的照准线或视线。
[0048]能够利用伽玛探头从用于计算放射性种子相对于乳腺表面的3D位置的多个位置来定位放射性种子。在每个位置处，确定优化的位置(即，最大化放射性读数的伽玛探头的取向)。
[0049]为了方便将由伽玛探头130识别到的种子位置链接到经3D重建的乳腺表面的坐标系，成像程序275针对伽玛探头的每个优化的位置来采集乳腺表面和伽玛探头的3D相机图像(步骤470)。之后，成像程序275针对伽玛探头的每个优化的位置来重建解剖结构的表面和伽玛探头。这些经重建的表面以及伽玛探头一起示出伽玛探头相对于经重建的表面的位置和取向。例如，如对于先前的表面重建，可以使用ICP算法。备选地，可以使用表面重建的任何其他方法。
[0050]成像程序275检测伽玛探头在每个经重建的表面中的位置和取向以估计放射性种子的位置(步骤480)。例如，可以利用基于模型的检测算法来确定伽玛探头的位置和取向。通过三角测量，可以确定放射性种子132相对于乳腺的经重建的表面的位置。
[0051]成像程序275使用放射性种子的所估计的位置来扭曲模型体积(步骤490)。MR体积模型能够被扭曲以进行其以上配准到的表面重建。通过将乳腺形变来扭曲MR模型体积，使得放射性种子在MR模型体积中的位置与来自经重建的表面的放射性种子的位置相符合，并且乳腺在MR体积模型中的轮廓与来自经重建的表面的表面轮廓相符合。例如，可以通过有限元分析来执行所述形变。备选地，可以使用用于近似非线性形变的任何其他方法。
[0052]根据一个实施例，仅采集伽玛探头的一个位置，并且代替已知的放射性种子132的位置，在表面重建的坐标系中仅已知放射性种子所在的线。该线被用作在MR体积模型中扭曲解剖结构的信息。
[0053]根据一个实施例，放射性种子132被放置在损伤中，并且在外科手术期间使用诸如乳腺的解剖结构的表面和伽玛探头130的3D相机图像进行跟踪。成像程序使用关于由伽玛探头位置和取向提供的表面重建的种子位置信息，以通过局部配准来更新对当前位置和损伤的范围的估计，所述局部配准局限于所估计的位置的平移。
[0054]根据一个实施例，例如，乳腺表面在3D表面重建中的未遮挡部分能够用于补偿诸如来自呼吸的潜在患者运动。
[0055]本发明能够采取整个硬件实施例或包含硬件和软件元件两者的实施例的形式。在示范性实施例中，本发明被实施在软件中，所述软件包括但不限于固件、常驻软件、微代码等。
[0056]另外，本发明可以采取从计算机可用或计算机可读存储介质可访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用或计算机可读存储介质提供由计算机或任何指令执行系统使用或者结合计算机或任何指令执行系统或设备使用的程序代码。为了该描述的目的，计算机可用或计算机可读存储设备可以是能够包含或存储由指令执行系统、装置、或设备使用或结合指令执行系统、装置、或设备使用的程序的任何装置。
[0057]前述方法可以通过程序产品来实现，所述程序产品包括机器可读存储设备，所述机器可读存储设备具有编码在其上的机器可执行程序指令，所述机器可执行程序指令在由诸如计算机的机器执行时，执行所述方法的步骤。该程序产品可以被存储在各种已知的机器可读存储设备的任何上，所述机器可读存储设备包括但不限于光盘、软盘、USB存储设备等。
[0058]所述存储设备能够是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体的系统(或装置或设备)。计算机可读存储设备的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘、光盘。光盘的当前范例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
[0059]前述描述和附图旨在为说明性的而非限制本发明。本发明的范围旨在涵盖对权利要求的完整范围的等价变型和配置。
[0060]通过研宄附图、公开内容和权利要求书，本领域技术人员在实践所主张的本发明的过程中，能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的权利要求中记载的特定特征并不指示不能够有利地使用这些特征的组合。在权利要求中的任何附图标记不得被解释为对本发明的范围的限制。
【主权项】
1.一种用于使用MR图像和放射性标记来引导外科手术的系统，包括: 3D相机； 伽玛探头； 至少一个处理器，其能用于与所述3D相机连接； 至少一个存储器，其能用于与所述至少一个处理器连接；以及至少一个程序指令，其被存储在所述至少一个存储器上并能由所述至少一个处理器执行以: 使用来自所述3D相机的图像针对伽玛探头的至少一个位置中的每个来重建解剖结构的表面和所述伽玛探头，所述伽玛探头被取向以优化放射性读数； 检测所述伽玛探头在每个经重建的表面中的位置和取向以估计所述放射性种子相对于所述经重建的表面的位置；并且 使用所述放射性种子和经重建的表面的所估计的位置来扭曲所述解剖结构的模型体积。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被实现在放射科工作站中。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述3D相机能用于通过在手术室中的瘦客户端计算机被连接到所述工作站。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括显示器，并且其中，所述程序指令将所扭曲的模型体积呈现在所述显示器上。
5.—种计算机程序产品，包括计算机可读存储设备，在计算机可读存储设备上已经编码有计算机可执行程序指令，所述程序指令包括: 用于针对伽玛探头的一个或多个位置中的每个来重建解剖结构的表面和所述伽玛探头的程序指令，所述伽玛探头被取向以优化来自被放置在所述解剖结构中的目标位置处的放射性种子的放射性读数； 用于检测所述伽玛探头在每个经重建的表面中的位置和取向以估计所述放射性种子相对于所述经重建的表面的位置的程序指令；以及 用于使用所述放射性种子和经重建的表面的所估计的位置来扭曲所述解剖结构的模型体积的程序指令。
【专利摘要】提供了一种用于使用MR图像和放射性标记来引导外科手术的系统和方法。所述方法包括针对所述伽玛探头的一个或多个位置中的每个来重建解剖结构的表面和伽玛探头，所述伽玛探头被取向以优化来自被放置在所述解剖结构中的目标位置处的放射性种子的放射性读数。检测所述伽玛探头在每个经重建的表面中的位置和取向以估计所述放射性种子相对于所述经重建的表面的位置。
【IPC分类】A61B19-00, A61B5-055, A61B6-03, A61B6-00
【公开号】CN104619250
【申请号】CN201380047475
【发明人】T·比洛, C·洛伦茨, S·卡布斯, B·艾本, D·J·霍克斯, J·H·希普韦尔, M·基什特加尔
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年9月13日
【公告号】EP2895066A1, US20150222876, WO2014041512A1