。
[0018] 图3A是手术期间机器人探测和跟踪方法的示意图，图3B是用于生成机器人模型 的流程图。
[0019] 图4A示出了 MR和US方法，图4B (未按比例）示出了这些方法的交叉。带有*的 方法由操作员启动。表列出了每个数据组采集的估计时间。
[0020] 图5A-5L示出了利用MR基准标记跟踪机器人。
[0021] 图6A-6B示出了每个2D投影具有170ms (图6A)和49ms (图6B)的速度的导管 MPI0
[0022] 图7A-7E示出了利用三腔模型的可兼容MR的机器人和内在被共同配准的MRS数 据（图7D)和LIF数据（图7E)的采集以从一处到另一处的区域性生物感测，描述了从一 处到另一处的区域性生物感测的概况（图7A)，双MR(图7B)和光学（LIF)传感器（图7C) 的空间扫描。
[0023] 图8示出了机器人和扫描仪控制与感测的互相联系。
[0024] 图9A和9B示出了根据用于心脏内访问（FIG. 9A)和心外膜访问（FIG. 9B)的实时 彼此倾斜的MRI切片而生成4D访问导管的专用成像线程的输出。
[0025] 图IOA至IOC描述了用于采集多个投影柱体以生成访问通道的MR脉冲序列。图 IOA示出了共用公用的成像平面的两个投影柱体的3D选择。图IOB示出了每个柱体的各自 选择。图IOC示出了具有沿着轴线G2的公用平面的两个柱体一起经由用于较快数据采集 的单个重复的选择。
[0026] 图11A-11B描述了软件模块，图IlA描述了 MR扫描仪控制的软件模块，图IlB描 述了该软件模块操作的示例。
[0027] 图12A-12D描述了利用多个投影进行的组织的动态跟踪，该动态跟踪用于监控 LV(左心室）（图12A)的组织边界，血管（图12B)的组织边界，并且可选地使用对比剂（图 12C)或者磁化准备以简化投影信号的形式（图12D)。
[0028] 图13A-13B描述了用于投影的访问可用SNR和对比度差。图13A示出了以50ms/ 图像的速度采集的原始动态MR图像，具有投影线（虚线）和信号一体的区域（实线箱）的 宽度。图13B示出了具有LV和与心肌相对应的两个左右深部的信号图。
[0029] 图14是机器人手术控制的方法的流程图。
[0030] 图15A-15B描述了使用任意柱体和/或投影柱体的任意取向以选择不基于公用板 (图15A)和基于公用板（图15B)的投影柱体。
[0031] 图16A-16B描述了 Y轴线上的公用切片的两个投影柱体的选择（16A)，以及具有到 主要切片的任意取向的三个投影的选择（图16B)。
[0032] 图17A-17E描述了 I类多投影脉冲序列（图17A)和平衡这些脉冲序列的梯度（图 17B-17F)〇
[0033] 图18A-18F描述了 II类多投影脉冲序列（图18A)和平衡这些脉冲序列的梯度 (图18B-18E)，并且可选地使用单一切片选择的I I类脉冲序列（图18F)。
[0034] 图19描述了 III类多投影脉冲序列。
[0035] 图20A-20D描述用于在单个脉冲之后同时采集两个或两个以上投影的I类脉冲序 列（图20A-20B)，以及用于独立地和同时地收集两个或两个以上投影的类I脉冲序列（图 20C-20D)。图20A和20C示出了 RF脉冲、梯度和数据采集波形的特定实施方式并且图20B 和20D示出了相应的k空间轨迹的覆盖范围。
[0036] 图21是根据双投影进行图像重构的流程图。
[0037] 图22A-22C示出了用于由多个切片组重构的管状结构的3D成像的体积投影方法 (图22A)，以及经由双投影的手术机器人的成像的的体积投影方法（图22B)，以及超快3D 成像的体积投影方法（图22C)。
[0038] 图23是用于分时共享的MR协议和"先到先服务"的重构的定时图。
[0039] 图24A-24E描述了定时图（图24A)以及标志脉冲角度与期望的TI之间的依赖关 系（图24B)以及利用多脉冲序列的定时成像协议（图24C-24E)。
[0040] 图25描述了一体操作环境（IOE)机构，示出了用于MR制导和机器人辅助手术的 计算架构。
【具体实施方式】
[0041] 如本文中所用，术语"a"或"an"当与权利要求和/或说明书中的术语"包括"结 合使用时可以指一个，但是也与"一个或一个以上"、"至少一个"和"一个或多于一个"的意 思一致。本发明的一些实施例可以由或者主要由一个或多个元件、方法步骤和/或本发明 的方法组成。应当想到，本文描述的任何方法或组分可以相对于本文描述的任意其他方法 或组分而执行。
[0042] 如本文中所用，权利要求中的术语"或者"是指"和/或"，除非特别说明专指替代 物或者替代物彼此排斥，虽然公开内容支持只指替代物以及"和/或"的限定。
[0043] 如本文中所用，术语"大约"指数值，包括例如，整数、分数、和百分比，不管有没有 详细地说明。术语"大约"一般指数值的范围（例如，列举的数值的+/-5-10%)，本领域的 技术人员可以认为该数值范围与列举的数值相等（例如，具有相同的功能或结果）。在一些 示例中，术语"大约"可以包含约为最近的有效数字的数值。
[0044] 如本文中所用，术语"包括"指一个或多个机器，该机器至少包括一个存储器、处理 器和至少一个有线和/或无线网络连接器。计算机可以包括台式机器或笔记本式机器或 其他电子媒介，例如，智能手机或平板电脑，如在本领域中标准的和当前已知的。在不限定 的情况下，对于但不限于包括机械臂、机械传感器等的机器人系统的实施方式而言任何必 要的软件、模块、应用、附件、插件、程序和/或数据库等可以被编程到一个或多个计算机， 可以在网络连接器上被检索到，或者可以从可有形地存储上述项目的介质存储装置上检索 到，或者可以被可有形地存储在计算机存储器中或者其他电子媒介存储器中，并且可以被 处理器执行。
[0045]如本文中所用，术语"机器人"或"机械臂"可互换地指示远程致动机械臂，该机械 臂用于执行例如但不限于机械臂辅助手术、微创手术和介入诊断或者治疗或者诊断和治疗 手术的组合，如在本文中描述的那样。
[0046] 如本文中所用，术语"患者"指任何哺乳动物，优选地是人类，该患者接受使用如在 本文中描述的成像制导机器人装置和系统的手术过程、手术或微创手术。
[0047] 在本发明的一个实施例中，提供一种在手术过程期间用于机器人的原位实时成像 制导的计算机系统，在至少一个具有存储器、处理器和至少一个网络连接器的计算机中，包 括：多个模块，所述模块被构造为手术时期能使成像设备、医疗机器人和所述医疗机器人的 操作员经由多个与上述成像设备、医疗机器人和操作员相连接的界面而相互连接。
[0048] 在该实施例中，多个模块可以包括：至少一个被构造为在手术过程期间控制所述 成像设备的模块；一个被构造为跟踪机器人或与所述机器人共同配准的介入工具的模块； 一个被构造为跟踪感兴趣的组织的模块；一个被构造为处理从所述成像设备和所述机器人 采集的数据的模块；一个被构造为生成用于机器人在患者的体外和体内安全和精确运动的 动态路径或通道的模块；一个被构造为显示所述机器人和根据所采集的数据生产的手术区 域的模块；以及一个被构造为使用力反馈装置或触觉装置以实现人机界面的模块。在该实 施例中，计算机系统还可以包括一个被构造为将多个多模式传感器与所述机器人和所述成 像设备共同配准的模块。
[0049]在这两个实施例中的一个方面，成像设备控制模块可以在手术过程期间启动处理 器可执行指令：处理与组织和机器人的状态有关的数据；计算与组织和机器人的状态有关 的数据的改变；识别触发数据采集中的改变的事件；选择对所述事件做出的反应并且基于 该反应而设计图像采集方案；以及将所述图像采集方案传输到所述成像设备。在该方面，触 发事件可以经由指令而被识别以在算法上将该改变与范围形式的值的列表作比较。
[0050]在另一方面，组织跟踪模块可以启动