用于内窥镜手术的术中照相机校准的制作方法与工艺

技术特征：
1.一种手术导航系统，其包括：内窥镜(30)，其包括：在所述内窥镜(30)的工作通道之内的电磁追踪器(40)，其用于在解剖区域之内生成指示所述内窥镜(30)的至少一个姿态的电磁感测信号，以及在所述内窥镜(30)的成像通道之内的内窥镜照相机(50)，其用于生成所述解剖区域的内窥镜图像；以及成像单元(80)，其能用于根据在所述解剖区域之内的校准部位的术前扫描图像与在所述解剖区域之内的所述校准部位的至少一个内窥镜图像之间的图像配准，生成所述电磁追踪器(40)与所述内窥镜照相机(50)的术中校准。2.如权利要求1所述的手术导航系统，其中，所述图像配准包括：将所述内窥镜(30)导航至在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的第一姿态；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态相对应的所述校准部位的第一内窥镜图像；执行到达所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态的，所述术前扫描图像的虚拟内窥镜漫游；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态相对应的所述校准部位的第一腔内图像；以及配准所述校准部位的所述第一腔内图像与所述校准部位的所述第一内窥镜图像，这包括计算第一图像变换矩阵(TC←T)。3.如权利要求2所述的手术导航系统，其中，所述解剖区域是支气管树并且所述校准部位是主隆凸。4.如权利要求2所述的手术导航系统，其中，所述术中校准还包括：根据所述第一图像变换矩阵(TC←T)、从所述内窥镜(30)的追踪器到全局参考的电磁追踪器变换矩阵(TR←E)、以及从所述全局参考到所述解剖区域的所述术前扫描图像的电磁参考变换矩阵(TT←R)来计算校准变换矩阵(TC←E)。5.如权利要求2所述的手术导航系统，其中，所述图像配准包括：将所述内窥镜(30)导航至在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的第二姿态；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态相对应的所述校准部位的第二内窥镜图像；执行到达所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态的，所述术前扫描图像的虚拟内窥镜漫游；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态相对应的所述校准部位的第二腔内图像；以及配准所述校准部位的所述第二腔内图像与所述校准部位的所述第二内窥镜图像，这包括计算第二图像变换矩阵(TC←T)。6.如权利要求5所述的手术导航系统，其中，所述术中校准包括：将所述第一图像变换矩阵(TC←T)与所述第二图像变换矩阵(TC←T)进行平均；以及根据所平均的图像变换矩阵(TC←T)、从所述内窥镜(30)的追踪器到全局参考的电磁追踪器变换矩阵(TR←E)、以及从所述全局参考到所述解剖区域的所述术前扫描图像的电磁参考变换矩阵(TT←R)来计算校准变换矩阵(TC←E)。7.如权利要求1所述的手术导航系统，其中，所述成像单元(80)还能用于显示所述解剖区域的所述术前扫描图像与所述解剖区域的所述至少一个内窥镜图像的，从所述图像配准推导的图像整合。8.如权利要求7所述的手术导航系统，其中：所述内窥镜(30)能用于被导航至在所解剖区域之内的相对于如所述图像整合显示的手术部位的手术姿态；继所述内窥镜(30)被导航至所述手术姿态之后，所述电磁追踪器(40)能用于从所述工作通道移除；以及继所述电磁追踪器(40)从所述工作通道移除之后，手术仪器能用于插入所述工作通道之内。9.一种手术导航系统，其包括：内窥镜(30)，其包括：在所述内窥镜(30)的工作通道之内的电磁追踪器(40)，其用于在解剖区域之内生成指示所述内窥镜(30)的至少一个姿态的电磁感测信号，以及在所述内窥镜(30)的成像通道之内的内窥镜照相机(50)，其用于生成所述解剖区域的内窥镜图像；电磁追踪单元，其响应于电磁信号以电磁追踪在所述解剖区域之内的相对于全局参考的所述内窥镜(30)；以及成像单元(80)，其能用于根据在所述解剖区域之内的校准部位的术前扫描图像与在所述解剖区域之内的所述校准部位的至少一个内窥镜图像之间的图像配准，以及根据所述全局参考与所述术前扫描图像的电磁配准，执行所述电磁追踪器(40)与所述内窥镜照相机(50)的术中校准。10.如权利要求9所述的手术导航系统，其中，所述图像配准包括：将所述内窥镜(30)导航至在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的第一姿态；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态相对应的所述校准部位的第一内窥镜图像；执行到达所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态的，所述术前扫描图像的虚拟内窥镜漫游；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第一姿态相对应的所述校准部位的第一腔内图像；以及配准所述校准部位的所述第一腔内图像与所述校准部位的所述第一内窥镜图像，这包括计算第一图像变换矩阵(TC←T)。11.如权利要求10所述的手术导航系统，其中，所述术中校准包括：根据所述第一图像变换矩阵(TC←T)、从所述内窥镜(30)的追踪器到所述全局参考的电磁追踪器(40)变换矩阵(TR←E)、以及从所述全局参考到所述解剖区域的所述术前扫描图像的电磁参考变换矩阵(TT←R)来计算校准变换矩阵(TC←E)。12.如权利要求10所述的手术导航系统，其中，所述图像配准还包括：将所述内窥镜(30)导航至在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的第二姿态；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态相对应的所述校准部位的第二内窥镜图像；执行到达所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态的，所述术前扫描图像的虚拟内窥镜漫游；采集与所述内窥镜(30)的在所述解剖区域之内的相对于所述校准部位的所述第二姿态相对应的所述校准部位的第二腔内图像；以及配准所述校准部位的所述第二腔内图像与所述校准部位的所述第二内窥镜图像，这包括计算第二图像变换矩阵(TC←T)。13.如权利要求12所述的手术导航系统，其中，所述术中校准包括：将所述第一图像变换矩阵(TC←T)与所述第二图像变换矩阵(TC←T)进行平均；以及根据所平均的图像变换矩阵(TC←T)、从所述内窥镜(30)的追踪器到全局参考的电磁追踪器(40)变换矩阵(TR←E)、以及从所述全局参考到所述解剖区域的所述术前扫描图像的电磁参考变换矩阵(TT←R)来计算校准变换矩阵(TC←E)。14.如权利要求1所述的手术导航系统，其中，所述成像单元(80)还能用于显示所述解剖区域的所述术前扫描图像与所述解剖区域的所述至少一个内窥镜图像的，从所述图像配准推导的图像整合。15.如权利要求14所述的手术导航系统，其中：所述内窥镜(30)能用于被导航至在所解剖区域之内的相对于如所述图像整合显示的手术部位的手术姿态；继所述内窥镜(30)被导航至所述手术姿态之后，所述电磁追踪器(40)能用于从所述工作通道移除；以及继所述电磁追踪器(40)从所述工作通道移除之后，手术仪器能用于插入所述工作通道之内。