计算机断层扫描增强的荧光透视系统、装置及其使用方法制造方法及图纸

用于在外科手术期间使用的增强导航的系统和方法，包括：使用先前获取的第一计算机断层扫描图像数据集规划通向目标的导航路径；使用导航路径将标记物安置装置导航至目标；将多个标记物安置在目标附近的组织中；获取包括多个标记物的第二计算机断层扫描图像数据集；使用第二计算机断层扫描图像数据集规划通向第二目标的第二导航路径；将医疗器械导航至第二目标；捕获目标附近的组织的荧光透视数据；以及基于标记物在实时荧光透视数据和第二计算机断层扫描图像数据集中的位置和取向将荧光透视数据针对第二计算机断层扫描图像数据集进行配准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机断层扫描增强的荧光透视系统、装置及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求在2015年10月12日提交的申请号为14/880,338的美国专利申请、在2015年10月12日提交的申请号为14/880,361的美国专利申请、在2014年10月31日提交的申请号为62/073,287的美国临时申请、以及在2014年10月31日提交的申请号为62/073,306的美国临时申请的权益和优先权，上述文献中的每一篇的全部内容都通过引用而并入本文。
本公开涉及用于外科手术的导航和位置确认的系统、装置和方法。更特别地，本公开涉及这样的系统和方法，所述系统和方法用于延伸工作通道或导管以及能够定位成穿过延伸工作通道或导管的一个或多个医疗器械在患者的一个或多个分支管腔网络中的增强导航以及在开始治疗或活检之前确认这些医疗器械的安置情况。
技术介绍
微波消融是治疗各种受疾病影响的器官(包括肝、脑、心脏、肺和肾脏)的常用方法。通常，由医生采用一种或多种成像方法(磁共振成像、超声成像、计算机断层扫描(CT)、以及其它成像方法)来识别患者体内的关注区域和进行治疗的最终目标。一旦被识别到，关注区域通常需要使用活检工具进行活检，以确认是否需要在特定时间进行治疗和/或观察。该活检通常在多种图像引导模式中的一种图像引导模式下和/或与导航系统相结合来执行。如果活检显示该关注区域有病变，则可以证明有效的是使用微波消融治疗该区域。微波消融可以通过将微波能量通过经皮插入到患者体内的针传输以消融关注区域来执行。替代地，在实践可行的情况下，能够采用内窥镜方法，其中，一旦被导航至所识别到的目标，挠性微波消融导管就能够安置在目标中以消融关注区域。内窥镜方法在治疗身体的管腔网络例如肺时尤为有效。为了实施内窥镜方法，例如为了在肺中实施内窥镜方法，已经研发出支气管内导航系统，所述支气管内导航系统使用CT图像数据以建立导航规划，从而便于将导航导管(或者其它适当的装置)通过支气管镜和患者的支气管分支推进到关注区域。在诊断(即活检)阶段和治疗阶段都可以使用支气管内导航。电磁跟踪可以结合CT数据使用以便于引导导航导管通过支气管分支到达关注区域。在某些情况下，导航导管可以定位在分支管腔网络的气道中的毗邻关注区域或者处于关注区域内的一条气道内，以向一种或多种医疗器械提供通路。一旦导航导管就位，就可以在医疗器械经过导航导管并且进入肺和抵达关注区域的过程中使用荧光镜来可视化医疗器械，所述医疗器械例如包括活检工具(譬如刷、针和钳)以及譬如消融导管这样的治疗工具。常规荧光镜在医疗手术期间广泛地用作可视化成像工具，以用于在人体内部引导医疗器械。尽管在荧光透视照片上清晰可见例如导管、活检工具等这样的医疗器械，但是例如软组织、血管、可疑肿瘤病变等这样的器官特征则在一定程度上透明或者完全透明并且因此难以用常规荧光镜进行识别。在手术期间，例如在活检或消融期间，医生可以使用荧光透视图像以辅助医疗器械在患者体内的可视化安置。然而，尽管医疗器械在荧光透视图像中可见，但是关注区域或者目标组织通常在一定程度上透明并且在图像内不一定清晰可见。而且，荧光透视图像体现为平面2D图像，在所述平面2D图像上可能有些难以评估医疗器械的三维位置。因此，没有向医生提供将医疗器械在患者体内相对于关注区域的安置情况可视化而可能需要的所有信息。
技术实现思路
正如能够理解的那样，能够定位成穿过患者的一个或多个分支管腔网络以治疗组织的微波消融导管可以证实在外科领域中有效。参照附图详细描述了本公开的各个方面，在附图中，相同的附图标记表示类似或者相同的元件。当在此使用时，术语“远侧”指的是所描述的远离用户的部分，而术语“近侧”指的是所描述的靠近用户的部分。根据本公开的一方面，提供了一种增强导航的方法，所述方法包括：使用先前获取的第一计算机断层扫描图像数据集规划通向目标的导航路径；使用导航路径将标记物安置装置导航至目标；将多个标记物安置在目标附近的组织中；获取包括多个标记物的第二计算机断层扫描图像数据集；使用第二计算机断层扫描图像数据集规划通向第二目标的第二导航路径；将医疗器械导航至第二目标；捕获标记物附近的组织的荧光透视数据；以及基于标记物在荧光透视数据内的位置和/或取向和标记物在第二计算机断层扫描图像数据集中的位置和/或取向将荧光透视数据针对第二计算机断层扫描图像数据集进行配准。可以取回目标组织(例如目标附近的组织)的样本以用于活检或者其它用途。另外，该方法还可以包括在图形用户界面上显示第二计算机断层扫描图像数据集和荧光透视数据的表达。第一目标和第二目标可以表示相同的关注区域。此外，第二计算机断层扫描图像数据集的至少一部分可以与荧光透视数据组合，以产生用于在图形用户界面上显示的组合图像。可以经由用荧光透视数据叠加、融合或覆盖第二计算机断层扫描图像数据集而产生该组合图像。荧光透视数据可以是单张荧光透视图像、多张荧光透视图像、或者荧光透视视频。另外，该方法还可以包括将微波消融装置导航至目标并且致动微波消融装置以消融目标附近的组织。另外，该方法还可以包括：分析荧光透视数据并且确定医疗器械是否相对于目标正确定位，以及调节医疗器械相对于目标的位置。还可以从相对于患者的第二视角获取目标附近的组织的第二荧光透视数据集，以使得能够从相对于患者的不同角度观察医疗器械的三维位置。还可以分析第二荧光透视数据集，以确定医疗器械相对于目标的三维位置是否正确，并且如果不正确，则可以调节医疗器械相对于目标的三维位置。在本公开的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，当由计算装置执行所述指令时，所述指令促使计算装置：使用先前获取的第一计算机断层扫描图像数据集规划通向目标的导航路径，使用该导航路径将标记物安置装置导航至目标，获取包括先前安置在目标附近的组织中的多个标记物的第二计算机断层扫描图像数据集，使用第二计算机断层扫描图像数据集规划通向第二目标的第二导航路径，使用第二导航路径将医疗器械导航至第二目标，使用荧光镜捕获多个标记物附近的组织的荧光透视数据，并且基于标记物在荧光透视数据内的位置和/或取向以及标记物在第二计算机断层扫描图像数据集内的位置和/或取向将荧光透视数据针对第二计算机断层扫描图像数据集进行配准。第一目标和第二目标可以表示基本相同的关注区域。可以取回目标组织(例如目标附近的组织)的样本以用于活检或者其它用途。另外，计算装置还可以在图形用户界面上显示第二计算机断层扫描图像数据集和荧光透视数据的表达。此外，第二计算机断层扫描图像数据集的至少一部分可以与荧光透视数据组合以产生用于在图形用户界面上显示的组合图像。可以用荧光透视数据叠加、融合或者覆盖第二计算机断层扫描图像数据集以产生该组合图像。该荧光透视数据可以是单张荧光透视图像、多张荧光透视图像、或者荧光透视视频。另外，计算装置还可以实现将微波消融装置导航至目标并且致动微波消融装置以消融目标附近的组织。另外，计算装置还可以分析荧光透视数据并且确定医疗器械是否相对于目标正确定位。还可以从相对患者的第二视角获取第一目标或第二目标的第二荧光透视数据集，以使得能够从不同的角度观察医疗器械的三维位置。还可以分析第二荧光透视数据集，以确定医疗器械相对于目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强导航的方法，其包括：使用先前获取的第一计算机断层扫描图像数据集规划通向目标的导航路径；使用所述导航路径将标记物安置装置导航至所述目标；使用所述标记物安置装置将多个标记物安置在所述目标附近的组织中；获取包括所述多个标记物的第二计算机断层扫描图像数据集；使用所述第二计算机断层扫描图像数据集规划通向第二目标的第二导航路径；使用所述第二导航路径将医疗器械导航至所述第二目标；捕获所述标记物附近的组织的荧光透视数据；以及基于标记物在所述荧光透视数据内的位置和取向以及所述标记物在所述第二计算机断层扫描图像数据集中的位置和取向将所述荧光透视数据针对所述第二计算机断层扫描图像数据集进行配准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 US 62/073,287;2014.10.31 US 62/073,306;1.一种增强导航的方法，其包括：使用先前获取的第一计算机断层扫描图像数据集规划通向目标的导航路径；使用所述导航路径将标记物安置装置导航至所述目标；使用所述标记物安置装置将多个标记物安置在所述目标附近的组织中；获取包括所述多个标记物的第二计算机断层扫描图像数据集；使用所述第二计算机断层扫描图像数据集规划通向第二目标的第二导航路径；使用所述第二导航路径将医疗器械导航至所述第二目标；捕获所述标记物附近的组织的荧光透视数据；以及基于标记物在所述荧光透视数据内的位置和取向以及所述标记物在所述第二计算机断层扫描图像数据集中的位置和取向将所述荧光透视数据针对所述第二计算机断层扫描图像数据集进行配准。2.根据权利要求1所述的方法，其还包括取回所述目标附近的组织样本以用于活检。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：在图形用户界面上显示所述第二计算机断层扫描图像数据集的表达；以及在所述图形用户界面上显示所述荧光透视数据。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一目标和所述第二目标表示基本相同的关注区域。5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：将所述第二计算机断层扫描图像数据集的至少一部分与所述荧光透视数据组合成组合图像；以及在图形用户界面上显示所述组合图像。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述第二计算机断层扫描图像数据集的至少一部分与所述荧光透视数据组合成组合图像包括用所述荧光透视数据融合、叠加或覆盖所述第二计算机断层扫描图像数据集中的至少一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，捕获所述多个标记物附近的组织的荧光透视数据包括捕获荧光透视视频。8.根据权利要求1所述的方法，其中，捕获所述多个标记物附近的组织的荧光透视数据包括捕获至少一个荧光透视图像。9.根据权利要求8所述的方法，其还包括致动微波消融装置以消融所述第二目标附近的组织。10.根据权利要求1所述的方法，其还包括：分析所述荧光透视数据并且确定所述医疗器械是否相对于所述第二目标正确定位：以及调节所述医疗器械相对于所述第二目标的位置。11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：使用荧光镜从第二视角获取所述第二目标附近的组织的第二荧光透视数据集，以使得能够从不同的角度观察所述医疗器械的三维位置。12.根据权利要求11所...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·P·维加藤，D·阿瓦布查，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国,US