JP2018183581A - 骨組織への近接に基づく解剖学的画像の位置追跡座標系との位置合わせ - Google Patents
骨組織への近接に基づく解剖学的画像の位置追跡座標系との位置合わせ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018183581A JP2018183581A JP2018081192A JP2018081192A JP2018183581A JP 2018183581 A JP2018183581 A JP 2018183581A JP 2018081192 A JP2018081192 A JP 2018081192A JP 2018081192 A JP2018081192 A JP 2018081192A JP 2018183581 A JP2018183581 A JP 2018183581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinate system
- predefined
- anatomical
- weight
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 34
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 51
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 8
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 19
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 108040006686 pyruvate synthase activity proteins Proteins 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 3
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 210000003054 facial bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 210000000216 zygoma Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/061—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body
- A61B5/062—Determining position of a probe within the body employing means separate from the probe, e.g. sensing internal probe position employing impedance electrodes on the surface of the body using magnetic field
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
- A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
- A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
- A61B6/5241—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT combining overlapping images of the same imaging modality, e.g. by stitching
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/547—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
- G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/24—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets for use in the oral cavity, larynx, bronchial passages or nose; Tongue scrapers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2072—Reference field transducer attached to an instrument or patient
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/376—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy
- A61B2090/3762—Surgical systems with images on a monitor during operation using X-rays, e.g. fluoroscopy using computed tomography systems [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30008—Bone
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30088—Skin; Dermal
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30196—Human being; Person
- G06T2207/30201—Face
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Robotics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
サイナプラスティなどのいくつかの医療手技は、関連器官の解剖学的画像を位置追跡システムの座標系と位置合わせすることを含む場合がある。位置合わせを使用して、位置センサが嵌着された外科用ツールは、治療される器官へ進められ、解剖学的画像にオーバーレイされて視覚化され得る。原理では、術前位置合わせは、位置追跡システムの位置センサが嵌着された外部の位置合わせツールを使用して行われてもよい。そのようなツールを、患者の顔面上のあらかじめ選定された部位(例えば、額、及び2つの頬の中心)に付けることができる。解剖学的画像は次に、あらかじめ選定された部位における組織の測定された位置に基づいて、位置追跡システムの座標系に位置合わせすることができる。
図1は、本発明の一実施形態による、サイナプラスティ外科用システム20の概略的な絵画図である。システム20は、磁気位置追跡システムを備え、本システムは、患者22の頭部の1つ又は複数の位置センサの位置を追跡するように構成されている。磁気位置追跡システムは、磁場発生器及び1つ又は複数の位置センサを備える。位置センサは、磁場発生器から検知された外部磁場に応答して位置信号を生成し、それによって、プロセッサ34が、以下に説明するように、位置追跡システムの座標系内での各センサの位置をマッピングすることを可能にする。
図2は、本発明の一実施形態による、患者顔面の三次元(3D)解剖学的画像50の概略的側面図である。画像50は、例えば、上記図1の画像35と置換し得る。
いくつかの実施形態では、例えば、事前定義された部位56、58及び60の皮膚52で取得された解剖学的ポイントは、CTシステムの座標系内で「CT基準系(CFOR)」と呼ばれる。同様に、位置追跡システムの座標系内で、同じ部位(例えば、部位56、58及び60)で取得された位置は、「位置基準系(PFOR)」と呼ばれる。
ppositionは、CFOR系における解剖学的ポイントの位置(例えば、ポイント62A)であり、
qpositionは、PFOR系において位置センサにより取得された位置(例えば、部位56)である。
pxi、pyi及びpziは、x、y及びz座標それぞれでの解剖学的ポイントの位置のコンポーネントである。
qxi、qyi及びqziは、x、y及びz座標それぞれで位置センサにより取得された位置のコンポーネントである。
(1) 方法であって、
患者器官の三次元(3D)解剖学的画像において、前記患者器官の皮膚のそれぞれの事前定義された部位に対応する複数の解剖学的ポイントを第1の座標系で識別することと、
第2の座標系において、前記患者器官の前記皮膚の前記それぞれの事前定義された部位で位置追跡システムの位置センサにより測定された複数の位置を受信することと、
各事前定義された部位で、前記患者器官のそれぞれの解剖学的ポイントと最も近接する骨組織との間の距離を計算することと、
前記解剖学的ポイントと前記最も近接する骨組織との間のそれぞれの距離に基づき、前記事前定義された部位に重みを割り当てることと、
前記割り当てられた重みを用いて前記位置と前記それぞれの解剖学的ポイントとの間を相関させることにより、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることと、
を含む、方法。
(2) 前記重みを割り当てることは、前記最も近接する骨組織へ第1の距離を有する第1の事前定義された部位に第1の重みを割り当てることと、前記最も近接する骨組織へ前記第1の距離よりも小さい第2の距離を有する第2の事前定義された部位に、前記第1の重みよりも大きい第2の重みを割り当てることとを含み、
前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることは、前記第1の座標系と前記第2の座標系との間の変換を計算することを含み、前記第2の事前定義された部位は前記第1の事前定義された部位よりも高いインパクトを有する、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記3D解剖学的画像はコンピュータ断層撮影(CT)解剖学的画像を含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記患者器官は患者頭部を含み、前記複数の位置を受信することは、前記患者頭部の前記事前定義された部位に置かれた位置を受信することを含む、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記複数の位置を受信することは、前記位置センサを含む位置合わせツールから前記位置を受信することを含む、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記重みを割り当てることは、前記ユークリッド距離ベクトルの各それぞれのコンポーネントに重みを割り当てることを含み、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることは、各事前定義された部位で、前記それぞれのコンポーネントの各々に前記割り当てられた重みを用いることを含む、実施態様6に記載の方法。
(8) 装置であって、
位置追跡システムの位置センサを含む位置合わせツールであって、第2の座標系において、患者器官の皮膚のそれぞれの事前定義された部位に前記位置合わせツールを配置することによって複数の位置を取得するように構成されている、位置合わせツールと、
プロセッサであって、
前記患者器官の三次元(3D)解剖学的画像において、前記それぞれの事前定義された部位に対応する複数の解剖学的ポイントを第1の座標系で識別し、
前記第2の座標系に、測定された前記複数の位置を受信し、
各事前定義された部位で、前記患者器官のそれぞれの解剖学的ポイントと最も近接する骨組織との間の距離を計算し、
前記解剖学的ポイントと前記最も近接する骨組織との間のそれぞれの距離に基づき、前記事前定義された部位に重みを割り当て、
前記割り当てられた重みを用いて前記位置と前記それぞれの解剖学的ポイントとの間を相関させることにより、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせするように構成されているプロセッサと、
を備える、装置。
(9) 前記プロセッサは、
前記最も近接する骨組織へ第1の距離を有する第1の事前定義された部位に第1の重みを割り当て、前記最も近接する骨組織へ前記第1の距離よりも小さい第2の距離を有する第2の事前定義された部位に、前記第1の重みよりも大きい第2の重みを割り当て、
前記第1の座標系と前記第2の座標系との間の変換を計算するように構成され、前記第2の事前定義された部位は前記第1の事前定義された部位よりも高いインパクトを有する、実施態様8に記載の装置。
(10) 前記3D解剖学的画像はコンピュータ断層撮影(CT)解剖学的画像を含む、実施態様8に記載の装置。
(12) 前記プロセッサは、複数のコンポーネントを有するユークリッド距離ベクトルを計算することによって前記距離を計算するように構成されている、実施態様8に記載の装置。
(13) 前記プロセッサは、前記ユークリッド距離ベクトルの各それぞれのコンポーネントに重みを割り当て、各事前定義された部位で、前記それぞれのコンポーネントの各々に前記割り当てられた重みを用いるように構成されている、実施態様12に記載の装置。
Claims (13)
- 方法であって、
患者器官の三次元(3D)解剖学的画像において、前記患者器官の皮膚のそれぞれの事前定義された部位に対応する複数の解剖学的ポイントを第1の座標系で識別することと、
第2の座標系において、前記患者器官の前記皮膚の前記それぞれの事前定義された部位で位置追跡システムの位置センサにより測定された複数の位置を受信することと、
各事前定義された部位で、前記患者器官のそれぞれの解剖学的ポイントと最も近接する骨組織との間の距離を計算することと、
前記解剖学的ポイントと前記最も近接する骨組織との間のそれぞれの距離に基づき、前記事前定義された部位に重みを割り当てることと、
前記割り当てられた重みを用いて前記位置と前記それぞれの解剖学的ポイントとの間を相関させることにより、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることと、
を含む、方法。 - 前記重みを割り当てることは、前記最も近接する骨組織へ第1の距離を有する第1の事前定義された部位に第1の重みを割り当てることと、前記最も近接する骨組織へ前記第1の距離よりも小さい第2の距離を有する第2の事前定義された部位に、前記第1の重みよりも大きい第2の重みを割り当てることとを含み、
前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることは、前記第1の座標系と前記第2の座標系との間の変換を計算することを含み、前記第2の事前定義された部位は前記第1の事前定義された部位よりも高いインパクトを有する、請求項1に記載の方法。 - 前記3D解剖学的画像はコンピュータ断層撮影(CT)解剖学的画像を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記患者器官は患者頭部を含み、前記複数の位置を受信することは、前記患者頭部の前記事前定義された部位に置かれた位置を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の位置を受信することは、前記位置センサを含む位置合わせツールから前記位置を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記距離を計算することは、複数のコンポーネントを有するユークリッド距離ベクトルを計算することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記重みを割り当てることは、前記ユークリッド距離ベクトルの各それぞれのコンポーネントに重みを割り当てることを含み、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせすることは、各事前定義された部位で、前記それぞれのコンポーネントの各々に前記割り当てられた重みを用いることを含む、請求項6に記載の方法。
- 装置であって、
位置追跡システムの位置センサを含む位置合わせツールであって、第2の座標系において、患者器官の皮膚のそれぞれの事前定義された部位に前記位置合わせツールを配置することによって複数の位置を取得するように構成されている、位置合わせツールと、
プロセッサであって、
前記患者器官の三次元(3D)解剖学的画像において、前記それぞれの事前定義された部位に対応する複数の解剖学的ポイントを第1の座標系で識別し、
前記第2の座標系に、測定された前記複数の位置を受信し、
各事前定義された部位で、前記患者器官のそれぞれの解剖学的ポイントと最も近接する骨組織との間の距離を計算し、
前記解剖学的ポイントと前記最も近接する骨組織との間のそれぞれの距離に基づき、前記事前定義された部位に重みを割り当て、
前記割り当てられた重みを用いて前記位置と前記それぞれの解剖学的ポイントとの間を相関させることにより、前記第1の座標系と前記第2の座標系とを位置合わせするように構成されているプロセッサと、
を備える、装置。 - 前記プロセッサは、
前記最も近接する骨組織へ第1の距離を有する第1の事前定義された部位に第1の重みを割り当て、前記最も近接する骨組織へ前記第1の距離よりも小さい第2の距離を有する第2の事前定義された部位に、前記第1の重みよりも大きい第2の重みを割り当て、
前記第1の座標系と前記第2の座標系との間の変換を計算するように構成され、前記第2の事前定義された部位は前記第1の事前定義された部位よりも高いインパクトを有する、請求項8に記載の装置。 - 前記3D解剖学的画像はコンピュータ断層撮影(CT)解剖学的画像を含む、請求項8に記載の装置。
- 前記患者器官は患者頭部を含み、前記プロセッサは、前記患者頭部の前記事前定義された部位に置かれた位置を受信するように構成されている、請求項8に記載の装置。
- 前記プロセッサは、複数のコンポーネントを有するユークリッド距離ベクトルを計算することによって前記距離を計算するように構成されている、請求項8に記載の装置。
- 前記プロセッサは、前記ユークリッド距離ベクトルの各それぞれのコンポーネントに重みを割り当て、各事前定義された部位で、前記それぞれのコンポーネントの各々に前記割り当てられた重みを用いるように構成されている、請求項12に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/493,703 | 2017-04-21 | ||
US15/493,703 US10643330B2 (en) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on proximity to bone tissue |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018183581A true JP2018183581A (ja) | 2018-11-22 |
JP7171220B2 JP7171220B2 (ja) | 2022-11-15 |
Family
ID=62067369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018081192A Active JP7171220B2 (ja) | 2017-04-21 | 2018-04-20 | 骨組織への近接に基づく解剖学的画像の位置追跡座標系との位置合わせ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10643330B2 (ja) |
EP (1) | EP3391824B1 (ja) |
JP (1) | JP7171220B2 (ja) |
CN (1) | CN108720862B (ja) |
AU (1) | AU2018202619A1 (ja) |
CA (1) | CA3001993A1 (ja) |
IL (1) | IL258581B (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8672837B2 (en) | 2010-06-24 | 2014-03-18 | Hansen Medical, Inc. | Methods and devices for controlling a shapeable medical device |
US9057600B2 (en) | 2013-03-13 | 2015-06-16 | Hansen Medical, Inc. | Reducing incremental measurement sensor error |
US9014851B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-04-21 | Hansen Medical, Inc. | Systems and methods for tracking robotically controlled medical instruments |
US10643330B2 (en) * | 2017-04-21 | 2020-05-05 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on proximity to bone tissue |
US10314658B2 (en) | 2017-04-21 | 2019-06-11 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on visual proximity to bone tissue |
US10022192B1 (en) | 2017-06-23 | 2018-07-17 | Auris Health, Inc. | Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks |
MX2020010117A (es) | 2018-03-28 | 2020-11-06 | Auris Health Inc | Sistemas y metodos para mostrar la ubicacion estimada de instrumento. |
EP3801348B1 (en) | 2018-05-31 | 2024-05-01 | Auris Health, Inc. | Image-based airway analysis and mapping |
CN114340540B (zh) | 2019-08-30 | 2023-07-04 | 奥瑞斯健康公司 | 器械图像可靠性系统和方法 |
US11207141B2 (en) | 2019-08-30 | 2021-12-28 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for weight-based registration of location sensors |
EP3975120B1 (en) * | 2020-09-24 | 2023-01-11 | Stryker European Operations Limited | Technique for guiding acquisition of one or more registration points on a patient's body |
CN112790867B (zh) * | 2021-02-03 | 2022-05-03 | 上海电气集团股份有限公司 | 基于机械臂的切割髋臼杯的方法和系统 |
EP4368137A1 (en) | 2022-11-08 | 2024-05-15 | Stryker European Operations Limited | Technique for determining a surface registration based on mechanically acquired tissue surface data |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6560354B1 (en) * | 1999-02-16 | 2003-05-06 | University Of Rochester | Apparatus and method for registration of images to physical space using a weighted combination of points and surfaces |
JP2007268259A (ja) * | 2006-03-21 | 2007-10-18 | Biosense Webster Inc | 局所的に重み付けされた適合化を使用する画像位置合わせ |
JP2012213557A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Canon Inc | 情報処理装置、撮影システム、情報処理方法および情報処理をコンピュータに実行させるためのプログラム |
US20140193053A1 (en) * | 2011-03-03 | 2014-07-10 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for automated initialization and registration of navigation system |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5391199A (en) | 1993-07-20 | 1995-02-21 | Biosense, Inc. | Apparatus and method for treating cardiac arrhythmias |
AU1693095A (en) | 1994-08-19 | 1996-03-14 | Biosense, Inc. | Medical diagnosis, treatment and imaging systems |
US6690963B2 (en) | 1995-01-24 | 2004-02-10 | Biosense, Inc. | System for determining the location and orientation of an invasive medical instrument |
WO1997029709A1 (en) | 1996-02-15 | 1997-08-21 | Biosense, Inc. | Medical procedures and apparatus using intrabody probes |
DE69726415T2 (de) | 1996-02-15 | 2004-09-16 | Biosense, Inc., Miami | Unabhängig einstellbare wandler für ortsbestimmungssysteme |
US6239724B1 (en) | 1997-12-30 | 2001-05-29 | Remon Medical Technologies, Ltd. | System and method for telemetrically providing intrabody spatial position |
US6484118B1 (en) | 2000-07-20 | 2002-11-19 | Biosense, Inc. | Electromagnetic position single axis system |
US7729742B2 (en) | 2001-12-21 | 2010-06-01 | Biosense, Inc. | Wireless position sensor |
US20040068178A1 (en) | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Assaf Govari | High-gradient recursive locating system |
ATE523141T1 (de) * | 2004-02-17 | 2011-09-15 | Philips Electronics Ltd | Verfahren und vorrichtung zur registrierung, verifizierung von und bezugnahme auf körperorgane(n) |
US20060241445A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-10-26 | Altmann Andres C | Three-dimensional cardial imaging using ultrasound contour reconstruction |
US8301226B2 (en) | 2007-04-24 | 2012-10-30 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for performing a navigated procedure |
US8271068B2 (en) | 2007-10-02 | 2012-09-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for dynamic road mapping |
JP5569711B2 (ja) | 2009-03-01 | 2014-08-13 | 国立大学法人浜松医科大学 | 手術支援システム |
US9993305B2 (en) * | 2012-08-08 | 2018-06-12 | Ortoma Ab | Method and system for computer assisted surgery |
JP6487336B2 (ja) * | 2012-12-31 | 2019-03-20 | マコ サージカル コーポレーション | 超音波探触子を使用する位置合わせのためのシステム及び方法 |
US10799145B2 (en) * | 2013-03-15 | 2020-10-13 | The Cleveland Clinic Foundation | Method and system to facilitate intraoperative positioning and guidance |
JP6159030B2 (ja) | 2013-08-23 | 2017-07-05 | ストライカー ヨーロピアン ホールディングス I,エルエルシーStryker European Holdings I,Llc | 外科ナビゲーションのための座標変換を決定するコンピュータ実施技術 |
US10363149B2 (en) * | 2015-02-20 | 2019-07-30 | OrthAlign, Inc. | Hip replacement navigation system and method |
US10643330B2 (en) * | 2017-04-21 | 2020-05-05 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on proximity to bone tissue |
-
2017
- 2017-04-21 US US15/493,703 patent/US10643330B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-09 IL IL258581A patent/IL258581B/en active IP Right Grant
- 2018-04-16 AU AU2018202619A patent/AU2018202619A1/en not_active Abandoned
- 2018-04-18 CA CA3001993A patent/CA3001993A1/en not_active Abandoned
- 2018-04-20 JP JP2018081192A patent/JP7171220B2/ja active Active
- 2018-04-20 EP EP18168409.3A patent/EP3391824B1/en active Active
- 2018-04-23 CN CN201810366986.2A patent/CN108720862B/zh active Active
-
2020
- 2020-03-31 US US16/836,670 patent/US11276169B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6560354B1 (en) * | 1999-02-16 | 2003-05-06 | University Of Rochester | Apparatus and method for registration of images to physical space using a weighted combination of points and surfaces |
JP2007268259A (ja) * | 2006-03-21 | 2007-10-18 | Biosense Webster Inc | 局所的に重み付けされた適合化を使用する画像位置合わせ |
US20140193053A1 (en) * | 2011-03-03 | 2014-07-10 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for automated initialization and registration of navigation system |
JP2012213557A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Canon Inc | 情報処理装置、撮影システム、情報処理方法および情報処理をコンピュータに実行させるためのプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10643330B2 (en) | 2020-05-05 |
US11276169B2 (en) | 2022-03-15 |
US20180308232A1 (en) | 2018-10-25 |
CN108720862A (zh) | 2018-11-02 |
CA3001993A1 (en) | 2018-10-21 |
CN108720862B (zh) | 2023-10-31 |
IL258581A (en) | 2018-06-28 |
AU2018202619A1 (en) | 2018-11-08 |
US20200226759A1 (en) | 2020-07-16 |
EP3391824A1 (en) | 2018-10-24 |
IL258581B (en) | 2021-01-31 |
JP7171220B2 (ja) | 2022-11-15 |
EP3391824B1 (en) | 2020-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7171220B2 (ja) | 骨組織への近接に基づく解剖学的画像の位置追跡座標系との位置合わせ | |
JP7106258B2 (ja) | 超音波を使用する位置追跡システムを用いた解剖学的画像の手術前の位置合わせ | |
US7831096B2 (en) | Medical navigation system with tool and/or implant integration into fluoroscopic image projections and method of use | |
US8131031B2 (en) | Systems and methods for inferred patient annotation | |
US9320569B2 (en) | Systems and methods for implant distance measurement | |
US20130094742A1 (en) | Method and system for determining an imaging direction and calibration of an imaging apparatus | |
US20080119725A1 (en) | Systems and Methods for Visual Verification of CT Registration and Feedback | |
US20080119712A1 (en) | Systems and Methods for Automated Image Registration | |
US20080154120A1 (en) | Systems and methods for intraoperative measurements on navigated placements of implants | |
CN108720924B (zh) | 基于到骨组织的视觉接近度来改善解剖图像与位置跟踪坐标系的配准 | |
US9818175B2 (en) | Removing image distortions based on movement of an imaging device | |
JP2019055182A (ja) | タッチパッドユーザインタフェースとしての患者の顔 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210420 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221018 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7171220 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |