本發(fā)明涉及用于脊椎層面的計(jì)算機(jī)程序單元，用于脊椎層面的識(shí)別方法，用于控制這樣的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序單元以及存儲(chǔ)有這樣的計(jì)算機(jī)程序單元的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

在微創(chuàng)脊柱介入中，針對(duì)處置定位正確的脊椎層面(vertebral level)是非常重要的。介入通常是在X射線引導(dǎo)下執(zhí)行的，其中，X射線系統(tǒng)僅提供有限的視場(chǎng)。然而，在這樣的組裝的圖像中，僅幾個(gè)脊椎層面能夠根據(jù)它們的形狀或周?chē)馄式Y(jié)構(gòu)來(lái)可靠地識(shí)別。因此，脊椎層面必須通過(guò)悸動(dòng)和對(duì)界標(biāo)的計(jì)數(shù)或者根據(jù)視覺(jué)地評(píng)估來(lái)自有限的X射線視場(chǎng)的投影圖像來(lái)識(shí)別。作為結(jié)果，過(guò)程是復(fù)雜的并且易于出錯(cuò)。

在數(shù)字X射線成像中，通常使用來(lái)自子圖像的圖像的復(fù)合，以形成細(xì)長(zhǎng)的場(chǎng)景的復(fù)合圖像，其太長(zhǎng)而不能在一次操作中重現(xiàn)。使用現(xiàn)代數(shù)字X射線檢查裝置，難以或者甚至不能夠在一次曝光中形成要被檢查的患者的脊柱的完整區(qū)域的X射線圖像。形成要被檢查的區(qū)域的部分的多幅相繼的X射線圖像，所述圖像一起覆蓋整個(gè)區(qū)域。一個(gè)這種類(lèi)型的方法也被稱為平移重建技術(shù)并且根據(jù)EP 0655861 Al而被己知。

另外，US2011/0276179 A1公開(kāi)了指定期望的AP放射圖像的起始和結(jié)束點(diǎn)。機(jī)器人系統(tǒng)可以重描該路徑，從而獲得連續(xù)的X射線圖像。整個(gè)掃描可以被顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。外科醫(yī)師可以在顯示的掃描中指定一個(gè)或多個(gè)期望的手術(shù)層面。另外的機(jī)器人系統(tǒng)可以在獲得確認(rèn)性放射圖像時(shí)在指定的脊椎體上將標(biāo)記物質(zhì)保持就位。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，能夠存在對(duì)提供用于脊椎層面的成像系統(tǒng)的需要，其使得能夠在介入設(shè)置中更加容易并且更可靠地識(shí)別目標(biāo)脊椎層面。

本發(fā)明的目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)解決，其中，另外的實(shí)施例被并入在從屬權(quán)利要求中。應(yīng)該指出，以下描述的本發(fā)明的方面也適用于用于識(shí)別脊椎層面的成像系統(tǒng)、用于脊椎層面的識(shí)別方法、計(jì)算機(jī)程序單元以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于脊椎層面的成像系統(tǒng)。所述成像系統(tǒng)包括確定單元、定義單元、成像單元、以及處理單元。所述確定單元被配置為接收介入前圖像數(shù)據(jù)并且使用該介入前圖像數(shù)據(jù)來(lái)確定目標(biāo)脊椎層面。所述確定可以自動(dòng)地完成。所述確定單元可以是針對(duì)輸入設(shè)備的接口，使得關(guān)于目標(biāo)脊椎層面的輸入可以由用戶手動(dòng)地提供。

成像單元被配置為提供基于界標(biāo)的沿著脊柱的一系列X射線圖像。所述界標(biāo)可以是以下項(xiàng)的特性：第1胸椎、第12胸椎、第1頸椎、第2頸椎、第7頸椎、骶骨和/或等。術(shù)語(yǔ)“基于”意指X射線圖像的系列是基于多個(gè)界標(biāo)中的一個(gè)而取得的。因此，界標(biāo)可以是圖像的開(kāi)始、結(jié)束或者中心點(diǎn)、特定感興趣點(diǎn)，和/或圖像可以沿著至少兩個(gè)界標(biāo)的系列來(lái)取得，等等。X射線圖像可以被縫合在一起以形成脊柱的全景圖像。

定義單元被配置為定義脊柱的解剖界標(biāo)。界標(biāo)的定義可以通過(guò)介入前數(shù)據(jù)(CT、MR等)與全景圖像的配準(zhǔn)和/或通過(guò)患者特異的或者一般模型與全景圖像的配準(zhǔn)來(lái)完成。處理單元被配置為基于所述介入前圖像數(shù)據(jù)中的確定來(lái)識(shí)別所述X射線圖像中的至少一幅中的目標(biāo)脊椎層面。

換言之，確定了目標(biāo)脊椎層面或盤(pán)空間。所述目標(biāo)脊椎層面或盤(pán)空間例如根據(jù)名稱(例如，L2-第二腰椎)己知或者其可以是根據(jù)介入前CT或MRI數(shù)據(jù)等而己知的。

定義脊柱的可靠的可識(shí)別的解剖界標(biāo)，其優(yōu)選地指示如下的特性，例如，第1胸椎的最上或最下點(diǎn)，第12胸椎，第1頸椎、第2頸椎、第7頸椎、骶骨和/或等。

基于界標(biāo)或者從界標(biāo)開(kāi)始，一系列X射線圖像或幀被提供或者優(yōu)選地被采集，同時(shí)在幀之間將患者桌臺(tái)或成像系統(tǒng)例如朝向接近目標(biāo)脊椎層面的區(qū)域移動(dòng)或者從接近目標(biāo)脊椎層面的區(qū)域開(kāi)始移動(dòng)。各幀之間有限的交疊是優(yōu)選的。

然后在所述X射線圖像中的至少一幅中識(shí)別目標(biāo)脊椎層面。在與目標(biāo)脊椎層面相同的(全景)圖像中具有可靠可識(shí)別的界標(biāo)，該識(shí)別可以基于具有標(biāo)記的目標(biāo)位置的介入前數(shù)據(jù)集來(lái)完成，其中，目標(biāo)脊椎層面的識(shí)別可以通過(guò)介入前數(shù)據(jù)集或者介入前數(shù)據(jù)的投影視圖與沿著脊柱的X射線圖像的系列或者全景圖像的配準(zhǔn)來(lái)完成。這樣的配準(zhǔn)可以有利地包括或者依賴于定義的解剖界標(biāo)的配準(zhǔn)，其提供具有相對(duì)高的準(zhǔn)確度水平的配準(zhǔn)。

一旦在例如當(dāng)前或者上一X射線圖像中識(shí)別出目標(biāo)脊椎層面(這意味著其在成像設(shè)備的視場(chǎng)內(nèi))，就可以物理地(例如，通過(guò)在患者皮膚上放置位置標(biāo)記物)和/或電子地(例如，通過(guò)當(dāng)前X射線系統(tǒng)和患者桌臺(tái)位置的存儲(chǔ))對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。在該點(diǎn)處，X射線圖像采集可以被停止以將由患者接收的X射線劑量保持到最小，或者其可以繼續(xù)以便獲得覆蓋脊柱的更大區(qū)域的更完整的全景圖像。

由于根據(jù)本發(fā)明的用于脊椎層面的成像系統(tǒng)是基于一系列圖像的并且圖像的系列是基于脊柱的定義的解剖界標(biāo)的，因而根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備實(shí)現(xiàn)在介入設(shè)置中對(duì)目標(biāo)脊椎層面的非常容易和可靠的識(shí)別。尤其是，大大降低了對(duì)所處置的脊椎層面的錯(cuò)誤識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，采集的劑量可以被選擇為非常低，因?yàn)榧怪鵛射線圖像不被用于直接診斷用途。此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以被實(shí)現(xiàn)于現(xiàn)有的成像系統(tǒng)上，甚至在沒(méi)有C型臂移動(dòng)跟蹤或者桌臺(tái)移動(dòng)跟蹤的可能性的情況下。

在范例中，所述確定單元還被配置為或者額外地被配置為指示介入前圖像數(shù)據(jù)中的目標(biāo)脊椎層面。

在范例中，所述確定單元還被配置為或者額外地被配置為通過(guò)分割并且尤其是通過(guò)使用脊柱的模型的基于模型的分割來(lái)提取所述介入前圖像數(shù)據(jù)中的脊柱。所述分割的輸出然后是患者特異的脊柱模型。

在范例中，所述確定單元還被配置為或者額外地被配置為提供一般脊柱模型，以基于所述一般脊柱模型來(lái)確定所述目標(biāo)脊椎層面并且指示所述一般脊柱模型中的目標(biāo)脊椎層面。所述成像系統(tǒng)還可以包括配準(zhǔn)單元，所述配準(zhǔn)單元被配置為將一般脊柱模型與至少一幅X射線圖像和/或全景圖像(以下解釋的)配準(zhǔn)并且被配置為基于所述一般脊柱模型中的指示來(lái)指示所述至少一幅X射線圖像和/或所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。

在范例中，所述處理單元還被配置為將各X射線圖像或者各幀縫合為優(yōu)選地脊柱的連續(xù)的全景圖像并且被配置為識(shí)別所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。各幀之間的交疊被要求用于連續(xù)的全景圖像。所述縫合可以例如基于圖像內(nèi)容和/或被附接到患者和/或桌臺(tái)的外部標(biāo)記物。經(jīng)縫合的全景圖像提供了從已知和識(shí)別的界標(biāo)至當(dāng)前成像位置的優(yōu)選地連續(xù)的視圖，其使得在當(dāng)前圖像中識(shí)別目標(biāo)脊椎層面簡(jiǎn)單和容易。

如果具有標(biāo)記的目標(biāo)位置的介入前數(shù)據(jù)集(CT、MR等)是可用的，則可以通過(guò)將所述介入前數(shù)據(jù)集或者所述介入前數(shù)據(jù)的投影視圖配準(zhǔn)到沿著脊柱的X射線圖像的系列或者配準(zhǔn)到全景圖像來(lái)自動(dòng)地完成。

此外，基于模型的分割方法可以被使用于提取介入前數(shù)據(jù)中的脊柱并將其配準(zhǔn)到全景圖像。甚至在沒(méi)有患者特異的模型的情況下，也可以將脊柱的一般模型配準(zhǔn)到全景圖像以便于脊椎層面識(shí)別。

一旦目標(biāo)脊椎層面己經(jīng)被識(shí)別出并且在X射線系統(tǒng)的視場(chǎng)中，其就可以被標(biāo)記在患者的皮膚上或者根據(jù)患者桌臺(tái)和成像系統(tǒng)的跟蹤的位置被電子地記錄。

在范例中，針對(duì)脊椎層面的成像系統(tǒng)還包括輸入設(shè)備，所述輸入設(shè)備被配置為使得能夠確定目標(biāo)脊椎層面。所述輸入設(shè)備可以代替地或者額外地被配置為使得能夠識(shí)別所述至少一幅X射線圖像和/或所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。

在范例中，用于脊椎層面的成像系統(tǒng)還包括運(yùn)動(dòng)單元，所述運(yùn)動(dòng)單元被配置為提供用于移動(dòng)患者桌臺(tái)和/或成像單元的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。

所述成像系統(tǒng)可以還包括跟蹤單元，所述跟蹤單元被配置為提供用于跟蹤所述患者桌臺(tái)和/或所述成像單元的運(yùn)動(dòng)的跟蹤信號(hào)。所述跟蹤單元可以是被定位于所述患者桌臺(tái)和/或所述成像單元處的至少一個(gè)傳感器。所述傳感器可以是位置傳感器和/或加速度傳感器等。

如果X射線系統(tǒng)或者桌臺(tái)的跟蹤是可用的，則所述設(shè)備就可以向用戶給予在哪個(gè)位置采集用于縫合的下一幀的引導(dǎo)，以在保持足夠的覆蓋范圍的同時(shí)將劑量最小化。

在范例中，用于脊椎層面的成像系統(tǒng)還包括記錄單元，所述記錄單元被配置為基于患者桌臺(tái)的和/或成像單元的被跟蹤的位置來(lái)記錄目標(biāo)脊椎層面的位置。

所述成像系統(tǒng)可以還包括被配置為在患者的皮膚上標(biāo)記目標(biāo)脊椎層面的標(biāo)記單元。

在范例中，用于脊椎層面的所述成像系統(tǒng)還包括配準(zhǔn)單元，其被配置為將所述介入前圖像數(shù)據(jù)與所述至少一幅X射線圖像和/或所述全景圖像配準(zhǔn)。所述配準(zhǔn)單元可以還被配置為基于所述介入前圖像數(shù)據(jù)中的指示來(lái)指示所述至少一幅X射線圖像和/或所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。

所述成像系統(tǒng)還可以包括用于采集一系列X射線圖像的X射線采集設(shè)備以及顯示單元。所述系統(tǒng)還可以包括患者桌臺(tái)。

根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種用于脊椎層面的識(shí)別方法。其包括以下步驟(不必按此順序)：

a)確定目標(biāo)脊椎層面，

b)確定脊柱的解剖界標(biāo)，

c)提供基于所述界標(biāo)的沿著所述脊柱的一系列X射線圖像，并且

d)識(shí)別所述X射線圖像中的至少一幅中的目標(biāo)脊椎層面。

界標(biāo)的定義可以通過(guò)介入前數(shù)據(jù)與全景圖像的配準(zhǔn)和/或通過(guò)患者特異的或者一般模型與全景圖像的配準(zhǔn)來(lái)完成。

所述識(shí)別可以通過(guò)‘計(jì)數(shù)’方法來(lái)手動(dòng)或者自動(dòng)地完成。備選地，如果具有標(biāo)記的目標(biāo)位置的介入前數(shù)據(jù)集(CT、MR等)可用，則可以通過(guò)將介入前數(shù)據(jù)集或者介入前數(shù)據(jù)的投影視圖配準(zhǔn)到沿著脊柱的X射線圖像的系列或者配準(zhǔn)到全景圖像來(lái)自動(dòng)地完成。

當(dāng)然，兩種方法可以被組合以使用單個(gè)能夠可靠地識(shí)別的界標(biāo)來(lái)引導(dǎo)介入前圖像數(shù)據(jù)或者模型的配準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種用于控制用于脊椎層面的成像系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼單元，所述程序代碼單元用于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在控制所述成像系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，令根據(jù)獨(dú)立設(shè)備權(quán)利要求所述的成像系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行根據(jù)獨(dú)立方法權(quán)利要求所述的用于脊椎層面的識(shí)別方法的步驟。

應(yīng)該理解，根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的用于脊椎層面的成像系統(tǒng)、用于脊椎層面的識(shí)別方法，用于控制這樣的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序單元，以及存儲(chǔ)有這樣的計(jì)算機(jī)程序單元的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有相似和/或相同的優(yōu)選的實(shí)施例，尤其是如在從屬權(quán)利要求中所定義。還應(yīng)該理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也可以是從屬權(quán)利要求與各自的獨(dú)立權(quán)利要求的任意組合。

本發(fā)明的這些和其他方面將根據(jù)下文描述的實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)，并且將參考下文描述的實(shí)施例得到闡述。

附圖說(shuō)明

下面將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例：

圖1示出了針對(duì)脊椎層面的成像系統(tǒng)的范例的示意圖。

圖2a示出了脊柱的術(shù)前圖像。

圖2b示出了從沿著脊柱的一系列X射線圖像中的若干單幅圖像縫合的全景圖像。

圖2c示出了脊柱的另一全景圖像。

圖3示出了針對(duì)脊椎層面的成像系統(tǒng)的另一范例的另外的示意圖。

圖4示出了針對(duì)脊椎層面的識(shí)別方法的步驟的示意性概況。

具體實(shí)施方式

圖1示意性且示范性地示出了成像系統(tǒng)1的實(shí)施例、用于采集一系列X射線圖像的X射線采集設(shè)備3、以及用于顯示圖像的顯示單元2。所述系統(tǒng)還包括患者桌臺(tái)(未示出)。

成像系統(tǒng)10包括確定單元11、定義單元12、成像單元13、以及處理單元14。

確定單元11確定目標(biāo)脊椎層面。所述確定可以自動(dòng)地完成。所述確定單元可以是針對(duì)輸入設(shè)備15的接口，使得所述確定可以由用戶手動(dòng)地提供。

定義單元12定義脊柱的解剖界標(biāo)并且與成像單元13相連接。成像單元13提供基于所述界標(biāo)的沿著脊柱的一系列X射線圖像。為接收X射線圖像數(shù)據(jù)，成像單元13與X射線采集設(shè)備3相連接。因此，成像單元13基于來(lái)自X射線采集設(shè)備3的X射線圖像數(shù)據(jù)來(lái)提供圖像，所述圖像數(shù)據(jù)是從界標(biāo)開(kāi)始和/或沿著至少兩個(gè)界標(biāo)的系列被采集的。處理單元14識(shí)別所述X射線圖像中的至少一幅中的目標(biāo)脊椎層面。處理單元14還將各X射線圖像縫合為脊柱的連續(xù)的全景圖像并且識(shí)別所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。所述縫合可以例如基于圖像內(nèi)容和/或附著到患者和/或桌臺(tái)的外部標(biāo)記物。處理單元14可以與確定單元11和顯示單元2相連接，所述顯示單元用于顯示所述X射線圖像中的一幅或多幅和/或所述脊柱的全景圖像。

成像系統(tǒng)10還包括輸入設(shè)備15以使得能夠確定所述目標(biāo)脊椎層面并且使得能夠識(shí)別所述X射線圖像和/或所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。所述確定可以由用戶手動(dòng)地完成或者可以由設(shè)備自動(dòng)地完成。輸入設(shè)備15可以與確定單元11和處理單元14相連接。

成像系統(tǒng)10還包括運(yùn)動(dòng)單元17，運(yùn)動(dòng)單元17與處理單元14連接以提供用于移動(dòng)患者桌臺(tái)和/或成像單元13的運(yùn)動(dòng)信號(hào)。成像系統(tǒng)10還包括跟蹤單元18，跟蹤單元18與處理單元14連接以提供用于跟蹤患者桌臺(tái)和/或成像單元13的運(yùn)動(dòng)的跟蹤信號(hào)。跟蹤單元18也可以與運(yùn)動(dòng)單元17和/或所述桌臺(tái)(未示出)相連接。

成像系統(tǒng)10還包括記錄單元19，記錄單元19與處理單元14連接以基于患者桌臺(tái)和/或成像單元13的跟蹤的位置來(lái)記錄目標(biāo)脊椎層面的位置。記錄單元19也可以與跟蹤單元18和/或成像單元13相連接(連接未示出)。

成像系統(tǒng)10還包括與處理單元14相連接標(biāo)記單元20，以在患者的皮膚上標(biāo)記目標(biāo)脊椎層面。

成像系統(tǒng)10還包括配準(zhǔn)單元16，以將介入前圖像數(shù)據(jù)與X射線圖像和/或全景圖像配準(zhǔn)?；谠撆錅?zhǔn)，可以基于根據(jù)介入前圖像數(shù)據(jù)中的確定的目標(biāo)脊椎層面來(lái)在所述X射線圖像和/或所述全景圖像中指示所述目標(biāo)脊椎層面。配準(zhǔn)單元16可以與成像單元13、確定單元11和處理單元14相連接。

代替地或者額外地，基于模型的分割方法也可以被用于提取介入前數(shù)據(jù)中的脊柱并將其配準(zhǔn)到全景圖像。甚至在沒(méi)有患者特異的模型的情況下，也可以將脊柱的一般模型配準(zhǔn)到全景圖像以便于脊椎層面識(shí)別。

一旦目標(biāo)脊椎層面己經(jīng)被識(shí)別出并且在X射線系統(tǒng)的視場(chǎng)中，其就可以被標(biāo)記在患者的皮膚上，或者患者桌臺(tái)和成像系統(tǒng)的被跟蹤的位置可以被電子地記錄。

圖2a示出的脊柱的術(shù)前MRI(磁共振成像)或CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)圖像。介入前圖像數(shù)據(jù)被提供給確定單元11，其使用該數(shù)據(jù)來(lái)確定目標(biāo)脊椎層面。目標(biāo)脊椎層面，僅出于說(shuō)明性目的，在附圖中由星形標(biāo)記指示。確定可以基于輸入設(shè)備上的用戶輸入來(lái)完成，使得目標(biāo)脊椎層面可以由用戶手動(dòng)地提供。目標(biāo)脊椎層面也可以自動(dòng)地被確定，例如，基于存儲(chǔ)在電子患者記錄中的診斷或處置指示，或者以其他方式來(lái)確定。

圖2b示出了從沿著脊柱的一系列X射線圖像中的若干單幅圖像縫合的全景圖像。單幅圖像或獨(dú)立的幀通過(guò)不同地?cái)嚅_(kāi)的框來(lái)示出。所述圖像是基于能夠可靠地識(shí)別的解剖界標(biāo)(骶骨)的。五個(gè)圓形標(biāo)記物象征‘記數(shù)’，即，骶骨和目標(biāo)脊椎層面之間的中間脊椎。

術(shù)前圖像被配準(zhǔn)到全景圖像。如由在圖2a與圖2c(脊柱的另一全景圖像)之間的箭頭所示出，所述配準(zhǔn)允許目標(biāo)脊椎層面的位置從術(shù)前圖像到全景圖像被準(zhǔn)確地推斷出。一旦在X射線圖像或全景圖像中識(shí)別了目標(biāo)脊椎層面，即X射線成像系統(tǒng)己被定位為使得目標(biāo)脊椎在其視場(chǎng)中，目標(biāo)脊椎層面就可以用星形標(biāo)記物或者任何其他合適的標(biāo)記物來(lái)指示。

圖3示意地示出了X射線成像系統(tǒng)10。其包括X射線圖像采集設(shè)備3，X射線圖像采集設(shè)備3具有被提供為生成X射線輻射的X射線輻射源100。X射線采集設(shè)備3采集要由成像單元13(未示出)提供的一系列X射線圖像。提供桌臺(tái)111以接收要被檢查的對(duì)象。X射線圖像探測(cè)模塊101被定位于X射線輻射源100的對(duì)面，即，在輻射流程期間，對(duì)象被定位于X射線輻射源100與探測(cè)模塊101之間。

X射線源100和探測(cè)器101被安裝到C型臂102的端部。C型臂102由彎曲的軌道“套筒”103所保持。C型臂可以在套筒103中滑動(dòng)，從而執(zhí)行關(guān)于C型臂的軸的“滾動(dòng)移動(dòng)”。套筒103經(jīng)由旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)被附接到L型臂104并且可以關(guān)于該關(guān)節(jié)的軸執(zhí)行“螺旋槳移動(dòng)”。L型臂104經(jīng)由另一旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)被附接到天花板并且可以執(zhí)行關(guān)于該關(guān)節(jié)的軸的旋轉(zhuǎn)。各種旋轉(zhuǎn)移動(dòng)由飼服電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。三個(gè)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸和錐形束軸總是在單個(gè)固定點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)X射線掃描器的“等中心”105，相交。各旋轉(zhuǎn)移動(dòng)由控制單元112控制。每三個(gè)C型臂角度、套筒角度、以及L型臂角度定義X射線源100的位置。通過(guò)隨時(shí)間改變這些角度，可以使得源100沿著指定的源軌跡移動(dòng)。在C型臂102的另一端處的探測(cè)器101完成對(duì)應(yīng)的移動(dòng)。源軌跡將被限定到等中心球的表面。應(yīng)該指出，示出范例是所謂的C型X射線成像系統(tǒng)10。當(dāng)然，本發(fā)明也涉及其他類(lèi)型的成像系統(tǒng)10。處理單元14識(shí)別在由成像單元13(未示出)所提供并且由X射線采集設(shè)備3所采集的X射線圖像中的至少一幅中的目標(biāo)脊椎層面。處理單元14還將各X射線圖像縫合為脊柱的連續(xù)的全景圖像并且識(shí)別所述全景圖像中的目標(biāo)脊椎層面。處理單元14與確定單元11(未示出)和顯示單元2相連接，所述顯示單元用于顯示所述X射線圖像中的一幅或多幅和/或所述脊柱的全景圖像。顯示單元2被布置于桌臺(tái)111的附近，以向操作X射線成像系統(tǒng)的人員(即，臨床醫(yī)師)顯示信息。輸入設(shè)備15被布置為由用戶輸入信息，從而確定目標(biāo)脊椎層面。圖4示出了針對(duì)脊椎層面的識(shí)別方法的步驟的示意圖。所述方法包括以下步驟(不必按此順序)：

在第一步驟S1中，確定目標(biāo)脊椎層面。

在第二步驟S2中，定義脊柱的解剖界標(biāo)。

在第三步驟S3中，提供基于所述界標(biāo)的沿著脊柱的一系列X射線圖像。

在第四步驟S4中，在X射線圖像中的至少一幅中識(shí)別目標(biāo)脊椎層面。

利用被使用的介入前數(shù)據(jù)，在步驟S2中對(duì)單個(gè)界標(biāo)的定義以及在步驟S4中對(duì)目標(biāo)脊椎層面的識(shí)別可以通過(guò)將介入前數(shù)據(jù)配準(zhǔn)到全景圖像來(lái)完成。還利用被使用的患者特異的或者一般模型，在步驟S2中對(duì)單個(gè)界標(biāo)的定義以及在步驟S4中對(duì)目標(biāo)脊椎層面的識(shí)別可以通過(guò)將模型配準(zhǔn)到全景圖像來(lái)完成。當(dāng)然，兩種方法可以被組合以使用單個(gè)能可靠地識(shí)別的界標(biāo)來(lái)引導(dǎo)介入前圖像數(shù)據(jù)或者所述模型的配準(zhǔn)。

在本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例中，提供了一種計(jì)算機(jī)程序或一種計(jì)算機(jī)程序單元，其特征在于適于在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)上運(yùn)行根據(jù)前面的實(shí)施例之一所述的方法的方法步驟。

因此，所述計(jì)算機(jī)程序單元可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)單元上，所述計(jì)算機(jī)單元也可以是本發(fā)明的實(shí)施例的部分。該計(jì)算單元可以適于執(zhí)行以上描述的方法的步驟或誘發(fā)以上描述的方法的步驟的執(zhí)行。此外，其可以適于操作以上描述的裝置的部件。所述計(jì)算單元能夠適于自動(dòng)地操作和/或運(yùn)行用戶的命令。計(jì)算機(jī)程序可以被加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。所述數(shù)據(jù)處理器由此可以被裝備為執(zhí)行本發(fā)明的方法。

本發(fā)明的該示范性實(shí)施例涵蓋從一開(kāi)始就使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序或借助于更新將現(xiàn)有程序轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂帽景l(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序兩者。

更進(jìn)一步地，所述計(jì)算機(jī)程序單元能夠提供實(shí)現(xiàn)如以上所描述的方法的示范性實(shí)施例的流程的所有必需步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提出了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序單元，其中，所述計(jì)算機(jī)程序單元由前面部分描述。

計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)和/或分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的諸如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)的適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，但是計(jì)算機(jī)程序也可以以其他的形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無(wú)線的遠(yuǎn)程電信系統(tǒng)分布。

然而，所述計(jì)算機(jī)程序也可以存在于諸如萬(wàn)維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上并能夠從這樣的網(wǎng)絡(luò)中下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種用于使得計(jì)算機(jī)程序單元能夠被下載的介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的之前描述的實(shí)施例之一所述的方法。

必須指出，本發(fā)明的實(shí)施例參考不同主題加以描述。具體而言，一些實(shí)施例參考方法類(lèi)型的權(quán)利要求加以描述，而其他實(shí)施例參考設(shè)備類(lèi)型的權(quán)利要求加以描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了屬于一種類(lèi)型的主題的特征的任何組合之外，涉及不同主題的特征之間的任何組合也被認(rèn)為由本申請(qǐng)公開(kāi)。然而，所有特征能夠被組合以提供超過(guò)特征的簡(jiǎn)單加和的協(xié)同效應(yīng)。

盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)說(shuō)明和描述了本發(fā)明，但這樣的說(shuō)明和描述被認(rèn)為是說(shuō)明性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書(shū)和從屬權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。

在權(quán)利要求中，詞語(yǔ)“包括”不排除其他單元或步驟，并且，詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以履行權(quán)利要求書(shū)中記載的若干項(xiàng)目的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。