[发明专利]用于无网格经会阴前列腺介入的系统和工作流程

说明书

一种经会阴前列腺介入设备包括前列腺介入仪器(10)、经直肠超声(TRUS)探头(12)以及被附接到TRUS探头且被配置为跟踪前列腺介入仪器的机械或光学坐标测量机器(CMM)(20)。CMM可以包括具有多个编码关节(24)的铰接臂、被附接到TRUS探头的锚定端(30)以及被附接到前列腺介入仪器的可移动端(32)。例如，前列腺介入仪器可以是活检针、近距离治疗种子递送仪器、组织消融仪器或中空套管。电子处理器(40)使用被附接到TRUS探头的CMM计算前列腺介入仪器在TRUS探头的参考系中的预测轨迹(54)。预测轨迹的表示(56)被叠加在根据由TRUS探头收集的超声数据生成的前列腺超声图像(50)上。

技术领域

以下总体上涉及医学领域、肿瘤学领域、前列腺癌介入领域以及相关领域。

背景技术

局灶性前列腺介入靶向怀疑的或已知的前列腺癌肿瘤或区域，而不是靶向作为整体的前列腺器官。用于局灶性前列腺介入的常规方法是使用被插入到直肠中的经直肠超声(TRUS)探头来对前列腺进行成像。将具有针开口的网格对着会阴(通常在腿、肛门和阴囊之间描绘的外部身体表面)放置，网格在空间上与TRUS图像配准。介入仪器(例如活检针、近距离治疗种子递送针、RF消融或冷冻消融仪器、为此提供管道的中空套管等等)通过网格被对准并且通过会阴插入前列腺中。

该基于网格的方法通常是有效的，但有一些缺点。介入仪器的插入角度由网格固定，并且因此在非平行或任意角度处进行多次插入通常是不可能的。尤其是，耻骨弓或其他解剖学约束的存在能够需要针对特定患者的新颖的角度方法。

以下公开了解决上述问题和其他问题的新的和改进的系统和方法。

发明内容

在一个公开方面中，一种经会阴前列腺介入引导设备，包括：经直肠超声(TRUS)探头，其包括超声换能器或换能器阵列；坐标测量机器(CMM)，其被配置为附接到TRUS探头并且被配置为跟踪前列腺介入仪器在TRUS探头的参考系中的位置和取向；以及电子处理器，其被编程为使用CMM计算前列腺介入仪器在TRUS探头的参考系中的预测轨迹并且根据由TRUS探头收集的超声数据生成前列腺超声图像，前列腺介入仪器的预测轨迹的表示被叠加在前列腺超声图像上。

在另一公开方面中，在如前一段落中所述的经会阴前列腺介入引导设备中，CMM包括包含通过编码关节连接的臂节段的铰接臂，并具有被配置用于附接到TRUS探头的锚定端和被配置用于与前列腺介入仪器附接的可移动端。电子处理器被编程为根据从编码关节的编码值确定的铰接臂的可移动端的位置和取向来计算预测轨迹。

在另一公开方面中，一种经会阴前列腺介入设备包括前列腺介入仪器、包含超声换能器或换能器阵列的经直肠超声(TRUS)探头，以及被附接到TRUS探头并配置为跟踪前列腺介入仪器的机械或光学坐标测量机器(CMM)。机械CMM实施例包括具有多个编码关节(在一些这样的实施例中至少三个编码关节)的铰接臂、被附接到TRUS探头的锚定端以及被附接到前列腺介入仪器的可移动端。例如，前列腺介入仪器可以是活检针、近距离治疗种子递送仪器或组织消融仪器。电子处理器可以被编程为使用附接到TRUS探头的机械或光学CMM计算前列腺介入仪器在TRUS探头的参考系中的预测轨迹。预测轨迹的表示可以叠加在根据由TRUS探头收集的超声数据生成的前列腺超声图像上。

在另一公开方面中，公开了一种经会阴前列腺介入引导方法。显示根据由经直肠超声(TRUS)探头采集的超声数据生成的前列腺的超声图像。在显示期间，使用锚定到TRUS探头的机械或光学坐标测量机器(CMM)在TRUS探头的参考系中计算前列腺介入仪器的预测轨迹。前列腺介入仪器的预测轨迹的表示叠加在前列腺的所显示的超声图像上。计算和叠加操作可以在超声图像的视场中没有前列腺介入仪器的部分的情况下执行。

一个优点在于使用具有灵活的位置和角度方法的介入仪器来提供聚焦前列腺介入。

另一个优点在于为聚焦前列腺介入提供改进的介入仪器轨迹预测。