计算机辅助的基于图像的增强体内碎石制造技术

一种设备(10)被构造为将破坏性能量传递到结石(24)。该设备(10)包括：检测器(18)，该检测器(18)操作为从结石(24)获得图像数据；生成器(42)，该生成器(42)根据用于产生破坏性能量的一个或更多个产生参数操作；以及视频处理器单元(32)，该视频处理器单元(32)从检测器(18)接收图像数据。视频处理器单元(32)操作为分析图像数据，以确定结石(24)相对于结石(24)的先前位置的位移。链接到视频处理器单元(32)和生成器(42)的控制器操作为响应于结石(24)的位移改变生成器(42)的一个或更多个产生参数。还提供了由设备(10)执行的方法。

Computer aided image based enhanced in vivo lithotripsy

An apparatus (10) is configured to deliver destructive energy to a stone (24). The device (10) comprises a detector (18), the detector (18) operating from stones (24) to obtain image data; the generator (42), (42) according to the generator for generating one or more operating parameters have destructive energy; and a video processor unit (32), the video the processor unit (32) from the detector (18) receives the image data. The video processor unit (32) operates to analyze the image data to determine the displacement of the stone (24) relative to the previous position of the stone (24). A controller linked to a video processor unit (32) and a generator (42) is operated to generate one or more parameters of the generator (42) in response to a displacement of the stone (24). A method is also provided by a device (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及从身体去除结石(calculi)。更特别地，本专利技术涉及尿结石的体内粉碎。现今，用于尿结石的碎石术可以由体外冲击波碎石术或用内窥镜来执行。后者方法被称为体内碎石术。体内碎石术可以由挠性或刚性输尿管镜或经皮肾镜取石术来进行。体内碎石术通常使用激光能来完成。然而，其它技术(诸如弹道碎石术、超声碎石术以及电动液压碎石术)由尿路的使用仪器应用。用于体内碎石术的当前仪器具有多个缺点：存在结果的不良控制。通过试错，泌尿科医师必须手动调整功率设置，启动仪器并且确定手头案例的期望结果已经产生。该处理通常被重复，从而延长该过程(procedure)。另外，可用于由泌尿科医师改变的参数受限制。而且，仪器设置与对正被处理的结石的效果之间常常没有明确的关系。远离内窥镜的结石移动(stone migration)(称为后退(retropulsion))通常是碎石术的不期望效果。后退产生对进一步调整或重定位仪器的需要，这延长了该过程且增加了其成本。而且，在输尿管镜检查术的情况下，结石沿输尿管向上移动可能导致它进入肾盂，这可能必须使用另一个设备来完成该过程，从而增加了成本并且可能增加发病率。结石的破碎是碎石术的期望效果。然而，传统技术和仪器提供对结石碎片的尺寸的有限且低效控制。通常，各种尺寸的碎片与结石的主体无关。根据经验，大于2mm的结石碎片必须通过提取或通过进一步破碎来处理。因为更小的碎片可以被留在原处，所以它们是期望的。当前，在内窥镜的情况下，泌尿科医师仅可以通过将结石与在图像中具有已知直径的激光纤维进行比较来估计结石尺寸。这种估计可能不准确。在增加功率设置之间存在折衷，这导致更多破碎，但是具有更大程度的结石移动。此外，增加功率往往产生更大的碎片。因此，泌尿科医师必须作出折衷。
技术实现思路
根据所公开的本专利技术的实施方式，提供了用于控制体内碎石装置的功率参数以实现结石的期望粉碎而没有上述不期望的效果的方法和系统。根据本专利技术的实施方式，提供了一种被构造为将破坏性能量传递至结石的医疗设备。该设备包括：检测器，该检测器操作为从结石获得图像数据；生成器，该生成器根据用于产生破坏性能量的一个或更多个产生参数来操作；以及视频处理器单元，该视频处理器单元从检测器接收图像数据，其中，视频处理器单元操作为在启动所述装置之后分析图像数据，以确定结石相对于结石的先前位置的位移。该设备包括：控制器，该控制器链接到视频处理器单元和生成器，该控制器操作为响应于结石的位移改变生成器的一个或更多个产生参数。根据该设备的一方面，所述视频处理器单元被编程为在所述位移超过位移阈值时发布警报。根据该设备的另一方面，所述视频处理器单元被编程为计算所述结石的移动速率，并且在所述移动速率超过速度阈值时发布运动警报。根据该设备的又一方面，所述视频处理器单元操作为确定所述结石的碎片的数量变化已经发生。根据该设备的另外方面，所述装置包括内窥镜，并且所述破坏性能量包括激光束。根据该设备的另一方面，所述破坏性能量包括声能。根据本专利技术的实施方式，还提供一种方法，该方法通过以下步骤来执行：确定结石在对象的身体内的第一位置，朝向所述结石引导破坏性能量，此后确定所述结石到第二位置的移动已经发生。该方法还通过以下步骤来执行：响应于所述第二位置与所述第一位置之间的差，建立针对所述能量的新参数；以及使用所述新参数重复引导破坏性能量。根据该方法的一方面，使用内窥镜来执行引导破坏性能量，并且所述破坏性能量是激光束。根据该方法的又一方面，使用体外碎石机来传递引导破坏性能量，并且所述破坏性能量是声能。根据该方法的还有的一方面，确定第一位置和确定所述结石的移动已经发生包括：所述结石的光学成像。附图说明为了更好地理解本专利技术，用示例对本专利技术的具体实施方式作出参考，本专利技术的具体实施方式将连同以下附图被阅读，在附图中，给予相同元件相同参考标记，并且在附图中：图1是根据本专利技术的实施方式的系统的图形示意图；图2是示出根据本专利技术的另选实施方式的适用于与图1中所示的系统一起使用的体内碎石术的技术的复合图；图3是示出根据本专利技术的实施方式的图1中所示的内窥镜的远端的示意图；图4是示出根据本专利技术的实施方式的如通过内窥镜观察的结石的视图；图5是示出根据本专利技术的实施方式的如通过内窥镜观察的结石的视图；图6是根据本专利技术的实施方式的结石的光学图像的示意图；图7是根据本专利技术的实施方式的在碎石能量施加后得到的图6中所示的结石的光学图像的示意图；图8是根据本专利技术的实施方式的结石的详细预处理示意图；图9是根据本专利技术的实施方式的结石的详细后处理示意图；以及图10是根据本专利技术的实施方式的体内碎石术的方法的流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述大量具体详情以便提供本专利技术的各种原理的彻底理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，不是所有这些详情都一直必须用于实践本专利技术。在这种情况下，未详细地示出公知电路、控制逻辑以及用于传统算法和处理的计算机程序指令的详情，以不会不必要地模糊一般概念。现在转到附图，最初对图1作出参考，图1是根据本专利技术的实施方式的系统10的图形示意图。传统内窥镜12适用于体内碎石术。例如，内窥镜12可以是用于到肾盂的经皮入口的输尿管镜或肾镜。内窥镜12可以被装配用于本领域中已知的任何形式的体内碎石术(包括激光碎石术、电动液压碎石术、气动碎石术、超声碎石术及其组合)。由碎石模块13产生的能量借助内窥镜12的工作通道15被投射，该工作通道15可以包括光学探针，该光学探针包括用于将光从源14发送到结石24的光导纤维和光学透镜(未示出)。内窥镜12可以包括在远端16处用于使反射光返回到图像获取单元18的透镜系统和半传导成像阵列(下面描述)。源14可以发射一个或更多个波长的光。图像获取单元18可以被实现为在第8,659,646号美国专利中描述的装置，其通过参考结合于此。现在对图2作出参考，图2是示出根据本专利技术的实施方式的适用于与系统10(图1)一起使用的体内碎石术的技术的复合示意图。作为用于该过程的内窥镜的肾镜20经皮进入肾22，以处理位于肾盂44中的结石24。肾镜20具有光纤46可以被插入并且置于结石24附近的中空通道(未示出)。另选地，输尿管镜48可以沿反方向(retrograde direction)穿过尿路以接近结石24。肾镜20和输尿管镜48可以结合上述各种体内碎石技术。返回到图1，图像获取单元18将图像数据提供给处理器32。处理器32通常包括通用或嵌入式计算机处理器，该处理器32设置有存储器19，并且被编程有用于执行在下文描述的功能的适当软件。由此，虽然处理器32被示出为包括多个单独功能块，但是这些块不必须是单独物理实体，而是可以表示处理器可存取的存储器中所存储的不同计算任务或数据对象。这些任务可以在单个处理器上或多个处理器上运行的软件中执行。软件可以在与计算机系统一起使用的各种已知非暂时性媒体(诸如磁盘或硬盘驱动器或CD-ROM)中的任一个上具体实现。代码可以分布在这种媒体上，或者可以通过网络从另一个计算机系统(未示出)的存储器或储存器分配到处理器32。另选地或另外地，处理器32可以包括数字信号处理器或硬接线逻辑。如下面进一步详细描述的，处理器32被编程为执行图像处理例程34，并且使用分析程序36来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医疗设备，所述医疗设备包括：装置(13)，所述装置(13)被构造为将破坏性能量传递至结石(24)；检测器(18)，所述检测器(18)操作为从所述结石获得图像数据；生成器(42)，所述生成器(42)包括用于产生所述破坏性能量的一个或更多个产生参数；视频处理器单元(32)，所述视频处理器单元(32)从所述检测器(18)接收所述图像数据，所述视频处理器单元(32)操作为响应于所述装置(13)的启动来分析所述图像数据，以确定所述结石(24)相对于所述结石(24)的先前位置的位移；以及控制器，所述控制器链接到所述视频处理器单元(32)和所述生成器(42)，所述控制器操作为响应于所述结石的所述位移，改变所述生成器(42)的所述一个或更多个产生参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.11 US 14/274,7261.一种医疗设备，所述医疗设备包括：装置(13)，所述装置(13)被构造为将破坏性能量传递至结石(24)；检测器(18)，所述检测器(18)操作为从所述结石获得图像数据；生成器(42)，所述生成器(42)包括用于产生所述破坏性能量的一个或更多个产生参数；视频处理器单元(32)，所述视频处理器单元(32)从所述检测器(18)接收所述图像数据，所述视频处理器单元(32)操作为响应于所述装置(13)的启动来分析所述图像数据，以确定所述结石(24)相对于所述结石(24)的先前位置的位移；以及控制器，所述控制器链接到所述视频处理器单元(32)和所述生成器(42)，所述控制器操作为响应于所述结石的所述位移，改变所述生成器(42)的所述一个或更多个产生参数。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述视频处理器单元(32)被编程为当所述位移超过位移阈值时发布警报。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的设备，其中，所述视频处理器单元(32)被编程为计算所述结石的移动速率，并且当所述移动速率超过速度阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·纳威，S·芬克曼，
申请(专利权)人：捷锐士阿希迈公司以奥林巴斯美国外科技术名义，
类型：发明
国别省市：美国;US