CN117940086A - 脑室引流放置中的引导 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脑室引流放置。为了提供改进的针对紧急情况的脑室引流放置的引导，提供了一种用于紧急脑室引流放置的引导设备(10)，所述引导设备包括图像数据输入部(12)、数据处理器(14)以及输出接口(16)。所述图像数据输入部提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据。所述数据处理器基于所述图像数据来生成所述头部的光学形状，并且提供具有不同头部形状的头部的多个数据集，其中，每个数据集包括针对相应的头部形状的针对脑室引流放置的空间分配的轨迹。所述数据处理器将所生成的头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射，并且确定所述数据集的最佳匹配的头部形状，并且还选择相应的分配的轨迹。所述输出接口基于所生成的头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状以与所述对象的所述头部的空间关系提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对所述对象的脑室引流放置的适合的引导路径。

Description

脑室引流放置中的引导

技术领域

本发明涉及脑室引流放置，并且具体地涉及用于紧急脑室引流放置的引导设备，涉及用于紧急脑室引流放置的引导系统，并且涉及用于紧急脑室引流放置中的引导的方法。

背景技术

脑室引流放置是例如应用于减压的神经技术。除了规划的介入之外，脑室引流放置也用于紧急情况，在紧急情况下，速度是关键因素。脑室引流放置能够徒手执行。对于紧急情况，所谓的经由柯赫尔氏点的“最佳优化途径”可以由外科医师手动确定。对于规划的介入，可以提供图像引导。例如，使用对象的术前CT图像，并且将其配准到当前情况。作为示例，WO 2019/063215A1提供了医学成像模态，如CT、X射线、MRI或超声成像。然而，在紧急情况下会发生缺乏术前CT数据或用于提供这样的医学成像技术的工作流程问题。

发明内容

因此可能需要针对紧急情况改进的脑室引流放置中的引导。

本发明的目的由独立权利要求的主题解决；另外的实施例并入在从属权利要求中。

应当注意，本发明的以下描述的方面也适用于用于紧急脑室引流放置的引导设备、用于紧急脑室引流放置的引导系统以及用于紧急脑室引流放置中的引导的方法。

根据本发明，提供了一种用于紧急脑室引流放置的引导设备。所述引导设备包括：图像数据输入部、数据处理器以及输出接口。所述图像数据输入部被配置为提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据。所述数据处理器被配置为基于所述图像数据来生成所述头部的光学形状。所述数据处理器还被配置为提供具有不同头部形状的头部的多个数据集。每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹。所述数据处理器还被配置为将所生成的头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射。所述数据处理器还被配置为确定所述数据集的最佳匹配的头部形状，并且选择相应的分配的轨迹。所述输出接口被配置为基于所生成的头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与所述对象的所述头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对所述对象的脑室引流放置的适合的引导路径。

作为优点，能够提供用于脑室引流放置的适合的引导路径，而不需要复杂的医学成像，如X射线或MRI。此外，该过程不需要对象(例如患者)上的任何标记物。此外，对象的成像被提供为光学成像形式的方便的成像流程，例如利用基于可见光提供图像的相机。这允许适用于紧急情况的图像采集，其中，如X射线或甚至超声的流程已经被证明过于复杂。

因此，提供了改进的工作流程和流程的效率，其对紧急情况特别有用。

根据示例，所述基于光学传感器的图像数据包括关于所述对象的头部的三维信息。

根据本发明，提供了一种用于紧急脑室引流放置的引导系统。所述引导系统包括根据前述示例中的一项所述的引导设备。所述引导系统还包括光学传感器设备和显示设备。所述光学传感器设备被配置为采集对象的头部的所述基于光学传感器的图像数据，并且被配置为经由所述图像数据输入部将该基于光学传感器的图像数据传输或供应给所述数据处理器。所述显示设备被配置为在与所述对象的所述头部的空间关系中将所选择的分配的轨迹的所述投影进行可视化。

根据示例，提供了包括所述光学传感器设备和所述显示设备的用户可穿戴头戴装置。作为选项，相对于所述对象的头部来跟踪所述头戴装置。作为另一选项，额外地或备选地，所述数据处理器被配置为执行同时定位和映射。

根据示例，所述显示设备被配置为提供被叠加到用户的现实的所选择的分配的轨迹的所述投影。

根据示例，所述光学传感器设备包括至少一个深度相机，所述至少一个深度相机提供所述对象的三维数据。

根据示例，所述可穿戴头戴装置是配备有相机的头戴显示器，所述相机提供所述对象的所述头部的所述图像数据。

根据示例，所述输出接口被配置为将用于针对所述对象的脑室引流放置的所述适合的引导路径与所述对象的所述头部的至少部分的可视化组合提供给所述用户。

在第一选项中，所述适合的引导路径与所述可视化组合被提供为增强现实，其中，所述适合的引导路径被叠加到所述用户的视场中的现实。

在备选或额外的第二选项中，所述适合的引导路径与所述可视化组合被提供为虚拟现实，其中，所述适合的引导路径被叠加到表示所述用户的视场中的所述现实的投影。

根据示例，所述数据处理器被配置为确定所述用户的视场和所述对象的头部的空间关系。所述显示设备被配置为基于所生成的头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状将所述适合的引导路径投影到被叠加到所述对象的头部的所述用户的视场内。

根据本发明，还提供了一种用于紧急脑室引流放置中的引导的方法。所述方法包括以下步骤：

提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据；

基于所述图像数据来生成所述头部的光学形状；

提供具有不同头部形状的头部的多个数据集，其中，每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹；

将所生成的头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射；

确定所述数据集的最佳匹配的头部形状，并且选择相应的分配的轨迹；并且

基于所生成的头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与所述对象的所述头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对所述对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径。

根据一方面，提供了对象的头部的光学数据，并且将其与多个示例性头部的头部结构进行映射，针对多个示例性头部的头部结构，提供了用于紧急脑室引流放置的轨迹(或路径)。通过最佳匹配，做出对示例中的一个的选择，并且相应的分配的轨迹被提供为针对当前对象的用户的指导。

根据一方面，提供了一种用于紧急脑室引流放置的引导设备，其包括图像数据输入部、数据处理器以及输出接口。所述图像数据输入部提供对象的头部的光学图像数据。所述数据处理器基于所述图像数据来生成所述头部的光学形状，并且提供具有不同头部形状的头部的多个数据集，其中，每个数据集包括用于脑室引流放置的空间分配的轨迹。所述数据处理器将所生成的头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射，并且确定所述数据集的最佳匹配的头部形状，并且还选择相应的分配的轨迹。所述输出接口基于所生成的头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与所述对象的所述头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为用于脑室引流放置的适合的引导路径。

参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将变得明显并且得到阐述。

附图说明

下面将参考以下附图来描述本发明的示例性实施例：

图1示出了用于紧急脑室引流放置的引导设备的示例的示意性设置。

图2示出了用于紧急脑室引流放置的引导系统的示意性设置。

图3示出了在医院中的急诊室的背景下的用于紧急脑室引流放置的引导系统的示例，其包括至少一个用户可穿戴头戴装置。

图4示出了用于紧急脑室引流放置中的引导的方法的示例的基本步骤。

具体实施方式

现在将参考附图来更详细地描述某些实施例。在以下描述中，即使在不同的附图中，相似的绘图附图标记也用于相同的元件。在描述中定义的事项(例如，详细构造和元件)被提供为辅助对示例性实施例的全面理解。而且，由于众所周知的功能或构造将会以不必要的细节模糊实施例，因此会不详细描述众所周知的功能或构造。此外，在元件列表之前的诸如“……中的至少一个”的表述修改整个元件列表而不修改列表的个体元件。

图1示出了用于紧急脑室引流放置的引导设备10的示例的示意性设置。设备10包括图像数据输入部12、数据处理器14和输出接口16。图像数据输入部12被配置为提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据。数据处理器14被配置为基于图像数据来生成头部的光学形状。数据处理器14还被配置为提供具有不同头部形状的头部的多个数据集。每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹。数据处理器14还被配置为将所生成的头部的光学形状与多个数据集的头部形状中的至少两个进行映射。此外，数据处理器14被配置为确定数据集的最佳匹配的头部形状，并且选择相应的分配的轨迹。输出接口16被配置为基于所生成的头部的光学形状的映射和所确定的最佳匹配的头部形状以与对象的头部的空间关系来提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径。

作为选项，框架18指示以集成方式提供的图像数据输入部12，数据处理器14和输出接口16，诸如在公共壳体中。在未示出的另一个选项中，图像数据输入部12、数据处理器14和输出接口16以分离方式被提供。

第一数据供应箭头20指示提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据，例如由光学传感器设备21(指示为具有虚线的选项)提供。第二数据供应箭头22指示提供在与对象的头部的空间关系中所选择的分配的轨迹的投影，作为针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径，例如被提供到显示设备23(也被指示为具有虚线的选项)。

作为利用虚线指示的图1中的选项，引导设备10包括数据存储设备24，该数据存储设备被配置为存储具有不同头部形状的头部的多个(三维)数据集。

在示例中，由2D或3D光学传感器提供基于光学传感器的图像数据，诸如激光雷达、结构化光传感器、一个或多个光学相机等。基于光学传感器的图像数据也可以被提供为基于视觉相机的图像数据。

简要地说，依赖于诸如相机或上面指示的其他装置的光学传感器来确定对象的头部的(外部)形状。未由所供应的图像数据本身提供任何内部结构。然而，这种类型的信息，对于确定延伸通过头部的部分的轨迹或路径(即，骨骼(颅骨)和组织(脑部和其他))是必需的，但是在当前图像数据中缺失，可以说是通过参考多个示例性头部结构来替换，针对该多个示例性头部结构，已经预先确定用于紧急脑室引流放置的这样的轨迹。示例的轨迹已经考虑了头部的内部的这样的相应的信息，即，由对头部的外表面成像的相机不可见的那些方面。通过提供多个示例、头部的相机图像与示例的映射以及最佳匹配的确定，与纯人工和直觉的紧急脑室引流放置相比，考虑对象的头部内部的相应的当前情况，以实现被提供到用户的改进的轨迹建议的准确性。

使用预先存在的数据库给出了改进的个性化的紧急脑室引流路径规划和安全区指示，而不需要术前成像。这在即使术前CT数据或超声不可用时也通过提供更好的路径规划和轨迹导航来实现改进的结果和效率。

图像数据输入部12也能够被称为图像供应、图像数据供应、图像输入部、输入单元或简单地被称为输入部。在示例中，图像数据输入部12可数据连接到成像源装置，如光学相机，其提供基于光学传感器的图像数据，例如对象的基于视觉相机的图像数据。在示例中，图像数据输入部12实际上数据连接到成像源，如相机。在示例中，图像数据输入部12可数据连接到存储有基于视觉相机的图像数据的数据存储设备。

数据处理器14也能够被称为数据处理装置、处理器单元或处理器。在示例中，数据处理器14数据连接到图像数据输入部12和输出接口16。在示例中，数据处理器14被提供为映射或配准引擎，其将当前图像与存储的图像数据进行匹配，以识别用于紧急脑室引流放置的最优路径或轨迹。例如，数据处理器14被配置为生成头部的三维光学形状。例如，数据处理器14被配置为提供具有不同头部形状的头部的多个三维数据集。

输出接口16也能够称为输出部或输出单元。在示例中，输出接口16可数据连接到显示装置或显示设备。在另一示例中，输出接口16数据连接到显示器。

基于与例如先前对象或患者的数据库的映射，最可能和最合适的光学放置路径被计算并且提供为引导。在选项中，增强现实或光学立体定向导航被用于沿着该路径放置脑室引流。

在另一示例中，示出目标解剖体的3D可视化，并且用户通过患者(即对象)的该目标解剖体的AR可视化直接选择路径。通过建立头部形状、脑室位置和要避免的区域的数据库，能够创建比现在可能通过利用颅骨形状与脑部位置/形状之间的相关性的当前徒手实践而实现的更好、更准确和更个性化的处置方法。

术语“提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据”涉及供应、传输或转发数据，用于进一步处理步骤。基于光学传感器的图像数据涉及基于检测的图像数据，例如通过对可见光谱敏感的相机。在选项中，由相机检测热辐射，如红外光。

术语“基于图像数据来生成头部的光学形状”涉及基于光学图像来计算头部的形状。因此，光学形状表示头部的实际物理形状。因此，光学形状的生成产生头部的三维信息。

术语“提供具有不同头部形状的头部的多个数据集”涉及供应、传输或转发数据，用于进一步处理步骤。每个数据集提供关于具有特定的形状和大小以及与外部可检测形式有关的相关内部结构的相应的头部的信息。多个数据集包括至少两个不同数据集。例如，提供超过5、10、50或甚至100个数据集，或超过1000个数据集。

作为选项，提供了其他参数来增强具有建议路径的目标解剖体的数据集的选择。例如，提供如年龄或性别或其他分类方面的参数。

作为额外的可选的特征，基于光学图像和AI来估计这些参数以避免由用户手动输入所述参数。

术语“空间分配的轨迹”涉及已经针对由数据集表示的该特定头部确定的轨迹。所述轨迹是用于实现(例如，放置)脑室引流放置的路径信息。在与相应的头部数据的空间关系中提供所述轨迹，诸如通过进入点、角度布置和长度或相对于例如头部或身体参考系或网格的起始和结束点。

术语“将所生成的头部的光学形状与多个数据集的头部形状中的至少两个进行映射”涉及将实际头部的光学形状与数据库的头部形状配准。映射能够被提供为刚性配准或弹性配准。映射形成实际头部与数据集的头部中的相应的一个的多个对。

术语“确定数据集的最佳匹配的头部形状”涉及识别数据集的头部形状，其表现为与实际(即当前)情况最相似。能够将最佳匹配步骤提供为加权匹配步骤，在该步骤中，关于匹配，预先确定的部分被加权更多并且其他部分被加权更少。最佳匹配也能够被提供为整体形状的总体匹配。

术语“选择相应的分配的轨迹”涉及采用(即，使用)属于数据集的所确定的头部形状的轨迹。

术语“基于所生成的头部的光学形状的映射和所确定的最佳匹配的头部形状，在与对象的头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径”涉及将所选择的分配的轨迹的投影呈现给用户，例如，转发投影以用于进一步呈现或显示步骤，或示出(即显示)轨迹。

基于光学传感器的图像数据也能够被提供为基于视觉相机的图像数据。

在选项中，基于光学传感器的图像数据包括关于对象的头部的三维信息。

在示例中，对于映射，数据处理器14被配置为计算面部识别算法。面部识别算法允许识别界标和界标之间的部分。在选项中，提供显示器，其被配置为提供所选择的分配的轨迹的投影，即，显示相对于对象的头部的所选择的分配的轨迹作为引导信息。除了面部识别之外，执行同时定位与映射(SLAM)的算法能够通过从多个角度观察对象来重建更完整的3D头部形状确定。

图2示出了用于紧急脑室引流放置的引导系统50的示意性设置。系统50包括根据以上示例中的一个的引导设备10。系统50还包括光学传感器设备52和显示设备54。光学传感器设备52被配置为采集对象的头部的基于光学传感器的图像数据，并且被配置为经由图像数据输入部12将其供应到数据处理器14。显示设备54被配置为在与对象的头部的空间关系中将所选择的分配的轨迹的投影进行可视化。

作为选项，框架56指示能够以集成方式提供光学传感器设备52和显示设备54，诸如在公共结构(例如，壳体)中。在另一个选项中，以分离方式提供光学传感器设备52和显示设备54。

在示例中，光学传感器设备52(如相机设备)采集基于光学传感器的图像数据，如基于视觉相机的图像数据。

在示例中，显示设备54将所选择的分配的轨迹的投影进行可视化。

图3示出了在医院中的急诊室的背景下用于紧急脑室引流放置的引导系统50的示例，所述引导系统包括至少一个用户可穿戴头戴装置62。

作为选项，用户可穿戴头戴装置62包括光学传感器设备52和显示设备54。作为选项，相对于对象的头部跟踪头戴装置62。第一工作人员S1站立在对象64(部分用布覆盖)旁边，在背景中示出了对象的头部66。头戴装置62通过在用户的视场内被叠加到现实的相应的呈现68将信息提供给用户。示出了介入设备70，其表示用于脑室引流放置的工具。作为针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径，在与对象的头部的空间关系中的所选择的分配的轨迹的所显示的投影将引导信息提供给用户，以执行脑室引流放置的任务，特别是在当时间至关重要并且对象的头部的内部的其他的图像数据不容易取得时的紧急情况下。

作为示例，图3示出了穿戴用户可穿戴头戴装置62的第一工作人员S1。示出了另外的工作人员S2，其也穿戴头戴装置72，该头戴装置能够以类似的方式被提供为包括光学传感器设备52和显示设备54的用户可穿戴头戴装置62。

用户可穿戴头戴装置也称为头戴工具。在示例中，提供了标准可穿戴头戴装置技术，如Microsoft HoloLens(商标)。使用结构光和计算机视觉来构建头部的光学形状。

在选项中，光学传感器被提供为分离的光学传感器，例如分离的相机，并且跟踪(相应地确定)相机(即，光学传感器)与用户和对象的空间关系。

例如，诸如Microsoft HoloLens的头戴装置的相机能够用于测量对象的头部的面部的形状和位置。在图3中，这利用角度74来指示。这能够跟踪对象，即，对象的头部，而不将最优标记物附接到对象。因此，提供无标记物或较少标记物的配准。

头部的光学测量的形状具有不同的特征，这允许将数据库的三维图像数据配准到光学导航系统。通过使用深度传感器、光学相机和面部识别算法的组合，能够实现该配准，而不需要触摸传感器或手动操作的光学激光设备等。

在示例中，显示设备(如头戴工具)被配置为向用户提供被叠加到现实的所选择的分配的轨迹的投影。

在示例(未详细示出)中，光学传感器设备包括提供对象的三维数据的至少一个深度相机。

例如，使用深度相机允许跟踪对象位置，并且甚至在没有标记物或接触对象的情况下配准对象。

通过使用深度相机，能够测量对象的头部形状，并且能够针对对象选择更好且更个性化的紧急脑室引流轨迹。

在选项中，相机是飞行时间相机。

相机仅提供对象的外表面的图像数据，诸如可见外部部分。这允许快速且方便的图像采集。因此，图像采集是无X射线的，并且也无任何其他对象(即，组织)穿透成像，如X射线或超声。与数据库的样本的连接提供特定简化，但是允许快速分配用于紧急脑室引流放置的轨迹。在示例中，数据库因此提供改进的且更准确的引导。

为了将数据库的可选的术前图像数据配准到导航系统，使用配准算法，其将数据集体积中可见的皮肤映射到头部的位置和形状。提供深度相机加光学相机加面部识别算法的使用。

在选项中，紧接着头部的形状，也能够使用其他参数，诸如年龄、性别、已知疾病等，以改进对脑部和脑室形状的估计。深度学习方法能够用于计算轨迹(和安全区)与对象的光学相关性，而不需要个性化的术前CT成像。其也适于在危及生命的脑出血的情况下的急性引流流程，例如，如果脑部的目标区域已经具有特定准确性。作为优点，可以当场确定最节省预测通过区。

为了应用所确定的处置规划，即，轨迹，提供了不同的技术。作为示例，向用户示出增强现实引导，并且用户沿着规划的路径对准并且放置脑室引流。

在另一示例中，跟踪设备的位置，并且使用三维光学立体定位导航。

作为示例，可穿戴头戴装置是配备有相机的头戴显示器，该相机提供对象的头部的图像数据。

作为另一示例，输出接口被配置为将针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径与对象的头部的至少部分的可视化组合提供给用户作为以下组中的一项：

i)增强现实，其中，适合的引导路径被叠加到用户的视场中的现实；或者

ii)虚拟现实，其中，适合的引导路径被叠加到表示用户的视场中的现实的投影。

作为另一示例，数据处理器14被配置为确定用户的视场与对象的头部的空间关系。显示设备被配置为基于所生成的头部的光学形状的映射和所确定的最佳匹配的头部形状将适合的引导路径投影到被叠加到对象的头部的用户的视场内。

图4示出了用于紧急脑室引流放置中的引导的方法100的示例的基本步骤。所述方法包括以下步骤：

在第一步骤102中，提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据。

在第二步骤104中，基于图像数据来生成头部的光学形状。

在第三步骤106中，提供具有不同头部形状的头部的多个数据集。每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹。

在第四步骤108中，将所生成的头部的光学形状与多个数据集的头部形状中的至少两个进行映射。

在第五步骤110中，确定数据集的最佳匹配的头部形状，并且选择相应的分配的轨迹。

在第六步骤112中，基于所生成的头部的光学形状的映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与对象的头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径。

在示例中，头部的光学形状被提供为头部的三维光学形状。在另一示例中，头部的光学形状被提供为头部的二维光学形状。

在示例中，具有不同头部形状的头部的多个数据集被提供为三维数据集。在另一示例中，具有不同头部形状的头部的多个数据集被提供为二维数据集。

与例如一种尺寸适配在无需术前数据的情况下用于紧急脑室引流放置的全部轨迹(诸如，当应用所谓的柯赫尔氏点方法时)相比，在其中建立头部形状与用于紧急脑室引流放置的最优轨迹之间的关系的数据库的使用允许改进的引导。柯赫尔氏点是对象的颅骨上的特定入口点，该点已经被证明最适合于紧急脑室引流的手动放置。

在未详细示出的所述方法的示例中，对于映射，提供面部识别的子步骤。

在也未详细示出的所述方法的示例中，由用户可穿戴头戴装置提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据。在所述方法的选项中，可穿戴头戴装置是配备有相机的头戴显示器，该相机提供对象的头部的图像数据。

在未详细示出的所述方法的示例中，将针对对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径与对象的头部的至少部分的可视化组合提供给用户作为该组中的一项：

i)增强现实，其中，适合的引导路径被叠加到用户的视场中的现实；或者

ii)虚拟现实，其中，适合的引导路径被叠加到表示用户的视场中的现实的投影。

在另一示例中，适合的引导路径被提供给用户作为增强虚拟，其中，适合的引导路径与介入设备的图像进行组合，以提供由用户保持的脑室引流，该图像被叠加到头部的多个数据集中的所确定的数据集的投影。

图4指示作为选项的两个另外的步骤，其利用虚线来图示：

在第一额外的步骤114中，确定用户的视场与对象的头部的空间关系。

在第二额外的步骤116中，基于所生成的头部的光学形状的映射和所确定的最佳匹配的头部形状将适合的引导路径投影到被叠加到对象的头部的用户的视场内。

在未另外详细示出的示例中，计算机程序被提供，其使得处理器能够执行以上示例中的一项的该方法。

在示例中，提供了用于控制根据以上示例中的一项的装置的计算机程序或程序单元，该程序或程序单元当由处理单元运行时适于执行以上方法示例中的一项的方法步骤。

在未另外详细示出的示例中，提供了计算机可读介质，其存储有以上示例的权利要求的程序单元。

术语“对象”还可以被称为个体。“对象”还可以被称为患者，但是应当指出，这一术语并不指示任何病症或疾病是否实际存在于对象中。

在本发明的另一示例性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其适于在适当的系统上运行根据前述实施例中的一个实施例的方法的方法步骤。

因此，计算机程序单元可以被存储在计算机单元上或者可以被分布在一个以上的计算机单元上，该计算机程序单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引起对上述方法的步骤的执行。此外，该计算单元可以适于操作上述装置的部件。该计算单元能够适于自动操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，可以装备数据处理器来执行本发明的方法。

本发明的各方面可以被实施在计算机程序产品中，该计算机程序产品可以是被存储在计算机可读存储设备上的计算机程序指令的集合，该计算机可读存储设备可以由计算机来运行。本发明的指令可以是任何可解读或可运行的代码机构，包括但不限于脚本、可解读程序、动态链接库(DLL)或Java类。该指令能够被提供为完整可执行程序、部分可执行程序、对现有程序的修改(例如，更新)或对现有程序的扩展(例如，插件)。此外，本发明的处理的部分可以被分布在多个计算机或处理器上。

如上面所讨论的，处理单元(例如，控制器)实施控制方法。控制器能够利用软件和/或硬件以多种方式实施，以执行所要求的各种功能。处理器是控制器的一个示例，该控制器采用可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行所要求的功能的一个或多个微处理器。然而，控制器也可以在采用或不采用处理器的情况下实施，并且也可以被实施为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。

可以在本公开内容的各种实施例中采用的控制器部件的示例包括但不限于常规的微处理器、专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。

本发明的该示例性实施例覆盖从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于将现有程序更新转换为使用本发明的程序的计算机程序二者。

另外，计算机程序单元可以能够提供所有必要步骤以完成如上所述的方法的示例性实施例的流程。

根据本发明的另外的示例性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如，CD-ROM，其中，该计算机可读介质具有被存储于所述计算机可读介质上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前面的章节所描述。计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如，与其他硬件一起或作为其他硬件的部分而供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，例如，经由互联网或其他有线或无线的电信系统进行分布。

然而，计算机程序也可以存在于网络(如万维网)上，并且能够从这样的网络被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示例性实施例，提供了用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例中的一个实施例的方法。

必须指出，本发明的实施例是参考不同主题来描述的。尤其地，一些实施例是参考方法型权利要求来描述的，而其他实施例是参考装置型权利要求来描述的。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下的描述中推断出，除属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为在本申请中得到公开。然而，所有的特征都能够被组合来提供多于特征的简单加合的协同效应。

尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。

在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。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。

Claims (15)

1.一种用于紧急脑室引流放置的引导设备(10)，所述引导设备包括：

图像数据输入部(12)；

数据处理器(14)；以及

输出接口(16)；

其中，所述图像数据输入部被配置为提供对象的头部的基于光学传感器的图像数据；

其中，所述数据处理器被配置为：基于所述图像数据来生成所述头部的光学形状；提供具有不同头部形状的头部的多个数据集，其中，每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹；将所生成的所述头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射；确定所述数据集的最佳匹配的头部形状并且选择相应的分配的轨迹；并且

其中，所述输出接口被配置为基于所生成的所述头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与所述对象的所述头部的空间关系中提供所选择的分配的轨迹的投影作为针对所述对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基于光学传感器的图像数据包括关于所述对象的头部的三维信息。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述引导设备包括数据存储设备(24)，所述数据存储设备被配置为存储具有不同头部形状的头部的所述多个(三维)数据集。

4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其中，对于所述映射，所述数据处理器被配置为计算面部识别算法。

5.一种用于紧急脑室引流放置的引导系统(50)，所述引导系统包括：

根据前述权利要求中的一项所述的引导设备(10)；

光学传感器设备(52)；以及

显示设备(54)；

其中，所述光学传感器设备被配置为采集对象的头部的所述基于光学传感器的图像数据，并且被配置为经由所述图像数据输入部将所述基于光学传感器的图像数据供应给所述数据处理器；并且

其中，所述显示设备被配置为在与所述对象的所述头部的空间关系中将所选择的分配的轨迹的所述投影可视化。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，提供包括所述光学传感器设备和所述显示设备的用户可穿戴头戴装置(62)；

其中，相对于所述对象的头部来跟踪所述头戴装置；并且

其中，所述数据处理器被配置为执行同时定位和映射。

7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述显示设备被配置为提供被叠加到用户的现实的所选择的分配的轨迹的所述投影。

8.根据权利要求5、6或7所述的系统，其中，所述光学传感器设备包括至少一个深度相机，所述至少一个深度相机提供所述对象的三维数据。

9.根据权利要求6至8中的一项所述的系统，其中，所述可穿戴头戴装置是配备有相机的头戴显示器，所述相机提供所述对象的所述头部的所述图像数据。

10.根据权利要求5至9中的一项所述的系统，其中，所述输出接口被配置为向所述用户提供针对所述对象的用于脑室引流放置的所述适合的引导路径与所述对象的所述头部的至少部分的可视化组合，作为包括以下各项的组中的一项：

i)增强现实，其中，所述适合的引导路径被叠加到所述用户的视场中的现实；或者

ii)虚拟现实，其中，所述适合的引导路径被叠加到表示所述用户的视场中的所述现实的投影。

11.根据权利要求5至10中的一项所述的系统，其中，所述数据处理器被配置为确定所述用户的视场与所述对象的头部的空间关系；并且

其中，所述显示设备被配置为基于所生成的所述头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状将所述适合的引导路径投影到被叠加到所述对象的头部的所述用户的视场内。

12.一种用于紧急脑室引流放置中的引导的方法(100)，所述方法包括以下步骤：

提供(102)对象的头部的基于光学传感器的图像数据；

基于所述图像数据来生成(104)所述头部的光学形状；

提供(106)具有不同头部形状的头部的多个数据集；其中，每个数据集包括针对相应的头部形状的用于脑室引流放置的空间分配的轨迹；

将所生成的所述头部的光学形状与所述多个数据集的所述头部形状中的至少两个进行映射(108)；

确定(110)所述数据集的最佳匹配的头部形状并且选择相应的分配的轨迹；并且

基于所生成的所述头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状在与所述对象的所述头部的空间关系中提供(112)所选择的分配的轨迹的投影，作为针对所述对象的用于脑室引流放置的适合的引导路径。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，确定(114)所述用户的视场与所述对象的头部的空间关系；并且

其中，基于所生成的所述头部的光学形状的所述映射和所确定的最佳匹配的头部形状将所述适合的引导路径投影(116)到被叠加到所述对象的头部的所述用户的视场内。

14.一种使得处理器能够执行根据权利要求12或13所述的方法的计算机程序。

15.一种存储有根据权利要求14所述的程序单元的计算机可读介质。