[发明专利]用于微创疗法的规划、导航和模拟系统及方法

说明书

本发明所公开的是用于微创疗法的规划、导航和模拟系统及方法，其中规划方法和系统使用因患者而异的术前图像。所述规划系统允许从术前图像开发多个路径，并且根据手术的所需的手术结果对所述路径打分，并且所述导航系统允许微创的基于端口的手术程序以及在脑外科手术的特定情况中的开颅术。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求名称为“PLANNING,NAVIGATION AND SIMULATION SYSTEMS ANDMETHODS FOR MINIMALLY INVASIVE THERAPY”(用于微创疗法的规划、导航和模拟系统及方法)且于2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/800,155的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本申请还要求名称为“PLANNING,NAVIGATION AND SIMULATION SYSTEMS ANDMETHODS FOR MINIMALLY INVASIVE THERAPY”(用于微创疗法的规划、导航和模拟系统及方法)且于2014年1月8日提交的美国临时专利申请No.61/924,993的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本申请还要求名称为“SURGICAL TRAINING AND IMAGING BRAIN PHANTOM”(脑模型的外科手术训练和成像)且于2013年7月11日提交的美国临时专利申请No.61/845,256的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

本申请还要求名称为“SURGICAL TRAINING AND IMAGING BRAIN PHANTOM”(脑模型的外科手术训练和成像)且于2013年11月5日提交的美国临时专利申请No.61/900,122的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及用于微创疗法的规划、导航和模拟系统及方法。

背景技术

在医学领域，成像和图像引导趋于成为临床护理的重要部分。从疾病的诊断和监测到手术入路的规划、再到程序期间和程序完成之后的随访期间的引导，成像和图像引导为包括外科手术和放射疗法在内的各种程序提供了有效且多方面的治疗方法。

靶向干细胞递送、自适应化学疗法方案和放射疗法仅仅是在医学领域使用成像引导的程序的几个实例。

诸如磁共振成像(“MRI”)的先进成像模式已导致在包括神经学在内的若干医学领域中改善的检测、诊断和分期速率和准确度，在这些领域进行诸如脑癌、中风、脑内出血(“ICH”)的疾病和诸如帕金森氏病和阿尔茨海默病的神经退化性疾病的成像。作为一种成像模式，MRI往往能够在不使用电离辐射的情况下，以高对比度实现在软组织中的组织的三维可视化。该模式常常通过使用每种模式可用的不同物理原理检查相同组织而与诸如超声波(“US”)、正电子发射断层显像(“PET”)和计算机X射线断层扫描(“CT”)的其它模式结合使用。

当结合诸如碘化造影剂的血管内剂使用时，CT常常用来可视化骨骼结构和血管。MRI也可使用诸如血管内钆基造影剂的类似造影剂进行，该造影剂具有能够实现肿瘤的可视化和血脑屏障的分解的药物动力学性质。

这些多模式解决方案可提供在不同组织类型、组织功能和疾病状态之间的不同程度的对比。各成像模式可孤立地或结合地使用，以更好地区分和诊断疾病。

例如，在神经外科中，脑肿瘤通常通过由成像引导的开放式开颅方法切除。在这些解决方案中收集的数据通常由利用诸如碘化造影剂的相关联造影剂的CT扫描以及利用诸如钆造影剂的相关联造影剂的MRI扫描组成。另外，光学成像常常以显微镜的形式使用，以区分肿瘤与健康组织的边界，该边界称为周边区。常常借助于诸如机械臂或射频或光学跟踪装置的外部硬件系统实现相对于患者和相关联的成像数据器械的跟踪。作为一个集合，这些装置常常被称为手术导航系统。