[發明專利]路徑規劃系統和方法

有效

• 申請號: 201410095041.3
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104050313B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: M·W·貝克
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00;A61B6/03
• 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: 馮玉清

一種用于規劃通過病人的解剖內腔網絡的路徑的系統和方法，包括：具有至少一個處理器的計算設備；與所述計算設備進行通信的顯示設備；以及用戶界面，配置為顯示在所述顯示設備上并且配置為引導用戶完成路徑規劃過程。所述用戶界面包括：病人選擇窗口，配置為接收用戶輸入以選擇具有要對其執行路徑規劃的CT圖像數據的病人；目標選擇窗口，配置為接收用戶輸入以從所述CT圖像數據選擇至少一個目標；以及氣道查找器窗口，配置為響應于用戶輸入，生成從所述至少一個目標到所述解剖內腔網絡的入口點的至少一個路徑。

技術領域

本公開涉及用于規劃通過病人的解剖內腔網絡的路徑的系統和方法。

背景技術

在外科手術過程中，臨床醫生常使用CT圖像來確定經過病人的內腔網絡的路徑。然而，臨床醫生通常難以僅基于CT圖像來有效地規劃路徑，特別是在支氣管樹的較小分支中，在那里CT圖像通常不能提供用于準確導航的足夠分辨率。

為了協助臨床醫生規劃通過內腔網絡的路徑，已經實現了自動化路徑規劃系統和方法，它們自動地生成從CT圖像上指定的目標到病人的入口點（例如，病人的嘴、鼻子、其他天然入口點或人工入口點，例如切口）的路徑。自動化路徑規劃系統和方法的一個示例可見于美國專利No.8218846中，其通過引用整體合并于此。

然而，當使用完全自動化的路徑規劃系統時，醫療設備可能在醫療設備的工作末端不朝向目標取向的方向上到達路徑末端。在此示例中，醫療設備的側面可能取向為朝向目標而不是工作末端，臨床醫生可能很難或者不可能用工作末端到達目標。特別地，在導航通過支氣管樹的小氣道時，當目標垂直于醫療設備在小氣道中行進的路徑時，可能難以或者甚至不可能朝向目標彎曲或轉向醫療設備的工作末端。

發明內容

提供了用于規劃通過病人的解剖內腔網絡的路徑的系統和方法。

在本公開的一個方面，公開了一種用于規劃通過病人的解剖內腔網絡的路徑的系統，包括：具有至少一個處理器的計算設備；與計算設備進行通信的顯示設備；以及用戶界面，配置為顯示在所述顯示設備上并且配置為引導用戶完成路徑規劃過程。所述用戶界面包括：病人選擇窗口，配置為接收用戶輸入以選擇具有要對其執行路徑規劃的CT圖像數據的病人；目標選擇窗口，配置為接收用戶輸入以從所述CT圖像數據選擇至少一個目標；以及氣道查找器窗口，配置為響應于用戶輸入，生成從所述至少一個目標到所述解剖內腔網絡的入口點的至少一個路徑。

在本公開的一個方面，所述病人選擇窗口配置為從與所述計算設備相關聯的至少一個存儲設備導入病人和CT圖像數據。

在本公開的一個方面，所述至少一個處理器配置為從由用戶選擇的CT圖像數據生成三維CT體積（volume）。

在本公開的一個方面，所述至少一個處理器配置為從由用戶選擇的CT圖像數據生成病人支氣管樹的三維模型以供顯示在所述顯示器上。

在本公開的一個方面，所述目標選擇窗口包括：配置為顯示CT圖像數據的切片的CT圖像窗口；配置為顯示至少一個肺的圖像的定位器窗口，所述定位器窗口包括配置為標識所顯示的切片相對于所述至少一個肺的位置；以及配置為響應于用戶輸入，從所顯示的CT圖像數據的切片選擇所述目標的目標選擇元件。

在本公開的一個方面，所述CT圖像窗口配置為響應于用戶輸入，顯示所述CT圖像數據的至少一個其他切片，所述定位器配置為相對于所述至少一個肺的圖像移動，以標識所顯示的至少一個其他切片相對于所述至少一個肺的位置。

在本公開的一個方面，所述氣道查找器窗口配置為顯示包括所選擇的至少一個目標的CT圖像，所述CT圖像可繞預定軸旋轉，以幫助用戶識別所述解剖內腔網絡的氣道。

在本公開的一個方面，所述預定軸是定義為從所述目標到所述解剖內腔網絡的已知氣道的軸。

在本公開的一個方面，所述預定軸是定義為從所述目標到所述解剖內腔網絡中的氣管的一部分的軸。