可应用于支气管镜引导的基于图像的全局配准系统和方法

摘要

一种全局配准系统和方法可识别支气管镜的位置，无需大量支气管镜操纵、技术人员介入或者电磁传感器。可以获得3D气管树形式的仿真支气管镜检查（VB）绘图，包括所述气管树中的分支位置的VB视图。从插入到所述气管树的支气管镜接收至少一幅真实支气管镜（RB）视频图像。在计算机上执行本发明的算法，以识别VB视图最接近所接收到的RB视图的几个最可能的支气管位置，并且根据在所述VB视图中识别的分支位置可确定支气管镜在所述气管树中的3D位置。优选的实施方案涉及对整个气管分岔搜索空间中的所有分支进行快速局部配准搜索，将加权归一化的距离度量值平方和用于发现最佳匹配。

主权项

一种全局配准系统，包括：存储器，用于储存3D气管树的仿真支气管镜检查VB绘图，所述绘图包括所述气管树内的VB视图和分支位置；支气管镜，用于产生沿着所述气管树的气管的未知或任意位置处的真实支气管镜RB视图；计算机，可运算以使用所述RB视图来搜索并分析所述VB绘图以识别与所接收到的RB视图最接近匹配的VB视图和分支位置；显示器，基于所述VB视图和所述VB视图中识别的分支位置呈现出所述支气管镜在所述气管树内的3D位置，和其中所述计算机可运算以对所述气管树内的分支进行如下搜索：(a)分支内搜索，以沿着所述气管树的多个气管中的每个气管识别最佳VB视图；以及(b)分支间搜索，在所述分支内搜索之后进行所述分支间搜索，其中从所述分支内搜索识别与所述RB视图最接近匹配的、被用于确定支气管镜的3D位置的最佳VB视图中的至少一个。