本公开涉及一种用于使计划的植入物可视化的方法。该方法包括：获得表示解剖元素的图像数据，获得指示待被植入到解剖元素中的植入物的几何特性的植入物数据，以及获得指示植入物的计划位姿的计划数据。基于所获得的数据，确定植入物的位于解剖元素内部的第一部分和植入物的不位于至少一个解剖元素内部的第二部分。最后，触发可区分地指示第一部分与第二部分的可视化的显示。本公开还涉及一种系统和一种计算机程序。一种计算机程序。一种计算机程序。
【技术实现步骤摘要】
用于使计划的植入物可视化的技术
[0001]本公开总体上涉及一种用于使计划的植入物可视化的方法。本公开还提供了一种系统和计算机程序。
技术介绍
[0002]在某些外科手术场景中，第一植入物的连接部分应当布置在第一解剖元素(诸如患者的骨)内。第一植入物的其他部分(例如，待连接到第二解剖元素、第二植入物或植入物连接件的植入物接口)可能需要布置在第一解剖元素的外部。第一植入物的布置可能还需要符合对切口点和第一植入物沿其被插入到患者身体中的第一植入物的插入方向提出的限制。
[0003]在计算机辅助外科(CAS)中，可以向外科医生提供使相对于患者图像数据处于计划位姿的植入物可视化的视图。例如，患者图像数据可以是从计算机断层扫描(CT)装置或磁共振(MR)成像装置获得的医学图像数据。使用当前可用的使相对于患者图像数据处于计划位姿的植入物可视化的视图，外科医生可能难以判断计划位姿是否可接受。例如，可能难以识别处于计划位姿的植入物的连接部分是否延伸通过包括动脉(artilleries)、神经组织等的关键区域，或者植入物的完整连接部分是否按预期那样被布置在第一解剖元素内部。基于目前已知的可视化，还可能难以判定是否需要调整植入物的计划位姿或几何特性(例如，长度、直径或形状)，以及如果需要调整，则如何调整。此外，外科医生可能难以确定植入物需要通过其而被插入到患者身体内以按计划位姿放置的切口点是否可接受。更进一步地，外科医生可能难以预测植入物在稍后被插入到患者身体内时是否将会与例如骨结构的障碍物碰撞。
技术实现思路
[0004]需要一种解决上述问题或其他问题中的一个或多个的技术。
[0005]根据第一方面，提供了一种用于使计划的植入物可视化的方法。该方法由处理系统执行，并且包括获得表示患者身体的一部分的图像数据，该部分包括至少一个解剖元素。该方法包括获得指示待被植入到至少一个解剖元素中的植入物的一个或多个几何特性的植入物数据，以及获得指示植入物相对于至少一个解剖元素(例如，图像数据所表示的)的计划位姿的计划数据。该方法还包括基于图像数据、植入物数据和计划数据，确定植入物的位于至少一个解剖元素(例如，图像数据所表示的)内部的至少一个第一部分和植入物的不位于至少一个解剖元素(例如，图像数据所表示的)内部的至少一个第二部分。该方法包括触发可视化的显示，该可视化可区分地指示至少一个第一部分与至少一个第二部分。
[0006]图像数据可以包括中间图像数据。图像数据可以由诸如CT装置或MR成像装置的医学成像装置生成。图像数据可以包括CT图像数据。替代地或附加地，图像数据可以包括MR图像数据。图像数据可以包括或者由手术前图像数据或手术中图像数据组成。图像数据可以表示(i)患者身体的部分和(ii)患者身体的所有其余部分两者。
[0007]根据本公开，“位姿”可以包括位置和取向中的至少一个。例如，植入物的计划位姿可以包括植入物相对于至少一个解剖元素(例如，如图像数据所表示的)的位置和取向。
[0008]该方法可以包括基于所确定的至少一个第一部分和所确定的至少一个第二部分来确定可视化的步骤。可视化可以通过使至少一个第一部分与至少一个第二部分可区分地可视化而指导外科医生如何调整计划位姿。可视化可以向外科医生提供关于植入物的位于至少一个解剖元素内部的部分和植入物的位于至少一个解剖元素外部的部分的信息，使得外科医生可以不需要自己认知地确定这些部分。例如，可视化可以指导外科医生如何调整植入物的位姿，使得至少一个第二部分的尺寸被最小化、使得至少一个第二部分的一部分变为至少一个第一部分的一部分、或者使得至少一个第一部分的尺寸被最大化。
[0009]该方法可以是计算机实现的方法。该方法可以由至少一个处理器而不是处理系统来执行。替代地，处理系统可以包括被配置为执行该方法的至少一个处理器。该方法不包括外科手术步骤。
[0010]至少一个第二部分可以位于与至少一个解剖元素分开的至少一个区域内部。
[0011]至少一个区域可以包括远离至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素的区域。替代地或附加地，至少一个区域可以包括与至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素相邻的区域。
[0012]可视化可以可区分地指示至少一个第二部分的位于至少一个区域的第一区域内部的第一段与至少一个第二部分的位于至少一个区域的第二区域内部的第二段。第一区域可以不同于第二区域。
[0013]可视化可以可区分地指示至少一个第二部分的被包括在植入物的第一预定义区中的第三段与至少一个第二部分的被包括在植入物的第二预定义区中的第四段，其中第一预定义区不同于第二预定义区。
[0014]可视化可以是增强视图。
[0015]该方法可以包括获得(i)图像数据与(ii)至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素之间的第一配准。该方法还可以包括获得(i)包括显示器的增强现实装置与(ii)至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素之间的第二配准。可以基于第一配准和第二配准确定可视化。可以基于第一配准和第二配准确定可视化的取向或观看方向。可视化可以被触发显示在增强现实装置的显示器上。
[0016]该方法可以包括获得患者身体(例如，患者身体的至少部分)的表面扫描。该方法可以包括基于表面扫描和计划数据确定患者身体的表面上的待形成切口以将植入物插入到患者身体中的切口点。可视化还可以指示切口点。
[0017]切口点可以被确定为(i)由表面扫描指示的患者身体的表面与(ii)具有相对于植入物的预定义位姿的轨迹之间的相交点。
[0018]可以由包括在增强现实装置中的传感器获取表面扫描。
[0019]该方法还可以包括，在已经触发可视化的显示之后，获得指示植入物相对于至少一个解剖元素(例如，图像数据所表示的)的更新计划位姿的用户输入。该方法可以包括基于更新计划位姿来更新可视化。
[0020]该方法还可以包括识别图像数据中的至少一个解剖元素。该方法可以包括基于所识别的至少一个解剖元素来定义至少一个区域。
[0021]可以相对于图像数据定义计划位姿。计划数据可以指示植入物相对于如图像数据所表示的至少一个解剖元素的计划位姿。
[0022]该方法还可以包括识别图像数据中的至少一个解剖元素，并基于所识别的至少一个解剖元素和植入物与所识别的至少一个解剖元素之间的一个或多个预定义空间约束来确定计划位姿。
[0023]根据第二方面，提供了一种方法。该方法包括获得指示植入物相对于包括在患者身体的一部分中的至少一个解剖元素的计划位姿的计划数据。该方法还包括获得患者身体的至少部分的表面扫描。该方法可以包括基于表面扫描和计划数据确定患者身体的表面上的待形成切口以将植入物插入到患者身体中的切口点。该方法可以包括触发指示切口点的可视化的显示。
[0024]表面扫描可以与图像数据分离(例如，不包括在图像数据中)。表面扫描可以是非医学图像数据。表面扫描可以仅表示患者身体的至少部分的表面。表面扫描可以由仅表示患者身体的至少部分的表面的图像组成。可以从诸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于使计划的植入物可视化的方法，所述方法由处理系统执行，并且包括：获得表示患者身体的一部分的图像数据，所述部分包括至少一个解剖元素；获得指示待被植入到所述至少一个解剖元素中的植入物的一个或多个几何特性的植入物数据；获得指示所述植入物相对于所述至少一个解剖元素的计划位姿的计划数据；基于所述图像数据、所述植入物数据和所述计划数据，确定所述植入物的位于所述至少一个解剖元素内部的至少一个第一部分和所述植入物的不位于所述至少一个解剖元素内部的至少一个第二部分；和触发可视化的显示，所述可视化能够区分地指示所述至少一个第一部分与所述至少一个第二部分。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个第二部分位于与所述至少一个解剖元素分开的至少一个区域的内部。3.根据权利要求2所述的方法，其中，满足以下条件中的至少一个：(i)所述至少一个区域包括远离所述至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素的区域；(ii)所述至少一个区域包括与所述至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素相邻的区域。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述可视化能够区分地指示所述至少一个第二部分的位于所述至少一个区域的第一区域内部的第一段与所述至少一个第二部分的位于所述至少一个区域的第二区域内部的第二段。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可视化能够区分地指示所述至少一个第二部分的被包括在所述植入物的第一预定义区中的第三段与所述至少一个第二部分的被包括在所述植入物的第二预定义区中的第四段，其中所述第一预定义区不同于所述第二预定义区。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述可视化是增强视图。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：获得(i)所述图像数据与(ii)所述至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素之间的第一配准；和获得(i)包括显示器的增强现实装置与(ii)所述至少一个解剖元素中的一个或多个解剖元素之间的第二配准，其中，基于所述第一配准和所述第二配准确定所述可视化，其中，所述可视化被触发显示在所述增强现实装置的显示器上。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：获得所述患者身体的表面扫描；和基于所述表面扫描和所述计划数据，确定所述患者身体的表面上的待形成切口以将所述植入物插入到所述患者身体中的切口点，其中所述可视化还指示所述切口点。9.根据权利要求8所述的方法，其中
所述切口点被确定为(i)由所述表面扫描指示的所述患者身体的表面与(ii)具有相对于所述植入物的预定义位姿的轨迹之间的相交点。10.根据权利要求8所述的方法，其中，由包括在增强现实装置中的传感器获取所述表面扫描。11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在已经触发所述可视化的显示之后，获得指示所述植入物相对于所述至少一个解剖元素的更新计划位姿的用户输入；和基于所述更新计划位姿来更新所述可视化...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗，
申请(专利权)人：史赛克欧洲运营有限公司，
类型：发明
国别省市：
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