用于外科导航系统的配准面部标志的设备和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种传感器阵列，该传感器阵列可用于在ENT规程之前执行患者面部的标志的无接触配准，以便使这些标志与术前图像在三维空间中相关联，这为图像引导外科手术特征结构(诸如导航)所必需的。无接触或轻接触配准可通过避免显著地压靠患者皮肤来提高准确性，而显著地压靠患者皮肤可使皮肤变形并且从而引入错误的配准数据。也可以阵列之外的形式(诸如具有单个传感器而非阵列的手持式探针)来实施传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外科导航系统的配准面部标志的设备和方法
技术介绍
在一些情况下，可期望扩张患者体内的解剖通道。这可包括鼻旁窦口扩张(例如，以治疗鼻窦炎)、喉扩张、欧氏管扩张、耳、鼻或喉内其它通道的扩张等。扩张解剖通道的一种方法包括使用导丝和导管将可充胀球囊定位在解剖通道内，然后用流体(例如，盐水)使球囊充胀以扩张解剖通道。例如，可膨胀球囊可定位在鼻旁窦处的口内，并且然后充胀，以由此通过重塑与该口相邻的骨来扩张口，而不需要切开粘膜或移除任何骨。然后扩张的口可允许改善从受影响的鼻旁窦的引流和通风。可用于执行此类过程的系统可根据2011年1月6日公布的名称为“SystemsandMethodsforTransnasalDilationofPassagewaysintheEar,NoseorThroat”的美国公布2011/0004057的教导内容来提供，该公布的公开内容以引用方式并入本文。此类系统的示例是加利福尼亚州欧文市(Irvine,California)的Acclarent公司提供的SpinBalloonSinuplastyTM系统。图像引导外科手术(IGS)为一种这样的技术：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于目标区域的配准的系统，所述系统包括：/n(a)传感器阵列主体；/n(b)多个距离传感器，所述多个距离传感器附接到所述传感器阵列主体，其中所述距离传感器中的每个距离传感器被定位成指向所述目标区域并且可操作以确定所述目标区域的配准点与所述传感器之间的距离；/n(c)位置传感器，所述位置传感器附接到所述传感器阵列主体并且可操作以提供所述传感器阵列主体的位置和取向；和/n(d)至少一个处理器，其中所述至少一个处理器被配置成基于所述距离传感器中的每个距离传感器的所述距离、所述取向和所述位置来确定所述目标区域的多个已配准的点在规程空间内的三维位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 US 15/8521691.一种用于目标区域的配准的系统，所述系统包括：
(a)传感器阵列主体；
(b)多个距离传感器，所述多个距离传感器附接到所述传感器阵列主体，其中所述距离传感器中的每个距离传感器被定位成指向所述目标区域并且可操作以确定所述目标区域的配准点与所述传感器之间的距离；
(c)位置传感器，所述位置传感器附接到所述传感器阵列主体并且可操作以提供所述传感器阵列主体的位置和取向；和
(d)至少一个处理器，其中所述至少一个处理器被配置成基于所述距离传感器中的每个距离传感器的所述距离、所述取向和所述位置来确定所述目标区域的多个已配准的点在规程空间内的三维位置。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述距离传感器被布置成选自由矩形、正方形、圆形、三角形和椭圆形构成的组的形状。


3.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器阵列主体的面为基本上平坦的，并且其中所述至少一个处理器包含在所述传感器阵列主体内。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述距离传感器包括选自由光学传感器、超声波传感器和磁传感器构成的组的类型。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器被配置成针对所述多个距离传感器中的每个传感器通过以下方式确定所述多个已配准的点的所述三维位置：
(i)确定由所述传感器发射的探针信号的原始位置，其中所述原始位置基于所述传感器阵列主体的所述位置和所述取向来指示所述传感器在所述规程空间内的位置，以及
(ii)基于所述原始位置和所述探针信号在入射到所述目标区域的所述配准点之前行进的距离来确定所述传感器的已配准的点。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述至少一个处理器还被配置成：
(i)确定所述目标区域相对于所述传感器阵列主体的取向，
(ii)在所述目标区域和所述传感器阵列主体不是基本上平行的情况下，针对所述多个距离传感器中的每个传感器确定偏移值；以及
(iii)基于所述原始位置、所述探针信号行进的所述距离和所述偏移值来确定所述传感器的所述已配准的点。


7.根据权利要求6所述的系统，还包括目标区域取向传感器，所述目标区域取向传感器被配置成向所述至少一个处理器提供所述目标区域的取向。


8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器的导航处理器被配置成：
(i)使所述多个已配准的点与所述目标区域的术前图像集合相关联；以及
(ii)基于所述多个已配准的点、所述术前图像集合和由在所述规程期间使用的外科器械的位置传感器提供的器械数据集合的所述关联，提供规程期间的图像引导外科导航界面。


9.根据权利要求1所述的系统，其中所述距离传感器被配置成当所述多个已配准的点的所述位置被确定时在距所述目标位置约4英寸和20英寸之间的距离处进行定位和操作。


10.根据权利要求1所述的系统，还包括取向指示器，其中所述取向指示器被配置成当所述传感器阵列主体不是基本上平行于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：HF萨拉扎，J帕卢什，E沙梅利，GL马特洛克，I方，
申请(专利权)人：阿克拉伦特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US