A system employs a tracker and a set of substantially non-shadowing point
markers, arranged in a fixed pattern or set in a fluoroscope calibration
fixture that is imaged in each shot. The fixture is preferably affixed to
the image detector of the fluoroscope, and tracking elements secured with
respect to the fixture and at least one of a tool and the patient, provide
respective position data irrespective of movement. A marker detection
module identifies markers imaged in each shot, and a processor applies the
known marker positions to model the projection geometry, e.g., camera axis
and focus, for the shot and, together with the tracked tool position, form
a corrected tool navigation image. In one embodiment an inverting
distortion correction converts the tracked or actual location of the tool
and displays the tool on the fluoroscopic image to guide the surgeon in
tool navigation. In another aspect of the invention, the fluoroscope takes
a series of frames while rotating in a plane about the patient, and the
camera models derived from the marker images in each frame are applied to
define a common center and coordinate axes in the imaged tissue region to
which all of the fluoroscope view may be registered. The processor then
filters and back-projects the image data or otherwise forms a volume image
data set corresponding to the region of tissue being imaged, and desired
fluoro-CT planar images of a the imaged patient volume are constructed
from this data set. Planes may then be constructed and displayed without
requiring complex tracking and image correlation systems previously needed
for operating-room management of MRI, CT or PET study image data. Further,
the fluoro-CT images thus constructed may be directly registered to
preoperative MRI, CT or PET 3D image data, or may obviate the need for
such preoperative imaging. Preferably, the tracker employs electromagnetic
tracking elements, as shown for example in U.S. Pat. No. 5,967,980, to
generate and/or detect electromagnetic field components unobstructed by
the patient and intervening structures, and to determine coordinates
directly referenced to the patient, the tool or the camera. The
calibration fixture may be implemented with BBs in a radiolucent block of
structural foam, and/or may be implemented by microlithographic
techniques, in which case magnetic tracking elements may be simultaneously
formed in registry with the markers on a sheet that mounts to the camera,
is incorporated in a radiographic support table, or otherwise positioned
to be imaged in each shot.
Система использует отслежыватель и комплект существенн нон-zaten44 отметок пункта, аранжированный в фикчированных картине или комплекте в приспособлении тарировки рентгеноскопа которое imaged в каждом снял. Приспособление предпочтительн прикреплено к детектору изображения рентгеноскопа, и отслеживающ элементы обеспеченные по отношению к приспособлению и по крайней мере одному инструмента и пациента, обеспечьте соответственно данные по положения irrespective of движение. Модуль обнаружения отметки определяет отметки imaged в каждом снял, а обработчик прикладывает знанные положения отметки для моделирования геометрии проекции, например, ось и фокус камеры, для съемки и, together with отслеживаемое положение инструмента, для того чтобы сформировать исправленное изображение навигации инструмента. В одном воплощении переворачивая коррекция искажения преобразовывает отслеживаемое или фактическое положение инструмента и показывает инструмент на fluoroscopic изображении для того чтобы направить хирурга в навигацию инструмента. В другой аспект вымысла, рентгеноскоп принимает серию рамок пока вращающ в плоскости о пациенте, и модели камеры выведенные от изображений отметки в каждой рамке приложены для того чтобы определить общий центр и координированные оси в imaged зоне ткани к которой весь из взгляда рентгеноскопа могут быть зарегистрированы. Обработчик после этого фильтрует и назад-proekty данные по изображения или в противном случае формирует комплект данным по изображения тома соответствуя к зоне ткани imaged, и заданные изображения fluoro-CT плоскостные imaged терпеливейший том построены от этого комплекта данных. Плоскости могут после этого быть построены и показаны без требовать сложных ранее необходимы систем корреляции отслеживать и изображения для управления работать-komnaty данные по изображения изучения MRI, CT или ЛЮБИМЧИКА. Более потом, таким образом построенные изображения fluoro-CT могут сразу быть зарегистрированы к данные по preoperative изображению MRI, CT или ЛЮБИМЧИКА 3D, или могут obviate потребность для такого preoperative воображения. Предпочтительн, отслежыватель использует электромагнитные отслеживая элементы, как показано например в pat США. No 5.967.980. для того чтобы произвести and/or обнаружить компоненты электромагнитного поля свободные пациентом и вмешиваясь структурами, и обусловить координаты сразу снабженные ссылками к пациенту, инструменту или камере. Приспособление тарировки может быть снабжено с bBs в radiolucent блоке структурно пены, and/or может быть снабжено microlithographic методами, in which case магнитные отслеживая элементы могут одновременно быть сформированы в регистратуре с отметками на листе который устанавливает к камере, включено в радиографическую таблицу поддержки, или в противном случае после того как я расположен для того чтобы быть imaged в каждом снял.