[發明專利]用于外科和介入醫療程序中的跟蹤和控制的雙模立體成像系統

有效

• 申請號: 201380025626.1
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN104582622B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: M·阿齊齊安;P·C·W·基姆;A·克里埃格爾;S·萊昂納德;A·沙德曼
• 申請（專利權）人: 兒童國家醫療中心
• 主分類號: A61B90/00
• 分類號: A61B90/00;A61B34/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 杜文樹

1.一種用于醫療程序中的跟蹤和控制的系統，所述系統包括：

可見光源；

一個或多個熒光標記；

與熒光標記的激勵波長對應的熒光光源；以及

電路，所述電路被配置為：

控制所述可見光源和所述熒光光源，

捕獲和數字化具有熒光標記在器官上的被手術的器官的所得到的可見圖像和熒光圖像，

對所述可見圖像和所述熒光圖像應用圖像處理，該圖像處理檢測所述器官上的熒光標記，和

通過使用熒光標記的熒光來實時跟蹤所述器官上的檢測到的熒光標記，跟蹤在所述可見圖像和所述熒光圖像中的熒光標記的位置。

2.根據權利要求1所述的系統，進一步包括：

手術機器人，

其中所述電路還被配置為：

獲得跟蹤信息，以及

根據所述跟蹤信息控制所述手術機器人來進行外科手術。

3.根據權利要求2所述的系統，

其中所述電路還被配置為使得能夠進行所述手術機器人的手動控制，以取代獲得跟蹤信息并根據所述跟蹤信息控制所述手術機器人來進行外科手術。

4.根據權利要求2所述的系統，其中，所述電路還被配置為接收手動輸入并根據所述手動輸入控制所述手術機器人來進行外科手術。

5.根據權利要求1所述的系統，進一步包括：

手術機器人；

其中所述電路還被配置為

獲得手動輸入，以及

執行所述手術機器人的主從控制。

6.根據權利要求1所述的系統，進一步包括：

顯示器，被配置為顯示所述可見圖像和所述熒光圖像中的至少一者。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電路還被配置為根據檢測到的熒光標記識別所述器官。

8.根據權利要求1所述的系統，還包括：

動態可調諧濾光器，被配置為二者擇一地將可見光和由所述熒光標記發出的光通過；以及

電荷耦合器件，被配置為捕獲可見圖像和熒光圖像中的至少一者。

9.根據權利要求6所述的系統，其中，所述顯示器是立體的或單視場的。

10.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電路被進一步配置為產生立體的或單視場的圖像。

11.根據權利要求6所述的系統，其中，所述顯示器是立體顯示器，并被配置為顯示熒光圖像的顏色編碼的疊加物以及可見圖像。

12.根據權利要求6所述的系統，其中，所述顯示器是立體顯示器，并被配置為通過疊加所檢測到的目標點來顯示增強現實圖像。

13.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電路還被配置為向系統操作員提供視覺、聽覺和觸覺反饋中的至少一者。

14.根據權利要求1所述的系統，其中，所述電路還被配置為以手動模式、半自主模式和自主模式中的每一種運行。

15.根據權利要求1所述的系統，其中，所述熒光光源是近紅外(NIR)光源。

16.根據權利要求1所述的系統，其中，通過噴霧、涂抹、附著、組織注射、或靜脈內注射來部署所述熒光標記。

17.根據權利要求1所述的系統，其中所述電路還被配置為捕獲和數字化具有熒光標記在手術器械上的手術器械的所產生的可見圖像和熒光圖像中的至少一者，對所述可見圖像和熒光圖像應用圖像處理，該圖像處理檢測所述手術器械上的熒光標記，以及根據對所述手術器械上的熒光標記的檢測，跟蹤在所述可見圖像和所述熒光圖像中的熒光標記的位置。

18.根據權利要求17所述的系統，其中所述電路還被配置為：

產生根據在所述可見圖像和熒光圖像中的器官上的所檢測到的熒光標記來設置的虛擬邊界，以及

根據所述手術器械上的對應的熒光標記的所跟蹤的位置來判斷手術器械是否已經通過虛擬邊界，以及在已經越過虛擬邊界時提供警報或提供對運動的約束，以便保護關鍵結構。