[发明专利]用于在医疗过程中进行图像引导的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年12月22日提交的美国临时申请No.61/425,891的权利，通过引用将该申请结合在本文中。

技术领域

本发明涉及医疗系统以及方法，具体地，涉及用于在医学治疗过程中对病人解剖学(anatomy)进行成像的系统和方法，尤其是其中所得的图像可用于改进医学治疗。

背景技术

许多类型的医学治疗包括治疗前计划阶段。医学治疗的实施例可包括诸如药物治疗、物理治疗、放射疗法和/或手术治疗之类的这些情况。治疗前计划可包括病人解剖学的医学成像，例如x射线、计算机断层扫描(CT)和/或核磁共振成像(MRI)。这些图像然后可用于辅助医师决定治疗过程，并准备用于执行该医学治疗的详细计划。

例如，在医学治疗包括手术治疗的情况下，手术计划通常早于执行实际的手术之前准备。在某些情况下，病人经历某些形式的术前医学成像，这样手术团队可以作为手术计划过程的一部分来检查病人解剖学图像。同样，在某些情况下，术前图像可在手术治疗中使用。图像引导手术(IGS)是手术治疗的所使用的通用术语，其中手术人员可采用跟踪手术仪器结合术前或术中计划图像以便间接导航该治疗。大多数的手术导航治疗是微创的。

手术可包括，但不局限于下列治疗过程的任何一个或多个：

·切开-在器官、肿瘤或其他组织中切割。

·切除(excision)-切掉器官、肿瘤或其他组织。

·切除术(resection)-局部去掉器官或其他身体结构。

·器官、组织等的重新接驳，尤其是如果是割断的情况下。诸如肠等器官的切除术，典型地包括重新接驳。内部缝合或固定(stapling)可用于重新接驳。血管或其他管或中空结构之间的手术连接，例如肠回路的手术连接，称作吻合术。

·结扎术-结扎血管、导管、或“管子”。

·移植术-分离从同体(或者异体)切除的组织片段，或者仍然部分连接到身体上的组织皮瓣，但进行重新缝合，用于再组织或者重建身体中的问题区域。尽管移植术经常用于整容手术中，其也可用于其他手术中。移植术可提取病人身体的一个区域并插入到身体的另一区域中。实例是心脏搭桥手术，其中阻塞的血管采用从身体的另一部分的移植物来旁通。可替换地，移植物可来自于他人、尸体或动物。

·假肢部件的插入。假肢部件的实例可包括设置并将骨头保持在一起的针(pin)或螺钉；假肢杆或者用于代替骨头部分的其他假肢部件；插入以代替头盖骨损坏区域的板；所谓的人造部件，例如人造臀部，用于代替受损的解剖；心脏起搏器或者阀；或者许多其他类型的公知假肢。

·气孔的形成，其是身体中的永久性或半永久性开口。

·器官或组织的移植术，其中供体器官(从捐赠者身体中取出)插入到受体身体中并且以全部必要的方式(血管、导管等)连接到受体上。

·关节固定术-相邻骨头的手术连接，这样骨头可一起成长为一个。脊柱融合术是关节固定术的一个实例，其中相邻的脊椎骨进行连接，使得它们成长为一片。

·组织修复，该组织例如用于减轻重量的减肥手术中的消化道。

·瘘管、疝气、脱垂修复。

·通过使用热、冷、电流、辐射或者其他细胞损伤导入技术而进行的组织切断或者毁坏。

·血管成形术、内窥镜检查或者器官移植。

·清除堵塞的管道、血管或者其他通道。

·结石清除。

·积液引流。

·清创术，其包含死亡、受损或者疾病组织的去除。

·有助于或者确定诊断的探查。

·有助于或者确定诊断的组织取样。

·组织或器官的截肢、再植或者复原。

某些传统的IGS系统包括平面影像系统以及手持手术探针。该平面影像系统用于获取术前或术中病人解剖学“快照”，以便定位病人解剖学并且计划手术治疗。在手术治疗中，某些IGS系统能够跟踪手术探针相对于该平面、静态图像的位置。在这些情况下，该IGS系统包括用于显示在表示手术探针图像内的静态图像。在某些IGS系统中，探针位置可在病人解剖学上显示，其中病人解剖学显示为三向正交时，平面图像切片在基于工作站的3D成像系统上。