[發明專利]交互式腹腔鏡超聲引導消融計劃和手術程序模擬的方法和系統

在審

• 申請號: 201780034979.6
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN109310392A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 梁正中;范黎;魏國慶;竇鑫;錢建中;曾小蘭
• 申請（專利權）人: 埃達技術股份有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;A61B8/13;A61B8/14;A61B18/00;G09B23/00;G09B23/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永;錢慰民

涉及用于程序的超聲換能器的放置的系統和方法。在非限制性實施例中，包括患者的身體區域的圖像以及包括在第一位置處的消融針的第一虛擬表示和在第二位置處的超聲換能器的第二虛擬表示的圖像的3D環境被呈現在顯示設備上。可以確定有關第一虛擬表示和第二虛擬表示是否在第一碰撞點處碰撞。如果是，則可以調整與第二虛擬表示的取向和/或位置相關聯的至少一個參數。然后可以確定有關第一虛擬表示和第二虛擬表示是否仍然碰撞，并且響應于確定不存在碰撞，存儲在調整之后指示第二虛擬表示的位置的位置數據。

關聯申請的交叉引用

本申請要求2016年6月6日提交的美國臨時專利申請第62/346,189號的優先權益，該專利申請的公開內容通過引用整體結合于此。

背景技術

1.發明領域

本發明大體上涉及交互式腹腔鏡超聲引導消融程序(procedure)計劃。

2.現有技術說明

腹腔鏡超聲引導消融術(“LUSA”)是一種治療一些不可切除的癌癥病變的微創手術程序。通常，該程序需要外科醫生為消融針做一個小切口，以及為超聲探頭做一個小切口。然后，外科醫生操作超聲探頭以跟蹤消融針的位置，同時使消融針朝向目標區域前進。然后將超聲換能器頭放置在重要器官(諸如肝臟)的表面上，該重要器官包含一個或多個待治療的病變。可以通過位于超聲探頭上的控制器以及通過微移動探頭本身來調節超聲換能器頭的位置和取向。

然而，難以確定如何同時準確地放置和操縱腹腔鏡超聲探頭和消融針，使得在程序期間由超聲探頭捕獲的腹腔鏡超聲圖像中總可以看到消融針的尖端。當因為手術器械、目標和任何重要的器官位于腹腔內，不能在物理上直接看到它們時，執行這樣的任務甚至更具挑戰性。

計算機模擬可以幫助醫師準備在手術期間可能需要執行的實際操縱，類似于通過使用飛行模擬器進行用于駕駛飛機的飛機飛行員訓練。存在一些通用的3D可視化工作站或軟件包，它們讓用戶準備和可視化一些3D結構。然而，這些都不適用于腹腔鏡超聲引導消融程序，這可能使得難以或甚至不可能用于準備腹腔鏡超聲引導消融程序。

發明內容

本公開一般涉及對應于用于腹腔鏡超聲引導消融程序的交互式3D范圍和針放置和測量技術的系統、方法、設備和非瞬態計算機可讀介質。根據本文更具體描述的各種實施例，這些程序可用于手術前計劃和/或在實際手術期間用于指導參考。此外，在一些實施例中，可以提供與在3D空間中執行直接交互方案以放置和調整超聲探頭和消融針相關聯的技術和技術解決方案。另外，還可以提供與在3D空間中執行直接測量以用于各種手術相關的測量相關聯的技術和技術解決方案。

在一個實施例中，描述了一種用于確定超聲換能器在程序中的放置的方法。該方法可以由包括至少一個處理器、存儲器和通信電路的計算系統來實現。例如，該方法包括在與計算系統相關聯的顯示設備上呈現第一三維(“3D”)環境。第一3D環境可以包括患者的第一身體區域的第一圖像以及第二圖像，第二圖像包括放置在第一身體區域內的第一位置處的消融針的第一虛擬表示以及放置在第一身體區域內的第二位置處的超聲換能器的第二虛擬表示。然后可以確定第一虛擬表示和第二虛擬表示是否在第一碰撞點處碰撞。可以調整至少一個參數，其中該至少一個參數與以下參數中的至少一個相關聯：第二虛擬表示的第一取向和第二虛擬表示的第一位置。然后可以響應于正被調整的至少一個參數確定第一虛擬表示和第二虛擬表示是否碰撞。此外，如果沒有確定在第一虛擬表示和第二虛擬表示之間的碰撞，則指示第二虛擬表示的第三位置的第二位置數據在已經調整了至少一個參數之后可以被存儲。