本公開涉及一種用于確定對象體或手術工具的位置的方法及系統(tǒng)。本研究是作為產(chǎn)業(yè)通商資源部和韓國產(chǎn)業(yè)技術振興院的“中小企業(yè)dn?a融合產(chǎn)學合作項目”執(zhí)行的研究結果?！卷椖棵Q：基于ai的手術用低劑量多光源c臂ct技術開發(fā)，課題編號：p0021346】

背景技術：

1、為了確認對象體(例如，患者)的患部在三維空間上的位置，可以預先拍攝三維醫(yī)學圖像，例如ct(computed?tomography：計算機斷層掃描)圖像或mri(magnetic?resonanceimaging：磁共振成像)圖像。之后，醫(yī)生參考預先拍攝的三維醫(yī)學圖像進行針對對象體的手術。為了準確確認對象體的患部，還可以使用x射線圖像。

技術實現(xiàn)思路

1、要解決的技術問題

2、當將如ct圖像或mri圖像等的三維醫(yī)學圖像和如x射線圖像等的二維醫(yī)學圖像一起使用時，必須整合各個坐標系才能確定患部在對象體內(nèi)的準確位置。然而，在醫(yī)生參考預先拍攝的三維醫(yī)學圖像進行手術的情況下，手術工具是否準確地位于患部則取決于醫(yī)生的酌情判斷。

3、解決問題的方案

4、根據(jù)本公開各種實施例的用于確定對象體或手術工具的位置的系統(tǒng)，可以包括：x射線裝置，所述x射線裝置包括多個x射線源及x射線檢測器，所述多個x射線源向所述對象體照射x射線，所述x射線檢測器檢測透過所述對象體的x射線；存儲器，所述存儲器存儲所述多個x射線源及所述x射線檢測器各自在與所述系統(tǒng)相關的第一坐標系上的位置坐標；及處理器。根據(jù)各種實施例的所述處理器可以構成為執(zhí)行以下操作：從外部裝置獲得所述對象體的三維醫(yī)學圖像；利用所述x射線裝置獲得所述對象體的多個第一x射線圖像；基于所述多個x射線源和所述x射線檢測器各自在所述第一坐標系上的位置坐標、所述多個第一x射線圖像及所述三維醫(yī)學圖像，將所述三維醫(yī)學圖像的第二坐標系匹配到所述第一坐標系；基于所述匹配結果，確定所述對象體在所述第一坐標系上的位置坐標；利用所述x射線裝置，獲得針對包括電極的手術工具的多個第二x射線圖像；基于所述多個第二x射線圖像，確定所述手術工具在所述第一坐標系上的位置坐標。

5、根據(jù)各種實施例的處理器可以構成為執(zhí)行以下操作：通過將所述三維醫(yī)學圖像投影到二維平面上而獲得多個投影圖像；將所述多個投影圖像與所述多個第一x射線圖像進行對比；確定所述多個投影圖像中與所述多個第一x射線圖像相似度最高的投影圖像；基于所述多個第一x射線圖像和所述確定的投影圖像，將所述三維醫(yī)學圖像的所述第二坐標系匹配到所述第一坐標系。

6、根據(jù)各種實施例的所述多個x射線源可以配置在相同平面上。

7、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述多個x射線源可以間隔相同間距配置在一條直線上，所述多個x射線源各自向所述對象體照射x射線的角度可以彼此不同。

8、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述多個x射線源可以是利用碳納米管的x射線源。

9、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述x射線裝置還可以包括一個電源供應部，所述電源供應部向所述多個x射線源供應高電壓。

10、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述x射線裝置還可以包括標記，所述標記貼附到預先指定的位置，所述系統(tǒng)還可以包括跟蹤傳感器，所述跟蹤傳感器跟蹤所述標記的位置，所述存儲器可以存儲所述多個x射線源與所述x射線檢測器之間的第一坐標變換關系及所述多個x射線源與所述標記之間的第二坐標變換關系。根據(jù)各種實施例的所述處理器可以構成為執(zhí)行以下操作：從所述跟蹤傳感器獲得所述標記在所述第一坐標系上的位置坐標；基于所述標記的位置坐標，獲得所述多個x射線源及所述x射線檢測器各自在所述第一坐標系上的位置坐標；將所述多個x射線源及所述x射線檢測器各自在所述第一坐標系上的位置坐標存儲在所述存儲器中。

11、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述x射線裝置還可以包括：連接部件，所述連接部件與所述多個x射線源及所述x射線檢測器連接；第一旋轉部，所述第一旋轉部配置有所述多個x射線源，并以第一旋轉軸為中心旋轉；及第二旋轉部，所述第二旋轉部與所述連接部件連接，并以第二旋轉軸為中心旋轉。

12、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述標記可以貼附到所述x射線裝置的所述連接部件的指定位置，所述指定位置可以位于所述跟蹤傳感器的視場角內(nèi)。

13、在根據(jù)各種實施例的處理器中，所述標記可以貼附到所述x射線裝置的所述第一旋轉部的指定位置，所述指定位置可以位于所述跟蹤傳感器的視場角內(nèi)。

14、根據(jù)本公開各種實施例的用于確定系統(tǒng)的對象體或手術工具的位置的方法，所述系統(tǒng)包括：x射線裝置，所述x射線裝置包括多個x射線源及x射線檢測器，所述多個x射線源向所述對象體照射x射線，所述x射線檢測器檢測透過所述對象體的x射線；存儲器；及處理器，其中，所述方法可以包括以下操作：從外部裝置接收所述對象體的三維醫(yī)學圖像；利用所述x射線裝置獲得對象體的多個第一x射線圖像；基于存儲在所述存儲器中的所述多個x射線源和所述x射線檢測器各自在與所述系統(tǒng)相關的第一坐標系上的位置坐標、所述多個第一x射線圖像及所述三維醫(yī)學圖像，將所述三維醫(yī)學圖像的第二坐標系匹配到所述第一坐標系；基于所述匹配結果，確定所述對象體在所述第一坐標系上的位置坐標；利用所述x射線裝置，獲得針對包括電極的手術工具的多個第二x射線圖像；及基于所述多個第二x射線圖像，確定所述手術工具在所述第一坐標系上的位置坐標。

15、根據(jù)各種實施例的所述匹配操作可以包括以下操作：通過將所述三維醫(yī)學圖像投影到二維平面上而獲得多個投影圖像；將所述多個投影圖像與所述多個第一x射線圖像進行對比；確定所述多個投影圖像中與所述多個第一x射線圖像相似度最高的投影圖像；及基于所述多個第一x射線圖像和所述確定的投影圖像，將所述三維醫(yī)學圖像的所述第二坐標系匹配到所述第一坐標系。

16、根據(jù)各種實施例的所述多個x射線源可以配置在相同平面上。

17、根據(jù)各種實施例的所述多個x射線源可以間隔相同間距配置在一條直線上，所述多個x射線源各自向所述對象體照射x射線的角度可以彼此不同。

18、根據(jù)各種實施例的所述多個x射線源可以是利用碳納米管的x射線源。

19、根據(jù)各種實施例的所述x射線裝置還可以包括一個電源供應部，所述電源供應部向所述多個x射線源供應高電壓。

20、根據(jù)各種實施例的所述x射線裝置還可以包括標記，所述標記貼附到預先指定的位置，所述系統(tǒng)還可以包括跟蹤傳感器，所述跟蹤傳感器跟蹤所述標記的位置，所述存儲器可以存儲所述多個x射線源與所述x射線檢測器之間的第一坐標變換關系及所述多個x射線源與所述標記之間的第二坐標變換關系。根據(jù)各種實施例的所述方法還可以包括以下操作：從所述跟蹤傳感器獲得所述標記在所述第一坐標系上的位置坐標；基于所述標記的位置坐標，獲得所述多個x射線源及所述x射線檢測器各自在所述第一坐標系上的位置坐標；及將所述多個x射線源及所述x射線檢測器各自在所述第一坐標系上的位置坐標存儲在所述存儲器中。

21、根據(jù)各種實施例的所述x射線裝置還可以包括：連接部件，所述連接部件與所述多個x射線源及所述x射線檢測器連接；第一旋轉部，所述第一旋轉部配置有所述多個x射線源，并以第一旋轉軸為中心旋轉；及第二旋轉部，所述第二旋轉部與所述連接部件連接，并以第二旋轉軸為中心旋轉。

22、根據(jù)各種實施例的所述標記可以貼附到所述x射線裝置的所述連接部件的指定位置，所述指定位置可以位于所述跟蹤傳感器的視場角內(nèi)。

23、根據(jù)各種實施例的所述標記可以貼附到所述x射線裝置的所述第一旋轉部的指定位置，所述指定位置可以位于所述跟蹤傳感器的視場角內(nèi)。

24、發(fā)明的效果

25、根據(jù)本公開各種實施例的系統(tǒng)，可以通過將對象體的三維醫(yī)學圖像和對象體的二維x射線圖像的坐標系彼此整合而在三維空間坐標系上準確地確認對象體的位置。

26、根據(jù)本公開各種實施例的系統(tǒng)，可以通過拍攝手術工具的x射線圖像而確認該手術工具在三維空間坐標系上的準確位置。

27、根據(jù)本公開各種實施例，由于多個x射線源是利用數(shù)字方式的碳納米管的x射線源，因此，可以縮短拍攝時間，縮短對象體的x射線曝光時間，降低功耗。