【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于医疗仪器导航和瞄准的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年12月8日提交的美国临时申请第62/596,710号的权益，其在此通过引用以其全部内容并入本文中。
本文中公开的系统和方法涉及医疗仪器导航和瞄准，更具体地，涉及用于在医疗仪器导航期间辅助瞄准腔网络内的区域的技术。
技术介绍
诸如内窥镜检查(例如，支气管镜检查)的医疗过程可能涉及将医疗工具插入至患者的腔网络(例如，气道)中以用于诊断和/或治疗目的。手术机器人系统可以被用于在医疗过程期间控制医疗工具的插入和/或操纵。手术机器人系统可以包括具有操纵器组件的至少一个机械臂，该操纵器组件可以被用于在医疗过程之前和在医疗过程期间控制医疗工具的定位。某些医疗过程(例如，活检过程)可能涉及将医疗工具的远端定位在腔网络内的目标(例如目标结节)附近。可能期望并入反馈机构，所述反馈机构提供医疗工具相对于目标的位置和/或取向信息，以有助于在该过程期间操纵医疗工具。
技术实现思路
本公开内容的系统、方法和装置均具有若干创新的方面，这些方面中没有一个方面单独地对本文中公开的期望属性负责。在一个方面中，提供了一种系统，所述系统包括：医疗仪器，其具有长形体和至少一个传感器；显示器；处理器；以及存储器，其存储腔网络的映射部分的模型和目标相对于模型的位置，所述存储器还存储计算机可执行指令以使处理器执行以下操作：基于来自至少一个传感器的数据，确定医疗仪器的远端相对于模型的位置和取向；并且使模型、目标的位置以及医疗仪器的远端的位置和取向呈现...
【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n医疗仪器，其具有长形体和至少一个传感器；/n显示器；/n处理器；以及/n存储器，其存储腔网络的映射部分的模型以及目标相对于所述模型的位置，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：/n基于来自所述至少一个传感器的数据，确定所述医疗仪器的远端相对于所述模型的位置和取向，以及/n使所述模型、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向呈现在所述显示器的至少一部分上，其中，所述呈现基于指向所述目标并且与所述医疗仪器的视点不同的视点。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171208 US 62/596,7101.一种系统，包括：
医疗仪器，其具有长形体和至少一个传感器；
显示器；
处理器；以及
存储器，其存储腔网络的映射部分的模型以及目标相对于所述模型的位置，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
基于来自所述至少一个传感器的数据，确定所述医疗仪器的远端相对于所述模型的位置和取向，以及
使所述模型、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向呈现在所述显示器的至少一部分上，其中，所述呈现基于指向所述目标并且与所述医疗仪器的视点不同的视点。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括用户输入元件，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
经由所述用户输入元件，接收与所述用户输入元件的第一类型的用户交互，
基于与所述用户输入元件的所述第一类型的用户交互来生成第一类型的呈现指令，以及
响应于生成所述第一类型的呈现指令，使所述模型的修改视图、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向呈现在所述显示器的所述一部分内。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述第一类型的呈现指令包括使指向所述目标的视点旋转的旋转指令，以及
修改的视图包括所述模型、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向的旋转视图，其中所述目标作为所述旋转的中心。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
经由所述用户输入元件，接收与所述用户输入元件的第二类型的用户交互，
基于与所述用户输入元件的第二类型的用户交互来生成第二类型的呈现指令，所述第二类型的呈现指令包括使以所述目标为中心的参考平面与指向所述目标的视点之间的角度改变的高度指令，以及
响应于生成所述第二类型的呈现指令，使具有在所述参考平面与指向所述目标的视点之间的改变的角度的模型呈现在所述显示器的所述一部分内。
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
所述用户输入元件包括按钮，
第一用户交互类型包括在大于阈值时间段内致动所述按钮，以及
第二用户交互类型包括在小于所述阈值时间段内致动所述按钮。
6.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述第一类型的呈现指令包括将所述呈现的视点从与所述医疗仪器的视点不同的视点切换至所述医疗仪器的视点的切换视角指令，以及
修改的视图包括从所述医疗仪器的视点呈现所述模型。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
基于所述医疗仪器的远端的位置和取向，使呈现从所述医疗仪器的远端在所述医疗仪器的插入方向上延伸的图形指示符，
基于来自所述至少一个传感器的数据，确定所述医疗仪器的远端的位置和取向中的至少一个的改变，
响应于确定所述医疗仪器的远端的位置和取向中的至少一个的改变，确定所述图形指示符与所述目标相交，以及
响应于确定线与所述目标相交，使呈现所述图形指示符的改变。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
基于来自所述至少一个传感器的数据，确定所述医疗仪器的远端在距所述目标的阈值距离内；以及
响应于确定所述医疗仪器的远端在距所述目标的阈值距离内，使呈现图形指示符，所述图形指示符从所述医疗仪器的远端在所述医疗仪器的插入方向上延伸。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述图形指示符选自：线、柱体或锥体。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述图形指示符是锥体，所述锥体的孔基于估计的所述医疗仪器的远端的取向的误差范围。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
响应于确定所述医疗仪器的远端的位置和取向中的至少一个的改变，确定所述图形指示符与所述目标的中心相交，以及
响应于确定所述图形指示符与所述目标的中心相交，使呈现所述图形指示符的颜色的改变。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述目标包括主要本体部分和连接至所述主要本体部分的次要本体部分，所述主要本体部分具有比所述次要本体部分更大的体积，并且所述目标的中心相对于所述主要本体部分的中心被限定。
13.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述模型包括骨架，所述骨架包括多个区段，其中，所述区段中的每一个相对于所述腔网络的映射部分的相应腔的中心线被限定，
所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
识别所述医疗仪器的远端位于的区段，
确定所述医疗仪器的远端沿所识别的区段的深度，以及
基于所识别的区段和所述深度来确定所述医疗仪器的远端的位置。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
基于所确定的所述医疗仪器的远端的位置和所述目标的位置来确定所述医疗仪器的远端与所述目标之间的距离。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
基于所确定的所述医疗仪器的远端的位置，使所述医疗仪器的远端的位置呈现在所述显示器的至少另一部分上。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器执行以下操作：
确定所述医疗仪器的远端的位置在由所述模型限定的体积内，以及
将所确定的所述医疗仪器的远端的位置限制为沿所述骨架被定位。
17.根据权利要求13所述的系统，其中：
所述至少一个传感器包括电磁(EM)传感器或形状感测纤维中的一个，以及
所述存储器还存储计算机可执行指令以使所述处理器被配置成：仅基于从所述形状感测纤维的EM传感器之一接收到的数据来生成位置数据。
18.一种非暂态计算机可读存储介质，在所述非暂态计算机可读存储介质上存储有当被执行时使至少一个计算装置执行以下操作的指令：
基于来自医疗仪器的至少一个传感器的数据，确定所述医疗仪器的远端相对于腔网络的映射部分的模型的位置和取向，以及
使所述模型、目标相对于所述模型的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向呈现在显示器的至少一部分上，其中，所述呈现基于指向所述目标并且与所述医疗仪器的视点不同的视点。
19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，在所述非暂态计算机可读存储介质上还存储有当被执行时使至少一个计算装置执行以下操作的指令：
经由用户输入元件接收与所述用户输入元件的第一类型的用户交互；
基于与所述用户输入元件的第一类型的用户交互来生成第一类型的呈现指令；以及
响应于生成所述第一类型的呈现指令，使所述模型的修改的视图、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向呈现在所述显示器的一部分内。
20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：
所述第一类型的呈现指令包括使指向所述目标的视点旋转的旋转指令，以及
修改的视图包括所述模型、所述目标的位置以及所述医疗仪器的远端的位置和取向的旋转视图，其中所述目标作为所述旋转的中心。
21.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，在所述非暂态计算机可读存储介质上还存储有当被执行时使至少一个计算装置执行以下操作的指令：
经由所述用户输入元件接收与所述用户输入元件的第二类型的用户交互；
基于与所述用户输入元件的第二类型的用户交互来生成第二类型的呈现指令，所述第二类型的呈现指令包括使以所述目标为中心的参考平面与指向所述目标的视点之间的角度改变的高度指令；以及
响应于生成所述第二类型的呈现指令，使具有在所述参考平面与指向所述目标的视点之间的改变的角度的模型呈现在所述显示器的一部分内。
22.根据权利要求21所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：
所述用户输入元件包括按钮，
第一用户交互类型包括在大于阈值时间段内致动所述按钮，以及
第二用户交互类型包括在小于所述阈值时间段内致动所述按钮。
23.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：
所述第一类型的呈现指令包括将所述呈现的视点从与所述医疗仪器的视点不同的视点切换至所述医疗仪器的视点的切换视角指令，以及
修改的视图包括从所述医疗仪器的视点呈现所述模型。
24.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，在所述非暂态计算机可读存储介质上还存储有当被执行时使至少一个计算装置执行以下操作的指令：
基于所述医疗仪器的远端的位置和取向，使呈现从所述医疗仪器的远端在...
【专利技术属性】
技术研发人员：赫德耶·拉菲塔里，普拉桑特·吉万，道格拉斯·T·博伊德，梅利莎·A·特兰，亚历山大·詹姆斯·希伊，尼古拉斯·E·罗伯特，米罗斯拉夫·德劳霍什，杰弗里·D·霍华德，安德鲁·埃斯本墨斯·塞尔迪斯，勒内·安戈·曼贝贝，
申请(专利权)人：奥瑞斯健康公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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