斗通路对齐。

图5描绘了如何执行IW和IPA的测量。对于IW测量，用户可以使用鼠标点击肾盏的窄通道的斑点501以得到对IW的测量。IW测量的图形指示器503在3D空间中相对于3D结构被示出。IW测量的数值505也在3D视图内被示出为图形覆盖。对于IPA测量，用户可以沿着系统提供的中心曲线430点击三个点511、512、513以定义在3D中的角度514。该角度的数值515被示出为覆盖在3D场景中。由于这些测量在3D中被显示，因而用户可以旋转场景并以不同的视角看到这些3D测量。

图6描绘了如何执行IH的测量和其他类型的测量。对于IH测量，它需要没有粘附任何3D结构的泌尿结构403中的点和3D空间中的点。在我们的3D场景中，用户可以将切片601浸入在3D空间中，将切片滚动到肾盏的最低部分，在切片上点击恰好在肾盂的下唇的最高点之下的点605并且点击最高点603以将直线607距离定义为IH。其数值在3D场景视图609内被示出且被覆盖。我们还可以执行一般的直线距离测量，诸如我们在泌尿结构403和相邻的解剖结构620中选取一个点以得到测量611和被覆盖的其数值613。这种测量可以被用来通过点击肾盏的尖端上的一个点和肾盂的下唇的中点处的一个点来进行IL测量。我们可以沿着中心曲线430点击两个点以得到沿着中心曲线的曲线距离615和被覆盖的其数值617。这对于确定在肾盂内操纵镜所需要的距离是有用的。

图7描绘了如何执行ICA的测量。一旦确定肾镜的肾盏，用户可以点击另一个肾盏705以使系统生成从肾镜的尖端715到新点击的肾盏的尖端720的中心曲线710。类似于上述的IPA，可以通过沿着中心曲线点击三个点来获得ICA角725。数值730类似地被覆盖在3D场景中。

测量被用于肾结石去除程序的手术计划。例如，IPA影响ESWL的治疗的有效性。下极的尖锐的IPA阻碍ESWL之后的碎片的自发通过以及用SWL治疗的下极结石的清除。

可以通过医疗实践使用测量的一些组合来预测或指示SWL治疗的有效性。因此，通过本教导容易地且直观地提供所有可能的测量也是对于医生确定他们的治疗的重要特征。

图8描绘了根据本教导的实施例的促进与肾脏相关的交互式3D镜放置和测量的系统800的示例性构造。系统800包括显示设备810、图形用户界面(GUI)控制器815、2D/3D转换器820、仪器表示生成器830、控制面板辅助器825、仪器表示渲染器835、解剖参数测量器840、解剖参数渲染器845、3D对象管理器850、3D场景操纵器855和3D场景渲染器860。

用户805可以经由在显示设备810上显示的用户界面与系统800交互。GUI控制器815可以控制系统800和用户805之间的交互。如果用户805期望一旦建立3D场景就使用与虚拟探针相关联的工具，则用户可以请求系统从3D对象管理器850检索3D对象信息，并且经由3D场景渲染器860渲染这种对象。当这样的用户请求经由用户界面被进入时，则接着GUI控制器815可以解译该请求并相应地激活适当的功能模块以执行所请求的操作。

例如，如果该请求为改变3D场景的取向，则系统可以基于来自用户的说明激活3D场景操纵器855以修改3D场景的取向。在该过程期间，用户和GUI控制器可以持续地交互，例如，用户可以点击在3D场景中的点并沿着某个方向拖动，使得整个3D场景可以沿着在相同的方向上移动。类似地，用户可以相对于诸如虚拟探针之类的特定的3D对象实行相同的控制。

用户也可以与系统交互以对探针实行各种控制。当用户经由2D显示屏手动地控制探针时，2D/3D转换器820可以动态地将2D屏幕点转换成3D场景中的3D点，且接着将3D点传递到可以生成仪器的表示的仪器表示生成器830。仪器的表示可以是表示镜(例如肾镜)的3D虚拟探针。接着可以通过仪器表示渲染器835在3D场景中渲染虚拟探针。

如本文所讨论的，该系统还可以提供用于用户实行关于系统的操作的各种控制的装置。例如，经由控制面板辅助器825，用户可以激活或去激活在840处执行的各种漏斗相关的测量。这些测量的结果接着可以通过解剖参数渲染器845在3D场景中被渲染。

用户还可以设置期望的显示模式，其也可以是个性化的，并且当用户使用系统注册时这种设置可以被自动地应用。例如，用户可能期望总是具有以透明模式显示的皮肤(3D对象)。

图9是根据本教导的实施例的由图8中的系统800执行的示例性过程的流程图。在902处接收或获得肾脏的三维图像。在904处在显示屏上渲染该三维图像。在906处接收指定在3D图像中相对于肾脏的位置的用户输入。在908处，基于该位置在显示屏上渲染仪器的表示。在910处，基于该位置和肾脏的解剖结构测量一个或多个解剖参数。解剖参数可以包括如图3所示的一个或多个漏斗相关的测量。

图10描绘了根据本教导的实施例的解剖参数测量器840的示例性构造。在该示例中的解剖参数测量器840包括测量类型确定器1005、中心曲线计算机1010、漏斗宽度测量器1020、漏斗长度测量器1030、漏斗高度测量器1040、漏斗肾盂角度测量器1050和盏间角测量器1060。

该示例中的测量类型确定器1005可以从控制面板辅助器825接收用户控制信息并且确定用户所请求的测量的类型。基于该确定的结果，测量类型确定器1005可以将指令发送到图10所示的一个或多个对应的测量器。在一个实施例中，测量类型确定器1005还可以基于来自用户的控制信息向中心曲线计算机1010发送指令以计算中心曲线。

在该示例中的中心曲线计算机1010可以计算中心曲线，例如连接肾镜的尖端413和输尿管434中的点432的中心曲线430。如图4所示，中心曲线430通过泌尿结构403且可以被用于随后的测量操作。中心曲线的这种计算可以由测量类型确定器1005自动地执行，或者根据来自用户的请求。

在该示例中的漏斗宽度测量器1020和漏斗肾盂角度测量器1050可以分别地执行IW和IPA的测量，如图5所示。在该示例中的漏斗长度测量器1030和漏斗高度测量器1040可以分别执行IL和IW的测量，如图6所示。在该示例中的盏间角测量器1060可以执行ICA的测量，如图7所示。

图11是根据本教导的实施例的由解剖参数测量器(例如图10中的解剖参数测量器840)执行的示例性过程的流程图。在1102处，接收与肾脏相关(例如肾脏)的控制信息。在1104处基于该控制信息确定测量类型。在1106处可以计算通过肾脏的中心曲线。在1108处，测量肾脏的一个或多个解剖参数。例如，解剖参数可以包括图3中的一个或多个漏斗相关的参数。

图12描绘了可以被用于实现执行本教导的专用系统的计算设备的架构。这样的结合本教导的专用系统具有包括用户接口元件的硬件平台的功能框图图示。计算机可以是通用计算机或专用计算机。两者可以被用于实施用于本教导的专用系统。该计算机1200可以被用于实施如本文中所描述的医疗图像处理技术的任何部件。例如，系统800可以经由计算机的硬件、软件程序、固件、或其组合被实施在计算机(诸如计算机1200)上。尽管为方便起见仅示出了一个此类计算机，但是与如本文中所描述的医疗图像处理有关的计算机功能可以分布式的方式被实施在数个类似的平台上，以分布处理负荷。

计算机1200例如包括COM端口1202，该COM端口被连接到和来自与之相连接的网络以促成数据通信。计算机1200还包括以一个或多个处理器形式的中央处理单元(CPU)1204以用于执行程序指令。该示例性计算机平台可包括内部通信总线1206、程序存储、以及不同形式的数据存储，例如，用于要由该计算机处理和/或传达的各种数据文件以及可能要由CPU 1204执行的程序指令的盘1208、只读存储器(ROM)1210、或随机存取存储器(RAM)1212。计算机1200还包括I/O部件1214，其支持计算机与其中的其他组件(诸如用户接口元件1216)之间的输入/输出流。计算机1200还可经由网络通信来接收编程和数据。

因此，如上所概述的医疗图像处理的方法的方面可以在编程中被体现。该技术的程序方面可被认为是典型地以在某类机器可读介质上执行或体现在某类机器可读介质中的可执行代码和/或关联数据的形式的“产品”或“制品”。有形的非瞬态“存储”类型介质包括可在任何时间为软件编程提供存储的存储器或用于计算机、处理器或类似物等的其它存储、或其相关联的模块(诸如各种半导体存储器、带驱动器、盘驱动器及类似物等)中的任何或所有。

软件的所有或部分可以有时通过网络(诸如，因特网或各种其它电信网络)来传达。例如，这种通信可使软件从一台计算机或处理器加载到另一个上。因此，可承载软件元素的另一种类型的介质包括光波、电波和电磁波，诸如跨本地设备之间的物理接口、通过有线和光学地线网络、和越过各种空中链路来使用的。承载这些波的物理元件(诸如有线或无线链路、光学链路或类似物等)也可以被认为是承载软件的介质。如本文中所使用的，除非被限制于有形“存储”介质，否则诸如计算机或机器“可读介质”之类的术语指的是参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。

因此，机器可读介质可以采取许多形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质、或物理传输介质。非易失性存储介质包括，例如，光盘或磁盘，诸如可用于实现附图中所示的系统或其部件中的任一个的在任何(多个)计算机中的存储设备或类似物中的任一个。易失性介质包括动态存储器，诸如这种计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆；包括形成在计算机系统内的总线的铜线和光纤。载波传输介质可采取电或电磁信号、或声波或光波(诸如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的那些)的形式。因此，计算机可读介质的常见形式包括例如：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质，CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其它光学介质，穿孔卡片纸带、具有孔图案的任何其他物理存储介质，RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或卡带盒，传输数据或指令的载波、传输这种载波的电缆或链路，或者计算机可从中读取编程代码和/或数据的任何其它介质。在将一个或多个指令中的一个或多个序列携带至物理处理器以供执行时可以涉及这些形式的计算机可读介质中的许多形式。

本领域技术人员将认识到，本教导顺应于各种修改和/或增强。例如，尽管上面描述的各种部件的实现可被体现在硬件设备中，但是它也可被实现为仅软件解决方案，例如安装在现存服务器上。另外，如本文中所公开的图像处理设备可被实现为固件、固件/软件组合、固件/硬件组合、或硬件/固件/软件组合。

尽管前文已经描述了被认为构成本教导和/或其它示例的内容，但是应该理解，可以对其做出各种修改，并且本文公开的主题可以以各种形式和示例来实施，并且教导可以应用于许多应用中，仅其中的一些在本文中被已经描述。所附权利要求旨在要求落入本教导的真实范围内的任何和所有的应用、修改和变化。

Claims (21)

1.一种在计算设备上实施的方法，所述计算设备具有至少一个处理器、存储器和能够连接到网络的通信平台，用于确定与肾脏相关的一个或多个测量，所述方法包括：

获得所述肾脏的三维(3D)图像；

在显示屏上渲染所述三维图像；

从用户接收输入，所述输入指定在所渲染的三维图像中相对于所述肾脏的表示的位置；

基于所述位置在所述显示屏上渲染仪器的表示；

自动地将所述仪器与在相对于所述肾脏的所述位置处的肾盏的漏斗通路对齐；

在所述显示屏上渲染图形线延伸以使所述仪器的对齐可视化；以及

基于所述位置和所述肾脏的解剖结构确定与所述肾脏相关的一个或多个测量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个测量被用于以下中的至少一个：手术计划、肾脏研究和教育材料准备。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述仪器由探针来表示。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述探针的对齐。

5.如权利要求3所述的方法，进一步包括基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述位置，其中所述探针的尖端被放置在所述位置处。

6.如权利要求3所述的方法，进一步包括计算连接所述探针的尖端和所述肾脏中的点的中心曲线，其中所述中心曲线通过所述肾脏的泌尿结构。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个测量包括以下中的至少一个：

所述肾脏的漏斗宽度；

所述肾脏的漏斗长度；

所述肾脏的漏斗高度；

所述肾脏的漏斗肾盂角度；以及

所述肾脏的盏间角。

8.一种具有至少一个处理器、存储器和能够连接到网络的通信平台的用于确定与肾脏相关的一个或多个测量的系统，包括：

3D对象管理器，所述3D对象管理器被配置用于获得所述肾脏的三维(3D)图像；

3D场景渲染器，所述3D场景渲染器被配置用于在显示屏上渲染所述三维图像；

GUI控制器，所述GUI控制器被配置用于从用户接收输入，所述输入指定在所渲染的三维图像中相对于所述肾脏的表示的位置；

仪器表示渲染器，所述仪器表示渲染器被配置用于：

基于所述位置在所述显示屏上渲染仪器的表示；

自动地将所述仪器与在相对于所述肾脏的所述位置处的肾盏的漏斗通路对齐；以及

在所述显示屏上渲染图形线延伸以使所述仪器的对齐可视化；以及

解剖参数测量器，所述解剖参数测量器被配置用于基于所述位置和所述肾脏的解剖结构确定与所述肾脏相关的一个或多个测量。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述一个或多个测量被用于以下中的至少一个：手术计划、肾脏研究和教育材料准备。

10.如权利要求8所述的系统，其中所述仪器由探针来表示。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述仪器表示渲染器进一步被配置用于基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述探针的对齐。

12.如权利要求10所述的系统，其中所述仪器表示渲染器进一步被配置用于基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述位置，其中所述探针的尖端被放置在所述位置处。

13.如权利要求10所述的系统，其中所述解剖参数测量器包括中心曲线计算机，所述中心曲线计算机被配置用于计算连接所述探针的尖端和所述肾脏中的点的中心曲线，其中所述中心曲线通过所述肾脏的泌尿结构。

14.如权利要求8所述的系统，其中所述一个或多个测量包括以下中的至少一个：

所述肾脏的漏斗宽度；

所述肾脏的漏斗长度；

所述肾脏的漏斗高度；

所述肾脏的漏斗肾盂角度；以及

所述肾脏的盏间角。

15.一种非瞬态和有形的机器可读介质，具有记录在其上的信息，用于确定与肾脏相关的一个或多个测量，其中当被机器读取时所述信息使得所述机器执行以下：

获得所述肾脏的三维(3D)图像；

在显示屏上渲染所述三维图像；

从用户接收输入，所述输入指定在所渲染的三维图像中相对于所述肾脏的表示的位置；

基于所述位置在所述显示屏上渲染仪器的表示；自动地将所述仪器与在相对于所述肾脏的所述位置处的肾盏的漏斗通路对齐；

在所述显示屏上渲染图形线延伸以使所述仪器的对齐可视化；以及

基于所述位置和所述肾脏的解剖结构确定与所述肾脏相关的一个或多个测量。

16.如权利要求15所述的介质，其中所述一个或多个测量被用于以下中的至少一个：手术计划、肾脏研究和教育材料准备。

17.如权利要求15所述的介质，其中所述仪器由探针来表示。

18.如权利要求17所述的介质，其中当被机器读取时所述信息进一步使得所述机器执行以下：基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述探针的对齐。

19.如权利要求17所述的介质，其中当被机器读取时所述信息进一步使得所述机器执行以下：基于所述用户和所述三维图像之间的交互调节所述位置，其中所述探针的尖端被放置在所述位置处。

20.如权利要求17所述的介质，其中当被机器读取时所述信息进一步使得所述机器执行以下：计算连接所述探针的尖端和所述肾脏中的点的中心曲线，其中所述中心曲线通过所述肾脏的泌尿结构。

21.如权利要求15所述的介质，其中所述一个或多个测量包括以下中的至少一个：

所述肾脏的漏斗宽度；

所述肾脏的漏斗长度；

所述肾脏的漏斗高度；

所述肾脏的漏斗肾盂角度；以及

所述肾脏的盏间角。