[發(fā)明專利]在圖像引導的外科手術(shù)中的配準補償?shù)南到y(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911256885.0
• 申請日: 2016-04-04
• 公開（公告）號: CN111012286B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·巴巴格力;C·R·卡爾森;C·Q·登霍歐;V·多文戴姆;T·D·蘇珀爾;T·趙
• 申請（專利權(quán)）人: 直觀外科手術(shù)操作公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/01;A61B1/267;A61B34/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 李尚穎

本發(fā)明涉及一種在圖像引導的外科手術(shù)中的配準補償?shù)南到y(tǒng)和方法。一種由計算系統(tǒng)執(zhí)行的方法包括接收醫(yī)療器械的細長柔性部分的形狀信息。該醫(yī)療器械包括可移動地耦連到在手術(shù)參考坐標系中具有已知位姿的固定裝置的參考部分。該固定裝置包括在手術(shù)參考坐標系中具有已知約束結(jié)構(gòu)位置的約束結(jié)構(gòu)。該細長柔性部分被耦連到參考部分并且尺寸被設(shè)計成穿過約束結(jié)構(gòu)。該方法進一步包括接收在手術(shù)參考坐標系中的參考部分方位信息；根據(jù)參考部分方位信息和形狀信息確定在手術(shù)參考坐標系中的估計的約束結(jié)構(gòu)位置；通過比較估計的約束結(jié)構(gòu)位置與已知約束結(jié)構(gòu)位置，確定校正因子；以及基于校正因子修改形狀信息。

本申請是于2016年4月4日提交的名稱為“在圖像引導的外科手術(shù)中的配準補償?shù)南到y(tǒng)和方法”的中國專利申請2016800327330(PCT/US2015/021111)的分案申請。

相關(guān)申請

本專利申請要求對2015年4月6日提交的題為“SYSTEMS AND METHODS OFREGISTRATION COMPENSATION IN IMAGE GUIDED SURGERY(在圖像引導的外科手術(shù)中的配準補償?shù)南到y(tǒng)和方法)”的美國臨時專利申請62/143,405的提交日期的優(yōu)先權(quán)和利益，該專利申請通過引用以其整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于實行圖像引導程序的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及用于在圖像引導程序期間補償配準誤差的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

微創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)意在減小在醫(yī)療程序期間損壞的組織的量，從而減少患者恢復時間、不舒適性和有害的副作用。此類微創(chuàng)技術(shù)可以穿過患者解剖體中的自然孔口或穿過一個或更多個手術(shù)切口執(zhí)行。穿過這些自然孔口或切口，臨床醫(yī)生可以插入微創(chuàng)醫(yī)療器械(包括手術(shù)器械、診斷器械、治療器械或活體組織檢查器械)，以到達目標組織位置。為了協(xié)助到達目標組織位置，醫(yī)療器械的位置和移動可以用患者解剖體的術(shù)前或術(shù)中圖像配準。用配準到圖像的圖像引導器械，所述器械可以導航解剖系統(tǒng)中的自然或手術(shù)產(chǎn)生的通道，諸如肺、結(jié)腸、腸、腎、心臟、循環(huán)系統(tǒng)等。一些圖像引導的器械可以包括光纖形狀傳感器，其提供關(guān)于細長柔性器械的形狀和關(guān)于器械的遠端的位姿的信息。需要用于最小化與將器械的近端配準到術(shù)前圖像或術(shù)中圖像相關(guān)聯(lián)的誤差的系統(tǒng)和技術(shù)，以維持用于器械的遠端的位姿估計的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例由說明書隨附的權(quán)利要求概括。

在一個實施例中，一種由計算系統(tǒng)執(zhí)行的方法包括接收醫(yī)療器械的細長柔性部分的形狀信息。該醫(yī)療器械包括可移動地耦連到在手術(shù)參考坐標系(surgical referenceframe)中具有已知位姿的固定裝置的參考部分。該固定裝置包括在手術(shù)參考坐標系中具有已知約束結(jié)構(gòu)位置的約束結(jié)構(gòu)。該細長柔性部分被耦連到參考部分并且尺寸被設(shè)計成穿過約束結(jié)構(gòu)。該方法進一步包括接收在所述手術(shù)參考坐標系中的參考部分方位信息；根據(jù)參考部分方位信息和形狀信息確定在手術(shù)參考坐標系中的估計的約束結(jié)構(gòu)位置；通過比較估計的約束結(jié)構(gòu)位置與已知約束結(jié)構(gòu)位置，確定校正因子；以及基于校正因子修改形狀信息。

在另一個實施例中，一種由計算系統(tǒng)執(zhí)行的方法包括從醫(yī)療器械接收器械的形狀信息。該醫(yī)療器械包括可移動地耦連到在手術(shù)參考坐標系中具有已知位姿的固定裝置的參考部分。該固定裝置包括約束結(jié)構(gòu)和耦連到參考部分的細長柔性部分。該細長柔性部分的尺寸設(shè)計成在手術(shù)參考坐標系中的已知位置處穿過固定裝置的約束結(jié)構(gòu)。該方法進一步包括接收解剖模型信息和將器械形狀信息配準到解剖模型信息。配準包括調(diào)整器械形狀信息，以穿過手術(shù)參考坐標系中的已知位置。

應(yīng)當理解的是，前述總體描述和以下具體實施方式在本質(zhì)上是示例性的和解釋性的，并且意在提供對本公開的理解，而不限制本公開的范圍。在那個方面，本公開的附加方面、特征和優(yōu)點根據(jù)以下具體實施方式將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。

附圖說明