[發(fā)明專利]一種用于規(guī)劃患者體內(nèi)針的導(dǎo)入的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580056385.6
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN107106238B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 萊昂內(nèi)爾·卡拉特;史蒂芬·拉瓦萊;伊凡·布雷考特;弗洛倫絲·比勒特;帕特里克-丹尼斯·斯莫諾維克;安格斯·拉巴迪
• 申請（專利權(quán)）人: 伊馬科提斯公司
• 主分類號: A61B34/10
• 分類號: A61B34/10
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 呂艷英;張穎玲

本發(fā)明涉及一種用于規(guī)劃患者體內(nèi)針的導(dǎo)入的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：針導(dǎo)向件(3)，所述針導(dǎo)向件(3)用于與針(2)聯(lián)接；導(dǎo)航系統(tǒng)，所述導(dǎo)航系統(tǒng)配置為相對于患者的3D醫(yī)學(xué)圖像追蹤針導(dǎo)向件(3)；處理器，所述處理器配置為用于使用所述針導(dǎo)向件(3)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)來確定所述針(2)相對于3D圖像(1)的虛擬位置和取向，以及用于根據(jù)所述3D醫(yī)學(xué)圖像(1)中的蹤跡檢測至少一個插入的針(2'；2a'、2b'、2c')并用于計算虛擬針(2)和所檢測到的針(2'；2a'、2b'、2c')之間的距離；顯示器，所述顯示器與所述處理器聯(lián)接，用于顯示所述虛擬針(2)的表象以及所述虛擬針與所述至少一個所檢測到的針(2'；2a'、2b'、2c')之間的計算出的距離的表象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于規(guī)劃患者體內(nèi)針的導(dǎo)入的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在介入放射學(xué)中進(jìn)行的外科手術(shù)包括將一種或多種外科器械，諸如針或等同物導(dǎo)入到患者體內(nèi)。

介入放射科醫(yī)師使用成像系統(tǒng)，最有可能使用計算機(jī)斷層掃描(CT掃描)或錐形束計算機(jī)斷層掃描(CBCT)或磁共振成像系統(tǒng)(MRI)，來查看患者的器官并選擇用于尖端(tip)的靶標(biāo)和針到達(dá)該靶標(biāo)所遵循的軌跡。

為了幫助介入放射科醫(yī)生達(dá)到該靶標(biāo)，導(dǎo)航系統(tǒng)是必要的。這種系統(tǒng)使用基于光學(xué)技術(shù)、電磁技術(shù)、射頻技術(shù)、慣性技術(shù)、超聲技術(shù)或機(jī)械技術(shù)的追蹤系統(tǒng)。

追蹤系統(tǒng)的目的是提供一個或多個追蹤器的實時空間位置和方位。

文獻(xiàn)WO 2010/086374描述了一種在患者的3D醫(yī)學(xué)圖像中對外科器械(諸如針)進(jìn)行導(dǎo)航的方法。為此，將針滑動地布置在手術(shù)導(dǎo)向件中，其中，追蹤器剛性地附接到該手術(shù)導(dǎo)向件上，并且將基準(zhǔn)標(biāo)記物附接到患者的身體并通過追蹤系統(tǒng)定位。由于能夠在3D醫(yī)學(xué)圖像中檢測參照標(biāo)記物，所以能夠確定外科導(dǎo)向件相對于3D醫(yī)學(xué)圖像的位置和方向。針是線性器械，其軸線應(yīng)與導(dǎo)向件的軸線相重合。因此，即使針本身沒有被追蹤，系統(tǒng)能夠確定3D醫(yī)學(xué)圖像中針的軸線的位置和取向。

介入放射學(xué)的目標(biāo)是命中隨患者呼吸移動的靶標(biāo)。如圖1所示，放射科醫(yī)師使用的3D醫(yī)學(xué)圖像1來規(guī)劃針2的位置和取向以相應(yīng)于呼吸周期的給定時間在患者體內(nèi)更深的插入或推進(jìn)。此外，該3D醫(yī)療圖像1可能含有一些患者移動或配準(zhǔn)錯誤。因此，虛擬針2可能與3D醫(yī)學(xué)圖像中所檢測到的針2'匹配得不是很好，并且其可以如雙箭頭所示根據(jù)患者的呼吸而移動。因此難以預(yù)計為了到達(dá)靶標(biāo)T而再次將針推進(jìn)患者體內(nèi)的時機(jī)。

介入放射學(xué)的另一個目標(biāo)是破壞不想要的細(xì)胞(如腫瘤)。為了進(jìn)行這種破壞，有時需要多于一個針，并且這些針必須放置成將覆蓋然后破壞整個靶腫瘤。然而，如圖2所示，當(dāng)在患者的身體中已經(jīng)有一個或多個針的尖端插入到靶標(biāo)T中時，對于放射科醫(yī)師來說解釋對于所有針在三維下的情況是困難的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是使用3D醫(yī)療圖像中的一個或多個所檢測到的針來規(guī)劃在患者體內(nèi)針的導(dǎo)入。

根據(jù)第一方面，針已經(jīng)部分地插入患者體內(nèi)，并且本發(fā)明提供額外的指導(dǎo)以考慮患者的呼吸從而將針更深地插入患者體內(nèi)。

根據(jù)第二方面，一個或多個針已經(jīng)插入到靶標(biāo)中，并且本發(fā)明提供了額外的指導(dǎo)來規(guī)劃在該靶標(biāo)中插入新的針。

本發(fā)明提供了一種用于規(guī)劃患者體內(nèi)針的導(dǎo)入的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

針導(dǎo)向件，所述針導(dǎo)向件擬用于與針聯(lián)接；

導(dǎo)航系統(tǒng)，所述導(dǎo)航系統(tǒng)配置為相對于患者的3D醫(yī)學(xué)圖像追蹤針導(dǎo)向件；

處理器，所述處理器配置為用于使用所述針導(dǎo)向件的導(dǎo)航數(shù)據(jù)來相對于所述3D圖像確定所述針的虛擬位置和取向，用于根據(jù)所述3D醫(yī)學(xué)圖像中的蹤跡檢測至少一個插入的針，并用于計算虛擬針和所檢測到的針之間的距離；