[发明专利]一种用于规划患者体内针的导入的系统

说明书

本发明涉及一种用于规划患者体内针的导入的系统，所述系统包括：针导向件(3)，所述针导向件(3)用于与针(2)联接；导航系统，所述导航系统配置为相对于患者的3D医学图像追踪针导向件(3)；处理器，所述处理器配置为用于使用所述针导向件(3)的导航数据来确定所述针(2)相对于3D图像(1)的虚拟位置和取向，以及用于根据所述3D医学图像(1)中的踪迹检测至少一个插入的针(2'；2a'、2b'、2c')并用于计算虚拟针(2)和所检测到的针(2'；2a'、2b'、2c')之间的距离；显示器，所述显示器与所述处理器联接，用于显示所述虚拟针(2)的表象以及所述虚拟针与所述至少一个所检测到的针(2'；2a'、2b'、2c')之间的计算出的距离的表象。

技术领域

本发明涉及一种用于规划患者体内针的导入的系统。

背景技术

在介入放射学中进行的外科手术包括将一种或多种外科器械，诸如针或等同物导入到患者体内。

介入放射科医师使用成像系统，最有可能使用计算机断层扫描(CT扫描)或锥形束计算机断层扫描(CBCT)或磁共振成像系统(MRI)，来查看患者的器官并选择用于尖端(tip)的靶标和针到达该靶标所遵循的轨迹。

为了帮助介入放射科医生达到该靶标，导航系统是必要的。这种系统使用基于光学技术、电磁技术、射频技术、惯性技术、超声技术或机械技术的追踪系统。

追踪系统的目的是提供一个或多个追踪器的实时空间位置和方位。

文献WO 2010/086374描述了一种在患者的3D医学图像中对外科器械(诸如针)进行导航的方法。为此，将针滑动地布置在手术导向件中，其中，追踪器刚性地附接到该手术导向件上，并且将基准标记物附接到患者的身体并通过追踪系统定位。由于能够在3D医学图像中检测参照标记物，所以能够确定外科导向件相对于3D医学图像的位置和方向。针是线性器械，其轴线应与导向件的轴线相重合。因此，即使针本身没有被追踪，系统能够确定3D医学图像中针的轴线的位置和取向。

介入放射学的目标是命中随患者呼吸移动的靶标。如图1所示，放射科医师使用的3D医学图像1来规划针2的位置和取向以相应于呼吸周期的给定时间在患者体内更深的插入或推进。此外，该3D医疗图像1可能含有一些患者移动或配准错误。因此，虚拟针2可能与3D医学图像中所检测到的针2'匹配得不是很好，并且其可以如双箭头所示根据患者的呼吸而移动。因此难以预计为了到达靶标T而再次将针推进患者体内的时机。

介入放射学的另一个目标是破坏不想要的细胞(如肿瘤)。为了进行这种破坏，有时需要多于一个针，并且这些针必须放置成将覆盖然后破坏整个靶肿瘤。然而，如图2所示，当在患者的身体中已经有一个或多个针的尖端插入到靶标T中时，对于放射科医师来说解释对于所有针在三维下的情况是困难的。

发明内容

本发明的目标是使用3D医疗图像中的一个或多个所检测到的针来规划在患者体内针的导入。

根据第一方面，针已经部分地插入患者体内，并且本发明提供额外的指导以考虑患者的呼吸从而将针更深地插入患者体内。

根据第二方面，一个或多个针已经插入到靶标中，并且本发明提供了额外的指导来规划在该靶标中插入新的针。

本发明提供了一种用于规划患者体内针的导入的系统，所述系统包括：

针导向件，所述针导向件拟用于与针联接；

导航系统，所述导航系统配置为相对于患者的3D医学图像追踪针导向件；

处理器，所述处理器配置为用于使用所述针导向件的导航数据来相对于所述3D图像确定所述针的虚拟位置和取向，用于根据所述3D医学图像中的踪迹检测至少一个插入的针，并用于计算虚拟针和所检测到的针之间的距离；