[發(fā)明專利]用于在患者體內(nèi)跟蹤內(nèi)窺鏡的位置的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680076675.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108430373B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿齊亞·克朗曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安多卓思公司
• 主分類號(hào): G06F9/00
• 分類號(hào): G06F9/00;A61B34/20;A61B1/31;A61B90/00;A61B5/06
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 洪磊

本發(fā)明公開(kāi)了在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間在患者體內(nèi)跟蹤內(nèi)窺鏡的位置的系統(tǒng)和方法。所述裝置和方法包括在所述內(nèi)窺鏡的坐標(biāo)系中確定所述內(nèi)窺鏡在所述患者體內(nèi)的位置，通過(guò)外部光學(xué)跟蹤器在圖像中捕獲被附接至所述內(nèi)窺鏡的基準(zhǔn)標(biāo)記物，將所述捕獲的基準(zhǔn)標(biāo)記物從所述內(nèi)窺鏡的坐標(biāo)系變換至所述光學(xué)跟蹤器的坐標(biāo)系，在所述患者器官的模型上投射所述內(nèi)窺鏡的虛像，以及投射或顯示所述組合的圖像。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本說(shuō)明書依賴于在2015年10月28日提交的題為“用于在患者體內(nèi)跟蹤內(nèi)窺鏡的位置的裝置和方法”的美國(guó)專利臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?2/247,232的優(yōu)先權(quán)。

本說(shuō)明書涉及于2014年10月2日提交的題為“具有集成傳感器的內(nèi)窺鏡”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/505,387以及在2015年4月28日提交的題為“使用多觀察元件的內(nèi)窺鏡掃描體腔的系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?4/697,933的申請(qǐng)。

上述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書一般涉及內(nèi)窺鏡，且更具體地涉及用于顯示內(nèi)窺鏡在患者體內(nèi)的位置的圖像，該圖像重疊在患者身體上或疊加在患者身體的圖像上。

背景技術(shù)

內(nèi)窺鏡是一種用于檢查和處理內(nèi)部體腔，諸如消化道、氣道、胃腸系統(tǒng)和其他器官系統(tǒng)的醫(yī)療器械。傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡通常是細(xì)長(zhǎng)的管狀軸，剛性的或柔性的，具有攝像機(jī)和用于將源于位于管的近端的外部光源的光指向遠(yuǎn)側(cè)頂端的光纖光導(dǎo)。而且，大多數(shù)內(nèi)窺鏡設(shè)有一個(gè)或多個(gè)通道，醫(yī)療裝置，諸如鑷子、探針和其他工具可以通過(guò)該通道。此外，在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間，通常經(jīng)軸引入或排空流體，諸如水、鹽水、藥物、造影劑、染料或乳化劑。可以在軸內(nèi)設(shè)置多個(gè)通道，其中每一個(gè)均用于引入和抽吸液體。

內(nèi)窺鏡已在醫(yī)學(xué)界獲得了很高的認(rèn)可，這是因?yàn)槠涮峁┝艘宰钚〉幕颊邉?chuàng)傷執(zhí)行手術(shù)，且同時(shí)使得醫(yī)師能夠觀察到患者的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的工具。多年來(lái)，許多內(nèi)窺鏡已經(jīng)根據(jù)特定應(yīng)用進(jìn)行了開(kāi)發(fā)和分類，諸如膀胱鏡檢查、結(jié)腸鏡檢查、腹腔鏡檢查、上消化道(GI)內(nèi)窺鏡檢查等。內(nèi)窺鏡可以被插入人體的自然孔口中或通過(guò)皮膚中的切口插入。

一些內(nèi)窺鏡具有用于觀察內(nèi)部器官，諸如結(jié)腸的觀察元件和用于對(duì)觀察元件的視野進(jìn)行照明的照明器。觀察元件和照明器位于內(nèi)窺鏡的頂端中且被用于捕獲被內(nèi)窺鏡掃描的體腔的內(nèi)壁的圖像。所捕獲的圖像經(jīng)鏡軸中存在的通道中的一個(gè)被發(fā)送至與內(nèi)窺鏡相聯(lián)接的控制單元以顯示在與控制單元相聯(lián)接的屏幕上。

在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間，手術(shù)醫(yī)師通過(guò)使用顯示在與控制單元，諸如引導(dǎo)器相聯(lián)接的屏幕上的所捕獲的圖像來(lái)在患者體內(nèi)引導(dǎo)內(nèi)窺鏡。然而，醫(yī)生不知道內(nèi)窺鏡在體內(nèi)相對(duì)于患者的內(nèi)部器官的準(zhǔn)確位置。醫(yī)生在很大程度上基于他/她對(duì)患者解剖結(jié)構(gòu)的了解、經(jīng)驗(yàn)和內(nèi)部器官的顯示圖像來(lái)操縱內(nèi)窺鏡。

通過(guò)在內(nèi)窺鏡手術(shù)期間顯示內(nèi)窺鏡在體內(nèi)的表示，傳統(tǒng)的引導(dǎo)系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡允許手術(shù)醫(yī)師觀察鏡在患者體內(nèi)的位置。然而，這樣的表示描繪了相對(duì)于內(nèi)窺鏡坐標(biāo)系，而不是相對(duì)于患者坐標(biāo)的鏡的位置。因此，手術(shù)者不能準(zhǔn)確地了解鏡相對(duì)于患者身體的位置。這可能導(dǎo)致手術(shù)者以導(dǎo)致患者不舒服或甚至疼痛的方式操縱鏡。

因此，需要一種通過(guò)將鏡的坐標(biāo)與患者的坐標(biāo)相組合來(lái)顯示內(nèi)窺鏡在患者體內(nèi)的準(zhǔn)確位置的裝置和方法。需要一種組合患者和內(nèi)窺鏡的信息以提供清楚地突出顯示了內(nèi)窺鏡相對(duì)于患者的內(nèi)部器官的位置的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的方法。

發(fā)明內(nèi)容

結(jié)合系統(tǒng)、工具和方法來(lái)描述和說(shuō)明下列實(shí)施例及其各方面，其旨在是示例性和說(shuō)明性的，而不是限制范圍。