CN116350359A - 引导影像设备的位置调整的方法、存储介质及医疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种引导影像设备的位置调整的方法、一种计算机可读存储介质以及医疗系统。其中该方法包括：获取点云步骤：从检测设备(3)获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备(2)的成像区域在所述检测设备的坐标系中的位置；显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备位置的调整。本发明能够以直观的方式引导操作人员调整影像设备的位置，减少无效拍摄、降低辐射、获得更好的影像效果、缩短手术时间，并具有简单的处理步骤，节省控制装置的计算资源。

Description

引导影像设备的位置调整的方法、存储介质及医疗系统

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及医疗影像设备，更具体地涉及引导医疗影像设备的位置调整的方法以及执行该方法的医疗系统。

背景技术

医疗影像设备，例如二维C臂机、三维C臂机、O臂机等，被用于拍摄患者的影像。这些医疗影像设备尤其用于在术中拍摄患者的治疗部位的图像，以用于例如在使用手术机器人的医疗系统中的手术引导或手术规划。这些影像设备也可包括不在手术中使用的影像设备。

然而，在使用这些医疗影像设备成像时，如果影像设备的摆位不合理，会导致无法拍摄到目标成像区域，例如治疗部位或解剖部位。这会造成多次拍摄，增大了患者和医护人员的辐射剂量。而且，尤其是对于术中影像设备而言，多次拍摄还造成延长手术时间、降低手术效率和增大手术风险的后果。

因此，如何实现医疗影像设备的快速且准确的摆位，而不需要频繁的“拍摄-判断患者目标部位是否被拍摄到”的循环来获取患者合适的影像，是本领域技术亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个以及其它技术问题。

本发明一方面提供了一种引导影像设备的位置调整的方法，该方法包括如下步骤：

获取点云步骤：从检测设备获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；

获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备的成像区域在所述检测设备的坐标系中的位置；

显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备位置的调整。

在本文中，“点云”指代在检测设备坐标系下的表现检测设备所拍摄的物体(包括患者身体表面)的特性的一系列点的集合。并且，在本文中，示例性地，在显示装置上所显示的点云的图像可以是直接在检测设备中形成的点云图像，其传输到控制装置并在显示装置上显示；也可以是将获取的点云的数据传输到控制装置之后、由控制装置处理后得到的图像。因此，“从检测设备获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云”既包括直接从检测设备获取点云图像，也包括从检测设备获取点云数据等各种方式。

上述方案首先通过使操作人员能够直观地观察到成像区域和患者身体的相对位置，以判断目标拍摄部位是否能被拍摄到，并据此判断如何调整影像设备的位置。因此不需要频繁的“拍摄-判断目标解剖结构是否被拍摄到”的循环来获取患者合适的术中影像。而且上述方案通过虚拟显示进行，在影像设备调整好之前不进行任何拍摄。对于辐射性的影像设备来说，减少其使用次数、降低医护人员和患者的辐射剂量，降低辐射导致的健康风险。并且由于该方法实时地引导影像设备的调整，影像设备的拍摄摆位更合理，获得的影像效果更好，更利于医生做出准确的判断和治疗。而且对于术中影像设备而言，能够缩短手术时间，提高手术的流畅性，降低手术风险，利于根据需要更精确地进行手术规划、配准和导航。

进一步地，在上述方法的方案中，由于检测设备直接获得能显示和对比的点云图像，并将成像区域的位置也转换到检测设备的同一坐标系下，以简单的处理步骤和算法即可获得成像区域和患者身体位置的直观比对，节省控制装置例如计算机主机的计算资源，并且处理速度快，能够更实时地反应处影像设备的位置变化并对其进行调整。

根据该方法的一种示例，所述影像设备为术中影像设备；在所述影像设备上设置第一光学示踪器，所述第一光学示踪器的位置能够被术中导航系统的光学追踪装置所获取；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：

通过所述光学追踪装置和所述第一光学示踪器获取所述影像设备在光学追踪装置的坐标系下的位置，进而获取所述成像区域在光学追踪装置的坐标系下的位置；

获取所述检测设备和所述光学追踪装置的坐标变换关系，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。

相应地，本发明提供了一种执行该方法的医疗系统，所述系统包括光学追踪装置、影像设备、设置在所述影像设备上的第一光学示踪器、检测设备、控制装置和显示装置，其中光学追踪装置能够通过第一光学示踪器获得所述影像设备的位置信息，所述检测设备和所述光学追踪装置被设置成使得能够获得两者之间的坐标变换关系；并且所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器运行所述程序时执行所述方法，并通过所述显示装置进行所述显示。

在该示例性的医疗系统和方法中，在手术机器人或导航系统的光学追踪系统中增加检测设备并与光学追踪系统进行标定(即获得检测设备和光学追踪装置之间的坐标变换关系)，光学追踪装置能够定位到术中影像设备的位置姿态并确定其成像区域，检测设备能够拍摄到患者的表面点云，并根据标定关系将术中影像设备的成像区域叠加到患者的点云的图像上来显示。医护人员通过点云图像中的影像设备成像区域与患者的关系判断患者的目标拍摄部位例如解剖结构是否在成像区域内，如果不在，可移动影像设备直到目标解剖结构能够被影像设备的成像区域覆盖到。

该方法和医疗系统充分地利用了手术医疗系统的包括光学追踪装置和光学示踪器在内的设备来实现影像设备的成像区域到检测设备坐标系下的转换，利用了光学追踪系统的高精度和可靠性的特点，能更精确地获取影像设备的位置以及成像区域的位置，为操作人员对影像设备位置的调整提供更有效的引导。

根据一种示例性的方法，所述影像设备上设置有能够被所述检测设备识别的第二标记物，所述第二标记物被设置成与所述成像区域具有固定的位置关系；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：通过所述检测设备获取所述第二标记物的位置，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。

相应地，本发明提供了另一种医疗系统，该医疗系统包括检测设备、影像设备、控制装置和显示装置；其中所述影像设备上设置有能够被所述检测设备实时追踪到的第二标记物，所述第二标记物与所述影像设备的成像区域具有固定的位置关系；其中所述控制装置包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器执行所述程序时执行该方法，并通过所述显示装置进行所述显示。

在该方法和相应的医疗系统中，在影像设备上设置有能够被检测设备识别的第二标记物，直接地获取成像区域在检测设备的坐标系中的位置。该方法和相应医疗的使用使得能将该方法的应用不限于术中影像设备，而是能够应用于所有影像设备，均可利用本发明的方法引导其位置调整，使该方法具有广泛的应用范围。使得对于即使是非术中影像设备也能提供快速调整以减少无效拍摄，获得如上文所述的相应的各种优点。

根据一个示例，检测设备优选地选用深度相机，深度相机的使用不仅能够实时获取点云，而且方便坐标系之间的转换，通过深度相机能够直接获取影像设备上的标记物的位置或是光学追踪装置上的标记物的位置，相比于其他检测设备，能够直接或者更利于获得影像设备的成像区域在深度相机坐标系下的位置。

根据一种示例，所述显示步骤还包括突出显示存在于所述成像区域内的点云图像的点，以更醒目地提示操作人员当前被所述成像区域覆盖的身体表面的范围。

根据一种示例，所述方法还包括形成患者的目标拍摄区域的虚拟的形状，并将其与所述点云的图像一起显示。通过所显示的目标拍摄区域与被成像区域覆盖的身体表面的范围(即当前拍摄区域)的对比，能够更好地引导操作人员将检测设备朝向目标拍摄区域移动。

根据一种示例，所述方法还包括如下步骤：自动调整步骤：获取输入的调整指令，并根据该指令自动调整所述影像设备相对于所述患者的位置。该自动调整步骤通过获取操作人员通过输入装置例如键盘、手触屏等输出的对于影像设备的运动控制指令来控制影像设备，能够减少操作人员的操作以及提高操作精度。当然根据一种示例，对影像设备位置的调整也可以由操作人员根据所述指示来手动地进行。这种方式使得该方法也适用于非自动化的影像设备。

根据一种示例，在所述显示步骤中，通过计算机绘制的方式形成所述成像区域的形状，并且根据一种示例，所述显示步骤还包括显示通过影像设备的3D模型，以为操作者提供更形象的视觉效果。

根据本发明的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器运行时执行权利要求上述各方法的步骤。

根据一种示例，其中所检测设备相对于所述光学追踪装置的位置固定，优选地集成在光学追踪装置中。根据另一种替代性的示例，所述检测设备上设置有能够被所述光学追踪装置实时追踪到的第二光学示踪器，或者所述光学追踪装置上设置有能够被所述检测设备实时追踪到的第一标记物。示例性地，检测设备也可以用作所述医疗系统的光学追踪装置的传感装置。以更简单的结构实现医疗系统的功能。

根据一种示例，所述影像设备为二维C臂机、三维C臂机、或O臂机。

附图说明

下面参照附图经由示例性实施例对本发明进行详细描述。

图1以简化示意的方式示出根据本发明的第一种示例性的实施例的医疗系统的示意图。

图2以简化示意的方式示出根据本发明的第二种示例性的实施例的医疗系统的示意图。

图3示意性地示出在显示装置上显示出的影像设备的成像区域和患者的位置图。

图4示出一种示例性的引导影像设备的位置调整的方法的具体流程图。

应说明的是，附图仅是示意性的。它们仅示出为了阐明本发明所必需的那些部分，而其它部分可能被省略或仅仅简单提及。除了附图中所示出的部件外，本发明还可以包括其它部件。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体构思进行解释，而不应当理解为对本发明的限制。

在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

影像设备，例如二维C臂机、三维C臂机、或O臂机等，其可以在术中使用，也可以在术前或非手术用途的情况下使用，以拍摄患者的影像。影像设备的成像区域通常是确定的，与该设备的型号有关。例如二维C臂的成像区域为圆锥体或棱锥体，三维C臂或O臂的成像区域为圆柱体等。例如在图1-3中示例性示出了一种C臂机的圆锥体形状的成像区域22。当成像区域覆盖期望的患者部位，例如治疗区域、解剖区域时，能够获得满足医生要求的影像。而在影像设备的位置不合理的情况下，该成像区域完全或部分地偏离患者身上的期望的拍摄区域，因此无法获得满足要求的图像。这种情况下需要对影像设备的摆位进行调整，例如调整C臂机相对于患者的位置、C臂相对于患者的高度和/或角度等。

第一实施例

本发明的第一实施例提供一种医疗系统，如图1所示，其包括例如用于手术导航系统的光学追踪装置1(例如NDI导航仪)、影像设备2、设置在所述影像设备2上的第一光学示踪器21、检测设备3以及控制装置42和显示装置43(在该实施例中以包括了计算机主机、显示器以及键盘的计算机4为例进行了说明)。该系统由于使用了手术导航系统的光学追踪装置而尤其适用于引导术中影像设备的摆位。光学追踪装置1不限于NDI导航仪，其可以包括至少一个任何种类的光学传感器。控制装置42例如包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的计算机程序。该检测设备3优选为深度相机(也称3D相机)，其也可以为双目相机等可以获取对象的点云信息的其他检测设备。

根据本发明的该实施例的医疗系统能够执行对于其中的影像设备2的摆位的调整。

具体地，一方面，例如为深度相机的检测设备3能够拍摄到患者表面的在该检测设备的坐标系下的点云，该点云中的每个点都具有在检测设备坐标系下的三维空间坐标。如图1所示，该检测设备与控制装置42电连接，将点云数据信息/点云图像传输到控制装置42并能够在显示装置43上显示出点云的图像。该点云的图像可以是直接在检测设备3中形成的点云图像，其传输到控制装置并在显示装置上显示；也可以是将获取的点云的数据传输到控制装置之后、由控制装置处理后得到的图像。该点云的图像可以仅包括患者身体表面的点云的图像(在本文的图3的示例中仅示出了患者身体表面的点云图像)，也可以包括检测设备拍摄到的其他物体例如手术床的图像。

另一方面，可以在光学追踪装置1和检测设备3之间进行标定，即获得光学追踪装置1的追踪坐标系与在检测设备3的坐标系之间的坐标变换关系，以将影像设备2的成像区域转换到检测设备的坐标系之下。具体地，检测设备3可以通过机械结构固定连接到光学追踪装置1上，由此二者具有固定的坐标变换关系，该固定的坐标变换关系可以预先存储在控制装置的存储器中。检测设备3可以机械地集成在光学追踪装置中，例如设置在光学追踪装置1的两传感装置例如两摄像头之间。替代性地，也可以将检测设备和光学追踪装置1分开设置，例如在检测设备3上固定有能够被光学追踪装置1实时定位到的第二光学示踪器31，或在光学追踪装置1上设置能够被检测设备3实时追踪到的第一标记物(图中未示出)。这两种方式均能使得在任一时刻都能获得检测设备和光学追踪系统之间的坐标变换关系。

由于影像设备2的成像区域与该影像设备的机架的相对位置关系是固定的。因此，当光学追踪装置1通过影像设备2上的光学示踪器21追踪到该影像设备的机架的当前位置后，影像设备2的成像区域在光学追踪装置1的追踪坐标系下的位置也能计算出来。再通过上文所述的检测设备3的坐标系和光学追踪装置1的追踪坐标系之间的坐标变换关系而将成像区域的位置变换到检测设备的坐标系中，从而得到影像设备2的成像区域22在检测设备3的坐标系中的位置。应当说明的是，虽然在图1中以光学示踪器21设置在影像设备2的探测器上为例进行了说明，但该设置位置只是示意性的，光学示踪器21可以设置在影像设备2上的任何位置。

之后，可根据影像设备2的成像区域22在检测设备3的坐标系中的位置而将该成像区域的形状例如通过执行绘图指令或建模指令的方式绘制以虚拟的示出(如图3示例性地示出)，并将该形状与患者身体表面的点云图像一起叠加显示。由于影像设备2的成像区域22与患者身体表面的点云图像均处于检测设备的坐标系下，其叠加显示使得直观地指示出成像区域22和患者身体的相对位置。叠加后的影像设备成像区域与患者位置关系如图3示例性地示出。从中可以看到患者的表面点云图像5，由C臂光源发射到接收器的棱锥为C臂的成像区域，区域内的点51组成了可以被C臂拍摄到的患者部分。因此便于操作人员判断患者的目标拍摄部位是否在成像区域内，如果不在，可移动影像设备2直到目标拍摄部位能够被影像设备的成像区域覆盖到。

如在图3中示出的，可将点云图像中的存在于成像区域中的点突出的显示出来，以提示操作人员当前被成像区域覆盖的身体表面的范围(即当前拍摄区域)。突出显示的方式例如包括使用不同颜色、加大、加黑等方法，也可采用绘制的方式绘制出被成像区域覆盖的身体表面的范围的边缘轮廓。

优选地，还可以在点云的图像中虚拟地显示患者的目标拍摄区域。该目标拍摄区域的形成例如可以如下的方式进行：操作人员在患者身体表面使用特定的标记物来围出期望影像设备拍摄的区域，即目标拍摄区域。并通过例如检测设备3获取该目标拍摄区域在检测设备坐标系下的位置(也可通过光学追踪装置1获取目标拍摄区域在追踪坐标系下的位置，再通过上文所述的检测设备3的坐标系和光学追踪装置1的追踪坐标系之间的坐标变换关系而将其变换到检测设备的坐标系中)，并经控制装置处理后形成虚拟的形状，在显示装置上与点云图像一起显示。因此操作人员还能看到叠加在点云图像上的目标拍摄区域，并直观地与当前拍摄区域相比对，以更有效地对影像设备进行调整。

操作人员该显示的辅助下，能够快速地判断患者的目标拍摄部位是否在成像区域内。之后，其可以根据需要手动地调整影像设备2相对于患者的位置。操作人员也可以在输入装置例如键盘41处输入调整指令以控制影像设备2和/或其中的部件例如C臂、准直仪等的运动，这对于某些自动化的影像设备是有利的，便于减少操作人员的操作以及提高操作精度。

如图3中所示出的，还可在显示装置的界面上以虚拟的方式显示出影像设备和/或手术床的3D模型，以给与操作人员更直观的视觉。

接下来描述利用该实施例的医疗系统来引导影像设备2的位置调整的示例性的具体的方法。该方法可参见图4的流程图。

S1：从检测设备获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；

S2：获取影像设备的成像区域在光学追踪装置1的坐标系下的位置；具体地，这可通过上文所描述的手术导航系统中的光学追踪装置1和安装在影像设备2的机架上的第一光学示踪器21来实现。一旦光学追踪装置1获得了第一光学示踪器21的位置，由于影像设备2的成像区域与第一光学示踪器21具有预先已知的位置关系，因此可得到影像设备2的成像区域在光学追踪装置1的坐标系下的位置。

S3：获取检测设备3和光学追踪装置1的坐标变换关系。该坐标变换关系可通过上文描述的多种方式来获得。

S4：经过坐标变换，即可得到影像设备2的成像区域在检测设备3的坐标系中的位置。此时获得了影像设备2的成像区域与患者的表面点云的图像5在同一坐标系下即检测设备3的坐标系下的位置。

由此，可以通过绘制的方式将成像区域的虚拟形状显示出来(步骤S5)，并将其与患者的表面点云图像叠加地显示(步骤S6)，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，从而能够引导对于影像设备2的位置的调整。

应当说明的是，上述各步骤之间虽然使用代号S1-S6进行了描述，但不代表这些步骤中的每个步骤之间具有特定的先后关系。例如S1可以在步骤S2之前、之后或同时进行。S1可以在步骤S2-S4之前、之后或同时进行。在检测设备3与光学追踪装置1具有固定的坐标变换关系时，步骤S3可以预先进行并将坐标变换关系存储待用。

而且，应当指出，应当说明的是，该处描述的通过显示成像区域与患者点云图像相对位置而引导影像设备2的位置调整的方法的步骤以及图4所示出的步骤仅仅是为了描述一种特别具体的方法，不代表本发明中的方法必须具备这些步骤中的一些或某些步骤。

第二实施例

图2中示出根据本发明的第二实施例的医疗系统，其构成以及所执行的引导影像设备的位置调整的方法与第一实施例的医疗系统所执行的方法不同。第二实施例和第一实施例的不同之处主要在于获取影像设备2的成像区域在检测设备3的坐标系中的位置的方式不同。在第一实施例中，如上文所述，借助于光学追踪装置1和光学示踪器21、31来实现影像设备的成像区域到检测设备的坐标系中的坐标转换。在第二实施例中，在影像设备2上设置能够被检测设备3实时追踪到的第二标记物23，该第二标记物被设置成与影像设备2的成像区域具有固定的位置关系。

如上文所述，由于影像设备2的成像区域与该影像设备的机架的相对位置关系是固定的，将第二标记物23固定到机架的已知位置上，即可获得第二标记物23与成像区域的固定的位置关系。当检测设备3例如深度相机获得第二标记物23在其坐标系下的位置后，即可得到成像区域在检测设备3的坐标系中的位置。应当说明的是，虽然在图2中以第二标记物23设置在影像设备2的C臂上为例进行了说明，但该设置位置只是示意性的，第二标记物23可以设置在影像设备2上的任何位置。

如图2所示，根据第二实施例的医疗系统包括检测设备3、影像设备2和控制装置42以及显示装置43(在该实施例中以包括了计算机主机、显示器以及键盘的计算机4为例进行了说明)。除了与光学追踪装置1及光学示踪器21、31、第二标记物23相关的装置和结构之外，第二实施例中的医疗系统的组成与第一实施例基本相同。对其描述在此不做赘述。相应地，该医疗系统所执行的方法如下：

A1:从检测设备3例如深度相机获取患者身体表面的在检测设备3的坐标系下的点云；

A2:通过检测设备3获取影像设备2上的第二标记物23的位置，进而得到影像设备2的成像区域在检测设备3的坐标系中的位置。

A3:此时获得了影像设备2的成像区域22与患者的表面点云的图像5在同一坐标系下即检测设备3的坐标系下的位置。因此可以通过绘制的方式将成像区域的虚拟形状显示出来，并将其与患者的表面点云图像叠加地显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，从而能够引导对于影像设备2的位置的调整。

应当说明的是，上述各步骤之间虽然使用代号A1-A3进行了描述，但不代表这些步骤中的每个步骤之间具有特定的先后关系。例如A1可以在步骤A2之前、之后或同时进行。

示例性地，检测设备3也可以用作导航系统的光学追踪装置的传感装置，例如，光学追踪装置的至少一个传感装置(如摄像机)、或全部传感装置都可使用该检测设备，该检测设备例如可以至少具有追踪模式和点云获取模式，并能够根据需求在不同模式间切换。

本领域技术人员可以理解，本发明的医疗系统不限于包括上文所描述的各设备，其可以根据实际的需要包括其他设备或系统，例如手术机器人、手术路径规划系统、坐标系配准系统、机器人运动控制系统等。该医疗系统示例性地可用于机器人辅助脊柱手术，然而其也可以操作任何类型的器械、植入物等，也可用于任何适当的手术中。

还应指出，虽然在第一实施例和第二实施例及其附图中均以包括输入装置41、控制装置42和显示装置43的计算机4为例进行了说明，但显然本发明的医疗系统不限于此。本发明的医疗系统所包括的控制装置可以为通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机，也可以为例如单片机、芯片等其他任何适当的可编程数据处理设备。控制装置和显示装置可以集成为一体，也可以分开设置。输入装置包括但不限于鼠标和键盘、触摸屏等。

控制装置的存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个与处理器分开的存储装置。

控制装置的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本文中所描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明所述的流程或功能。该处计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk)等。

虽然本发明的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本发明总体构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (18)

1.一种引导影像设备(2)的位置调整的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取点云步骤：从检测设备(3)获取患者身体表面的在检测设备的坐标系下的点云；

获取成像区域位置步骤：获取所述影像设备(2)的成像区域(22)在所述检测设备的坐标系中的位置；

显示步骤：形成所述成像区域的虚拟的形状，并将所述形状与所述点云的图像一起显示，以直观地指示成像区域和患者身体的相对位置，使得能够引导对影像设备的位置的调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像设备(2)为术中影像设备；其中在所述影像设备(2)上设置第一光学示踪器(21)，所述第一光学示踪器的位置能够被术中导航系统的光学追踪装置(1)所获取；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：

通过所述光学追踪装置(1)和所述第一光学示踪器(21)获取所述影像设备(2)在光学追踪装置(1)的坐标系下的位置，进而获取所述成像区域在光学追踪装置(1)的坐标系下的位置；

获取所述检测设备(3)和所述光学追踪装置(1)的坐标变换关系，进而得到所述成像区域在检测设备的坐标系中的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像设备(2)上设置有能够被所述检测设备(3)识别的第二标记物(23)，所述第二标记物被设置成与所述成像区域具有固定的位置关系；其中，所述获取成像区域位置步骤包括：通过所述检测设备(3)获取所述第二标记物的位置，进而得到所述成像区域在检测设备(3)的坐标系中的位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测设备(3)为深度相机。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤还包括突出显示存在于所述成像区域内的点云图像中的点(51)，以提示操作人员当前被所述成像区域覆盖的身体表面的范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括形成患者的目标拍摄区域的虚拟的形状，并将其与所述点云的图像一起显示。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：自动调整步骤：获取输入的调整指令，并根据该指令自动调整所述影像设备(2)相对于所述患者的位置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述显示步骤中，通过绘制的方式形成所述成像区域的形状。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤还包括显示通过影像设备(2)的3D模型。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对影像设备位置的调整由操作人员根据所述指示来手动地进行。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器运行时执行权利要求1-9中任一项所述的方法的步骤。

12.一种医疗系统，其特征在于，所述系统包括：

光学追踪装置(1)；

影像设备(2)；

设置在所述影像设备(2)上的第一光学示踪器(21)，所述光学追踪装置(1)能够通过第一光学示踪器(21)获得所述影像设备(2)的位置信息；

检测设备(3)；其中所述检测设备(2)和所述光学追踪装置(1)被设置成使得能够获得两者之间的坐标变换关系；以及

控制装置(42)和显示装置(43)，其中所述控制装置(42)包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器运行所述程序时执行权利要求1-2和4-9中任一项所述的方法，并通过所述显示装置(43)进行所述显示。

13.根据权利要求12所述的医疗系统，其特征在于，其中所述检测设备(3)相对于所述光学追踪装置(1)的位置固定。

14.根据权利要求13所述的医疗系统，其特征在于，所述检测设备(3)集成在所述光学追踪装置(1)中。

15.根据权利要求12所述的医疗系统，其特征在于，其中所述检测设备(3)上设置有能够被所述光学追踪装置(1)实时追踪到的第二光学示踪器(31)，或者，所述光学追踪装置(1)上设置有能够被所述检测设备(3)实时追踪到的第一标记物。

16.一种医疗系统，其特征在于，所述医疗系统包括：

检测设备(3)；

影像设备(2)；其中所述影像设备(2)上设置有能够被所述检测设备(3)实时追踪到的第二标记物(23)，所述第二标记物(23)与所述影像设备(2)的成像区域具有固定的位置关系；以及

控制装置(42)和显示装置(43)，其中所述控制装置(42)包括存储器、处理器及存储在存储器上并能在处理器上运行的程序，其中在所述处理器执行所述程序时执行权利要求1、3和4-9中任一项所述的方法，并通过所述显示装置(43)进行所述显示。

17.根据权利要求16所述的医疗系统，其特征在于，所述检测设备用作所述医疗系统的光学追踪装置的传感装置。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的医疗系统，其特征在于，所述影像设备为二维C臂机、三维C臂机、或O臂机。

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