本發(fā)明涉及用于對第二目標(biāo)(如活體的脈管結(jié)構(gòu))內(nèi)的第一目標(biāo)(如導(dǎo)管的端部)進(jìn)行成像的成像裝置、成像方法和成像計算機(jī)程序。本發(fā)明還涉及用于將第一目標(biāo)移動到第二目標(biāo)內(nèi)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括成像裝置。

背景技術(shù)：

US 2010/0217117A1公開了一種用于在患者的解剖結(jié)構(gòu)的部分中執(zhí)行第一血管與目標(biāo)血管之間的圖像引導(dǎo)的經(jīng)血管分流流程，其中，所述系統(tǒng)適于基于關(guān)于穿刺針端部的位置取向信息和目標(biāo)血管的路徑來產(chǎn)生對穿刺針相對于目標(biāo)血管的位置和穿刺針的延伸路徑的顯示，其中，延伸路徑包括穿刺針將沿循的路徑，如果穿刺針被延伸經(jīng)過導(dǎo)管針的遠(yuǎn)端部分的話。所述顯示還示出穿刺針將與目標(biāo)血管相交的點(diǎn)，如果穿刺針的延伸路徑與所確定的目標(biāo)血管的路徑相交的話，以及穿刺針到目標(biāo)血管的最近路線的指示物，如果穿刺針的延伸路徑不與目標(biāo)血管的路徑相交的話。

在導(dǎo)管插入流程中，知曉導(dǎo)管在導(dǎo)管應(yīng)當(dāng)被導(dǎo)航通過的人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置是重要的。出于此原因，通常在導(dǎo)管插入流程期間生成實(shí)時X射線投影圖像，其中，醫(yī)生基于所生成的X射線投影圖像將導(dǎo)管在內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)移動。然而，由于X射線投影圖像只是二維圖像，因而醫(yī)生難以準(zhǔn)確掌握導(dǎo)管在內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)的三維位置并且因此難以對在內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管端部進(jìn)行準(zhǔn)確地導(dǎo)航。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像的成像裝置、方法和計算機(jī)程序，其允許用戶對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確地移動。本發(fā)明的另外的目標(biāo)是提供用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的移動系統(tǒng)，所述移動系統(tǒng)包括成像裝置。

在本發(fā)明的第一方面中，提出了一種用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像的成像裝置，其中，所述成像裝置包括：

-表示提供單元，其用于提供所述第二目標(biāo)的三維表示，其中，所述三維表示包括所述第二目標(biāo)的表面的表示，

-位置提供單元，其用于提供所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置，

-投影單元，其用于基于所提供的所述第一目標(biāo)的位置來確定所述第一目標(biāo)到所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上的投影，以及

-顯示器，其用于顯示所述第一目標(biāo)在所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上的所述投影。

由于所述投影單元基于所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)并且因此相對于所述第二目標(biāo)的表面的表示的所提供的位置來確定報楸第一目標(biāo)到所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上的投影，其中，所述第一目標(biāo)在所述第二目標(biāo)的表面的表示上的所述投影取決于所述第一目標(biāo)的位置與所述第二目標(biāo)的表面之間的三維空間關(guān)系，并且以對如醫(yī)師的用戶來說非常原生的方式來圖示該三維空間關(guān)系，因此能夠提供允許用戶容易且準(zhǔn)確地掌握所述第一目標(biāo)與所述第二目標(biāo)之間的三維空間關(guān)系的可視化，并且因此允許用戶對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行更準(zhǔn)確地移動。

所述第一目標(biāo)優(yōu)選地是介入設(shè)備的端部，如要被插入到活體中的導(dǎo)管或針的端部，并且所述第二目標(biāo)優(yōu)選為活體的脈管結(jié)構(gòu)或另一部分，其中，所述介入設(shè)備應(yīng)當(dāng)在脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)被導(dǎo)航。

表示提供單元優(yōu)選地適于提供所述第二目標(biāo)的三維圖像作為表示。圖像可以為計算機(jī)斷層攝影圖像、磁共振圖像、超聲圖像或另一成像模態(tài)的三維圖像。表示提供單元也能夠適于提供所述第二目標(biāo)的三維模型作為表示。例如，表示提供單元能夠適于提供表示所述第二目標(biāo)的多邊形網(wǎng)格作為表示。此外，所述表示提供單元也能夠適于提供隱式表面作為所述第二目標(biāo)的表面的表示。

表示提供單元可以為存儲單元，在所述存儲單元中，已經(jīng)存儲了第二目標(biāo)的三維表示，并且能夠從所述存儲單元取回所存儲的三維表示以提供所述三維表示。所述表示提供單元也能夠是接收單元，所述接收單元用于接收第二目標(biāo)的三維表示并且用于提供所接收的三維表示。此外，所述表示提供單元能夠適于生成所述第二目標(biāo)的三維表示。例如，所述表示提供單元能夠為用于生成第二目標(biāo)的三維圖像的成像模態(tài)，其中，所生成的三維圖像可以被認(rèn)為是三維表示。所述成像模態(tài)能夠是例如磁共振成像模態(tài)、計算機(jī)斷層攝影成像模態(tài)、如正電子發(fā)射斷層攝影成像模態(tài)或單光子發(fā)射斷層攝影成像模態(tài)的核成像模態(tài)、超聲成像模態(tài)等。表示提供單元也能夠適于基于提供的三維圖像來確定第二目標(biāo)的模型作為三維表示。例如，所述第一目標(biāo)應(yīng)當(dāng)被投影在其上的所述第二目標(biāo)的至少表面在所提供的三維圖像中能夠被分割，以便確定所述第二目標(biāo)的表面的表示。

位置提供單元也能夠為存儲單元，其中，在這種情況下，所述位置提供單元適于存儲第一目標(biāo)相對于第二目標(biāo)的位置的位置并取回所存儲的位置以提供所存儲的位置。所述位置提供單元也能夠適于從位置確定設(shè)備接收第一目標(biāo)的位置并提供所接收的位置。所述位置提供單元也能夠為位置確定設(shè)備，所述位置確定設(shè)備適于確定所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置并提供所確定的位置。尤其地，所述位置提供單元適于通過使用光學(xué)形狀感測和/或通過使用電磁傳感器和/或通過使用X射線來提供所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置。例如，所述位置提供單元能夠適于在至少兩個不同的采集方向上采集所述第二目標(biāo)內(nèi)的所述第一目標(biāo)的X射線投影圖像，其中，所述第一目標(biāo)能夠被在X射線投影圖像中被識別，并且所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置能夠在考慮各自采集方向的情況下基于所述X射線投影圖像內(nèi)的所識別的第一目標(biāo)的位置來確定。所述第一目標(biāo)的位置的確定優(yōu)選與所述第二目標(biāo)的表示進(jìn)行配準(zhǔn)，以便提供所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置。例如，可以用于確定所述第一目標(biāo)的位置的X射線投影圖像能夠與所述第二目標(biāo)的表示進(jìn)行配準(zhǔn)，以便將所述第一目標(biāo)的所確定的位置與所述第二目標(biāo)位置的表示進(jìn)行配準(zhǔn)?；蛘撸诠鈱W(xué)形狀感測和/或電磁感測被用于確定所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置時，光學(xué)形狀感測系統(tǒng)和/或電磁感測系統(tǒng)能夠與所述第二目標(biāo)的表示進(jìn)行配準(zhǔn)，以便確定所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置。

在實(shí)施例中，位置提供單元也適于提供所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的取向，其中，投影單元適于基于所述第一目標(biāo)的所提供的位置和取向來計算所述第一目標(biāo)到所述第二目標(biāo)的表面的表示上的投影。例如，在所述第一目標(biāo)為介入設(shè)備的端部時，所述端部的位置可以被定義為所述介入設(shè)備的端部處的中心點(diǎn)的最遠(yuǎn)位置，其中，端部可以是略長的，即，沿著縱軸延伸，并且其中，端部的取向可以被定義為端部的縱軸的取向。投影單元可以適于基于所述第二目標(biāo)的表面的表示與由所述第一目標(biāo)的位置和取向定義的線之間的相交點(diǎn)來計算投影。尤其地，所述投影單元可以適于計算投影，使得相交點(diǎn)形成投影的中心。也考慮所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的取向還改善了三維印象，所述三維印象能夠被提供給對在第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的用戶。

所述投影是到第二目標(biāo)的表面的表示上的二維投影。所述二維投影取決于所述第一目標(biāo)與所述第二目標(biāo)之間的三維空間關(guān)系，特別是所述第一目標(biāo)與所述第二目標(biāo)之間的距離和/或所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的取向。

在另外的實(shí)施例中，所述投影單元適于a)針對所述第二目標(biāo)的表面的表示上的不同表面位置來計算取決于各自的表面位置與取決于所述第一目標(biāo)的所提供的位置的另外的位置之間的距離的投影值，b)提供投影值與可視化性質(zhì)之間的分配，并且c)基于所計算的投影值和所提供的分配將可視化性質(zhì)分配給所述表面位置，從而確定投影。投影單元可以適于計算所述第一目標(biāo)的所提供的位置與各自的表面位置之間的距離作為投影值，或者計算所述第二目標(biāo)的表面的表示與由所述第一目標(biāo)的位置和取向定義的線之間的相交點(diǎn)并計算相交點(diǎn)與各自的表面位置之間的距離作為投影值。所述相交點(diǎn)與各自的表面位置之間的距離優(yōu)選是沿著所述第二目標(biāo)的表面的表示來計算的。此外，所計算的距離優(yōu)選的各自的最小距離，并且可視化性質(zhì)優(yōu)選是不透明度和/或顏色和/或亮度的程度。用于確定第二目標(biāo)的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影的這些技術(shù)還能夠改善被提供給用戶的三維印象，這能夠引起在第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的更為準(zhǔn)確的移動。

優(yōu)選地，所述顯示器還適于顯示所述第一目標(biāo)的位置相對于所述第二目標(biāo)的表面的表示的表示。此外，成像裝置還可以包括用于提供所述第一目標(biāo)的圖像的圖像提供單元，其中，顯示器可以適于顯示與所提供的圖像重疊的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影。優(yōu)選地，所提供的圖像示出第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)，即，所提供的圖像優(yōu)選地示出所述第二目標(biāo)以及在所述第二目標(biāo)內(nèi)的所述第一目標(biāo)。所述圖像提供單元可以為存儲單元，所述存儲單元用于存儲第一目標(biāo)的圖像并用于取回所存儲的圖像以提供所存儲的圖像。圖像提供單元也能夠為接收單元，所述接收單元用于從成像模態(tài)接收圖像并用于提供所接收的圖像。此外，圖像提供單元能夠適于生成第一目標(biāo)的圖像，優(yōu)選在第一目標(biāo)已經(jīng)被引入到第二目標(biāo)中之后，并且能夠適于提供所生成的圖像。所述圖像優(yōu)選為示出所述第二目標(biāo)和在所述第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的實(shí)況圖像。其例如是由如X射線C型臂系統(tǒng)的X射線投影系統(tǒng)生成的X射線投影圖像。通過將所提供的所述第一目標(biāo)的圖像疊加在所述第二目標(biāo)的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影的可視化上和/或通過顯示第一目標(biāo)的位置相對于第二目標(biāo)的表面的表示的表示(在第二目標(biāo)的表面的表示上已經(jīng)示出了該投影)，用戶可以根據(jù)在顯示器上顯示的結(jié)果得到的特征的三維信息來掌握的三維信息，可以允許用于進(jìn)一步改善移動在第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的準(zhǔn)確性。

顯示器優(yōu)選地適于使得第二目標(biāo)的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影是能由用戶在查看方向上查看的。在實(shí)施例中，所述第二目標(biāo)包括壁，所述壁具有相對于查看方向在壁的一側(cè)的前表面和相對于查看方向在壁的另一相對側(cè)的后表面，其中，投影單元適于取決于在其上已經(jīng)確定投影的第二目標(biāo)的表面的表示是表示第二目標(biāo)的前表面還是后表面來將可視化性質(zhì)分配給所確定的投影，并且其中，顯示器適于取決于所分配的可視化性質(zhì)來顯示第一目標(biāo)的投影。針對前表面和后表面的不同的可視化性質(zhì)能夠例如是實(shí)線/虛線和/或不同的顏色和/或不同的不透明度的程度和/或不同的亮度等。

投影單元能夠適于提供a)在其上已經(jīng)確定了投影的表面是前表面還是后表面與b)可視化性質(zhì)，之間的分配，并且適于使用這些分配來將可視化性質(zhì)分配給所確定的投影。分配能夠為能由用戶經(jīng)由用戶界面進(jìn)行修改的與確定的分配。

第二目標(biāo)能夠包括具有一個第一表面和一個相對的第二表面的壁，其中，三維表示能夠包括第一表面和第二表面中的一個或多個的表示。通常，表示將表示一個第一表面和一個第二表面。然而，在可以用于提供表示的圖像中有噪聲的情況下，表示能夠表示若干第一表面和/或若干第二表面。投影單元能夠適于通過使用已知技術(shù)來確定哪個表面相對于查看方向是前表面以及哪個表面相對于查看方向是后表面。例如，在假設(shè)表面不是平面時，表面的法向向量能夠被確定，其中，其能夠被定義為相對于表面的彎曲指向外的法向向量，并且其中，能夠基于該法向向量和查看方向來確定該表面是前表面還是后表面。尤其地，能夠基于法向向量與表示查看方向的向量的標(biāo)量積的符號來確定表面是前表面還是后表面。

當(dāng)表示表示第一目標(biāo)能夠被投影在其上的第二目標(biāo)的多個表面時，投影單元能夠包括用于選擇投影應(yīng)當(dāng)被確定在其上的表面的選擇規(guī)則。例如，選擇規(guī)則能夠定義投影應(yīng)當(dāng)被確定為在具有到第一目標(biāo)的最短距離的表面上?；蛘哌x擇規(guī)則能夠定義投影應(yīng)當(dāng)被確定為在具有到第一目標(biāo)的最長距離的表面上。此外，選擇規(guī)則可以定義投影應(yīng)當(dāng)被確定為在多個表面的相對于查看方向的第一表面上，或者選擇規(guī)則可以定義投影應(yīng)當(dāng)被確定為在多個表面的相對于查看方向的最后的表面上，即，投影應(yīng)當(dāng)被確定為在具有到用于顯示投影的假定的查看器最長距離的表面上，或者被確定為在具有到查看者最短距離的表面上。

還優(yōu)選地，成像裝置包括靶標(biāo)提供單元，所述目標(biāo)提供單元用于提供第一目標(biāo)應(yīng)當(dāng)被移動到的第二目標(biāo)內(nèi)的靶標(biāo)的表示，其中，顯示器適于也顯示靶標(biāo)的表示。也在顯示器上示出靶標(biāo)的表示(第一目標(biāo)應(yīng)當(dāng)在第二目標(biāo)內(nèi)移動到所述靶標(biāo))，能夠改善對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的準(zhǔn)確性。

在本發(fā)明的另外的方面中，提出了一種用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括：

-移動單元，其用于對所述第二目標(biāo)內(nèi)的所述第一目標(biāo)進(jìn)行移動，以及

-根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其用于對所述第二目標(biāo)內(nèi)的所述第一目標(biāo)進(jìn)行成像。

所述系統(tǒng)優(yōu)選地適于對在人或動物的脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的如導(dǎo)管的介入設(shè)備進(jìn)行移動。所述移動單元優(yōu)選地適于允許如醫(yī)生的用戶手動地移動第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)。例如，所述移動單元能夠包括用于允許用戶對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的導(dǎo)絲、操控絲等。所述移動單元也能夠包括機(jī)器人單元，所述機(jī)器人單元能夠允許用戶通過使用例如操縱桿或用于將操控命令輸入到機(jī)器人系統(tǒng)中的另一輸入單元來對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動。

在本發(fā)明的另一方面中，提出了一種用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像的成像方法，其中，所述成像方法包括：

-通過表示提供單元來提供所述第二目標(biāo)的三維表示，其中，所述三維表示包括所述第二目標(biāo)的表面的表示。

-通過位置提供單元來提供所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置，

-通過投影單元基于所述第一目標(biāo)的所提供的位置來確定所述第一目標(biāo)到所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上的投影，并且

-通過顯示器將所述第一目標(biāo)的所述投影顯示在所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上。

在本發(fā)明的另外的方面中，提出了一種用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像的成像計算機(jī)程序，其中，所述成像計算機(jī)程序包括程序代碼單元，所述程序代碼單元用于在所述程序代碼單元在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置的計算機(jī)上被運(yùn)行時令所述成像裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像方法的步驟。

應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置、根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像方法和根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像計算機(jī)程序具有相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例，尤其是具有在從屬權(quán)利要求中定義的相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例。

應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也能夠是從屬權(quán)利要求或以上實(shí)施例與各獨(dú)立權(quán)利要求的任何組合。

參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將變得顯而易見并將被闡述。

附圖說明

在以下附圖中：

圖1示意性且示范性地示出了用于對脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管的端部進(jìn)行移動的系統(tǒng)的實(shí)施例，

圖2示意性且示范性地示出了導(dǎo)管的端部的最遠(yuǎn)點(diǎn)和導(dǎo)管的端部的縱軸，

圖3示意性且示范性地圖示了導(dǎo)管的端部在脈管結(jié)構(gòu)的表面上的投影，

圖4示出了示范性地圖示用于對脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管的端部進(jìn)行成像的成像方法的實(shí)施例的流程圖，

圖5、圖6和圖10示出了導(dǎo)管的端部在脈管結(jié)構(gòu)的表面的表示上的投影的范例，并且

圖7至圖9以及圖11示出了導(dǎo)管的端部在被疊加在X射線熒光透視圖像上的脈管結(jié)構(gòu)的表面的表示上的投影的另外的范例。

具體實(shí)施方式

圖1示意性且示范性地示出了用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行移動的系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，該系統(tǒng)為介入系統(tǒng)1，所述介入系統(tǒng)1用于對躺在如臺面的支撐物單元4上的人2中的脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的為第一目標(biāo)的具有端部10的導(dǎo)管9進(jìn)行移動，以便執(zhí)行介入流程。在該實(shí)施例中，人2內(nèi)的脈管結(jié)構(gòu)3為第二目標(biāo)。

所述系統(tǒng)包括用于提供脈管結(jié)構(gòu)3的三維表示的表示提供單元12，其中，所述三維表示包括脈管結(jié)構(gòu)3的表面的表示。在該實(shí)施例中，所述三維表示通過對介入前圖像(如介入前計算機(jī)斷層攝影圖像或磁共振圖像)中的脈管結(jié)構(gòu)3的分割來形成。所述系統(tǒng)還包括位置提供單元13，所述位置提供單元13用于提供脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的導(dǎo)管9的端部10的位置和取向。在該實(shí)施例中，導(dǎo)管9包括光學(xué)形狀感測纖維，并且位置提供單元13為光學(xué)形狀感測控制與確定單元，以便通過光學(xué)形狀感測來確定導(dǎo)管9的端部10的位置和取向。在其他實(shí)施例中，位置提供單元能夠適于通過如電磁單元的其他單元來確定導(dǎo)管9的端部10的位置。

所述系統(tǒng)還包括投影單元14，所述投影單元14用于基于導(dǎo)管9的端部10的所提供的位置和取向來確定導(dǎo)管10的端部到脈管結(jié)構(gòu)3的表面的表示上的投影。在圖2中示意性且示范性地圖示了導(dǎo)管9的端部10，其中，在圖2中示出了端部10的遠(yuǎn)端的中心處的最遠(yuǎn)點(diǎn)19和端部10的縱軸20。位置提供單元13優(yōu)選地適于提供該最遠(yuǎn)點(diǎn)19的位置作為導(dǎo)管9的端部10的位置，并且優(yōu)選地適于提供縱軸20的取向作為導(dǎo)管9的端部10的取向。投影單元14優(yōu)選地適于計算脈管結(jié)構(gòu)3的表面23的表示與由端部10的最遠(yuǎn)點(diǎn)19的位置定義的線之間的相交點(diǎn)21以及端部10的縱軸20的取向，如在圖3中示意性且示范性地圖示的。當(dāng)表面圍住導(dǎo)管的端部10時(當(dāng)在血管內(nèi)移動導(dǎo)管時通常是這種情況)，計算導(dǎo)管的端部所指向的方向(即，從端部本體指向端部的最遠(yuǎn)點(diǎn)19的方向)上的相交點(diǎn)。

投影單元14優(yōu)選地還適于確定導(dǎo)管9的端部10在表面23的表示上的投影22，使得投影22被集中在所確定的相交點(diǎn)21上。此外，投影單元14優(yōu)選還適于針對脈管結(jié)構(gòu)3的表面23的表示上的不同表面位置來計算投影值，所述投影值指示各自的表面位置與取決于導(dǎo)管9的端部10的所提供的位置的另外的位置之間的距離。對投影值的這種確定優(yōu)選地被限制到相交點(diǎn)21周圍的預(yù)定義區(qū)。例如，投影值可以僅被確定在相交點(diǎn)21周圍的僅覆蓋具有到相交點(diǎn)21的距離小于預(yù)定義閾值的表面位置的預(yù)定義區(qū)域內(nèi)。

尤其地，投影單元14適于計算沿著脈管結(jié)構(gòu)3的表面23的表示的在相交點(diǎn)21與各自的表面位置之間的距離或者在導(dǎo)管9的端部10的最遠(yuǎn)點(diǎn)19的所提供的位置與各自的表面位置之間的距離，作為投影值。所計算的距離優(yōu)選對應(yīng)于各最小距離，即，兩個各自位置之間的最小路徑的長度。

投影單元14還適于提供投影值與可視化性質(zhì)之間的分配。所述可視化性質(zhì)優(yōu)選定義不透明度的程度和/或顏色和/或亮度。所述分配可以被提供為將各自的投影值傳遞給一個或多個可視化性質(zhì)的傳遞函數(shù)。投影單元14還適于基于所計算的投影值和所提供的分配將可視化性質(zhì)分配給表面位置，以便確定投影22。所述系統(tǒng)還包括顯示器18，所述顯示器18用于將導(dǎo)管9的端部10的投影22顯示在脈管結(jié)構(gòu)3的表面23的表示上。顯示器18還可以適于顯示導(dǎo)管9的端部10相對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)3的內(nèi)表面23的表示的位置的表示。

所述系統(tǒng)還包括圖像提供單元11，在該實(shí)施例中，圖像提供單元11為用于在介入流程期間對脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的導(dǎo)管9的端部10進(jìn)行成像的熒光透視設(shè)備。熒光透視設(shè)備11包括X射線源5，所述X射線源5用于發(fā)射穿過躺在支撐物單元4上的人2的X射線6。熒光透視設(shè)備11還包括用于在X射線6已經(jīng)穿過人2之后探測X射線6的X射線探測器7。X射線源5和X射線探測器7被安裝在C型臂30上，所述C型臂30相對于人2能旋轉(zhuǎn)，以便在不同方向上輻照人2。此外，支撐物單元2和C型臂30可以是相對于彼此能平移的，以便輻照人2的不同部分。X射線探測器7適于生成指示探測到的X射線6的探測信號，其中，所述探測信號被傳輸?shù)綗晒馔敢暱刂茊卧?，所述熒光透視控制單元8適于控制C型臂30、X射線源5和X射線探測器7，并且適于生成取決于所接收的探測信號的二維投影圖像。顯示器18能夠適于顯示在與由熒光透視設(shè)備11生成的X射線投影圖像相疊加的表面23的表示上的導(dǎo)管9的端部10的計算出的投影，以便允許用戶在介入流程期間準(zhǔn)確地監(jiān)測脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的導(dǎo)管9的端部10的位置。顯示器18能夠適于執(zhí)行2D-3D配準(zhǔn)，以便將二維X射線投影圖像與脈管結(jié)構(gòu)的三維表示進(jìn)行配準(zhǔn)并將它們準(zhǔn)確地疊加到彼此上。

熒光透視設(shè)備11也能夠適于用于將位置提供單元13與三維表示進(jìn)行配準(zhǔn)。例如，在校準(zhǔn)步驟中，導(dǎo)管9的位置和形狀能夠通過光學(xué)形狀感測來確定，同時導(dǎo)管9具有已知形狀并且相對于熒光透視設(shè)備11處于已知位置和取向，以便將位置提供單元13相對于熒光透視設(shè)備11進(jìn)行配準(zhǔn)。在校準(zhǔn)過程期間，導(dǎo)管9相對于熒光透視設(shè)備11的形狀、位置和取向可以是先驗已知的或可以基于若干X射線投影圖像來確定，所述若干X射線投影圖像是由熒光透視設(shè)備11在不同采集方向上采集的并且其示出導(dǎo)管9。由于除此之外能夠例如通過執(zhí)行2D-3D配準(zhǔn)來對由熒光透視設(shè)備11提供的X射線投影圖像與三維表示進(jìn)行配準(zhǔn)，因此能夠?qū)υ撊S表示與由位置提供單元13確定的導(dǎo)管9的端部10的位置和取向進(jìn)行配準(zhǔn)。在其他實(shí)施例中，能夠通過使用其他已知的配準(zhǔn)技術(shù)來將不同的系統(tǒng)配準(zhǔn)到彼此。

所述系統(tǒng)還包括靶標(biāo)提供單元19，所述靶標(biāo)提供單元19用于提供導(dǎo)管9的端部10應(yīng)當(dāng)被移動到的脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的靶標(biāo)的表示，其中，顯示器18優(yōu)選地適于也顯示靶標(biāo)的該表示。靶標(biāo)提供單元19能夠適于提供靶標(biāo)的已存儲的表示，所述靶標(biāo)的已存儲的表示需要被取回以用于將所述靶標(biāo)的已存儲的表示提供給示出靶標(biāo)的表示的顯示器18。然而，靶標(biāo)提供單元19也能夠適于提供圖形用戶接口，所述圖形用戶接口允許用戶完全手動地或半自動地指示脈管結(jié)構(gòu)3的三維表示中的靶標(biāo)，其中，然后標(biāo)記物能夠被用作由顯示器10示出的靶標(biāo)的表示。靶標(biāo)提供單元19也能夠適于基于所提供的脈管結(jié)構(gòu)3的三維表示來自動確定靶標(biāo)。例如，靶標(biāo)提供單元19能夠適于自動識別脈管結(jié)構(gòu)3的特定動脈與主動脈之間的特定分支，如腎動脈從主動脈分支的位置。

由于表示提供單元12、位置提供單元13、投影單元14、顯示器18、圖像提供單元11以及靶標(biāo)提供單元19全部都對脈管結(jié)構(gòu)的表面的表示上的導(dǎo)管的端部的投影的最終顯示有貢獻(xiàn)，其中，該顯示也能夠涉及顯示靶標(biāo)的表示、由熒光透視設(shè)備11提供的圖像和/或?qū)Ч?的端部10的表示，因此這些部件能夠被認(rèn)為是用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像(即，用于對脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管的端部進(jìn)行成像)的成像裝置的部件。

系統(tǒng)1還包括用于控制導(dǎo)管的導(dǎo)管控制單元15，所述導(dǎo)管控制單元15例如用于對導(dǎo)管的端部進(jìn)行供能以用于執(zhí)行消融流程，用于對導(dǎo)管的端部進(jìn)行致動以用于插入支架移植物，用于感測脈管結(jié)構(gòu)的壁的性質(zhì)，如電性質(zhì)等。此外，所述系統(tǒng)包括用于對脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的導(dǎo)管9的端部10進(jìn)行導(dǎo)航的導(dǎo)航單元或移動單元16，其中，導(dǎo)航單元16能夠使用轉(zhuǎn)向線、機(jī)器人單元等以允許用于導(dǎo)航并移動脈管結(jié)構(gòu)3內(nèi)的導(dǎo)管9的端部10。所述系統(tǒng)還包括如鍵盤、計算機(jī)鼠標(biāo)、觸摸板等的輸入單元17，以便允許用戶將命令輸入到系統(tǒng)1中，所述命令例如為用于控制導(dǎo)管控制單元15的命令、用于控制導(dǎo)航單元16的命令、用于控制熒光透視設(shè)備11的命令、用于設(shè)定用于對脈管結(jié)構(gòu)的表面的頂部上的導(dǎo)管的端部的投影進(jìn)行可視化的可視化參數(shù)的命令等。

表示提供單元12能夠適于提供脈管結(jié)構(gòu)3的三維表示，使得其包括脈管結(jié)構(gòu)3的壁的相對的第一表面和相對的第二表面的表示，其中，投影單元14能夠適于確定a)導(dǎo)管9的端部10的位置與脈管結(jié)構(gòu)3的壁的所表示的第一表面之間的距離，以及b)導(dǎo)管9的端部10的位置與脈管結(jié)構(gòu)3的壁的所表示的第二表面之間的距離，并且適于基于所確定的距離來確定投影應(yīng)當(dāng)被確定為在哪個表面上。所述距離優(yōu)選為各自的最短距離。投影單元14能夠適于確定表面的投影，針對所述表面的投影最小距離已經(jīng)被確定。此外，顯示器18能夠適于使得脈管結(jié)構(gòu)3的表面的表示上的導(dǎo)管9的端部10的投影可由用戶在查看方向上查看，其中，投影單元14能夠適于基于所述查看方向與例如各自的法向向量來確定第一表面和第二表面中的哪個相對于查看方向是前表面以及第一表面和第二表面中的哪個相對于查看方向是后表面。另外，投影單元14能夠適于取決于所述投影已經(jīng)被確定為在前表面上還是已經(jīng)被確定為在后表面上來將可視化性質(zhì)分配給所確定的投影，其中，顯示器18能夠適于取決于所分配的可視化性質(zhì)來顯示導(dǎo)管9的端部10的投影。針對內(nèi)表面和外表面的不同的可視化性質(zhì)能夠例如為實(shí)線/虛線和/或不同的顏色和/或不同的不透明度的程度和/或不同的亮度等。投影單元14能夠適于提供a)在其上確定了投影的表面是前表面還是后表面與b)可視化性質(zhì)，之間的分配，并且適于使用這些分配來將可視化性質(zhì)分配給所確定的投影。分配能夠是預(yù)定分配，所述預(yù)定分配能由用戶經(jīng)由用戶接口進(jìn)行修改。

以下將參考圖4中示出的流程圖來示范性地描述用于對第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)進(jìn)行成像的成像方法的實(shí)施例。

在步驟101中，提供了第二目標(biāo)的三維表示，其中，所述三維表示包括第二目標(biāo)的表面的表示。尤其地，在步驟101中提供了人體內(nèi)的脈管結(jié)構(gòu)的三維表示。在步驟102中，通過使用例如光學(xué)形狀感測或電磁跟蹤技術(shù)來確定第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的位置，特別是脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管的端部的位置。在步驟103中，基于第一目標(biāo)的所提供的位置來確定到第二目標(biāo)的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影，并且在步驟104中，顯示在第二目標(biāo)的表面的表示上的第一目標(biāo)的投影。尤其地，確定并顯示到脈管結(jié)構(gòu)的表面的表示上的導(dǎo)管的端部的投影。在步驟105中，確定終止標(biāo)準(zhǔn)是否被滿足，其中，如果終止標(biāo)準(zhǔn)未被滿足，則所述方法利用步驟102繼續(xù)進(jìn)行，使得在循環(huán)中不斷提供第一目標(biāo)的位置，不斷確定投影并不斷顯示所確定的投影，以便在用戶移動第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)時允許用戶監(jiān)測第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的位置。如果在步驟105中終止標(biāo)準(zhǔn)被滿足，則在步驟106中結(jié)束成像方法。終止標(biāo)準(zhǔn)能夠例如為用戶是否已經(jīng)輸入了指示成像方法應(yīng)當(dāng)停止的停止命令。

成像方法當(dāng)然能夠包括另外的步驟，如額外地提供示出如由熒光透視設(shè)備11生成的熒光透視圖像的第二目標(biāo)內(nèi)的第一目標(biāo)的實(shí)況圖像，其中，所提供的實(shí)況圖像也能夠被示出在顯示器18上。此外，顯示器18能夠適于將第一目標(biāo)的表示示出在第一目標(biāo)相對于第二目標(biāo)的表面的表示的位置的所提供的位置處。

在微創(chuàng)手術(shù)期間，如外科醫(yī)生的用戶可以導(dǎo)航如導(dǎo)管、導(dǎo)絲、支架植入物等的臨床設(shè)備通過人體的血管。這些導(dǎo)航流程要求在臨床設(shè)備前進(jìn)通過脈管(優(yōu)選為血管)時用戶能夠?qū)εR床設(shè)備進(jìn)行可視化或跟蹤。為了對這些臨床設(shè)備進(jìn)行可視化或跟蹤，可以使用常規(guī)的X射線成像、磁共振成像、計算機(jī)斷層攝影成像等。此外，為了跟蹤臨床設(shè)備，能夠使用如光學(xué)形狀感測系統(tǒng)或電磁跟蹤系統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)。也能夠使用立體雙平面X射線系統(tǒng)，以便在三維中跟蹤臨床設(shè)備。特別是對于復(fù)雜的外科手術(shù)流程，例如，有孔血管內(nèi)動脈瘤修復(fù)(FEVAR)，可以在手術(shù)之前生成血管的三維模型，即，三維表示。這樣的術(shù)前三維模型或介入前三維模型可以被疊加在手術(shù)期間采集的實(shí)況圖像的頂部上。例如，血管的三維模型可以被疊加在實(shí)況二維X射線投影圖像之上，其中，除了諸如脊柱的一些解剖結(jié)構(gòu)之外，可以在二維X射線投影圖像中查看到不同的臨床設(shè)備(在該情況中為血管內(nèi)設(shè)備)，例如，導(dǎo)絲和導(dǎo)管。

在諸如FEVAR、EVAR、血管栓塞等的微創(chuàng)流程期間的一個非常重要的步驟是在主血管的側(cè)枝內(nèi)部引入導(dǎo)管。例如，在這樣的流程中，內(nèi)科醫(yī)生可以將導(dǎo)管端部插入到腎動脈中。在已知的系統(tǒng)中，內(nèi)科醫(yī)生使用二維X射線投影圖像，以便對三維脈管結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)管進(jìn)行導(dǎo)航。在這樣的情況下，導(dǎo)管端部的確切定位的深度信息會丟失，造成將導(dǎo)管插入到腎動脈中的任務(wù)非常繁瑣。這能夠是與當(dāng)只用一只眼睛試圖將線穿進(jìn)縫紉針的針孔內(nèi)的任務(wù)相比較的，從而丟失深度信息。為了克服從X射線投影圖像的二維性質(zhì)衍生的這個問題，以上參考圖1至圖4描述的成像裝置和成像方法在脈管結(jié)構(gòu)的三維表示的之上顯示導(dǎo)管端部的計算出的投影。該深度感知優(yōu)選通過例如在血管壁上(即，在脈管結(jié)構(gòu)的壁上)投射陰影或閃亮斑點(diǎn)來進(jìn)行加強(qiáng)，其中，在投射陰影的情況下，投影使血管壁變暗，而在閃亮斑點(diǎn)的情況下，投影使血管壁變亮。通過投影單元14提供的分配(即，傳遞函數(shù))能夠被相應(yīng)地配置。投影單元14可以適于計算脈管結(jié)構(gòu)的表面上的投影，使得當(dāng)導(dǎo)管端部與內(nèi)壁之間的距離變大時，所計算的投影變得較不集中，而當(dāng)導(dǎo)管的端部與表面之間的距離變小時，投影將更為集中。為了提供較不集中的投影，投影單元能夠適于提供較寬和/或較不強(qiáng)烈和/或較不模糊的投影。由于可視化對自然現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，因此該效果被直觀地理解并且用戶已經(jīng)在評估方向和距離方面進(jìn)行了訓(xùn)練。

圖5示意性和示范性地示出了脈管結(jié)構(gòu)31的表示和導(dǎo)管的端部33的表示。此外，圖5示出了端部33到脈管結(jié)構(gòu)31的表面上的投影32。由于在圖5中示出的情形中，導(dǎo)管的端部與脈管結(jié)構(gòu)的表面之間的距離相對較大，因此投影32并未良好地集中且似乎有些模糊。圖6示意性且示范性地圖示了另一情況，其中，導(dǎo)管的端部非常接近脈管結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁。導(dǎo)管的端部到脈管結(jié)構(gòu)的表面上的投影32因此相對較為集中，即，比圖5較小且較清晰。

在實(shí)施例中，成像裝置和成像方法適于提供人體的血管的三維數(shù)據(jù)，例如，術(shù)前計算機(jī)斷層攝影、磁共振、三維超聲等成像數(shù)據(jù)集，作為三維表示。還能夠提供描述人體的血管的多邊形網(wǎng)格作為血管的表示。此外，成像裝置和成像方法可以適于導(dǎo)出如導(dǎo)管的導(dǎo)航醫(yī)學(xué)設(shè)備的三維形狀，即，其三維位置和取向。尤其地，可以提供端部的定位和端部的取向。為了導(dǎo)出該信息，可以使用如光學(xué)形狀感測系統(tǒng)或電磁跟蹤系統(tǒng)的系統(tǒng)。作為另一選項，可以根據(jù)介入流程期間采集的圖像來重建醫(yī)學(xué)設(shè)備的三維形狀。例如，可以基于由雙平面X射線系統(tǒng)采集的兩幅X射線投影圖像來執(zhí)行導(dǎo)絲重建。也可以根據(jù)利用單平面X射線系統(tǒng)采集的兩幅或更多幅X射線投影圖像來重建醫(yī)學(xué)設(shè)備的三維形狀，其中，在該情況中，假設(shè)該醫(yī)學(xué)設(shè)備不在這些X射線投影圖像的采集期間移動。此外，成像裝置和成像方法適于優(yōu)選地將導(dǎo)航醫(yī)學(xué)設(shè)備的端部投影在三維血管數(shù)據(jù)的頂部上。醫(yī)學(xué)設(shè)備的端部的位置和取向可以由設(shè)備之上的三維點(diǎn)P的位置來定義，例如，由醫(yī)學(xué)設(shè)備的端部的最遠(yuǎn)中心點(diǎn)的三維位置來定義，以及由指示醫(yī)學(xué)設(shè)備的端部的取向三維向量V來定義。投影單元能夠適于通過計算由(P,V)定義的線與根據(jù)三維術(shù)前數(shù)據(jù)導(dǎo)出的脈管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間的相交來計算投影的中心。如果C是線(P,V)與脈管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面之間的相交點(diǎn)，則針對C的鄰域中的脈管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上的每個點(diǎn)PS，能夠定義在脈管結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面上的距離，如P與PS之間的三維歐幾里得距離或如C與PS之間的最小長度路徑的距離。各自的距離能夠被認(rèn)為是針對C的鄰域中的不同表面位置確定的投影值。投影單元還能夠適于提供用于將投影值(即，在該范圍中為各自的距離)映射到不透明的程度和顏色的傳遞函數(shù)TF，其可以由下式來描述：TF(D)→RGBA。針對C的鄰域中的每個點(diǎn)，可以計算各自的投影值，并且通過使用傳遞函數(shù)TF(D)，能夠?qū)С鲱伾玆GB值和不透明度A值。顯示器上的表面位置被定位于相交點(diǎn)C的鄰域中的位置處的像素被相應(yīng)地著色并任選地與背景圖像混合，所述背景圖像可以例如為實(shí)況熒光透視圖像和/或示出脈管結(jié)構(gòu)的介入前三維表示的圖像。

傳遞函數(shù)能夠是單色函數(shù)或能夠提供顏色映射。在單色傳遞函數(shù)的情況下，投影值可以被分配給例如不同的亮度和/或不同的不透明度的程度。例如，高亮度能夠用于模擬聚光燈而低亮度能夠用于模擬投射的陰影，如圖5和圖6中示意性且示范性地圖示的。已經(jīng)通過使用各自的表面位置PS與端部的位置P之間的歐幾里得距離并通過使用單色傳遞函數(shù)來確定圖5和圖6中的投影。

圖7至圖9示意性且示范性地圖示了通過不同的傳遞函數(shù)計算出的不同的投影。在圖7中，示出了脈管結(jié)構(gòu)的表面40上的導(dǎo)管的端部42的投影41，所述投影41已經(jīng)通過使用多色傳遞函數(shù)而被確定，所述多色傳遞函數(shù)將完全不透明的紅色分配給接近投影中心的表面點(diǎn)，即，接近由導(dǎo)管的端部42的位置和取向所定義的線與脈管結(jié)構(gòu)的表面40的相交點(diǎn)。此外，傳遞函數(shù)將略微透明的黃色分配給距投影41的中心稍遠(yuǎn)的表面點(diǎn)，并將半透明的綠色分配給更遠(yuǎn)的表面點(diǎn)。具有更遠(yuǎn)距離的表面點(diǎn)不被著色。能夠通過定義用于對各自的表面點(diǎn)到投影中心的距離進(jìn)行閾值化的對應(yīng)閾值來定義投影41的這些不同著色區(qū)域。為了生成圖8，已經(jīng)使用了另一傳遞函數(shù)。在該范例中，傳遞函數(shù)將不透明的黑色分配給在預(yù)定義距離處投影的表面點(diǎn)，即，具有距相交點(diǎn)預(yù)定義距離，例如2mm的預(yù)定義距離。在圖9中示出的另外的范例中，傳遞函數(shù)將不透明的黑色分配給在小于距投影41的中心(即，距相交點(diǎn))的預(yù)定義距離閾值(如2mm)的距離處的投影41的所有表面點(diǎn)。

在圖7至圖9中，也指示了腎動脈從主動脈分支的位置，其中，針對該指示，使用了點(diǎn)45。因此，顯示器18也能夠適于指示導(dǎo)管的端部應(yīng)當(dāng)被移動到的靶標(biāo)的位置。靶標(biāo)能夠被自動或手動地標(biāo)記在脈管結(jié)構(gòu)3的三維表示上，并且然后最終由顯示器18來顯示。在圖7至圖9中，脈管結(jié)構(gòu)的表示40與投影41被疊加在由熒光透視設(shè)備11生成的實(shí)況熒光透視圖像上，使得在這些附圖中也示出在介入流程期間使用的導(dǎo)絲44。

圖10示意性且示范性地示出了脈管結(jié)構(gòu)31的表面上的導(dǎo)管的端部33的投影32的另外的實(shí)施例。在該范例中，已經(jīng)使用了傳遞函數(shù)，其將不透明的黑色分配給距投影32的中心第一距離處的表面點(diǎn)和距投影32的中心第二距離處的表面點(diǎn)，其中，這些距離能夠被預(yù)定義并且任選地能由用戶修改。圖11示意性且示范性地圖示了脈管結(jié)構(gòu)50的表面上的另外的投影51，其中，在該實(shí)施例中，傳遞函數(shù)將不透明的黑色分配給具有到投影中心預(yù)定義距離的表面點(diǎn)，并且顯示器額外地適于指示將投影51的外邊界與導(dǎo)管的端部52的位置進(jìn)行連接的錐形53。在圖11中，脈管結(jié)構(gòu)的表示50與投影51被疊加在由熒光透視設(shè)備11生成的實(shí)況熒光透視圖像上，使得在圖11中也示出在介入流程期間使用的導(dǎo)絲54。用戶從圖11能夠獲得導(dǎo)管需要被逆時針方向扭轉(zhuǎn)的信息，以便使分支55達(dá)到腎動脈。

盡管在上述實(shí)施例中第一目標(biāo)為導(dǎo)管的端部且第二目標(biāo)為人體內(nèi)的脈管結(jié)構(gòu)。但是在其他實(shí)施例中，第一目標(biāo)和第二目標(biāo)能夠是其他元素。例如，第一目標(biāo)能夠是要被引入到人體內(nèi)的另一醫(yī)學(xué)設(shè)備或要被引入到技術(shù)目標(biāo)內(nèi)的設(shè)備。此外，第二目標(biāo)能夠是人的如活體器官的另一部分，如心臟、腎臟等。第二目標(biāo)也能夠是如技術(shù)管狀系統(tǒng)的技術(shù)目標(biāo)。

盡管在上述實(shí)施例中已經(jīng)描述了對第一目標(biāo)到第二目標(biāo)的表面的表示上的投影進(jìn)行確定的特定技術(shù)，但是在其他實(shí)施例中，也能夠使用其他技術(shù)來確定投影。尤其地，能夠使用已知的投射技術(shù)來確定第一目標(biāo)到第二目標(biāo)的表面的表示上的投影。在實(shí)施例中，能夠定義發(fā)散的輻射射束，其開始于導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的位置處并具有與導(dǎo)管的縱軸對準(zhǔn)的中心射線，其中，能夠計算發(fā)散的輻射射束與第二目標(biāo)的表面的相交以用于確定投影。此外，在確定第一目標(biāo)到第二目標(biāo)的表面的表示上的投影時，不僅可以考慮第一目標(biāo)的單軸的取向(如以上參考圖3描述的導(dǎo)管的端部10的縱軸20的取向)，而且還可以考慮兩個或更多個另外的軸的取向(如第一目標(biāo)的另外的橫軸)。尤其地，投影可以是相對于如以上參考圖3描述的第一目標(biāo)圍繞其軸旋轉(zhuǎn)而不變的，但是在實(shí)施例中，投影也可以取決于第一目標(biāo)繞其縱軸的旋轉(zhuǎn)。

盡管在上述實(shí)施例中已經(jīng)使用了生成X射線投影圖像的熒光透視設(shè)備，但是在另一實(shí)施例中成像裝置可能不使用任何X射線，其中，第一目標(biāo)相對于第二目標(biāo)的位置能夠通過使用如光學(xué)形狀感測或電磁跟蹤的非X射線跟蹤技術(shù)來確定，其中，能夠基于第一目標(biāo)的該確定的位置和第二目標(biāo)的表面的表示來計算投影，并且其中，最終計算出的投影能夠被示出在任選地與第一目標(biāo)的跟蹤位置處的第一目標(biāo)的表示一起的表面的表示上。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過研究附圖、公開內(nèi)容以及權(quán)利要求，在實(shí)踐請求保護(hù)的發(fā)明時能夠理解并實(shí)現(xiàn)對所公開的實(shí)施例的其他變型。

在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且詞語“一”或“一個”不排除多個。

單個單元或設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中記載的若干項的功能。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。

如對第一目標(biāo)在第二目標(biāo)的表示的表面上的投影的確定、對第一目標(biāo)在第二目標(biāo)內(nèi)應(yīng)當(dāng)被移動到的靶標(biāo)的表示的提供、對第二目標(biāo)的三維表示的提供等的由一個或多個單元或設(shè)備進(jìn)行的操作也能夠由任何其他數(shù)量的單元或設(shè)備來執(zhí)行。根據(jù)成像方法對成像裝置的這些操作和/或控制能夠被實(shí)施為計算機(jī)程序的程序代碼單元和/或被實(shí)施為專用硬件。

計算機(jī)程序可以被存儲/分布在合適的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起或作為其他硬件的部分供應(yīng)的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以被以其他形式分布，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線的電信系統(tǒng)。

權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對范圍的限制。

本發(fā)明涉及一種用于對第二目標(biāo)(例如為人的脈管結(jié)構(gòu))內(nèi)的第一目標(biāo)(如導(dǎo)管的端部)進(jìn)行成像的成像裝置。提供了所述第二目標(biāo)的三維表示，所述第二目標(biāo)的所述三維表示包括所述第二目標(biāo)的表面的表示以及所述第一目標(biāo)相對于所述第二目標(biāo)的位置的位置，并且確定所述第一目標(biāo)到所述第二目標(biāo)的所述表面的所述表示上的投影并且在顯示器上將所述投影示出給用戶(如內(nèi)科醫(yī)生)。從而以對用戶來說非常原生的方式示出所述第一目標(biāo)與所述第二目標(biāo)之間的三維空間關(guān)系，即，能夠提供允許所述用戶容易且準(zhǔn)確地掌握所述第一目標(biāo)與所述第二目標(biāo)之間的所述三維空間關(guān)系的可視化。