[发明专利]用于术中分割的系统和方法

说明书

本发明涉及用于术中分割的系统和方法。一种方法包括用医疗仪器导航患者的解剖结构，所述仪器包括感测工具。所述方法还包括将所述仪器的位置与所述患者的解剖结构的模型相互关联。所述方法还包括在导航所述患者的解剖结构时，基于由所述感测工具获得的数据来更新所述模型。

本申请是国际申请日为2015年7月17日、进入国家阶段日为2017年3月15日的名称为“用于术中分割的系统和方法”的中国专利申请2015800495469(PCT/US2015/040988)的分案申请。

相关申请

此专利申请要求2014年7月28日提交的名称为“SYSTEMS AND METHODS FORINTRAOPERATIVE SEGMENTATION(用于术中分割的系统和方法)”的美国临时专利申请62/029927的申请日的优先权和权益，所述专利申请通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开涉及用于使用称为分割(segmentation)的过程创建患者的解剖结构的模型的系统和方法，并且更具体地涉及用于在用医疗仪器导航患者的解剖结构时分割的系统和方法。

背景技术

微创医疗技术意在减少在医疗过程期间损坏的组织量，从而减少患者恢复时间、不舒适性和有害副作用。此类微创技术可以通过患者解剖结构中的自然腔道或者通过一个或更多个手术切口执行。临床医生可以通过这些自然腔道或切口插入医疗工具，以到达目标组织位置。医疗工具包括诸如治疗仪器、诊断仪器和手术仪器等的仪器。为了到达所述目标组织位置，微创医疗工具可以导航诸如肺部、结肠、肠、肾脏、心脏、循环系统等的解剖系统中的自然通道或手术创建的通道。

图像引导的手术过程通常包括执行患者的目标解剖结构的某种类型的手术前成像。例如，可以获得磁共振成像(MRI)图像和计算机断层扫描(CT)图像。通过手动过程和/或基于计算机软件的过程，所述图像被分割成共享诸如颜色、密度、强度和材质等某些特征或计算属性的节段(例如，像素或三维像素)。此分割过程导致基于所获得的图像形成所述目标解剖结构的模型的二维重新构造或三维重新构造。为了表示所述模型，所述分割过程可以勾画各组表示所述目标解剖结构的三维像素并且然后应用诸如匹配立方函数等函数，以获得密封所述三维像素的3D表面。

分割可以在建模解剖通道中是特别有用的。在所述分割过程之后，所获得的模型可以用于通过所述患者解剖结构的分割通道导航医疗仪器。在一些情况下，所述患者的解剖结构内的各种分支不可以由所述分割过程适当地分割。例如，存在于所述患者解剖结构内的一些通道可以从所述模型省略。或者，所述分割过程可以指示其中事实上没有的各分支的存在。因此，正在使用所述模型用于到具体解剖位置的导航的所述医疗仪器的外科医生或操作员可以由所述模型中的不精确性妨碍。为了避免此类问题，具有精确的分割能力是可取的。

发明内容

本发明的实施例由随附权利要求总结。

在一个实施例中，一种方法包括用医疗仪器导航患者的解剖结构，所述仪器包括感测工具。所述方法还包括将所述仪器的位置与所述患者的解剖结构的模型相互关联。所述方法还包括在导航所述患者的解剖结构时，基于由所述感测工具获得的数据更新所述模型。

在另一实施例中，一种用于术中分割的方法包括，用医疗仪器的感测工具，在通过所述解剖结构导航时获得患者的解剖结构的数据。所述方法还包括比较所述数据与所述患者的解剖结构的模型。所述方法还包括响应于确定所述模型和如由所述数据定义的所述患者的解剖结构之间有差异，更新所述模型。

在一个实施例中，计算系统包括处理器和包括机器可读指令的存储器，所述机器可读指令在由所述处理器执行时使所述系统将分割函数应用于患者的解剖结构的三维图像，以创建模型，在导航所述患者的解剖结构时从医疗仪器接收位置数据，使所述仪器的位置与所述模型配准，从所述医疗仪器的感测工具接收与所述患者的解剖结构相关的数据，并且响应于检测所述模型和所述患者的解剖结构之间的差异更新所述模型。