[發明專利]用于利用超聲進行肺部可視化的系統和方法

在審

• 申請號: 201480056086.8
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN105611881A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: J·D·布蘭南;W·J·迪克漢斯;C·M·拉德考;D·R·佩特松
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B5/05
• 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: 邊海梅

技術領域

本公開內容涉及用于利用超聲成像技術可視化肺部的系統和方法。更具體而言， 本公開內容涉及利用超聲圖像增強由其它成像模態獲得的管腔網絡的圖像。

背景技術

對于肺部疾病(諸如哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)和慢性阻塞性肺部疾病 (COLD))或者對于肺部相關疾病的護理標準主要集中在一般對患者是高度侵入性的醫療 和/或藥物管理。例如，已經報道了數十年經由局部和侵入性手段(例如，外科手術)的肺去 神經可以對哮喘或肺氣腫提供治療益處。

電磁導航(EMN)已經幫助擴大治療諸如肺部的管腔網絡的可能性。EMN依賴于非侵 入性成像技術，諸如計算機斷層掃描(CT)掃描、磁共振成像(MRI)或熒光透視技術。EMN與這 些非侵入性成像技術相結合也已經被用來識別目標的位置并幫助臨床醫生導航肺部的管 腔網絡到達目標。但是，由這些非侵入性成像技術生成的圖像已無法提供足夠的分辨率來 識別與管腔網絡平行延伸的這種神經位置的特征。另外，當執行治療時，利用這些非侵入性 成像技術的附加圖像必須已經被執行，以確定治療是否已經完成。這增加了患者暴露給有 害X射線或物質的次數和治療成本。還有，每個臨床醫生都渴望被治療的區域的更大分辨 率。因此，存在對于提供期望分辨率并且在操作中臨床高效的成像模態的需求。

發明內容

在一方面，本公開內容的特征是一種用于肺部的基于US的詢問的系統。該系統包 括存儲器、電磁(EM)板、延長的工作通道(EWC)、EM傳感器、US換能器，以及處理器。存儲器存 儲管腔網絡的三維(3D)模型和用于導航管腔網絡的通路計劃，并且EM板被配置為生成EM 場。EWC被配置為根據通路計劃朝目標導航患者的管腔網絡，并且EM傳感器從EWC的遠端向 遠側延伸并且被配置為感測EM場。US換能器被配置為生成US波并接收從管腔網絡反射的US 波，并且處理器被配置為處理感測到的EM場，以便在3D模型中同步EM傳感器的位置、處理反 射的US波以便生成US圖像、或者集成所生成的圖像與3D模型。

在另一方面，該系統還包括被配置為顯示集成的3D模型和US圖像的顯示設備。顯 示器還被配置為基于EM傳感器的位置顯示狀態。該狀態指示EM傳感器是位于不在目標的位 置處、位于目標處、還是位于與健康組織相鄰的位置處。該狀態還指示對目標的治療是否完 成。

在另一方面，所生成的圖像的分辨率比3D模型的分辨率更精細。

在另一方面，EM傳感器位于EWC的遠端處或位于EWC的遠端的周圍。

在另一方面，該系統還包括位于患者上并被配置為創建患者的呼吸模式的多個參 考傳感器。該系統還包括跟蹤設備，其耦合到多個參考傳感器和EM傳感器，并且被配置為通 過基于呼吸模式補償病人的呼吸來識別EM傳感器的位置。

在另一方面，所生成的圖像的集成的位置是基于3D模型中EM傳感器的位置的。

在另一方面，處理器還被配置為基于反射的US波識別組織密度。處理器還被配置 為確定治療設備是否在目標的中心處。

在還有另一方面，處理器還被配置為基于根據反射的US波的目標的密度確定治療 的充分性。

在還有另一方面，處理器還被配置為檢測目標的尺寸。

在還有另一方面，處理器還被配置為在目標治療期間和目標治療之后實時地確定 目標的收縮。

在另一方面，所生成的圖像示出管腔網絡的外部。

在另一方面，處理器還被配置為確定EM傳感器與US換能器之間的偏移量。所生成 的圖像與3D模型的集成是基于該偏移量的。

在還有另一方面，US換能器以向前看的方式被定位在EM傳感器前面。

在不背離本公開內容的范圍的情況下，本公開內容的任何上述方面和實施例都可 以被組合。

附圖說明

當參照附圖閱讀各種實施例的描述時，目前公開的系統和方法的目標和特征將對 本領域普通技術人員變得顯然，其中：

圖1是根據本公開內容的實施例、用于可視化患者的肺部的系統的透視圖；

圖2A是根據本公開內容的實施例的導管引導組件的剖面圖；

圖2B是根據本公開內容的實施例、示出圖2A的延長的工作通道的遠側尖端的所指 示細節區域的放大圖；