[發明專利]用于外科手術干預的臨床上重要的解剖標志的視覺跟蹤和注釋

有效

• 申請號: 201080060214.8
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102781336A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 馬爾欽·A·巴利茨基;拉塞爾·H·泰勒;格里戈里·D·黑格;彼得·L·吉爾巴赫;詹姆斯·T·漢達;拉杰什·庫馬爾
• 申請（專利權）人: 約翰霍普金斯大學
• 主分類號: A61B8/10
• 分類號: A61B8/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

相關申請的交叉引用

本申請要求在2009年10月30日遞交的第61/256,531號美國臨時申請的優先權，其全部內容以參引方式合并到本文中。

本發明在由衛生和公眾服務部、國家衛生研究院（NIH）頒發的批準號1R01EB?007969-01以及由國家衛生基金會（NSF）頒發的批準號EEC-9731478的政府支持下完成。美國政府具有本發明中的一定權利。背景

1.技術領域

本發明的當前要求保護的實施方式的領域涉及一種在外科手術過程中獲取并顯示信息的系統及方法，更具體地涉及一種獲取和顯示信息的系統和方法，獲取和顯示信息包括對外科手術裝置的視覺跟蹤和對所顯示信息的注釋。

2.背景技術

當前，外科醫生使用用于對小組織區域進行手術的許多手術間診斷設備及外科手術設備和/或治療設備，例如，腹腔鏡超聲設備和/或射頻（RF）消融設備。外科醫生通過視頻饋送觀察設備相對于解剖結構的位置。在診斷裝置的情況下，外科醫生必須記錄該位置和成像結果并隨時間推移利用解剖結構跟蹤該位置。隨時間推移，外科醫生為了介入或檢查會想要再訪特定解剖結構。如果外科醫生記不起或不確定與特定區相關聯的先前診斷圖像的位置或內容，則診斷設備可能必須被再引入到手術場，這會耗費時間。在外科手術設備的情況下，外科醫生必須相對于一些可見標志給已經治療的區繪圖。這在治療處于目標組織內部或不改變組織的外觀時是困難的。要避免遺漏的治療位置、過度治療的治療位置或不正確的治療位置。外科醫生可以選擇檢查或治療可以稀疏地定位的多個解剖區域，例如10個標志。這在已具有挑戰性的微創過程中給外科醫生增加了認知負擔。此外，解剖結構可能自然地或由于介入本身而扭曲或改變顏色，這增加了跟蹤相關標志和相關聯的手術間信息的困難。

例如，在玻璃體視網膜外科手術的情況下，用眼內成像探針詢問視網膜是非常罕見的。然而，在發現新的實時的手術間成像模態（自聚焦（GRIN）透鏡內窺鏡、光譜學、超聲、光學相干斷層掃描（OCT））、兼容探針和多功能裝置的情況下，新的外科手術技術會是可能的。這些新的技術使組織以非常接近的距離和非常小的體積來成像。最終的數據被稀疏地定位，從而需要外科醫生利用顯微鏡視圖中的對應的解剖位置跟蹤多掃描或圖像，這給已具有挑戰性的外科手術任務增加了明顯的認知負擔。這在由于外科手術處理、流血、生物標記、腫脹以及視場、照明方法和/或方向及眼內流體條件的內在變化而造成的改變的解剖結構的情況下會變得更困難。

因此，仍需要用于外科手術干預的改善的視覺跟蹤和注釋系統及方法。

發明內容

根據本發明的一些實施方式的一種用于外科手術干預的視覺跟蹤和注釋系統具有：圖像獲取和顯示系統，該圖像獲取和顯示系統被布置成獲得關注的外科手術區域的圖像流和與關注的外科手術區域接近的外科手術裝置的圖像流并向用戶顯示獲取的圖像；跟蹤系統，該跟蹤系統被配置成相對于關注的外科手術區域跟蹤外科手術裝置；數據存儲系統，該數據存儲系統與圖像獲取和顯示系統以及跟蹤系統通信；以及數據處理系統，該數據處理系統與數據存儲系統、圖像獲取和顯示系統以及跟蹤系統通信。數據處理系統被配置成響應于來自用戶的輸入信號對顯示給用戶的圖像進行注釋。

根據本發明的一些實施方式的一種用于外科手術干預的視覺跟蹤和注釋方法包括：獲取關注的外科手術區域的圖像和與關注的外科手術區域接近的外科手術裝置的圖像，相對于關注的外科手術區域跟蹤外科手術裝置、以及顯示關注的外科手術區域和外科手術裝置。顯示包括響應于來自用戶的輸入信號增加的注釋。

根據本發明的一些實施方式的一種計算機可讀介質包括用于外科手術干預的視覺跟蹤和注釋的軟件的非瞬態存儲器，當被計算機系統執行時，該軟件包括：處理關注的外科手術區域的圖像數據和與關注的外科手術區域接近的外科手術裝置的圖像數據以提供關注的外科手術區域的圖像和外科手術裝置的圖像；處理圖像數據以相對于關注的外科手術區域跟蹤外科手術裝置；處理圖像數據和來自用戶的輸入信號以對圖像進行注釋；以及顯示具有該注釋的關注的外科手術區域的圖像和外科手術裝置的圖像。

附圖說明

結合描述、附圖和示例，另外的目的和優點將變得明顯。

圖1是根據本發明的實施方式的用于外科手術干預的視覺跟蹤和注釋系統的示意圖。

圖2示出了根據本發明的實施方式的用于外科手術干預的視覺跟蹤和注釋系統的顯示的圖像的示例。

圖3示出了根據本發明的實施方式的外科手術裝置的實施方式。