JP2022505955A - 画像装置のための空間的位置合わせ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
取り付けられた追跡装置を用いて、トランスデューサの1つ以上の画像が獲得される。獲得された画像には、以下のものが視認可能である。
a.超音波エネルギー(またはRFなどの他の画像診断装置エネルギー)を放出するトランスデューサの一部を含むトランスデューサ。
b.取り付けられた追跡装置。
c.トランスデューサの左側または右側のノッチまたはマーカーなどの、トランスデューサの基準マーカー。
画像を獲得した後、当技術分野で周知であり、市販されている画像処理技術を使用して、トランスデューサの形状、および取り付けられた追跡装置を識別する。この識別プロセスにより、トランスデューサ、および画像化エネルギー(例えば、超音波)を放出するその一部13(図1)、取り付けられた追跡装置、ならびに基準マーカーの輪郭を検出する。
取り付けられた追跡装置の寸法は、既知である。この既知の幾何学的形状を使用して、プロセッサは、追跡装置の幾何学的形状を基準として使用して、同じ映像(画像)内の任意の関心ポイントの間の距離を計算する。トランスデューサおよび取り付けられた追跡装置の輪郭および細部が1つ以上の画像内で識別された後、識別された品目は、画像化エネルギー13を放出するその一部、および基準マーカー14の3D位置および配向を取得するために、追跡装置を参照しながら分析される。
トランスデューサに対する取り付けられた追跡装置の測定値、ならびに相対的な場所および配向に基づいて、変換マトリクスが計算され、このマトリクスを使用して、画像化システムの座標を、取り付けられた追跡装置の座標に変換することになる。このマトリクスは、トランスデューサを用いた画像(例えば、超音波画像)の位置合わせを表す。
画像平面はトランスデューサに対して一定で周知の位置にあるため、追跡装置に対する画像平面の空間的位置が、決定される。さらに、画像上に提示された倍率を使用すると、追跡装置に対する画像の各画素の空間的場所が決定される。
a.追跡装置が任意のタイプの磁石もしくは磁気センサ、または磁場ソース発生器である磁気位置決めシステム。
b.追跡装置が任意のタイプの電磁センサ、または電磁ソース発生器である電磁位置決めシステム。
c.追跡装置が任意のタイプの超音波センサ(もしくはマイクロフォン)、または超音波ソース発生器(送信機もしくはトランスデューサ)である超音波位置決めシステム。
d.追跡装置が割り当て/配向マーカー、または任意のタイプの光源として使用される光学位置決めシステム。
e.上記のシステム以外の位置システムおよび装置、または上記のシステムの任意の組み合わせとして構築されるシステム。
Claims (15)
- 追跡装置に対してリアルタイムで取得された患者の画像を位置合わせするための方法であって、前記方法が、
患者をテーブル上に支持することであって、誘導システムの基準プレートが、前記テーブルに対して空間的に固定されている、支持することと、
前記誘導システムの追跡装置を用いて、前記患者に関係する物体を追跡することと、
画像化システムを用いてリアルタイムで前記物体の画像を取得することであって、前記テーブルが、前記画像の各々で画定されている、取得することと、
前記患者のいずれの内部マーカーも無視し、かつ前記患者に取り付けられたいずれの外部基準マーカーも無視し、代わりに、前記基準プレートに対して前記追跡装置を用いてリアルタイムで取得された前記画像を位置合わせすることと、を含む、方法。 - 前記基準プレートが、基準プレート位置センサまたは基準プレート送信機を含む、請求項1に記載の方法。
- 画像化中に前記テーブルに対する前記患者のいかなる動きも補償するように、少なくとも1つの補償位置センサを前記患者に取り付けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 物体の空間的位置および配向が、関心標的を含む前記画像上にリアルタイムで重ね合わされる、請求項1に記載の方法。
- 前記物体が、挿入ツールを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記追跡装置が、磁気位置決めシステムの一部である、請求項1に記載の方法。
- 前記追跡装置が、電磁位置決めシステムの一部である、請求項1に記載の方法。
- 前記追跡装置が、超音波位置決めシステムの一部である、請求項1に記載の方法。
- 前記追跡装置が、光学位置決めシステムの一部である、請求項1に記載の方法。
- 追跡装置に対して画像を位置合わせするための方法であって、
追跡装置が取り付けられている画像化トランスデューサの画像を獲得することと、
前記画像化トランスデューサおよび前記追跡装置の形状および寸法を識別することと、
前記画像化トランスデューサおよび前記追跡装置の空間的配向を計算することと、
前記画像化トランスデューサおよび前記追跡装置の前記空間的配向に基づいて、変換マトリクスを計算することと、
前記変換マトリクスを使用して、画像化システムの座標を、取り付けられた追跡装置の座標に変換し、それによって、前記画像化トランスデューサを用いて前記画像の位置合わせを提供することと、
前記追跡装置に対する前記画像化トランスデューサの画像平面を計算することと、
前記画像平面が前記画像化トランスデューサに対して一定で、かつ周知の位置にあることを前提として、前記画像平面の空間的位置を決定することと、を含む、方法。 - 前記画像化トランスデューサの前記画像が、画像化エネルギーを放出する前記画像化トランスデューサの一部、前記追跡装置、および前記画像化トランスデューサの基準マーカーを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記識別することが、前記画像化トランスデューサ、および前記画像化エネルギーを放出する前記一部、前記追跡装置、ならびに前記基準マーカーの輪郭を検出することを含む、請求項11に記載の方法。
- 前記空間的配向の前記計算することが、前記追跡装置を基準として使用して、前記画像内の任意の関心ポイントの間の距離を計算することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記画像平面の前記空間的位置の前記決定することが、前記画像の各画素の空間的場所を決定することを含む、請求項10に記載の方法。
- 侵襲性手技中に侵襲性器具の位置データを取得するように位置センサを前記侵襲性器具に取り付け、前記画像化トランスデューサの前記画像平面に対して前記位置データを位置合わせするように前記追跡装置を使用することを含む、請求項10に記載の方法。
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