[發明專利]執行外科導航程序的系統和方法

有效

• 申請號: 201710885356.1
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107865694B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: W·J·迪克漢斯
• 申請（專利權）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 柳愛國

本發明題為“執行外科導航程序的系統和方法”。本公開提供了包括外科工具、成像設備和計算設備的用于執行導航程序的系統和方法。所述外科工具被導航至位于靶區域中的靶組織以對所述靶組織執行外科規程。所述成像設備在所述外科工具被導航至所述靶組織時，通過沿著路徑相對于所述靶區域自動地來回穿行并在穿過所述路徑時獲取所述靶區域的圖像數據來獲取所述靶區域的圖像數據。所述計算設備接收由所述成像設備獲取的所述圖像數據并顯示所述圖像數據，使得所述外科工具可被導航至所述靶組織，同時從相對于所述靶區域的多個視角顯現所述外科工具相對于所述靶組織的位置。

背景技術

1.技術領域

本公開涉及用于執行導航程序，并更具體地講用于利用圖像引導定位外科工具的系統、方法和設備。具體地講，本公開涉及使用成像設備諸如熒光鏡或錐束計算機斷層掃描設備來確認外科工具正確放置的系統、方法和設備。

2.相關領域的討論

在規劃治療或程序時，臨床醫生通常依賴于患者數據，包括X射線數據、計算機斷層掃描(CT)掃描數據、核磁共振成像(MRI)數據或其他成像數據，這些數據允許臨床醫生觀察患者的內部解剖結構。臨床醫生利用患者數據來識別所關注的靶標，并制定接近所關注的靶標以進行外科規程的策略。

使用CT圖像作為診斷工具已經變得稀松平常，并且CT結果常是臨床醫生可獲取的關于病變、腫瘤或其他類似所關注的靶標的尺寸和位置的信息的主要來源。臨床醫生利用該信息規劃操作程序，諸如活組織檢查或消融規程，但該信息僅可作為“離線”信息，臨床醫生通常必須在程序開始之前盡全力記住這些信息。在CT掃描過程中，對患者進行數字成像并收集CT圖像數據量。然后，臨床醫生可以橫斷位、冠狀位和矢狀位視角中的每一種視角觀察CT圖像數據。當試圖識別或定位靶標時，臨床醫生從每個方向逐片觀察CT圖像數據。然而，通常情況下，臨床醫生很難基于先前獲取的數據有效地執行導航程序。

發明內容

本公開提供了用于規劃和執行外科規程諸如例如微波消融治療程序或其他外科規程的系統和方法。為了導航至靶組織，無論經由皮膚使用剛性外科工具還是經由自然腔道使用導管引導組件的柔性延伸工作通道，都必須遵循導航規劃或軌跡來到達靶組織。通常，使用先前獲取的CT圖像數據在三維空間中利用工作站來確定軌跡或導航規劃。

在臨床醫生將外科工具導航至靶標之后，但在對靶標執行程序之前，臨床醫生可使用熒光鏡透視成像設備來確認外科工具相對于靶組織的放置。然而，熒光鏡透視成像設備僅從單一視角為臨床醫生提供外科工具相對于靶標的二維視圖。為了獲取放置的另一個視角，也就是說，為了從另一個角度相對于靶組織來觀察外科工具，用戶必須相對于靶標移動熒光鏡。通常，只有從多于一個角度或視角來顯現外科工具的放置時，臨床醫生才能夠看到外科工具相對于靶組織沒有正確地定位。因此，從一個視角看時，外科工具似乎是正確放置的，但從不同的視角看時，其實際上可能并未正確放置。在確認外科工具未正確定位之后，臨床醫生可移動或換句話講重新定位外科工具，并再次移動熒光鏡以從另一個角度觀察外科工具的放置。在該過程中，臨床醫生需要多次反復移動外科工具和熒光鏡后才能夠確認外科工具正確定位。

本文所述的系統和方法為執行上述導航程序的耗時、反復多次的方法提供了解決方案。具體地講，該系統和由該系統執行的方法利用成像設備諸如CT、錐束CT或標準熒光鏡自動地從相對于靶區域的多個角度捕獲靶區域的視頻或一系列圖像，使得臨床醫生能夠在導航外科工具的過程中從多個角度顯現外科工具相對于靶組織的放置。這使得臨床醫生能夠在外科工具行進時校正外科工具的軌跡，而無需縮回外科工具來校正其放置。