医疗路径导航方法、规划方法及系统技术方案

本申请公开了一种医疗路径导航方法、规划方法及系统。导航方法包括：规划导航路径；根据导航路径，将带有定位传感器的消融导管送入通往病变区域的气道中；在消融导管在气道中移动的过程中，基于定位传感器调整消融导管在气道中的位置和方向，直到将消融导管导航至所规划的初始消融区域；以及在消融导管在病变区域移动的过程中，基于定位传感器调整消融导管在病变区域中的位置和方向，直到将消融导管导航至其它消融区域。本申请实施例可以将消融导管准确地导航至支气管镜无法到达的病灶位置，如肺部外周的位置，不再受支气管镜可达范围的限制。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医疗
，尤其涉及一种医疗路径导航方法、规划方法及系统。
技术介绍
射频消融术是一种微创性肿瘤原位治疗技术，其原理是：电极的高频交流电射入病灶组织，病灶组织中的离子随着电流方向的改变而改变，病灶组织产生高温，当超过一定温度(一般为60℃)时，病灶组织死亡，最终凝固和灭活肿瘤组织。目前较为常用的射频消融术是借助于超声或计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)等影像技术引导，通过经皮穿刺方式将消融电极直接插入肿瘤内。对于肺部肿瘤，采用经皮穿刺方式将消融电极插入肿瘤，有产生气胸的风险。有研究表明，肺部经皮穿刺，有20-40％的气胸发生率，而气胸是一种严重的不良反应，有可能致命。相对安全的方式是将带电极的消融导管插入支气管镜中，经肺部自然气道送达肺部肿瘤处进行射频消融；然后通过X光来确定消融的位置。但是，支气管镜可到达的支气管范围有限，无法深入肺部周边的病灶，因此，在支气管镜引导下的消融导管也无法准确到达肺部周边的病灶。
技术实现思路
本申请的多个方面提供一种医疗路径导航方法、规划方法及系统，用以将消融导管准确地导航至支气管镜无法到达的病灶位置，如肺部周边的病灶位置，不再受支气管镜可达范围的限制。本申请实施例提供一种医疗路径导航方法，包括：在病变器官的CT影像或者由CT数据重建的三维模型上，规划到初始消融区域的导航路径；所述初始消融区域属于病变区域包括的至少一个消融区域中的一个；根据所述导航路径，将带有定位传感器的消融导管送入通往所述病变区域的气道中；在所述消融导管在所述气道中移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述气道中的实际位置，根据所述消融导管在所述气道中的实际位置与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述初始消融区域；以及；在所述消融导管在所述病变区域移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，并根据所述消融导管在所述病变区域中的实际位置与所述至少一个消融区域中除所述初始消融区域外的其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述其它消融区域。本申请实施例还提供一种医疗路径规划方法，包括：导入病变器官的CT数据，以构建CT影像和三维模型；基于所述CT影像或三维模型，确定所述病变器官上的病变区域；根据所使用的消融导管的单次消融范围，将所述病变区域划分为至少一个消融区域；从所述至少一个消融区域中，选定初始消融区域；在所述CT影像或者三维模型上，规划到所述初始消融区域的导航路径。本申请实施例还提供一种医疗路径导航系统，包括：路径规划装置、路径导航装置以及带有定位传感器的消融导管；所述路径规划装置，用于在病变器官的CT影像或者由CT数据重建的三维模型上，规划到初始消融区域的导航路径；所述初始消融区域属于病变区域包括的至少一个消融区域中的一个；所述消融导管，用于依据所述导航路径被送入通往所述病变区域的气道中，以对所述病变区域进行消融；所述路径导航装置包括：显示模块和导航模块；所述显示模块，用于显示所述CT影像和三维模型以及所述导航路径；所述导航模块，用于在所述消融导管在所述气道中移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述气道中的实际位置，根据所述消融导管在所述气道中的实际位置与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述初始消融区域；所述导航模块，还用于在所述消融导管在所述病变区域移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，并根据所述消融导管在所述病变区域中的实际位置与所述至少一个消融区域中除所述初始消融区域外的其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述其它消融区域。在本申请实施例中，在CT影像或者三维模型的基础上，配合消融导管携带的定位传感器进行消融过程中的路径导航；其中，基于CT影像或者三维模型规划的导航路径并结合定位传感器，可以将消融导管定位到病变区域中的初始消融区域，进一步，在病变区域中，基于定位传感器依次将消融导管定位到其它消融区域，可以解决因受支气管镜可达范围的限制无法准确地将消融导管定位到病灶位置的问题，可以准确地将消融导管导航至支气管镜无法到达的病灶位置，如肺部周边的病灶位置。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请一实施例提供的带定位传感器的消融导管的一种结构示意图；图2为本申请另一实施例提供的医疗路径导航方法的流程示意图；图3为本申请又一实施例提供的医疗路径导航方法的流程示意图；图4为本申请又一实施例提供的医疗路径规划方法的流程示意图；图5a-图5g为本申请又一实施例提供的医疗路径规划方法的图示过程；图6为本申请又一实施例提供的医疗路径导航系统的结构示意图；图7为本申请又一实施例提供的医疗路径导航系统的结构示意图；图8为本申请又一实施例提供的医疗路径导航系统的结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例提供一种医疗路径导航方法，适用于带定位传感器的消融导管，在CT影像或者由CT数据重建的三维模型的基础上，配合消融导管携带的定位传感器进行消融过程中的路径导航，可以解决因受支气管镜可达范围的限制无法准确地将消融导管定位到病灶位置的问题，从而准确地将消融导管定位到支气管镜无法到达的病灶位置，如肺部周边的病灶位置。为便于理解本申请实施例提供的方法，首先对本申请实施例采用的消融导管进行简单介绍说明。本申请实施例采用的消融导管带有定位传感器，其实现结构可以有多种形式。为便于理解，图1示出一种消融导管的结构，但并不限于此。如图1所示，该消融导管包括：导管本体10、定位传感器20以及消融电极31。定位传感器20固设于导管本体10内部，主要用于对消融导管进行定位，以便将消融导管准确定位到病灶位置。例如，可以采用热熔法、采用粘合剂粘接法等各种方式，将定位传感器20固设于导管本体10内部。本实施例中的定位传感器20采用电磁导航(ElectromagneticNavigation)原理，不同于普通的磁导航(MagneticNavigation)原理。磁导航原理主要是：依靠外部磁场吸引或排斥消融导管中的永磁体以影响消融导管的移动方向。本实施例中的定位传感器20的工作原理主要是：响应于其所在空间的磁场而向消融导管外部的控制系统输出电流，以供控制系统定位消融导管的位置。详细地来说，定位传感器20与控制系统通过导线进行电气连接。该控制系统包括磁场发生器，用以在一定范围的定位空间中产生磁场；定位传感器20本身没有磁性，定位传感器20中的线圈用于感受磁场发生器所产生的磁场。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗路径导航方法，其特征在于，包括：在病变器官的CT影像或者由CT数据重建的三维模型上，规划到初始消融区域的导航路径；所述初始消融区域属于病变区域包括的至少一个消融区域中的一个；根据所述导航路径，将带有定位传感器的消融导管送入通往所述病变区域的气道中；在所述消融导管在所述气道中移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述气道中的实际位置，根据所述消融导管在所述气道中的实际位置与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述初始消融区域；以及在所述消融导管在所述病变区域移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，并根据所述消融导管在所述病变区域中的实际位置与所述至少一个消融区域中除所述初始消融区域外的其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述其它消融区域。

【技术特征摘要】
1.一种医疗路径导航方法，其特征在于，包括：在病变器官的CT影像或者由CT数据重建的三维模型上，规划到初始消融区域的导航路径；所述初始消融区域属于病变区域包括的至少一个消融区域中的一个；根据所述导航路径，将带有定位传感器的消融导管送入通往所述病变区域的气道中；在所述消融导管在所述气道中移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述气道中的实际位置，根据所述消融导管在所述气道中的实际位置与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述初始消融区域；以及在所述消融导管在所述病变区域移动的过程中，基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，并根据所述消融导管在所述病变区域中的实际位置与所述至少一个消融区域中除所述初始消融区域外的其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向，直到将所述消融导管导航至所述其它消融区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述消融导管导航之前，所述方法还包括：在所述消融导管在所述气道中移动的过程中，控制所述消融导管到达预定的配准用隆突部位，并基于所述定位传感器定位所述隆突部位在所述气道中的实际位置；根据所述隆突部位在所述气道中的实际位置，对所述气道所在磁场坐标系与所述CT影像或三维模型所在坐标系进行坐标配准，以获得所述磁场坐标系与所述CT影像或三维模型所在坐标系之间的映射关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述消融导管在所述气道中的实际位置与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向，包括：基于所述磁场坐标系与所述CT影像或三维模型所在坐标系之间的映射关系，将所述消融导管在所述气道中的实际位置和方向映射到所述CT影像或三维模型上；根据所述CT影像或三维模型上显示的所述消融导管的位置和方向与所述导航路径的偏离关系，调整所述消融导管在所述气道中的位置和方向；相应地，所述根据所述消融导管的实际位置与所述至少一个消融区域中除所述初始消融区域外的其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向，包括：基于所述磁场坐标系与所述CT影像或三维模型所在坐标系之间的映射关系，将所述消融导管在所述病变区域中的实际位置和方向映射到所述CT影像或三维模型上；根据所述CT影像或三维模型上显示的所述消融导管的位置和方向与所述其它消融区域的偏离关系，调整所述消融导管在所述病变区域中的位置和方向。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述气道中的实际位置，包括：根据所述定位传感器因感应于所述消融导管所在气道位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述气道中的实际位置；所述基于所述定位传感器定位所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，包括：根据所述定位传感器因感应于所述消融导管所在病变区域位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述病变区域中的实际位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述定位传感器包括第一定位传感器和第二定位传感器，所述第一定位传感器位于所述消融导管头部；所述根据所述定位传感器因感应于所述消融导管所在气道位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述气道中的实际位置，包括：根据所述第一定位传感器和/或所述第二定位传感器因感应于所述消融导管所在气道位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述气道中的实际位置；所述根据所述定位传感器因感应于所述消融导管所在病变区域位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述病变区域中的实际位置，包括：根据所述第二定位传感器因感应于所述消融导管所在病变区域位置处的电磁场而产生的感应电流，计算所述消融导管在所述病变区域中的实际位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述消融导管进行消融过程中，关闭所述定位传感器。7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述在病变器官的CT影像或者由CT数据重建的三维模型上，规划到初始消融区域的导航路径之前，还包括：导入所述病变器官的CT数据，构建CT影像和三维模型；基于所述CT影像或三维模型，确定所述病变器官上的所述病变...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘弘毅，马家骏，
申请(专利权)人：常州朗合医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32