[發明專利]使用內窺鏡判定氣道直徑的系統和方法

有效

• 申請號: 201080050291.5
• 申請日: 2010-09-17
• 公開（公告）號: CN102596003A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 詹森·大衛·吉布斯;亨蓋·維博沃
• 申請（專利權）人: 布朗卡斯科技有限公司
• 主分類號: A61B1/267
• 分類號: A61B1/267
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求于2009年9月17日提交的、標題為“System?and?Method?For?Determining?Airway?Diameter?Using?Endoscope（使用內窺鏡判定氣道直徑的系統和方法）”的美國臨時申請第61/243,310號和于2010年9月17日提交的、標題為“System?and?Method?For?Determining?Airway?Diameter?Using?Endoscope（使用內窺鏡判定氣道直徑的系統和方法）”的非臨時美國申請第12/884,735號的優先權。

發明背景

內窺鏡檢查是允許醫師通過內窺鏡審問身體內部的微創醫療程序和觀察解剖結構的方法，內窺鏡提供了照亮解剖結構的光源。通常，內窺鏡包括與提供視頻輸出的觀察透鏡或照相機連接的一組光纖束。內窺鏡的實例包括用于在結腸中檢查和治療使用的結腸鏡和用于肺部中的氣管和分支氣道的氣管鏡。這種設備允許醫師通過自然孔口深入到身體，將在執行更多的侵入性程序時可能需要的創傷減到最小。

通常連同醫療圖像的分析一起執行內窺鏡程序，通過醫生的腦力評估或計算機輔助的圖像分析。當醫師可能受限于他們通過內窺鏡的觀察能力時，或通過指引醫師到達某一感興趣的診斷區域來最小化程序次數時，這種圖像分析很有用。醫療圖像的實例是那些通過熒光鏡檢查、計算機斷層掃描（CT）或磁共振成像而產生的圖像。這種成像允許醫師識別可能在內窺鏡程序期間不可觀察的解剖結構的部分。例如，在經胸廓穿刺的活組織切片檢查中，通過氣管鏡放置針以取樣淋巴結，淋巴結位于腔外，或超出氣道壁并且因此不可能直接可視。CT掃描通常用于判定要被取樣的淋巴結相對于氣道的位置。對于肺癌的診斷和分期而言，這種淋巴結取樣很重要。

圖像分析還用于識別解剖結構的尺寸如氣道的直徑。在某些程序中如，例如，判定位于氣管中的氣管支氣管支架的大小，或判定要被放置在部分支氣管內腔中的氣管內閥的大小，該信息是有用的。然而，由于一些因素——包括肺部的潮汐運動，即肺部的吸氣和呼氣更改內腔的尺寸，這種判定是復雜的。另外，尺寸可以沿著內腔的長度改變。

盡管一些已知圖像分析技術的可用性，需要一種用于實時地獲得特定位置處的尺寸信息的方法和系統。

發明概述

一種使用內窺鏡儀器判定身體內腔的性質的方法，包括判定沿著內腔的多組性質。多組性質可以與處于多個狀態的內腔相對應。將沿著內腔的多組性質相互配準。該方法還估算儀器相對于內腔的位置和識別在儀器的位置處的內腔的性質。例如，儀器可以是氣管鏡以及身體內腔可以是氣道，氣道的直徑是要被判定的性質。

該方法還可以包括選擇身體內腔的長度的至少一部分并且計算在各種狀態中的內腔的體積。多種狀態可以包括與充氣和放氣狀態中的內腔相對應的第一狀態和第二狀態。另外，該方法包括估算沿著內腔的第三組性質。估算沿著內腔的第三組性質可以基于第一組性質和第二組性質，或可以與在單獨狀態的內腔相對應。該方法可以包括識別和/或顯示性質組。

另外，該方法可以包括基于以上參考的識別步驟在內腔中部署植入物的步驟。植入物可以包括與性質組相關聯的植入物尺寸。內腔可以是氣管，性質是內徑，并且植入物是氣管支架。在部署植入物之前，該方法可以包括基于所識別的性質的組從具有不同大小的多個支架選擇氣管支架。

本發明可以利用實時內窺鏡，并且在外科手術期間實時地執行性質識別。性質還可以來源于由身體內腔的CT掃描而產生的分段三維模型數據。使用基于圖像到圖像的配準方法可以實現估算內窺鏡的位置的步驟。可以在配準步驟之前或繼配準步驟之后執行該估算步驟。

還公開了一種使用內窺鏡儀器判定身體內腔的性質的系統。該系統包括處理器，該處理器被操作為：判定沿著內腔的多組性質；將沿著內腔的性質相互配準；估算儀器相對于內腔的位置；以及，識別與內腔中的儀器的位置相對應的至少一個性質。儀器可以是實時內窺鏡。該系統還可以包括植入物和植入物遞送儀器。植入物具有與由該系統識別的性質相關聯的尺寸。在一種實施方式中，性質是直徑。

根據以下的結合附圖的詳細描述，本發明的描述、目標和優勢將變得明顯。本公開內容和發明特別包括各種實施方式的特征的組合以及各種可能的實施方式的組合。

附圖簡述

圖1圖示了本發明的一實施方式的步驟；

圖2圖示了本發明的另一實施方式的步驟；

圖3A和圖3B分別圖示了所配準的氣道內腔在包括充氣狀態和放氣狀態的兩種不同狀態中的傾斜CT片；以及