本發(fā)明的系統(tǒng)涉及介入治療系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及用于具有增強的實時工具引導(dǎo)和實時器官分割能力的hdr短距離放射治療的介入治療系統(tǒng)和其操作的方法。

背景技術(shù)：

高劑量率(hdr)短距離放射療法一種形式的癌癥療法，其利用直接地在靶處或靶附近在短時間段(大約幾分鐘)遞送的高劑量的電離輻射。

在前列腺的hdr短距離放射治療中，空導(dǎo)管經(jīng)由模板被插入通過患者的會陰并且進入患者的前列腺中，使得每個導(dǎo)管段位于患者的前列腺內(nèi)。必須小心以免不必要地穿透患者的膀胱。另外，確保導(dǎo)管接近前列腺的邊界是重要的臨床目標以降低或最小化對尿道經(jīng)過的前列腺的中心區(qū)域的輻射劑量以便降低由對尿道的輻射所引起的損害的可能性。

在典型的臨床工作流中，前列腺邊界根據(jù)預(yù)插入經(jīng)直腸超聲(trus)圖像由臨床醫(yī)師主觀地并且手動地描繪。因此，接近于前列腺的外周插入導(dǎo)管的準確度高度依賴于臨床醫(yī)師正確地并且重復(fù)地識別前列腺的邊界(在導(dǎo)管插入期間)的能力，其不總是在正提供給臨床醫(yī)師的trus圖像上容易地可見的。

次佳的導(dǎo)管插入可能導(dǎo)致膀胱穿透、關(guān)于前列腺的不平坦的導(dǎo)管分布和太接近于尿道的導(dǎo)管，其后者可能不利地影響劑量覆蓋和/或增加對前列腺附近的正常組織和/或結(jié)構(gòu)(例如，直腸)的輻射并且因此是不期望的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本文中所描述的(一個或多個)系統(tǒng)、(一個或多個)設(shè)備、(一個或多個)方法、(一個或多個)布置、(一個或多個)用戶接口、(一個或多個)計算機程序、過程等(除非上下文另行指出，否則在下文中其中的每一個將被稱為系統(tǒng))解決現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的問題。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，公開了一種介入治療系統(tǒng)，所述介入治療系統(tǒng)包括至少一個控制器，所述至少一個控制器被配置為和/或獲得感興趣對象(ooi)的參考圖像數(shù)據(jù)集；對所述參考圖像數(shù)據(jù)集進行分割以確定多個圖像切片中的所述ooi的外周輪廓；使用超聲探頭采集所述ooi的當前圖像；選擇所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的被確定為對應(yīng)于所述當前圖像的所選擇的圖像切片的外周輪廓；并且根據(jù)可以根據(jù)彈性形變約束形成的至少一個形變矢量來修改所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓。所述控制器還可以被配置為選擇被確定為符合所述當前圖像的所述參考數(shù)據(jù)集的截面。

所述介入治療系統(tǒng)還可以包括繪制設(shè)備，其中，所述控制器還使用所述繪制設(shè)備對所述當前圖像進行繪制，其中所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓被疊加在所述當前圖像上。另外，至少一個傳感器提供包括當所述當前圖像被采集時所述超聲探頭的位置和/或取向的位置信息。所述控制器還可以被配置為根據(jù)所述當前圖像的所述位置信息選擇所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的所述圖像切片。所述當前圖像可以包括從軸向或矢狀切片類型中的一個所選擇的切片類型的圖像切片，并且所述圖像切片包括具有與所述當前圖像相同的切片類型的多個圖像。

所述控制器還可以被配置為確定所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所述圖像切片的經(jīng)修改的所選擇的所述外周輪廓是否超過閾值邊界變化。另外，所述控制器還可以當確定所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所述圖像切片的經(jīng)修改的所選擇的所述外周輪廓超過所述閾值邊界變化時，優(yōu)化導(dǎo)管的放置。所述控制器還可以從所述參考數(shù)據(jù)集的所述多個切片選擇被確定為對應(yīng)于所述當前圖像的圖像切片。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，公開了一種由具有超聲探頭的介入治療系統(tǒng)所執(zhí)行的方法，所述方法由所述介入治療系統(tǒng)的至少一個控制器執(zhí)行并且包括以下動作：獲得感興趣對象(ooi)的參考圖像數(shù)據(jù)集；對所述參考圖像數(shù)據(jù)集進行分割以確定所述多個圖像切片中的所述ooi的外周輪廓；使用超聲探頭采集所述ooi的當前圖像；選擇所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的被確定為對應(yīng)于所述當前圖像的所選擇的圖像切片的外周輪廓；并且根據(jù)至少一個形變矢量來修改所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓。

在其他實施例中，所述方法還可以包括以下動作：在繪制設(shè)備上對所述當前圖像進行繪制，其中，所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓被疊加在所述當前圖像上；從至少一個傳感器獲得包括當所述當前圖像被采集時所述超聲探頭的位置和取向中的至少一個的位置信息；根據(jù)所述當前圖像的所述位置信息來選擇所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的所述圖像切片；根據(jù)所確定的彈性形變約束來形成形變矢量；并且形成包括從軸向或矢狀切片類型中的一個所選擇的切片類型的圖像切片的所述當前圖像，其中，所述圖像切片包括具有與所述當前圖像相同的切片類型的多個圖像。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，公開了一種包括計算機指令的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，所述計算機指令當由至少一個處理器運行時將所述至少一個處理器配置為控制具有超聲探頭的介入治療系統(tǒng)以執(zhí)行以下動作：獲得感興趣對象(ooi)的參考圖像數(shù)據(jù)集；對所述參考圖像數(shù)據(jù)集進行分割以確定所述多個圖像切片中的所述ooi的外周輪廓；使用超聲探頭采集所述ooi的當前圖像；選擇被確定為對應(yīng)于所述當前圖像的所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的圖像切片的外周輪廓；并且根據(jù)至少一個形變矢量修改所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓。

所述計算機指令還可以將所述至少一個處理器配置為在繪制設(shè)備上對所述當前圖像進行繪制，其中所述參考圖像數(shù)據(jù)集的所述多個切片中的所選擇的所述圖像切片的所選擇的所述外周輪廓被疊加在所述當前圖像上；以及當所述當前圖像被采集時從至少一個傳感器(108、208、940)獲得包括所述超聲探頭的位置和取向的至少一個的位置信息。所述計算機指令還可以將所述至少一個處理器配置為結(jié)合上文所描述并且下文更詳細地進一步描述的所執(zhí)行的方法和系統(tǒng)的所述各種實施例執(zhí)行上文所描述的進一步的動作。

附圖說明

在以下示范性實施例中并且參考附圖更詳細地解釋了本發(fā)明，其中，相同或類似元件部分地由相同附圖標記指示，并且各種示范性實施例的特征是可組合的。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的系統(tǒng)的一部分的示意圖；

圖2a示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的系統(tǒng)的一部分的側(cè)視圖圖示；

圖2b示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的導(dǎo)管組件的分解圖圖示；

圖3示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的一部分的側(cè)視圖圖示；

圖4示出了可以根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的過程的功能流程圖；

圖5示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的過程的流程圖；

圖6示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的疊加在參考數(shù)據(jù)集的對應(yīng)的2d圖像切片上的規(guī)劃的導(dǎo)管交點(pcip)的用戶接口(ui)的屏幕截圖；

圖7a示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的包括參考數(shù)據(jù)集的恥骨弓的2d圖像切片的用戶接口(ui)的屏幕截圖；

圖7b示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的恥骨弓ra的分割和選擇之后的2d圖像的ui；

圖8a示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的其端部尚未到達疊加在當前圖像上的當前圖像平面的導(dǎo)管的估計交點的屏幕截圖；

圖8b示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的其端部尚未到達疊加在當前圖像上的當前圖像平面的導(dǎo)管的實際交點的屏幕截圖；

圖8c示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的其端部已經(jīng)經(jīng)過疊加在當前圖像上的當前圖像平面的導(dǎo)管的實際交點的屏幕截圖；并且

圖9示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的系統(tǒng)的一部分。

具體實施方式

以下是對說明性實施例的描述，其在結(jié)合以下附圖時將展示以上指出的特征和優(yōu)點以及另外優(yōu)點。在以下描述中，出于解釋而不是限制的目的，闡述了說明性細節(jié)諸如架構(gòu)、接口、技術(shù)、元素屬性等等。然而，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將明顯的是，脫離這些細節(jié)的其他實施例將仍然被理解為處于隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。另外，出于清晰的目的，省略對眾所周知的設(shè)備、電路、工具、技術(shù)和方法的描述以便不使對本系統(tǒng)的描述難以理解。應(yīng)當明確理解，附圖出于說明性目的而包括并且不表示本系統(tǒng)的全部范圍。在附圖中，不同附圖中的相同的附圖標記可以指代類似的元件。

圖1示出了本系統(tǒng)的實施例操作的系統(tǒng)100(出于清晰的緣故，在下文中為系統(tǒng)100)的一部分的示意圖。系統(tǒng)100可以包括以下中的一項或多項：控制器102、存儲器106、用戶接口(ui)110、致動器112、傳感器108和圖像采集部分(ia)104。控制器102、存儲器106、用戶接口(ui)110、致動器112、傳感器108和圖像采集部分(ia)104中的一個或多個可以彼此集成和/或彼此遠離地定位和/或可以經(jīng)由任何適合的有線和/或無線通信方法彼此通信。例如，根據(jù)一些實施例，控制器102、存儲器106、用戶接口(ui)110、致動器112、傳感器108和圖像采集部分(ia)104中的一個或多個可以經(jīng)由專有總線和/或網(wǎng)絡(luò)彼此通信，如在其他地方可以描述的。

控制器102可以控制系統(tǒng)100的總體操作并且可以包括一個或多個邏輯設(shè)備(諸如處理器(例如，微處理器等)、交換機、門等)。

圖像采集部分(ia)104可以包括二維(2d)成像部分114和三維(3d)成像部分116，其可以分別采集2d和/或3d圖像信息(通常圖像信息)。2d和3d圖像信息可以此后被提供到控制器102用于系統(tǒng)的存儲器(諸如存儲器106)中的進一步處理和/或存儲(例如，在原始和/或處理的形式)以用于以后使用。例如，3d圖像信息可以被采集、處理并且此后存儲在存儲器106中，并且2d圖像信息可以實時采集和利用根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的所存儲的3d圖像信息處理。圖像采集部分104可以包括2d或3d成像設(shè)備，其可以適于對應(yīng)的成像應(yīng)用。例如，當對前列腺進行成像時，圖像采集部分104可以包括超聲探頭(諸如經(jīng)直腸超聲(trus)探頭等)。

根據(jù)再另外的實施例，具有實時成像能力(諸如mri)的其他成像模態(tài)可以被提供以采集期望的器官或其一部分的至少一些圖像信息。例如，根據(jù)一些實施例，mr功能和解剖成像模態(tài)可以被提供并且可以被用于將功能數(shù)據(jù)與解剖特征共同配準。

2d成像部分114可以包括超聲成像部分(諸如trus探頭或其他適合的超聲探頭)以使用超聲方法等采集圖像信息。根據(jù)一些實施例，trus探頭可以包括分離的軸向陣列和/或矢狀陣列。

根據(jù)再另外的實施例，trus探頭可以采集3d圖像信息。出于清晰的目的，并且不作為限制，本系統(tǒng)的實施例可以采用trus探頭。然而，根據(jù)再另外的實施例，其他類型的超聲探頭可以替代trus探頭。根據(jù)一些實施例，trus探頭可以包括采集二維(2d)圖像信息的陣列。另外，陣列可以被平移和/或被旋轉(zhuǎn)以采集三維(3d)圖像信息。然而，還設(shè)想根據(jù)一些實施例，陣列探頭可以包括采集3d圖像信息的二維矩陣。例如，超聲探頭可以包括任何適合的陣列(諸如可以獲得用于繪制二維圖像的圖像信息的一維陣列)。另外，根據(jù)一些實施例，陣列可以被平移和/被旋轉(zhuǎn)以獲得三維圖像。然而，在再另外的實施例中，設(shè)想陣列可以包括獲得三維圖像的二維矩陣陣列。

3d成像部分116可以包括任何適合的一個或多個3d成像部分，例如可以與2d成像部分114的trus探頭類似或者相同的3dtrus探頭。然而，3d成像部分可以包括圖像捕獲設(shè)備(諸如可以捕獲3d信息的trus探頭)。例如，trus探頭可以包括2dtrus探頭，其可以被平移和/或被旋轉(zhuǎn)以采集3d體積。3d成像部分116可以將所采集的圖像信息提供到控制器102，其可以重建并且此后將經(jīng)重建的圖像信息存儲在系統(tǒng)的存儲器(諸如存儲器106)中以用于以后使用。因此，根據(jù)一些實施例，3dtrus探頭可以提供有旋轉(zhuǎn)和/或平移步進器，其可以編碼2dtrus探頭的空間位置，所述空間位置可以提供用于所采集的3d體積的重建。

根據(jù)一些實施例，設(shè)想3d成像部分116可以包括任何適合的一個或多個3d成像部分，例如超聲成像系統(tǒng)、磁共振(mr)成像(mri)成像部分和/或計算機斷層攝影(ct)成像系統(tǒng)。根據(jù)再另外的實施例，從一個或多個成像源(諸如trus探頭和/或mri)所獲得的圖像信息可以被配準以便提供復(fù)合圖像，如果期望的話。

存儲器106可以包括任何適合的非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)或一個或多個存儲器設(shè)備，其可以是本地和/或分布式的。例如，根據(jù)一些實施例，存儲器106可以包括可以形成可以經(jīng)由任何適合的網(wǎng)絡(luò)(諸如局域網(wǎng)(lan)、廣域網(wǎng)(wan)、因特網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)、專有網(wǎng)絡(luò)等)由控制器102訪問的表面區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(san)的一部分的部分。根據(jù)再另外的實施例，存儲器106的至少一部分可以集成地被定位在控制器102中。存儲器106可以存儲圖像信息(諸如一個或多個感興趣對象(ooi)(諸如受檢者或患者(出于清晰的緣故，在下文中患者)的前列腺)的二維(2d)或三維(3d)圖像體積)。

傳感器108可以包括一個或多個傳感器，其可以檢測系統(tǒng)100的一個或多個期望的部分的位置和/或取向，例如圖像采集設(shè)備(例如，trus探頭或其他(一個或多個)圖像處理器)、網(wǎng)格模板、導(dǎo)管(例如，植入導(dǎo)管或其部分(諸如遠端))、患者(或患者的部分)等)相對于期望的參考系和/或坐標系(例如，x、y、z坐標系)的位置。傳感器108可以然后形成對應(yīng)的傳感器信息并且將該傳感器信息提供給控制器102以用于進一步的處理。例如，傳感器108和/或控制器102可以當其使用任何適合的(一個或多個)方法(諸如電磁(em)和/或光學跟蹤方法(例如，光學形狀采樣(oss)))采集圖像時，確定trus探頭114的位置和/或取向。根據(jù)一些實施例，trus探頭114的所確定的位置和/或取向可以然后與對應(yīng)的圖像信息相關(guān)聯(lián)。例如，trus探頭的位置和/或取向可以使用電磁(em)場發(fā)生器(fg)(emfg)和/或一個或多個em參考傳感器獲得，其可以形成指示trus探頭114的位置的對應(yīng)的信息。

例如，圖2a示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的系統(tǒng)200的一部分的側(cè)視圖圖示。系統(tǒng)200可以與系統(tǒng)100相似并且可以包括圖像采集部分204、傳感器208和、控制器202，其可以分別與系統(tǒng)100的圖像采集部分104、傳感器108、和控制器102相似。

系統(tǒng)200還可以包括一個或多個導(dǎo)管組件222(出于清晰的目的，在下文中導(dǎo)管)，其可以分別具有近端222p和遠端222d，并且其可以(至少部分地)由網(wǎng)格模板220支持和/或操縱。非限制性地，由于導(dǎo)管222中的一個或多個可以彼此相似，因而出于清晰的緣故，在本文中可以僅討論單個導(dǎo)管222。另外，如果期望的話，導(dǎo)管222可以通過由控制器202和/或由用戶所控制的致動器操縱。類似地，如果期望的話，導(dǎo)管222可以是自插入的和/或通過由控制器202和/或由用戶所控制的致動器收回。導(dǎo)管222可以被確定形狀和大小使得其可以被插入期望的感興趣對象(ooi)(諸如患者201的前列腺209)，使得在使用期間對應(yīng)的導(dǎo)管的222d的遠端可以位于ooi內(nèi)同時導(dǎo)管的近端222p可以位于ooi外。非限制性地，還設(shè)想如果期望的話，導(dǎo)管222中的一個或多個可以彼此相同或者彼此不同。

圖2b示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的導(dǎo)管222的分解圖圖示。參考圖2b，導(dǎo)管222可以由組件形成，所述組件包括主體236和封閉器232中的一個或多個。主體236可以相應(yīng)地包括近端開口238和遠端開口240，以及腔234，其適于接收相應(yīng)地位于近端開口238與遠端開口240之間的封閉器232。

導(dǎo)管222可以包括跟蹤元件(諸如一個或多個em傳感器230(例如，em跟蹤傳感器))，其可以由控制器102、202跟蹤以確定一個或多個em傳感器230和/或附接到其的各部分的位置和/或取向。然而，在再另外的實施例中，跟蹤方法可以包括任何適合的跟蹤方法(諸如光學感測(例如，光學形狀感測)方法和/或類似方法)。

雖然em傳感器230被示出為被附接到封閉器236的一端(例如，遠端)，但是還設(shè)想一個或多個em傳感器230可以被附接到主體236(諸如在主體236的端部處)。無論如何，em傳感器230可以被稱為跟蹤元件。另外，在再另外的實施例中，多個跟蹤元件(諸如em傳感器230)可以被定位在導(dǎo)管222的主體236和/或封閉器232上的各種位置處(例如在其遠端處)。

根據(jù)一些實施例，控制器202可以使用任何適合的方法(諸如em方法)跟蹤(例如，空間地跟蹤)跟蹤元件并且可以確定跟蹤元件的位置(例如，位置和/或取向)和/或非常接近于跟蹤元件的導(dǎo)管的(一個或多個)部分。例如，在使用期間(諸如在根據(jù)本系統(tǒng)的實施例所執(zhí)行的hdr短距離放射治療程序期間)，控制器202可以通過確定跟蹤元件的位置和/或取向來跟蹤導(dǎo)管222的端部(例如，遠端)，所述跟蹤元件定位在位于導(dǎo)管222的對應(yīng)的封閉器232的遠端的端部(例如，遠端)處。根據(jù)一些實施例，控制器202可以檢測導(dǎo)管222到網(wǎng)格模板中的進入?？刂破?02還可以識別導(dǎo)管222(例如，導(dǎo)管的識別(id))和/或可以確定網(wǎng)格模板內(nèi)的陣列位置。該陣列位置可以提供期望的平面內(nèi)的導(dǎo)管222的坐標(例如，符合網(wǎng)格模板的表面的x-y平面，其中網(wǎng)格的表面符合z＝0)。當導(dǎo)管222穿過網(wǎng)格模板時，可以確定網(wǎng)格模板內(nèi)的其位置(例如，列、行)。根據(jù)一些實施例，在那里網(wǎng)格模板可以是任選的。因此，用戶(例如，內(nèi)科醫(yī)師、臨床醫(yī)師等)可以執(zhí)行通過徒手操縱導(dǎo)管222中的一個或多個植入前列腺。

封閉器232可以被確定形狀和尺寸為以便能夠分別通過近端開口238和/或遠端開口240中的一個或多個可滑動地插入主體236的腔234中和/或從主體236的腔234中退出。然而，根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，當執(zhí)行hdr程序時，遠端開口249可以使用任何適合的方法(諸如通過使用位于遠端開口240處的端蓋)密封以便密封遠端開口240。這可以防止hdr放射性源(例如，種子)意外沉積到患者的身體中。因此，將假定封閉器232可以經(jīng)由腔234的另一開口(例如，未密封的開口)(諸如主體236的近端開口238)插入腔234和/或從腔234退出。位于遠端開口處的端蓋可以被確定形狀和尺寸為(例如，尖的等)使得導(dǎo)管可以在插入期間容易地穿透組織。

如果期望的話，保持機構(gòu)可以被提供以相對于主體236將封閉器232鎖定在適當?shù)奈恢谩＠?，根?jù)本系統(tǒng)的實施例，保持機構(gòu)可以包括任何適合的保持機構(gòu)，例如可以接合主體236的部分以便將封閉器232固定到主體236用于使用的止動器242。然而，根據(jù)再另外的實施例，保持機構(gòu)可以包括任何適合的摩擦、螺旋或閉鎖類型保持機構(gòu)等。例如，根據(jù)一些實施例，保持機構(gòu)可以包括一個或多個波浪形特征(例如，其可以關(guān)于封閉器232的外外周延伸)以便當封閉器232完全地被插入主體236中時，摩擦地接合主體236的腔234的內(nèi)部。這可以防止當操縱組合體時封閉器232相對于主體236的運動。然而，當移除力被施加在封閉器232與主體236之間時，這些部分可以是彼此分離的。

如上文所討論的，封閉器232可以使跟蹤元件(諸如em傳感器230)被定位用于跟蹤對應(yīng)的末端的位置。因此，在使用期間，控制器102、202可以通過確定對應(yīng)的跟蹤元件(諸如定位在封閉器232的對應(yīng)的末端處的em傳感器230)的位置和/或取向來確定封閉器232的末端的位置和/或取向。

返回參考圖2a，導(dǎo)管222中的一個或多個可以包括操縱機構(gòu)，使得導(dǎo)管222可以由用戶和/或控制器202主動地操縱。例如，導(dǎo)管222中的一個或多個可以包括致動器，其可以在用戶和/或控制器102、202的控制下主動地操縱導(dǎo)管222或其部分(例如遠端222d)。例如，根據(jù)一些實施例，控制器202可以控制導(dǎo)管222中的一個或多個的致動器以主動地將對應(yīng)的導(dǎo)管222的遠端部分操縱到(或非常接近于)期望的位置。導(dǎo)管222可以被定形狀和/或尺寸為被移植在患者201的前列腺209內(nèi)。

圖像采集部分204可以包括超聲探頭(例如trus探頭224)，其可以執(zhí)行一個或多個掃描并且將對應(yīng)的圖像信息(例如，2d或3d圖像信息)提供給控制器202以用于進一步的處理。圖像信息還可以包括與導(dǎo)管222中的一個或多個的部分的位置有關(guān)的信息。例如，在導(dǎo)管222中的一個或多個的移植期間，trus探頭224可以提供可以被提供到控制器202以用于進一步的處理的經(jīng)直腸超聲圖像信息并且可以包括與導(dǎo)管或其部分(諸如對應(yīng)的導(dǎo)管222的遠端222d)中的一個或多個的位置有關(guān)的信息。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，控制器202可以然后確定引導(dǎo)信息(諸如導(dǎo)管引導(dǎo)信息)。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，傳感器208可以檢測系統(tǒng)200的一個或多個部分(諸如導(dǎo)管222、網(wǎng)格模板220和/或trus探頭224的位置)的操作參數(shù)、位置和/或取向(例如，相對于期望的參考點、點、參考平面、坐標等)并且形成可以被提供給控制器202以用于進一步的處理的對應(yīng)的傳感器信息。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，傳感器可以跟蹤網(wǎng)格模板220相對于彼此和/或網(wǎng)格模板220的導(dǎo)管位置和/或取向和/或trus探頭224的位置和/或取向的位置和/或取向。根據(jù)一些實施例，傳感器208可以包括em和/或光學跟蹤傳感器。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，控制器202可以處理圖像信息并且為了用戶(例如，臨床醫(yī)師、醫(yī)生等)的方便，對系統(tǒng)的顯示器上的復(fù)合圖像進行繪制。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，控制器202還可以確定可以由控制器202確定的引導(dǎo)信息。引導(dǎo)信息可以包括與導(dǎo)管222中的一個或多個和/或其部分(例如，導(dǎo)管222中的一個或多個的遠端)相對于例如固定點、點、平面(例如，當前實況圖像平面)、坐標、系統(tǒng)200的部分(例如，網(wǎng)格模板等)和/或感興趣對象(諸如前列腺209)的實際和/或期望的(估計的)位置有關(guān)的信息。引導(dǎo)信息還可以包括與trus探頭224或其部分相對于例如固定點、點、平面(例如，沿著z軸)或感興趣對象(ooi，諸如前列腺等)的實際和/或期望的(一個或多個)位置的信息。例如，控制器202可以確定引導(dǎo)信息(諸如可以指示沿著z軸的trus探頭224的期望的位置的探頭引導(dǎo)信息(與導(dǎo)管引導(dǎo)信息相反))并且對系統(tǒng)的顯示器上的這樣的信息進行繪制以通知用戶期望的位置。然而，在再另外的實施例中，設(shè)想控制器202可以控制系統(tǒng)的致動器(例如，探頭位置致動器)以根據(jù)期望的探頭位置信息改變trus探頭224的位置。類似地，控制器202可以確定導(dǎo)管位置信息并且控制系統(tǒng)的致動器(例如，導(dǎo)管和/或網(wǎng)格模板的致動器)以根據(jù)導(dǎo)管位置信息來改變導(dǎo)管222中的一個或多個(或其部分)的位置。還設(shè)想為了方便用戶，控制器202可以對與系統(tǒng)的顯示器上的導(dǎo)管位置信息有關(guān)的信息進行繪制。如果期望的話，為了方便用戶，探頭和/或?qū)Ч芪恢眯畔⒖梢詫崟r確定和/或更新并且可以在系統(tǒng)的用戶接口上繪制。導(dǎo)管引導(dǎo)信息可以包括導(dǎo)管中的一個或多個的期望的位置。探頭位置致動器可以形成trus探頭定位系統(tǒng)的一部分，其可以在控制器202的控制下相對于一個或多個坐標將trus探頭224定位(例如，使用可以包括步進電機的步進器等)在期望的位置。

網(wǎng)格模板定位機構(gòu)可以被提供以將網(wǎng)格模板220定位在期望的位置和/或取向。例如，圖3示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的系統(tǒng)300的一部分的側(cè)視圖圖示。hdr系統(tǒng)300可以與hdr系統(tǒng)100和/或200類似并且可以包括導(dǎo)管322和網(wǎng)格模板320，其可以分別與圖2a的導(dǎo)管222和網(wǎng)格模板220類似。網(wǎng)格模板320可以包括被布置在陣列中并且可以彼此平行的多個通道321。通道321可以被定形狀和/或尺寸為接收可以從其穿過的導(dǎo)管322并且可以支持和/或引導(dǎo)導(dǎo)管322。因此，網(wǎng)格模板320可以提供患者301的前列腺307內(nèi)的導(dǎo)管的布置。

網(wǎng)格模板定位機構(gòu)可以關(guān)于(例如，關(guān)于和/或沿著)一個或多個軸調(diào)節(jié)網(wǎng)格模板320的位置和/或取向。根據(jù)一些實施例，網(wǎng)格模板定位機構(gòu)可以由用戶(例如，臨床醫(yī)師等)調(diào)節(jié)以便關(guān)于一個或多個軸調(diào)節(jié)網(wǎng)格模板320的位置和/或取向。然而，在再另外的實施例中，設(shè)想網(wǎng)格模板定位機構(gòu)可以包括至少一個致動器，其可以在系統(tǒng)300的控制器的控制下關(guān)于一個或多個軸調(diào)節(jié)網(wǎng)格模板320的位置和/或取向。另外，網(wǎng)格模板定位機構(gòu)可以包括傳感器，其可以將與網(wǎng)格模板320的位置和/或取向有關(guān)的信息提供到控制器以用于進一步的處理。

返回參考圖1，致動器112可以包括一個或多個致動器，其可以由控制器102控制。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，致動器112可以包括例如徑向馬達和/或直線馬達例如，微電機(mem)、電致動聚合物(eap)、形狀記憶合金(sma)等)，其可以在控制器102的控制下輸出期望的力和/或位移。

用戶接口(ui)110可以包括可以為了方便用戶而繪制信息的任何適合的用戶接口。例如，用戶接口(ui)110可以包括顯示器(例如，觸摸屏顯示器等)、揚聲器、觸覺設(shè)備等。因此，控制器102可以通過將該信息提供到用戶接口(ui)110來繪制信息，所述用戶接口(ui)110可以然后視覺地、聽覺地和/或觸覺地輸出提供到其的信息。用戶接口(ui)110還可以包括用戶可以錄入信息利用的用戶輸入設(shè)備。例如，觸摸屏顯示器可以接收由用戶輸入的信息(諸如用戶選擇等)。根據(jù)再另外的實施例，用戶輸入設(shè)備可以包括利用其用戶可以輸入信息的任何其他用戶輸入設(shè)備(諸如鼠標、觸摸板、軌跡球、指點筆等)。

還設(shè)想本系統(tǒng)的實施例可以提供對可以實時在系統(tǒng)的顯示器上繪制的2d圖像(軸向或矢狀切片，例如當前切片(諸如2d圖像切片))上的前列腺的邊界進行自動地分割的系統(tǒng)和方法。因此，臨床醫(yī)師可以被提供以當前切片上的這些所確定的邊界的定量知識，這可以增強導(dǎo)管插入過程。

圖4示出了可以根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的過程400的功能流程圖。過程400可以在介入治療程序期間使用并且可以將實時引導(dǎo)提供到臨床醫(yī)師或?qū)Ч芸刂葡到y(tǒng)。過程400可以使用通過網(wǎng)絡(luò)通信的一個或多個計算機執(zhí)行并且可以獲得信息和/或使用本地的和/或彼此遠離的一個或多個存儲器存儲信息。過程400可以包括以下動作中的一個或多個。在一些實施例中，可以使用一個或多個適合的醫(yī)學成像系統(tǒng)(諸如根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的超聲成像系統(tǒng)等)執(zhí)行過程400的動作。另外，如果期望的話，則這些動作中的一個或多個可以組合和/或分離為子動作。另外，取決于設(shè)置，可以跳過這些動作中的一個或多個。在操作中，過程可以在動作401期間開始并且然后轉(zhuǎn)到動作403。

在動作403期間，過程可以采集感興趣體積(voi)的3d參考圖像數(shù)據(jù)集。3d參考圖像數(shù)據(jù)集(在下文中參考數(shù)據(jù)集)可以包括在其中可以定位期望的感興趣對象(ooi)(諸如患者的前列腺)的voi的多個(例如，n，其中n是整數(shù))2d圖像切片。因此，參考數(shù)據(jù)集可以包括期望的ooi(諸如前列腺)的n個圖像切片?？梢栽谝粋€或多個圖像平面中取得這n個圖像切片。例如，根據(jù)一些實施例，圖像切片可以在矢狀平面內(nèi)，而在其他實施例中，圖像切片可以在橫向或其他(一個或多個)平面內(nèi)。出于清晰的緣故，不是貫穿過程400的描述參考ooi，而是對前列腺進行參考。然而，非限制性地，應(yīng)當理解，如果期望的話，參考其他ooi可以替代前列腺。例如，設(shè)想如果期望的話，其他器官和/或其部分可以替代前列腺。然而，出于清晰的緣故，對前列腺進行參考。

可以使用任何適合的超聲成像裝置(諸如trus探頭等)采集參考數(shù)據(jù)集。然而，在再另外的實施例中，其他類型的成像設(shè)備還被預(yù)想并且可以與trus探頭一起使用和/或替代trus探頭。在參考數(shù)據(jù)集的采集期間，可以跟蹤(例如，通過系統(tǒng)的傳感器)成像裝置(例如，trus探頭)，使得trus的位置和/或取向可以確定并且與所采集的每個對應(yīng)的2d圖像切片相關(guān)聯(lián)。這些圖像切片可以然后被堆疊以形成3d參考數(shù)據(jù)集。

根據(jù)一些實施例，設(shè)想可以使用一種或多種成像方法(諸如mri、ct、mr、正電子發(fā)射斷層攝影(pet)和/或超聲成像方法)來采集3d參考數(shù)據(jù)集和/或其部分。如果期望的話，可以從多個圖像采集源獲得的所采集的圖像信息可以被配準以形成3d參考數(shù)據(jù)集的全部和/或一部分。然而，出于清晰的緣故，將假定3d參考數(shù)據(jù)集使用本文所描述的trus探頭采集。另外，雖然可以關(guān)于解剖成像和數(shù)據(jù)方法描述本系統(tǒng)的實施例，但是應(yīng)當理解，本文所描述的一些實施例成像方法可以是使用功能成像方法類似地操作的。例如，如果期望的話，本系統(tǒng)的實施例可以實時轉(zhuǎn)譯功能信息以提供實時引導(dǎo)。

trus探頭可以相對于患者被定位在期望的位置和/或取向。例如，圖2a示出了trus探頭224相對于患者201的前列腺209的設(shè)置，使得其可以采集參考數(shù)據(jù)集。trus探頭224可以在參考數(shù)據(jù)集的采集期間跟蹤(例如，沿著和/或關(guān)于z軸)，使得每個2d切片的采集期間的trus探頭224的位置和/或取向可以根據(jù)位置信息與3d參考圖像數(shù)據(jù)集的對應(yīng)的2d切片相關(guān)聯(lián)。更特別地，過程可以跟蹤trus探頭的位置和/或取向、形成對應(yīng)的位置信息，并且將該位置信息與參考數(shù)據(jù)集(諸如示出根據(jù)本系統(tǒng)的實施例所執(zhí)行的過程的流程圖500的圖5中所示的參考數(shù)據(jù)集)的對應(yīng)的2d圖像切片相關(guān)聯(lián)。

更特別地，圖5示出了可以包括具有對可以包括ooi的voi所取得的、在將導(dǎo)管插入患者中之前所采集的并且被存儲在存儲器中以用于使用插入患者中的導(dǎo)管采集其他圖像期間檢索和推薦的多個(例如，選定數(shù)量(諸如n))的二維(2d)圖像切片(例如，2d切片)的預(yù)采集的3d圖像數(shù)據(jù)集的三維(3d)參考數(shù)據(jù)集540。在完成動作403之后，過程可以繼續(xù)動作405。

在動作405期間，過程可以使用可以包括自動和/或手動方法(例如，使用用戶輸入)的任何適合的(一個或多個)分割方法對參考數(shù)據(jù)集進行分割。例如，適合的分割方法可以使用根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的uronav^tm融合活檢系統(tǒng)(利用uronav^tm活檢平臺可購得的；invivo,gainesville,fl,usa)提供，并且可以被執(zhí)行以對參考數(shù)據(jù)集中的3d圖像信息進行分割并且形成可以定義例如voi內(nèi)的部分的邊界(諸如針對3d參考數(shù)據(jù)集的2d圖像切片的前列腺的邊界)的對應(yīng)的分割信息(si)。更特別地，本系統(tǒng)的實施例可以執(zhí)行腺體中間橫向切片中的基于圖像強度的分割并且然后將該分割用作定義優(yōu)于和劣于該切片的輪廓的初始化。因此，前列腺的邊界可以針對參考數(shù)據(jù)集的圖像切片中的一個或多個被定義并且可以被表示為可以表示前列腺的輪廓的曲線邊界表面(cbs)。更特別地，參考數(shù)據(jù)集的多個2d圖像切片(例如，2d圖像切片)可以被分割以形成可以定義前列腺的cbs的分割信息(si)。例如，參考圖5，cbs545可以定義針對參考數(shù)據(jù)集540的多個(或者所選擇的那些)2d圖像切片中的每一個的前列腺的邊界。過程可以將si(其可以包括與cbs有關(guān)的信息)與3d參考數(shù)據(jù)集的每個對應(yīng)的2d圖像切片相關(guān)聯(lián)并且可以將該信息存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于以后使用。因此，參考數(shù)據(jù)集可以包括相關(guān)聯(lián)的跟蹤和/或分割信息。

根據(jù)一些實施例，可以使用有限元分析方法(fea)，其利用組織反應(yīng)的生物力學模型來描繪生物組織(諸如器官和/或腺)以便分割參考數(shù)據(jù)集。因此，設(shè)想一些實施例可以采用fea方法描繪3d體積內(nèi)的前列腺。另外，根據(jù)再另外的實施例，(例如，如由美國俄亥俄州克利夫蘭的mim軟件公司所提供的)梯度算法可以被用于對組織進行分割并且除基于圖像強度的分割之外，可以定義邊緣。還設(shè)想一些實施例可以采用基于圖譜的算法，其使用形變配準修改基于人口的輪廓并且將其應(yīng)用到當前數(shù)據(jù)集。在完成動作405之后，過程可以繼續(xù)動作406。

在動作406期間，過程可以定義位置約束(lc)，諸如以下各項中的至少一項或多項：計劃導(dǎo)管交點(pcip)、ooi的外周邊界(pb)和限制區(qū)域(ra)。位置約束中的一個或多個可以由系統(tǒng)和/或用戶定義。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以基于ra和/或cbs中的至少一個或多個，確定pcip。在再另外的實施例中，用戶可以定義pcip和/或ra中的一個或多個。根據(jù)再另外的實施例，ra可以由用戶定義并且pcip可以被任選地定義。另外，根據(jù)一些實施例，位置約束中的一個或多個可以基于一個或多個其他位置約束而確定。例如，pcip可以基于限制區(qū)域而確定，并且反之亦然。

關(guān)于pcip，對于系統(tǒng)的一個或多個導(dǎo)管的pcip可以相對于前列腺的cbs被定義，如可以在分割的數(shù)據(jù)集中闡述的。更特別地，過程可以相對于參考數(shù)據(jù)集的一個或多個對應(yīng)的2d圖像切片的前列腺的邊界區(qū)域(例如，外周邊界區(qū)域)確定導(dǎo)管中的一個或多個的pcip，如可以由cbs定義的。pcip可以與對應(yīng)的2d圖像切片相關(guān)聯(lián)并且被存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于以后使用。特別地，可以對pcip進行確定使得當導(dǎo)管遠端在其對應(yīng)的pcip處時，導(dǎo)管中的一個或多個的遠端被期望在前列腺的邊界區(qū)域中(例如，如由定義前列腺的外周邊界的cbs所定義的)。另外，根據(jù)一些實施例，還可以根據(jù)限制區(qū)域(ra)確定pcip，如下文可以描述的，使得導(dǎo)管不相交或以其他方式接觸ra，如下文將描述的。根據(jù)一些實施例，過程還可以至少部分基于ra確定pcip。例如，過程可以避免其中其位置可能需要導(dǎo)管穿過ra的pcip。因此，pcip的位置可以至少部分基于可以被定義在參考數(shù)據(jù)集中的ra。

pcip可以通常定義對應(yīng)于這樣的位置的點，在所述位置處，導(dǎo)管的一部分(諸如導(dǎo)管中的一個或多個的遠端(例如，所跟蹤的遠端))被估計(例如，被期望或被計算)為與2d圖像切片的圖像平面相交并且可以僅延長超過圖像平面(如可以由系統(tǒng)和/或用戶定義的)閾值延長值(例如，0.5mm等)。過程可以使用任何適合的(一個或多個)放置方法執(zhí)行該動作。

過程可以繪制可以使用任何適合的方法示出一個或多個導(dǎo)管的pcip的用戶接口。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以使用圓點或其他圖形表示表示導(dǎo)管。

根據(jù)一些實施例，過程可以確定導(dǎo)管范圍，所述導(dǎo)管范圍可以通常是(如可以在導(dǎo)管的端部處所測量的)導(dǎo)管的實際位置與當前圖像平面或pcip之間的差，并且為了方便用戶，提供比較的結(jié)果的表示(例如，字母/數(shù)字和/或圖形表示)。將關(guān)于動作427進一步討論導(dǎo)管范圍。

返回參考位置約束，圖6示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的圖示諸如疊加在參考數(shù)據(jù)集的對應(yīng)的2d圖像切片662上的pcip664的位置約束的用戶接口(ui)600的屏幕截圖。cbs645可以通過過程來定義，并且因此，可以與圖5的cbs545類似。然而，在圖6中，示出了pcip664和限制區(qū)域(ra)。ra可以由線662-1到662-m(通常地被疊加在3d參考數(shù)據(jù)集的對應(yīng)的2d圖像切片662上的662-x)圖示，其中，ra662-1和662-2被示出在圖1中并且可以定義任何導(dǎo)管都不應(yīng)當穿過的區(qū)域。ra可以被區(qū)別為如下面將討論的區(qū)。系統(tǒng)(例如，在分割期間)和/或用戶可以定義ra。ra可以通過任何適合的形狀(諸如可以闡述作為ra的區(qū)域的線(例如，在線的一側(cè)))和/或通過使用在其內(nèi)可以定位ra的封閉線(例如，圓形、多邊形、橢圓、其他自定義的形狀等)表示(如下文將參考圖7a和圖7b描述的)。另外，圖6可以包括可以標記668的網(wǎng)格圖案(例如，圓點)，使得用戶可以容易地確定對應(yīng)的網(wǎng)格模板陣列中的導(dǎo)管的位置(例如，列、行)。

根據(jù)一些實施例，分割過程可操作以根據(jù)針對圖像切片的一個或多個的ra集設(shè)定參考數(shù)據(jù)集內(nèi)的ra。例如，如果用戶設(shè)定尿道(例如，尿道區(qū))的邊界的一個圖像切片中的ra，則過程可以自動地檢測這一點并且可以確定針對3d參考數(shù)據(jù)集的其他2d圖像切片中的尿道區(qū)的ra。因此，用戶可以設(shè)定參考數(shù)據(jù)集的圖像切片中的ra(例如，針對區(qū)的ra)并且可以貫穿參考數(shù)據(jù)集或其一部分設(shè)定該ra(例如，針對對應(yīng)的區(qū)的ra)。

通常地，穿過ra的行進可能是不期望的(例如，尿道或膀胱(在圖2-3中被示出為207和308)附近的導(dǎo)管的行進應(yīng)當避免以便不引起對這些結(jié)構(gòu)的物理損壞)或不可能的(例如，除非鉆孔的，否則穿過骨骼(諸如恥骨弓)可能是不可能的)。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，一個或多個類型的ra地點可以如下面表1中所示地被定義。過程可以給用戶提供定義ra區(qū)的用戶接口并且可以此后將與定義的ra區(qū)有關(guān)的信息作為ra信息保存在系統(tǒng)的存儲器中。雖然僅示出三個區(qū)，但是其他區(qū)可以被定義并且被存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于以后使用。另外，可以針對不同的流程定義不同的ra區(qū)。例如，其他類型的hdr流程可以各自具有所定義的對應(yīng)的ra區(qū)，其可以例如與表1的ra區(qū)不同。

表1

ra中(例如，ra區(qū)中的)的一個或多個可以在由用戶分割期間和/或在分割之后由過程自動地分割。例如，根據(jù)一些實施例，尿道區(qū)可以由分割期間的過程選擇(例如，參見圖6的662-1)，而恥骨弓區(qū)可以手動地選擇。例如，圖7a示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的圖示包括參考數(shù)據(jù)集的恥骨弓的2d圖像切片的用戶接口(ui)700a的屏幕截圖；并且圖7b示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的作為圖示恥骨弓ra的分割和選擇之后的2d圖像切片的ui700a的ui700b。參考圖7a，恥骨弓的位置通過由虛線703所示并且通過箭頭705指向的路徑圖示。該路徑(例如，路徑703)可以自動地由過程分割(如果期望的話)或者可以由用戶設(shè)定。參考圖7b，過程可以給用戶提供進入和/或編輯可以定義恥骨的恥骨弓的恥骨弓線707的選項。過程可以然后將恥骨弓線707上面(例如，之前)的整個工作空間設(shè)定為恥骨弓ra。過程可以然后使用任何適合的方法突出(例如，經(jīng)由交叉陰影線)恥骨弓ra(區(qū))(諸如通過將交叉陰影線709插入恥骨弓ra中)。用戶可以然后實時修改恥骨弓線707的位置(如果期望的話)，并且因此過程可以更新恥骨弓ra。然而，根據(jù)一些實施例，過程可以在參考數(shù)據(jù)集的分割期間自動地形成恥骨弓ra并且可以然后繪制與恥骨弓ra有關(guān)的信息，使得用戶可以同意、編輯和/或拒絕恥骨弓ra。雖然討論了恥骨弓ra，但是過程可以執(zhí)行類似的動作以選擇其他ra，如可以期望的。

返回參考pcip，過程可以根據(jù)如可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定的ra來確定和/或優(yōu)化pcip。例如，為了方便用戶，在pcip被確定之后，該過程可以對該信息進行繪制。用戶可以然后設(shè)定ra，并且過程可以然后根據(jù)設(shè)定的ra來優(yōu)化pcip。因此，如果pcip不在附近(例如，尿道)，則用戶可以確定不需要設(shè)定尿道ra。如果期望的話，這可以節(jié)省時間。然而，根據(jù)一些實施例，設(shè)想在沒有針對參考數(shù)據(jù)集的用戶介入的情況下，可以自動地確定pcips并且設(shè)定ra。

在完成動作406之后，過程可以繼續(xù)動作407，在動作407期間trus探頭可以被定位在針對導(dǎo)管插入過程的期望的位置處，在所述過程中，多個導(dǎo)管中的一個或多個可以被插入前列腺中。trus探頭可以由過程的控制器自動地定位到默認位置和/或取向(例如利用設(shè)定為對患者的前列腺的腺體中間區(qū)域進行成像的橫向/軸向陣列)或者可以由用戶(諸如臨床醫(yī)師)手動地定位。

例如，根據(jù)一些實施例，在確定參考數(shù)據(jù)集已經(jīng)被采集之后，過程可以繪制通知用戶將trus探頭放置在適當?shù)奈恢?例如，開始位置)的信息，使得trus探頭可以采集前列腺的圖像，如下面將討論的。然而，根據(jù)再另外的實施例，過程可以控制系統(tǒng)的致動器以將trus探頭定位在期望的位置和/或取向(諸如默認開始位置)。默認開始位置可以選自從系統(tǒng)的存儲器所獲得的默認值和/或根據(jù)開始位置確定，所述開始位置是根據(jù)當采集參考數(shù)據(jù)集時trus探頭的開始位置所確定的。根據(jù)再另外的實施例，過程可以請求用戶將trus探頭定位在期望的位置并且此后可以自動地控制trus探頭的控制位置和/或取向。在完成動作407之后，過程可以繼續(xù)到動作409。

在動作409期間，過程可以實時采集包括前列腺的voi的當前圖像(例如，在2d中)并且可以形成對應(yīng)的圖像信息。因此，當前圖像可以被認為是實況圖像。當前圖像可以以期望的幀速率更新(例如，在本實施例中的15幀每秒)。根據(jù)再另外的實施例，在當前過程中的一個或多個動作完成之后，可以更新當前圖像(例如，通過重復(fù)動作409)。當前圖像可以取決于trus探頭的位置。trus探頭的位置可以基于用戶的選擇(如果期望的話)并且可以例如包括腺體中間位置。

根據(jù)再另外的實施例，在某些條件被確定為發(fā)生時(諸如在trus探頭的位置被改變時、在檢測到用戶的請求時、在檢測到將導(dǎo)管或?qū)Ч艿淖蛹迦肭傲邢僦袝r或檢測到用戶或系統(tǒng)定義的條件(諸如檢測到推進導(dǎo)管的運動停止閾值時間段(例如，5秒))或者在期望的方向上被推進某個量，如可以由用戶和/或系統(tǒng)設(shè)定的)，可以更新當前圖像。

參考圖5，當前圖像可以包括可以由trus探頭采集并且可以包括前列腺的實況2dtrus圖像548。

根據(jù)其他實施例，設(shè)想當前圖像(例如，實況或過程內(nèi)圖像)可以使用3d探頭被采集為3d圖像信息。因此，3d圖像信息可以然后與2d圖像類似地處理：其可以利用表面或體積繪制或使用通過3d體積的一個或多個2d剖面顯示。另外，還設(shè)想分割的參考數(shù)據(jù)集可以被用于初始化當前圖像中的分割，這實現(xiàn)過程內(nèi)器官邊界和/或任何ra的實時分割和可視化(如果期望的話)。過程還可以從當前圖像選擇默認圖像切片并且將該切片設(shè)定為當前圖像(如果期望的話)。

根據(jù)再另外的實施例，用戶和/或系統(tǒng)定義的條件可以由用戶和/或系統(tǒng)使用例如由過程形成和/或繪制的設(shè)置表來根據(jù)期望設(shè)定。因此，用戶可以與設(shè)置表交互以設(shè)定/重置設(shè)置表以便定義用戶定義的條件(如果期望的話)。此后，設(shè)置表可以對應(yīng)地更新并且被存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于以后使用。過程可以然后從系統(tǒng)的存儲器獲得設(shè)置表，并且當如在設(shè)置表中所定義的設(shè)置被確定為發(fā)生時，過程可以執(zhí)行對應(yīng)的動作(諸如更新當前圖像)。

過程還可以跟蹤trus探頭以確定其位置和/或取向并且形成對應(yīng)的位置信息并且可以將trus探頭位置信息與當前圖像相關(guān)聯(lián)，所述可以包括trus探頭的位置和/或取向信息。換句話說，過程可以關(guān)聯(lián)可以包括與在當前圖像被采集時trus探頭的位置和/或取向有關(guān)的位置信息，并且將該信息與對應(yīng)的當前圖像相關(guān)聯(lián)。根據(jù)一些實施例，當前圖像和相關(guān)聯(lián)的位置信息可以被存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于進一步的處理(如果期望的話)。

根據(jù)一些實施例，過程可以給用戶提供選擇在其中查看當前圖像的圖像平面(諸如在軸向和/或矢狀圖像平面中)的選項。過程可以然后對根據(jù)所選擇的圖像平面設(shè)定的3d圖像進行分割。例如，如果確定用戶已經(jīng)選擇矢狀圖像平面，那么過程可以對相同平面內(nèi)的參考數(shù)據(jù)集進行分割。類似地，如果確定用戶已經(jīng)選擇軸向圖像平面，那么過程可以對相同平面內(nèi)的參考圖像數(shù)據(jù)集進行分割。然而，根據(jù)一些實施例，過程可以對這兩個平面內(nèi)的參考數(shù)據(jù)集進行分割并且可以然后選擇符合針對當前圖像所選擇的平面的平面內(nèi)的圖像。因此，如果在軸向平面內(nèi)選擇當前圖像，則過程可以獲得符合參考圖像數(shù)據(jù)集的軸向平面的分割的圖像。因此，可以在與圖像切片相同的參考平面內(nèi)獲得當前圖像。在完成動作409之后，過程可以繼續(xù)到動作411。

在動作411期間，過程可以初始化圖像配準過程。因此，過程可以選擇被確定為最佳匹配(例如，最近匹配)到當前圖像的參考數(shù)據(jù)集的至少一個圖像切片(例如，2d圖像切片)。換句話說，過程可以從根據(jù)位置信息來估計最佳匹配來自當前圖像的參考數(shù)據(jù)集的(一個或多個)2d圖像切片(例如，在對應(yīng)的軸向或矢狀平面內(nèi))中的至少一個。

所選擇的圖像切片可以選自參考數(shù)據(jù)集并且可以具有最近地匹配當前圖像的位置的位置。因此，過程可以沿著預(yù)定軸(例如，如由trus探頭的位置所確定的z軸)確定當前圖像的位置(例如，基于trus探頭的位置)并且可以然后從當前圖像的位置(例如，沿著相同軸并且在相同平面內(nèi))的參考數(shù)據(jù)集的圖像切片當中選擇符合(或最接近地符合)圖像切片。所選擇的圖像切片可以被認為是按位置最佳匹配圖像切片。

為了增加的魯棒性，過程可以使用任何適合的方法(諸如使用任何適合的圖像分析方法)來確定所選擇的圖像切片是否最接近匹配當前圖像。如果所選擇的圖像切片被確定為不是最接近匹配，則過程可以從最接近(例如，通過±ns切片，其中，ns是整數(shù))匹配當前圖像的參考數(shù)據(jù)集選擇圖像切片。另外，在執(zhí)行圖像分析時，過程可以考慮當前圖像可以包括除前列腺之外介入工具(諸如導(dǎo)管等)。因此，在將當前圖像與參考數(shù)據(jù)集的圖像切片相比較時，過程可以對介入工具進行過濾。根據(jù)一些實施例，過程可以從最接近匹配當前圖像的參考數(shù)據(jù)集選擇兩個最接近的圖像切片，并且可以然后基于兩個所選擇的最接近的匹配切片，將所選擇的圖像切片形成為復(fù)合圖像。

關(guān)于相對于參考數(shù)據(jù)集的采集與當前圖像之間的trus探頭的患者運動，期望很少的運動并且不期望影響當前過程的工作流。更特別地，由于trus探頭可以緊密地適配在患者的直腸內(nèi)，因而在橫向和/或a-p方向上期望很少相對探頭運動。該運動可以通常被認為是不重要的。

過程可以使用任何適合的圖像匹配方法(諸如由根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的uronav^tm活檢平臺所提供的方法)來執(zhí)行該動作。參考圖5的動作542圖示了這一點。

根據(jù)一些實施例，為了增加魯棒性，過程可以從最接近地匹配當前圖像±ns個切片(其中，ns是整數(shù)諸如1并且可以由用戶和/或系統(tǒng)設(shè)定)的參考數(shù)據(jù)集選擇至少兩個圖像切片(例如，圖像集)，而不是從參考數(shù)據(jù)集選擇單個圖像切片。如果將相同切片取向用作當前圖像采集參考數(shù)據(jù)集，則可以使用該過程。因此，位置信息可以被用于通過位置從參考數(shù)據(jù)集選擇一系列圖像切片(例如，圖像集)。過程可以然后基于圖像集來形成復(fù)合圖像并且將該復(fù)合圖像設(shè)定為所選擇的圖像。過程還可以確定針對該圖像的cbs。在再另外的實施例中，過程可以應(yīng)用圖像匹配以從圖像集和集選擇一個或多個圖像。過程可以然后形成復(fù)合圖像(例如，從集選擇兩個或兩個以上圖像，如上文所討論的)。過程還可以使用任何適合的方法確定針對復(fù)合圖像的對應(yīng)的位置(例如，經(jīng)由內(nèi)插等)。因此，例如，如果過程基于來自相應(yīng)地被定位在±1mm(沿著z軸)的參考數(shù)據(jù)集的兩個圖像形成復(fù)合圖像，則過程可以確定針對復(fù)合圖像的位置是0mm(沿著z軸)。如上文所討論的，如果期望的話，多個圖像可以被用于克服任何可能的相對患者探頭運動。過程可以與參考數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)地存儲所選擇的圖像切片(如果復(fù)合圖像)以用于以后使用。過程還可以確定針對復(fù)合圖像的cbs(如上文所討論)并且可以與參考數(shù)據(jù)集中的復(fù)合圖像相關(guān)聯(lián)地存儲cbs以用于以后使用。復(fù)合圖像可以被稱為偽圖像。

在再另外的實施例中，所選擇的圖像切片(例如，2d圖像切片)可以從參考數(shù)據(jù)集被選擇為圖像切片，其使用僅圖像分析方法而不是通過位置被確定為最佳適配(例如，最接近適配)當前圖像，如上文所討論的(如果期望的話)。

另外，根據(jù)再另外的實施例，參考數(shù)據(jù)集可以包括任何3d數(shù)據(jù)集并且可以甚至不包括良好定義的圖像切片或可以包括可以具有與當前圖像不同的取向的圖像切片。因此，在這種情況下，過程可以確定在其內(nèi)可以定位當前(例如，實況)2d圖像的參考圖像數(shù)據(jù)集(例如，具有任何適合的厚度(諸如5mm或10mm厚度等)內(nèi)的體積厚片。該厚片內(nèi)的任何位置處的2d截面可以然后被用于初始化實況2d分割，并且“分割的優(yōu)良性”的某種度量可以被用于選擇最佳2d分割。以上所描述的厚片內(nèi)的分割可以被用于約束當前2d分割(如果期望的話)。

在完成動作411之后，過程可以繼續(xù)到動作413。

在動作413期間，過程可以將當前圖像的位置與參考數(shù)據(jù)集的所選擇的切片的位置鏈接。換句話說，過程可以將對應(yīng)于當前圖像的位置信息(例如，trus探頭的位置和/或取向)與參考數(shù)據(jù)集的所選擇的圖像切片(或至少一個圖像切片)的對應(yīng)的位置鏈接。一旦位置信息被鏈接，則在(trus探頭的)特定位置和/或取向處實時采集的圖像(例如，當前圖像)可以與具有相同(或者類似)位置/或取向的參考數(shù)據(jù)集中的圖像鏈接。如果期望的話，過程可以實時連續(xù)地更新鏈接的位置。

根據(jù)一些實施例，過程可以使用任何適合的(一個或多個)方法將當前圖像的位置與參考數(shù)據(jù)集的所選擇的切片的位置鏈接。例如，過程可以執(zhí)行初始鏈接，如上文所描述的。此后，過程可以使用圖像識別方來法識別當前圖像中的前列腺的特征并且選擇參考數(shù)據(jù)集中的對應(yīng)的圖像(例如，所選擇的圖像)。該所選擇的圖像的位置可以然后與當前圖像的位置鏈接。這可以考慮在導(dǎo)管被插入前列腺內(nèi)時可能發(fā)生的形變。例如，在將對象(諸如導(dǎo)管)插入前列腺內(nèi)時，導(dǎo)管可以向上使前列腺移動至少幾厘米和/或改變前列腺的形狀。例如，導(dǎo)管可以使前列腺伸長，并且這樣切片坐標可以不具有一一對應(yīng)。因此，本系統(tǒng)的實施例可以采用基于圖像的方法(例如，其可以采用圖像配準方法(如果期望的話))來連續(xù)地將當前圖像的位置與從參考數(shù)據(jù)集所選擇的參考圖像鏈接(如果期望的話)。

在完成動作413之后，過程可以繼續(xù)到動作415。

在動作415期間，過程可以從參考數(shù)據(jù)集獲得對應(yīng)于所選擇的圖像的cbs。因此，過程可以從作為所選擇的圖像切片的cbs的參考數(shù)據(jù)集獲得cbs。該cbs可以被稱為所選擇的cbs。由于所選擇的圖像切片可以被認為是對當前圖像的最接近適配，因而cbs還可以被認為是對當前圖像的最接近適配(例如，最近匹配)cbs。

根據(jù)一些實施例，過程可以執(zhí)行圖像配準過程以將所選擇的圖像切片從參考數(shù)據(jù)集配準到當前圖像(例如，實況圖像)上。該圖像配準過程可以使用任何適合的圖像配準方法(諸如自動化配準算法)執(zhí)行以對圖像進行配準，如可以在于2013年11月8日提交的題為“assistingapparatusforassistinginperformingabrachytherapy”的申請人的在先共同未決的申請?zhí)杙ct/ib2013/059989并且于2014年6月19日發(fā)表為wo2014/091330a1中可以公開的，其中的每一個的內(nèi)容通過引用并入本文。

在完成動作415之后，過程可以繼續(xù)到動作416，其中，過程可以確定針對網(wǎng)格模板的位置和/或取向。根據(jù)一些實施例，網(wǎng)格模板的位置和/或取向可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定。例如，根據(jù)一些實施例，網(wǎng)格模板的位置和/或取向可以由用戶設(shè)定。根據(jù)再另外的實施例，系統(tǒng)可以確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向，并且因此為了便于可以然后設(shè)定網(wǎng)格模板的位置和/或取向的用戶，可以對該信息進行繪制。在再另外的實施例中，系統(tǒng)可以控制致動器以設(shè)定網(wǎng)格模板的位置和/或取向，如在其他地方可以討論的。

根據(jù)一些實施例，過程可以根據(jù)位置約束中的一個或多個來確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以根據(jù)位置約束中的一個或多個來確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向，使得導(dǎo)管中的一個或多個可以和其pcip相交和/或不和pa相交，如可以由用戶期望的?？梢允褂萌魏芜m合的方法來確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向。

根據(jù)一些實施例，過程可以使用任何適合的方法(諸如根據(jù)本系統(tǒng)的實施例操作的幾何方法)至少部分基于位置約束(例如，pcip和/或ra)、trus探頭的位置和/或取向、當前圖像和/或參考數(shù)據(jù)集中的一個或多個，來確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向(在下文中位置)。例如，由于trus探頭先前已經(jīng)被鏈接(例如，在動作413期間)，可以確定相對于當前圖像和參考數(shù)據(jù)集中的一個或多個的其位置。過程可以然后使用一個或多個位置約束(諸如pcip和/或ra)來確定網(wǎng)格模板的位置和/或取向，使得通過和/或從網(wǎng)格模板延伸的導(dǎo)管中的一個或多個的投影軌跡在其對應(yīng)的pcip處相交，同時不進入ra。如果期望的話，過程還可以確定針對導(dǎo)管中的一個或多個的位置(例如，在網(wǎng)格模板陣列中)。過程可以實時和/或在某些條件被確定為發(fā)生時(諸如響應(yīng)于用戶請求、導(dǎo)管的插入等)執(zhí)行這些確定。例如，過程可以確定針對網(wǎng)格模板的位置和/或取向至少一次。

根據(jù)一些實施例，網(wǎng)格模板可以包括網(wǎng)格模板部分(例如，象限等)陣列，其可以相對于彼此在位置和/或取向方面是可調(diào)節(jié)的。例如，根據(jù)一些實施例，網(wǎng)格模板可以包括四個象限，其中的一個或多個可以相對于另一個可明確表達的。例如，在導(dǎo)管的插入之后，過程可以確定網(wǎng)格模板或其部分的期望的位置和/或取向以用于另一導(dǎo)管的插入。因此，一個或多個導(dǎo)管可以使用與可以被用于一個或多個其他導(dǎo)管相同或不同的網(wǎng)格模板位置和/或取向插入。導(dǎo)管操縱系統(tǒng)可以包括致動器以控制網(wǎng)格模板的一個或多個部分的位置/或取向。

根據(jù)一些實施例，過程可以確定可以表示導(dǎo)管上的點(諸如其端部(例如，遠端))與導(dǎo)管的pcip之間的矢量的導(dǎo)管的一個或多個的計劃軌跡。因此，可以假定如果導(dǎo)管沿著其計劃軌跡延伸，則其可以被期望相交或基本上到達缺少與軌跡的任何偏差的其pcip。因此，如果導(dǎo)管沿著其縱軸延伸(例如，zc，如在圖2a中所示，由用戶和/或由導(dǎo)管的操縱機構(gòu))，其可以被期望相交或基本上與其pcip相交，沒有與估計軌跡的任何偏差。在針對導(dǎo)管確定計劃軌跡之后，過程可以通知用戶這樣的確定(例如，使得用戶可以操縱導(dǎo)管以跟隨估計軌跡)和/或根據(jù)估計軌跡操縱導(dǎo)管。

根據(jù)一些實施例，導(dǎo)管的計劃軌跡還可以根據(jù)以下中的一項或多項來確定：trus探頭的當前位置和/或取向、所選擇的cbs、位置約束中的一個或多個、當前圖像和/或參考數(shù)據(jù)集。例如，軌跡可以根據(jù)位置約束確定，使得其不相交任何ra、不退出前列腺等。網(wǎng)格模板可以然后根據(jù)導(dǎo)管的估計位置和/或取向定位(例如，由用戶和/或系統(tǒng)定位)或者反之亦然。

根據(jù)一些實施例，如果一個或多個pcip未被定義(例如，由用戶和/或系統(tǒng))，則過程可以跳過確定導(dǎo)管中的一個或多個的計劃軌跡的動作。當用戶期望手動導(dǎo)管操縱等時，這可以是有用的。在這種情況下，過程可以通知用戶網(wǎng)格模板的期望的位置和/或取向和/或可以確定網(wǎng)格模板的實際位置和/或取向以用于稍后計算(如果期望的話)。

根據(jù)一些實施例，在網(wǎng)格模板位置和/或取向被確定之后(例如，以便將導(dǎo)管中的一個或多個設(shè)定到其計劃軌跡)，過程可以使用任何適合的方法(諸如通過對系統(tǒng)的顯示器上的這樣的信息進行繪制)通知用戶該位置和/或取向，或者可以控制系統(tǒng)的致動器以將網(wǎng)格模板的位置和/或取向設(shè)定到期望的位置和/或取向(如果期望的話)。例如，圖6示出了圖示其中在用戶選擇pcip664(例如，通過正確點擊pcip)時可以繪制的導(dǎo)管參數(shù)的窗口666。窗口666可以包括關(guān)于pcip664和對應(yīng)的導(dǎo)管的信息(諸如類型、當前參數(shù)(例如，尚未插入的、自動操縱的、模型、制造商、當前設(shè)置等)、從端部到pcip的距離(例如，zc)、網(wǎng)格陣列中的位置(列、行等)等，如可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定的。

返回參考鏈接，一旦位置信息被鏈接，則在(trus探頭的)特定位置和/或取向處實時采集的圖像(例如，當前圖像)可以容易地與具有相同(或者類似)位置和/或取向的參考數(shù)據(jù)集中的圖像、當前圖像和參考數(shù)據(jù)集連接。因此，trus探頭的位置可以與參考數(shù)據(jù)集中的對應(yīng)的(一個或多個)圖像切片鏈接。這可以在流程期間節(jié)約系統(tǒng)資源并且可以節(jié)省時間。在完成動作416之后，過程可以繼續(xù)到動作417。

在動作417期間，過程可以確定導(dǎo)管插入過程是否已經(jīng)開始。因此，如果確定導(dǎo)管插入過程已經(jīng)開始，則過程可以繼續(xù)到動作418。然而，如果確定導(dǎo)管插入過程尚未開始，則過程可以重復(fù)動作417。過程可以使用任何適合的方法來確定導(dǎo)管插入過程已經(jīng)開始。例如，根據(jù)一些實施例，用戶和/或過程可以請求開始導(dǎo)管插入過程。在再另外的實施例中，導(dǎo)管插入過程可以在(如由其端部所確定的)導(dǎo)管的位置(例如，位置和/或取向等)已經(jīng)被確定為改變超過閾值時被確定為開始。

在動作418期間，過程可以可選地跟蹤導(dǎo)管中的一個或多個以確定對應(yīng)的導(dǎo)管中的一個或多個的估計軌跡。在跟蹤導(dǎo)管時，過程可以實時確定與以下各項中的一項或多項有關(guān)的信息：位置、取向、實際軌跡、行進路徑(例如，如可以由隨時間的跟蹤位置所確定的)和一個或多個對應(yīng)的導(dǎo)管的延伸(例如，在z方向上)。該信息可以然后作為導(dǎo)管位置信息被存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于以后使用和/或可以被用于確定對應(yīng)的導(dǎo)管中的一個或多個的估計軌跡。出于清晰的緣故并且非限制性地，將假定每個導(dǎo)管可以包括定位在其遠端處的單個跟蹤元件，并且過程可以通過跟蹤該跟蹤元件跟蹤對應(yīng)的導(dǎo)管的位置(例如，位置和/或取向)。根據(jù)一些實施例，導(dǎo)管的估計軌跡可以基于這樣的導(dǎo)管的遠端的所確定的位置和/或取向而確定。因此，導(dǎo)管的位置可以指代其遠端處的位置。因此，當導(dǎo)管行進并且形成對應(yīng)的位置信息時，過程可以隨時間跟蹤導(dǎo)管的跟蹤元件。過程可以然后還至少部分基于由跟蹤所生成的位置信息來確定導(dǎo)管的實際行進路徑、取向、軌跡和/或z軸中的延伸(在下文中z延伸)。

根據(jù)一些實施例，導(dǎo)管的進入點(例如，可以符合網(wǎng)格列和/或行的網(wǎng)格位置的x-y坐標；其中，網(wǎng)格的表面對應(yīng)于z＝0)和導(dǎo)管軌跡的歷史的知識可以由過程被用于計算估計導(dǎo)管軌跡。傳感器(諸如em傳感器)可以提供導(dǎo)管的位置和/或取向。

另外，根據(jù)一些實施例，過程可以使用任何適合的方法來確定導(dǎo)管是否可以被設(shè)定為當前導(dǎo)管。例如，根據(jù)一些實施例，如果確定導(dǎo)管正被操縱，則過程可以將該導(dǎo)管設(shè)定為當前導(dǎo)管。因此，在用戶移動導(dǎo)管時(例如，在導(dǎo)管的z方向上)，過程可以感測該運動并且確定多個導(dǎo)管中的該導(dǎo)管是當前導(dǎo)管。然而，根據(jù)再另外的實施例，過程可以將當前導(dǎo)管確定為其運動由過程請求的導(dǎo)管。例如，導(dǎo)管的運動可以以特定順序和/或圖案(例如，相對于網(wǎng)格模板陣列)選擇，如可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定的(例如，根據(jù)用戶設(shè)置)。因此，過程可以確定當前導(dǎo)管。根據(jù)再另外的實施例，當前導(dǎo)管可以至少部分基于用戶和/或系統(tǒng)設(shè)置而確定。根據(jù)再另外的實施例，用戶可以將導(dǎo)管選擇為當前導(dǎo)管。在完成動作418之后，過程可以繼續(xù)動作419。

在動作419期間，過程可以在其中至少一個導(dǎo)管(例如，當前導(dǎo)管)可以被插入前列腺中的導(dǎo)管插入過程期間應(yīng)用彈性(可形變的)配準約束。在實況圖像的質(zhì)量由導(dǎo)管的存在退化情況下，這些約束可以非限制性地考慮若干變量，諸如：a)將前列腺推向底部；b)在前后和橫向方向上使前列腺膨脹；和/或c)先驗前列腺形狀約束。形變矢量可以是彈性圖像配準的結(jié)果，其進而可以在有或沒有彈性(可形變的)配準約束的情況下計算。取決于實況圖像的維度(2d或3d)和所選擇的配準的類型，形變矢量可以是2d(在2d實況圖像的當前圖像平面內(nèi)，被配準到先驗3d圖像的平面剖面；“對應(yīng)的”意指：基于2d實況圖像平面的空間地跟蹤的位置)或3d(在實況圖像也是3d的情況下或者在“2d到3d”配準被執(zhí)行的情況下，即，將實況2d圖像配準到3d先驗圖像并且允許平面外平移/旋轉(zhuǎn)/剪切/變形)?？梢栽谂錅势陂g應(yīng)用約束(例如，通過在其中懲罰“違反”約束中的任一個的這樣的潛在配準的圖像相似性度量)。

當導(dǎo)管和/或其他對象被插入前列腺時，前列腺可以改變其形狀。因此，過程可以根據(jù)配準約束形成或以其他方式更新形變矢量以便考慮前列腺的形變。如果期望的話，過程可以從系統(tǒng)的傳感器獲得與一個或多個導(dǎo)管和/或其部分(例如，遠端)有關(guān)的信息(諸如可以是位置信息)。在完成動作419之后，過程可以繼續(xù)動作421。

在動作421期間，過程可以根據(jù)形變矢量修改所選擇的cbs以便更新所選擇的cbs。因此，過程可以將形變矢量應(yīng)用到cbs(例如，參見圖5的545)以便修改所選擇的cbs(其可以被稱為修改輪廓)以便表示前列腺的最新的估計邊界(例如，最新的cbs)。

參考圖5，雖然所選擇的cbs(例如，545)和修改輪廓(例如，547)在本實施例中被圖示為封閉表面，但是在再另外的實施例中，設(shè)想如果期望的話，cbs和/或修改輪廓可以包括開放曲線和/或不連續(xù)的曲線。

如上文所討論的，當針頭被插入前列腺時，前列腺可以改變其形狀(例如，形變)并且過程可以更新形變矢量以考慮形狀的該改變。過程可以計算考慮前列腺的形變的配準約束并且根據(jù)配準約束更新形變矢量。然后，過程可以根據(jù)這些經(jīng)更新的形變矢量更新所選擇的cbs以便形成當前cbs，其可以充當修改輪廓，所述修改輪廓可以估計前列腺的形變的邊界，如上文所討論的。在完成動作421之后，過程可以繼續(xù)動作423。

在動作423期間，過程可以確定由于將導(dǎo)管中的一個或多個插入前列腺中，因而在前列腺的估計邊界中是否存在顯著的改變。因此，如果確定在前列腺的估計邊界中存在顯著的改變，則過程可以繼續(xù)動作425。然而，如果確定在前列腺的估計邊界中不存在顯著的改變，則過程可以繼續(xù)到動作426。過程可以使用任何適合的方法(諸如通過在(對應(yīng)的修改)之前將更新的所選擇的cbs(其可以是最新的cbs)的對應(yīng)點與所選擇的cbs相比較并且計算這些點之間的絕對值(cav))來確定在前列腺的估計區(qū)域中存在顯著的改變。因此，如果確定cav大于閾值距離值，則過程可以確定在前列腺的估計邊界中存在顯著的改變。然而，如果該計算的絕對值的絕對值小于或等于閾值，則過程可以確定在前列腺的估計邊界中是否不存在顯著的改變。

然而，在再另外的實施例中，過程可以使用其他適合的方法(諸如圖像分析方法等)來確定在前列腺的估計邊界中是否已經(jīng)存在顯著的改變。

根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，過程可以跳過動作423并且繼續(xù)到動作426。例如，如果確定不存在(例如，在動作406期間)所定義的預(yù)定義pcip，則過程可以從動作421繼續(xù)到426。類似地，如果系統(tǒng)(例如，基于系統(tǒng)設(shè)置)和/或用戶選擇跳過動作423，則過程可以從動作421繼續(xù)到動作426。在條件可以確保這樣時(諸如在較寬的約束，諸如需要保持在前列腺內(nèi)和/或接近于前列腺的邊界可以在個體基礎(chǔ)上確保這樣時)，用戶可以主觀地跳過動作423。

在動作425期間，過程可以重新優(yōu)化pcip以便更新剩余的導(dǎo)管的計劃放置。如本文所使用的，剩余的導(dǎo)管可以是指尚未插入前列腺中或者尚未完全地插入前列腺內(nèi)的位置中的導(dǎo)管。因此，過程可以執(zhí)行動態(tài)導(dǎo)管重新計劃過程以根據(jù)所確定的當前前列腺輪廓(例如，在2d或3d中)重新優(yōu)化這些剩余的導(dǎo)管的pcip。因此，過程可以確定哪些導(dǎo)管尚未插入前列腺中并且重新優(yōu)化這些導(dǎo)管的放置。執(zhí)行重新優(yōu)化所使用的方法可以與執(zhí)行優(yōu)化的pcip動作406的確定所使用的那些方法相同或者類似。然而，與在動作406期間所使用的原始邊界(如可以由對應(yīng)的原始cbs表示的)相反，重新優(yōu)化可以使用前列腺的最新的估計邊界(例如，如可以由最新的經(jīng)修改的cbs表示的)來確定經(jīng)重新優(yōu)化的pcip。因此，在動作425期間，可以對pcip進行確定使得在其對應(yīng)的pcip處時，導(dǎo)管中的一個或多個的遠端被期望位于前列腺的邊界區(qū)域中(例如，如由定義前列腺的最新的所估計的外周邊界的最新cbs所定義的)。

在確定存在歸因于初始導(dǎo)管的插入的估計前列腺邊界中的顯著的改變時，可以執(zhí)行該重新優(yōu)化動作425。另外，針對剩余的導(dǎo)管的規(guī)劃的放置可以然后通過使用最新的前列腺輪廓的過程重新優(yōu)化。在完成動作425之后，過程可以繼續(xù)到動作426。

關(guān)于所估計的軌跡，該軌跡是給定的導(dǎo)管的當前位置和取向?qū)Ч芷谕Y(jié)束之處并且可以完全從與導(dǎo)管的遠端處的傳感器的位置/取向有關(guān)的信息通過過程獲得。計劃軌跡是過程可以確定導(dǎo)管應(yīng)當進行并且可以基于與信息(諸如對應(yīng)的導(dǎo)管的網(wǎng)格進入孔、對應(yīng)的導(dǎo)管的pcip、ra、等)的組合有關(guān)的信息獲得。

在動作426期間，過程可以可選地更新剩余的導(dǎo)管中的一個或多個的計劃軌跡。這可以對cbs和/或pcip的改變(例如，更新)進行校正。過程可以使用任何適合的方法(諸如在動作416期間所描述的那些方法)來更新針對剩余的導(dǎo)管的計劃軌跡。然而，在可用時，過程可以使用對應(yīng)的導(dǎo)管的更新的pcip、估計的軌跡和更新的實際位置。例如，過程可以跟蹤剩余的導(dǎo)管中的一個或多個以確定其端部的實際位置。然后，過程可以根據(jù)導(dǎo)管的最新(例如，更新的或原始的)pcip至少基于導(dǎo)管的實際位置和/或估計軌跡來更新導(dǎo)管的計劃軌跡。

為了方便用戶，過程可以然后繪制與一個或多個剩余的導(dǎo)管的估計和/或計劃軌跡有關(guān)的信息(如在動作416期間所討論的)和/或相應(yīng)地可以控制剩余的導(dǎo)管中的一個或多個的操縱機構(gòu)以便根據(jù)例如針對導(dǎo)管的計劃pcip將所選擇的導(dǎo)管引導(dǎo)到其pcip。根據(jù)一些實施例，控制器可以控制操縱機構(gòu)以在任何給定時間段(例如，30秒)期間推進或者收回導(dǎo)管僅閾值距離(如可以由用戶和/或系統(tǒng)設(shè)定的)，諸如多達5mm。然而，還預(yù)想了其他值或這些值的值范圍。

根據(jù)一些實施例，過程可以自動地檢測導(dǎo)管的彎曲或偏離。過程可以確定針對校正的適當?shù)膭幼?例如，操縱、撤回、插入等)并且可以繪制這樣的信息以引導(dǎo)用戶使得導(dǎo)管的軌跡可以校正并且可以在可以是可接受的某個閾值內(nèi)。例如，過程可以確定導(dǎo)管是否將彎曲或者偏離超過閾值，并且在肯定的情況下，可以采取適當?shù)膭幼饕砸醋詣拥匾赐ㄟ^繪制信息以供用戶手動地做出校正來對偏離進行校正。根據(jù)一些實施例，可以通過檢測導(dǎo)管的端部的取向(例如，角取向)的改變(如可以由導(dǎo)管角測量的)大于對應(yīng)的閾值角度值(如可以由系統(tǒng)和/或用戶定義的t_alpha)或者導(dǎo)管的端部的x-y位置(即，在橫向平面內(nèi))的改變大于對應(yīng)的閾值(例如，如可以由系統(tǒng)和/或用戶定義的t_deltaxy)來識別導(dǎo)管彎曲或者偏離。更特別地，如果相對于z軸(例如，相對于x和y平面)的導(dǎo)管角被確定為大于t_alpha，則過程可以繪制信息以通知用戶導(dǎo)管角度大于容許值。類似地，如果x-y導(dǎo)管端部位置改變被確定為大于沿著z軸(例如，1mm)的平移的給定單位的t_deltaxy，則過程可以繪制信息以通知用戶這樣的確定并且可以記錄導(dǎo)管的端部的位置。過程可以然后通知用戶將對應(yīng)的導(dǎo)管拉回到較小的z位置以便消除和避免導(dǎo)管彎曲/偏離或可以采取動作以自動地通過至少基于所記錄的導(dǎo)管端部位置控制控制器。

根據(jù)一些實施例，過程可以實時跟蹤導(dǎo)管、更新pcip和/或更新導(dǎo)管的估計軌跡。在完成動作426之后，過程可以繼續(xù)到動作427。

在動作427期間，過程可以形成一個或多個復(fù)合圖像(諸如當前分割的實況2dtrus圖像，其可以例如包括疊加在當前圖像上的最新的經(jīng)修改的所選擇的cbs(即，修改輪廓)以形成復(fù)合圖像)。例如，參考圖5，過程可以獲得當前圖像(諸如圖像548)并且將修改輪廓547疊加在當前圖像上以形成當前分割的實況2dtrus圖像550。

根據(jù)一些實施例，過程還可以將與pcip中的一個或多個有關(guān)的信息、估計和/或?qū)嶋H軌跡、和/或?qū)Ч苤械闹辽僖粋€的參數(shù)(例如，導(dǎo)管范圍、導(dǎo)管設(shè)置、導(dǎo)管估計、估計和/或?qū)嶋H軌跡等)重疊或者疊加在當前圖像(例如，實況2dtrus圖像)或者當前圖像的另一表示(例如，當前圖像的副本以便形成另一復(fù)合圖像)，如可以由系統(tǒng)和/或用戶期望的。

例如，過程可以確定可以指示導(dǎo)管(例如，如在其端部處所測量的)與當前圖像平面之間的距離的差的導(dǎo)管范圍(或pcip(如果期望的話)并且可以被表示為rangepicp)。過程可以然后形成導(dǎo)管范圍的字母、數(shù)字和/或圖形表示并且為用戶繪制該信息。關(guān)于確定導(dǎo)管范圍，過程可以將導(dǎo)管的實際位置(如可以在導(dǎo)管的端部處測量的)與當前圖像平面相比較。換句話說，過程可以確定從導(dǎo)管之一的端部(例如，遠端處的端部)到當前圖像平面的距離、導(dǎo)管與當前圖像平面的估計交點和/或?qū)Ч芘c當前圖像平面的實際交點，如可以由系統(tǒng)和/或用戶選擇的。例如，圖8a示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例導(dǎo)管的估計交點的屏幕截圖800a，所述導(dǎo)管端部尚未到達疊加在當前圖像上的當前圖像平面；圖8b示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的導(dǎo)管的實際交點的屏幕截圖800b，導(dǎo)管的端部已經(jīng)到達疊加在當前圖像上的當前圖像平面；并且圖8c示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的導(dǎo)管的實際交點的屏幕截圖800c，導(dǎo)管的端部已經(jīng)經(jīng)過當前圖像平面。

參考圖8a，如果確定導(dǎo)管的端部尚未和當前圖像平面相交，則過程可以確定并且此后使用任何適合的表示(諸如圓點864r或其他期望的形狀(例如，“o”、“x”、“+”等))指示導(dǎo)管與當前圖像平面(例如，當前正被查看的圖像平面)的估計交點，如可以期望的。圓點864r可以使用任何適合的突出顯示(諸如紅色突出顯示)進行突出顯示顯示以指示導(dǎo)管尚未和當前圖像平面相交。過程可以至少基于導(dǎo)管的估計軌跡和當前圖像平面的位置，確定導(dǎo)管與當前圖像平面的估計交點。過程還可以繪制可以指示導(dǎo)管的端部應(yīng)當穿過的期望的點或區(qū)域的圓。

參考圖8b，如果確定導(dǎo)管的端部已經(jīng)相交并且在當前圖像平面處(例如，在距當前圖像平面閾值距離內(nèi))，則過程可以使用任何適合的表示(諸如可以與原點864r類似的圓點864g)來指示交點(例如，如通過跟蹤導(dǎo)管的實際位置所確定的)。然而，圓點864g可以使用任何適合的突出顯示(諸如綠色突出顯示)來突出顯示以強調(diào)導(dǎo)管已經(jīng)相交并且在當前圖像平面處。根據(jù)一些實施例，可以使用可以在系統(tǒng)的揚聲器上呈現(xiàn)的任何適合的方法來表示導(dǎo)管(例如，所選擇的導(dǎo)管(諸如當前導(dǎo)管))中的一個或多個的交點的位置。例如，過程可以根據(jù)導(dǎo)管端部與期望的位置/交點之間的距離(例如，距離的絕對值)可變地呈現(xiàn)音高或者可以使用可以表示一個或多個軸中的距離的詞語指示距離(例如，向右、向左5mm、4mm、1mm、-1mm、-3mm等，+4mmz軸、-4mmz軸等)。因此，當導(dǎo)管端部接近期望的位置(例如，預(yù)定義的交點)時，過程可以減小音高并且反之亦然并且為了方便用戶，對該信息進行呈現(xiàn)。因此，當導(dǎo)管的端部和期望的交點相交時，可以基本上使用默認頻率(例如，0hz，如可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定的)表示音高。相反地，當導(dǎo)管的端部移動遠離期望的交點時，音高可以增加。根據(jù)再另外的實施例，距離信息可以使用音頻方法呈現(xiàn)(諸如可以使用文本到語音tts方法提供)。根據(jù)一些實施例，導(dǎo)管端部與期望的位置/交點之間的差的絕對值可以被表示為誤差信息。然后，過程可以繪制與誤差信息有關(guān)的信息。例如，如果誤差正在增加，則過程可以增加音高。因此，大誤差將導(dǎo)致高的音高。相反地，當誤差減小時，音高可以減小。因此，小誤差將導(dǎo)致低的音高。因此，當音高基本上減小并且接近0時(或某個默認值，如可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定的)，用戶可以確定導(dǎo)管端部已經(jīng)到達其期望的位置。然而，如果音高增加，則用戶可以確定導(dǎo)管端部正行進原理期望的位置。

參考圖8c，如果確定導(dǎo)管的端部已經(jīng)相交并且延伸超過當前圖像平面(例如，以閾值距離)，則過程可以使用任何適合的表示(諸如可以與原點864r和864g類似的圓點864y)指示交點(例如，如使用在導(dǎo)管的端部和當前圖像平面相交時所獲得的先前的跟蹤信息所確定的)。然而，圓點864y可以使用任何適合的突出顯示(諸如黃色突出顯示)突出顯示顯示以強調(diào)導(dǎo)管已經(jīng)相交并且已經(jīng)延伸經(jīng)過圖像平面。根據(jù)一些實施例，高回聲斑點可以是在當前圖像中可見的并且提供額外的定性驗證。例如，在導(dǎo)管端部延伸經(jīng)過當前圖像平面時，當前圖像平面可以包括導(dǎo)管的主體的剖面。這可以可見為當前圖像中的高回聲(亮)區(qū)域并且可以確認其中對應(yīng)的導(dǎo)管和當前圖像平面相交的位置。然而，由于導(dǎo)管彎曲，因而導(dǎo)管的端部可能或可能由于導(dǎo)管彎曲尚未與該點處的當前圖像平面相交。

根據(jù)再另外的實施例，過程可以提供導(dǎo)管的端部與所選擇的對象(諸如所選擇的點、ra)和/或選擇的圖像切片(諸如當前查看的圖像切片)之間的距離的指示?？梢允褂萌魏芜m合的繪制方法(諸如視覺、聽覺和/或觸覺方法)提供距離的該指示。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以形成音頻音高和音調(diào)，其可以隨著導(dǎo)管的端部接近當前查看的圖像切片而減小并且反之亦然。因此，在導(dǎo)管的端部被確定為在當前查看的圖像切片(或其他所選擇的點)處時，音頻音高和音調(diào)可以等于或者基本上等于零，并且音頻音高和音調(diào)中的每一個或之一可以隨著導(dǎo)管的端部移動遠離當前查看的圖像切片而增加。類似地，觸覺反饋可以經(jīng)由耦合到導(dǎo)管的振動器被提供給用戶，并且其可以在導(dǎo)管的端部接近當前查看的圖像切片時減小振動頻率和/或幅度。相反地，振動頻率和/或幅度可以在導(dǎo)管的端部移動原理當前查看的圖像切片時增加。在再另外的實施例中，可以使用附圖標記866y(諸如在圖8c中所示的那個附圖標記866y)提供導(dǎo)管端部與當前查看的圖像切片之間的距離。通過提供音頻、視覺和/或觸覺反饋以指示導(dǎo)管的端部與圖像平面之間的距離，臨床醫(yī)師可以更容易地將導(dǎo)管端部導(dǎo)航到期望的位置。

根據(jù)一些實施例，過程可以繪制當前圖像和一個或多個參考圖像(諸如與從參考數(shù)據(jù)集所選擇的當前圖像的位置的圖像切片相對應(yīng))。

在完成動作427之后，過程繼續(xù)到動作429，其中，過程可以繪制重新優(yōu)化動作425期間或者之后所形成的復(fù)合圖像中的一個或多個(諸如為了方便用戶，系統(tǒng)的顯示器上的當前分割的實況2dtrus圖像)。過程還可以提供用戶可以與過程交互利用的交互用戶接口(ui)以例如選擇繪制圖像(諸如當前分割的實況2dtrus圖像和/或用于執(zhí)行某些動作(諸如改變放大率、選擇特征等)的復(fù)合圖像)的部分。過程還可以提供用戶接口，使得用戶可以選擇用于繪制的其他圖像(諸如當前圖像、參考數(shù)據(jù)集的一個或多個圖像切片、圖像切片(例如，圖像平面)等)。過程還可以繪制與導(dǎo)管中的一個或多個的實際位置、估計軌跡、估計距離、計劃軌跡等有關(guān)的信息，如可以由系統(tǒng)和/或用戶選擇的(例如，一個或多個剩余的導(dǎo)管，如果期望的話)。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以提供用戶接口，其可以允許用戶查看和/或旋轉(zhuǎn)當前分割的實況2dtrus圖像以便查看導(dǎo)管中的一個或多個的3d和/或?qū)嶋H和投影的軌跡中的當前分割的實況2dtrus圖像。在完成動作429之后，過程可以繼續(xù)到動作431。

在動作431期間，過程可以將由過程所獲得和/或所生成的信息存儲在系統(tǒng)的存儲器中以用于進一步使用。在完成動作431之后，過程可以繼續(xù)到動作433。

在動作433期間，過程可以利用從trus探頭所獲得的實況圖像來更新當前圖像。該動作可以與動作409類似。根據(jù)一些實施例，該更新動作可以在某些條件滿足時(諸如在用戶插入導(dǎo)管或一組導(dǎo)管時(例如，將導(dǎo)管放置在期望的位置，如可以由過程指示的)、在特定時間過去時(例如，更新時間(諸如1/15秒)等)、在用戶請求更新時等)發(fā)生。在完成動作433之后，過程可以重復(fù)動作418。

因此，本系統(tǒng)的實施例可以將預(yù)采集的計劃圖像(諸如來自參考數(shù)據(jù)集的圖像)配準到實況圖像(諸如當前圖像)上。針對參考數(shù)據(jù)集所確定的器官的外周邊界可以然后根據(jù)器官的邊界中的所確定的改變被修改并且被疊加在當前圖像上以便提供可以增加導(dǎo)管位置的準確度的增強導(dǎo)管引導(dǎo)。

還設(shè)想本系統(tǒng)的實施例可以提供跟蹤、評估和/或確定一個或多個導(dǎo)管的估計軌跡的過程。例如，根據(jù)一些實施例，過程可以使用由系統(tǒng)的一個或多個傳感器所生成的空間跟蹤信息來確定導(dǎo)管端部的當前位置。過程可以然后確定估計的導(dǎo)管軌跡，其可以被表示為可以在導(dǎo)管端部的所確定的當前位置處開始并且在符合導(dǎo)管的端部的當前取向的方向上延伸的射線(例如，矢量)。過程還可以檢測和存儲與所確定的所估計的導(dǎo)管軌跡(例如，如可以使用射線表示的)和/或?qū)Ч芪恢煤?或取向有關(guān)的信息。過程可以實時這樣做。過程可以然后至少基于與可以被存儲在系統(tǒng)的存儲器中的導(dǎo)管位置和/或取向有關(guān)的信息，確定和/或改善以下各項中的一項或多項：估計和/或計劃導(dǎo)管軌跡、與一個或多個圖像平面的估計交點、交點與圖像平面的距離(例如，實際的和/或估計的)、導(dǎo)管彎曲和/或?qū)Ч芷x。例如，如果導(dǎo)管正在彎曲，則表示其先前的估計軌跡的射線的方向和/或幅度可以沿著導(dǎo)管的端部的行進的路徑改變。然而，在再另外的實施例中，過程可以在導(dǎo)管的端部的行徑的路徑中的改變被確定為大于閾值(例如，路徑可以形成弧)時，確定導(dǎo)管正在彎曲。

本系統(tǒng)的實施例可以提供用戶接口(ui)(諸如圖形用戶接口(gui))，其可以繪制當前以及預(yù)測的導(dǎo)管位置(例如，可以在導(dǎo)管的跟蹤的端部處測量的)的可視化。可視化還可以包括交點(諸如實際交點和/或估計交點)、計劃軌跡、估計軌跡的表示，其可以被疊加在當前實況(一個或多個)超聲成像平面、任意圖像平面和/或預(yù)采集的參考圖像幀上。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，超聲探頭的空間跟蹤可以被用于確定跟蹤空間中的實況超聲圖像的位置，其后者可以被用于確定預(yù)測和/或?qū)嶋H的導(dǎo)管軌跡與實況和/或參考圖像的交點。

另外，根據(jù)一些實施例，在實況橫向圖像平面中，與導(dǎo)管軌跡(例如，估計的)的交點可以通過繪制其特性(諸如顏色、形狀、大小、強度)可以被選擇以指示對應(yīng)的導(dǎo)管的端部是否在當前圖像平面的前面、處、或者后面的標志可視化。

根據(jù)再另外的實施例，系統(tǒng)可以繪制導(dǎo)管相對于例如實況圖像和/或從參考數(shù)據(jù)集所選擇的圖像切片的軌跡的可視化。因此，系統(tǒng)可以提供用戶可以從參考數(shù)據(jù)集選擇圖像切片利用的接口(例如，gui)。

圖9示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的系統(tǒng)900的一部分。例如，本系統(tǒng)的一部分可以包括操作地耦合到存儲器920的處理器910(例如，控制器)、用戶接口(ui)和/或繪制設(shè)備(諸如用于繪制ui和其他圖像的顯示器930(例如，觸敏顯示器))、傳感器940、網(wǎng)絡(luò)980和用戶輸入設(shè)備970。存儲器920可以是用于存儲應(yīng)用數(shù)據(jù)以及與所描述的操作有關(guān)的其他數(shù)據(jù)的任何類型的設(shè)備。應(yīng)用數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)由處理器910接收用于將處理器910配置(例如，編程)為執(zhí)行根據(jù)本系統(tǒng)的操作動作。這樣配置的處理器910變?yōu)樘貏e適合于根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的專用機器。

用戶輸入970可以包括鍵盤、鼠標、軌跡球或其他設(shè)備諸如觸敏顯示器，其可以是獨立的或是系統(tǒng)的一部分，諸如個人計算機的一部分、個人數(shù)字助理(pda)、移動電話(例如，智能電話)監(jiān)視器、可穿戴顯示器(例如，智能眼鏡等)、智能終端或啞終端或其他設(shè)備以用于經(jīng)由任何可操作的鏈路與處理器910通信。用戶輸入設(shè)備970可以可操作用于與包括用戶接口(ui)內(nèi)的使能交互的處理器910交互，如本文所描述的。清楚地，處理器910、存儲器920、顯示器930和/或用戶輸入設(shè)備970可以全部或部分是計算機系統(tǒng)的一部分或諸如客戶端和/或服務(wù)器的其他設(shè)備。

本系統(tǒng)的方法特別地適合于由計算機軟件程序執(zhí)行，這樣的程序包含對應(yīng)于由本系統(tǒng)所描述和/或所預(yù)想的單獨的步驟或動作中的一個或多個。當然，這樣的程序可以實現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)中，例如集成芯片，外圍設(shè)備或存儲器中，例如存儲器920或耦合到處理器910的其他存儲器。

在系統(tǒng)920中包含的程序和/或程序部分可以將處理器910配置為實現(xiàn)本文所公開的方法、操作動作和功能。存儲器可以例如分布在客戶端和/或服務(wù)器、或者本地和處理器910之間，在額外的處理器可以被提供時、還可以分布式的或者可以是單體的。存儲器可以被實現(xiàn)為電、磁或光存儲器或者這些或其他類型的存儲設(shè)備的任何組合。另外，術(shù)語“存儲器”應(yīng)當足夠?qū)拸V地被解釋為涵蓋從由處理器910可訪問的可尋址空間中的地址讀取或者寫到其的任何信息。利用該定義，例如，通過網(wǎng)絡(luò)(諸如網(wǎng)絡(luò)980)可訪問的信息仍然在存儲器內(nèi)，因為處理器910可以從網(wǎng)絡(luò)980檢索信息以用于根據(jù)本系統(tǒng)的操作。

處理器910可操作用于響應(yīng)于來自用戶輸入設(shè)備970的輸入信號以及響應(yīng)于設(shè)備的其他設(shè)備來提供控制信號和/或執(zhí)行操作和執(zhí)行存儲在存儲器920中的指令。處理器910可以包括以下中的一個或多個：微處理器、(一個或多個)專用或通用集成電路、邏輯設(shè)備等等。另外，處理器910可以是用于根據(jù)本系統(tǒng)執(zhí)行的專用處理器或可以是通用處理器，其中僅許多功能之一操作用于根據(jù)本系統(tǒng)執(zhí)行。處理器910可以利用程序部分、多個程序段來操作，或可以是利用專用或多用集成電路的硬件設(shè)備。本系統(tǒng)的實施例可以提供快速成像方法來采集圖像和生成對應(yīng)的圖像信息。

本系統(tǒng)的實施例可以給臨床醫(yī)師提供介入治療流程(例如，高劑量率(hdr)短距離放射治療、冷凍治療、高熱治療導(dǎo)管插入等)中的工具插入期間的(例如，前列腺的)器官邊界的定量知識。因此，本系統(tǒng)的實施例可以能減小與確定器官邊界相關(guān)聯(lián)的不確定性并且在工具插入流程期間提供魯棒的實時圖像引導(dǎo)。這可以增強工具插入的準確度。本系統(tǒng)的實施例還可以降低或消除對于可以縮短臨床流程時間的重復(fù)工具插入的需要。

本系統(tǒng)的實施例可以提供一種可以提供用戶接口(ui)的系統(tǒng)和方法，用戶可以與所述用戶接口交互并且所述用戶接口可以在導(dǎo)管移植期間實時繪制器官(諸如前列腺)的分割圖像。因此，本系統(tǒng)的實施例可以生成和繪制用戶接口(ui)，其可以包括按切片的期望的器官(諸如前列腺)的可視化和其邊界以在一個或多個導(dǎo)管可以被插入期望的器官中的介入流程期間向用戶(諸如臨床醫(yī)師)提供實時引導(dǎo)。這可以降低執(zhí)行介入流程所要求的時間并且可以增加流程的準確度。本系統(tǒng)的實施例可以提供針對內(nèi)部放射治療流程(諸如短距離放射治療等)的實時分割，其中可以確定和繪制每個對應(yīng)的切片中的器官和/或器官的邊界的實況圖像切片。

另外，本系統(tǒng)的實施例可以提供導(dǎo)管插入期間的定量引導(dǎo)并且可以減輕將導(dǎo)管引導(dǎo)到期望的位置的過程。因此，本系統(tǒng)的實施例可以導(dǎo)致對臨床目標的更準確的依從性并且可以縮短臨床流程時間。雖然參考hdr短距離放射治療流程描述了本系統(tǒng)的實施例，但是設(shè)想本系統(tǒng)的其他實施例可以包括其他臨床目標應(yīng)用，例如低劑量率(ldr)短距離放射治療流程、經(jīng)會陰前列腺治療、前列腺活檢和/或非前列腺應(yīng)用。

雖然已經(jīng)參考特定示范性實施例示出并且描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，本發(fā)明不限于此，而是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中做出包括各種特征和實施例的組合的形式和細節(jié)的各種改變。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易進行本發(fā)明的系統(tǒng)的進一步的變型并且由所附權(quán)利要求所涵蓋。

最終，以上旨在僅僅是對本發(fā)明的系統(tǒng)的說明并且不應(yīng)理解為將所附權(quán)利要求限制到任何特定的實施例或任何一組實施例。因此，盡管己參考示范性實施例描述了本發(fā)明的系統(tǒng)，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以設(shè)計出大量修改和替代性實施例，而不偏離在隨后的權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的系統(tǒng)的理寬泛的和旨在的精神和范圍。另外，在本文中包括的章節(jié)標題旨在促進回顧而不是旨在限制本系統(tǒng)的范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被視為是說明性的方式并且不旨在限制隨附權(quán)利要求的范圍。

在本文中包括的章節(jié)標題旨在促進回顧而不是旨在限制本系統(tǒng)的范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被視為是說明性的方式并且不旨在限制隨附權(quán)利要求的范圍。

在解釋隨附的權(quán)利要求時，應(yīng)當理解：

a)“包括”一詞不排除在給定權(quán)利要求中所列舉的其他元件或動作之外的元件或動作的存在；

b)在元件之前的詞語“一”或“一個”不排除多個這樣的元件的存在；

c)在權(quán)利要求中的任何附圖標記不限制其范圍；

d)若干“單元”可以由相同的項或硬件或軟件實施的結(jié)構(gòu)或動能來表示；

e)所公開的元件中的任一項可以包括硬件部分(例如，包括分立的和集成的電子電路)、軟件部分(例如，計算機程序)、以及它們的任何組合；

f)硬件部分可以包括邏輯和數(shù)字部分中的一個或兩者；

g)所公開的設(shè)備或其部分中的任一項可以被組合到一起或者分割成進一步的部分，除非專門另行指出；

h)除非特別指明，否則不旨在要求動作或步驟的特定序列；

i)術(shù)語“多個”元件包括所要求保護的元件中的兩個或兩個以上，并且不隱含任何特定范圍數(shù)目的元件：即，多個元件可以少至兩個元件，并且可以包括不可測量數(shù)目的元件；并且

j)術(shù)語和/或其構(gòu)詞要素應(yīng)該被理解為意指可能僅需要所記載的元件中的一個或多個以合適地出現(xiàn)在根據(jù)權(quán)利要求記載和根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個或多個實施例中。