可以包括通過大容量存儲(chǔ)控制器（未示出）和通信總線（未 示出）連接至處理器204的一個(gè)或者多個(gè)大容量存儲(chǔ)裝置。盡管此處包括的計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)的描述指的是固態(tài)存儲(chǔ)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以是可 以由處理器204訪問的任何可用介質(zhì)。即，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括以任何方法或者技術(shù) 實(shí)現(xiàn)的永久性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和非易失性介質(zhì)、可移動(dòng)介質(zhì)和不可移動(dòng)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)諸 如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或者其它數(shù)據(jù)的信息。例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì) 包括RAM、ROM、EPROM、EEPR0M、閃速存儲(chǔ)器或者其它固態(tài)存儲(chǔ)器技術(shù)、CD-ROM、DVD、藍(lán)光或 者其它光學(xué)存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或者其它磁存儲(chǔ)裝置或者可以用于存儲(chǔ)所需 要的信息并且可以由工作站80訪問的任何其它介質(zhì)。
[0066] 存儲(chǔ)器202可以存儲(chǔ)應(yīng)用81和/或CT數(shù)據(jù)214。當(dāng)應(yīng)用81由處理器204執(zhí)行 時(shí)，應(yīng)用81可以使顯示器206呈現(xiàn)用戶界面216。網(wǎng)絡(luò)接口 208可以配置為連接到網(wǎng)絡(luò)，諸 如由有線網(wǎng)絡(luò)和/或無線網(wǎng)絡(luò)組成的局域網(wǎng)（LAN)、廣域網(wǎng)（WAN)、無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò) 和/或因特網(wǎng)。輸入裝置210可以是用戶可以借助以與工作站80交互的任何裝置，諸如， 鼠標(biāo)、鍵盤、腳踏板、觸摸屏和/或語音接口。輸出模塊212可以包括任何連接性端口或者 總線，諸如，并行端口、串行端口、通用串行總線（USB)或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其 它類似的連接性端口。
[0067] 此處描述的方法、程序、算法或者代碼中的任何一個(gè)可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫幊陶Z言或者計(jì) 算機(jī)程序或者用編程語言或者計(jì)算機(jī)程序表示。"編程語言"和"計(jì)算機(jī)程序"是用于向計(jì) 算機(jī)指定指令的任何語言，并且包括（但不限于）這些語言和它們的衍生物：匯編程序、 Basic、批處理文件、BCPL、C、C+、C++、Delphi、Fortran、Java、JavaScript、機(jī)器代碼、操作 系統(tǒng)命令語言、Pascal、Perl、PL1、腳本語言、Visual Basic、自己指定程序的元語言以及所 有第一、第二、第三、第四及第五代計(jì)算機(jī)語言。還包括數(shù)據(jù)庫以及其它數(shù)據(jù)架構(gòu)，以及任何 其它元語言。為了該定義的目的，解釋、編譯或者使用編譯和解釋方法兩者的語言之間不作 區(qū)分。為了該定義的目的，程序的編譯版本和源版本之間不作區(qū)別。因此，對程序語言可以 以多于一個(gè)狀態(tài)（諸如源、編譯、對象或者鏈接）存在的程序的參考是對任何以及所有這些 狀態(tài)的參考。定義還包括實(shí)際指令和這些指令的意圖。
[0068] 在由Brown等人在2014年7月2日提交的標(biāo)題為"Real-Time Automatic Registration Feedback"的共同擁有的序列號(hào)為62/020, 220的美國臨時(shí)專利申請、由 Brown 在 2014 年 7 月 2 日提交的標(biāo)題為 "Methods for Marking Biopsy Location" 的序 列號(hào)為62/020, 177的美國臨時(shí)專利申請、由Kehat等人在2014年7月2日提交的標(biāo)題為 "Intelligent Display"的序列號(hào)為62/020, 238的美國臨時(shí)專利申請、由Greenburg在 2014年 7 月 2 日提交的標(biāo)題為"Unified Coordinate System For Multiple Ct Scans Of Patient Lungs"的序列號(hào)為62/020, 242的美國臨時(shí)專利申請、由Klein等人在2014年7月 2日提交的標(biāo)題為"Alignment CT"的序列號(hào)為62/020, 245的美國臨時(shí)專利申請、由Markov 等人在 2014 年 7 月 2 日提交的標(biāo)題為"System and Method for Segmentation of Lung" 的序列號(hào)為62/020, 261的美國臨時(shí)專利申請、由Lachmanovich等人在2014年7月2日提 交的標(biāo)題為"Trachea Marking"的序列號(hào)為62/020, 253的美國臨時(shí)專利申請、由Markov 等人在 2014 年 7 月 2 日提交的標(biāo)題為 "Automatic Detection Of Human Lung Trachea" 的序列號(hào)為62/020, 257的美國臨時(shí)專利申請、由Markov等人在2014年7月2日提交的標(biāo) 題為"Lung And Pleura Segmentation"的序列號(hào)為62/020, 261的美國臨時(shí)專利申請、由 Lachmanovich 等人在 2014 年 7 月 2 日提交的標(biāo)題為"Cone View-A Method Of Providing Distance And Orientation Feedback While Navigating In 3d"的序列號(hào)為 62/020, 258 的美國臨時(shí)專利申請以及由Weingarten等人在2014年7月2日提交的標(biāo)題為"Dynamic 3D Lung Map View for Tool Navigation Inside the Lung"的序列號(hào)為62/020, 262 的美 國臨時(shí)專利申請中，更充分地描述了 ENB程序的計(jì)劃階段以及導(dǎo)航階段的另外方面，所有 這些申請的全部內(nèi)容通過引用合并于此。
[0069] 盡管為了圖示和說明的目的已經(jīng)參照附圖對實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理 解本發(fā)明的過程和裝置不應(yīng)由此被看作是限制的。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員明顯的是，可以 在不背離本公開范圍的情況下對上述實(shí)施例做出各種修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于使用多個(gè)標(biāo)記使三維（3D)CT圖像數(shù)據(jù)與二維（2D)熒光鏡圖像數(shù)據(jù)對準(zhǔn)的 方法，所述方法包括： 搜索外側(cè)角和顱側(cè)角； 將標(biāo)記的3D質(zhì)心移動(dòng)至所述標(biāo)記的2D質(zhì)心與源之間的半線段； 計(jì)算傾側(cè)角； 計(jì)算3D平移坐標(biāo)； 連續(xù)預(yù)定次數(shù)地計(jì)算所述傾側(cè)角和所述3D平移坐標(biāo)；以及 基于所述外側(cè)角、所述顱側(cè)角、所述傾側(cè)角和所述3D平移坐標(biāo)來將所述3D CT圖像數(shù) 據(jù)覆蓋在所述2D熒光鏡圖像數(shù)據(jù)上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中搜索所述外側(cè)角和所述顱側(cè)角包括： 在2D網(wǎng)格中嘗試樣本值； 基于所述樣本值找到最小值；以及 使用最陡下降法從所述最小值嘗試樣本值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述傾側(cè)角包括： 計(jì)算在所述2D熒光鏡圖像數(shù)據(jù)中將所述標(biāo)記的所述2D質(zhì)心接合至2D標(biāo)記的2D矢 量； 為投影的3D標(biāo)記計(jì)算投影的矢量；以及 確定所述傾側(cè)角，所述傾側(cè)角是所述2D矢量與所述投影的矢量之間的角。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所述外側(cè)角、所述顱側(cè)角和所述傾側(cè)角確 定解的性能，其中通過計(jì)算所述解的分?jǐn)?shù)確定所述性能。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述分?jǐn)?shù)被確定為投影的3D標(biāo)記與2D標(biāo)記的中 心之間的平均距離、所述投影的3D標(biāo)記與所述2D標(biāo)記之間的長度的平均差以及所述投影 的3D標(biāo)記與所述2D標(biāo)記之間的平均角度差的加權(quán)和。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計(jì)算所述3D平移坐標(biāo)包括： 獲得平行平移；以及 獲得垂直平移。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中獲得所述平行平移包括： 通過將投影的3D標(biāo)記的3D質(zhì)心移動(dòng)至投影軸的中間，將投影的3D標(biāo)記的3D質(zhì)心擬 合至所述2D質(zhì)心；以及 將平行于熒光平面的小的平移應(yīng)用至所述3D質(zhì)心。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中獲得所述垂直平移包括將2D標(biāo)記之間的相互距離 與投影的3D標(biāo)記之間的相互距離進(jìn)行比較。9. 一種用于使用多個(gè)標(biāo)記使三維（3D)CT圖像數(shù)據(jù)與二維（2D)熒光鏡圖像數(shù)據(jù)對準(zhǔn)的 方法，所述方法包括： 獲得多個(gè)熒光標(biāo)記和多個(gè)CT標(biāo)記； 搜索外側(cè)角和顱側(cè)角； 獲得平行平移坐標(biāo)； 獲得垂直平移坐標(biāo)； 確定較遠(yuǎn)的投影點(diǎn)和多個(gè)較遠(yuǎn)的熒光點(diǎn)； 基于所述多個(gè)較遠(yuǎn)的熒光點(diǎn)為傾側(cè)角確定多個(gè)可能的匹配； 在所述多個(gè)可能的匹配之中選擇匹配； 基于所選擇的匹配確定多個(gè)種子； 基于所述外側(cè)角、所述顱側(cè)角、所述平行平移和所述垂直平移，為所述多個(gè)種子之中的 每個(gè)種子計(jì)算精確的3D變換； 基于每個(gè)種子的所述精確3D變換確定多個(gè)局部最小值； 使用最陡下降法從所述多個(gè)局部最小值確定局部最小值； 確定與所述局部最小值相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角和平移坐標(biāo)；以及 基于所述確定的旋轉(zhuǎn)角和平移坐標(biāo)，將所述3D CT圖像數(shù)據(jù)覆蓋在所述2D熒光鏡圖像 數(shù)據(jù)上。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中搜索所述外側(cè)角和所述顱側(cè)角包括： 在2D網(wǎng)格中嘗試樣本值； 基于所述樣本值找到最小值；以及 使用最陡下降法從所述最小值嘗試樣本值。11. 根據(jù)權(quán)利要求所述9的方法，其中基于所述多個(gè)較遠(yuǎn)的熒光點(diǎn)為所述傾側(cè)角確定 所述多個(gè)可能的匹配包括： 濾出禁用的傾側(cè)角；以及 為所述多個(gè)可能的匹配之中的每個(gè)匹配計(jì)算分?jǐn)?shù)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在所述多個(gè)可能的匹配之中選擇所述匹配包括 選擇具有最低分?jǐn)?shù)的匹配。
【專利摘要】本發(fā)明涉及熒光鏡位姿估計(jì)。公開了用于使用多個(gè)標(biāo)記使三維(3D)CT圖像數(shù)據(jù)與二維(2D)熒光鏡圖像數(shù)據(jù)對準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。在該方法和系統(tǒng)中，搜索外側(cè)角和顱側(cè)角并且計(jì)算傾側(cè)角。還計(jì)算3D平移坐標(biāo)。連續(xù)預(yù)定次數(shù)地計(jì)算所計(jì)算的傾側(cè)角和3D平移坐標(biāo)。在執(zhí)行計(jì)算之后，基于外側(cè)角、顱側(cè)角、傾側(cè)角和3D平移坐標(biāo)將3D？CT圖像數(shù)據(jù)覆蓋在2D熒光鏡圖像數(shù)據(jù)上。
【IPC分類】A61B34/20
【公開號(hào)】CN105232152
【申請?zhí)枴緾N201510381195
【發(fā)明人】N·J·梅勒特
【申請人】柯惠有限合伙公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年7月2日
【公告號(hào)】EP2963616A2, EP2963616A3, US20160005168