电磁追踪与术前体数据的生物电配准

对于微创血管内手术，人体内部导管与导丝的定位至关重要。电磁（EM）追踪是一种可对这类手术器械进行定位的技术。为了在术前体数据中对术中 EM 追踪的器械进行定位，有必要将术前与术中成像置于同一坐标系下。在大多数现有解决方案中，此类配准需要额外的交互操作，从而改变了手术原有的工作流程。我们提出了一种新方法，利用生物电信号在不显著改变介入工作流程的情况下，将术前体数据初始化并配准到 EM 追踪系统。我们设想该概念最自然的应用场景为心脏电生理（EP）手术，其中 EP 导管已配备所有必要的传感功能，包括用于电生理信号测量的电学传感以及用于导管定位的 EM 追踪。我们利用 EP 导管进行生物电传感，以在导管进入人体内部推进时检测血管系统的局部特征。此类特征可在术前数据中于手术前自动标记。生物电与 EM 追踪的结合能够在 EM 追踪空间内定位如分叉与狭窄等血管特征。将其映射到术前数据可自动将患者的 CT 空间配准至 EM 追踪。所提出的配准过程完全基于生物电感知特征，无需外部标记或其他介入成像设备。