專利名稱:用于結構性心臟病處置的自動c臂觀察角的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于定位X射線圖像采集裝置的方法、一種包括X射線圖像采集裝置并且適于自動定位所述X射線圖像采集裝置的醫療觀察系統、一種用于實施用于定位 X射線圖像采集裝置的所述方法的計算機程序單元和一種計算機可讀介質。
背景技術:
結構性心臟病包括很多狀況或疾病,其可能影響心肌本身、心臟的構造以及控制血流進出心臟的心臟瓣膜。結構性心臟失調可能是在出生時就存在的,也可能是在生活當中后天發展的,并且能夠由若干種條件引起。例如,冠狀動脈疾病可能導致心臟動脈的阻塞。通常的做法是實施微創處置,以改善心臟狀況。例如,可以通過有創處置減少心臟瓣膜的閉鎖不全或狹窄、充血性心力衰竭和心肌病。這些處置可以包括血管成形術和支架放置、 二尖瓣的手術修復和更換、一般的心臟手術和血管再造。在下文中,關注于通過微創的經皮接入(例如,導管插入或針插入)對結構性心臟缺陷實施微創處置,例如,在C臂熒光檢查下對所述接入加以引導。由此,動態的三維路線圖提供了通過迂回曲折的脈管系統或者其他病理性解剖結構的實況引導,因為實現了實時二維熒光檢查圖像和血管樹的三維重建的疊加。可以通過 (例如)具有被稱為C臂的類型的X射線圖像采集裝置提供所述二維圖像。因此,圖像示出了實時的在單幅圖像上導絲、導管、支架、線圈或針的推進,并且其改善了復雜介入過程中的可視化。為了使采集到的二維圖像與數據集的三維表示匹配,必須使諸如C臂X射線系統的X射線圖像采集裝置的參照系和三維多模態數據集的參照系配準。可以采用配準算法, 人工或者自動地執行與二維投影X射線圖像的直接配準。為了各種介入式處置的目的,必須有最佳觀察方向。這意味著,外科醫生或臨床醫生必須具有看到每一個正確施用心內裝置或其他儀器所需的細節的能力。因此,必須選擇適當的觀察角,以便能夠為臨床醫生優化侵入手術流程中的視圖。因此,必須對X射線成像設備加以調整,從而取得期望的觀察角。例如,冠狀循環的主要血管是分成左前降支和旋支的左側主冠狀動脈,以及右側主冠狀動脈。左冠狀動脈和右冠狀動脈在主動脈基部起源于位于主動脈瓣小葉后面的被稱為冠狀動脈口(coronary ostia)的開口。在主動脈的介入式處置期間中,例如,在支架部署過程中,必須具備所述口的清晰可見度,以便防止由所要部署的支架堵塞所述口。在US 6424731B1中公開了一種用于對X射線圖像采集裝置加以控制,從而使所述裝置能夠自動遵循對所要實時檢查的血管的三維表示的觀察方向的方法。此外,這種方法能夠防止與患者身體的碰撞,因為其允許對那些從物理的角度而言不發生碰撞就不可能的幾何結構參數做出預測。此外,在US 2002/0006185A1中公開了一種用于對X射線圖像采集裝置進行自動定位的方法,其中,確定第一方向,計算觀察方向使得其圖像質量優于采用平行于所述第一方向的觀察方向得到的圖像質量。
發明內容
如上所述,選擇用于適當的實況圖像引導的最佳觀察角在介入式處置過程中是必須的。因而,必須對提供二維熒光檢查圖像的X射線圖像采集裝置的幾何參數加以調整,以用于這一目的。通常采用C臂型X射線圖像采集裝置,這意味著必須相應地設置C臂幾何特性。通常,通過在用戶界面上進行人工控制輸入來調整C臂幾何特性,以沿著預期的觀察方向,在有創流程期間,這樣做可能十分煩瑣。而且,在介入期間調整觀察方向將導致患者不必要的曝露于X射線輻射。此外,在X射線圖像采集裝置的觀察角的調整過程中,視差效應可能很明顯。視差代表沿兩條不同的視線觀察的對象的視位移。可以通過這兩條線之間的傾斜角對視位移加以測量。在從不同的位置觀察時,處于觀察者或者X射線源附近的對象將分別比更遠的對象顯現出更大的視差。實質上,這一視差給人或動物提供了通過沿兩條不同的視線觀察對象來確定距離的能力。通常,由于熒光檢查圖像是二維的,從實況圖像中的對象長度的再現或表示不夠精確這一方面來看這一視差效應可能影響圖像質量。因而,可能需要一種定位X射線圖像采集裝置的方法,以便獲得對在介入式處置期間所要監測的病狀的最佳觀察方向。而且,可能需要一種定位X射線圖像采集裝置的方法,其允許選擇對三維表示中的病理解剖結構的至少一個最佳觀察角,并允許對所述X射線圖像采集裝置的自動調整, 以滿足這些期望的觀察角。此外,可能還需要一種用于定位X射線圖像采集裝置的方法,其能夠最小化或者完全消除實況熒光檢查圖像的視差效應。可以利用根據獨立權利要求的用于定位X射線圖像采集裝置的方法、包括X射線圖像采集裝置的醫療觀察系統、用于實施所述方法的計算機程序單元和計算機可讀介質滿足這些需要。在從屬權利要求中描述了本發明的各種示例性的、有利實施例。對于本發明的下述描述而言,假設存在對所要檢查的病理結構的三維重建。通常, 這一三維重建是在手術前通過本領域技術人員公知的一種或若干種方法獲得的。可以基于利用C臂X射線圖像采集裝置從若干個觀察方向采集的X射線圖像實現這一重建。或者, 可以將用于診斷用途和治療規劃的CT或MR掃描等用于這一目的。然而,本發明的主題不限于采集結構的三維表示的形式。假定所述病理解剖結構具有在三維數據集內的可視性,那么根據第一方面,根據本發明的方法能夠擬合出通過所述病理解剖結構的直平面,所述結構可以是主動脈瓣、分路(shunt)等。所述平面與所述病理解剖結構相交。還可以將這一平面稱為參考平面,因為如下文所進一步描述的,所選擇的觀察方向是參照這一平面定義的。然后,將這一平面上的中心點定義為處于所述病理解剖結構中間,例如,參考平面和病理解剖結構之間的相交區域的幾何中心。于是,可以相對于這一參考平面和病理解剖結構內的中心點定義最佳觀察方向。可以相對于參考平面定義最佳觀察方向,可以通過定義法向向量和若干切向向量對此予以支持。可以將法向向量定義為通過病理解剖結構的中心點的向量,其垂直于所述平面延伸。切向向量可以是通過所述中心點的在所述平面上切向延伸的向量。就后一種情況而言,所述向量可以是所述平面上的任何穿過所述平面的中心點的向量。根據本發明的方法的基本思想在于,可以在介入式處置之前選擇從三維數據集導出一個或多個最佳觀察方向。這可以通過在單獨的計算裝置或述X射線圖像采集裝置中包含的計算單元的屏幕上查閱病理解剖結構的三維表示來實施。通過對這一表示進行旋轉和 /或平移,可以找到對于介入式處置被認為是最佳的觀察方向。在必須實施多于一項介入式處置時,可以選擇各種觀察方向,所有的方向均參照參考平面以及法向和切向向量。此外, 也可以存儲多于一個觀察方向,以引導單項處置中的不同方面。通過切向向量定義相對于參考平面的觀察方向作為X射線圖像采集裝置觀察方向的優點在于能夠將心內裝置精確地放置到病理位置內,心內裝置可以實現為主動脈瓣支架。因此,在參考平面上的法向向量的范圍內,處于法向的觀察方向可能對放置(例如)心房間隔缺損閉合裝置或類似裝置有用。例如,當必須在主動脈內部署支架時,外科醫生從三維數據集檢查從什么方向能夠實現對病理解剖結構的最佳觀察。認為必須使這一支架不覆蓋任何口。因此,外科醫生可以選擇在使支架在主動脈中推進時總是使主動脈和所述口清晰可見的觀察方向。較早描述的切向向量提供了這樣的最佳觀察方向。因而,將確保沒有口受到任何血管的覆蓋。結果,可以對支架進行理想地部署。本發明的一個方面是提供將這些規劃出的用于介入式處置的最佳觀察方向存儲到存儲單元內的能力,該存儲單元連接至包含在X射線圖像采集裝置中的數據處理單元。 由此,有可能在數據處理單元中通過適當命令檢索所有的最佳觀察方向。X射線圖像采集裝置的幾何參數,例如,X射線輻射源和X射線束的位置和角度以及X射線探測器件的位置和角度可以通過數據處理單元或單獨的控制單元加以控制。因而,其允許X射線圖像采集裝置自動沿著任何選定的最佳觀察方向。在可以在介入期間使用任何最佳觀察方向之前,必須使表示最佳觀察方向的規劃參照系與X射線圖像采集裝置和手術中患者空間的參照系之間的關系匹配,手術中患者空間的參照系可能取決于患者在手術臺上的位置。這可以通過自動配準算法或者通過人工配準過程完成。例如,通過在三維數據集中對氣管的自動分割以及相對于由X射線圖像采集裝置從不同角度拍攝的兩幅X射線圖像人工確定所述氣管的位姿(pose)來執行所述配準。由此,三維數據集和實況二維熒光檢查圖像相互對準。必須指出,如果用于規劃的三維數據集是由X射線圖像采集裝置在手術期間 (peri-operatively)獲得的,那么這一配準過程是固有的。通過實施包括上文指出的各個方面的根據本發明的方法,可以實現若干優點。能夠防止經皮裝置或其他醫療儀器的錯誤放置。通過在介入之前規劃最佳觀察方向,可以得到對于整個介入流程的最佳觀察方向。因此,可以認為不可能采用欠佳的(sub-optimal) 觀察方向實施介入,在欠佳的觀察方向下,外科醫生可能錯誤地假定采取了正確的治療或者對心內裝置進行了正確部署等。因此,根據本發明的方法提供了對介入式處置的明確改進。
此外,實施根據本發明的方法降低了患者身體對X射線輻射的曝光量。可以不必在不采用實況熒光檢查圖像引導醫療儀器的介入式處置過程中若干次調整X射線圖像采集裝置。通過根據本發明的方法,對X射線圖像采集裝置的自動調整總是提供最佳觀察方向。由此,加速了介入過程,并因而減少了 X射線輻射曝光時間。根據本發明的有利實施例,在三維數據集中自動擬合參考平面。這可以通過在所要檢查的病理解剖結構內擴展一平面來實施,其中,使從所有的軌跡點到該平面的平均距
離最小化。在這種背景下,應當指出,所要檢查的病理解剖結構可以表征為病理輪廓,所述病理輪廓是通過三維空間的閉合軌跡。例如,對于分路而言,它是圍繞孔的最小輪廓,對于心臟瓣膜而言,它是含有瓣膜瓣葉的最小輪廓。可以通過對病理解剖結構進行分割來確定這一輪廓,從而可以實施擬合通過由所述輪廓定義的這一軌跡的直平面的算法。或者,可以人工設定所述平面。可以由用戶通過連接至顯示病理解剖結構的三維表示的圖形用戶界面的適當輸入器件實現這一點。用戶可以定位剪切(clip)平面或者指示病理解剖結構內的足以定義平面的空間位置的三個三維點。為此目的,所述三維數據集是通過X射線圖像采集裝置或者單獨的計算單元的屏幕上的圖形用戶界面可見的,該單獨的計算單元連接至X射線圖像采集裝置或者適于在存儲器件上存儲這一信息。所述三維表示可以是可旋轉和可平移的。在本發明的有利實施例中,在參考平面上創建中心點,所述中心點可以位于病理解剖結構的中間。例如,可以將中心點定義為所述平面上的接近實際中心點的點,所述實際中心點可以由病理輪廓所跨越的區域的重心表示。中心點可以通過對病理輪廓的坐標求平均來確定,或者也可以由用戶通過輸入器件和圖形用戶界面來設定。在本發明的另一優選實施例中,確定參考平面的法向向量。該法向向量從參考平面垂直延伸,并且穿過上文定義的中心點。而且,確定一組切向向量,其中,切向向量全部直接位于所述平面上,并且全部延伸通過中心點。進而,由法向向量和該組切向向量導出最佳觀察方向。這意味著,對于選擇的法向或切向向量而言,X射線系統的觀察入射(incidence)使得相應的歸一化的法向或切向向量存在于從X射線源的焦斑到X射線探測器的歸一化的向量組中。在本發明的優選實施例中,將X射線圖像采集裝置自動導引至選定的最佳觀察方向,伴隨以接下來的對三維表示的調整和配準。例如,當外科醫生在適當的用戶界面等上選擇了存儲的最佳觀察方向時,X射線圖像采集裝置自動移動以匹配這一最佳觀察方向,并調整病理解剖結構的三維表示,然后對兩視圖配準,以便為外科醫生自動調整實況引導視圖, 該操作優選通過簡單地按壓按鈕或者在觸摸屏或者其他輸入/輸出裝置上選擇存儲的觀察方向完成。在這一背景下,導引這一表述表示調整高度取決于X射線圖像采集裝置的類型的 X射線圖像采集裝置的幾何參數,例如,X射線探測器、X射線輻射源、X射線輻射束等的位置和角度。通常使用C臂X射線圖像采集裝置,這意味著導引過程包括調整至少三個角度, 即旋轉、成角(angulation)、L臂,并且還可能調整C臂在手術室內的框架位置。在本發明的另一優選實施例中,X射線圖像采集裝置的導引包括視差誤差的補償。由此考慮了視差情況,所述視差效應是X射線圖像中的透視的結果。基本上,可以如下通過 C臂型X射線圖像采集裝置的示例實施視差補償。探測器源的焦斑與C臂幾何結構的等中心具有固定距離。圍繞所述等中心的、半徑被設為該距離的球面描述了所有可能的探測器焦斑位置。如上所述,依據向量和病理部位(pathology)的中心點來定義了最佳觀察方向。 可以定義通過這一中心點的處于最佳觀察向量的方向上的直線。這條線與前述球面的交點可以確定焦斑的最佳位置。根據本發明的另一方面,提供了一種醫療觀察系統,尤其是C臂系統或計算機斷層攝影系統。醫療觀察系統包括適于實施上述方法步驟的數據處理裝置。根據本發明的另一方面,提供了一種計算機可讀介質,其上存儲有用于自動定位X 射線圖像采集裝置的計算機程序。所述計算機程序在由數據處理器執行時適于控制上述方法的示例性實施例。根據本發明的又一方面,提供了一種用于提供X射線圖像采集裝置的自動定位的計算機程序單元。所述計算機程序單元在由數據處理器執行時適于控制上述方法的示例性實施例。可以以諸如JAVA、C++的任何適當編程語言將所述計算機程序單元實現為計算機可讀指令代碼,并且可以將其存儲在計算機可讀介質(可移動磁盤、易失性或非易失性存儲器、嵌入式存儲器等)上。所述指令代碼可操作用于對計算機或其他可編程裝置進行編程控制,以執行預期功能。可以從諸如WorldWideWeb的網絡獲得所述計算機程序,從該網絡下載所述計算機程序。而且,可以采用新的軟件對現有的醫療觀察系統升級,當該新的軟件在處理器上執行時,使系統執行根據本發明的上述方法步驟。必須指出,已經參考本發明的不同實施例描述了本發明的特征和副效應。但是,本領域技術人員將從上文和下文的描述認識到,除非另行說明,否則除了屬于一個實施例的特征的任何組合之外,應當認為本申請還公開了與不同實施例或者與制造方法相關的特征之間的任何組合。本發明的上述方面以及其他方面可以通過下文將要描述的實施例的示例變得顯而易見并且將參考實施例的示例進行解釋。在下文中將參考實施例的示例更詳細地描述本發明,從而對本發明做進一步解釋,并使本發明得到更好的理解,但是本發明不限于所述實施例的示例。在不同的附圖中,為相同或相似的部件提供相同的附圖標記。附圖中的圖示是示意性的,并非按比例繪制。
圖1示出了根據本發明的X射線成像系統;圖加和2b示出了對器官和經皮裝置的垂直視圖和有角度視圖;圖3示出了相對于所要檢查的病理部位的平面;圖4示出了根據本發明的方法;圖5示意性地演示了視差補償。附圖標記列表10 X射線成像系統
12 X射線輻射源14 臺子16 X射線圖像探測模塊18 計算單元20 顯示單元22 接口單元24 主動脈26口28 支架30 參考平面32 輪廓34 中心點36 平面生成(spanning)點38 法向向量40 切向向量42定義平面422生成參考平面424分割對象426確定輪廓428生成參考平面44定義中心46存儲48配準50選擇52導引54實施視差補償542產生球面544確定交點56最佳觀察方向向量58球面60等中心62X射線探測器64交點66X射線探測器的中心68X射線探測器上的點
具體實施例方式圖1示意性地示出了具有用于自動定位X射線圖像采集裝置的醫療觀察系統的X 射線成像系統10。
X射線成像系統10包括具有X射線輻射源12的X射線圖像采集裝置,提供X射線輻射源12以產生X射線輻射。提供臺子14以接收所要檢查的對象。此外,X射線圖像探測模塊16處于與X射線輻射源12相對的位置。在輻射流程期間,使檢查對象位于X射線輻射源12和探測模塊16之間。后者向連接至X射線圖像探測模塊16和X射線輻射源12 二者的數據處理單元或計算單元18發送數據。例如,為了節約檢查室內的空間,使計算單元18位于臺子14的下面。顯然,其也可以處于不同的位置上,例如,處于不同的房間中或者不同的實驗室中。此外,將顯示單元20布置在臺子14的附近,用于向操作X射線成像系統的人顯示信息,該人可以是臨床醫生,例如,心臟病專家或心臟外科醫生。優選地,可移動地安裝顯示單元20,從而允許根據檢查狀況進行個別調整。此外,還布置了接口單元22,以便由用戶輸入信息。基本上,圖像探測模塊16通過使這一對象曝露于X射線輻射而產生圖像,其中,在計算單元18中對所述圖像做進一步處理。要指出的是,所示示例具有所謂的C型X射線圖像采集裝置。該X射線圖像采集裝置包括C形臂,其中,將探測模塊16布置在C臂的一端, X射線輻射源12位于C臂的相對端。可移動地安裝C臂,并且C臂可以圍繞位于臺子14上的感興趣對象旋轉。換言之,有可能采用不同的觀察方向采集圖像。計算單元18可以適于實施根據本發明的方法,因而其可以被看作或者其可以包括用于自動定位X射線圖像采集裝置的數據處理裝置。由此,提供數據處理器,并優選提供用于存儲最佳觀察方向的存儲器件,以及引導一個程序單元對所述X射線圖像采集裝置自動定位的、適于控制上述方法的示例性實施例的相關軟件。可以通過計算機可讀介質或者通過網絡將該軟件傳輸至計算單元18,并且可以將該軟件實現為全新的操作系統或實現為一種更新。在圖加中,顯示了包括兩個口沈的主動脈M。在介入過程中,可以在主動脈M 上部署支架28。從圖加中可以看到,必須小心使支架28不覆蓋口 26。因此,對主動脈M 的垂直觀察方向可以被認為是最佳觀察方向,這意味著完全垂直于主動脈壁觀察。在圖2b中,在具有兩個口沈的相同主動脈M上呈現略微成角度的觀察方向。由圖2b中的顯示可以清楚地看到,監測支架觀的部署變得困難得多,因為在支架即將抵達其最終目的地時,口沈并不完全可見。因此,不能認為圖2b中的觀察方向是最佳的,因為從這一觀察方向難以防止支架觀覆蓋所述口。外科醫生必須假定支架是得到了正確的部署, 還是未得到正確部署,因而導致了不希望的不確定水平。以圖加和圖2b為例,解釋了可以怎樣向要檢查的病理部位擬合直參考平面。在圖3中示出了主動脈M連同口 26。根據本發明的方法,使平面30擬合至病理部位的輪廓32上,在這一例子中,所述病理部位是處于兩個口沈的范圍內的主動脈M。以實現輪廓32的所有軌跡點與平面30之間的最小距離的方式擬合平面30。為了接收輪廓32,可以考慮經分割的子體積,其中,可以通過本領域技術人員已知的方法自動產生所述分割。應當對輪廓32加以選擇,從而使(例如)在平面截面中主動脈面積最小。在平面30上創建中心點34。可以將這一中心點34確定為由輪廓32限定的區域的幾何中心或重心。或者,外科醫生可以自己選擇中心點34。而且,外科醫生可以通過(例如)在三維空間中定義生成平面30的三個三維點36人工選擇平面30。在中心點34上創建垂直于平面30延伸的法向向量38。一組切向向量40從中心點34開始在平面30內延伸。對于所示的示例而言,可以認為平行于切向向量40的觀察方向是最佳的,而就其他情況而言(例如,心壁內的分路),可能認為平行于法向向量38的觀察方向是最佳的。可以通過旋轉病理部位的三維表示來選擇最佳切線方向,以便找到被認為是最佳的觀察方向。可以將一組最佳觀察方向存儲在存儲器件中,并使其通過利用用戶界面或輸入器件進行適當的輸入能夠檢索到。在圖4中將進一步詳細地描述根據本發明的方法。在根據所要檢查的病理部位的輪廓32定義/創建42平面以及定義/創建44所述平面上的中心點之后,可以找到最佳觀察方向,然后將其存儲46在存儲器件中。參考平面30的創建可以包括生成422所述參考平面的特征,從而使從對象的軌跡點到參考平面的平均距離最小化。此外,參考平面30的創建可以包括將所要檢查的對象分割4M成子體積,確定426 經分割的子體積的輪廓,以及生成4 所述參考平面,從而使其與由經分割的子體積中至少一個的輪廓定義的軌跡的平均距離最小化。為了使所采集的三維數據集與實際位于X射線圖像采集裝置的臺子上的患者匹配,使所述規劃和病理部位空間配準48。在介入過程中,可以選擇50最佳觀察方向,將所述X射線圖像采集裝置導弓I 52至所述觀察方向,這也可以稱為調整所述X射線圖像采集裝置的幾何特性。為了防止透視觀察中的長度變化或誤差,實施M視差補償。視差補償可以包括如下步驟產生542圍繞X射線圖像采集裝置的等中心60的球面58,其中,所述球面的半徑等于X射線圖像采集裝置的中心60與X射線輻射源12之間的距離;確定544通過參考平面30的中心點60、在最佳觀察方向56中的直線與球面58的交點;以及調整52X射線圖像采集裝置的幾何參數,以使所述交點與X射線源的焦斑匹配。在圖5中示意性地演示了視差補償。向量56定義了抵達X射線探測器62的最佳觀察方向,圍繞該探測器62構造球面58,該球面類似于所述X射線源的所有可能的焦斑。 所述探測器未被嚴格地導引到預期觀察方向向量56的方向中。而是,探測器62移動到指向交點64的位置,所述交點64是向量56、球面58和從探測器62的中心66通過球面58的等中心60延伸的線的交點。由此,將最佳觀察方向向量58投影到所述X射線探測器62上成為點68,并且適當地補償了視差效應。通過根據本發明的方法和適當的臨床工作流程獲得了一種有效的提供最佳觀察角的方法。臨床醫生或外科醫生可以根據三維數據集對介入進行規劃,并且能夠設置最佳觀察方向。可以相對于擬合至病理部位分割段的輪廓的平面上的法向向量和切向向量定義這些觀察方向,之后可以將其存儲起來,以便以后在介入過程中對其進行檢索。因而,這一方法縮短了手術期間階段,減少了患者的X射線輻射曝光量。盡管已經在附圖和前述說明中對本發明進行了圖示和描述,但是應當認為這樣的圖示和描述是說明性或示例性的,而不是限制性的;本發明不限于所公開的實施例。
權利要求
1.一種用于定位具有X射線輻射源(12)和X射線探測器(16)的X射線圖像采集裝置的方法,其中,所述X射線輻射源(1 能夠在基于所述X射線圖像采集裝置的幾何參數可調整的觀察方向上發射X射線輻射到對象上,所述方法包括如下步驟-創建0 與所述對象的三維表示相交的直參考平面(30), -創建G4)所述對象在所述平面(30)上的相交區域內的中心點(34), -創建法向向量(38)和在所述參考平面(30)內的至少一個切向向量00), -定義根據所述法向向量(38)和/或至少一個切向向量GO)導出的至少一個觀察方向,以及-使所述參考平面(30)、所述對象的參照系以及所述X射線圖像采集裝置的參照系配準(48),-調整(5 所述X射線圖像采集裝置的所述幾何參數。
2.根據權利要求1所述的方法,其中,創建G2)所述參考平面(30)包括生成(422)所述參考平面從而使從所述對象的軌跡點到所述參考平面的平均距離最小化的特征。
3.根據權利要求1或2所述的方法,還包括下述步驟 -將對象分割(424)成子體積,-確定(426)經分割的子體積的輪廓,-生成(428)所述參考平面,從而使距由至少一個經分割的子體積的輪廓定義的軌跡的平均距離最小化。
4.根據前述權利要求中的一項所述的方法,還包括下述步驟-將相對于所述法向向量(38)和所述至少一個切向向量GO)的最佳觀察方向存儲 (46)在存儲器件中。
5.根據前述權利要求中的一項所述的方法,還包括通過下述步驟實施(54)視差補償 -產生( 圍繞所述X射線圖像采集裝置的中心的球面(58),其中,所述球面的半徑等于所述X射線圖像采集裝置的所述中心(60)與所述X射線輻射源(12)之間的距離,-確定644)通過所述參考平面(30)的所述中心點(60)、在所述最佳觀察方向(56) 的方向上的直線與所述球面(58)之間的交點,以及-調整(5 所述X射線圖像采集裝置的所述幾何參數,以使所述交點與所述X射線源的焦斑匹配。
6.一種用于定位X射線圖像采集裝置的數據處理裝置(18),所述數據處理裝置包括適于執行根據權利要求1所述的方法的數據處理器,以及用于存儲和提供選定觀察方向的存儲器件。
7.一種包括根據權利要求6所述的數據處理裝置(18)的醫療觀察系統。
8.一種計算機可讀介質,其上存儲有用于定位X射線圖像采集裝置的計算機程序, 所述計算機程序在由數據處理器執行時適于控制根據權利要求1所述的方法。
9.一種用于定位X射線圖像采集裝置的程序單元,所述程序單元在由數據處理器執行時適于控制根據權利要求1所述的方法。
全文摘要
在用于定位X射線圖像采集裝置的方法中,創建與對象的三維表示相交的直參考平面(30)、處于對象的相交區域的中心點(34)、參考平面的法向向量(38)以及參考平面內的至少一個切向向量(40)。此后,使所述參考平面、所述對象的參照系和所述X射線圖像采集的參照系配準。定義由所述法向向量(38)和/或至少一個切向向量(40)導出的至少一個觀察方向,其中,將X射線圖像采集裝置調整至所述X射線圖像采集裝置的所述幾何參數。由此,可以僅按下一次按鈕就可獲得所規劃并存儲的最佳觀察方向,從而得到對所述X射線圖像采集裝置的自動定位以及對實況引導圖像的快得多的調整,從而使得輻射的曝光量更少,并且調整流程的煩瑣程度也更低。此外,可以實現對介入裝置的更加優化的部署,因為能夠對所述裝置進行更加準確地定位。
文檔編號A61B6/00GK102548479SQ201080044664
公開日2012年7月4日 申請日期2010年9月28日 優先權日2009年10月6日
發明者D·S·A·魯伊特斯, N·H·巴克, S·德尼森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司